KR101081461B1 - The Ground Heating System for Turf Athletic Field in Winter Season, The Method of Installing The Same and The Heating Method thereof - Google Patents
The Ground Heating System for Turf Athletic Field in Winter Season, The Method of Installing The Same and The Heating Method thereof Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 동절기의 잔디생육을 원활히 하기 위한 지반가열시스템 및 그 설치방법 및 지반가열시스템으로 지반을 가열하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세히는 잔디의 뿌리부근의 지반부에 발열케이블과 온도센서를 매설하여 감지된 온도에 따라 발열케이블로 전기에너지를 공급 또는 차단하는 전원제어부를 구비하고 투공 단열재 및 와이어 매쉬에 의해 효과적으로 열을 잔디의 뿌리부근 지반부에 전달하여 동절기에도 잔디의 생육이 정상적으로 이루어질 수 있도록 하는 시스템 및 그 설치방법과 지반가열시스템으로 지반을 가열하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a ground heating system and a method for installing the ground and a method of heating the ground by the ground heating system for smooth grass growth in winter, more specifically, the heating cable and temperature sensor embedded in the ground near the root of the grass And a power control unit that supplies or cuts electrical energy to the heating cable according to the sensed temperature, and effectively transmits heat to the ground near the roots of grass by perforating insulation and wire mesh so that grass can grow normally even in winter. The present invention relates to a system and a method of installing the same, and a method of heating the ground with a ground heating system.
잔디, 동절기, 발열케이블, 와이어 매쉬, 생육 Grass, winter, heating cable, wire mesh, growth
Description
본 발명은 동절기의 잔디생육을 원활히 하기 위한 지반가열시스템 및 그 설치방법과 지반가열방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 잔디구장이나 골프장 등 잔디를 사용하는 곳의 지반부에 가열시스템을 구축하여 사계절 푸른 잔디밭을 조성시킬 수 있는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a ground heating system, a method for installing the ground, and a ground heating method for smoothing grass growth in winter, and more particularly, to construct a heating system in the ground of a place where grass is used, such as a grass field or golf course. It is about a technology that can create a green lawn.
쾌적한 생활환경을 조성하고, 도시의 생활공간을 확대하기 위하여 잔디녹화방법은 그 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 겨울철 그린의 경우 혹한기에 잔디생육이 불량해지고 엽색이 퇴색하여 잔디품질이 떨어지게 된다.In order to create a pleasant living environment and to expand the urban living space, the lawn recording method has been actively studied. However, in the case of winter green, turf growth is poor and leaf color fades during the cold season, resulting in poor grass quality.
이를 방지하기 위한 수단으로 축구장 필드 등은 온수 순환파이프를 지중에 매립하여 가열함으로써 겨울 시즌동안 토양의 결빙을 방지하고 잔디를 푸르게 유지하는 수단이 제시된 바 있다.As a means to prevent this, soccer field fields and the like have been suggested to prevent the freezing of soil and keep the grass green during the winter season by heating the hot water circulation pipe in the ground.
즉, 대한민국 공개특허 제2002-91907호(사계절 잔디녹화 시스템)에 의한 사계절 잔디녹화 시스템의 구성을 살펴보면, 보도블럭 바닥에 PVC 방수시트와 비닐을 깔아 방수층을 형성시키고, 스치로폴 배수판으로 배수층을 만든 다음 부직포를 사용하여 세립입자 필터층을 만들고, 기름보일러에 연결된 온수 파이프를 설치한 다음 펄라이트와 피트모스를 혼합한 상토를 인공지반으로 깔고 잔디를 파종한 다음, 상기 시스템 상에서 잔디를 생육시킴으로써 달성하고 있다.In other words, look at the configuration of the four-season grass recording system according to the Republic of Korea Patent Publication No. 2002-91907 (four seasons grass recording system), the PVC waterproof sheet and vinyl on the floor of the sidewalk block to form a waterproof layer, and then made a drainage layer with Schiropol drain plate This is achieved by using a nonwoven fabric to create a fine particle filter layer, installing a hot water pipe connected to an oil boiler, laying down a mixture of pearlite and peat moss on artificial ground, sowing grass, and growing grass on the system.
이러한 녹화시스템은 펄라이트와 피트모스를 혼합한 상토를 인공지반으로 하여 토층 지하 25㎝에 온수 파이프를 설치하고 기름보일러 난방시스템을 이용하여 지반을 가열시킴으로서 잔디지반의 동결을 방지하고 뿌리생육을 지속적으로 유지시켜 겨울철에도 푸른 잔디밭을 조성시킬 수 있다는 것이다.This greening system uses artificial soil mixed with pearlite and peat moss as artificial ground to install hot water pipes 25cm underground and heat the ground using oil boiler heating system to prevent freezing of grass ground and to maintain root growth continuously. That is, even in winter, you can create a green lawn.
그러나 위와 같은 사계절 잔디녹화 시스템은 단순히 지반을 가열하기 위한 수단으로 높은 에너지 비용을 감안하지 않고 개시된 발명이다.However, the four-season grass recording system as described above is an invention disclosed without considering high energy costs as a means for simply heating the ground.
또 다른 수단으로, 잔디가 심어진 토사에 온돌을 설치하는 기술이 제공되고 있으나, 이러한 기술은 온돌의 높은 가격과 시공의 복잡성이 문제로 지적되고 있다.As another means, there is provided a technique for installing the ondol in the grass-planted soil, but this technique has been pointed out as a problem of high price and construction complexity of the ondol.
이에 본 발명자는 에너지 소비를 최소한으로 줄이면서 사계절 푸르른 잔디를 생육시킬 수 있는 방법을 제안하기에 이르렀다.The present inventors have thus come up with a method for growing green grass in four seasons with minimal energy consumption.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 지반부에 일정한 깊이로 매설되어 열을 발산하는 발열케이블(heating cable)과 잔디의 뿌리가 위치하는 지반부 근방에 매립되어 온도를 감지하는 온도센서 및 상기 온도센서와 연결되며 상기 온도센서가 감지한 온도와 미리 설정된 온도를 비교하여 전원을 공급 또는 차단하는 전원제어부를 구비하며 물 빠짐을 위한 투공 단열재 및 상기 발열케이블의 열을 잔디의 뿌리가 위치하는 지반부에 골고루 전달시키도록 하는 와이어 매쉬(wire mesh)를 포함하는 지반가열시스템 및 그 설치방법과 이를 이용한 지반가열방법을 제공하고자 한다.The present invention has been proposed to solve the above problems, buried in a certain depth in the ground portion of the heating cable (heating cable) for dissipating heat and embedded in the ground near the ground where the root of the grass is located to sense the temperature It is connected to the sensor and the temperature sensor and has a power control unit for supplying or cutting off the power by comparing the temperature detected by the temperature sensor and the preset temperature, the air permeable insulation for water draining and the heat of the heating cable is the root of the grass To provide a ground heating system including a wire mesh (wire mesh) to be evenly distributed to the ground to be located, and its installation method and ground heating method using the same.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 지반부에 일정한 깊이로 매설되어 열을 발산하는 발열케이블(heating cable); 상기 발열케이블로 전기에너지를 전달하는 전원부; 잔디의 뿌리가 위치하는 지반부 근방에 매립되어 온도를 감지하는 온도센서; 상기 온도센서와 연결되며 상기 온도센서가 감지한 온도와 미리 설정된 온도를 비교하여 전원을 공급 또는 차단하는 전원제어부; 상기 전원제어부와 상기 발열케이블을 연결하며 상기 전원부로부터 공급되는 전기에너지를 상기 발열케이블로 전달하는 전원연결부; 상기 발열케이블의 하단 지반부에 위치하여 상기 발열케이블이 발산하는 열이 흩어지는 것을 방지하며, 배수를 위한 다공부를 구비하는 투공 단열재; 및 상기 발열케이블의 열을 잔디의 뿌리가 위치하는 지반부에 골고루 전달 시키도록 상기 발열케이블의 상단 지반부에 매립되는 와이어 매쉬(wire mesh)를 포함하는 지반가열시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, a heating cable embedded in the ground portion to a predetermined depth to dissipate heat; A power supply unit for transferring electrical energy to the heating cable; A temperature sensor which is buried near the ground where the root of the grass is located and senses the temperature; A power control unit connected to the temperature sensor and supplying or cutting off power by comparing a temperature detected by the temperature sensor with a preset temperature; A power connection unit connecting the power control unit and the heating cable and transferring electric energy supplied from the power supply unit to the heating cable; A perforated heat insulating material positioned at a lower ground portion of the heat generating cable to prevent the heat generated by the heat generating cable from being dispersed, and having a porous portion for drainage; And a wire mesh embedded in the upper ground portion of the heating cable so as to evenly transfer heat of the heating cable to the ground where the root of the grass is located.
또한, 발열케이블이 지반부와 견고하게 결속되도록 하는 적어도 하나 이상의 발열케이블 고정구가 구비된 지반가열시스템을 제공한다.In addition, there is provided a ground heating system having at least one heating cable fixture to ensure that the heating cable is firmly bound to the ground.
또, 발열케이블 외각부가 내열PVC로 되며 상기 내열PVC 내부는 전선과 발열선을 포함하는 내열실리콘으로 형성된 지반가열시스템을 제공한다.In addition, the outer portion of the heating cable is made of a heat-resistant PVC and the heat-resistant PVC inside provides a ground heating system formed of heat-resistant silicon containing wires and heating wires.
한편, 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, (a) 투공 단열재를 지반부의 일정 깊이에 매설하는 단계; (b) 상기 투공 단열재의 상단 지반부에 발열케이블을 설치하는 단계; (c) 상기 발열케이블의 상단 지반부에 와이어 매쉬를 설치하는 단계; (d) 잔디의 뿌리가 위치하는 지반부 근방에 온도센서를 설치하는 단계; (e) 상기 온도센서와 상기 온도센서가 감지하는 온도에 의해 상기 발열케이블에 전원을 공급 또는 차단하는 전원제어부를 연결하는 단계; 및 (f) 전기에너지를 공급하는 전원부와 상기 전원제어부를 연결하고 상기 발열케이블과 상기 전원제어부를 연결하는 전원연결부를 설치하는 단계를 포함하는 지반가열시스템의 설치방법을 제공한다.On the other hand, the present invention to achieve the above object, (a) embedding the perforated heat insulating material at a predetermined depth of the ground portion; (b) installing a heating cable in the upper ground portion of the perforated insulation; (c) installing a wire mesh on the upper ground of the heating cable; (d) installing a temperature sensor near the ground where the roots of the grass are located; (e) connecting a power control unit which supplies or cuts power to the heating cable by a temperature sensed by the temperature sensor and the temperature sensor; And (f) connecting a power supply unit for supplying electrical energy with the power control unit, and installing a power connection unit for connecting the heating cable and the power control unit.
또한, 상기 (a)단계의 상기 투공 단열재는 배수가 될 수 있도록 다공부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지반가열시스템의 설치방법을 제공한다.In addition, the perforated insulation of the step (a) provides a method of installing a ground heating system comprising the step of forming a porous portion to be drained.
또한, 상기 (b)단계는 상기 발열케이블과 지반부가 이탈됨을 방지하고 결속을 견고하게 하도록 상기 발열케이블과 지반부를 적어도 하나 이상의 발열케이블 고정구로 고정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지반가열시스템의 설치방법을 제공한다.In addition, the step (b) is a ground heating system further comprises the step of fixing the heating cable and the ground portion with at least one heating cable fixture to prevent the heating cable and the ground portion is detached and to solidify the bond Provides an installation method.
본 발명에 따른 동절기의 잔디생육을 원활히 하기 위한 지반가열시스템 및 지반가열방법에 의해 동절기에도 잔디의 뿌리 근방의 지반부에 적절한 열을 공급해 줌으로써, 동절기에도 잔디의 생육을 원활히 하여 푸르게 유지할 수 있는 것이다. The ground heating system and ground heating method for facilitating the grass growth in winter in accordance with the present invention by supplying the appropriate heat to the ground near the roots of the grass even in winter, it is possible to smoothly grow the grass even in winter .
즉, 본 발명은 지반부의 일정깊이에 매설되어 입력전압에 의해 발열하는 발열케이블과 잔디의 뿌리부근 지반부의 온도를 감지하는 온도센서와 온도센서에 의해 감지된 온도에 따라 발열케이블에 전원을 공급하는 전원제어부로서 동절기에도 잔디의 뿌리 부근 온도가 잔디가 성장하는데 적당한 온도로 유지되도록 하여, 동절기에도 잔디가 푸르게 성장할 수 있고, 열에 약한 잡초의 성장을 차단할 수 있으므로 잡초에 의한 잔디의 피해를 줄일 수 있다. That is, the present invention is to supply power to the heating cable in accordance with the temperature detected by the temperature sensor and the temperature sensor for detecting the temperature of the ground portion near the root of the grass and the heating cable buried at a certain depth of the ground portion by the input voltage As the power control unit, the temperature near the root of the grass is maintained at a suitable temperature for the grass to grow even in winter, so that the grass can grow green even in the winter, and it is possible to block the growth of weeds that are weak to heat, thereby reducing the damage of the grass caused by the weeds. .
또한 본 발명은 와이어 매쉬(wire mesh)를 발열케이블의 상단 지반부에 설치함으로써, 잔디가 넓은 지역에 분포되어 있는 경우에도 열전달이 골고루 이루어질 수 있고, 저전력으로 지반을 가열할 수 있다.In addition, the present invention by installing a wire mesh (wire mesh) in the upper ground of the heating cable, even if the grass is distributed in a large area can be evenly heat transfer, it is possible to heat the ground at low power.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible, even if shown on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명에 따른 지반가열시스템에 관한 구조도, 도 2는 본 발명에 따른 발열케이블에 관한 구조도이다.1 is a structural diagram of a ground heating system according to the present invention, Figure 2 is a structural diagram of a heating cable according to the present invention.
먼저 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 발열케이블(10), 전원부(80), 온도센서(40), 전원제어부(30), 전원연결부(20), 투공 단열재(미도시)및 와이어 매쉬(50)를 포함하는 지반가열시스템이다.First, as shown in FIG. 1, the present invention includes a
상기 본 발명은 전원부(80)로부터 공급받는 전기에너지를 발열케이블(10)과 연결된 전원연결부(20)로 공급하여 발열케이블(10)에서 전기에너지가 열에너지로 변환되어 발열하는 것으로서 지반부를 가열하는 것이다. 여기서 상기 전원부(80)는 전원을 공급하는 지점으로서 50Hz이상 60Hz이하의 주파수 및 220V(Volt)의 전원인 것이 바람직하다. 우리나라의 전원은 AC 220V, 60Hz이므로 쉽게 적용함이 가능하기 때문이다. 그러나 필요한 발열의 수준, 사용되는 곳의 공급전원에 따라 다양한 전원이 사용되어도 무방하다. 교류는 변압기만 이용하면 자유롭게 전압을 언제든지 바꿀수 있는 장점이 있으므로 상기 전원연결부(20)에 변압기를 구비하는 것도 바람직하다. 또, 교류전원을 사용하면 전기화학적 작용이 적으며, 전선 부식 등이 잘일어나지 않는 등의 이점이 있다. 상기 발열케이블(10)은 일종의 전열기이므로 교류전원을 발열케이블(10)에 직접 사용하는 것이 바람직하다. 그러나 전원연결부(20)에는 상기 교류전원을 직류전원으로 변환하는 컨버터(converter)가 사용될 수도 있다.The present invention is to supply the electrical energy supplied from the
컨버터는 정류회로를 말함인데, 여기에는 반파 정류 회로, 전파 정류 회로, 브리지 정류 회로, 배전압 정류 회로가 사용될 수 있다. 반파 정류 회로는 다이오드 등의 정류 소자를 사용하여 교류의 + 또는 - 의 반 사이클만 전류를 흘려서 부하에 직류를 흘리도록 한 회로이며, 전파 정류 회로는 다이오드를 사용하여 교류의 +, - 어느 반 사이클에 대해서도 정류를 하고, 부하에 직류 전류를 흘리도록 한 회로이며, 브리지 정류 회로는 전파 정류 회로의 일종으로, 다이오드 4개를 브리지 모양으로 접속하여 정류하는 회로이다. 또한 배전압 정류 회로는 입력 교류 전압 최대값의 거의 2배의 직류 출력 전압이 얻어지도록 배려된 정류 회로로서 반파 배전압 정류 회로와 전파 배전압 정류 회로로 나뉠 수 있다.The converter refers to a rectifier circuit, in which half-wave rectifier circuits, full-wave rectifier circuits, bridge rectifier circuits, and double-voltage rectifier circuits may be used. The half-wave rectifier circuit is a circuit in which a direct current flows through the load by using only a rectifier element such as a diode to flow a positive or negative cycle of alternating current. The rectifier is also rectified and a DC current flows through the load. The bridge rectifier circuit is a type of full-wave rectifier circuit, in which four diodes are connected in a bridge shape and rectified. In addition, the double voltage rectifier circuit is a rectifier circuit designed to obtain a DC output voltage almost twice the maximum value of the input AC voltage, and can be divided into a half-wave double voltage rectifier circuit and a full-wave double voltage rectifier circuit.
도 2를 참조하여 발열케이블의 구조를 설명한다. 발열케이블(10)은 외각부가 제 1내열재(100)로 되어 있으며, 발열선(200)과 전선(300)이 삽입되어 있는 제2 내열재(200)로 구성되어 있다. 발열선(400)은 나일론수지에 의한 열 감지형식의 220V /소비전력 150W로 되는 것이 바람직하다. 제 2내열재(200)는 내열실리콘 소재로 이루어짐이 바람직하다. 이러한 제 2내열재는 내열성을 갖는 실리콘 고무 및 컴파운드 재료를 사용하고 첨가하는 산화물의 종류 및 양을 최적화하여 내열성을 높여 약 섭씨 300도의 온도에서도 견딜 수 있는 것이 바람직한데, 이것은 일반적인 디메틸실리콘 재료를 사용해 철산화물과 무정형 복합 산화물인 유리를 최적 배합하는 것에 의해 달성될 수 있다. The structure of the heating cable will be described with reference to FIG. 2. The
상기 제 1내열재(100)은 발열선(400)과 제 2내열재(200)의 발열 온도를 고려해 섭씨 105도용 내열PVC로 되는 것이 바람직하다. 그러나 상기의 발열케이블(10) 은 잔디의 뿌리 부근의 지반부를 가열하는데 적절한 온도에 맞추어 당업자의 상식을 벗어나지 않는 범위에서 자유롭게 사용할 수 있음은 물론이다.The first heat
다시 도 1을 참조하면, 본 발명은 와이어 매쉬(50)가 구비되어 있음을 알 수있다. 와이어 매쉬(50)란 그물망 형태의 열전도를 위한 장치이다. 즉 열전도도가 높은 금속을 사용하여 발열케이블(10)에서 발생되는 열을 와이어 매쉬(50)를 따라 전도하는 것이다. 이러한 와이어 매쉬(50)에 의해 발열케이블(10)에 저전력을 공급하는 것에 의해서도 넓은 범위의 지반부에 고르게 열을 전달하는 것이 가능한 것이다. 이와 같은 특성을 고려할 때 상기의 와이어 매쉬(50)의 재료로는 아연도금철선, 스테인리스 스틸 또는 구리 및 알루미늄의 합금 중의 어느 하나로 되는 것이 바람직하다. 그러나 열전도도를 고려하여 당업자의 상식에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 금속 및 합금이 사용되는 것도 가능하다.Referring back to Figure 1, it can be seen that the present invention is provided with a wire mesh (50).
본 발명은 또한 온도센서(40)를 구비한다. 온도센서(40)은 잔디의 뿌리가 위치하는 부근의 지반부에 매립하여 설치된다. 따라서 사계절 중 어느 때라도 지반부의 온도를 감지하는 것이 가능하고, 이에 따라 발열케이블(10)에서의 열의 발산이 필요한지를 전원제어부(30)가 결정하게 한다. 즉 온도센서(40)는 감지된 지반의 온도를 전원제어부(30)에 전달하게 되고 전원제어부(30)는 잔디의 생육에 필요한 적정범위의 설정온도와 비교하여 지반의 온도가 미리 설정된 온도범위에 미치지 못하는 경우 발열케이블(10)에 전기에너지가 전달되도록 제어하는 것이다. 이러한 온도센서(40)는 지반가열시스템에 있어서, 적어도 하나 이상 구비되는 것이 바람직하다. 수개의 온도센서(50)가 구비됨으로써 넓은 범위의 지반부의 온도에 대한 평균 적인 판단이 가능하고 이에 따라 전기에너지의 공급 여부를 결정하는 것이 가능하기 때문이다.The invention also includes a
또한 본 발명에 있어서, 지반가열시스템은 투공 단열재(미도시)를 구비함이 바람직하다. 투공 단열재란 발열케이블(10)의 하단 지반부에 매립, 설치되는 것으로서 발열케이블(10)에서 발생시킨 열이 지반부의 하단으로 빠져나가는 것을 방지하여 발생된 열을 잔디의 뿌리가 위치하는 지반부에 전달되게 하여 열효율을 높이는 장치이다. 단열재의 소재로는 유기질과 무기질로 크게 나뉘는데, 유기질에는 코르크, 펠트, 탄화코르크, 거품고무 등이 있으며, 약 섭씨 150도 이하에서 사용하는 데 적합하다. 무기질에는 석면, 유리솜, 석영, 탄산마그네슘 분말, 마그네시아 분말, 규산칼슘, 펄라이트 등이 사용되며, 대부분 고온에서의 사용에 견딜 수 있다. 이것들은 각기 소재의 연화, 분해온도가 사용한계이다. In addition, in the present invention, the ground heating system is preferably provided with a porous insulation (not shown). The perforated insulation material is embedded in the lower ground of the
섭씨 1,000도 이상에서 사용되는 단열재의 대부분은 내화물을 다공질 모양으로 결합시켜 만든 내화벽돌이 사용된다. 이 경우, 열전도율 외에 열팽창률이나 수축률 등이 요구된다. 본 발명에서 투공 단열재는 발포폴리에틸렌, 폴리우렌타폼, 폴리스틸렌 중 어느 하나로 되는 것이 바람직하다.Most of the insulation used at more than 1,000 degrees Celsius is a refractory brick made by combining the refractory into a porous shape. In this case, in addition to thermal conductivity, thermal expansion rate, shrinkage rate, and the like are required. In the present invention, the porous insulating material is preferably made of any one of polyethylene foam, polyurethane foam, polystyrene.
또한 본 발명에 있어서 단열재는 투공된 것을 사용함이 바람직하다. 이것은 지반부의 배수(물빠짐)를 고려하여야 하기 때문이다. 따라서 내화물을 다공질 모양으로 결합시켜 만든 단열재를 사용함이 바람직하다. 만일 다공질의 단열재가 아니라면 인위적인 방법에 의해 물빠짐을 원활히 할 수 있는 타공부를 형성하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable to use a perforated material. This is because the ground drainage (water drainage) must be considered. Therefore, it is preferable to use a heat insulating material made by combining the refractory to a porous shape. If it is not a porous insulating material, it is preferable to form the perforation part which can smoothly drain by an artificial method.
도 3은 본 발명에 따른 지반가열시스템이 지반에 위치하는 모습을 도시한 단면도이다. 이하, 본 발명의 실시예를 도 3을 참조하여 설명한다. 3 is a cross-sectional view showing a state in which the ground heating system according to the present invention is located on the ground. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3.
먼저, 사용자는 잔디가 식재될 곳의 위치를 선정하고, 일정깊이의 지반에 투공 단열재(60)를 매립, 설치한다. 다음으로 투공단열재(60)로부터 상향방향으로 일정 거리 이격하여 발열케이블(10)을 매설한다. 이때 투공단열재(60)는 다공질의 단열재인 경우는 별도의 조치가 필요하지 않으나, 다공질의 단열재가 아닌 경우라면 타공을 하여 물빠짐을 위한 타공부를 형성함이 바람직하다. 발열케이블(10)은 한글자음‘ㄹ’이 반복되는 형상으로 되며, 하나의 장축을 기준으로 가장 가까운 곳의 장축이 12cm의 간격을 두고 위치하는 것이 바람직하다. 또한 발열케이블(10)은 잔디의 뿌리가 위치하는 지반에서 20cm 정도의 거리를 두고 매설되는 것이 바람직하나, 이러한 발열케이블(10)의 간격 및 매립 깊이는 잔디의 종류 및 특성, 지반이 있는 곳의 기후적 영향 및 소비 전력등을 고려하여 적당히 거리의 조정이 이루어질 수 있다. First, the user selects the location where the grass is to be planted, and embeds and installs the
다음으로 발열케이블(10)이 지반과 견고히 결속될 수 있도록 발열케이블 고정구에 의해서 고정하는 것이 바람직하다. 이것은 지진 및 지반의 변동에 의해서 지반과 발열케이블(10)이 원래의 위치에서 벗어남을 방지하는 역할을 한다. 발열케이블 고정구는 수개로 하여 지반과 보다 견고하게 결속하는 것이 바람직하다. 발열케이블 고정구는 PVC타이 또는 절연테이프 등 일반적으로 발열케이블의 열을 견디는 정도의 내열성을 가진 것이면 다양하게 사용될 수 있다.Next, it is preferable that the
상기 발열케이블(10)을 전원연결부(20)에 연결시키고 전원연결부(20)로부터 전원제어부(30)까지 전기배선으로 연결하여 전원부(80)로부터 공급되는 전기에너지를 발열케이블(10)에 전달될 수 있도록 한다.The
다음으로 상기 발열케이블(10)로부터 상향방향으로 일정 거리 이격하여 와이어 매쉬(50)를 매설한다. 그리고 잔디의 뿌리가 위치하는 지반부(70)부근에 온도센서(40)를 매설한다. 온도센서(40)는 도면상 단일의 개수가 도시되어 있으나, 수개의 온도센서를 구비하여 각 지반위치의 온도를 감지하여 이들의 평균온도를 산출함이 바람직하다. Next, the
온도센서(40)과 전원제어부(30)을 연결하여 온도센서(40)가 감지한 온도를 전원제어부(30)에 전달하고 전원제어부(30)는 미리 설정한 잔디의 생육에 적절한 온도범위와 상기 온도센서(40)가 통지한 온도를 비교하여 설정온도에 미치지 못하는 경우 전원부(80)의 전기에너지를 전원연결부(20)로 흐르게 하여 발열케이블(10)이 발열하도록 하는 것이다.The
또한 본 발명은 동절기의 잔디생육을 원활히 하기 위한 지반가열방법을 제공한다. In another aspect, the present invention provides a ground heating method for smooth grass growth in winter.
도 4는 본 발명에 따른 지반가열시스템의 설치방법에 관한 블록도이다.4 is a block diagram of a method for installing a ground heating system according to the present invention.
도 4를 참조하면, 투공단열재를 지반에 매설하고(S1단계); 발열케이블을 투공 단열재의 상단 지반부에 설치하고(S2단계); 발열케이블의 상단 지반부에 와이어 매쉬를 설치(S3단계)한다. 그리고 잔디의 뿌리 부근의 지반에 온도센서를 설치(S4단계)하고 온도센서와 전원제어부를 연결(S5단계)한다. 다음으로 전원부와 전원제어부를 연결(S6단계)한 후 발열케이블과 전원제어부를 연결하는 전원연결부를 설 치(S7단계)하는 것에 의해 본 발명에 따른 지반가열시스템을 설치할 수 있다.Referring to Figure 4, buried perforated insulation in the ground (S1 step); Installing the heating cable in the upper ground of the perforated insulation (step S2); Install wire mesh on the upper ground of the heating cable (step S3). Then install a temperature sensor on the ground near the root of the grass (step S4) and connect the temperature sensor and the power control unit (step S5). Next, the ground heating system according to the present invention can be installed by connecting the power supply unit and the power control unit (step S6) and then installing the power connection unit connecting the heating cable and the power control unit (step S7).
또한 상기 S1단계의 이전에 단열재가 다공질이 아닌 경우에는 타공하여 타공부를 형성하여 물빠짐이 가능하도록 할 수 있다. 또, S2단계의 실행 전에 발열케이블의 형상을 한글자음‘ㄹ’이 반복되는 형상으로 하여 설치할 수 있다. 여기서 발열케이블은 하나의 장축을 기준으로 가장 가까운 곳의 장축이 12cm의 간격으로 형성하는 것이 바람직하나, 상술한 바와 같이 특별한 제한이 있는 것은 아니다.In addition, when the heat insulating material is not porous before the step S1, it may be perforated to form a perforated part so that water may be drained. In addition, the shape of the heating cable before the execution of step S2 can be installed in a shape that repeats the Hangul consonants 'ㄹ'. Here, the heating cable is preferably formed at a distance of 12 cm from the longest axis nearest to one long axis, but there is no particular limitation as described above.
한편, 상기 S3단계의 실행전에 매설된 발열케이블과 그 부근의 지반을 발열케이블 고정구에 의해서 견고하게 고정하는 것이 바람직하다. 이것은 지진 및 지각의 변동에 따라 발열케이블이 원래의 위치에서 벗어나는 것을 방지하기 위함이다. 발열케이블 고정구는 PVC타이 또는 절연테이프 등 일반적으로 발열케이블의 열을 견디는 정도의 내열성을 가진 것이면 다양하게 사용될 수 있다. 발열케이블 고정구는 적어도 하나 이상 바람직하게는 수개를 사용하여 발열케이블과 지반의 결속을 견고하게 되도록 한다.On the other hand, it is preferable to firmly fix the heating cable and the ground in the vicinity of the heating cable buried before the execution of the step S3. This is to prevent the heating cable from deviating from its original position due to the earthquake and the change of the earth's crust. Heating cable fixtures can be used in various ways as long as they have heat resistance to withstand the heat of the heating cable, such as PVC tie or insulating tape. The heating cable fastener is used at least one or more preferably to secure the binding of the heating cable and the ground.
이렇게 설치된 지반가열시스템으로 지반에 가열을 하는 방법을 설명한다.It explains how to heat the ground with the ground heating system installed in this way.
온도센서는 잔디의 뿌리가 위치하는 지반의 온도를 감지하여 전원제어부로 전달하게 되며, 전원제어부는 미리 설정된 잔디의 생육온도 범위와 온도센서가 감지하는 온도를 비교하게 된다. 이때 감지된 온도가 전원제어부에 설정된 잔디의 생육온도범위 내에 있는 경우 전원제어부는 아무런 명령을 내리지 않는 것이다. The temperature sensor senses the temperature of the ground where the roots of the grass are located and transmits it to the power control unit. The power control unit compares the growth temperature range of the grass with the temperature detected by the temperature sensor. At this time, if the detected temperature is within the growth temperature range of the grass set in the power controller, the power controller does not issue any command.
반면, 감지된 온도가 전원제어부에 설정된 잔디의 생육온도범위에 미치지 못하는 경우 전원제어부는 전원부에서 공급되는 전기 에너지를 전원연결부에 전달하 게 하여, 전원연결부와 연결된 발열케이블에서 열을 발산하는 것이다. 이렇게 발산된 열은 투공 단열재로 인해 지반의 하단부로 낭비됨이 차단되므로 보다 고효율로 잔디의 뿌리가 위치하는 부근의 지반부로 전달될 수 있는 것이다.On the other hand, when the detected temperature does not reach the growth temperature range of the grass set in the power control unit, the power control unit transmits the electric energy supplied from the power unit to the power connection unit, and generates heat from the heating cable connected to the power connection unit. The heat dissipated in this way is prevented from being wasted at the lower end of the ground due to the perforated insulation, so that the heat can be transmitted to the ground near the root of the grass with high efficiency.
발열케이블에서 발산하는 열은 발열케이블의 상단 지반부에 위치하는 와이어 매쉬에 전달되고, 와이어 매쉬는 와이어 매쉬의 그물망 형상을 따라 열을 전도하게 된다. 이렇게 함으로써, 넓은 범위에 걸쳐 생육되고 있는 잔디에 고르게 열을 전달할 수 있는 것이다. Heat emitted from the heating cable is transferred to the wire mesh located at the upper ground portion of the heating cable, and the wire mesh conducts heat along the mesh shape of the wire mesh. In this way, heat can be evenly transmitted to the grass grown over a wide range.
상기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 첨부된 특허청구범위에 기재된 사항으로부터 도출되는 기술적 사상의 범위 내에서 상기의 실기예의 다양한 변형, 수정 및 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다.The above embodiments are only intended to illustrate the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains have various modifications of the above-described embodiments within the scope of the technical idea derived from the matters described in the appended claims. It will be appreciated that modifications and applications are possible.
도 1은 본 발명에 따른 지반가열시스템에 관한 구조도,1 is a structural diagram of a ground heating system according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 발열케이블에 관한 구조도,2 is a structural diagram of a heating cable according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 지반가열시스템이 지반에 위치하는 모습을 도시한 단면도,3 is a cross-sectional view showing a state in which the ground heating system according to the present invention is located on the ground,
도 4는 본 발명에 따른 지반가열시스템의 설치방법에 관한 블록도이다.4 is a block diagram of a method for installing a ground heating system according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS
10 : 발열케이블 60 : 투공 단열재10: heating cable 60: perforated insulation
20 : 전원연결부 70 : 잔디의 뿌리부근의 지반20: power connection 70: ground near the root of the grass
30 : 전원제어부 80 : 전원부30: power control unit 80: power supply
40 : 온도센서 100 : 제 1내열재40: temperature sensor 100: first heat resistant material
50 : 와이어 매쉬 200 : 제 2내열재50: wire mesh 200: second heat resistant material
300 : 전선 400 : 발열선300: wire 400: heating wire
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