KR101407638B1 - 발효열을 이용한 온상설비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발효열을 이용한 온상설비에 관한 것으로서, 지면으로부터 1미터 깊이로 판 구덩이에 볏짚과 쑥을 교호로 지면 상에 1 내지 1.5미터가 되게 적층되어 발효열을 발생하기 위한 발효열매체와; 상부는 개방된 형태가 되고, 측면은 지면으로부터 상기 발효열매체를 감싸는 형태로 세워지며, 상부에는 다수개의 재배용기를 안착시키기 위한 받침프레임이 배열된 벽체와; 상기 벽체의 외측으로부터 발효열매체 내에 매입되어 다시 외측으로 배관되는 순환배관 및; 순환배관 상에 설치되는 제1펌프 및 제2펌프와; 상기 제1펌프측에 연결되는 온수공급관 및 온수공급관과 제2펌프측에 연결되어 온수를 순환시키는 실내용 난방배관과; 상기 제2펌프와 연결되는 실내용 난방배관에 분기되게 설치되어 물을 공급하는 물탱크;로 구성된 것을 특징으로 하는바, 본 발명에 따른 발효열을 이용한 온상설비는 가스, 기름과 같은 연소 연소에너지를 사용하지 않는 친환경 설비로서, 자연소재인 볏짚과 쑥으로 조성하여서 된 발효열매체를 활용한 토양미생물과의 상생작용으로 발산되는 열을 활용하는 것으로서 발효열매체 내에 매입된 순환배관을 통해 온수공급 및 실내용 난방배관을 통해 주택의 실내를 난방하는 효과를 가지며, 특히 온실에서의 작물재배에 있어 냉해를 방지는 물론, 작물의 재배환경을 최적으로 조성할 수 있는 효과가 있다.

Description

발효열을 이용한 온상설비{Hothouse equipment using fermentation heat}

본 발명은 온상설비에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 볏짚(건초) 등을 이용하여 지상으로부터 온상을 구축하여 발효되는 열로서 특히 동절기에 온실에서의 식물재배는 물론, 온수 및 난방을 친환경적으로 사용하여 자연적인 에너지활용을 효율적으로 활용할 수 있는 발효열을 이용한 온상설비에 관한 것이다.

일반적으로 자연에서 얻어지는 친환경적인 에너지 활용은 오래전부터 사용되어 왔다.

일 예로 온실에서의 자연 난방을 위한 방법으로는 농가에서 흔히 구할 수 있는 볏짚을 이용한 발효열을 이용한 난방이 있다.

상기와 같은 친환경적인 방식으로 이용되는 퇴비, 볏짚, 왕겨 등은 토양미생물과 과 만났을 때 발효 온도에 따라 저온 및 고온에서 각각 분해활동을 하는 바이러스 균류와 효모균에 의해 유익한 균의 밀도가 점차 증가되어 유해한 균의 침입이 억제되며, 토양 미생물에 의한 발효열에 의해 지온이 상승되는 효과로서 저온 장해를 막아주는 역할을 한다.

따라서 외풍을 막고, 낮에는 태양 열에 의한 실내 온도를 높일 수 있는 비닐하우스와 같은 온실을 구축하고, 지상으로부터 땅을 1m가량 파내고, 상기와 같은 퇴비와 흙을 번갈아 엎은 다음 축축한 상태가 되게 물을 부어주는 정도만으로서 퇴비와 토양 미생물간의 상호 유기적인 상생작용에 의해 발효열이 얻어지며, 여기서 얻어진 발효 열은 온실 내에서 재배되는 식물의 냉해를 막아줄 수 있는 온도를 유지할 수 있는 영농 방법을 활용하고 있다.

상기와 같이 발효열은 날씨가 맑고 바람이 대체로 없는 날에는 70 이상까지 올라가기는 하지만 해가 짧은 동절기의 경우 매우 일시적인 경우가 대부분으로 발효열을 효과적으로 활용할 수 없기 때문에 현재에는 상기와 같은 친환경적인 방법을 기피하고, 대신 효과가 빠른 가스, 기름, 전기 보일러를 이용한 식물의 온실재배방식이 주류를 이루고 있다.
상기와 같이 온실재배를 하기 위해 등록특허 10-0508400 '식물 재배장치' 재배 장치가 소개되었다.
상기 식물 재배장치를 구성 및 작용을 간단히 설명하면,
직육면체 형상의 분무상자가 구비되고, 상기 분무상자 내부에 길이방향을 따라 소정의 간격으로 설치되는 급수파이프와, 상기 분무상자 상부에 얹혀 지지되는 다수개의 재배상자와, 상기 분무상자 내부를 온도를 유지하도록 열을 가하는 가열장치로 구성되어, 상기 가열장치를 신속하고 지속적인 온도조절을 통해 식물의 온실재배가 이뤄지는 것이다.

그러나, 상기와 같이 인간의 편의만 생각하고 가열장치를 과다하게 사용하게 되면, 에너지 절약 면에 있어서, 비용이 많이 들어갈 뿐만 아니라, 보통 연소에너지의 사용으로 배출되는 미연소 배출가스가 자연환경을 훼손하는 문제점을 안겨준다.

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본 발명은 상기와 같이 제반되는 종래의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 그 목적은 볏짚 등을 이용하여 지상으로부터 온상을 구축하여 발효되는 열로서 특히 동절기에 온실에서의 식물재배는 물론, 온수 및 난방을 친환경적으로 사용하여 자연적인 에너지활용을 효율적으로 활용할 수 있는 발효열을 이용한 온상설비를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 발효열을 이용한 온상설비는, 지면으로부터 1미터 깊이로 판 구덩이에 볏짚과 쑥을 교호로 지면 상에 1 내지 1.5미터가 되게 적층되어 발효열을 발생하기 위한 발효열매체와; 상부는 개방된 형태가 되고, 측면은 지면으로부터 상기 발효열매체를 감싸는 형태로 세워지며, 상부에는 다수개의 재배용기를 안착시키기 위한 받침프레임이 배열된 벽체와; 상기 벽체의 외측으로부터 발효열매체 내에 매입되어 다시 외측으로 배관되는 순환배관 및; 순환배관 상에 설치되는 제1펌프 및 제2펌프와; 상기 제1펌프측에 연결되는 온수공급관 및 온수공급관과 제2펌프측에 연결되어 온수를 순환시키는 실내용 난방배관과; 상기 제2펌프와 연결되는 실내용 난방배관에 분기되게 설치되어 물을 공급하는 물탱크;로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 발효열을 이용한 온상설비는 가스, 기름과 같은 연소 연소에너지를 사용하지 않는 친환경 설비로서, 자연소재인 볏짚과 쑥으로 조성하여서 된 발효열매체를 활용한 토양미생물과의 상생작용으로 발산되는 열을 활용하는 것으로서 발효열매체 내에 매입된 순환배관을 통해 온수공급 및 실내용 난방배관을 통해 주택의 실내를 난방하는 효과를 가지며, 특히 온실에서의 작물재배에 있어 냉해를 방지는 물론, 작물의 재배환경을 최적으로 조성할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명인 온상설비를 도시한 전반적인 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 온상설비의 벽체에 재배용기를 안착시킨 상태를 일 예로 보여주는 사시도,
도 3은 도 2에서 벽체의 내부를 절개하여 도시한 단면도이다.

이하, 본 발명을 바람직하게 도시한 도면을 통해 구체적인 구성을 살피면 다음과 같다.

본 발명에 따른 온상설비는,

지면으로부터 1미터 깊이로 판 구덩이(1)에 발효열매체(10)를 채워 세운다.

상기 발료열매체(10)는 도 3에서 도시한 바와 같이 볏짚(11)과 쑥(12)을 교호로 상기 구덩이(1) 내에서부터 지면 상에 1 내지 1.5미터가 되게 적층되도록 한 다음, 발효열을 발생하기 위해 물을 부어 습기를 머금은 상태로 유지시킨다.

상기 발효열매체(10)는 도 2에서와 같이 벽체(20)로 감싸져 시설되며, 상기 벽체(20)는 상부는 개방된 형태가 되고, 측면은 지면으로부터 상기 발효열매체(10)를 감싸는 형태로 지면으로부터 세워져 시설된다.

도면상에서 벽체(20)는 직사각형체를 이루는 것으로서 향후 발효열매체(10)의 교체를 위해 어느 한 부분이 분리가능하게 설치된다.

또한, 벽체(20)의 상부에는 다수개의 재배용기(2)를 안착시키기 위한 받침프레임(22)이 배열된다. 상기 받침프레임(22)은 재배용기(2)의 양측을 받쳐 지지할 수 있도록 한 것으로, 벽체(20) 내부에 적층한 발효열매체(10)와 공간을 갖도록 한다.

한편, 상기 벽체(20)는 도 1에서서와 같이 외측으로부터 발효열매체(10) 내에 매입되어 다시 외측으로 배관되는 순환배관(30)이 설치되고, 상기 순환배관(30)의 상에 설치되는 제1펌프(40) 및 제2펌프(50)가 각각 설치된다.

상기 제1펌프(40) 및 제2펌프(50)는 순환배관(30)의 입구측과 출구측에 각각 설치된다.

상기 순환배관(30)은 발효열매체로부터 발생한 열을 최대한 효과적으로 전이받을 수 있게 지그재그 형태로 최대한의 면적을 갖도록 설치되며, 도면상에서는 하나의 순환배관만이 설치되었지만 필요로 하는 온도조건에 따라서는 그 이상 설치도 가능하다.

또한 상기 제1펌프(40)측에는 온수를 직접 받아 사용할 수 있는 온수공급관(60)이 배관되고, 상기 온수공급관(60)과 제2펌프(50)측에는 온수를 순환시키는 실내용 난방배관(70)이 설치된다. 여기서 실내용 난방배관(70)은 온상설비로부터 떨어진 주택의 실내 난방 등을 가리킨다.

또한 상기 제2펌프(50)와 연결되는 실내용 난방배관(70)에는 물을 공급하는 물탱크(80)가 설치된다.

도면 중 미설명부호 100은 온실을 나타낸다.

이와 같이 구성된 본 발명인 온상설비에 있어, 발효열매체(10)를 이루는 볏짚(11)과 쑥(12)은 발효율을 극대화하기 위해 부숙(腐熟)되도록 하여 퇴적시한 상태에서 벽체(20)를 세워 구성하고, 물을 발효열매체에 충분히 주어 수분이 오랜 시간 동안 유지토록한다.

상기와 같은 상태에서 발효열매체(10)는 토양의 미생물과의 상생작용으로 인해 열을 발생한고, 이 열은 벽체(20)에 의해 외부로부터 보호된다.

상기 벽체(20)를 통한 순환배관(30)은 대략 70℃ 가량 상승되는 발효열에 의해 40℃ 가량의 온수를 만들어 낼 수 있으며, 이에 따라 온수공급관(60)을 통해 온수를 받아 사용할 수 있게 된다.

상기와 같은 온수는 물탱크(80)에 저장된 물이 상기 벽체(20)를 순환하여 열교환작용에 의해 온수의 공급이 이루어진다.

한편, 온실(100)에서의 식물재배는 재배용기(2)를 이용하여 벽체(20)의 상부측 받침프레임(22)에 배열하듯 올려놓으면, 온실의 훈훈함과 벽체(10)의 상부로부터 발효열매체(10)를 통해 올라오는 온기에 의해 온실 식물재배가 이루어진다.

즉, 상기와 같은 조건은 식물재배에 있어 치명적인 냉해를 방지하고, 온실에서 재배 가능한 식물 성장효과가 뛰어난 환경을 제공한다.

상기 발효열매체(10)를 통해 얻어지는 온수는 제1펌프(40)를 통해 온수를 얻고, 제2펌프(50)에 의해서는 실내용 난방배관(70)을 통해 상기 온실과 떨어진 주택의 실내바닥을 난방할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 난방은 친환경적으로 대기오염이 없으면서 경제적인 에너지 대체활용이 가능하기 때문에 특히 각종 작물을 재배하는 농가에서의 활용도가 높다.

이상에서와 같이 본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양하게 실시할 수 있음은 자명하다.

1: 구덩이 2: 재배용기
10: 발효열매체 11: 볏짚
12: 쑥 20: 벽체
22: 받침프레임 30: 순환배관
40: 제1펌프 50: 제2펌프
60: 온수공급관 70: 실내용 난방배관
80: 물탱크

Claims (1)

1. 지면으로부터 1미터 깊이로 판 구덩이(1)에 볏짚(11)과 쑥(12)을 교호로 지면 상에 1 내지 1.5미터가 되게 적층되어 발효열을 발생하기 위한 발효열매체(10)와;
   상부는 개방된 형태가 되고, 측면은 지면으로부터 상기 발효열매체(10)를 감싸는 형태로 세워지며, 상부에는 다수개의 재배용기(2)를 안착시키기 위한 받침프레임(22)이 배열된 벽체(20)와;
   상기 벽체(20)의 외측으로부터 발효열매체(10) 내에 매입되어 다시 외측으로 배관되는 순환배관(30) 및;
   순환배관(30)의 상에 설치되는 제1펌프(40) 및 제2펌프(50)와;
   상기 제1펌프(40)측에 연결되는 온수공급관(60) 및 온수공급관(60)과 제2펌프(50)측에 연결되어 온수를 순환시키는 실내용 난방배관(70)과;
   상기 제2펌프(50)와 연결되는 실내용 난방배관(70)에 분기되게 설치되어 물을 공급하는 물탱크(80);로 구성된 것을 특징으로 하는 발효열을 이용한 온상설비.
   

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