KR100872251B1 - Means of collaborative heat exchanging of greenhouse farm - Google Patents
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Abstract
본 발명은 온실농예의 열병합장치에 관한 것으로 열사용 기업체(M)의 굴뚝(1)의 고온영역(HA)에는 열저장탱크(4)와 온수파이프 라인(2d)으로 연관된 액상 열매체의 열교환기(2)가 설치되고 굴뚝(1)의 중온영역(MA)에는 송풍기(3f)와 온풍덕트(3d)로 연관된 기상(氣相) 열매체의 열교환기(3)가 설치된 폐열회수장치와, The present invention relates to a cogeneration device for greenhouse greenhouse, and the heat exchanger (liquid heat medium) associated with the heat storage tank (4) and the hot water pipe line (2d) in the high temperature region (HA) of the chimney (1) of the heat-use enterprise (M) ( 2) a waste heat recovery device in which the heat exchanger 3 of the gas phase heat medium connected with the blower 3f and the hot air duct 3d is installed in the middle temperature region MA of the chimney 1,
온실영역(GH)에 배치된 작물재배상(6)에는 온수공급파이프 라인(4a)과 연관된 복수개의 온수 라디에이터(6)가 배치되고 온실영역의 공간에는 온풍닥터(3d)와 연관된 복수개의 환풍기(7)가 배치된 폐열공급장치를 포함하며, A plurality of hot water radiators 6 associated with the hot water supply pipe line 4a are disposed in the crop redistribution 6 disposed in the greenhouse area GH, and a plurality of fans associated with the hot air doctor 3d are disposed in the space of the greenhouse area GH. 7) includes a waste heat supply device,
상기 폐열회수장치에 의해 회수된 폐열의 온수와 온풍을 폐열공급장치에 의해 온실영역에 공급하여 작물의 성장에 필요한 온실영역의 실온을 유지하게 된 것이다. The hot water and warm air of the waste heat recovered by the waste heat recovery device are supplied to the greenhouse area by the waste heat supply device to maintain the room temperature of the greenhouse area necessary for the growth of crops.
온실농원, 열병합, 폐열회수장치, 폐열공급장치.Greenhouse farm, cogeneration, waste heat recovery device, waste heat supply device.
Description
도1은 본 발명의 온실농예원과 열사용 기업체간의 열병합을 위한 근접배치 예시도Figure 1 is an illustration of a close-up arrangement for cogeneration between the greenhouse plant and heat-use enterprises of the present invention
도2는 본 발명의 폐열회수 수단의 한 모식(模式)도2 is a schematic view of the waste heat recovery means of the present invention;
도3는 본 발명의 온실영역에서 폐열의 한 이용수단을 보인 평면도Figure 3 is a plan view showing one use means of waste heat in the greenhouse zone of the present invention
도4는 도3의 동 측면도Figure 4 is a side view of the same in Figure 3
[도면중 중요한 부분에 대한 부호설명][Code Description of Important Parts of Drawing]
1 : 굴뚝 2,3 : 열교환기 2d : 온수파이프라인 2p : 펌프 1 Chimney 2,3
3d : 온풍덕트 3f : 송풍기 3u : 배출구 4 : 열저장탱크 3d: Warm air duct 3f: Blower 3u: Outlet 4: Heat storage tank
4a : 온수공급파이프라인 4b : 환류파이프라인 5 : 재배상 4a: hot water supply pipeline 4b: reflux pipeline 5: recultivation
6 : 라디에에터 6d : 온수관 6f : 방열핀 7 : 환풍기6:
GH : 온실영역 M : 기업체GH: Greenhouse Sector M: Businesses
본 발명은 온실농예의 열병합장치에 관한 것이다. 여기에서 열병합(熱倂合) 이라 함은 기술분야나 영업적으로는 관련이 없는, 열사용 기업체와 온실농예원이 한 조(組)로 하여, 양자 간에 폐열을 수수(授受)하는 관계를 의미한다.
일반적으로 계절을 극복하고 농작물을 수확하기 위한 전천후 온실농예가 산업적으로 실시된지는 오래이나, 온실농예의 가장 어려운 과제는 에너지부담을 절감하는 문제이다.
종래 열을 사용하는 업체에서 발생된 폐열을 농원에 이용하는 선행기술의 한 예를 들면, 공개특허공보 공개번호 2003-0066487호(2003.08. 09.공개) "숯 가마틀을 이용한 열 병합장치와 그 장치를 활용한 종합 숯 테마 관광농원의 조성"이 있다.
이는 증기보일러 및 증탕보일러 등의 기존의 증기 및 온수를 얻기 위한 기계장치 구역 내에서 벗어나, 참숯, 소나무 숯, 대나무 숯 등을 얻기 위한 숯가마 틀에 보관된 내부열을 이용하여 전기를 비롯하여 증기와 온수를 얻는 장치로서 휴식시설, 농원시설, 생산공장 등에 공급하게 된 것이다.
또 다른 예로 공개특허공보 공개번호 10-2006-0087369호(2006. 08. 02공개) "숯가마 찜질방 및 숯가마를 이용한 에너지 재활용 장치"는 원형으로 배치된 숯가마에 순환파이프를 설치하여 순환파이프로 물을 순환시키어 숯가마의 열을 회수하여 찜질방에 공급하거나 비닐하우스에 공급하여 이용케 하는 것이다.
상기한 선행기술에서는 열을 사용하는 업체의 굴뚝에서 폐열을 회수하는 장치 및 온실에 폐열을 공급하여 작물의 성장에 적합한 온도의 제어장치에 대한 구성및 작용설명이 없어 폐열의 이용률이 제한적인 미비점이 있었다.The present invention relates to a cogeneration device for greenhouse farming. Here, cogeneration refers to a relationship between a heat-use company and a greenhouse agro-industrial group, which is not related to technology or business, and receives waste heat between the two. do.
Generally, all-weather greenhouse farming has been industrially carried out to overcome seasons and harvest crops, but the most difficult task of greenhouse farming is to reduce energy burden.
As an example of the prior art that uses waste heat generated by a company that uses conventional heat in a farm, Korean Laid-Open Patent Publication No. 2003-0066487 (published on Aug. 09, 2003) "Thermal coalescing apparatus using a charcoal kiln and its apparatus Creation of a comprehensive charcoal-themed tourist farm.
It uses the internal heat stored in the charcoal kiln to obtain true charcoal, pine charcoal, bamboo charcoal, etc. As a device for obtaining, it is supplied to rest facilities, farm facilities, and production plants.
As another example, Korean Patent Application Publication No. 10-2006-0087369 (published Aug. 02, 2006) "Energy recycling device using a charcoal kiln jjimjilbang and charcoal kiln" is installed in a circular charcoal kiln circulating pipe to install water in the circulation pipe By recycling, the heat of the charcoal kiln is collected and supplied to the jjimjilbang or the plastic house to be used.
In the above-mentioned prior art, there is no configuration and function description of a device for recovering waste heat from a chimney of a company using heat and a control device of temperature suitable for crop growth by supplying waste heat to a greenhouse. there was.
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본 발명의 목적은, 열을 사용하는 기업체에서 방출되는 폐열을 회수하여 온실농예에 공급하는 열병합장치에 있어서, 열사용 기업체의 굴뚝의 고온(高溫)영역에는 액상 열매체의 열교환기를 설치하여 액상 열매체의 열교화기에 의하여 폐열을 회수하고 굴뚝의 중온(中溫)영역에서는 기상(氣相) 열매체의 열교환기를 설치하여 기상 열매체의 열교화기에 의하여 폐열을 회수하는 폐열회수장치를 포함하는 온실농예의 열병합장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 온실영역에 배치된 작물 재배상(哉培床)에는 온수공급파이프 라인과 연관된 복수개의 온수 라디에이터를 배치하고 온실영역의 공간에는 복수개의 환풍기를 배치하여, 폐열회수장치에서 공급된 폐열의 온풍과, 온수를 각각 환풍기와 라디에이터에 의하여 방출하여 온실영역의 실온을 작물의 재배에 적합한 온도로 제어 유지하는 폐열공급장치를 포함하는 온실농예의 열병합장치를 제공하는데 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위해서, 다량의 열을 사용하는 기업체와, 다량의 열을 필요로 하는 농예원 간에 폐열량을 수수(收受)하기에 접합하도록 1조로 근접배치하여 이루어진다.
본 발명의 제1발명은 근접배치된 열을 사용하는 기업체에서 방출되는 폐열의 회수장치에 관한 것으로 열사용 기업체의 굴뚝의 고온영역에는 열저장탱크와 온수파이프 라인으로 연관된 액상(液相) 열매체의 열교환기가 설치되고 굴뚝의 중온영역에는 송풍기와 온풍덕트로 연관된 기상(氣相) 열매체의 열교환기가 설치된 폐열회수장치에 의하여 굴뚝으로 방출되는 폐열을 회수하는 것이다.
굴뚝에서 열의 회수부위(回收部位)는 열사용 양태에 따라 다르지만 굴뚝의 중간에서 하부위는 600 ~ 300℃ 정도의 고온영역(高溫領域)에 속하고 굴뚝의 중간에서 상부위는 300 ~ 100℃정도의 중온영역(中溫領域)에 속한다.
굴뚝의 고온영역에서는 액상 열매체(주로 물)의 열교환기를 이용하여 폐열을 회수한 다음 온수파이프라인을 통하여 지하에 매립된 열저장탱크에 저장하여 둔다.
또 용융로 및 소성로에서 폐열을 회수할 경우에는 노(爐)의 표면에서 일정한 공간을 두고 폐열회수수단이 설치되어야 한다. 그래야만 용융로 및 소성로에 직접 온도변화를 주지 않아, 소성제품에 품질의 영향을 주지 않는다.
본 발명의 제1발명에 의하면 액상 열매체의 열교환기와 기상 열매체의 열교환기에 의하여 복합적으로 폐열을 회수하기 때문에 폐열을 보다 효율적으로 회수할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 제2발명은 열을 사용하는 기업체의 굴뚝에서 회수된 폐열의 공급장치에 관한 것이다. 즉, 온실영역에 배치된 작물 재배상에는 열저장탱크와 환류파이프 라인으로 연관된 복수개의 온수 라디에이터가 배치되고 온실영역의 공간에는 송풍기를 통하여 온풍덕트(duct)와 연관된 복수개의 환풍기가 배치되어 온실영역에 회수된 폐열의 온풍과 온수를 공급하게 된 것이다.
상기 환류파이프라인은 단열수단을 이용하여 열손실을 방지할 수 있는 조건으로 각 온실영역에 배설되고 또 온풍덕트에는 적당한 댐퍼기구등의 풍량제어수단이 구비되며, 온수공급파이프에는 온수공급량을 조절하는 밸브등의 조절수단이 구비된다.
상기 라디에이터로는 다수의 방열핀이 온수관의 주위에 조밀하게 배치된 U형의 것이 이용되며, 여러 개의 단위 방열판이 적층된 것, 또는 온수관이 코일상으로 감긴 라디에이터도 이용가능하다. 재배상의 밑면에 라디에어터를 근접배치하여 저면에서 열을 공급하여 실온을 유지하는 동시 작물뿌리 측의 적정온도를 유지시키는 것이 바람직하다. 이는 작물의 성장촉진에 유리하기 때문이다.
라디에이터에 사용되는 온수는 열저장탱크로 부터 펌프에 의해 온수공급파이프라인을 통하여 공급된다. 사용된 온수는 환류파이프라인을 통하여 열저장탱크로 환류되어 가열된다.
또 온실영역의 공간 상부에는 적정수의 환풍기가 온풍덕트와 연관되게 설치되어 기상매체의 열교환기에서 회수된 폐열의 온풍이 온풍덕트를 통하여 온실공간으로 공급하여 작물재배에 적합한 소정의 온도로 유지시킨다.
사용된 온풍공기는 온실영역의 하부측 배기구를 통하여 자연배출되거나, 환풍기에 의해 강제배출된다. 또 기상 열매체의 열교환기는 외부의 공기가 유입되어 폐열에 의하여 가열된 온풍으로 공급되기 때문에 온실에서 배출된 공기를 기상 열매체의 열교환기에 재차 순환시킬 필요는 없고 또 혼탁해진 공기는 신선한 공기로 교체하는 것도 바람직하다.
본 발명의 제2발명에 의하면 회수된 페열의 온수와 온풍에 의하여 보다 유효하게 온실영역의 적정온도를 제어 유지할 수 있고 온실농예의 연료비가 대폭으로 절감할 수 있다.
본 발명에서는 열병합된 기업체의 열사용 조건에 따라 열사용 농예원이 영향을 받는다. 가령 도자기공장에서 여러 개의 소성로를 설치하여 매일 순차적으로 소성로를 가동하는 경우도 있고, 1주일에 2,3번 소성로를 가동하는 경우가 있다. 소성로를 가동하지 않는 경우에는 폐열회수가 없다. 이러한 폐열회수가 없는 경우는 열저장탱크에 저장된 열을 이용하여 온실의 난방을 유지하며, 이 경우에는 가령 20~25℃로 유지되던 온실영역의 온도를 10 ~ 15℃로 낮게 유지해도 당분간에는 작물에게 별로 영향이 없다. 그래도 부족한 경우에는 이미 온실영역에 설치되어 있는 기존의 난방수단을 가동하여 부족한 열량을 보충할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 장치에 의하면 폐열의 회수 및 이용률이 향상되어 폐열을 이용하여 작물의 성장에 유효한 실온을 유지할 수 있으므로 작물의 성장이 왕성하고 병충해가 적으며 작물의 수확을 높일 수 있다. 야채나 꽃도 보다 저렴하게 생산이 가능하기 때문에 수입품과 경쟁력도 생기며, 각종 수입품보다 신선하면서 저렴하게 소비자에게 제공할 수 있다.
또 온실농예원과 열사용 기업체간에 열병합의 관계가 형성되고 이로 인하여 특히 온실유지비용의 절감으로 농예 생산물의 생산 코스트를 저하시킬 수 있으므로 농산물의 경제성과 경쟁력을 제고(提高)할 수 있다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is a cogeneration device for recovering waste heat emitted from an enterprise using heat and supplying it to a greenhouse farm, wherein a heat exchanger of a liquid heat medium is provided in a high temperature region of a chimney of a heat use enterprise to provide a liquid heat medium. Cogeneration equipment for greenhouse farming, including a waste heat recovery device that recovers waste heat by a heat exchanger, and installs a heat exchanger of a gas phase heat medium in the middle temperature region of the chimney to recover waste heat by a heat exchanger of a gas phase heat medium. To provide.
Another object of the present invention, by arranging a plurality of hot water radiators associated with the hot water supply pipe line in the crop cultivation arranged in the greenhouse area and a plurality of fans in the space of the greenhouse area, in the waste heat recovery apparatus The present invention provides a cogeneration apparatus for greenhouse greenhouse, including a waste heat supply device for controlling the temperature of the greenhouse region to be controlled for the cultivation of crops by releasing the supplied warm air of hot air and hot water by a fan and a radiator, respectively.
In order to achieve the above object, the present invention is achieved by closely arranging one set so as to bond waste heat amount to a farming plant that requires a large amount of heat and a farming garden that requires a large amount of heat.
The first invention of the present invention relates to an apparatus for recovering waste heat discharged from an enterprise using close-placed heat, wherein the high temperature region of the chimney of a heat-use enterprise includes a liquid heat medium associated with a heat storage tank and a hot water pipe line. The heat exchanger is installed in the middle temperature range of the chimney to recover the waste heat discharged to the chimney by the waste heat recovery device installed in the heat exchanger of the gas phase heat medium associated with the blower and the hot air duct.
The heat recovery part of the chimney varies depending on the heat use mode, but the middle part of the chimney belongs to a high temperature range of 600 to 300 ° C, and the top part of the chimney is about 300 to 100 ° C. It belongs to the middle temperature zone of.
In the high temperature region of the chimney, waste heat is recovered by using a heat exchanger of liquid heat medium (mainly water), and then stored in a heat storage tank buried underground through a hot water pipeline.
In addition, in the case of recovering waste heat from the melting furnace and the kiln, waste heat recovery means should be provided with a certain space on the surface of the furnace. Only then does the temperature change directly to the furnace and the kiln, which does not affect the quality of the fired product.
According to the first invention of the present invention, since the waste heat is recovered by the heat exchanger of the liquid heat medium and the heat exchanger of the gas phase heat medium, the waste heat can be recovered more efficiently.
The second invention of the present invention relates to a supply device for waste heat recovered from a chimney of an enterprise using heat. In other words, a plurality of hot water radiators connected to a heat storage tank and a reflux pipe line are arranged in a crop cultivation arranged in a greenhouse area, and a plurality of fans associated with hot air ducts are disposed in the greenhouse area through a blower in the greenhouse area. The hot air and hot water of the recovered waste heat will be supplied.
The reflux pipe line is disposed in each greenhouse area under conditions that can prevent heat loss by using a heat insulating means, and the warm air duct is provided with air volume control means such as a damper mechanism, and the hot water supply pipe is configured to control the amount of hot water supplied. Control means such as a valve is provided.
As the radiator, a U-shaped one having a plurality of heat dissipation fins densely arranged around a hot water pipe is used. A plurality of unit heat sinks are stacked or a radiator wound around a hot water pipe may be used. It is preferable to keep the proper temperature on the crop root side at the same time to keep the room temperature by supplying heat from the bottom by arranging the radiator close to the bottom of the cultivation plant. This is because it is advantageous for promoting the growth of crops.
The hot water used in the radiator is supplied from the heat storage tank to the hot water supply pipeline by a pump. The used hot water is heated to reflux to the heat storage tank through the reflux pipeline.
In addition, an appropriate number of ventilators are installed in the upper part of the greenhouse area in association with the hot air duct so that the warm air of the waste heat recovered from the heat exchanger of the gaseous medium is supplied to the greenhouse space through the hot air duct to maintain a predetermined temperature suitable for crop cultivation. .
The hot air air used is naturally discharged through the exhaust vent at the lower side of the greenhouse area or forcedly discharged by a fan. In addition, since the heat exchanger of the gaseous medium heat medium is supplied with warm air heated by waste heat, the air discharged from the greenhouse does not need to be circulated again to the heat exchanger of the gaseous heat medium, and the turbid air is replaced with fresh air. desirable.
According to the second invention of the present invention, it is possible to more effectively control and maintain the proper temperature of the greenhouse zone by the recovered hot water and warm air of the waste heat, and the fuel cost of the greenhouse concentrate can be greatly reduced.
In the present invention, the heat-use agricultural garden is affected by the heat-use conditions of the co-generated enterprise. For example, several kilns are installed in ceramic factories to operate the kilns in sequence every day, and there are cases where the kilns are run two or three times a week. If the kiln is not running, there is no waste heat recovery. If there is no such waste heat recovery, the heat of the greenhouse is maintained by using the heat stored in the heat storage tank.In this case, even if the temperature of the greenhouse region, which was maintained at 20 to 25 ° C., is kept low at 10 to 15 ° C., There is not much effect on. If it is still insufficient, the existing heating means already installed in the greenhouse area can be operated to compensate for the insufficient heat.
As described above, according to the apparatus of the present invention, the recovery and utilization of waste heat can be improved to maintain room temperature effective for the growth of crops using waste heat, so that the growth of crops is strong, the pests are low, and the harvest of crops can be increased. Vegetables and flowers can also be produced at a lower cost, so they can be imported and competitive, and fresher and cheaper than various imports.
In addition, a cogeneration relationship is formed between the greenhouse gardener and heat-use enterprises, which can reduce the production cost of agricultural products, especially by reducing the cost of maintaining greenhouses, thereby improving the economics and competitiveness of agricultural products.
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도1은 본 발명의 열병합을 위하여 다량의 열을 사용하는 2차 산업체와, 다량의 열을 필요로 하는 1차 산업인 농예원 간의 근접배치의 예시도이다.1 is an exemplary view of the proximity arrangement between the secondary industry using a large amount of heat for the cogeneration of the present invention, and the agricultural garden of the primary industry that requires a large amount of heat.
도1에는 열 사용기업체인 도자기공장(A)과 온실 화훼농원(a), 유리공장(B)과 온실 채소농원(b), 폐기물소각장(C)과 온실과수농원(c)이 1조로 근접배치되어 있다. 물론 이에 한정하지 않고 폐열량의 수수(收受)에 적합한 기업체와 농예원을 열량기준으로 다양하게 조합할 수 있다. 열사용 기업체의 폐열량에 따라 다를 수 있으나 10000평(33058㎡) 정도의 온실농예원에 대하여 중소기업 규모의 하나의 유리공장을 근접배치해도 온실영역의 실온을 20~ 25℃의 열병합유지가 가능하다. 배치거리는 200m 이내가 바람직하다.In Fig. 1, a pottery plant (A), a greenhouse plant (a), a glass plant (B), a greenhouse vegetable plant (b), a waste incinerator (C), and a greenhouse fruit orchard (c), which are heat-use companies, are close together. It is arranged. Of course, not limited to this, it is possible to combine a variety of companies and agricultural gardens suitable for the calorie of calorific value on a calorie basis. Although it may vary depending on the amount of waste heat of heat-use enterprises, even if one glass factory of small and medium size is located close to the greenhouse farm of about 10000 pyeong (33058㎡), it is possible to maintain cogeneration of 20 ~ 25 ℃ . The placement distance is preferably within 200m.
본 발명의 제1발명은 근접배치된 열사용 기업체(M)에서 방출되는 폐열의 회수장치에 관한 것이다. 도2에 표시된 바와 같이, 기업체(M)의 굴뚝(1)의 고온영역 (HA)에는 폐열회수장치로서 액상 열매체의 열교환기(2)를 설치하고 굴뚝(1)의 중온영역(MA)에는 기상 열매체의 열교환기(3)를 설치한다.The first invention of the present invention relates to an apparatus for recovering waste heat discharged from a closely spaced heat-use enterprise (M). As shown in Fig. 2, the
지하에는 단열조건으로 열저장탱크(4)를 설치하여 액상 열매체의 열교환기(2)에 연관된 온수파이프라인(2d)을 상기 열저장탱크(4)에 펌프(2p)를 개재하여 연관되게 설치한다. 열저장탱크(4)에는 도시되지 않은 외부에서 급수할 수 있는 수단이 구비되어 있으며, 열을 수용할 물이 채워져 있다. 펌프(2p)의 가동에 의해서 열저장탱크(4)에 담김 물이 온수파이프라인(2d)을 통하여 연속적으로 굴뚝(1)에 설치된 액상 열매체의 열교환기(2)를 순환하여 폐열을 회수한다. 굴뚝의 고온영역(HA)의 온도가 매우 높기 때문에 온수의 순환속도는 1~5m/sec정도로 빠르게 순환시키며, 열저장탱크(4)에 담긴 10t정도의 물이 회수된 열량에 의해 가열되어 80~ 90℃의 온도로 유지될 수 있다. In the basement, a
또 기상 열매체의 열교환기(3)에는 각 온실영역(GH)에 연관된 송풍기(3f)와 온풍덕트(3d)를 연관한다. 이때 공기의 유입구는 대기중에 개방되고 송풍기(3f)의 흡인력에 의해 대기의 공기가 열교환기(3)를 거쳐 폐열을 회수하여 온풍덕트(3d)을 통하여 각 온실영역(GH)에 공급하게 된다. In addition, the
굴뚝(1)의 중온영역(MA)의 온도도 가정의 난방온수기 이상의 온도를 유지하고 있기 때문에 열교환기(3)에 통과한 기상의 열매체는 약 60℃정도 유지할 수 있다. 기상 열매체의 열교환기에서 회수된 폐열은 저장수단이 없다. 따라서 회수되는 즉시 각 온실영역으로 공급하게 된다.Since the temperature in the middle temperature region MA of the
본 발명에서 열교환기, 덕트 등의 구성은 제한이 없으며 기존의 열교환기 및 온풍덕트는 모두 이용가능하다.In the present invention, the configuration of the heat exchanger, the duct, etc. are not limited, and all existing heat exchangers and hot air ducts are available.
기타, 용융로 및 소성로에서 폐열을 회수할 수 있는데, 이 경우에는 노(爐)의 표면에서 일정한 공간을 두고 폐열회수수단이 설치한다. 이는 용융로 및 소성로에 직접 온도변화를 주지 않고 소성제품에 품질에 영향을 주지 않기 위함이다. In addition, waste heat can be recovered from the melting furnace and the firing furnace, in which case the waste heat recovery means is provided with a certain space on the surface of the furnace. This is because the temperature does not directly affect the melting furnace and the kiln and does not affect the quality of the fired product.
본 발명의 제1발명에 의하면, 근접배치된 열사용 기업체와 열을 필요로 하는 온실농예원 간에 폐열회수수단에 의해 서로 폐열을 수수(授受)하는 열병합이 가능하다. 1차 산업체와 2차 산업체의 에너지 보완관계를 유지시키어 산업적으로 에너지 이용율을 보다 높일 수 있을 뿐 아니라, 농촌활성화를 촉진하는 여러 가지 상승효과가 있다. According to the first invention of the present invention, a heat-combination that receives waste heat from each other by means of waste heat recovery means is possible between a heat arranging enterprise that is arranged closely and a greenhouse plant that needs heat. Maintaining the energy supplementation relationship between the primary and secondary industries not only increases the energy utilization rate in the industry, but also has several synergistic effects to promote rural revitalization.
본 발명의 제2발명은 회수된 폐열의 이용장치에 관한 것이다. 도2에 표시된 바와 같이,열저장탱크(4)에 연관된 온수공급파이프라인(4a) 및 환류파이프라인(4b)을 급수펌프(4p)에 의해 온수를 공급할 수 있도록 단열수단을 이용하여 열손실을 방지할 수 있는 조건으로 각 온실영역(GH)으로 배설하고, 또 기상 열매체의 열교환기(3)와 연관된 온풍덕트(3d)를 각 온실영역(GH)의 공간부에 연관되게 배설한다. 온풍덕트(3d)에는 도시되지 않은 적당한 댐퍼기구등의 송풍제어수단이 구비되며, 온수공급파이프에는 온수공급량을 조절하는 밸브등의 조절수단이 구비된다.The second invention of the present invention relates to an apparatus for utilizing recovered waste heat. As shown in FIG. 2, heat loss is applied using a heat insulation means to supply hot water to the hot water supply pipe line 4a and the reflux pipe line 4b associated with the
도4에 표시된 바와 같이,온실농예원의 온실영역(GH)에는 작물을 재배하는 포트나 재배상자를 올려놓는 재배상(栽培床)(5)이 복수열의 평면적으로 지상에 배치한다. 물론 도시되지 않은 작물(화훼, 채소등)의 재배에 필요한 급수(給水)수단과, 급비(給肥)수단 및 작물관리에 필요한 부대시설이 포함된다. As shown in Fig. 4, in the greenhouse area GH of the greenhouse farming garden, a
상기 재배상(5)의 밑면에 근접되게 온수관이 관접된 복수개의 온수 라디에이터(6)를 배치한다. 라디에이터는 다수의 방열핀(6f)이 온수관(6d)의 주위에 조밀하게 배치된 U형의 것이 이용되며(도3에 표시됨), 도시되지 않은 여러 개의 단위 방열판이 적층된 라디에이터, 또는 온수관이 코일상으로 감긴 라디에이터도 이용이 가능하다. 재배상(5)의 저면에서 열을 공급하면 작물의 성장촉진에 유리하다.A plurality of hot water radiators 6 in which hot water pipes are placed close to the bottom surface of the
라디에이터(6)에 사용되는 온수는 열저장탱크(4)로 부터 펌프(4p)에 의해 온수공급파이프라인(4a)을 통하여 공급되고 사용된 온수는 환류파이프라인(4b)를 통하여 열저장탱크(4)로 환류되어 가열된다. 온실영역(GH)에는 도시되지 않은 온도제어수단에 의해 온도를 검출하여 적정온도가 유지될 수 있게 온수공급파이프라인의 급수량을 제어한다. 라디에이터(6)에서 방출되는 열은 재배상자의 온도를 유지하는 동시 온실영역(GH)의 공간내부의 실온을 유지한다.The hot water used for the radiator 6 is supplied from the
또 도4에 표시된 바와 같이, 온실영역(GH)의 공간 상부에는 적정수의 환풍기(7)를 온풍덕트(3d)와 연관되게 설치한다. 이 온풍덕트(3d)에는 굴뚝(1)의 중온영역(MA)에 설치된 기상 열매체의 열교환기(3)로 부터 송풍기(3f)에 의해 온풍이 공급되며 환풍기(7)에는 도시되지 않은 온풍의 제어기가 설치되어 공급되는 온풍의 온도를 감지하여,온도가 지나치게 고온일 경우에는 외부의 찬공기의 혼합지를 적절하게 조절하여 온실공간을 소정의 온도로 유지시킬 수 있게 한다. In addition, as shown in FIG. 4, a proper number of
온실영역(GH)에서 순환된 온풍공기는 사용후 온실영역의 하부측 배출구(3u)를 통하여 자연배출되거나, 도시되지 않는 부설 환풍기에 의해 강제 배출되게 한다.The hot air circulated in the greenhouse zone GH is naturally discharged through the lower outlet 3u of the greenhouse zone after use, or forcedly discharged by an auxiliary fan not shown.
기상 열매체의 열교환기(3)는 외부의 공기가 유입되어 가열되어 온풍공급이 가능하기 때문에 온실에서 배출된 공기를 기상 열매체의 열교환기에 재차 순환시킬 필요는 없고, 신선한 공기를 유입시키며, 또 혼탁해진 공기는 신선한 공기로 교체하는 것이 바람직하다.Since the
또 열사용 기업체의 작업사정에 따라 열을 사용하지 않아, 폐열의 회수가 없는 동안에는 열저장탱크(4)에 저장된 열을 이용하여 온실의 난방을 유지하며, 이 경우에는 가령 20~25℃로 유지되던 온실영역의 온도를 10 ~ 15℃로 낮게 유지한다. 그리해도 당분간은 작물에 별로 영향을 주지 않는다. 다만 폐열회수가 없는 동안에 특별이 작물 열매의 숙성이나 화훼의 개화시기의 고온유지가 필요한 경우에는 이미 온실영역에 설치되어 있는 기존의 난방수단을 가동하여 부족한 열량을 보충한다.In addition, since the heat is not used according to the work conditions of the heat-use company, the heat of the greenhouse is maintained by using the heat stored in the
본 발명의 제2발명에 의하면, 온수와 온풍에 의해 온실영역의 내부 온도를 유지할 수 있기 때문에 온도의 제어가 용이하고 작물의 성장과 결실, 또는 개화시기에 따라 가장 적절한 조건의 실온을 양호하게 조절유지할 수 있다. According to the second invention of the present invention, since the internal temperature of the greenhouse region can be maintained by hot water and warm air, the temperature can be easily controlled, and the room temperature under the most appropriate conditions can be satisfactorily adjusted according to the growth and fruiting of the crop or the flowering time. I can keep it.
또 저렴하게 폐열을 이용하여 작물의 성장에 유효한 실온을 유지할 수 있으므로 작물의 성장이 매우 왕성하여 병충해도 적고 고품질의 작물을 수확할 수 있다. 야채나 꽃도 보다 저렴하게 생산이 가능하기 때문에 수입품과 경쟁력도 생기며, 각종 수입품보다 신선하면서 저렴하게 소비자에게 제공할 수 있다. In addition, it is possible to maintain the room temperature effective for the growth of crops by using waste heat at low cost, so that the crops grow very vigorously, so that high-quality crops can be harvested even if there are few pests. Vegetables and flowers can also be produced at a lower cost, so they can be imported and competitive, and fresher and cheaper than various imports.
또 온실농예원과 열사용 기업체간에 폐열수수의 열병합 관계가 형성되고 이로 인하여 특히 온실유지비용의 절감으로 농예 생산물의 생산 코스트를 저하시킬 수 있으므로 농산물의 경제성과 경쟁력을 제고할 수 있다. 농촌의 생산품을 소비도시로 운송한 그 운송수단을 이용하여, 돌아올 때는 열사용 기업체의 원료를 저비용으로 운송하여, 양자 간에 물류비용을 절감할 수 있고, 농촌 농예업의 활력을 도모할 수 있다. In addition, a cogeneration relationship between waste hot water is formed between greenhouse greenhouse gardens and heat-use enterprises, which can reduce the production cost of agricultural products, especially by reducing the cost of maintaining greenhouses, thereby improving the economics and competitiveness of agricultural products. Using the means of transporting rural products to the consumer cities, the raw materials of the heat-use enterprises can be transported at low cost on return, thereby reducing the logistics cost between them and promoting the rural agriculture industry.
본 발명은 다량의 열을 사용하는 2차산업체를 다량의 열을 필요로 하는 1차 산업의 온실농예원을 열량기준에 따라 1조로 근접배치하고 폐열회수수단과 회수된 폐열의 공급 및 이용수단에 의해 온실영역을 작물의 재배에 적합한 실온으로 유지할 수 있게 구성하였기 때문에 농작물을 저렴하게 재배가 가능하다.
또 온실농예원과 열사용 기업체 간에 폐열수수의 열병합 관계가 형성되므로 1차 산업과 2차 산업 간에 에너지의 보완적인 관계가 유지되어 산업적으로 에너지 이용율을 보다 높일 수 있다.
또 농촌에서는 온실유지비용의 절감으로 농예 생산물의 생산 코스트를 저하시킬 수 있고 농산물의 경제성과 경쟁력을 제고할 수 있는 효과가 있다. The present invention is to closely arrange the greenhouse industry in the primary industry that requires a large amount of heat to a set of secondary industry, which requires a large amount of heat in accordance with the calorie standard, to the waste heat recovery means and the supply and use of recovered waste heat By conserving the greenhouse area at room temperature suitable for the cultivation of crops, it is possible to cultivate crops at low cost.
In addition, a cogeneration relationship of wastewater is formed between greenhouse greenhouse gardens and heat-use enterprises, and the complementary relationship between energy is maintained between the primary and secondary industries, thereby increasing the energy utilization rate in the industry.
In rural areas, it is possible to reduce the production cost of agricultural products by reducing the cost of maintaining greenhouses and to enhance the economics and competitiveness of agricultural products.
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