KR102192637B1 - carbon dioxide application system of greenhouse - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 연소에 의해 발생하는 이산화탄소를 온실 내부로 공급하기 위한 이산화탄소 시비기; 상기 온실 상태를 측정하는 센서부로서, 이산화탄소 센서, 일산화탄소 센서, 온도 센서, 및 광센서가 구비되는 센서부; 기설정된 시간 동안, 상기 센서부에서 측정된 상기 온실의 상태에 따라 상기 이산화탄소 시비기의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하며, 상기 기설정된 시간 동안, 상기 일산화탄소 센서부에서 측정된 일산화탄소의 농도가 기설정된 농도 미만이고, 상기 환기창의 개도가 기설정된 개도 미만인 경우, 상기 제어부는, 상기 광센서에서 측정되는 광강도 및 온도에 따라, 이산화탄소의 상기 온실 내의 이산화탄소의 목표 상한농도와 하한농도를 설정하며, 상기 온실 내의 이산화탄소 농도가 설정된 상기 목표 상한농도 사이로 유지되도록 제어하는 온실의 이산화탄소 시비 시스템 및 방법을 제공한다.The present invention, a carbon dioxide fertilizer for supplying carbon dioxide generated by combustion into a greenhouse; A sensor unit for measuring the state of the greenhouse, comprising: a sensor unit including a carbon dioxide sensor, a carbon monoxide sensor, a temperature sensor, and an optical sensor; And a control unit for controlling the operation of the carbon dioxide fertilizer according to the state of the greenhouse measured by the sensor unit for a preset time, and during the preset time, the concentration of carbon monoxide measured by the carbon monoxide sensor unit is When the concentration is less than the set concentration, and the opening degree of the ventilation window is less than the preset opening degree, the control unit sets a target upper limit concentration and a lower limit concentration of carbon dioxide in the greenhouse of carbon dioxide according to the light intensity and temperature measured by the optical sensor, It provides a carbon dioxide fertilization system and method of a greenhouse for controlling the carbon dioxide concentration in the greenhouse to be maintained between the set target upper limit concentration.

Description

온실의 이산화탄소 시비 시스템{carbon dioxide application system of greenhouse}Carbon dioxide application system of greenhouse

본 발명은, 온실의 이산화탄소 시비 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a carbon dioxide fertilization system in a greenhouse.

이산화탄소(탄산가스)는 식물의 광합성에 필수적인 요소로서, 식물이 뿌리로부터 흡수한 물 및 이산화탄소에 빛 에너지를 통하여 탄수화물을 생성하는 중간과정으로 볼 수 있다.Carbon dioxide (carbon dioxide) is an essential element for photosynthesis of plants, and it can be seen as an intermediate process of generating carbohydrates through light energy in water and carbon dioxide absorbed from the roots by plants.

따라서, 식물에 생장에 필요한 무기염류 등과 같이 이산화탄소도 필수적인 요소이다.Therefore, carbon dioxide is also an essential element, such as inorganic salts necessary for plant growth.

대기 중에는 이산화탄소가 일정 농도로 유지되고 있어, 이를 통한 식물의 광합성이 가능하나. Since carbon dioxide is maintained at a certain concentration in the atmosphere, photosynthesis of plants is possible through this.

밀폐된 온실 내에서 생육되는 원예작물은 경우에 따라 이산화탄소의 추가적인 시비가 필요하다.Horticultural crops grown in closed greenhouses require additional fertilization of carbon dioxide in some cases.

다만, 이와 같이 추가로 이산화탄소를 공급하여 시비하는 경우라도, 온실 내의 이산화탄소 농도는 시각이나 날씨에 따라 크게 변화하게 된다.However, even in the case of fertilizing by supplying additional carbon dioxide as described above, the concentration of carbon dioxide in the greenhouse varies greatly depending on the time or weather.

예를 들면, 겨울철 저온기에는 온실 환기가 제한되어, 온실 내 이산화탄소 농도가 크게 낮아지며, 이러한 조건에서는 양분, 수분이 충분하고 빛과 온도가 적절한 경우라도 이산화탄소가 제한 인자가 되어 충분한 광합성이 이루어지지 않는 문제가 있고, 이산화탄소가 충분히 공급되는 경우라도, 시각이나 날씨에 따라 변화하는 온도 및 광강도가 제한 인자가 되어, 공급된 이산화탄소의 대부분이 잉여상태로 광합성에 사용되지 않게 되어 비효율적이게 된다.For example, ventilation in the greenhouse is limited during the low temperature in winter, so the concentration of carbon dioxide in the greenhouse decreases significantly. Under these conditions, even if there is sufficient nutrients and moisture, and the light and temperature are adequate, carbon dioxide becomes a limiting factor, and sufficient photosynthesis is not achieved. In addition, even when carbon dioxide is sufficiently supplied, temperature and light intensity varying depending on the time or weather become limiting factors, and most of the supplied carbon dioxide is not used for photosynthesis in an excess state, making it inefficient.

또한, 연소식 이산화탄소 시비기를 사용하여 이산화탄소를 시비하는 경우, 시비기 자체의 문제나 연료의 불완전 연소 등으로 인하여 일산화탄소 등의 유해 가스가 발생할 수 있다는 문제가 있다.In addition, when carbon dioxide is fertilized using a combustion-type carbon dioxide fertilizer, there is a problem that harmful gases such as carbon monoxide may be generated due to a problem of the fertilizer itself or incomplete combustion of fuel.

특허문헌 1: KR 2017-0053230 APatent Document 1: KR 2017-0053230 A

이에, 본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 이산화탄소를 온실 내에 효율적으로 시비할 수 있는 온실용 이산화탄소 시비 시스템을 제공하고자 한다. Accordingly, the present invention was conceived to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a carbon dioxide fertilization system for a greenhouse capable of efficiently fertilizing carbon dioxide in a greenhouse.

연소에 의해 발생하는 이산화탄소를 온실 내부로 공급하기 위한 이산화탄소 시비기; 상기 온실 상태를 측정하는 센서부로서, 이산화탄소 센서, 일산화탄소 센서, 온도 센서, 및 광센서가 구비되는 센서부; 기설정된 시간 동안, 상기 센서부에서 측정된 상기 온실의 상태에 따라 상기 이산화탄소 시비기의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하며, 상기 기설정된 시간 동안, 상기 일산화탄소 센서부에서 측정된 일산화탄소의 농도가 기설정된 농도 미만이고, 상기 환기창의 개도가 기설정된 개도 미만인 경우, 상기 제어부는, 상기 광센서에서 측정되는 광강도 및 온도에 따라, 이산화탄소의 상기 온실 내의 이산화탄소의 목표 상한농도와 하한농도를 설정하며, 상기 온실 내의 이산화탄소 농도가 설정된 상기 목표 상한농도 사이로 유지되도록 제어하는 온실의 이산화탄소 시비 시스템을 제공한다.A carbon dioxide fertilizer for supplying carbon dioxide generated by combustion into the greenhouse; A sensor unit for measuring the state of the greenhouse, comprising: a sensor unit including a carbon dioxide sensor, a carbon monoxide sensor, a temperature sensor, and an optical sensor; And a control unit for controlling the operation of the carbon dioxide fertilizer according to the state of the greenhouse measured by the sensor unit for a preset time, and during the preset time, the concentration of carbon monoxide measured by the carbon monoxide sensor unit is When the concentration is less than the set concentration, and the opening degree of the ventilation window is less than the preset opening degree, the control unit sets a target upper limit concentration and a lower limit concentration of carbon dioxide in the greenhouse of carbon dioxide according to the light intensity and temperature measured by the optical sensor, It provides a carbon dioxide fertilization system for a greenhouse that controls the carbon dioxide concentration in the greenhouse to be maintained between the set target upper limit concentration.

또한, 이산화탄소를 시비하기 위한 이산화탄소 시비기가 구비되는 온실의 이산화탄소 시비 방법에 있어서, (a) 상기 온실 내의 일산화탄소 농도, 이산화탄소 농도 ,상기 온실 환기창의 개도 및 광강도가 측정되는 단계; (b) 측정되는 상기 일산화탄소 농도가 기설정된 농도 미만인지 판단되는 단계; (c) 측정되는 상기 온실 내의 일산화탄소 농도가 기설정된 농도 미만이면, 측정되는 상기 환기창의 개도가 기설정된 개도 미만인지 판단되는 단계; (d) 상기 환기창의 개도가 기설정된 개도 미만이면, 측정되는 상기 광강도 및 온도에 따라, 상기 온실 내의 이산화탄소의 목표 상한농도와 하한농도가 설정되는 단계; 및 (d) 상기 온실 내의 이산화탄소 농도가 설정된 상기 목표 상한농도와 하한농도 사이로 유지되도록 상기 이산화탄소 시비기의 동작이 제어되는 단계;를 포함하는 온실의 이산화탄소 시비 방법을 제공한다.In addition, in the carbon dioxide fertilization method of a greenhouse equipped with a carbon dioxide fertilizer for applying carbon dioxide, (a) measuring the carbon monoxide concentration in the greenhouse, the carbon dioxide concentration, the opening degree and light intensity of the greenhouse ventilation window; (b) determining whether the measured carbon monoxide concentration is less than a preset concentration; (c) if the measured concentration of carbon monoxide in the greenhouse is less than a preset concentration, determining whether the measured opening degree of the ventilation window is less than the preset opening degree; (d) setting the target upper limit concentration and lower limit concentration of carbon dioxide in the greenhouse according to the measured light intensity and temperature when the opening degree of the ventilation window is less than a preset opening degree; And (d) controlling the operation of the carbon dioxide fertilizer so that the carbon dioxide concentration in the greenhouse is maintained between the set target upper and lower limit concentrations.

상기 이산화탄소 시비기의 동작 중, 상기 일산화탄소 센서부에서 측정되는 일산화탄소의 농도가 기설정된 농도 이상인 경우, 상기 제어부는 상기 이산화탄소 시비기의 동작을 정지시키는 것이 바람직하다.During the operation of the carbon dioxide fertilizer, when the concentration of carbon monoxide measured by the carbon monoxide sensor unit is equal to or higher than a preset concentration, the control unit preferably stops the operation of the carbon dioxide fertilizer.

상기 이산화탄소 시비기의 동작 시간을 측정하는 타이머;를 더 포함하며, 상기 이산화탄소 시비기의 동작 중, 상기 일산화탄소 센서부에서 측정되는 일산화탄소의 농도가 기설정된 농도 이상이고, 상기 타이머에서 측정된 상기 이산화탄소 시비기의 동작시간이 기설정된 동작시간을 초과한 경우, 상기 제어부는 상기 이산화탄소 시비기의 동작을 정지시키는 것이 바람직하다.A timer for measuring the operating time of the carbon dioxide fertilizer; further comprising, during the operation of the carbon dioxide fertilizer, the concentration of carbon monoxide measured by the carbon monoxide sensor unit is equal to or higher than a preset concentration, and the carbon dioxide fertilization measured by the timer When the operation time of the machine exceeds a preset operation time, it is preferable that the control unit stop the operation of the carbon dioxide fertilizer.

상기 온실 내 공기를 순환시키는 공기 순환 수단을 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 이산화탄소 시비기를 동작시키는 경우, 상기 공기 순환 수단을 함께 동작시키는 것이 바람직하다.It further comprises an air circulation means for circulating the air in the greenhouse, the control unit, when operating the carbon dioxide fertilizer, it is preferable to operate the air circulation means together.

상기 기설정된 시간은 일출 시각과 일몰 시각 사이인 것이 바람직하다.It is preferable that the preset time is between the sunrise time and the sunset time.

상기와 같이, 본 발명에 따른 온실의 이산화탄소 시비 시스템에 의하면, 온실 환경에 따라 변화하는 광합성 인자에 맞추어 이산화탄소 시비량을 조절하여 공급함으로써, 보다 효율적인 이산화탄소 시비가 가능하다, As described above, according to the carbon dioxide fertilization system of a greenhouse according to the present invention, more efficient carbon dioxide fertilization is possible by adjusting and supplying the amount of carbon dioxide fertilization according to the photosynthetic factor that changes according to the greenhouse environment

또한, 연소식 이산화탄소 시비기에서 발생하는 불완전 연소로 인한 문제를 해결할 수 있다는 효과를 갖는다.In addition, it has the effect of solving the problem caused by incomplete combustion occurring in the combustion type carbon dioxide fertilizer.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 온실의 이산화탄소 시비 시스템의 블록도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 온실의 이산화탄소 시비 시스템이 온실에 적용된 상태를 나타내는 개략도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 온실의 이산화탄소 시비 방법의 순서도이다.1 is a block diagram of a carbon dioxide fertilization system for a greenhouse according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram showing a state in which a carbon dioxide fertilization system of a greenhouse according to an embodiment of the present invention is applied to a greenhouse.
3 is a flowchart of a carbon dioxide fertilization method in a greenhouse according to an 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 in detail a preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention and may vary according to the intention or custom of users or operators. Therefore, definitions of these terms should be described based on the contents throughout the present 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 description of the invention, and do not limit the technical scope of the invention.

본 발명에 따른 온실의 이산화탄소 시비 시스템을 이루는 각 구성요소들은 필요에 따라 일체형으로 사용되거나 각각 분리되어 사용될 수 있다. 또한, 사용형태에 따라 일부 구성요소를 생략하여 사용이 가능하다.Each of the components constituting the carbon dioxide fertilization system of the greenhouse according to the present invention may be used integrally or separately, if necessary. In addition, depending on the type of use, some components may be omitted.

먼저, 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 온실(10)의 이산화탄소 시비 시스템을 설명하면 다음과 같다.First, a carbon dioxide fertilization system of a greenhouse 10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying FIGS. 1 and 2.

본 발명의 일 실시예에 따른 온실(10)의 이산화탄소 시비 시스템을 설명한다.A carbon dioxide fertilization system of the greenhouse 10 according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 일 실시예에 따른 온실(10)의 이산화탄소 시비 시스템은, 이산화탄소 시비기(100), 센서부(200) 및 제어부(300)를 포함한다.The carbon dioxide fertilization system of the greenhouse 10 according to an embodiment of the present invention includes a carbon dioxide fertilizer 100, a sensor unit 200 and a control unit 300.

또한, 온실(10) 일측에는 개폐가능하게 설치되어 온실(10) 내외부가 환기되도록 하는 환기창(20)이 구비된다. 이와 같은 환기창(20)은 액츄에이터 등과 연결되어 자동으로 개폐가 가능하게 구성되며, 환기창(20)의 개폐정도(개도)가 측정될 수 있도록 구성된다.In addition, a ventilation window 20 is provided on one side of the greenhouse 10 so that the inside and outside of the greenhouse 10 is ventilated by being open and closed. The ventilation window 20 is configured to be automatically opened and closed by being connected to an actuator or the like, and is configured to measure the degree of opening (opening) of the ventilation window 20.

이산화탄소 시비기(100)는 이산화탄소를 온실(10) 내부로 공급하기 위한 구성으로, 연료의 연소에 의해 발생하는 이산화탄소를 온실(10) 내부로 공급하는 연소식 이산화탄소 시비기(100)이다. 이와 같은, 연소기 이산화탄소 시비기(100)는 연소시 발생하는 이산화탄소는 온실(10) 내부로 공급하고, 발생하는 열 에너지는 그 외 사용처에 사용하거나, 온실(10) 내 온도를 조절하는 데에 사용할 수도 있다.The carbon dioxide fertilizer 100 is a configuration for supplying carbon dioxide into the greenhouse 10 and is a combustion type carbon dioxide fertilizer 100 that supplies carbon dioxide generated by combustion of fuel into the greenhouse 10. As such, the combustor carbon dioxide fertilizer 100 supplies carbon dioxide generated during combustion to the inside of the greenhouse 10, and the generated thermal energy is used for other uses or used to control the temperature in the greenhouse 10. May be.

연소식 이산화탄소 시비기(100)의 연소 연료는 탄소를 포함하는 것으로, 한정되지는 않으나, 바람직하게는 프로판가스, 천연가스, 정유 등이 좋으며, 이들은 완전 연소하며 이산화탄소의 발생도 많다. 연소기 유해가스가 함께 발생되는 연료는 바람직하지 않다.The combustion fuel of the combustion-type carbon dioxide fertilizer 100 includes carbon, but is not limited thereto, preferably propane gas, natural gas, refined oil, etc., and these are completely combusted and generate a lot of carbon dioxide. It is not desirable to use a fuel with noxious gases in the combustor.

이산화탄소 시비기(100)에는 상기와 같이 공급되는 연료의 연소를 위한 공기가 외부에서 도입되도록 하는 외기 덕트(110)가 구비되며, 외기 덕트(110)를 통하여 유입되는 공기와 공급되는 연료에 연소에 의해 발생하는 이산화탄소가 온실(10) 내부로 공급된다.The carbon dioxide fertilizer 100 is provided with an outdoor air duct 110 that allows air for combustion of the supplied fuel to be introduced from the outside, and the air introduced through the outdoor air duct 110 and the supplied fuel are Carbon dioxide generated by this is supplied into the greenhouse 10.

그리고, 이산화탄소 시비기(100)에서 발생하여 공급되는 이산화탄소가 온실(10) 내부에서 원활하게 순환 되도록 하는 공기 순환 수단(400)이 온실(10)에 설치될 수 있고, 이러한 공기 순환 수단(400)의 구성은 한정되지는 않으나 순환팬 등으로 구성될 수 있다.In addition, an air circulation means 400 that allows the carbon dioxide generated and supplied from the carbon dioxide fertilizer 100 to be smoothly circulated inside the greenhouse 10 may be installed in the greenhouse 10, and such an air circulation means 400 The configuration of is not limited, but may be configured with a circulation fan or the like.

센서부(200)는 온실(10) 상태를 측정하기 위한 것으로, 온실(10) 내부의 이산화탄소 농도, 일산화탄소 농도, 온도 및 온실(10)에 입사되는 빛의 세기 즉 광 강도를 측정하기 위한 이산화탄소 센서(210), 일산화탄소 센서(220), 온도 센서(230), 및 광센서(240)가 구비된다. The sensor unit 200 is for measuring the state of the greenhouse 10, and a carbon dioxide sensor for measuring the carbon dioxide concentration, carbon monoxide concentration, temperature, and intensity of light incident on the greenhouse 10, that is, the light intensity. 210, a carbon monoxide sensor 220, a temperature sensor 230, and an optical sensor 240 are provided.

제어부(300)는 이산화탄소 시비기(100)의 동작을 제어한다.The control unit 300 controls the operation of the carbon dioxide fertilizer 100.

제어부(300)의 이산화탄소 시비기(100)의 제어는 상기 센서부(200)의 각 센서로부터 측정된 값(신호) 및 상기 환기창(20)의 개도와 같은, 온실(10) 상태에 따라 이루어지고, 또한, 이산화탄소 시비기(100)의 동작이 이루어지는 시간이 타이머로 측정된다. The control of the carbon dioxide fertilizer 100 of the control unit 300 is performed according to the state of the greenhouse 10, such as a value (signal) measured from each sensor of the sensor unit 200 and the opening degree of the ventilation window 20. , In addition, the time at which the carbon dioxide fertilizer 100 is operated is measured with a timer.

제어부(300)의 제어를 통한 온실(10)의 이산화탄소 시비 방법은 이하에서 후술한다.A method of fertilizing carbon dioxide in the greenhouse 10 through the control of the controller 300 will be described later.

이하, 도 3을 더 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 온실(10)의 이산화탄소 시비 방법을 상세히 설명한다. Hereinafter, a carbon dioxide fertilization method of the greenhouse 10 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3.

이하, 후술되는 온실(10)의 이산화탄소 시비 방법의 각 단계는 이의 수행이 필요한 시간 동안 설정되어 수행될 수 있고, 이는 일출 시각과 일몰 시각 사이일 수 있다.Hereinafter, each step of the carbon dioxide fertilization method of the greenhouse 10 to be described later may be set and performed during a time required to perform the same, which may be between sunrise and sunset times.

식물의 광합성은 일출 이후에는 거의 일어나지 않고, 일츨이후에는 식물의 호흡이 이루어져, 밤 사이에는 온실(10) 내 이산화탄소 농도가 충분한 상태인 경우가 많기 때문이다.This is because photosynthesis of plants hardly occurs after sunrise, and plants breathe after sunrise, and there are many cases in which the concentration of carbon dioxide in the greenhouse 10 is sufficient during the night.

여기서 일출과 일몰 시각은, 알려진 일출과 일몰시각이며 이는, 사용자의 판단에 의해 입력되거나, 기상청 등에서 공지되는 시각이 상기 제어부(300)에 수동 또는 자동으로 입력될 수 있다.Here, the sunrise and sunset times are known sunrise and sunset times, which may be input by a user's judgment, or a time known from the meteorological office, etc. may be manually or automatically input to the controller 300.

먼저, 온실(10) 내의 일산화탄소 농도, 상기 온실(10)의 환기창(20) 개도, 온실(10) 내의 온도 및 광강도가 측정된다(S100).First, the carbon monoxide concentration in the greenhouse 10, the opening degree of the ventilation window 20 of the greenhouse 10, the temperature and the light intensity in the greenhouse 10 are measured (S100).

상기 일산화탄소 센서(220), 이산화탄소 센서(210),온도 센서(230) 및 광센서(240)에 의해 온실(10) 내의 일산화탄소 농도, 이산화탄소 농도, 온도 및 광강도가 각각 측정되고, 환기창(20)의 개도도 이를 측정하는 센서(미도시) 등에 의해 측정된다.The carbon monoxide concentration, carbon dioxide concentration, temperature and light intensity in the greenhouse 10 are measured by the carbon monoxide sensor 220, the carbon dioxide sensor 210, the temperature sensor 230, and the optical sensor 240, respectively, and the ventilation window 20 The opening degree of is also measured by a sensor (not shown) that measures it.

다음, 측정되는 일산화탄소 농도가 기설정된 농도 미만인지 판단된다(S200).Next, it is determined whether the measured carbon monoxide concentration is less than a preset concentration (S200).

일산화탄소 센서(220)로부터 측정되는 온실(10) 내의 일산화탄소 농도가 기설정된 농도 미만인지, 제어부(300)에 의해 판단된다.Whether the concentration of carbon monoxide in the greenhouse 10 measured by the carbon monoxide sensor 220 is less than a preset concentration is determined by the control unit 300.

측정되는 일산화탄소 농도가 기설정된 농도 이상인 경우에, 이산화탄소 시비기(100)가 동작하고 있는 경우라면, 제어부(300)는 이산화탄소 시비기(100)의 동작을 정지시키고, 이산화탄소 시비기(100)가 동작하지 않는 경우라면, 일산화탄소 농도가 기설정된 농도 미만으로 저하될 때까지 다음 단계의 수행을 보류한다.When the measured carbon monoxide concentration is greater than or equal to a preset concentration, if the carbon dioxide fertilizer 100 is in operation, the control unit 300 stops the operation of the carbon dioxide fertilizer 100 and the carbon dioxide fertilizer 100 operates. If not, the next step is suspended until the carbon monoxide concentration falls below the preset concentration.

이는 이산화탄소 시비기(100)의 동작상의 문제로 인한 불완전 연소에 의해 발생하는 일산화탄소가 온실(10) 내에 공급되는 것을 방지하기 위함이다.This is to prevent carbon monoxide generated by incomplete combustion due to an operation problem of the carbon dioxide fertilizer 100 from being supplied into the greenhouse 10.

이와 같은 온실(10) 내 일산화탄소 측정은, 이후 이산화탄소 시비기(100)의 동작 중에도 실시간으로 연속 측정되어, 제어부(300)는, 측정되는 일산화탄소 농도가 기설정된 농도 이상이면, 언제라도 이산화탄소 시비기(100)의 동작이 정지되도록 한다.The carbon monoxide measurement in the greenhouse 10 is continuously measured in real time even during the operation of the carbon dioxide fertilizer 100 afterwards, and the control unit 300, if the measured carbon monoxide concentration is higher than a preset concentration, at any time a carbon dioxide fertilizer ( 100) stop.

다만, 상기 이산화탄소 시비기(100)의 동작 중, 상기 일산화탄소 센서(220)부(200)에서 측정되는 일산화탄소의 농도가 기설정된 농도 이상인 경우라도, 상기 타이머에서 측정된 이산화탄소 시비기(100)의 동작시간이 기설정된 시간을 초과한 경우에, 이산화탄소 시비기(100)의 동작이 정지되도록 한다.However, during the operation of the carbon dioxide fertilizer 100, even when the concentration of carbon monoxide measured by the carbon monoxide sensor 220 unit 200 is higher than a preset concentration, the operation of the carbon dioxide fertilizer 100 measured by the timer When the time exceeds the preset time, the operation of the carbon dioxide fertilizer 100 is stopped.

이는, 이산화탄소 시비기(100)의 동작이 잦은 간격으로 잦은 간격으로 동작과 정지가 반복되는 경우, 오히려 불완전 연소를 발생시킬 수 있기 때문이다.This is because when the operation of the carbon dioxide fertilizer 100 is repeated at frequent intervals and the operation and stop are repeated at frequent intervals, incomplete combustion may be caused.

다음, 상기와 같이 측정되는 온실(10) 내의 일산화탄소 농도가 기설정된 농도 미만이면, 상기 온실(10)에 구비된 환기창(20)의 개도가 기설정된 개도 미만인지가 판단된다(S300).Next, when the carbon monoxide concentration in the greenhouse 10 measured as described above is less than the preset concentration, it is determined whether the opening degree of the ventilation window 20 provided in the greenhouse 10 is less than the preset opening degree (S300).

환기창(20)의 개도는 온실(10) 내의 온도와 관련되는데, 온도 센서(230)에 의해 측정되는 온실(10) 내의 온도가 낮은 경우, 제어부(300)는, 환기창(20)의 개도를 줄이고, 즉 폐쇄되는 방향으로 동작되도록 하여 온실(10) 내 온도가 저하되는 것을 방지한다. The opening degree of the ventilation window 20 is related to the temperature in the greenhouse 10. When the temperature in the greenhouse 10 measured by the temperature sensor 230 is low, the control unit 300 reduces the opening degree of the ventilation window 20 That is, it prevents the temperature in the greenhouse 10 from being lowered by being operated in a closed direction.

또한, 온실(10) 내 온도가 높은 경우, 개도를 늘리고, 즉, 개방되는 방향으로 동작되어, 상대적으로 온도가 낮은 외부 공기가 온실(10) 내로 유입되도록 하여 온실(10) 내 온도를 낮춘다.In addition, when the temperature inside the greenhouse 10 is high, the opening degree is increased, that is, it is operated in an open direction, so that external air having a relatively low temperature flows into the greenhouse 10 to lower the temperature inside the greenhouse 10.

식물의 광합성의 경우, 온도, 대기중 이산화탄소의 농도 및 후술할 광강도(빛의 세기)에 영향을 받는데, 이와 같은, 환기창(20)의 개도에 환기창(20)의 개도에 따라, 환기량이 변화하고, 이에 의해 유입되는 외부 공기에 의해, 온실(10) 내의 이산화탄소 농도 및 온도가 변화한다.In the case of photosynthesis of plants, it is affected by the temperature, the concentration of carbon dioxide in the atmosphere, and the intensity of light (light intensity) to be described later.As such, the amount of ventilation changes according to the opening degree of the ventilation window 20 to the opening degree of the ventilation window 20 Then, the carbon dioxide concentration and temperature in the greenhouse 10 are changed by the external air introduced thereby.

온실(10) 내에서 재배되는 작물에 종류에 따라 일부 차이는 있으나, 대략 30~35℃에서 광합성 속도가 최대가 된다.There are some differences depending on the type of crops grown in the greenhouse 10, but the photosynthetic rate becomes maximum at about 30 to 35°C.

구체적으로, 온실(10) 내 농작물의 광합성이 이루어짐에 따라, 온실(10) 내의 이산화탄소 농도는 저하되는데, 환기창(20)이 개방된 상태라면, 온실(10) 외부의 공기가 온실(10) 내로 유입될 수 있고, 대기 중에는 대략 300ppm~350ppm의 이산화탄소가 포함되므로, 외부로부터의 이산화탄소가 공급되는 것이 된다.Specifically, as photosynthesis of crops in the greenhouse 10 is performed, the concentration of carbon dioxide in the greenhouse 10 decreases. If the ventilation window 20 is open, the air outside the greenhouse 10 goes into the greenhouse 10 It can be introduced, and since about 300ppm to 350ppm of carbon dioxide is contained in the atmosphere, carbon dioxide from the outside is supplied.

따라서, 측정되는 환기창(20)의 개도가 기설정된 개도 이상인 경우에, 이산화탄소 시비기(100)가 동작하고 있는 경우라면, 제어부(300)는 이산화탄소 시비기(100)의 동작을 정지시키고, 이산화탄소 시비기(100)가 동작하지 않는 경우라면, 환기창(20)의 개도가 기설정된 개도 미만이 될 때까지 다음 단계의 수행을 보류한다.Therefore, when the measured opening degree of the ventilation window 20 is equal to or greater than a preset opening degree, and when the carbon dioxide fertilizer 100 is operating, the control unit 300 stops the operation of the carbon dioxide fertilizer 100 and applies carbon dioxide. If the unit 100 does not operate, the execution of the next step is suspended until the opening degree of the ventilation window 20 is less than the preset opening degree.

그러나, 환기창(20)이 폐쇄된 상태, 환기창(20)의 개도가 기설정된 개도 미만인 경우에서는 외부에서 온실(10)로의 공기 유입이 없거나 적은 상태에서, 온실(10) 내에서의 광합성에 의한 이산화탄소의 소모만이 이루어지므로, 이산화탄소 농도가 저하되어 광합성 효율이 저하된다.However, when the ventilation window 20 is closed and the opening degree of the ventilation window 20 is less than a preset opening degree, carbon dioxide due to photosynthesis in the greenhouse 10 in a state where there is no or little air inflow to the greenhouse 10 from the outside. Since only the consumption of is made, the concentration of carbon dioxide is lowered and photosynthetic efficiency is lowered.

즉, 온실(10) 내의 온도에 따른 환기창(20)의 개도에 따라 이산화탄소의 공급량이 변화되도록 제어할 필요가 있다.That is, it is necessary to control the supply amount of carbon dioxide to change according to the opening degree of the ventilation window 20 according to the temperature in the greenhouse 10.

다음, 환기창(20)의 개도가 기설정된 개도 미만인 경우, 측정되는 광강도에 따라, 온실(10) 내 이산화탄소의 상한농도와 하한농도가 설정된다(S400).Next, when the opening degree of the ventilation window 20 is less than the preset opening degree, the upper limit concentration and the lower limit concentration of carbon dioxide in the greenhouse 10 are set according to the measured light intensity (S400).

광합성은 문자 그대로 빛이 에너지원이 되기 때문에, 광강도가 증가하면 광합성량이 증가하게 된다. 그러나, 광강도가 일정 이상에 이르면, 그 이상 광강도가 증가하여도 광합성량은 더이상 증가하지 않게 된다.Since light is literally a source of energy in photosynthesis, the amount of photosynthesis increases as the intensity of light increases. However, when the light intensity reaches a certain level or more, the amount of photosynthesis does not increase any more even if the light intensity increases further.

제어부(300)는, 측정되는 온실(10) 내의 광강도 및 온도에 따라, 적절한 온실(10) 내 이산화탄소의 목표 상한농도와 하한농도를 설정한다. 즉, 온실(10) 내의 적절한 이산화탄소 농도 범위가 설정된다. The controller 300 sets a target upper limit concentration and a lower limit concentration of carbon dioxide in the greenhouse 10 according to the measured light intensity and temperature in the greenhouse 10. That is, an appropriate carbon dioxide concentration range in the greenhouse 10 is set.

다음, 제어부(300)는, 온실(10) 내의 이산화탄소 농도가 설정된 상한농도와 하한농도 사이로 유지되도록 이산화탄소 시비기(100)의 동작을 제어한다(S500).Next, the controller 300 controls the operation of the carbon dioxide fertilizer 100 so that the carbon dioxide concentration in the greenhouse 10 is maintained between the set upper limit concentration and the lower limit concentration (S500).

구체적으로는, 제어부(300)는, 상기 이산화탄소 센서(210)에서 측정되는 온실(10) 내의 이산화탄소 농도가, 설정된 상기 목표 상한농도를 초과하거나, 하한농도 미만이면, 이산화탄소 시비기(100)를 동작되도록 제어한다.Specifically, the controller 300 operates the carbon dioxide fertilizer 100 when the carbon dioxide concentration in the greenhouse 10 measured by the carbon dioxide sensor 210 exceeds the set target upper limit concentration or is less than the lower limit concentration. Control to be possible.

한편, 상기 이산화탄소 센서(210)에서 측정되는 온실(10) 내의 이산화탄소 농도가, 설정된 상기 목표 상한농도 이하이거나, 하한농도 이상이면, 이산화탄소 시비기(100)가 정지되도록 하여, 온실(10) 내의 이산화탄소 농도가 설정된 적절한 이산화탄소 농도 범위 내로 유지되도록 제어한다.On the other hand, when the carbon dioxide concentration in the greenhouse 10 measured by the carbon dioxide sensor 210 is less than the set target upper limit concentration or more than the lower limit concentration, the carbon dioxide fertilizer 100 is stopped so that carbon dioxide in the greenhouse 10 It is controlled so that the concentration is maintained within the set appropriate carbon dioxide concentration range.

또한, 제어부(300)는 상기한 이산화탄소 시비기(100)의 동작 및 정지 제어시 상기 순환 팬을 함께 동작 및 정지시켜 공급된 이산화탄소가 온실(10) 내부에서 원활하게 순환하도록 한다.In addition, the control unit 300 operates and stops the circulation fan together during operation and stop control of the carbon dioxide fertilizer 100 so that the supplied carbon dioxide is smoothly circulated inside the greenhouse 10.

본 발명에 따른 온실(10)의 이산화탄소 시비 시스템에 의하면, 온실(10) 환경에 따라 변화하는 광합성 인자에 맞추어 이산화탄소 시비량을 조절하여 공급함으로써, 보다 효율적인 이산화탄소 시비가 가능하며, 또한, 연소식 이산화탄소 시비기(100)에서 발생하는 불완전 연소로 인한 문제를 해결할 수 있다는 효과를 갖는다.According to the carbon dioxide fertilization system of the greenhouse 10 according to the present invention, more efficient carbon dioxide fertilization is possible by adjusting and supplying the amount of carbon dioxide fertilization according to the photosynthetic factor that changes according to the environment of the greenhouse 10, and further, combustion-type carbon dioxide fertilization It has the effect of solving the problem caused by incomplete combustion occurring in the device 100.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 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.Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the specific embodiment described above. That is, a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains can make a number of 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 It should be considered that equivalents are also within the scope of the present invention.

10: 온실
20: 환기창
100: 이산화탄소 시비기
200: 센서부
300: 제어부10: greenhouse
20: ventilation window
100: carbon dioxide fertilization
200: sensor unit
300: control unit

Claims (11)

연소에 의해 발생하는 이산화탄소를 온실 내부로 공급하기 위한 이산화탄소 시비기;
상기 온실에 구비되며, 센서부로서, 이산화탄소 센서, 일산화탄소 센서, 온도 센서, 및 광센서가 구비되는 센서부;
상기 이산화탄소 시비기의 동작 시간을 측정하는 타이머; 및
기설정된 시간 동안, 상기 센서부에서 측정된 상기 온실의 상태에 따라 상기 이산화탄소 시비기의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하며,
상기 기설정된 시간 동안, 상기 일산화탄소 센서부에서 측정된 일산화탄소의 농도가 기설정된 농도 미만이고, 상기 온실의 환기창 개도가 기설정된 개도 미만인 경우,
상기 제어부는,
상기 광센서에서 측정되는 광강도 및 온도에 따라, 이산화탄소의 상기 온실 내의 이산화탄소의 목표 상한농도와 하한농도를 설정하며, 상기 온실 내의 이산화탄소 농도가 설정된 상기 목표 상한농도 사이로 유지되도록 제어하고,
상기 이산화탄소 시비기의 동작 중, 상기 일산화탄소 센서부에서 측정되는 일산화탄소의 농도가 기설정된 농도 이상이며, 그리고 상기 타이머에서 측정된 상기 이산화탄소 시비기의 동작시간이 기설정된 동작시간을 초과한 경우 상기 이산화탄소 시비기의 동작을 정지시키는,
온실의 이산화탄소 시비 시스템.
A carbon dioxide fertilizer for supplying carbon dioxide generated by combustion into the greenhouse;
A sensor unit provided in the greenhouse and including a carbon dioxide sensor, a carbon monoxide sensor, a temperature sensor, and an optical sensor as a sensor unit;
A timer measuring an operating time of the carbon dioxide fertilizer; And
Includes; a control unit for controlling the operation of the carbon dioxide fertilizer according to the state of the greenhouse measured by the sensor unit for a preset time,
During the preset time period, when the concentration of carbon monoxide measured by the carbon monoxide sensor unit is less than the preset concentration, and the ventilation window opening of the greenhouse is less than the preset opening,
The control unit,
According to the light intensity and temperature measured by the optical sensor, a target upper limit concentration and a lower limit concentration of carbon dioxide in the greenhouse of carbon dioxide are set, and the carbon dioxide concentration in the greenhouse is controlled to be maintained between the set target upper limit concentration,
During the operation of the carbon dioxide fertilizer, when the concentration of carbon monoxide measured by the carbon monoxide sensor unit is greater than or equal to a preset concentration, and the operation time of the carbon dioxide fertilizer measured by the timer exceeds a preset operation time, the carbon dioxide fertilization To stop the movement of the chi,
Carbon dioxide fertilization system in the greenhouse.
 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 온실 내 공기를 순환시키는 공기 순환 수단을 더 포함하며,
상기 제어부는, 상기 이산화탄소 시비기를 동작시키는 경우, 상기 공기 순환 수단을 함께 동작시키는,
온실의 이산화탄소 시비 시스템.
The method of claim 1,
It further comprises an air circulation means for circulating the air in the greenhouse,
The control unit, when operating the carbon dioxide fertilizer, to operate the air circulation means together,
Carbon dioxide fertilization system in the greenhouse.
 제 1 항에 있어서,
상기 기설정된 시간은, 일출 시각과 일몰 시각 사이인,
온실의 이산화탄소 시비 시스템.

The method of claim 1,
The preset time is between the sunrise time and the sunset time,
Carbon dioxide fertilization system in the greenhouse.

 제 1 항에 있어서,
상기 환기창의 개도는, 상기 온도 센서에 의해 측정되는 상기 온실 내의 온도에 따라 조절되는,
온실의 이산화탄소 시비 시스템.
The method of claim 1,
The opening degree of the ventilation window is adjusted according to the temperature in the greenhouse measured by the temperature sensor,
Carbon dioxide fertilization system in the greenhouse.
 이산화탄소를 시비하기 위한 이산화탄소 시비기가 구비되는 온실의 이산화탄소 시비 방법에 있어서,
(a) 상기 온실 내의 일산화탄소 농도, 이산화탄소 농도, 상기 온실의 환기창 개도 및 광강도가 측정되는 단계;
(b) 측정되는 상기 일산화탄소 농도가 기설정된 농도 미만인지 판단되는 단계;
(c) 측정되는 상기 온실 내의 일산화탄소 농도가 기설정된 농도 미만이면, 측정되는 상기 환기창의 개도가 기설정된 개도 미만인지 판단되는 단계;
(d) 상기 환기창의 개도가 기설정된 개도 미만이면, 측정되는 상기 광강도 및 온도에 따라, 상기 온실 내의 이산화탄소의 목표 상한농도와 하한농도가 설정되는 단계; 및
(d) 상기 온실 내의 이산화탄소 농도가 설정된 상기 목표 상한농도와 하한농도 사이로 유지되도록 상기 이산화탄소 시비기의 동작이 제어되는 단계;를 포함하며,
상기 이산화탄소 시비기의 동작 중에, 측정되는 상기 일산화탄소의 농도가 기설정된 농도 이상이고, 그리고 상기 이산화탄소 시비기의 동작 시간이 기설정된 동작시간을 초과한 경우, 상기 이산화탄소 시비기의 동작이 정지되는,
온실의 이산화탄소 시비 방법.
In the carbon dioxide fertilization method of a greenhouse equipped with a carbon dioxide fertilizer for fertilizing carbon dioxide,
(a) measuring the carbon monoxide concentration in the greenhouse, the carbon dioxide concentration, the opening degree of the ventilation window and the light intensity of the greenhouse;
(b) determining whether the measured carbon monoxide concentration is less than a preset concentration;
(c) if the measured concentration of carbon monoxide in the greenhouse is less than a preset concentration, determining whether the measured opening degree of the ventilation window is less than the preset opening degree;
(d) setting the target upper limit concentration and lower limit concentration of carbon dioxide in the greenhouse according to the measured light intensity and temperature when the opening degree of the ventilation window is less than a preset opening degree; And
(d) controlling the operation of the carbon dioxide fertilizer so that the carbon dioxide concentration in the greenhouse is maintained between the set target upper limit concentration and the lower limit concentration; and
During the operation of the carbon dioxide fertilizer, when the measured concentration of the carbon monoxide is greater than or equal to a preset concentration, and the operation time of the carbon dioxide fertilizer exceeds a preset operation time, the operation of the carbon dioxide fertilizer is stopped,
How to fertilize carbon dioxide in greenhouses.
 삭제delete 삭제delete 제 7 항에 있어서,
상기 (d) 단계에서,
상기 이산화탄소 시비기가 동작되는 경우, 상기 온실에 설치되는 공기 순환 수단이 함께 동작되는,
온실의 이산화탄소 시비 방법.
The method of claim 7,
In step (d),
When the carbon dioxide fertilizer is operated, the air circulation means installed in the greenhouse is operated together,
How to fertilize carbon dioxide in a greenhouse.
 제 7 항에 있어서,
상기 (a) 단계 내지 상기 (d) 단계는 기설정된 시간 동안 수행되며, 상기 기설정된 시간은, 일출 시각과 일몰 시각 사이인,
온실의 이산화탄소 시비 방법.
The method of claim 7,
The (a) to (d) steps are performed for a preset time, and the preset time is between the sunrise time and the sunset time,
How to fertilize carbon dioxide in a greenhouse.
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