KR102456638B1

KR102456638B1 - 시설하우스용 다단변온 농업용 냉난방 기기

Info

Publication number: KR102456638B1
Application number: KR1020210128735A
Authority: KR
Inventors: 김희
Original assignee: 주식회사 코리아에너시스
Priority date: 2021-09-29
Filing date: 2021-09-29
Publication date: 2022-10-19

Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 시설하우스용 다단변온 농업용 냉난방 기기는, 시설하우스 외부에 설치되는 적어도 하나의 실외기 및 외기온도센서와, 상기 시설하우스 내부에 설치되는 적어도 하나의 실내기, 제1 실내온도센서 및 제2 실내온도센서, 공기순환기 및 하이브리드 제어기를 포함하고, 상기 하이브리드 제어기는 상기 제1 실내온도센서 및 상기 제2 실내온도센서에서 측정된 온도값의 차이가 미리 설정된 기준값 이상인 경우 상기 시설하우스 내부의 온도차를 해소하도록 상기 공기순환기를 구동 시킬 수 있다.

Description

시설하우스용 다단변온 농업용 냉난방 기기{MULTI-LEVEL CONTROLLABLE COOLING AND HEATING APPARATUS OF FACILITY HOUSE FOR FARMING}

본 발명은 농업용 냉난방 기기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 시설하우스의 온도 및 습도를 효율적으로 관리할 수 있는 농업용 냉난방 기기에 관한 것이다.

농작물의 재배시설이 발달하면서 최근에는 비닐하우스와 같은 시설하우스를 이용하여 농작물을 최적의 환경에서 재배하는 경우가 증가하고 있다. 시설하우스에 농작물을 재배하는 경우에는 각 농작물의 특성에 맞게 최적의 온도 및 습도를 유지하는 것이 매우 중요하다.

하지만 우리나라의 경우 사계절이 뚜렷하여 계절별로 온도, 습도, 일사량 등의 편차가 매우 심한 탓에 시설하우스 내의 환경을 일정하게 유지하는 것은 쉽지 않은 실정이다.

<현재 운영되고 있는 시설하우스 현황>

기존의 연소식 난방기를 이용한 난방은 연료 가격의 상승과 광열비의 큰 비중에 의하여 농가 경영을 압박하고 있다. 또한 연료 가격이 급격하게 상승하기도 하여 농가 경영 계획을 세우기로 어렵다.

이에 따라 에너지 이용효율이 뛰어난 전기식 히트펌프를 병용하여 난방을 실시하는 “하이브리드 난방”에서는 난방 운전경비를 절감할 수 있게 되고, 연료의 사용량을 크게 절감할 수 있기 때문에 연료의 가격변동 등의 영향을 줄일 수 있어 경영계획을 세우기 쉽게 되었다.

한편 히트펌프만으로 난방을 실시하는 “ALL 히트 펌프”에서는 설비를 도입할 때의 초기 비용이 연소식 난방기의 4 ~ 5 배로 고액이 되고, 높은 소비전력에 의해 전력 계약의 기본요금이 고액이 되어 난방 운전 경비의 절감을 거의 할 수 없기(경우에 따라서는 연료난방보다 고액임) 때문에 이득이 아니다.

이러한 이유로 하이브리드 난방을 도입하는 생산자가 늘어나고 있다.

<하이브리드 난방의 특징>

하이브리드 난방은 난방 개시시의 난방 부하가 적을 때에는 발생 열량당 에너지 소비량이 작은 히트펌프를 우선적으로 운전하여 난방운전 경비의 절감을 도모하며, 외기 온도가 저하하여 난방 부하가 높아지면서 히트펌프만으로는 난방 설정 온도를 유지할 수 없을 경우에 연소식 난방기를 가동한다.

많이 보급되고 있는 공기열원식(공랭식) 전기 히트펌프의 경우, 외기 온도가 저하함에 따라 원리적으로 발생 열량이 작아지고 실외 열교환기에 서리가 내려 간헐적으로 제상 운전을 할 필요가 생긴다. 제상 운전 중에는 난방 능력이 상실된다.

따라서, 필요 난방 능력의 1/3 내지 1/2 정도의 능력을 가진 히트 펌프를 도임함으로써 설비 도입의 초기 비용을 억제하는 동시에 난방능력이 저하하는 기온에서는 연소식 난방기가 가동되어 히트 펌프의 원리적 약점을 보충한다. 이에 따라 연소식 난방기만 사용했을 경우에 비해 연료소비량이 50 ~ 80% 정도 줄어들기 때문에 그 만큼의 난방 운전 경비를 절감할 수 있다.

하이브리드 난방용으로 도입한 히트펌프의 능력으로는 하절기의 낮 동안에는 냉방이 불가능 하지만, 야간 냉방을 통하여 외기온도 보다 하우스 내부 온도를 3 ~ 5℃ 내릴 수 있어 작물의 품질향상 및 수량증대에 기여할 수 있다.

중간기(난방도 냉방도 필요하지 않은 시기)의 우천 등에 의한 하우스 내부 습도가 높은 상태가 계속되는 경우, 히트펌프를 냉방 운전하여 하우스 내의 온도 저하시에 연소식 난방기를 운전하는 것으로 재열 제습과 동등한 효과를 낼 수 있어 다습병해를 예방할 수 있다.

<하이브리드 난방에 적합한 히트펌프>

하이브리드 난방에서는 히트펌프에 가능한 한 많은 열량을 발생시키는 것이 연료의 절감으로 이어지고, 그것이 난방경비의 절감에 기여한다. 따라서, 난방 부하가 히트펌프의 난방 능력을 상회하고 있는 경우는 히트펌프를 최대 능력(풀 파워)으로 운전하는 것이 중요하다.

그러나 하이브리드 난방을 전용 제어장치 없이 운전하는 경우는 히트펌프를 우선적으로 운전시키기 위해 히트펌프의 난방설정온도를 연소식 난방기 설정온도보다 2 ~ 3 ℃ 높게 설정한다. 그러나, 시설 원예 하우스 내의 온도차나 히트펌프와 연소식 난방기 각각의 온도 센서의 불균형과 같은 그러한 설치 위치의 관계 때문에 연소식 난방기가 운전을 시작하면 하우스 내의 온도가 충분히 상승했다고 히트펌프가 오인하는 경우가 있다. 이 경우, 히트펌프가 용량 제어를 위한 인버터를 장착하고 있는 것(인버터기)이면 난방능력을 저하시켜 보다 고효율 운전으로 이행해 버린다. 이에 따라 히트펌프의 열출력이 작아져 그 만큼 연료소비량이 늘어나는 결과가 된다.

또한, 히트펌프가 하우스 내 온도를 오인하는 일 없이 풀 파워로 운전하고 있을 때, 인버터기는 정격운전보다 능력이 큰 과부하운전을 하기 때문에 기계에 통상보다 큰 부담을 주어 기계의 수명에 악영향을 미칠 우려가 있다. 그 뿐만 아니라, 그 악영향을 회피하기 위하여 풀 파워로 일정시간 운전하면 자동적으로 능력을 떨어뜨리는 기계도 있다. 게다가 인버터의 사양으로 공표되고 있는 COP(Coefficient of Performance)는 풀 파워 운전이 아닐 때의 값인 경우가 대부분이며, 풀 파워 운전시에는 COP는 저하한다.

이와 같이 인버터기에서는 예기치 못한 동작으로 인해 난방 능력이 최대 능력보다 저하되어 연료 절감량이 계획대로 되지 않을 수 있기 때문에 주의가 필요하다. 용량제어용 인버터를 장착하고 있지 않는 일정속기(항상 압축기가 일정한 회전수로 운전한다)에서는 난방부하가 작은 부분부하 시에 온&오프 제어가 되어 하우스 내 온도의 시간변동이 다소 발생해 인터버기와 같은 COP 향상효과를 기대할 수 없지만, 운전 시에는 무리 없이 항상 최대 능력을 내기 때문에 계획대로의 연료 절감량을 얻을 수 있다.

또한, 산업용 히트펌프나 가정용 히트펌프는 대부분 공간이 구획으로 나눠져 있고 그 공간마다 필요 부하량이 다르므로 풀 부하시나 부분 부하시, 인버터기로 제어하여 구간별 용량을 분산하여 운전함으로써 온&오프 가동시 들어가는 에너지 소비를 줄일 수 있지만 시설하우스의 경우는 하우스 내 구획이 나눠져 있지 않고, 뻥 뚫린 공간 전체를 시간대 별 작물 성장 주기와 맞물려 스케쥴 운전이 되어야 하기 때문에 인버터기 용량제어보다는 시간대별 하이브리드 난방전용 제어장치로 운영하는 것이 효과적이다. 즉, 해 뜨기 시작 시점부터 아침 시간대에는 작물에 빛을 많이 주어 광합성을 일으켜야 하므로 천장을 열어야 하고, 이때 떨어지는 온도를 순간적으로 가열하여 올려야 하므로 그 짧은 시간대 동안만 연소식 난방기를 가동하고, 그 이후부터 해가 지기 전까지의 낮 시간대 동안은 하이브리드 난방으로 히트펌프를 일정속기(항상 압축기가 일정한 회전수로 운전한다)로 풀 파워 운전하여 온도를 유지함으로써 연료소비량을 줄일 수 있다.

시설하우스는 이러한 운전 기능을 모두 갖춰야만 작물 성장에 적합한 환경을 맞들어 줄 수 있기 때문에 이 기능들을 복합적으로 스케줄 운영할 수 있는 하이브리드 난방이 적합하다.

또한, 하우스 내의 공기순환을 확보하는 것이 하우스 내의 온도차를 경감시키기 위해서 중요하다. 연소식 온풍난방기의 경우 덕트에 의해 하우스 내 곳곳에 온풍을 배분하여 바람을 보내는 것이 일반적이기 때문에 압력·풍량 모두 큰 강력한 송풍기를 장착하고 있는 것이 많다. 그러나 산업용 히트펌프(점포, 사무소용 등)를 시설원예에 사용할 경우에는 실내기의 송풍기의 압력·풍량이 적기 때문에 온도차 경감을 위해 다수의 순환팬을 설치해야 한다. 이는 결과적으로 기기 전체의 효율을 떨어뜨리게 된다.

히트펌프 실내기의 형식으로서는, 하우스 하부의 비교적 온도가 낮은 공기를 빨아들여 그것을 가열해 상부의 송풍구로부터 온풍을 내뿜는 바닥 설치형 쪽이, 하우스 상부의 공기를 빨아들이는 천장형보다 온도차의 경감 효과가 크다.

하우스 내부는 고습도 상태가 장시간 계속되고 관수나 농약 등이 실내기에 뭍을 수 있으므로 내습성이나 내식성이 뛰어나야 한다. 또, 햇빛도 쬐기 때문에 표면에 자외선에 의해 열화되는 수지 등은 사용되지 않는 것이 바람직하다. 더 나아가, 토경의 경우는 흙먼지가 많기 때문에 필터 청소를 세세하게 실시하는 것이 요구된다. 필터 탈부착이 용이해야 하며, 그 점에서도 천장형보다 바닥설치형이 바람직하다.

종래기술인 한국공개특허 제10-2007-0008194호(이하 '194특허'라 한다)의 경우 농업용 보일러에 라디에이터를 연결하여 온수 또는 냉수를 공급 순환시킬 수 있게 하는 냉난방 배관을 포함하는 비닐하우스용 냉난방장치를 개시하고 있다.

하지만 상기 194특허는 냉난방장치의 구조가 복잡할 뿐만 아니라 비닐하우스 내부 온도에 따라서 냉난방장치를 제어하는 구성만 개시하고 있을 뿐이어서 시설하우스의 내외부 환경에 따른 세밀한 온도 및 습도를 제어할 수 없고 에너지 절감 운전을 할 수 없다는 점에서 한계가 있었다.

한국공개특허 제10-2007-0008194호(2007.01.17)

본 발명은 위와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로 시설하우스의 내외부 기후변화에 따라 시설하우스 내의 온도 및 습도를 세밀하게 제어할 수 있을 뿐만 아니라 에너지 절감 및 효율적 복합 운전이 가능한 시설하우스용 다단변온 농업용 냉난방 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 시설하우스용 다단변온 농업용 냉난방 기기는, 상기 시설하우스의 외부에 설치되는 적어도 하나의 실외기; 상기 시설하우스 외부에 설치되는 외기온도센서; 상기 시설하우스 내부에 설치되는 적어도 하나의 실내기; 상기 시설하우스 내부의 이격된 다른 위치에 설치되는 제1 실내온도센서 및 제2 실내온도센서; 상기 시설하우스 내부에 설치되는 공기순환기; 및 상기 외기온도센서, 상기 제1 실내온도센서 및 상기 제2 실내온도센서에서 측정된 온도값에 기초하여 상기 실외기, 상기 실내기, 상기 공기순환기를 제어하는 하이브리드 제어기를 포함하고, 상기 하이브리드 제어기는 상기 제1 실내온도센서 및 상기 제2 실내온도센서에서 측정된 온도값의 차이가 미리 설정된 기준값 이상인 경우 상기 시설하우스 내부의 온도차를 해소하도록 상기 공기순환기를 구동시킬 수 있다.

일실시예에서 상기 하이브리드 제어기는 상기 제1 실내온도센서 및 상기 제2 실내온도센서에서 측정된 온도값을 기초로 평균온도, 최저온도 및 최고온도를 산출하고, 사용자의 설정에 따라 상기 평균온도, 상기 최저온도 및 상기 최저온도를 이용하여 상기 실외기, 상기 실내기 및 상기 공기순환기를 제어할 수 있다.

일실시예에서 상기 시설하우스용 다단변온 농업용 냉난방 기기는, 상기 시설하우스 내부에 설치되는 가온기를 더 포함하고, 상기 하이브리드 제어기는 상기 외기온도센서에서 측정된 외기온도가 미리 설정된 기준외기온도 이하인 경우 상기 가온기를 가동시킬 수 있다.

일실시예에서 상기 시설하우스용 다단변온 농업용 냉난방 기기는, 상기 시설하우스 내부에 설치되는 습도센서를 더 포함하고, 상기 하이브리드 제어기는 상기 습도센서에서 측정된 습도가 미리 설정된 기준습도 이상인 경우 상기 가온기를 가동시킬 수 있다.

일실시예에서 상기 시설하우스용 다단변온 농업용 냉난방 기기는, 상기 시설하우스에 설치되며 환기창 개폐장치를 구비하는 환기창 모듈을 더 포함하고, 상기 하이브리드 제어기는 상기 제1 실내온도센서 및 상기 제2 실내온도센서에서 측정된 온도값에 기초하여 미리 설정된 알고리즘에 의하여 냉방운전모드 또는 난방운전모드에서 냉방 또는 난방 효과를 높이기 위하여 상기 환기창 개폐장치의 개폐를 제어할 수 있다.

일실시예에서 상기 시설하우스용 다단변온 농업용 냉난방 기기는 상기 실내.외기는 복수대로 구성되고, 상기 복수의 실내.외기가 동시에 운전되는 동시운전모드로 상기 하이브리드 제어기에 연결되거나, 상기 복수의 실내.외기의 일부는 동시에 운전되고 나머지는 선택적으로 운전되는 선택운전모드로 상기 하이브리드 제어기에 연결될 수 있다.

일실시예에서 상기 시설하우스용 다단변온 농업용 냉난방 기기는, 상기 실내.외기를 상기 동시운전모드 또는 상기 선택운전모드로 선택적으로 상기 하이브리드 제어기에 연결되도록 하는 전자스위칭 모듈을 더 포함할 수 있다.

일실시예에서 상기 시설하우스용 다단변온 농업용 냉난방 기기는, 상기 시설하우스의 외부에 설치되는 일사센서를 더 포함하고, 상기 하이브리드 제어기는 상기 일사센서에서 측정된 일사량을 고려하여 상기 실내기의 동작을 제어할 수 있다.

일실시예에서 상기 하이브리드 제어기에는 별도의 가온장치 및 공기순환장치를 연결할 수 있는 복수의 외부장치 연결단자가 형성될 수 있다.

일실시예에서 상기 하이브리드 제어기는 유무선 네트워크를 통하여 연결되는 외부 단말기에 상기 실외기, 상기 실내기, 상기 공기순환기의 동작 상태와, 상기 외기온도센서, 상기 제1 실내온도센서 및 상기 제2 실내온도센서의 측정값을 출력하고, 상기 외부 단말기에 입력되는 사용자의 제어 입력에 따라 상기 실외기, 상기 실내기 및 상기 공기순환기의 동작을 제어할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 시설하우스용 다단변온 농업용 냉난방 기기는 시설하우스의 내외부 기후변화에 따라 시설하우스 내의 온도 및 습도를 세밀하게 제어할 수 있을 뿐만 아니라 에너지 절감 및 효율적 복합 운전을 할 수 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 시설하우스용 다단변온 농업용 냉난방 기기의 개략 구성도이다.
도 2는 도 1의 냉난방 기기의 실내기의 사시도이다.
도 3은 도 2의 실내기의 전면 패널이 개방된 상태의 사시도이다.
도 4는 도 1의 냉난방 기기의 실외기의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 냉난방 기기의 실내기와 가온기를 이용한 난방운전의 동작을 설명하는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 냉난방 기기가 선택운전모드로 연결된 실내기를 이용한 냉방운전의 동작을 설명하는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 냉난방 기기의 냉방·난방 교번운전의 동작을 설명하는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 냉난방 기기의 냉방제습운전의 동작을 설명하는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 냉난방 기기의 난방제습운전의 동작을 설명하는 그래프이다.
도 10은 본 발명의 냉난방 기기의 실내기와 가온기를 이용한 냉방가온제습운전의 동작을 설명하는 그래프이다.
도 11은 본 발명의 냉난방 기기의 난방운전과 제습운전의 우선순위를 설명하기 위한 동작 설명 그래프이다.
도 12는 본 발명의 냉난방 기기의 공기순환기를 이용한 제습운전의 동작을 설명하는 그래프이다.
도 13은 도 12의 제습운전의 오프타이머 기능을 설명하는 그래프이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 실시예들에 따른 시설하우스용 다단변온 농업용 냉난방 기기에 대하여 도면을 참고하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 시설하우스용 다단변온 농업용 냉난방 기기의 개략 구성도이다.

도 1을 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 시설하우스용 다단변온 농업용 냉난방 기기(20), 이하 '냉난방 기기'로 약칭한다)은 시설하우스(10) 외부에 설치되는 적어도 하나의 실외기(150), 일사센서(340) 및 외기온도센서(350)와, 시설하우스(10) 내부에 설치되는 적어도 하나의 실내기(100), 하이브리드 제어기(200), 제1 실내온도센서(310), 제2 실내온도센서(320), 습도센서(330), 적어도 하나의 공기순환기(400), 적어도 하나의 가온기(500), 환기창 모듈(600) 및 전자스위칭 모듈(700)을 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 냉난방 기기(20)의 냉난방 운전은 실외기(150) 및 실내기(100)에 의하여 이루어진다.

실외기(150) 및 실내기(100)는 냉매를 이용한 열교환기를 포함하여 구성되고, 실내기(100)를 통하여 시설하우스(10) 내부의 냉방, 난방 및 제습을 가능하게 한다.

실외기(150) 및 실내기(100)는 복수 대로 구성될 수 있는데, 도 1에서는 각각 5 대로 구성된 실시예가 도시되어 있다. 특히, 실외기(150) 및 실내기(100)가 복수 대로 구성되는 경우 동시운전모드 또는 선택운전모드로 동작할 수 있는데 이는 후술한다.

도 2는 도 1의 냉난방 기기의 실내기의 사시도이며, 도 3은 도 2의 실내기의 전면 패널이 개방된 상태의 사시도이다.

도 2를 참조하면 실내기(100)는 몸체를 이루는 본체부(101)와, 본체부(101)의 상측에 배치되는 분출구(102)와, 본체부(101)의 하측을 지지하는 지지부(110)를 포함하여 구성된다.

분출구(102)는 차가운 또는 따뜻한 공기가 배출되는 구멍으로 분출구(102)에는 별도로 구비되는 배기관이 연결될 수 있다.

도 2에서 분출구(102)는 본체부(101)의 상단 일측에 배치된 것이 도시되었지만 본체부(101)의 상단 일측의 반대편이 타측에 배치되거나 본체부(101)의 상부면에 배치될 수도 있다. 이를 위하여 본체부(101)는 재조립을 통해 분출구(102)의 위치가 변경될 수 있도록 구성될 수 있다.

지지부(110)는 본체부(101)가 지면과 이격되어 배치될 수 있도록 직육면체 형상의 프레임으로 형성될 수 있다. 지지부(110)의 프레임은 실내기(150)의 이동시 파지될 수 있는 부분으로 이용될 수 있다. 도면에 도시되지는 않았지만 지지부(110)의 하측 프레임에는 나사 등 고정부재가 결합될 수 있는 고정구가 배치될 수 있다.

본체부(101)의 일측에는 실내기 제어판(103)이 배치된다. 실내기 제어판(103)에는 실내기 동작상태를 출력하는 표시부, 전원 버튼부 및 조작을 위한 버튼부 등이 배치된다.

본체부(101)의 일측에 실내기 제어판(103)의 아래에는 냉매가스측 배관접속부(104), 냉매액측 배관접속부(105), 흡입온도센서(106) 및 드레인배관 접속부(107)가 배치된다.

냉매가스측 배관접속부(104)에는 냉매가스배관이 접속되며, 냉매액측 배관접속부(105)에는 냉매액배관이 접속되며, 드레인배관 접속부(107)에는 드레인배관이 접속될 수 있다.

본체부(101)의 하측부에는 에어필터유닛(109)이 배치된다. 에어필터유닛(109)은 흡입되는 공기의 불순물을 걸러주는 역할을 하며, 슬라이딩 방식으로 본체부(101)에 결합된다. 걸림쇠(108)는 슬라이딩 방식으로 결합된 에어필터유닛(109)이 이탈되지 않도록 고정하는 역할을 한다.

도 3에는 실내기(100)의 전면 패널이 개방된 상태의 사시도가 나타나 있다. 에어필터유닛(109)의 상측으로는 열교환기(112)가 배치되고, 열교환기(112)의 상측으로는 송풍유닛(111)이 배치되어 있다.

열교환기(112)는 에어필터유닛(109)을 통과한 공기를 열교환 방식으로 차갑게 또는 따뜻하게 하는 역할을 하며, 송풍유닛(111)은 송풍팬을 포함하여 구성되어 송풍모드에서의 공기의 순환을 시키는 역할을 한다.

도 4는 도 1의 냉난방 기기의 실외기의 사시도이다.

도 4를 참조하면 실외기(150)는 본체(151)와, 본체(151)에 일측에 배치되는 복수 개의 송풍구(152)와, 지지부(115)를 포함하여 구성된다.

지지부(115)는 본체(151)의 하측에 배치되어 실외기(150)를 지지하는 역할을 하며, 송풍구(152)는 본체(151)의 내부에 배치된 열교환기를 통과한 공기가 송풍팬을 통하여 배출하는 역할을 한다.

본체(151)의 일측에는 냉매액측 조작부(153) 및 냉매가스측 조작부(154)가 배치될 수 있다. 냉매액측 조작부(153) 및 냉매가스측 조작부(154)는 냉매액 및 냉매가스를 보충하는 경우에 외부 배관 연결 및 개폐 동작이 가능하도록 할 수 있다.

도면에 도시되지는 않았지만 실외기(150)에는 내부에는 컴프레셔, 흡입 및 토출 배관측 온도센서가 배치되고 외부에는 실외온도센서 등이 배치될 수 있다.

다시 도 1을 참조하여 실내기(100) 및 실외기(150) 외의 구성에 대하여 설명한다.

시설하우스(10) 내외부에는 다수의 센서 유닛들이 배치된다.

시설하우스(10)의 외부에는 일사센서(340) 및 외기온도센서(350)가 배치된다.

일사센서(340)는 시설하우스(10) 외부의 조도 및 일사량을 측정하는 역할을 한다. 일사센서(340)가 배치되는 경우 후술할 하이브리드 제어기(200)에는 현재 조도 및 적산일사량 등이 표시될 수 있다.

외기온도센서(350)는 시설하우스(10) 외부의 온도를 측정하는 역할을 한다. 외기온도센서(350)에서 측정된 외부 온도값은 하이브리드 제어기(200)에서 실내기(100) 등의 제어를 위한 데이터로 이용된다.

시설하우스(10)의 내부에는 제1 실내온도센서(310), 제2 실내온도센서(320) 및 습도센서(330)가 배치된다.

제1 실내온도센서(310) 및 제2 실내온도센서(320)는 시설하우스(10)의 내부온도를 측정하는 역할을 하는데, 시설하우스(10) 내부의 온도를 정확하게 측정하기 위하여 제1 실내온도센서(310) 및 제2 실내온도센서(320)는 서로 이격된 다른 위치에 배치되는 것이 바람직한다.

도 1에서는 제1 실내온도센서(310)는 시설하우스(10)의 좌측에 배치되고, 제2 실내온도센서(320)는 시설하우스(10)의 우측에 배치된 것이 도시되어 있다. 이렇게 실내온도센서가 복수 개로 배치되는 경우 시설하우스(10)의 다른 위치의 온도 편차를 확인할 수 있으며 평균온도를 산출하고, 산출된 평균온도를 이용하여 제어에 이용할 수 있다.

또한, 제1 실내온도센서(310) 및 제2 실내온도센서(320)에서 측정된 온도값의 차이가 일정값 이상인 경우에는 하이브리드 제어기(200)가 온도 편차 해소를 위한 팬콘 운전을 하도록 할 수 있는데 이는 뒤에서 상술한다.

습도센서(330)는 시설하우스(10) 내부의 습도를 측정하는 역할을 한다. 도 1에서 습도센서(330)가 하나 배치된 것을 도시하였지만 실내온도센서와 같이 복수 개로 배치하는 것도 가능할 것이다.

공기순환기(400)는 에어 서큘레이터와 같이 공기를 순환시킬 수 있는 장치로 도 1에서는 공기순환기(400)가 이격된 장소에 두 대 설치된 것이 도시되어 있다.

가온기(500)는 공기를 가열시킬 수 있는 히터와 같은 장치로 도 1에서는 가온기(500)가 이격된 장소에 두 대 설치된 것이 도시되어 있다.

환기창 모듈(600)는 시설하우스(10)의 일측에 배치되어 내외부 공기를 순환시키는 역할을 한다. 환기창 모듈(600)는 환기창 개폐장치(650)를 포함하여 구성되어 필요시 환기창 모듈(600)을 개방시키거나 밀폐시킬 수 있다.

하이브리드 제어기(200)는 일사센서(340), 외기온도센서(350), 제1 실내온도센서(310), 제2 실내온도센서(320), 습도센서(330)에서 측정된 센서값에 기초하여 실내기(100), 실외기(150), 공기순환기(400), 가온기(500) 및 환기창 모듈(600)의 동작을 제어하는 역할을 한다.

하이브리드 제어기(200)에는 일사센서(340), 외기온도센서(350), 제1 실내온도센서(310), 제2 실내온도센서(320), 습도센서(330), 실내기(100), 실외기(150), 공기순환기(400), 가온기(500) 및 환기창 모듈(600)과 연결될 수 있는 복수의 외부장치 연결단자를 포함할 수 있다.

물론, 습도센서(300)가 실내기(100)에 일체로 구성되는 경우와 같은 경우에는 실내기(100)를 하이브리드 제어기(200)에 연결하는 것만으로 데이터가 전송되므로 별도 습도센서(300)를 직접 연결할 필요가 없을 수 있다.

전자스위칭 모듈(700)은 실내기(100), 실외기(150), 공기순환기(400), 가온기(500) 및 환기창 모듈(600)을 동시운전모드 또는 선택운전모드로 선택적으로 하이브리드 제어기(200)에 연결되도록 하는 역할을 한다.

도 1에서는 전자스위칭 모듈(700)이 하이브리드 제어기(200)와 별도의 구성인 것으로 도시되어 있으나 전자스위칭 모듈(700)은 하이브리드 제어기(200)의 내부에 구성되는 것도 가능할 것이다.

이때, '동시운전모드'는 냉방운전 또는 난방운전시에 모든 장치가 동시에 운전되는 모드를 의미하며, '선택운전모드'는 장치의 일부는 동시에 운전되고, 나머지는 필요시 선택적으로 운전되는 모드를 의미한다.

예를 들어, 도 1과 같이 실외기(150) 및 실내기(100)가 5 대로 구성되는 경우에 '동시운전모드'로 선택되면 냉방운전 또는 난방운전 모드에서 5 대의 실내기(100)가 항상 모두 동시에 운전되며, '선택운전모드'로 선택되면 냉방운전 또는 난방운전 모드에서 5 대의 실내기(100) 중 일부만 동시에 운전되다가 온도 또는 습도가 기준치 이하 또는 이상인 경우 보충적으로 나머지 실내기(100)가 운전될 수 있다.

예를 들어, '선택운전모드'에서 5 대의 실내기(100) 중 3 대의 실내기(100)를 동시운전시키고, 2 대의 나머지 실내기(100)는 보충적으로 선택운전시킬 수 있다.

위에서 실내기(100)를 중심으로 설명하였는데, 공기순환기(400), 가온기(500), 환기창 모듈(600) 또한 '동시운전모드' 및 '선택운전모드'로 같은 방식으로 운전이 가능하다. 다만, 이 기기들은 실내기(100)에 보충적으로 동작하는 '선택운전모드'로 활용하는 것이 일반적이다.

본 발명의 냉난방 기기(20)의 다단변온 냉난방 동작의 특성을 설명하면 다음과 같다.

도면에 도시되지는 않았지만 하이브리드 제어기(200)에는 시간대별로 4 단계로 온도조절이 가능하도록 하는 4 개의 온도조절다이얼과, 1 개의 습도조절다이얼이 배치될 수 있다. 사용자는 이 온도조절다이얼 및 습도조절다이얼을 돌려서 시간대별 온도를 설정하고 목표 습도를 설정할 수 있다.

이렇게 시간대별 목표 목도와 목표 습도가 설정되면 하이브리드 제어기(200)는 실내기(100) 등을 제어하여 시설하우스(10) 내부의 온도 및 습도를 최적으로 제어하여 재배 영역(15)에 배치된 농작물이 잘 성장할 수 있도록 한다.

하이브리드 제어기(200)는 제1 실내온도센서(310) 및 제2 실내온도센서(320)에서 측정된 온도값의 차이가 미리 설정된 기준값 이상인 경우 시설하우스(10) 내부의 온도차를 해소하도록 공기순환기(400)를 구동시킬 수 있다.

이와 같은 온도차를 해소하는 운전을 '팬콘 운전'이라고 부르며, 예를 들어 실내기(100)가 두 대로 구성되고 두 대가 선택운전모드로 구성되는 경우 어느 한 곳에 배치된 실내기(100)만 주로 동작되고 이격된 다른 실내기(100)는 보충적으로만 운전되므로 장소에 따라 온도의 편차가 심해지는 경우에 유용하게 이용될 수 있다.

또한, 하이브리드 제어기(200)는 제1 실내온도센서(310), 제2 실내온도센서(320)에서 측정된 온도값을 기초로 평균온도, 최저온도 및 최고온도를 산출하고, 사용자의 설정에 따라 상기 평균온도, 최저온도 및 최고온도를 이용하여 실내기(100), 실외기(150), 공기순환기(400), 가온기(500) 및 환기창 모듈(600)의 동작을 제어할 수 있다.

이때, 실내온도센서가 두 대이므로 현재온도, 최저온도 및 최고온도 각각을 모두 두 개의 실내온도센서의 평균값을 이용하여 제어에 이용할 수 있다. 만약 둘 중 하나의 센서가 고장이 난 경우에는 정상 동작하는 나머지 하나의 센서값을 이용해 제어할 수 있다.

또한, 하이브리드 제어기(200)는 외기온도센서(350)에서 측정된 외기온도가 미리 설정된 기준외기온도 이하인 경우 가온기(500)를 가동시킬 수 있다.

즉, 동절기와 같이 시설하우스(10)의 외부의 온도가 과도하게 낮은 경우에는 실내기(100)의 동작만으로 충분한 난방이 가능하지 않을 수 있다고 판단하여 가온기(500)를 동작 시킬 수 있다.

이때, 가온기(500)가 복수 개로 구성되는 경우 복수 개의 가온기(500)를 동시운전모드 또는 선택운전모드로 동작 시킬 수 있다.

또한, 하이브리드 제어기(200)는 습도센서(330)에서 측정된 습도가 미리 설정된 기준습도 이상인 경우 가온기(500)를 가동시킬 수 있다.

즉, 실내기(100)의 난방운전 또는 냉방운전 동작에서 충분한 제습이 되지 않고 일정 습도를 넘어가는 경우에는 강제로 가온기(500)를 가동시켜 습도를 조절할 수 있다.

또한, 하이브리드 제어기(200)는 일사센서(340), 외기온도센서(350), 제1 실내온도센서(310), 제2 실내온도센서(320) 및 습도센서(330)의 측정값에 기초하여 미리 설정된 알고리즘에 의하여 냉방운전모드 또는 난방운전모드에서 냉방 또는 난방 효과를 높이기 위하여 환기창 개폐장치(650)의 개폐를 제어할 수 있다.

예를 들어, 냉방운전모드에서 실내기(100)의 동작에도 불구하고 충분한 냉방이 되지 않는 경우 강제로 환기창을 닫도록 환기창 개폐장치(650)를 제어하거나, 난방운전모드 또는 냉방운전모드에서 습도가 과도하게 높은 경우에 강제로 환기창을 열도록 환기창 개폐장치(650)를 제어할 수 있다.

또한, 하이브리드 제어기(200)는 일사센서(340)에서 측정된 일사량을 고려하여 실내기(100) 등의 장치의 동작을 제어할 수 있다.

또한, 하이브리드 제어기(200)는 유무선 네트워크를 통하여 연결되는 외부 단말기에 실내기(100), 실외기(140), 공기순환기(400), 가온기(500), 환기창 모듈(600)의 동작 상태와, 외기온도센서(350), 제1 실내온도센서(310), 제2 실내온도센서(320), 습도센서(330)의 측정값을 출력하고, 외부 단말기에 입력되는 사용자의 제어 입력에 따라서 실내기(100), 실외기(140), 공기순환기(400), 가온기(500) 및 환기창 모듈(600)의 동작을 제어할 수 있다.

이하 도 5 내지 도 13를 참고하여 본 발명의 일실시예에 따른 농업용 냉난방 기기(20)의 예시 동작을 설명한다.

도 5 내지 도 13에서 'HP1 계통'은 동시운전모드에서 동작하는 장치를 의미하며, 'HP2 계통'은 선택운전모드에서 동작하는 장치를 의미하며, 'HK'는 가온기(500)와 같은 난방 장치를 의미한다.

도 5는 본 발명의 냉난방 기기의 실내기와 가온기를 이용한 난방운전의 동작을 설명하는 그래프이다.

도 5에서는 단일 또는 복수의 실내기(100)가 동시운전모드로 동작하고 가온기(500)가 선택운전모드로 동작하는 경우의 난방운전을 설명하고 있다.

설정온도가 18도로 설정되었으며, 초기에는 'Off-Lo 모드'로 동작한다. 'Off-Lo 모드'란 가온기(500)의 동작 없이 실내기(100)만으로 난방운전을 하는 모드이다.

'Off-Lo 모드'에서는 현재온도가 설정온도보다 1도 이상 높아지면 실내기(100)의 동작이 멈추고, 현재온도가 설정온도보다 1도 이상 낮아지면 실내기(100)의 동작이 개시된다.

야간과 같이 외기의 온도가 저하되어 실내기(100)의 동작에도 불구하고 실내온도가 설정온도보다 2도 이상 저하된 경우에는 'Lo-Hi 모드'로 전환되어 실외기(100)는 계속 가동되며, 가온기(500)는 가동되다가 실내온도가 설정온도보다 1도 이상 높아지면 멈추고, 실내온도가 설정온도보다 1도 이상 낮아지면 다시 동작하는 방식으로 동작된다.

새벽에 외기온이 상승되어 외기의 온도가 상승되어 실내온도가 설정온도보다 3도 이상 상승한 경우에는 운전모드는 'Off-Lo 모드'로 다시 전환되어 가온기(500)의 동작은 멈추고 실내기(100)가 앞에서 설명한 방식과 동일하게 동작하게 된다.

본 발명의 냉난방 기기(20)은 이와 같이 시설하우스(10) 외부의 기후변화에 따라 가온기(500)의 온&오프를 제어함으로써 시설하우스(10)의 실내온도를 일정하게 유지시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 냉난방 기기가 선택운전모드로 연결된 실내기를 이용한 냉방운전의 동작을 설명하는 그래프이다.

예를 들어, 도 6은 5 대의 실내기(100) 중 3 대의 실내기(100)가 'HP1 계통' 즉, 동시운전모드로 선택되고, 나머지 2 대의 실내기(200)가 'HP2 계통' 즉, 선택운전모드로 선택된 경우의 냉방운전을 설명하고 있다.

냉방운전 개시시에는 'HP1 계통'의 실내기(100)가 설정온도를 기준으로 1도 이상 상승하면 동작을 멈추고, 1도 이상 하강하면 동작을 개시하는 방식으로 온&오프 동작을 한다.

외기온도가 높은 경우와 같이 실온의 유지가 어려워 실내온도가 설정온도보다 2도 이상 상승한 경우에는 'Lo-Hi 모드'로 전환되어 'HP2 계통'의 실내기(100)가 운전에 추가된다. 이때, 'HP1 계통'의 실내기(100)는 계속 운전되며, 실내온도가 설정온도보다 1도 이상 상승하면 'HP2 계통'의 실내기(100)가 운전되고, 실내온도가 설정온도보다 1도 이상 하강하면 'HP2 계통'의 실내기(100)의 운전을 멈추는 방법으로 온도를 조절한다.

'Lo-Hi 모드'로 동작 중에 실내온도가 설정온도보다 2도 이상 낮아지면 다시 'Off-Lo 모드'로 전환되어 'HP1 계통'의 실내기(100) 만으로 냉방운전을 한다.

도 7은 본 발명의 냉난방 기기의 냉방·난방 교번운전의 동작을 설명하는 그래프이다.

도 7은 봄 또는 가을의 제습운전을 위한 운전으로 실내기(100)를 이용하여 냉방운전 및 난방운전을 교대로 하여 제습을 하는 경우의 동작을 설명하고 있다.

제습설정온도는 난방설정온도보다 약 0 ~ 2도 높은 온도로 설정되는 것이 바람직하다. 이 운전방법은 실내기(100)의 운전시간은 증가하지만 계절 절기에 관계없이 사용할 수 있는 장점이 있다.

이 운전모드에서 제습운전시간대에 습도가 설정습도를 넘어가면 제습운전이 시작된다. 실내온도가 제습설정온도보다 1도 이상 상승하면 냉방 제습을 시작하고, 실내온도가 제습설정온도보다 1도 이상 하강하면 난방 제습을 시작하는 방식으로 제습운전이 진행된다.

습도가 설정습도보다 1% 이상 내려가면 제습운전을 정지하며, 습도가 설정습도 이상이 되면 다시 제습운전을 시작한다. 제습시간대에서 벗어난 경우에는 제습운전은 정지된다.

도 8은 본 발명의 냉난방 기기의 냉방제습운전의 동작을 설명하는 그래프이다.

도 8은 하절기의 제습운전을 위한 운전으로 실내기(100)가 냉방용 및 난방용으로 구분되어 있지만 냉방용 실내기(100)만 동작하는 냉방제습운전의 동작을 설명하고 있다.

냉방제습운전에서는 제습설정온도를 냉방설정온도보다 약 0 ~ 2도 낮게 설정하는 것이 바람직하며, 제습설정온도를 낮게 설정할수록 제습효과를 높아지지만, 실온이 낮아져 실내기(100)의 운전시간은 증가할 수 있다.

제습운전시간대에 습도가 설정습도를 넘으면 제습운전을 개시하여 지정된 실내기(100)가 냉방제습운전을 한다.

이때, 냉방제습운전에서 실내온도가 제습설정온도보다 1도 이상 높으면 실내기(100)가 동작하고, 1도 이상 낮으면 실내기(100)가 멈춘다.

또한, 이와 동시에 습도가 설정습도보다 1% 이상 내려가면 제습 운전은 정지하며, 습도가 설정습도를 넘으면 다시 제습운전은 개시된다. 제습시간대를 벗어나면 제습운전은 완전히 정지된다.

도 9는 본 발명의 냉난방 기기의 난방제습운전의 동작을 설명하는 그래프이다.

도 9는 동절기의 제습운전을 위한 운전으로 실내기(100)가 냉방용 및 난방용으로 구분되어 있지만 난방용 실내기(100)만 동작하는 난방제습운전의 동작을 설명하고 있다.

이때, 난방용 실내기(100)는 가온기(500)로 대체되거나 병용될 수 있다.

난방제습운전에서는 제습설정온도를 난방설정온도보다 약 0 ~ 2도 높게 설정하는 것이 바람직하며, 제습온도를 높게 설정할수록 제습효과는 높아지지만 실온이 높아져 실내기(100)와 가온기(500)의 운전시간은 증가할 수 있다.

제습운전시간대에 습도가 설정습도를 넘으면 제습운전을 개시하여 지정된 실내기(100)가 운전을 개시한다.

이때, 난방제습운전에서 실내온도가 제습설정온도보다 1도 이상 높은 경우 실내기(100)가 멈추고, 1도 이상 낮으면 실내기(100)가 동작한다. 만약, 실내기(100) 대신 가온기(500)로 대체된 경우에는 디퍼렌셜 온도를 1도보다 작게 설정하는 것이 바람직하다

또한, 이와 동시에 습도가 설정습도보다 1% 이상 내려가면 제습 운전은 정지하면, 습도가 설정습도를 넘으면 다시 제습운전은 개시된다. 제습시간대를 벗어나면 제습운전은 완전히 정지된다.

도 10은 본 발명의 냉난방 기기의 실내기와 가온기를 이용한 냉방가온제습운전의 동작을 설명하는 그래프이다.

도 10은 봄 또는 가을의 제습운전을 위한 운전으로 냉방용 실내기(100)와 가온기(500)를 이용한 냉방가온제습운전의 동작을 설명하고 있다.

냉방가온제습운전은 가장 효과적으로 제습운전을 할 수 있지만 실내기(100) 및 가온기(500)의 동작 시간은 증가할 수 있다.

냉방가온제습운전에서는 제습운전시간대에 습도가 설정습도를 넘으면 제습운전이 개시된다. 도 10의 그래프에서는 먼저 실내기(100)가 동작하여 냉방 제습이 시작되었다.

실내온도가 제습설정온도보다 0.4도 이상 저하한 경우 가온기(500)가 운전을 개시하며, 실내온도가 제습설정온도보다 0.4도 이상 상승한 경우 가온기(500)의 운전을 정지한다.

도 11은 본 발명의 냉난방 기기의 난방운전과 제습운전의 우선순위를 설명하기 위한 동작 설명 그래프이다.

본 발명의 냉난방 기기(20)은 난방설정 온도와 제습설정온도에서 난방설정온도가 우선시된다. 따라서, 제습설정온도로 운전하는 경우에는 제습설정온도를 난방설정온도보다 높게 설정하는 것이 바람직하다.

도 11은 난방설정온도와 비교하여 제습설정온도가 낮은 경우의 동작을 나타내고 있다. 냉방제습을 개시하여 실내온도가 내려가지만 난방설정온도 부근에서 난방운전시 우선시되어 난방운전과 냉방운전이 교대로 운전되는 것을 확인할 수 있다.

도 12는 본 발명의 냉난방 기기의 공기순환기를 이용한 제습운전의 동작을 설명하는 그래프이다.

도 12를 참조하면, 현재습도가 설정습도보다 2% (팬제습 디퍼렌셜)낮은 온도를 넘으면 팬제습 운전을 개시하며, 현재습도가 설정습도를 넘으면 실내기(100)나 가온기(500)를 이용한 제습운전을 개시한다.

습도가 설정습도보다 1% 낮아지면 제습운전을 정지하며, 습도가 설정습도보다 3% 낮아지면 팬제습을 정지한다.

이때, 팬제습은 송풍팬을 이용하여 공기를 순환시킴으로써 제습을 하는 것을 의미하며, 팬제습은 실내기(100)의 송풍유닛(111)으로 수행되거나 공기순환기(400)로 수행될 수 있다.

도 13은 도 12의 제습운전에서 팬제습의 오프타임 기능을 설명하는 그래프이다.

도 12에서 팬제습 디퍼렌셜을 2%가 아닌 0%로 설정하면 오프타이머 기능을 사용할 수 있다. 즉, 제습완료후 팬 제습의 정지를 늦추는 기능을 의미한다.

팬제습 디퍼렌셜이 0%인 경우 습도가 설정습도를 넘으면 실내기(100) 또는 가온기(500)에 의한 제습운전과 공기순환기(400)에 의한 팬제습을 동시에 개시한다.

습도가 설정습도보다 제습습도 디퍼렌셜(예를 들어 1%) 만큼 내려가면 제습운전을 정지한다. 오프타이머시간 경과 후 팬제습이 정지된다. 오프타이머의 초기값은 5분 등으로 설정할 수 있으며, 오프타이머의 값을 0분으로 설정하는 경우 제습정지와 함께 팬제습도 정지된다.

상기와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 냉난방 기기(20)는 히트펌프 실내기의 주변 온도가 가온기(500)와 같은 연소식 난방기의 가동에 의하여 상승하여도, 용량제어를 실시하지 않고 최대능력을 운전할 수 있으며, 최대능력시의 COP가 사용표상의 COP보다 저하하지 않고 운전할 수 있는 장점이 있다.

또한, 냉난방 기기(20)의 실내기(100)의 바닥 설치형으로 시설하우스(10)의 내부에 설치되어 높은 효율성을 가지며 필터의 탈부착이 용이한 구조를 채택하여 유지보수시 높은 편의성을 가진다.

또한, 냉난방 기기(20)의 실내기(100)는 다양한 방향으로 송풍구에 덕트를 접속할 수 있으며, 덕트 접속시의 기외정압이 높은 상태에서도 큰 풍량으로 송풍 동작을 수행할 수 있다.

또한, 냉난방 기기(20)의 실내기(100)는 표면에 내습성 및 내식성이 우수하며 자외선 열화가 없는 수지를 표면에 사용함으로써 시설하우스(10) 내의 사용시에도 높은 내구성을 가질 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시 적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 시설하우스 15: 재배 영역
20: 냉난방 기기 100: 실내기
150: 실외기 200: 하이브리드 제어기
310: 제1 실내온도센서 320: 제2 실내온도센서
330: 습도센서 340: 일사센서
350: 외기온도센서 400: 공기순환기
500: 가온기 600: 환기창 모듈
650: 환기창 개폐장치 700: 전자스위칭 모듈

Claims

시설하우스용 다단변온 농업용 냉난방 기기에 있어서,
상기 시설하우스의 외부에 설치되는 복수의 실외기, 외기온도센서 및 일사센서;
상기 시설하우스 내부에 설치되는 복수의 실내기, 공기순환기, 가온기 및 습도센서;
상기 시설하우스 내부의 이격된 다른 위치에 설치되는 제1 실내온도센서 및 제2 실내온도센서;
상기 시설하우스에 설치되며 환기창 개폐장치를 구비하는 환기창 모듈;
상기 외기온도센서, 상기 제1 실내온도센서 및 상기 제2 실내온도센서에서 측정된 온도값, 상기 일사센서에서 측정된 일사량 및 상기 습도센서에서 측정된 습도값에 기초하여 상기 실외기, 상기 실내기, 상기 공기순환기, 상기 가온기 및 상기 환기창 개폐장치를 제어하는 하이브리드 제어기; 및
상기 복수의 실내기가 동시에 운전되는 동시운전모드로 상기 하이브리드 제어기에 연결되거나, 상기 복수의 실내기의 일부는 동시에 운전되고 나머지는 선택적으로 운전되는 선택운전모드로 상기 하이브리드 제어기에 연결되도록 하는 전자스위칭 모듈을 포함하고,
상기 하이브리드 제어기는 상기 제1 실내온도센서 및 상기 제2 실내온도센서에서 측정된 온도값의 차이가 미리 설정된 기준값 이상인 경우 상기 시설하우스 내부의 온도차를 해소하도록 상기 공기순환기를 구동시키고,
상기 일사센서, 상기 외기온도센서, 상기 제1 실내온도센서, 상기 제2 실내온도센서 및 상기 습도센서의 측정값에 기초하여 미리 설정된 알고리즘에 의하여 냉방운전모드 또는 난방운전모드에서 냉방 또는 난방 효과를 높이기 위하여 상기 환기창 개폐장치의 개폐를 제어하고,
상기 외기온도센서에서 측정된 외기온도가 미리 설정된 기준 외기온도 이하인 경우 또는 상기 습도센서에서 측정된 습도가 미리 설정된 기준습도 이상인 경우 상기 가온기를 가동시키는 시설하우스용 다단변온 농업용 냉난방 기기.
제1항에 있어서,
상기 하이브리드 제어기는 상기 제1 실내온도센서 및 상기 제2 실내온도센서에서 측정된 온도값을 기초로 평균온도, 최저온도 및 최고온도를 산출하고, 사용자의 설정에 따라 상기 평균온도, 상기 최저온도 및 상기 최고온도를 이용하여 상기 실외기, 상기 실내기, 상기 공기순환기, 상기 가온기 및 상기 환기창 개폐장치를 제어하는 시설하우스용 다단변온 농업용 냉난방 기기.
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제1항에 있어서,
상기 하이브리드 제어기에는 별도의 가온장치 및 공기순환장치를 연결할 수 있는 복수의 외부장치 연결단자가 형성된 시설하우스용 다단변온 농업용 냉난방 기기.
제1항에 있어서,
상기 하이브리드 제어기는 유무선 네트워크를 통하여 연결되는 외부 단말기에 상기 실외기, 상기 실내기, 상기 공기순환기, 상기 가온기 및 상기 환기창 개폐장치의 동작 상태와 상기 외기온도센서, 상기 제1 실내온도센서 및 상기 제2 실내온도센서의 측정값을 출력하고, 상기 외부 단말기에 입력되는 사용자의 제어 입력에 따라서 상기 실외기, 상기 실내기, 상기 공기순환기, 상기 가온기 및 상기 환기창 개폐장치의 동작을 제어하는 시설하우스용 다단변온 농업용 냉난방 기기.