KR101373649B1 - Lighting system for livestock barn - Google Patents

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Abstract

본 발명은 축사 조명 시스템에 관한 것으로, 축사에 설치된 배기용 환기팬이 작동하는 동안 이 배기용 환기팬의 배기류를 풍력원으로 활용하는 풍력발전기에 의해 발생한 전기에너지로 축사 내의 조명등을 점등한다.
본 발명은 무용으로 배출되는 축사에 설치된 배기용 환기팬의 배기류를 풍력원으로 활용하여 발생한 전기에너지로 축사 내의 조명등을 점등하므로 종래의 축산 농가에서 부담하는 축사 조명 장치의 전기 사용료를 절감할 수 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a barn lighting system, wherein an illumination lamp in a barn is lit by electric energy generated by a wind power generator utilizing an exhaust stream of the exhaust fan as a wind source while the exhaust fan installed in the barn is operating.
According to the present invention, since the lighting in the barn is turned on by the electric energy generated by utilizing the exhaust flow of the exhaust fan for the exhaust fan installed in the barn as a wind power source, it is possible to reduce the electricity usage fee of the barn lighting device burdened by conventional livestock farms. have.

Description

축사 조명 시스템{Lighting system for livestock barn}Barn lighting system {Lighting system for livestock barn}

본 발명은 조명 시스템에 관한 것이며, 더욱 상세히는 산란계, 육계, 오리, 소, 돼지 등과 같은 가축을 사육하는 축사 내의 조명등을 점등하는 축사 조명 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a lighting system, and more particularly to a barn lighting system for lighting the lighting in the barn raising livestock, such as laying hens, broilers, ducks, cattle, pigs.

축사 조명 장치는 축사 내의 조명 환경을 개선하기 위하여 사용될 뿐만 아니라 가축의 생육 환경을 개선하기 위하여 사용된다.The barn lighting device is used not only to improve the lighting environment in the barn but also to improve the growth environment of the livestock.

예컨대, 산란계를 사육하는 계사에서는 산란계의 생체의 광주기와 조화하여 산란에 관여하는 호르몬의 분비를 자극함으로써 산란량을 증대할 목적으로 축사 조명 장치가 사용된다.For example, in a cage that breeds laying hens, a livestock lighting device is used for the purpose of increasing the amount of scattering by stimulating the secretion of hormones involved in the egg in harmony with the photoperiod of the living body of the laying hen.

또한, 육계를 사육하는 계사에서는 밝은 시간대에만 사료를 섭취하려는 조류의 행동 습성을 이용하여 육계의 사료 섭취, 소화, 흡수를 최대화함으로써 계육 생산량을 증대할 목적으로 축사 조명 장치가 사용된다.In addition, barn sheds are used to raise broiler production by maximizing feed intake, digestion, and absorption of broilers by utilizing the behavioral behavior of algae to feed only during bright seasons.

상기와 같은 사용되는 축사 조명 장치는, 예컨대 상기한 산란계의 산란량이나 육계의 계육 생산량을 증대하기 위하여 종야 점등 방식으로 조명등을 점등 제어한다.The barn lighting device used as described above, for example, in order to increase the spawning amount of the laying hens and the poultry production of broiler chickens, the lighting lamp is controlled by the night light lighting method.

상기와 같이 종야 점등 방식으로 축사 내의 조명등을 점등하는 경우에는 전기에너지가 하루종일 소모되므로, 축산 농가의 입장에서 볼 때 가축 사육비와 별개로 축사 조명 장치의 전기 사용료에 대한 부담이 증대하는 문제점이 있다.As described above, when the lighting in the barn is lit by the night-time lighting method, since electric energy is consumed all day, there is a problem in that the burden on the livelihood of the barn lighting device is increased separately from livestock raising. .

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 축사에 설치된 배기용 환기팬이 작동하는 동안 이 배기용 환기팬의 배기류를 풍력원으로 활용하는 풍력발전기에 의해 발생한 전기에너지로 축사 내의 조명등을 점등하는 축사 조명 시스템을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the conventional problems as described above, an object of the present invention is to provide a wind power generator using the exhaust flow of the exhaust fan for the exhaust ventilation fan installed in the barn operating as a wind power source It is to provide a barn lighting system that lights the lighting in the barn with the generated electrical energy.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 축사 조명 시스템은, 축사에 설치된 적어도 하나 이상의 배기용 환기팬과; 상기 배기용 환기팬의 배기류를 풍력원으로 활용하여 전기에너지를 발생하는 적어도 하나 이상의 풍력발전기; 상기 풍력발전기에 의해 발생한 전기에너지를 축전하는 축전지; 및 상기 풍력발전기 혹은 상기 축전지로부터 공급되는 전기에너지를 이용하여 축사 내에 설치되는 복수의 LED 조명등을 점등 제어하고, 수동 혹은 자동으로 점등스위치가 온 되면 상기 LED 조명등으로 전기에너지를 공급하며, 타이머 기능이 작동하면 상기 LED 조명등의 점등 시간을 자동으로 조절하기 위하여 상기 점등스위치를 자동으로 온/오프 하는 조명제어기;로 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the object of the present invention as described above, the barn lighting system according to the present invention, at least one or more exhaust ventilation fan installed in the barn; At least one wind generator for generating electrical energy by utilizing the exhaust flow of the exhaust fan for the exhaust; A storage battery for storing electrical energy generated by the wind power generator; And lighting and controlling a plurality of LED lamps installed in the barn using electric energy supplied from the wind generator or the battery, and supplying electrical energy to the LED lamps when the lighting switch is turned on manually or automatically, and having a timer function. When operating the lighting controller to automatically turn on / off the light switch in order to automatically adjust the lighting time of the LED lamp;

본 발명에 따른 축사 조명 시스템에 있어서, 상기 풍력발전기는 상기 배기용 환기팬의 배기류에 의해 회전하는 날개부와; 상기 날개부의 회전에너지를 전기에너지로 변환하는 발전기; 및 상기 발전기를 수용하여 고정하는 타워;를 포함하여 구성되며, 상기 배기용 환기팬의 중심축에서 좌측으로 1m 이내와 우측으로 1m 이내의 너비 범위에서 상기 배기용 환기팬의 중심축으로부터 1∼3m의 전방 범위에 배치되는 것을 특징으로 한다.In the barn lighting system according to the present invention, the wind turbine includes a wing that rotates by the exhaust flow of the ventilation fan for exhaust; A generator for converting rotational energy of the wing into electrical energy; And a tower for accommodating and fixing the generator; 1 to 3 m from the central axis of the exhaust ventilation fan in a width range within 1 m to the left and within 1 m to the right from the central axis of the exhaust ventilation fan. It is characterized in that it is disposed in the front range of the.

본 발명에 따른 축사 조명 시스템에 있어서, 상기 풍력발전기의 타워는 적어도 어느 일면이 반투명면 혹은 투명면을 형성하고, 이 반투명면 혹은 투명면을 통하여 상기 발전기가 발생하는 전기에너지에 의해 점등하는 내부 LED 조명등의 불빛을 외부로 방출하는 것을 특징으로 한다.In the barn lighting system according to the present invention, at least one surface of the tower of the wind turbine forms a translucent surface or a transparent surface, and the internal LED that is lit by the electrical energy generated by the generator through the translucent or transparent surface It is characterized by emitting a light such as a lamp to the outside.

본 발명은 무용으로 배출되는 축사에 설치된 배기용 환기팬의 배기류를 풍력원으로 활용하여 발생한 전기에너지로 축사 내의 조명등을 점등하므로 종래의 축산 농가에서 부담하는 축사 조명 장치의 전기 사용료를 절감할 수 있다.According to the present invention, since the lighting in the barn is turned on by the electric energy generated by utilizing the exhaust flow of the exhaust fan for the exhaust fan installed in the barn as a wind power source, it is possible to reduce the electricity usage fee of the barn lighting device burdened by conventional livestock farms. have.

도 1은 본 발명에 따른 축사 조명 시스템의 구성을 나타낸 블록도.
도 2는 배기용 환기팬과 풍력발전기가 배치된 상태를 나타낸 측면도.
도 3은 복수의 풍력발전기가 펜스에 의해 연결되어 나열된 상태를 나타낸 실시예.
도 4는 날개부가 상하 2열로 배치된 풍력발전기를 나타낸 실시예.
도 5는 자연기류와 배기용 환기팬의 배기류의 바람 분포 상태를 비교한 실시예.
도 6은 배기용 환기팬에 배기류 집속용 덕트가 없는 경우 풍속계를 배기용 환기팬의 중심축과 동일 선상에 두고 측정한 유량에 따른 풍속분포를 나타낸 그래프.
도 7은 배기용 환기팬에 배기류 집속용 덕트가 있는 경우 풍속계를 배기용 환기팬의 중심축과 동일 선상에 두고 측정한 유량에 따른 풍속분포를 나타낸 그래프.
도 8은 배기용 환기팬에 배기류 집속용 덕트가 없는 경우 풍속계를 배기용 환기팬의 중심축에서 1m 좌측에 두고 측정한 유량에 따른 풍속분포를 나타낸 그래프.
도 9는 배기용 환기팬에 배기류 집속용 덕트가 있는 경우 풍속계를 배기용 환기팬의 중심축에서 1m 좌측에 두고 풍속분포를 나타낸 그래프.1 is a block diagram showing the configuration of a barn lighting system according to the present invention.
Figure 2 is a side view showing a state in which the exhaust fan and the exhaust fan for exhaust arrangement.
Figure 3 is an embodiment showing a state where a plurality of wind turbines are connected by a fence listed.
Figure 4 is an embodiment showing a wind turbine in which the wings are arranged in two rows up and down.
Figure 5 is an embodiment comparing the wind distribution state of the natural air flow and the exhaust flow of the exhaust ventilation fan.
Figure 6 is a graph showing the wind speed distribution according to the flow rate measured by placing the anemometer in the same line with the central axis of the exhaust ventilation fan when there is no exhaust flow focusing duct in the exhaust ventilation fan.
7 is a graph showing a wind speed distribution according to the flow rate measured when the exhaust fan has an duct for condensing the exhaust flow in the same line as the central axis of the exhaust fan.
Figure 8 is a graph showing the wind speed distribution according to the flow rate measured with the anemometer left 1m from the central axis of the exhaust ventilation fan when there is no exhaust flow focusing duct in the exhaust ventilation fan.
Figure 9 is a graph showing the wind speed distribution with the anemometer left 1m from the central axis of the exhaust ventilation fan when the exhaust ventilation fan has a duct for collecting the exhaust flow.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 축사 조명 시스템(100)은 배기용 환기팬(110)과 풍력발전기(120), 축전지(130) 및 조명제어기(140)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, the livestock lighting system 100 according to the present invention includes an exhaust fan 110, a wind power generator 120, a storage battery 130, and a lighting controller 140.

상기 배기용 환기팬(110)은 축사에 적어도 하나 이상 설치된다.At least one exhaust fan 110 for exhaust is installed in the livestock house.

상기 풍력발전기(120)는 상기 배기용 환기팬(110)과 일대일 대응하여 적어도 하나 이상 축사 바깥에 설치된다.The wind generator 120 is installed outside the barn at least one corresponding to the exhaust ventilation fan 110 one-to-one.

상기 풍력발전기(120)는 상기 배기용 환기팬(110)의 배기류를 풍력원으로 활용하여 전기에너지를 발생하며, 도 2에 나타낸 바와 같이 축사 바깥에서 상기 배기용 환기팬(110)의 전방에 정해진 거리만큼 떨어진 위치에 배치되어 상기 배기용 환기팬(110)의 배기류를 풍력원으로 활용한다.The wind generator 120 generates electrical energy by utilizing the exhaust flow of the exhaust ventilation fan 110 as a wind power source, as shown in Figure 2 in front of the exhaust ventilation fan 110 outside the barn. It is disposed at a position separated by a predetermined distance to utilize the exhaust flow of the exhaust ventilation fan 110 as a wind power source.

상기 풍력발전기(120)는 상기 배기용 환기팬(110)의 배기류에 의해 회전하는 날개부(121)와 상기 날개부(121)의 회전에너지를 전기에너지로 변환하는 발전기(122) 및 상기 발전기(122)를 수용하여 고정하는 타워(123)를 포함하여 구성된다.The wind generator 120 is a generator 122 and the generator for converting the rotational energy of the wing portion 121 and the wing portion 121 rotated by the exhaust flow of the exhaust fan for exhaust 110 to electrical energy. It is configured to include a tower 123 for receiving and fixing (122).

상기 날개부(121)는 복수(바람직하게는 3개)의 날개(121_1)와 상기 날개(121_1)를 보호하는 날개 보호 프레임(121-2)을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.The wing portion 121 is preferably configured to include a plurality of (preferably three) wings 121_1 and a wing protection frame 121-2 for protecting the wings 121_1.

상기 발전기(122)로는 소형화가 가능한 코어리스형 발전기를 사용하는 것이 바람직하다.It is preferable to use a coreless generator that can be miniaturized as the generator 122.

상기 풍력발전기(120)의 타워(123)는 적어도 어느 일면이 반투명면 혹은 투명면을 형성하고, 이 반투명면 혹은 투명면을 통하여 상기 발전기(122)가 발생하는 전기에너지에 의해 점등하는 내부 LED 조명등(123_1)의 불빛을 외부로 방출할 수 있다.At least one surface of the tower 123 of the wind power generator 120 forms a translucent surface or a transparent surface, and the internal LED lamp that is turned on by the electric energy generated by the generator 122 through the translucent surface or the transparent surface. The light of 123_1 may be emitted to the outside.

상기 타워(123)의 내부 LED 조명등(123_1)은 적어도 하나 이상이며, 상기 발전기(122)가 작동하는 동안만 점등하거나, 혹은 상기 축전지(130)로부터 공급되는 전기에너지에 의해 점등할 수 있으며, 상기 조명제어기(140)에 의해 점등 제어될 수 있다.At least one internal LED lamp 123_1 of the tower 123 may be turned on only while the generator 122 is operated, or may be turned on by electric energy supplied from the battery 130. Lighting control may be controlled by the lighting controller 140.

상기 타워(123)의 내부 LED 조명등(123_1)이 점등되면 야간에 축사 주변의 미관을 개선할 수 있으며, 특히 야간에 축사 주변에 출몰하는 산짐승들에 대하여 경계등 역할을 할 수도 있다.When the internal LED light 123_1 of the tower 123 is turned on, the aesthetics around the barn can be improved at night, and in particular, the tower 123 may serve as a boundary light for mountain animals appearing around the barn at night.

상기 풍력발전기(120)는 도 3에 나타낸 바와 같이, 복수 개가 펜스에 의해 연결되어 나열된 상태로 사용할 수 있다.As shown in FIG. 3, the wind generator 120 may be used in a state in which a plurality of wind generators 120 are connected by a fence.

상기 풍력발전기(120)는 도 4에 나타낸 바와 같이 날개부(121)가 상하 2열로 배치된 형상으로 제작하여 사용할 수 있다.As shown in FIG. 4, the wind generator 120 may be manufactured and used in a shape in which the wing parts 121 are arranged in two rows.

한편, 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 풍력발전기(120)에 풍력원으로 공급되는 상기 배기용 환기팬(110)의 배기류는 자연기류(도 5의 (a) 참조)와 비교해 볼 때, 상기 배기용 환기팬(110)의 중심축 부분에서 기류가 감소하는 바람 분포 상태(도 5의 (b) 참조)를 나타낸다.On the other hand, as shown in Figure 5, the exhaust flow of the exhaust ventilation fan 110 is supplied to the wind power generator 120 as a wind power source compared with the natural air flow (see (a) of Figure 5), The wind distribution state (refer FIG. 5 (b)) in which air flow is reduced in the central axis part of the exhaust fan 110 for exhaust is shown.

이러한 상기 배기용 환기팬(110)의 배기류의 바람 분포 상태를 감안하여 본 발명자는 상기 배기용 환기팬(110)의 배기류를 풍력원으로 사용하기에 가장 적합한 배치 위치를 결정하기 위한 실험을 수행하였다.In view of the wind distribution state of the exhaust flow of the exhaust ventilation fan 110, the inventors conducted an experiment to determine the most suitable arrangement position for using the exhaust flow of the exhaust ventilation fan 110 as a wind power source. Was performed.

참고로, 도 6 내지 도 9에 나타낸 그래프는 도 2에 나타낸 바와 같이 축사 바깥에서 상기 배기용 환기팬(110)의 전방에 정해진 거리만큼 떨어진 위치에 상기 풍력발전기(120)를 배치할 때, 상기 배기용 환기팬(110)의 배기류를 풍력원으로 사용하기에 가장 적합한 배치 위치를 결정하기 위한 실험 결과이다.For reference, the graph shown in FIGS. 6 to 9 shows the wind generator 120 when the wind generator 120 is disposed at a position separated by a predetermined distance in front of the exhaust ventilation fan 110 outside the barn as shown in FIG. 2. Experimental results for determining the most suitable arrangement position to use the exhaust stream of the exhaust ventilation fan 110 as a wind source.

실험에 사용한 배기용 환기팬(110)은 축산 농가에서 주로 사용하는 50인치 배기용 환기팬으로서 크기는 약 137cm×137cm이고, 팬의 중심으로부터 팬의 수직 길이는 68.5cm이며, 실험 지면으로부터 112cm가 떨어진 높이에 팬을 설치하였다. The exhaust ventilation fan 110 used for the experiment is a 50-inch exhaust ventilation fan mainly used in livestock farms. The size of the exhaust fan is about 137 cm x 137 cm, and the vertical length of the fan is 68.5 cm from the center of the fan. The fan was installed at a remote height.

실험에 사용한 풍속계는 상기 배기용 환기팬(110)의 작동 시 배기류를 상기 배기용 환기팬(110)의 중심축으로부터 0.5m∼10m 떨어진 지점에서 측정하였다.The anemometer used in the experiment measured the exhaust flow at the point 0.5m to 10m away from the central axis of the exhaust ventilation fan 110 during the operation of the exhaust ventilation fan 110.

실험 중에 상기 배기용 환기팬(110)의 배기류는 팬으로부터 약 10∼20cm 정도 연장되어 배기류가 바로 옆으로 흩어지지 않고 가운데로 모아지게 하는 배기류 집소용 덕트가 없는 경우와 있는 경우로 구분하여 풍속을 측정하였다.During the experiment, the exhaust stream of the exhaust ventilation fan 110 extends about 10 to 20 cm from the fan and is divided into a case in which there is no exhaust stream collecting duct which causes the exhaust streams to be collected in the center without being scattered to the side. The wind speed was measured.

실험 중에 상기 배기용 환기팬(1100의 가동 전류를 60Hz, 50Hz, 40Hz로 조정하며 풍속을 측정하였다.During the experiment, the exhaust fan (1100 operating current of 60Hz, 50Hz, 40Hz was adjusted to adjust the wind speed.

도 6은 상기 배기용 환기팬(110)에 배기류 집속용 덕트가 없는 경우 풍속계를 배기용 환기팬(110)의 중심축과 동일 선상에 두고 측정한 유량에 따른 풍속분포를 나타낸 그래프이다.FIG. 6 is a graph showing a wind speed distribution according to a flow rate measured by placing the anemometer on the same line as the central axis of the exhaust ventilation fan 110 when the exhaust ventilation fan 110 has no exhaust flow focusing duct.

도 6을 참조하면, 40, 50Hz에서는 최대 풍속이 나타나는 지점이 한 지점으로 매우 적은 영역에서 최대 풍속이 나타남을 알 수 있다. 반면 60Hz에서는 1∼3m 까지 이르는 거리에서 풍속이 높은 것을 확인할 수 있다. 최대 풍속이 나타나는 거리는 배기용 환기팬(110)의 유량이 감소할수록, 즉 소요 전류가 낮을수록 배기용 환기팬(110)에 가까운 지점에서 형성되었으며, 반대로 배기용 환기팬(110)의 유량이 증가할수록 먼 지점에서 형성되고, 최대풍속이 나타나는 구간도 증가하였다. 풍속이 최대 풍속에 도달하면, 이후는 전체적으로 풍속의 직선적인 감소를 보였고, 3m 이상의 거리에서는 풍속의 감소 또한 완만해 졌다. 풍속이 급격히 감소하다가 완만해지는 거리인 3m 지점을 살펴보면 60Hz는 2.52m/s로 감소되었고, 50Hz에서는 3.16m/s로 60Hz보다 높은 수치를 보였다. 40Hz에서는 1.12m/s로 풍속이 감소하는 경향을 보였다.Referring to FIG. 6, it can be seen that at 40 and 50 Hz, the maximum wind speed appears in a very small area with one point where the maximum wind speed appears. On the other hand, at 60Hz, the wind speed is high at a distance of 1 to 3m. The distance at which the maximum wind speed appears is formed at a point closer to the exhaust ventilation fan 110 as the flow rate of the exhaust ventilation fan 110 decreases, that is, the lower the required current, and conversely, the flow rate of the exhaust ventilation fan 110 increases. As the distance increased, the zone formed at the far point and the maximum wind speed increased. When the wind speed reached the maximum wind speed, thereafter, there was a linear decrease of the wind speed as a whole, and at a distance of more than 3m, the wind speed also slowed down. In the 3m point where the wind speed decreases and then gradually decreases, 60Hz is reduced to 2.52m / s and 50Hz is 3.16m / s, which is higher than 60Hz. At 40Hz, the wind speed tended to decrease to 1.12m / s.

도 7은 상기 배기용 환기팬(110)에 배기류 집속용 덕트가 있는 경우 풍속계를 배기용 환기팬(110)의 중심축과 동일 선상에 두고 측정한 유량에 따른 풍속분포를 나타낸 그래프이다.7 is a graph showing a wind speed distribution according to the flow rate measured when the exhaust ventilation fan 110 has an exhaust flow focusing duct on the same line as the central axis of the exhaust ventilation fan 110.

도 7을 참조하면, 도 6의 실험 결과와 같이 배기류 집속용 덕트가 없는 경우에 비해 40Hz에서만 최대풍속이 발생하는 구간이 짧게 나타났다. 돌출 구조가 아닌 경우와 마찬가지로 2m 이상에서 바람의 영향은 미미하게 나타났다. 50, 60Hz의 실험조건에서는 1∼2m 지점에서 바람이 강하게 나타났으며 바람이 감소하는 경향을 살펴보면 돌출 구조가 아닐 경우에 풍속이 3m/s로 급격하게 감소했던 반면 풍속이 약 3.7m/s로 떨어진 후 서서히 감소하기 시작하였다. 60Hz에서의 최대풍속은 6.27m/s , 50Hz에서의 최대풍속은 5.44m/s로 2m 떨어진 거리에서 나타났고, 40Hz에서의 최대풍속은 5.93m/s로 1m 떨어진 곳에서 나타났다. 최대 풍속이 나타나는 거리는 도 6의 실험 결과와 같이 배기류 집속용 덕트가 없는 경우와 같았지만 60, 50Hz 일 때 최대 풍속은 오히려 감소하였으나 40Hz에서의 최대 풍속은 오히려 0.55m/s 증가하는 것을 알 수 있었다.Referring to FIG. 7, the section in which the maximum wind velocity occurs only at 40 Hz was shorter than in the case where there is no exhaust flow converging duct, as shown in the experimental result of FIG. 6. As in the case of the non-projecting structure, the wind effect was minimal at 2 m or more. In the test conditions of 50 and 60Hz, the wind was strong at the point of 1 ~ 2m, and when the wind was decreased, the wind speed decreased to 3m / s without the protrusion structure, while the wind speed decreased to about 3.7m / s. After falling, it began to slowly decrease. The maximum wind speed at 60Hz was 6.27m / s and the maximum wind speed at 50Hz was 5.44m / s at 2m away, and the maximum wind speed at 40Hz was 5.93m / s at 1m away. The maximum wind speed was the same as the case without the exhaust flow converging duct as shown in the experimental results of FIG. 6, but the maximum wind speed decreased at 60 and 50 Hz, but the maximum wind speed increased at 0.55 m / s at 40 Hz. there was.

도 8은 상기 배기용 환기팬(110)에 배기류 집속용 덕트가 없는 경우 풍속계를 배기용 환기팬(110)의 중심축에서 1m 좌측에 두고 측정한 유량에 따른 풍속분포를 나타낸 그래프이다.FIG. 8 is a graph illustrating a wind speed distribution according to a flow rate measured by leaving an anemometer at a left side of 1 m from a central axis of an exhaust ventilation fan 110 when there is no exhaust flow converging duct in the exhaust ventilation fan 110.

도 8을 참조하면, 도 6과 도 7의 실험 결과와 같이 배기용 환기팬(110)의 중심으로부터 일렬로 풍속계를 설치할 경우 바로 1m 떨어진 곳에서 최대 풍속이 나타난 후 감소를 보이는 반면 좌측으로 1m 떨어질 경우에는 다른 결과를 나타냈다. 1m 지점부터 급격하게 증가되어 3∼4m 부근에서 최대 풍속을 나타내었고 팬의 중심선에서 측정한 결과보다 풍속이 떨어지는 경향이 완만하였다. 3∼5m에 이르기까지 대체로 풍속의 영향이 미치는 것으로 판단된다. 최대풍속은 팬의 중심선 상에 있는 지점들에 비해 상당히 감소되었는데, 4m 떨어진 지점에서 최대 풍속을 나타내었다. 60Hz에서 2.29m/s, 50Hz에서 2.45m/s로 배기용 환기팬(110)의 유량이 떨어졌음에도 약간 증가하는 것을 알 수 있었고 40Hz에서 1.39m/s의 최대 풍속을 나타냈다.Referring to FIG. 8, when the anemometers are installed in a line from the center of the exhaust ventilation fan 110 as shown in FIG. 6 and FIG. In other cases, different results were shown. It increased rapidly from 1m and showed maximum wind speed near 3 ~ 4m, and the wind speed tended to be slower than the result measured from the center line of the fan. It is thought that wind speed influences from 3 to 5m in general. The maximum wind speed was considerably reduced compared to the points on the center line of the fan, showing a maximum wind speed at 4 meters away. It was found that the flow rate of the exhaust ventilation fan 110 was slightly increased to 2.29 m / s at 60 Hz and 2.45 m / s at 50 Hz, but the maximum wind speed was 1.39 m / s at 40 Hz.

도 9는 상기 배기용 환기팬(110)에 배기류 집속용 덕트가 있는 경우 풍속계를 배기용 환기팬(110)의 중심축에서 1m 좌측에 두고 풍속분포를 나타낸 그래프이다.9 is a graph showing the wind speed distribution with the anemometer left 1m from the central axis of the exhaust ventilation fan 110 when the exhaust ventilation fan 110 has an exhaust flow focusing duct.

도 9를 참조하면, 배기류 집속용 덕트의 영향 때문에 바람이 모이는 거리가 대체적으로 멀어지는 것을 확인할 수 있었다. 최대풍속은 60Hz에서 2.68m/s, 50Hz에서 2.37m/s, 40Hz에서 1.76m/s로 4m 떨어진 지점에서 나타났다. 60Hz와 40Hz 에서의 최대풍속이 배기류 집속용 덕트가 없을 때보다 약간 증가하는 경향을 나타내었지만 50Hz 조건에서는 큰 차이를 보이지는 않았다. 또한 배기류 집속용 덕트의 영향으로 인해 최대풍속이 나타난 이후에 바람이 감소하는 경향이 더욱 완만해 지는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 9, it could be confirmed that the distance from which the wind gathers is generally far away due to the influence of the exhaust flow focusing duct. The maximum wind speed was 2.68m / s at 60Hz, 2.37m / s at 50Hz, and 1.76m / s at 40Hz at 4m. The maximum wind velocity at 60 Hz and 40 Hz tended to increase slightly compared to the absence of the exhaust flow concentrating duct, but there was no significant difference at 50 Hz. In addition, it can be seen that the wind tends to decrease more slowly after the maximum wind speed due to the influence of the exhaust flow focusing duct.

도 6 내지 도 9의 실험 결과를 근거로, 본 발명에서는 상기 풍력발전기(120)가 상기 배기용 환기팬(110)의 중심축에서 좌측으로 1m 이내와 우측으로 1m 이내의 너비 범위에서 상기 배기용 환기팬(110)의 중심축으로부터 1∼3m의 전방 범위에 배치되는 것이 바람직하며, 이에 따라서 상기 풍력발전기(120)가 상기 배기용 환기팬(110)의 배기류를 안정된 풍력원으로 활용할 수 있게 된다.Based on the experimental results of FIGS. 6 to 9, in the present invention, the wind power generator 120 is exhausted in a width range of less than 1 m to the left and less than 1 m to the right from the central axis of the exhaust ventilation fan 110. It is preferable to be disposed in the front range of 1 to 3m from the central axis of the ventilation fan 110, so that the wind power generator 120 can utilize the exhaust flow of the exhaust ventilation fan 110 as a stable wind source. do.

상기 축전지(130)는 상기 풍력발전기(120)에 의해 발생한 전기에너지를 축전한다.The storage battery 130 stores electrical energy generated by the wind power generator 120.

상기 조명제어기(140)는 상기 풍력발전기(120) 혹은 상기 축전지(130)로부터 공급되는 전기에너지를 이용하여 축사 내에 설치되는 복수의 LED 조명등(141)을 점등 제어한다.The lighting controller 140 controls lighting of the plurality of LED lamps 141 installed in the livestock house by using the electric energy supplied from the wind power generator 120 or the storage battery 130.

상기 조명제어기(140)는 수동 혹은 자동으로 점등스위치(142)가 온 되면 상기 LED 조명등(141)으로 전기에너지를 공급하며, 타이머 기능이 작동하면 상기 LED 조명등(141)의 점등 시간을 자동으로 조절하기 위하여 상기 점등스위치(142)를 자동으로 온/오프 한다.The lighting controller 140 supplies electric energy to the LED lamp 141 when the lighting switch 142 is turned on manually or automatically, and automatically adjusts the lighting time of the LED lamp 141 when the timer function is activated. In order to automatically turn on / off the light switch 142.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 축사 조명 시스템(100)은 다음과 같이 작동한다.The barn lighting system 100 according to the present invention configured as described above operates as follows.

도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 축사 바깥에서 상기 배기용 환기팬(110)의 전방에 정해진 거리만큼 떨어진 위치에 상기 풍력발전기(120)가 배치된 상태를 전제한다.2 to 4, it is assumed that the wind generator 120 is disposed at a position separated by a predetermined distance in front of the exhaust ventilation fan 110 outside the barn.

이 상태에서, 상기 배기용 환기팬(110)이 작동하면, 상기 배기용 환기팬(110)의 전방으로 배기류가 형성된다.In this state, when the exhaust ventilation fan 110 is operated, an exhaust flow is formed in front of the exhaust ventilation fan 110.

이때, 상기 배기용 환기팬(110)의 전방에 형성되는 배기류는 상기 풍력발전기(120)의 날개부(121)로 흘러들며, 이에 따라서 상기 날개부(121)의 날개(121_1)가 회전하기 시작한다.At this time, the exhaust flow formed in front of the exhaust ventilation fan 110 flows into the wing portion 121 of the wind turbine 120, and thus the wing 121_1 of the wing portion 121 rotates. To start.

상기 날개부(121)의 날개(121_1)가 회전하면 상기 발전기(122)가 날개(121_1)의 회전에너지를 전기에너지로 변환하며, 그 결과로 발생하는 전기에너지는 상기 축전지(130)에 축전된다.When the wing 121_1 of the wing 121 rotates, the generator 122 converts the rotational energy of the wing 121_1 into electric energy, and the resulting electric energy is stored in the storage battery 130. .

이때, 상기 조명제어기(140)는 상기 발전기(122)가 발생하는 전기에너지를 실시간으로 공급받거나, 혹은 상기 축전지(130)에 축전된 전기에너지를 공급받아 축사 내에 설치되는 복수의 LED 조명등(141)을 점등한다.In this case, the lighting controller 140 receives the electrical energy generated by the generator 122 in real time, or a plurality of LED lighting lamps 141 installed in the barn by receiving the electrical energy stored in the storage battery 130. Lights up.

상기 조명제어기(140)는 종야 점등 방식으로 축사 내에 설치되는 복수의 LED 조명등(141)을 점등할 수 있다.The lighting controller 140 may light a plurality of LED lamps 141 installed in the barn in a night-time lighting method.

또한, 필요에 따라서 축사 관리자의 선택에 의해 정해진 시간 동안에만 복수의 LED 조명등(141)을 점등할 수도 있으며, 이 경우 타이머 기능이 작동한다.In addition, if necessary, the plurality of LED lamps 141 may be turned on only for a predetermined time period selected by the house manager, in which case the timer function is operated.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 축사 조명 시스템은 무용으로 배출되는 축사에 설치된 배기용 환기팬(110)의 배기류를 풍력원으로 활용하여 발생한 전기에너지로 축사 내의 복수의 LED 조명등(141)을 점등하므로 종래의 축산 농가에서 부담하는 축사 조명 장치의 전기 사용료를 절감할 수 있다.As described above, the barn lighting system according to the present invention lights up a plurality of LED lamps 141 in the barn with electrical energy generated by utilizing the exhaust stream of the exhaust ventilation fan 110 installed in the barn discharged for dance as a wind power source. Therefore, it is possible to reduce the electricity usage fee of the livestock lighting device burden in the conventional livestock farm.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 축사 조명 시스템은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 그 기술적 정신이 있다.The barn lighting system according to the present invention described above is not limited to the above-described embodiment, any person having ordinary knowledge in the field of the present invention without departing from the gist of the present invention claimed in the claims below. The technical spirit is to the extent that various changes can be made.

100: 축사 조명 시스템 110: 배기용 환기팬
120: 풍력발전기 121: 날개부
121_1: 날개 121_2: 날개 보호 프레임
122: 발전기 123: 타워
123_1: 내부 LED 조명등 130: 축전지
140: 조명제어기 141: LED 조명등
142: 점등스위치100: barn lighting system 110: exhaust fan for exhaust
120: wind power generator 121: wing
121_1: Wings 121_2: Wings protection frame
122: generator 123: tower
123_1: internal LED light 130: storage battery
140: lighting controller 141: LED lighting
142: lighting switch

Claims (3)

삭제delete 축사에 설치된 적어도 하나 이상의 배기용 환기팬(110)과;
상기 배기용 환기팬(110)의 배기류를 풍력원으로 활용하여 전기에너지를 발생하고, 상기 배기용 환기팬(110)의 배기류에 의해 회전하는 날개부(121)와, 상기 날개부(121)의 회전에너지를 전기에너지로 변환하는 발전기(122) 및 상기 발전기(122)를 수용하여 고정하는 타워(123)를 포함하여 구성되며, 상기 배기용 환기팬(110)의 중심축에서 좌측으로 1m 이내와 우측으로 1m 이내의 너비 범위에서 상기 배기용 환기팬(110)의 중심축으로부터 1∼3m의 전방 범위에 배치되는 적어도 하나 이상의 풍력발전기(120);
상기 풍력발전기(120)에 의해 발생한 전기에너지를 축전하는 축전지(130); 및
상기 풍력발전기(120) 혹은 상기 축전지(130)로부터 공급되는 전기에너지를 이용하여 축사 내에 설치되는 복수의 LED 조명등(141)을 점등 제어하고, 수동 혹은 자동으로 점등스위치(142)가 온 되면 상기 LED 조명등(141)으로 전기에너지를 공급하며, 타이머 기능이 작동하면 상기 LED 조명등(141)의 점등 시간을 자동으로 조절하기 위하여 상기 점등스위치(142)를 자동으로 온/오프 하는 조명제어기(140);
로 구성되는 것을 특징으로 하는 축사 조명 시스템.At least one exhaust fan 110 installed in the barn;
Wing part 121 and the wing part 121 which generate electric energy by utilizing the exhaust flow of the exhaust ventilation fan 110 as a wind power source, and rotate by the exhaust flow of the exhaust ventilation fan 110. It is configured to include a generator 122 for converting the rotational energy of the electric energy into electrical energy and a tower 123 for receiving and fixing the generator 122, 1m to the left from the central axis of the exhaust ventilation fan 110 At least one wind generator (120) disposed in a front range of 1 to 3 m from a central axis of the exhaust ventilation fan (110) within a width range within 1 m to the right;
A storage battery 130 for storing electrical energy generated by the wind power generator 120; And
By controlling the lighting of the plurality of LED lamps 141 installed in the barn using the electrical energy supplied from the wind generator 120 or the storage battery 130, the LED when the light switch 142 is turned on manually or automatically. The lighting controller 141 supplies electric energy to the lamp, and automatically turns on / off the lighting switch 142 to automatically adjust the lighting time of the LED lamp 141 when the timer function is activated.
Barn lighting system, characterized in that consisting of. 제 2 항에 있어서, 상기 풍력발전기(120)의 타워(123)는 적어도 어느 일면이 반투명면 혹은 투명면을 형성하고, 이 반투명면 혹은 투명면을 통하여 상기 발전기(122)가 발생하는 전기에너지에 의해 점등하는 내부 LED 조명등(123_1)의 불빛을 외부로 방출하며, 상기 내부 LED 조명등(123_1)은 야간에 축사 주변에 출몰하는 산짐승들에 대하여 경계등 역할을 하는 것을 특징으로 하는 축사 조명 시스템.The method of claim 2, wherein the tower 123 of the wind turbine 120 has at least one surface to form a translucent surface or a transparent surface, and through the translucent surface or transparent surface to the electrical energy generated by the generator 122 It emits the light of the internal LED light (123_1) that is illuminated by the outside, the internal LED light (123_1) is a barn lighting system, characterized in that it serves as a boundary light for the wild animals appearing around the barn at night.
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