KR102053379B1 - Smart farm where the treated water is used as boiler supplement water, nutrient solution water, and cooling water - Google Patents

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Abstract

The present invention provides a smart farm comprising: an inflow water storage unit (410); a water treating unit (420) which produces treated water through RO treatment of inflow water stored in the inflow water storage unit (410); and a treated water storage unit (430) which stores the treated water produced in the water treating unit (420). The smart farm comprises: a greenhouse (100) which receives a nutrient solution of a nutrient solution storage unit (400); and a boiler (200) which is connected to a makeup water supply unit (300) and heats the greenhouse (100). The treated water stored in the treated water storage unit (430) is selectively supplied to the nutrient solution storage unit (400) or to the makeup water supply unit (300). The treated water in the treated water storage unit (430) is connected to a heat medium supply pipe of the boiler (200) to cool the heat medium supply pipe. Accordingly, the smart farm can use treated water as boiler makeup water, nutrient solution supply water and cooling water.

Description

보일러 보충수, 양액 공급수 및 냉각수로 처리수가 다중 이용되는 스마트 팜{Smart farm where the treated water is used as boiler supplement water, nutrient solution water, and cooling water}Smart farm where the treated water is used as boiler supplement water, nutrient solution water, and cooling water}

본 발명은 식물 재배를 위한 스마트 팜으로서, 상세하게는 유입수 처리 모듈에 의해 RO처리된 처리수를 보일러 보충수, 양액 공급수 및 냉각수로 다중 이용할 수 있는 스마트 팜에 관한 것이다.The present invention relates to a smart farm for plant cultivation, and more particularly, to a smart farm capable of multiple use of the treated water RO-treated by the influent treatment module as boiler replenishment water, nutrient supply water and cooling water.

해안에 근접하게 위치는 토양에서 재배되는 농작물이나, 가뭄으로 인해 염류 농도가 높아진 토양에서 재배되는 농작물의 경우, 생육 중 대부분이 고사되거나, 고사되지 않더라도 생장된 농작물들은 이미 고염류 스트레스에 노출된 상황이어서 생장 상태와 수확률이 좋지 못해 상품으로서의 가치가 없었다. 특히, 야외의 농지에서 재배되는 농작물의 경우, 바람에 포함된 염분으로 인한 피해가 더해져 농작물이 고사되는 문제가 더욱 빈번히 발생하였다.In the case of crops grown close to the coast, or crops grown in soils with high salt concentrations due to drought, most of the crops have been killed or the grown crops have been exposed to high salt stress. Subsequently, it was not worth it as a commodity because of poor growth and yield. In particular, in the case of crops cultivated in outdoor farmland, the damage caused by salt included in the wind is added, causing a problem in which the crops die.

상기와 같이 토양, 바람 등 외부의 환경 요인으로 인한 농작물의 피해를 방지하고 농작물을 상품화하기 위해 양액 재배 방식이 주로 이용되었으며, 양액 재배의 관리를 용이하게 하기 위해 스마트 팜에 적용시키는 실정이다.As mentioned above, the nutrient solution cultivation method has been mainly used to prevent damage to crops due to external environmental factors such as soil and wind, and commercialize crops, and is currently applied to a smart farm to facilitate management of nutrient solution cultivation.

도 1을 참조하여 설명하면, 양액 재배를 위한 기존의 스마트 팜은, 양액 저장부(40)에 물을 공급하고, 공급된 물에 양분과 pH조절제를 투입하여 양액을 제조하여 온실(10)로 공급한다. Referring to Figure 1, the conventional smart farm for nutrient cultivation, supplying water to the nutrient solution storage unit 40, by supplying nutrients and pH regulator to the supplied water to produce a nutrient solution supplied to the greenhouse 10 do.

그리고, 온실(10)과 연결된 보일러(20)를 통하여 열매체를 가열하여 온실(10) 내부에 설치되는 열교환 튜브(11)에 공급함으로써, 온실(10) 내의 온도를 조절하는데 스마트 팜에 의해 이 모든 제어 과정은 자동화되었다.Then, by heating the heat medium through the boiler 20 connected to the greenhouse 10 and supplying it to the heat exchange tube 11 installed in the greenhouse 10, all of these are controlled by the smart farm to control the temperature in the greenhouse 10. The control process was automated.

이러한 스마트 팜을 이용한 양액 재배는 일반적인 토양 재배와 다르게 작물에 공급되는 물과 양분을 동시에 조절하여 인공토양(배지)에 공급하면서 재배하기 때문에 농작물을 상품화하는데 유리하고, 시비, 경운, 제초 등과 같은 작업을 포함하는 토양 재배와 달리 양액 관리와 기기 관리를 주 작업으로 하여 많은 농작물을 재배하는 대부분의 과정을 자동화하기 때문에, 인력이 귀한 농가에서 선호되었다.Unlike conventional soil cultivation, the cultivation of nutrient solution using smart farm is advantageous for commercializing crops because it is grown while supplying to artificial soil (medium) by controlling water and nutrients supplied to crops simultaneously, and work such as fertilization, tillage, weeding, etc. Unlike soil cultivation, which includes nutrient management and equipment management, the workforce is favored by precious farmers because it automates most of the process of growing many crops.

이와 관련된 기술들이 꾸준히 개발되고 있는 실정이나, 시설 설비가 복잡하여 초기의 시설설비 투자액이 많이 소요되는 문제는 해결하지 못했다.The technology related to this is being developed steadily, but the complex facility equipment does not solve the problem of the initial investment of facility equipment.

관련 특허공보를 살펴본다.This article discusses related patent publications.

한국 등록특허공보인 제10-1188635호는 관로 장착형의 다공성 나노 필름 멤브레인 벤튜리 튜브를 이용한 다용도 나노 버블수 발생장치에 관한 것으로, 인접한 바다나 호수 등 수처리 현장의 취수원에 배관 연결되어, 비닐하우스를 비롯한 농업용수 등으로 공급할 수 있게 하는 관로 장착형의 다공성 나노 필름 멤브레인 벤튜리 튜브를 이용한 다용도 나노 버블수 발생장치를 제공하는 것이다.Korean Patent Publication No. 10-1188635 relates to a multi-purpose nano bubble water generator using a pipeline-mounted porous nano film membrane venturi tube, which is connected to an intake source at a water treatment site such as an adjacent sea or lake, It is to provide a multi-purpose nano-bubble water generator using a pipeline-mounted porous nano-film membrane venturi tube that can be supplied to agricultural water and the like.

그러나, 멤브레인 벤튜리튜브를 이용해 처리수를 농가에 제공하는 점만 개시될 뿐, 양액 재배에 적용하는 구체적인 방법을 제시하고 있진 않아 상기의 문제를 해결할 수 없었다.However, only the point of providing the treated water to the farmhouse using the membrane venturi tube is disclosed, and did not suggest a specific method for nutrient cultivation, and thus the above problem could not be solved.

한국 등록특허공보인 제10-1510710호는 시설 하우스의 냉난방 시스템 및 제어 방법에 관한 것으로, 양액제어부를 포함하고, 저온 탱크에 지하수를 공급하는 점이 개시되나, 염분을 포함하는 지하수를 염두해둔 발명이 아니어서, 지하수 처리 시설에 대한 점이 개시되지 않고, 여전히 시설 설비가 복잡하여 상기의 문제를 해결할 수 없었다.Korean Patent Publication No. 10-1510710 relates to a cooling and heating system and a control method of a facility house, including a nutrient solution control, and discloses that the ground water is supplied to the low-temperature tank, but the invention in consideration of the groundwater containing salt No, the point about the groundwater treatment facility is not disclosed, and the facility facility is still complicated to solve the above problem.

한국 등록특허공보 제10-1188635호Korea Patent Publication No. 10-1188635 한국 등록특허공보 제10-1510710호Korean Patent Publication No. 10-1510710

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점에 착안하여 이를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 양액 재배가 가능한 스마트 팜의 시설을 간소화하고, 염분을 포함하는 지하수를 처리수로 생산하여 스마트 팜 내에서 다중 이용할 수 있게 하여 상기의 문제를 해결하고자 한다.The present invention has been made in view of the conventional problems as described above, simplifying the facilities of the smart farm capable of cultivating nutrient solution, and can be used in the smart farm by producing groundwater containing salt as treated water To solve the above problems.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 유입수 저장부(410); 상기 유입수 저장부(410)에 저류된 유입수를 RO처리하여 처리수를 생산하는 수처리부(420); 및 상기 수처리부(420)에서 생산된 상기 처리수를 저장하는 처리수 저장부(430);를 포함하는 스마트 팜에 있어서, 양액 저장부(400)의 양액을 공급받는 온실(100); 보충수 공급부(300)와 연결되며, 상기 온실(100)을 난방시키는 보일러(200)를 포함하고, 상기 처리수 저장부(430)에 저장된 상기 처리수는 상기 양액 저장부(400) 또는 상기 보충수 공급부(300)에 선택적으로 공급되며, 상기 처리수 저장부(430)의 상기 처리수는 상기 보일러(200)의 열매체 공급배관과 연결되어 상기 열매체 공급배관을 냉각시키는 스마트 팜을 제공한다.The present invention for solving the above problems, the influent storage unit 410; A water treatment unit 420 for treating the inflow water stored in the inflow water storage unit 410 to produce treated water; And a treated water storage unit (430) for storing the treated water produced by the water treatment unit (420), wherein the greenhouse (100) receives the nutrient solution from the nutrient storage unit (400); Is connected to the replenishment water supply unit 300, and includes a boiler 200 for heating the greenhouse 100, the treated water stored in the treated water storage unit 430 is the nutrient solution storage unit 400 or the replenishment Optionally supplied to the water supply unit 300, the treated water of the treated water storage unit 430 is connected to the heat medium supply pipe of the boiler 200 to provide a smart farm for cooling the heat medium supply pipe.

또한, 상기 처리수 저장부(430)의 배출라인에 위치하는 밸브(V1)는 상기 양액 저장부(400), 상기 보충수 공급부(300) 및 상기 열매체 공급배관 중 어느 하나에 상기 처리수를 공급할 수 있는 삼방 밸브인 것이 바람직하다.In addition, the valve V1 located in the discharge line of the treated water storage unit 430 may supply the treated water to any one of the nutrient solution storage unit 400, the supplemental water supply unit 300, and the heat medium supply pipe. It is preferable that it can be a three-way valve.

또한, 상기 수처리부(420)는, 상기 유입수 저장부(410)에서 공급되는 상기 지하수를 여과하기 위한 카트리지 필터; 및 상기 카트리지 필터에서 여과된 상기 지하수를 RO처리하는 역삼투막을 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the water treatment unit 420, a cartridge filter for filtering the ground water supplied from the influent storage unit 410; And a reverse osmosis membrane for RO treating the groundwater filtered by the cartridge filter.

또한, 상기 유입수 저장부(410)에 저장된 상기 유입수는 염분을 포함하는 지하수인 것이 바람직하다.In addition, the inflow water stored in the inflow water storage unit 410 is preferably groundwater containing salt.

본 발명에 따른 스마트 팜에 의해 처리수를 보일러 보충수, 양액 공급수 및 냉각수로 다중 이용할 수 있다.By the smart farm according to the present invention it is possible to use multiple treatment water as boiler supplement water, nutrient supply water and cooling water.

또한, 온실 냉각을 위한 냉각수를 보관하기 위한 냉각수 저장 탱크를 필요로 하지 않아, 공간적으로 유리하다.In addition, there is no need for a cooling water storage tank for storing the cooling water for greenhouse cooling, which is spatially advantageous.

또한, 보충수 탱크와, 보충수 탱크에 저장되는 보일러 보충수를 공급하기 위한 공급라인과, 양액 탱크와, 양액 공급부에 저장되는 물을 공급하기 위한 공급라인을 설치할 필요가 없어져, 공간적으로 유리하다.In addition, there is no need to provide a replenishment water tank, a supply line for supplying boiler replenishment water stored in the replenishment water tank, a nutrient solution tank, and a supply line for supplying water stored in the nutrient solution supply part, which is advantageous in space. .

상기와 같이, 양액 재배를 위한 스마트 팜이 간소화되어 시설을 구축하는데 필요한 시간과 유지비용이 최소화된다.As described above, the smart farm for nutrient cultivation is simplified to minimize the time and maintenance costs required to build the facility.

도 1은, 양액 재배를 위한 기존의 스마트 팜을 개략적으로 나타낸다.
도 2는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트 팜의 구성을 개략적으로 나타낸다.
도 3은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트 팜의 동작을 개략적으로 나타낸다.1 schematically shows an existing smart farm for nutrient cultivation.
2 schematically shows a configuration of a smart farm according to a preferred embodiment of the present invention.
3 schematically illustrates the operation of a smart farm according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 기술되어야 할 것이다.The above objects, features and other advantages of the present invention will become more apparent by describing the preferred embodiments of the present invention in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or convention of a user or an operator. Therefore, definitions of these terms should be described based on the contents throughout the specification.

또한, 기술되는 실시예는 발명의 설명을 위해 예시적으로 제공되는 것이며, 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다.In addition, the described embodiments are provided by way of example for purposes of illustration, and do not limit the technical scope of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트 팜을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a smart farm according to an embodiment of the present invention.

스마트 팜의 구성Smart Farm Configuration

먼저, 도 2를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트 팜의 구성을 설명한다.First, referring to Figure 2, the configuration of the smart farm according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트 팜은, 온실(100), 보일러(200), 보충수 공급부(300), 양액 저장부(400) 및 유입수 처리 모듈을 포함한다.As shown in FIG. 2, the smart farm according to the preferred embodiment of the present invention includes a greenhouse 100, a boiler 200, a supplemental water supply unit 300, a nutrient solution storage unit 400, and an influent water treatment module.

먼저, 유입수 처리 모듈을 설명한다.First, the influent treatment module will be described.

유입수 처리 모듈에 의해 RO(Reverse Osmosis)처리된 처리수를 이용하는 스마트 팜을 제공할 수 있는 것으로, 유입수 처리 모듈은 유입수 저장부(410), 수처리부(420) 및 처리수 저장부(430)를 포함한다.It is possible to provide a smart farm using the treatment water RO (Reverse Osmosis) treatment by the influent treatment module, the influent treatment module is the influent storage unit 410, the water treatment unit 420 and the treated water storage unit 430 Include.

유입수 저장부(410)는 유입수를 공급받아 저류시킨다.The influent storage unit 410 receives the influent and stores the influent.

바람직하게는, 유입수 저장부(410)에 저장되는 유입수는 염분을 포함하는 지하수일 수 있으나, 유입수의 종류가 한정되는 것은 아니다. 유입수가 염분을 포함하는 지하수일 경우 후술할 수처리부(420)에서 지하수의 염분을 처리할 수 있다.Preferably, the influent water stored in the influent storage unit 410 may be groundwater including salt, but the type of influent is not limited. When the inflow water is groundwater containing salt, the salt of groundwater may be treated by the water treatment unit 420 to be described later.

유입수는 외부로부터 직접, 보일러(200)의 열매체 공급배관, 보충수 공급부(300) 및 양액 저장부(400)로 유입되도록 할 수 있으나, 유입수의 유입 유량이 일정하지 않거나, 염분을 포함하는 지하수를 사용하는 경우 등 유입수의 전처리가 필요할 수가 있다. 따라서, 유입수의 유입부에 유입수 저장부(410)를 구비하여, 외부로부터 유입되는 유입수를 유입수 저장부(410)에 저장하였다가 일정한 유량으로 유입수 처리 모듈의 다른 공정으로 유입시킨다.The inflow water may be introduced from the outside directly into the heating medium supply pipe, the supplemental water supply unit 300, and the nutrient solution storage unit 400, but the inflow rate of the inflow water is not constant, or groundwater containing salt For example, pretreatment of influent may be necessary. Therefore, the inflow water storage unit 410 is provided at the inflow of the inflow water, and stores the inflow water introduced from the outside in the inflow water storage unit 410 and flows into another process of the inflow water treatment module at a constant flow rate.

유입수 저장부(410)의 전단에는 유입수를 유입시키기 위한 펌프(P)가 구비되고, 유입수 저장부(410)의 후단에는 유입수 저장부(410)에 저장된 유입수를 여과하기 위한 수처리부(420)가 구비된다.A pump P for introducing the inflow water is provided at the front end of the inflow water storage unit 410, and a water treatment unit 420 for filtering the inflow water stored in the inflow water storage unit 410 is provided at the rear end of the inflow water storage unit 410. It is provided.

수처리부(420)는 유입수 저장부(410)에서 공급받은 유입수를 정화처리 할 수 있는 구성이면 되고, 한정되지 않으나, 바람직하게는 유입수의 수질에 따라 카트리지 필터, 역삼투막 등으로 구성될 수 있다. 수처리부(420)로 유입된 유입수는 여과됨으로써 처리되어 처리수로 배출된다.The water treatment unit 420 may be configured to clean the influent water supplied from the influent storage unit 410, but is not limited thereto. Preferably, the water treatment unit 420 may include a cartridge filter, a reverse osmosis membrane, and the like according to the quality of the influent water. Influent water introduced into the water treatment unit 420 is treated by filtration and discharged into the treated water.

일 실시예에서, 수처리부(420)는 카트리지 필터 및 역삼투막을 더 포함할 수 있다. 카트리지 필터에 의해 유입수 저장부(410)에서 공급되는 유입수가 1차로 여과된다. 역삼투막에서 카트리지 필터에서 1차 여과된 유입수를 RO처리한다. 이 과정에서, 유입수(지하수)에 포함된 염분이 제거되기 때문에, 온실(100) 내로 처리수가 공급되더라도 농작물이 염해를 입지 않게 된다.In one embodiment, the water treatment unit 420 may further include a cartridge filter and a reverse osmosis membrane. The inflow water supplied from the inflow water storage unit 410 is first filtered by the cartridge filter. RO treatment is performed on the first filtered influent from the cartridge filter in the reverse osmosis membrane. In this process, since the salt contained in the influent (ground water) is removed, the crops are not harmed even if the treated water is supplied into the greenhouse 100.

수처리부(420)의 후단에 처리수 저장부(430)가 구비된다.The treatment water storage unit 430 is provided at the rear end of the water treatment unit 420.

처리수 저장부(430)는 수처리부(420)에서 여과처리된 처리수(전 유입수)를 저장하였다가, 밸브(V1)를 이용해 보충수 공급부(300), 양액 저장부(400) 및 보일러(200)의 열매체 공급배관 중 어느 하나에 보일러 보충수, 양액 공급수 및 냉각수로써 선택적으로 공급시킬 수 있다.The treated water storage unit 430 stores the treated water (pre-influent water) filtered by the water treatment unit 420, and uses the valve V1 to supplement the supplemental water supply unit 300, the nutrient solution storage unit 400, and the boiler ( Any one of the heat medium supply pipes of 200) may be selectively supplied as boiler supplement water, nutrient solution water and cooling water.

여기서, 보일러(200)의 열매체 공급배관은 온실(100)을 가온시키기 위해 보일러(200)에서 열매체를 제공하는 열매체 공급배관으로, 구체적인 구성은 후술하도록 한다.Here, the heat medium supply pipe of the boiler 200 is a heat medium supply pipe for providing a heat medium in the boiler 200 to warm the greenhouse 100, a specific configuration will be described later.

여기서, 밸브(V1)는 삼방 밸브로 처리수 저장부(430)에 저장된 처리수를 보충수 공급부(300), 양액 저장부(400) 및 보일러(200)의 열매체 공급배관 중 어느 하나 이상에 공급시킬 수 있도록 라인이 분기되는 지점에 설치되어, 처리수의 선택적인 유입 또는 유입량을 조절한다.Here, the valve V1 is a three-way valve to supply the treated water stored in the treated water storage unit 430 to any one or more of the supplemental water supply unit 300, the nutrient solution storage unit 400, and the heat medium supply pipe of the boiler 200. It is installed at the point where the line diverges so as to control the selective inflow or inflow of the treated water.

도시하지는 않았으나, 본 발명은 스마트 팜을 제공하는 것이어서, 밸브(V1)의 동작을 제어하는 제어부가 더 구비되어 작업자가 원거리에서 선택적으로 처리수 저장부(430)에 저장된 처리수를 다중 이용하여 각각의 공정들에 공급시킬 수 있다.Although not shown, the present invention is to provide a smart farm, a control unit for controlling the operation of the valve (V1) is further provided so that the operator can selectively use a plurality of treated water stored in the treated water storage unit 430 at a long distance, respectively It can be supplied to the processes of.

온실(100)은 그 내부에 식물을 생육할 수 있는 공간이 마련된다.Greenhouse 100 is provided with a space for growing plants therein.

온실(100)에는 그 내부의 온도를 조절하기 위한 열매체가 유동할 수 있는 열교환 튜브(110)가 위치한다.The greenhouse 100 has a heat exchange tube 110 through which a heat medium for controlling the temperature therein may flow.

온실(100)은 일반적으로 식물을 생육하는데에 사용되는 공지된 온실(100)이면 되므로, 그 외의 상세한 설명은 생략한다. Since the greenhouse 100 may be a known greenhouse 100 generally used for growing plants, other detailed descriptions thereof will be omitted.

열교환 튜브(110)에서 열매체가 순환함에 따라 줄어든 열매체는 보충수 공급부(300)로부터 처리수를 보일러 보충수로써 공급받아 보일러(200)로 공급하여 보충시킬 수 있다.The heat medium reduced as the heat medium circulates in the heat exchange tube 110 may be supplemented by receiving the treated water from the supplemental water supply unit 300 as the boiler supplement water and supplying it to the boiler 200.

열교환 튜브(110)에 보일러(200)에서 가열된 열매체를 공급하는 배관이 열매체 공급배관이고, 열교환 튜브(110)에서 열매체를 보일러(200)로 배출하는 배관이 열매체 배출배관이다. 열매체 공급배관은 처리수 저장부(430)의 처리수를 공급시키는 분기라인에 의해 연결되어, 열매체 공급배관 내측에서 유동되는 열매체를 공급받은 처리수를 냉각수로써 이용해 열매체 공급배관을 냉각시킬 수 있다.The pipe for supplying the heat medium heated by the boiler 200 to the heat exchange tube 110 is a heat medium supply pipe, and the pipe for discharging the heat medium from the heat exchange tube 110 to the boiler 200 is a heat medium discharge pipe. The heat medium supply pipe may be connected by a branch line for supplying the treated water from the treated water storage unit 430 to cool the heat medium supply pipe by using the treated water supplied with the heat medium flowing inside the heat medium supply pipe as the cooling water.

보일러(200)는 보충수 공급부(300)와 연결되며, 보충수가 필요할 경우 보충수 공급부(300)에서 보일러 보충수로써 처리수를 공급받아 가열시킨 후 온실(100)을 난방시키는데 사용할 수 있다. 이에 따라, 보일러(200)는 별도의 보충수 탱크를 필요로 하지 않는다.The boiler 200 is connected to the replenishment water supply unit 300, and when replenishment water is required, the boiler 200 may be used to heat the greenhouse 100 after receiving and heating the treated water as boiler replenishment water from the replenishment water supply unit 300. Accordingly, the boiler 200 does not need a separate supplemental water tank.

구체적으로, 처리수 저장부(430)에서 공급된 처리수가 보충수 공급부(300)로 공급되고, 보충수 공급부(300)에 저장된 처리수는 보일러 보충수로서 보일러(200)로 공급되어 보일러(200)에서 열매체로 사용된다.In detail, the treated water supplied from the treated water storage unit 430 is supplied to the supplemental water supply unit 300, and the treated water stored in the supplemental water supply unit 300 is supplied to the boiler 200 as the boiler supplementary water to provide the boiler 200. It is used as heating medium in).

보일러(200)에 투입되는 연료가 연소됨에 따라 발생하는 열에 의해 가열된 열매체가 온실(100)의 열교환 튜브(110)를 통하여 온실 내부와 열교환 하면서 온실(100)의 온도가 조절된다. 온실(100)은 농작물의 생육을 위한 적정 온도로 난방될 것이다. 온실(100)을 난방시킨 온수배관, 즉, 온실(100)의 보일러용수(온수) 배출라인에 위치하는 열매체 배출배관은 온실(100)의 보일러용수 유입라인에 위치하는 열매체 공급배관보다 낮은 온도를 갖게 된다.The heat medium heated by the heat generated as the fuel injected into the boiler 200 is heat-exchanged with the inside of the greenhouse through the heat exchange tube 110 of the greenhouse 100, thereby controlling the temperature of the greenhouse 100. Greenhouse 100 will be heated to an appropriate temperature for the growth of crops. The hot water pipe heating the greenhouse 100, that is, the heat medium discharge pipe located in the boiler water (hot water) discharge line of the greenhouse 100 has a lower temperature than the heat medium supply pipe located in the boiler water inlet line of the greenhouse 100. Will have

보일러(200)는, 액체 연료나 기체 연료는 물론이고, 고체 연료나 바이오매스 등의 연료의 연소가 가능한 보일러로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The boiler 200 may be configured as a boiler capable of burning not only a liquid fuel and a gaseous fuel but also a fuel such as a solid fuel and a biomass, but is not limited thereto.

양액 저장부(400)는 처리수 저장부(430)와 온실(100)을 연결하는 라인 상에 위치하며, 처리수 저장부(430)의 처리수를 양액 공급수로서 공급받아 양액을 생성(제조)시켜 온실(100) 내에 양액을 공급한다.The nutrient solution storage unit 400 is positioned on a line connecting the treated water storage unit 430 and the greenhouse 100, and receives the treated water of the treated water storage unit 430 as nutrient solution supply water to generate nutrient solution (manufacturing) To supply the nutrient solution in the greenhouse 100.

양액은 작물의 생육에 꼭 필요한 양분을 각각의 흡수량의 비율에 맞추어 물에 용해시킨 것으로써, 양액 저장부(400)로 유입되는 처리수를 저류하고 저류된 처리수에 양분을 용해시키고, pH조절제를 투입하여 양액을 제조하고, 이를 온실(100) 내에 공급함으로써 온실(100) 내 식물의 생육이 이루어지도록 한다.The nutrient solution dissolves nutrients, which are essential for the growth of crops, in water according to the ratio of each absorbed amount, and stores the treated water flowing into the nutrient storage unit 400 and dissolves the nutrients in the stored treated water, and a pH adjusting agent. By preparing the nutrient solution, and supplying it in the greenhouse 100 to allow the growth of the plants in the greenhouse (100).

스마트 팜의 동작Smart Farm Behavior

처리수 저장부(430)의 처리수는 양액 저장부(400), 보충수 공급부(300) 및 열매체 공급라인 중 어느 하나 이상에 선택적으로 공급될 수 있다(도 3 참조). 양액 저장부(400)의 양액의 희석이 필요할 경우, 양액 저장부(400)로 처리수가 양액 공급수로서 공급될 것이며, 보일러(200)에 공급되는 보충수가 부족할 경우 보충수 공급부(300)로 처리수가 보일러 보충수로서 공급될 것이며, 온실(100)로 공급되는 열매체의 냉각이 필요할 경우 열매체 공급라인으로 처리수가 냉각수로서 공급될 것이다. 이러한 과정에 있어, 양액 저장부(400)와 보충수 공급부(300)에 유체를 공급하기 위한 탱크, 연결 배관 등의 구성들을 필요로 하지 않기 때문에 본 발명에 따른 스마트 팜은 간소화될 수 있는 것이다. The treated water of the treated water storage unit 430 may be selectively supplied to any one or more of the nutrient solution storage unit 400, the supplemental water supply unit 300, and the heat medium supply line (see FIG. 3). When dilution of the nutrient solution of the nutrient solution storage unit 400 is required, the treated water will be supplied to the nutrient solution storage unit 400 as the nutrient solution supply water, and if the supplemental water supplied to the boiler 200 is insufficient, the process will be processed by the supplement water supply unit 300. The water will be supplied as boiler make-up water and the treated water will be supplied as cooling water to the heating medium supply line if cooling of the heating medium supplied to the greenhouse 100 is required. In this process, the smart farm according to the present invention can be simplified because it does not require the configuration, such as a tank for supplying fluid to the nutrient storage unit 400 and the replenishment water supply unit 300, the connection pipe.

일 실시예에서, 처리수 저장부(430)에 저장된 처리수는 양액 저장부(400) 또는 보충수 공급부(300)에 선택적으로 공급되고, 처리수 저장부(430)의 처리수는 상기 보일러(200)의 열매체 공급배관과 더 연결되어 열매체 공급배관을 냉각시키는 것이다.In one embodiment, the treated water stored in the treated water storage unit 430 is selectively supplied to the nutrient solution storage unit 400 or supplemental water supply unit 300, the treated water of the treated water storage unit 430 is the boiler ( It is further connected to the heat medium supply pipe of 200 to cool the heat medium supply pipe.

한편, 처리수 저장부(430)의 처리수가 온실(100)로 열매체를 제공하는 보일러(200)의 공급라인에 위치하는 열매체 공급배관에 공급될 경우 냉각수로서 공급되는 것이어서, 열매체 공급배관을 냉각시키게 된다. 온실(100) 내부의 온도가 농작물 생육에 필요한 온도보다 더 가온되어 급속 냉각이 필요할 경우, 처리수 저장부(430)의 처리수가 열매체 공급배관에 공급되는 것이다. 이 때, 보일러(200)의 열매체는 온실(100)로 공급되지 않거나 최소한으로 공급되도록 조절되는 것이 바람직할 것이다. 처리수 저장부(430)의 처리수는 유입수(일 실시예에서, 지하수)를 공급받아 처리한 처리수여서 온실(100)의 난방에 사용되는 열매체 공급배관의 온도보다 상대적으로 낮은 온도를 갖기 때문에, 별도의 냉각수단 없이 온실(100) 내부의 온도를 낮추는데 사용할 수 있다.On the other hand, when the treated water of the treated water storage unit 430 is supplied to the heat medium supply pipe located in the supply line of the boiler 200 which provides the heat medium to the greenhouse 100, it is supplied as cooling water, thereby cooling the heat medium supply pipe. do. When the temperature inside the greenhouse 100 is warmer than the temperature required for crop growth and rapid cooling is required, the treated water of the treated water storage unit 430 is supplied to the heat medium supply pipe. At this time, it is preferable that the heat medium of the boiler 200 is adjusted to not be supplied to the greenhouse 100 or to be supplied to a minimum. Since the treated water of the treated water storage unit 430 is treated water which has been supplied with inflow water (in one embodiment, ground water) and is treated to have a temperature lower than the temperature of the heat medium supply pipe used for heating the greenhouse 100. , Without using a separate cooling means can be used to lower the temperature inside the greenhouse (100).

강조하여 설명하면, 본 발명에 따른 스마트 팜은 처리수 저장부(430)의 배출라인에 위치하는 밸브(V1) 삼방 밸브에 의해 양액 저장부(400), 보충수 공급부(300) 및 온실(100)의 열배체 공급배관 중 어느 하나에 처리수 저장부(430)의 처리수를 선택적으로 공급할 수 있고, 처리수가 보일러 보충수, 양액 공급수 및 냉각수로 다중 이용할 수 있어서, 상기와 같은 효과를 이룩하게 된다.When emphasized, the smart farm according to the present invention is a nutrient solution storage unit 400, supplemental water supply unit 300 and the greenhouse 100 by the valve (V1) three-way valve located in the discharge line of the treated water storage unit 430 The treated water of the treated water storage unit 430 may be selectively supplied to any one of the heat distribution supply pipes of the feedwater, and the treated water may be used as boiler supplement water, nutrient supply water and cooling water, thereby achieving the above effects. do.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.While preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above specific embodiments. That is, those skilled in the art to which the present invention pertains can make many changes and modifications to the present invention without departing from the spirit and scope of the appended claims, and all such appropriate changes and modifications are possible. Equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.

100: 스마트 팜
110: 열교환 튜브
200: 보일러
300: 보충수 공급부
400: 양액 저장부
410: 유입수 저장부
420: 수처리부
430: 처리수 저장부
P: 펌프
V1: 삼방 밸브100: smart farm
110: heat exchanger tube
200: boiler
300: replenishment water supply
400: nutrient storage unit
410: influent storage unit
420: water treatment unit
430: treatment water storage unit
P: pump
V1: three way valve

Claims (4)

유입수 저장부(410);
상기 유입수 저장부(410)에 저류된 유입수를 RO(Reverse Osmosis)처리하여 처리수를 생산하는 수처리부(420); 및
상기 수처리부(420)에서 생산된 상기 처리수를 저장하는 처리수 저장부(430);를 포함하는 스마트 팜에 있어서,
양액 저장부(400)의 양액을 공급받는 온실(100);
보충수 공급부(300)와 연결되며, 상기 온실(100)을 난방시키는 보일러(200)를 포함하고,
상기 처리수 저장부(430)에 저장된 상기 처리수는 상기 양액 저장부(400) 또는 상기 보충수 공급부(300)에 선택적으로 공급되며,
상기 처리수 저장부(430)의 상기 처리수는 상기 보일러(200)의 열매체 공급배관과 연결되어 냉각수로서 상기 열매체 공급배관을 냉각시키고,
상기 처리수 저장부(430)의 배출라인에 위치하는 밸브(V1)는 상기 양액 저장부(400), 상기 보충수 공급부(300) 및 상기 열매체 공급배관 중 어느 하나에 선택적으로 상기 처리수를 공급할 수 있는 삼방 밸브이며,
상기 삼방 밸브에 의해,
상기 양액 저장부(400)의 양액의 희석이 필요할 경우, 상기 양액 저장부(400)로 상기 처리수가 양액 공급수로서 공급되고,
상기 보일러(200)에 공급되는 보충수가 부족할 경우 상기 보충수 공급부(300)로 상기 처리수가 보일러 보충수로서 공급되며,
상기 온실(100)로 공급되는 열매체의 냉각이 필요할 경우 상기 열매체 공급배관으로 처리수가 냉각수로서 공급되는,
스마트 팜.
Influent storage unit 410;
A water treatment unit 420 for producing treated water by treating reverse inflow water stored in the inflow water storage unit 410 with RO (Reverse Osmosis); And
In the smart farm comprising ;; a treated water storage unit 430 for storing the treated water produced by the water treatment unit 420,
Greenhouse 100 receives the nutrient solution of the nutrient solution storage unit 400;
Is connected to the supplemental water supply unit 300, and comprises a boiler 200 for heating the greenhouse 100,
The treated water stored in the treated water storage unit 430 is selectively supplied to the nutrient solution storage unit 400 or the supplemental water supply unit 300,
The treated water of the treated water storage unit 430 is connected to the heat medium supply pipe of the boiler 200 to cool the heat medium supply pipe as cooling water,
The valve V1 positioned in the discharge line of the treated water storage unit 430 may selectively supply the treated water to any one of the nutrient solution storage unit 400, the supplemental water supply unit 300, and the heat medium supply pipe. Three way valve,
By the three-way valve,
When dilution of the nutrient solution of the nutrient solution storage unit 400, the treated water is supplied to the nutrient solution storage unit 400 as nutrient solution supply water,
When the replenishment water supplied to the boiler 200 is insufficient, the treated water is supplied to the replenishment water supply unit 300 as a boiler replenishment water.
When cooling of the heat medium supplied to the greenhouse 100 is required, the treated water is supplied as cooling water to the heat medium supply pipe.
Smart farm.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 수처리부(420)는,
상기 유입수 저장부(410)에서 공급되는 지하수를 여과하기 위한 카트리지 필터; 및
상기 카트리지 필터에서 여과된 상기 지하수를 RO처리하는 역삼투막을 더 포함하는,
스마트 팜.
The method of claim 1,
The water treatment unit 420,
A cartridge filter for filtering the groundwater supplied from the inflow water storage unit 410; And
Further comprising a reverse osmosis membrane for RO treatment of the ground water filtered by the cartridge filter,
Smart farm.
제 1 항에 있어서,
상기 유입수 저장부(410)에 저장된 상기 유입수는 염분을 포함하는 지하수인,
스마트 팜.The method of claim 1,
The influent water stored in the influent storage unit 410 is groundwater containing salt,
Smart farm.
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