KR20110013002A - Eco-friendly hydroponic system for controling temperature of water - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수경재배시스템에 관한 것으로서, 보다 자세하게는, 수경재배 작물의 냉난방을 위한 비용절감 및 재배지의 공간 활용도를 높일 수 있는 수경재배시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a hydroponic cultivation system, and more particularly, to a hydroponic cultivation system that can reduce the cost for heating and cooling the hydroponic cultivation crops and increase the space utilization of the plantation.
작물을 흙에 직접 심어 재배하는 토경재배는 작물을 심는 과정이나, 연작을 위해서는 매번 흙을 갈아 업어야 하는 등 노동력이 비교적 많이 투입된다. Local cultivation, which involves planting crops directly in the soil, involves a relatively large amount of labor, such as planting crops and re-cultivating the soil every time.
이에 최근에는 뿌리의 상태와 성장모습을 직접 관찰할 수 있으며, 오염되지 않은 깨끗한 채소나 작물을 생산하기 용이하고, 집안에서 손쉽게 재배가 가능하여, 집안을 꾸미는 용도로 수경재배가 꾸준히 증가하고 있는 실정이다.Recently, the status and growth of roots can be directly observed, and it is easy to produce clean vegetables or crops that are not contaminated, and can be easily cultivated in the house, so that hydroponic cultivation is steadily increasing for the purpose of decorating the house. to be.
상술한 수경재배는 흙을 사용하지 않고 물과 수용성 영양분으로 만든 배양액 속에서 식물을 키우는 방법을 일컫는 말로, 물재배 또는 물가꾸기라고 한다. Hydroponic cultivation described above refers to a method of growing plants in a culture medium made of water and water-soluble nutrients without using soil, and is called water cultivation or watering.
다만, 수경재배의 경우에 작물에 공급하기 위한 용수를 수용한 냉온탱크를 별도의 부지에 설치하여, 재배지의 사용효율이 떨어진다.However, in the case of hydroponic cultivation, by installing a cold and hot tank containing water for supplying crops to a separate site, the use efficiency of the plantation is reduced.
또한, 냉온탱크의 단열이 잘 이루어지지 않아 내부에 수용된 용수의 온도를 조절하기 위한 연료비가 비교적 많이 드는 문제점이 있으며, 특히, 작물을 최상으로 성장시키기 위해서 뿌리의 온도, 영양 및 외부 줄기, 잎의 온도를 맞춰주어야 하나, 뿌리의 온도를 맞춰주지 못하는 등 최적 농작물 재배의 한계가 있다. In addition, there is a problem that the fuel cost for controlling the temperature of the water contained in the cold tank is not well insulated, so that the fuel cost is relatively high, in particular, the root temperature, nutrition and external stems, leaves of The temperature must be adjusted, but there is a limit of optimal crop cultivation such as the temperature of the root cannot be adjusted.
또한, 수경재배의 경우 작물에 제공하기 위하여 설치한 별도의 탱크에 산소공급이 이루어 지지 않을 경우에, 탱크 내의 용수가 오염되어 병충해 발생원을 키울 수 있으며, 이러한 경우 작물이 자라는 공간을 제공하는 배드를 모두 교체하는 등의 비용적인 낭비를 가져올 수 있다. In the case of hydroponic cultivation, when oxygen is not supplied to a separate tank installed to provide crops, water in the tank may be contaminated to increase the source of pests, and in this case, a bed providing a space for growing crops may be provided. It can be a costly waste of replacing all of them.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 작물에 제공되는 용수를 수용하는 용수탱크가 재배지에 배치되어, 재배지의 경작효율이 줄어드는 것을 방지할 수 있는 수경재배시스템을 제공하는 것이다. The problem to be solved by the present invention is to provide a hydroponic cultivation system that can be prevented that the water tank for accommodating the water provided to the crop is disposed on the plantation, the cultivation efficiency of the plantation is reduced.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 용수의 온도를 조절하기 위한 연료비 증가를 방지할 수 있는 수경재배시스템을 제공하는 것이다. Another problem to be solved by the present invention is to provide a hydroponic cultivation system that can prevent the increase in fuel costs for controlling the temperature of the water.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 용수탱크 내의 용수의 오염을 방지할 수 있는 수경재배시스템을 제공하는 것이다. Another problem to be solved by the present invention is to provide a hydroponic cultivation system that can prevent the contamination of water in the water tank.
상기 해결하고자 하는 과제들은, 본 발명에 따라, 지하에 매설되며 냉수 및 온수를 구분하여 저장하는 냉/온수 탱크와, 상기 냉/온수 탱크와 연결되며 상기 냉/온수를 이용하여 인접한 공기와 열 교환하는 제1 열 교환부를 포함하며, 상기 제1 열 교환부에 의해서 생성된 냉/온풍을 선택적으로 외부로 제공하는 냉/온풍 생성부와; 상기 냉/온수 탱크로부터 냉/온수가 유입되는 배드와, 상기 냉/온풍 생성부로부터 생성된 냉/온풍이 내부로 유입되며 내부로 유입된 냉/온풍을 상기 배드의 주변으로 배출하는 덕트를 포함하는 재배부를 포함하는 것에 의하여 달성된다. The problem to be solved, according to the present invention, is buried underground and cold / hot water tank for storing cold water and hot water separately, connected to the cold / hot water tank and heat exchange with adjacent air using the cold / hot water A cold / hot air generating unit that includes a first heat exchange unit to selectively provide the cold / hot air generated by the first heat exchange unit to the outside; Bad / hot water flows from the cold / hot water tank, and the cold / hot air generated from the cold / hot air generating unit is introduced into the inside and includes a duct for discharging the cold / hot air introduced into the surrounding of the bed It is achieved by including a redistribution.
배드는 덕트 상에 지지되어, 덕트를 배치하는 재배지 공간을 활용할 수 있다. The bed may be supported on the duct to utilize the plantation space for placing the duct.
냉/온수 탱크는 재배부의 하부에 배치되어, 작물이 재배되는 재배지에 배치되더라도, 재배지의 땅속에 배치되어, 재배 면적을 차지하지 않는다. The cold / hot water tank is arranged in the lower part of the cultivation part, and even if placed in the cultivation area where the crop is cultivated, it is disposed in the ground of the cultivation area and does not occupy a cultivation area.
덕트와 배드 주변을 따라서 수직으로 배치되어, 덕트와 배드의 측부를 지지하는 지지 앵글을 포함하는 것이 바람직하다. It is preferred to include a support angle disposed vertically along the duct and bed periphery to support the sides of the duct and the bed.
덕트의 하부는 지하에 매설되며, 지하로부터 노출된 상부에는 덕트 내부의 공기를 외부로 배출하는 복수개의 냉/온풍 배출공이 형성되는 것이 바람직하다. The lower portion of the duct is buried underground, the upper portion exposed from the basement is preferably formed with a plurality of cold / hot air discharge holes for discharging the air inside the duct to the outside.
냉/온수 탱크 및 배드 사이에 배치되어, 냉/온수 탱크로부터 유입된 냉/온수를 배드 내로 순환시키며, 수용성 비료가 혼합되는 냉/온수 비료 공급부를 더 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable to further include a cold / hot water fertilizer supply portion disposed between the cold / hot water tank and the bed to circulate the cold / hot water introduced from the cold / hot water tank into the bed and to mix the water-soluble fertilizer.
냉/온수 공급부에 수용된 용수와 열 교환하는 제2 열 교환부를 더 포함하며, 냉/온수 탱크 내의 용수는 제2 열 교환부를 순환할 수 있다. 물론, 냉/온수 공급부에 수용된 용수를 직접 가열하는 별도의 히터를 제공할 수도 있다. And a second heat exchanger for exchanging heat with the water contained in the cold / hot water supply, wherein the water in the cold / hot water tank may circulate the second heat exchanger. Of course, it is also possible to provide a separate heater for directly heating the water contained in the cold / hot water supply.
냉/온수 비료 공급부에 수용된 냉/온수에 산소를 공급하는 산소공급부를 더 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable to further include an oxygen supply unit for supplying oxygen to the cold / hot water contained in the cold / hot water fertilizer supply unit.
배드로 제공되는 냉/온수에 첨가물을 혼합하기 위한 첨가물 첨가부를 더 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable to further include an additive addition unit for mixing the additive with cold / hot water provided as a bed.
온풍 생성부는 냉/온풍의 온도 조절을 보조하는 별도의 예비 히터를 더 포함하는 것이 바람직하다. Preferably, the warm air generating unit further includes a separate preliminary heater to assist the temperature control of the cold / hot air.
배드로 지하수를 공급하기 위한 지하수 공급부를 더 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable to further include a ground water supply for supplying ground water to the bed.
냉/온수 탱크의 냉난방을 위한 하이브리드 히트펌프, 제1 열 교환부, 제1 열 교환부에 의해서 생성된 냉/온풍을 선택적으로 외부로 제공하는 하이브리드 밸브, 및 냉/온풍의 온도 조절을 보조하는 별도의 예비 히터는 상호 인접하게 형성된 일체형 설비로 제공되는 것이 바람직하다. Hybrid heat pump for heating and cooling the cold / hot water tank, the first heat exchanger, a hybrid valve for selectively providing the cold / hot air generated by the first heat exchanger to the outside, and assists in controlling the temperature of the cold / hot air The separate preliminary heaters are preferably provided as integral fixtures formed adjacent to each other.
재배부를 수용하는 비닐 하우스를 더 포함하며, 비닐 하우스는 비닐 하우스 내부로 제공되는 빛의 량을 조절하기 위한 차단막, 및 내외부의 공기를 순화시키는 환풍시설을 포함하는 것이 바람직하다. Further comprising a vinyl house for accommodating the cultivation, the vinyl house preferably comprises a barrier for controlling the amount of light provided inside the vinyl house, and a ventilation facility for purifying the air inside and outside.
본 발명에 따르면, 작물에 제공되는 용수를 수용하는 냉/온수 탱크를 재배부 아래 즉 지하에 배치하여, 재배지의 경작효율을 증가시킬 수 있는 수경재배시스템을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a hydroponic cultivation system that can increase the cultivation efficiency of the plantation by placing a cold / hot water tank for accommodating the water provided to the crop under the cultivation unit, that is, underground.
또한, 본 발명에 따른 수경재배시스템은 냉/온수 탱크를 땅속에 배치함으로써, 대지의 자연 보온 효과를 이용하여, 냉/온수 탱크 내에 저장된 용수의 온도를 조절하기 위한 연료비 감소효과가 있다.In addition, the hydroponic cultivation system according to the present invention has a fuel cost reduction effect for controlling the temperature of the water stored in the cold / hot water tank by using the natural warming effect of the earth by placing the cold / hot water tank in the ground.
또한, 본 발명에 따른 수경재배시스템에서 배드는 냉/온풍을 공급하는 덕트 상에 배치되어, 재배지의 경작효율을 증가시킬 수 있다.In addition, in the hydroponic cultivation system according to the present invention, the bed may be disposed on a duct for supplying cold / hot air, thereby increasing the cultivation efficiency of the plantation.
또한, 본 발명에 따른 수경재배시스템은 냉/온수 탱크 내의 용수에 산소를 공급하여, 용수의 오염을 방지할 수 있다. In addition, the hydroponic cultivation system according to the present invention can supply oxygen to the water in the cold / hot water tank, it is possible to prevent contamination of the water.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 상기 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited by the embodiments. For reference, the same numbers in this description refer to substantially the same elements and can be described with reference to the contents described in the other drawings under the above-mentioned rules, and the contents which are judged to be obvious to the person skilled in the art or repeated can be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수경재배시스템을 설명하기 위한 구성도이며, 도 2는 도1 의 수경재배시스템 중 냉/온수 탱크를 도시한 절개도이며, 도 3은 도 1의 수경재배시스템 중 재배부를 도시한 절개도이다. 1 is a block diagram illustrating a hydroponic cultivation system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cutaway view showing a cold / hot water tank of the hydroponic cultivation system of Figure 1, Figure 3 is a hydroponic of Figure 1 Incision showing the cultivation of the cultivation system.
도 1을 참조하면, 수경재배를 위한 작물은 비닐 하우스와 같은 실내에서 재배될 수 있으며, 비닐 하우스에는 작물에 제공되는 빛의 량을 조절할 수 있도록 비닐 하우스의 지붕에 차단막을 설치할 수 있으며, 그 외에 비닐 하우스의 측부에 관통 형성된 환풍창 및 강제로 비닐 하우스의 내외부 공기를 순환시키기 위한 환풍기를 포함하는 환풍시설이 구비될 수 있다.Referring to Figure 1, crops for hydroponic cultivation can be grown indoors, such as a plastic house, the vinyl house can be installed on the roof of the plastic house to control the amount of light provided to the crop, and other Ventilation facilities including a vent formed through the side of the plastic house and a fan for forcibly circulating air in and out of the vinyl house may be provided.
본 발명에 따른 수경재배시스템(100)는 냉/온풍 생성부(200), 재배부(300), 냉/온수 비료 공급부(400), 산소 공급부(500), 양액 공급부(600) 및 지하수 공급부(700)를 포함한다.
냉/온풍 생성부(200)는 비닐덕트(320)를 통해서 작물이 재배되는 배드(310) 주변으로 제공할 수 있는 냉/온풍을 생성한다. 이를 위하여, 냉/온풍 생성부(200)는 냉/온수를 구분하여 저장하는 냉/온수 탱크(210, 220)와, 냉/온수가 내부로 유입되어 순환함으로써, 인접한 공기와 열 교환하는 제1 열 교환부(230)를 포함한다. 그리고, 제1 열 교환부(230)에 의해서 생성된 냉/온풍을 선택적으로 비닐덕트(320)로 제공하는 하이브리드 밸브(240)를 포함한다. 이때, 제1 열 교환부(230)에 인접하게 별도의 예비 히터(250)가 더 설치될 수 있는데, 냉/온수 탱크(210, 220)의 온수만으로 충분한 온도의 온풍을 제1 열 교환부(230)에서 생성하지 못할 경우에, 이를 작동시켜 온풍의 온도를 올릴 수 있다.The cold / hot
본 실시예에 따른 냉/온수 탱크(210, 220)는 지하에 매설되어, 토양의 자연 보온 효과에 의해서, 내부에 저장된 용수의 온도 변화가 비교적 작다. 이에, 냉/온수 탱크(210, 220) 내에 저장된 용수의 온도를 조절하기 위한 연료비를 절감할 수 있다. The cold /
종래에는 이러한 냉/온수 탱크(210, 220)가 재배지 상에 설치되어, 재배 면적을 감소시키나, 본 발명에서 냉/온수 탱크(210, 220)는 재배부(300)의 하부 즉, 재배지의 땅속에 배치되어 경작효율을 높일 수 있다.Conventionally, such cold /
도 2를 참조하면, 본 실시예의 냉수 탱크(210)는 먼저 소정의 내부 부피를 갖도록 재배지를 파내어 형성된 함몰부(211), 함몰부(211) 내측면을 따라 배치되는 제1 부직포(212), 제1 부직포(212) 상에 배치되어 함몰부(211)에 수용된 용수가 땅으로 스며들지 않도록 하는 복수장의 제1 비닐(213), 함몰부(211)의 입구를 커버하기 위하여, 함몰부(211) 입구를 가로질러 배치되는 프레임, 각목, 혹은 파이프 등 으로 제공되는 보강재(214), 보강재 (214)의 상에 입구를 커버하는 나무 혹은 합성수지를 이용한 판상의 커버부(215)를 배치하고, 그 위에 흙을 덮어 설치할 수 있다. 물론, 커버부(215) 상에는 단열 효과를 높이기 위한 스티로폼과 같은 단열재(216)를 더 배치할 수 있다. Referring to FIG. 2, the
또한, 단열재(216) 상에는 다시 제2 비닐(217) 및 제2 부직포(218)를 순차적으로 적층시킨 후에 흙을 덮는 것이 바람직하다. 참고로, 함몰부(211)의 입구를 커버하기 위하여 입구 상에 순차적으로 배치된 보강재(214), 커버부(215), 단열재(216), 제2 비닐(217), 제2 부직포(218)를 관통하는 출입구(219)를 형성할 수 있으며, 작업자는 출입구(219)를 통해서 냉수 탱크(210)의 내부로 진입할 수 있으며, 내부의 청소 및 보수와 같은 작업을 수행할 수 있다. In addition, it is preferable that the
이에 별도의 금속재질의 탱크에 비하여 설치비가 감소되며, 보온 효과가 우수하여 내부에 저장된 용수의 온도를 조절하기 위한 연료비를 절감할 수 있다. 온수 탱크(220) 또한 상술한 냉수 탱크(210)와 동일한 방법으로 형성할 수 있다. The installation cost is reduced compared to the tank of a separate metal material, it is excellent in the thermal insulation effect can reduce the fuel cost for controlling the temperature of the water stored inside. The
도 3을 참조하면, 재배부(300)는 배드(310)와 비닐덕트(320)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the growing
배드(310)는 수경재배를 위한 용수를 수용하는 공간을 제공하며, 소정의 폭을 갖도록 길게 연장 형성되어 재배 작물을 배드(310)의 길이 방향을 따라서 이격 배치하여 수경 재배할 수 있다. 또한, 배드(310)는 용수의 온도가 급격하게 변화되는 것을 방지할 수 있도록 단열성을 갖는 스티로폼과 같은 합성수지를 이용하여 제조할 수 있다. The
비닐덕트(320)는 배드(310)의 하부에서 배드(310)를 지지하며, 냉/온풍 생 성부(200)로부터 생성된 냉/온풍이 하이브리드 밸브(240)를 통해서 선택적으로 내부로 유입된다. The
또한, 비닐덕트(320)의 하부는 지하에 매설되어 있으나, 지하로부터 노출된 상부에는 비닐덕트(320) 내부의 공기를 외부로 배출할 수 있도록, 복수개의 냉/온풍 배출공(322)이 형성되어 있다. 이에, 비닐덕트(320) 내부로 유입된 냉/온풍은 다시 냉/온풍 배출공(322)을 통해서 외부로 배출되며, 이에 배드(310)에 재배되는 작물 주변을 적합한 온도로 유지할 수 있다. In addition, although the lower portion of the
물론, 경우에 따라서 비닐덕트(320)를 전체를 지상에 설치할 수도 있다. Of course, in some cases, the
비닐덕트(320)는 배드(310)를 하부에서 지지할 수 있도록 배드(310)의 형태에 대응하여 길게 연장 형성되어 있으며, 비닐로 제조되어 비교적 단열성이 우수하여, 제1 열 교환부(230)에 의해서 생성된 냉/온풍이 비닐덕트(320)를 통해서 배드(310)까지 전달되는 과정에서 온도 변화의 폭이 크지 않다. The
또한, 비닐덕트(320)와 배드(310) 주변을 따라서 복수개의 지지 앵글(330)이 재배지에 박혀 수직으로 배치되어, 비닐덕트(320)와 배드(310)의 측부를 지지할 수 있다.In addition, the plurality of
이에, 비닐덕트(320)에 냉/온풍의 유입여부에 따라서, 비닐덕트(320)가 부풀거나 쭈그러들더라도 배드(310)가 비닐덕트(320)상에서 상하부로 유동하는 동안, 비닐덕트(320) 상에서 이탈되지 않는다. Thus, depending on whether cold / hot air flows into the
또한, 도 3에서는 비료 파이프(350)가 배드(310)의 길이방향을 따라서 그 저부에 배치되어, 상부로 용수를 분사/분무하고 있으나, 경우에 따라서, 비료 파이 프(350)를 배드(310) 내의 상부에 배치할 수도 있다. In addition, in FIG. 3, the
전술한 바와 같이, 비료 파이프(350)를 배드(310) 내의 상부에 배치하는 경우에는, 배드(310) 내에 송이(scoria, 화산석)를 배치할 수 있다. 송이는 적갈색, 황갈색, 흑색 및 암회색을 가지는 화산석의 일종으로, 기공이 많기 때문에 배드(310) 내의 습도를 일정하게 유지하는데 용이하다. 또한, 기공이 많아 가볍기 때문에 비닐덕트(320) 상에 올려져도 쉽게 주저앉지 않으며, 배드(310)에 옮겨 담을 때도 용이하며, 회수하여 소독 관리를 수행할 경우에도 노동력이 절감된다. As described above, when the
다시 도 1을 참조하면, 배드(310)는 냉/온수 탱크(210, 220)와 직접 연결되어 용수가 공급될 수도 있지만, 배드(310)로 공급되는 용수의 온도를 적절하게 조절하여 공급할 수 있도록 배드(310)와 냉/온수 탱크(210, 220)사이에는 별도의 냉/온수 비료 공급부(400)가 배치되어 있다. Referring back to FIG. 1, the
냉/온수 비료 공급부(400)에 수용된 용수에는 수용성 비료가 혼합되며, 냉/온수 탱크(210, 220)로부터 유입된 냉/온수를 배드(310) 내로 순환시킬 수 있도록, 배드(310)와 연결되어 있다. 구체적으로 배드(310)내에 배드(310)의 길이방향을 따라서 배치된 비료 파이프(350)를 통해서 연결된다. 이에, 배드(310) 내에 공급되는 용수는 항시 관리자가 원하는 온도를 유지할 수 있으며, 상기 온도는 작물의 종류마다 조금씩 차이가 있으나, 식물이 잘 자랄 수 있는 대략 18도 내지 24도의 온도로 조절하는 것이 바람직하다. The water contained in the cold / hot water
또한, 비료 파이프(350)에는 배드(310)에서 재배되는 작물의 뿌리로 비료 파이프(350) 내부로 제공되는 수용성 비료가 혼합된 냉/온수를 분무/분사할 수 있 는 분무/분사공(352)이 복수개 형성되어 있다. In addition, the
앞서 설명한 바와 같이, 작물의 뿌리로 분무/분사된 수용성 비료가 혼합된 냉/온수는 다시 배드(310)외부로 배출될 수 있는데, 이는 배드(310)의 길이방향을 따라서 배드(310)의 저부에 형성된 복수개의 배수 드레인(311)을 통해서 배출될 수 있다. As described above, the cold / hot water mixed with the water-soluble fertilizer sprayed / sprayed into the root of the crop may be discharged out of the
또한, 배수 드레인(311)을 통해서 배출된 냉/온수는 배드(310)의 외측부에 마련된 회수 파이프(312)를 통해서 다시 냉/온수 탱크(210, 220)로 회수될 수 있다. In addition, the cold / hot water discharged through the
이에 작물에 적절한 시간에 적절한 양의 비료가 혼합된 냉/온수를 공급하여, 장시간 뿌리가 용수에 잠기지 않기 때문에 뿌리가 썩는 것을 방지할 수 있으며, 작물의 뿌리에 적절한 주기를 두고 비료를 공급하여 작물의 성장을 촉진할 수 있다. Therefore, by supplying the crop with cold / hot water mixed with the appropriate amount of fertilizer at the appropriate time, the roots are prevented from rotting because the roots are not submerged in the water for a long time. Can promote growth.
물론, 경우에 따라서 설비의 고장이나 오작동으로 인하여 회수 파이프(312)로부터 냉/온수 탱크(210, 220)로 용수의 회수가 되지 않을 경우에는, 회수 파이프(312)를 통해서 배드(310)내의 용수를 바로 외부로 배출시킬 수도 있다. Of course, in some cases, when water is not recovered from the
한편, 전술한 바와 같이, 냉/온수 비료 공급부(400)에는 배드(310)에서 재배하는 작물에 비료를 제공할 수 있도록, 배드(310)로 제공되는 냉/온수에 수용성 비료를 혼합할 수 있으며, 냉/온수 비료 공급부(400)는 도시하지는 않지만 비료를 보관하는 탱크와 연결될 수 있으며, 냉/온수 비료 공급부(400)와 탱크를 연결하는 파이프 상에는 탱크로부터 적절한 양의 비료를 제공하는 밸브 및 비료의 이물질을 걸러 내는 거름부등이 설치될 수 있다. Meanwhile, as described above, the cold / hot water
냉/온수 비료 공급부(400)는 앞서 설명한 냉/온수 탱크(210, 220)로부터 냉수 또는 온수를 직접 공급받아 작물의 뿌리에 알맞은 온도로 적절하게 조절하여, 배드(310)로 용수를 공급할 수 있다. The cold / hot water
또한, 앞서 설명한 바와 같이, 냉/온수 비료 공급부(400)는 비료가 직접 공급되어 혼합되는 공간으로, 비료 내에 존재하는 유기물질 등에 의해서 용수가 오염될 수 있는데, 특히, 오염된 용수는 작물이 재배되는 배드(310) 전체를 오염시킬 수 있다. In addition, as described above, the cold / hot water
즉, 수경재배의 경우 작물에 제공하기 위하여 설치한 별도의 냉/온수 비료 공급부(400)에 산소공급이 이루어 지지 않을 경우에, 탱크 내의 용수가 오염되어 병충해 발생원을 키울 수 있으며, 이러한 경우 작물이 자라는 공간을 제공하는 배드(310)를 모두 교체하는 등의 비용적인 낭비를 가져올 수 있다. That is, in the case of hydroponic cultivation, when oxygen is not supplied to the separate cold / hot water
따라서, 본 발명에 따른 수경재배시스템(100)는 냉/온수 비료 공급부(400)에 산소를 공급할 수 있는 산소공급부(500)를 더 포함한다. Therefore, the
도 4는 본 발명에 따른 수경재배시스템의 냉/온수 탱크, 냉/온수 비료 공급부, 및 하이브리드 히트펌프 사이에서 용수의 순환구조를 설명하기 위한 구성도이다. Figure 4 is a block diagram for explaining the circulation structure of the water between the cold / hot water tank, cold / hot water fertilizer supply unit, and the hybrid heat pump of the hydroponic cultivation system according to the present invention.
도 4를 참조하면, 냉수 탱크(210)와 냉난방이 모두 가능한 하이브리드 히트펌프(260)는 제1 냉수유입 및 배출 파이프(201, 202)에 의해서 상호 연결됨으로써, 냉수 탱크(210)로부터 하이브리드 히트펌프(260) 내부로 유입된 용수를 순환시킬 수 있다. 또한, 유입 파이프(201)상에는 제1 냉수유입 조절밸브(101)가 장착되어, 냉수 탱크(210)로부터 하이브리드 히트펌프(260)로 유입되는 용수를 조절할 수 있다. 전술한 바와 같이, 냉수 탱크(210)와 하이브리드 히트펌프(260) 사이를 냉수가 지속적으로 순환하여 일정한 온도의 냉수를 냉수 탱크(210)에서 보관할 수 있다. Referring to Figure 4, the
마찬가지로, 온수 탱크(220)와 하이브리드 히트펌프(260)는 제1 온수유입 및 배출 파이프(203, 204)에 의해서 상호 연결됨으로써, 온수 탱크(220)로부터 하이브리드 히트펌프(260) 내부로 유입된 용수를 순환시킬 수 있다. 또한, 유입 파이프(203)상에는 제1 온수유입 조절밸브(102)가 장착되어, 온수 탱크(220)로부터 하이브리드 히트펌프(260)로 유입되는 용수를 조절할 수 있다. 전술한 바와 같이, 온수 탱크(220)와 하이브리드 히트펌프(260) 사이를 온수가 지속적으로 순환하여 일정한 온도의 온수를 온수 탱크(220)에서 보관할 수 있다.Similarly, the
또한, 냉수 탱크(210) 및 제1 열 교환부(230)는 제2 냉수유입 파이프(205) 및 제2 냉수배출 배출 파이프(206)를 통해서 연결되어 있으며, 제2 냉수유입 파이프(205)를 통해서 제1 열 교환부(230)로 공급된 냉수는 다시 제2 냉수배출 파이프(206)를 통해서 냉수 탱크(210)로 유입될 수 있으며, 이때, 제1 열 교환부(230)를 지나는 냉수는 냉풍을 생성할 수 있다. In addition, the
또한, 제2 냉수유입 파이프(205)상에는 제2 냉수유입 조절밸브(103)가 장착되어, 냉수 탱크(210)로부터 제1 열 교환부(230)로 유입되는 용수를 조절할 수 있다. 물론, 제2 냉수유입 조절밸브(103)를 통해서 냉수가 제1 열 교환부(230)로 공 급될 경우에는 온수 탱크(210)로부터 제1 열 교환부(230)로의 온수 공급은 중지된다. In addition, the second cold water
마찬가지로, 온수 탱크(220) 및 제1 열 교환부(230)는 제2 온수유입 파이프(207) 및 제2 온수배출 배출 파이프(208)를 통해서 연결되어 있으며, 제2 온수유입 파이프(207)를 통해서 제1 열 교환부(230)로 공급된 온수는 다시 제2 온수배출 파이프(208)를 통해서 온수 탱크(220)로 유입될 수 있으며, 이때, 제1 열 교환부(230)를 지나는 온수는 온풍을 생성할 수 있다. Similarly, the
또한, 제2 온수유입 파이프(207)상에는 제2 온수유입 조절밸브(104)가 장착되어, 온수 탱크(220)로부터 제1 열 교환부(230)로 유입되는 용수를 조절할 수 있다. 물론, 제2 온수유입 조절밸브(104)를 통해서 온수가 제1 열 교환부(230)로 공급될 경우에는 냉수 탱크(210)로부터 제1 열 교환부(230)로의 냉수 공급은 중지된다.In addition, a second hot water
또한, 냉/온수 비료 공급부(400) 및 냉/온수 탱크(210, 220)는 각각 별도의 파이프로 연결되어 있으며, 파이프로 냉수 혹은 온수가 공급되어, 냉/온수 비료 공급부(400)에 인접하거나 그 내부에 배치된 제2 열 교환부(410)에 의해서 냉/온수 비료 공급부(400) 내부의 용수의 온도가 조절될 수 있다. 물론, 제2 열 교환부(410)를 따로 마련하지 않고 별도의 히터를 배치할 수도 있다. In addition, the cold / hot water
보다 구체적으로 설명하면, 냉/온수 비료 공급부(400)의 용수의 온도를 낮추기 위해서는 먼저, 온수 탱크(220)로부터 냉/온수 비료 공급부(400)를 연결하는 파이프를 밸브를 이용하여 차단하고, 냉수 탱크(210)로부터 냉/온수 비료 공급 부(400)를 연결하는 파이프를 밸브를 이용하여 개방한다. 이에, 냉수 탱크(210)로부터 냉수가 제2 열 교환부(410)로 유입되고, 냉/온수 비료 공급부(400)에 보관된 용수의 온도를 낮출 수 있다. 반대로, 냉/온수 비료 공급부(400)의 용수의 온도를 높이기 위해서는 상술한 과정과 반대로 밸브를 조작한다. In more detail, in order to lower the temperature of the water of the cold / hot water
도 5는 본 발명에 따른 수경재배시스템의 양액 공급부, 지하수 공급부, 및 재배부 간의 순환구조를 설명하기 위한 구성도이다. 5 is a block diagram illustrating a circulation structure between the nutrient solution supply unit, groundwater supply unit, and cultivation unit of the hydroponic cultivation system according to the present invention.
냉/온수 비료 공급부(400)에서 배드(310)로 용수 공급이 원활하지 못할 경우를 대비하여, 지속적으로 용수를 공급하여, 작물의 피해가 없도록 해야 한다 In case the water supply from the cold / hot water
이에, 본 발명에 따른 수경재배시스템(100)는 지하수를 공급할 수 있는 지하수 공급부(700)를 구축하고 있으며, 구체적으로, 지하수를 보관하는 지하수 탱크(710) 및 지하수 탱크(710)로부터 배드(310)로 저장된 지하수를 공급하는 지하수 유입 파이프(720) 및 펌프 등을 포함할 수 있다. 다만, 배드(310)로 공급된 지하수는 배드(310)와 연결된 지하수배출 파이프(730)를 통해서 버려진다.Thus, the
참고로, 본 발명에서 비료와 같은 첨가물을 공급하는 냉/온수 비료 공급부(400)와는 별개로 별도의 양액 공급부(600)가 더 설치되며, 양액 공급부(600)는 각각의 배드(310)와 독립적으로 연결된 양약 파이프(620)을 통해서 서로 다른 성분의 양액을 배드(310)로 공급하도록 양액을 보관하는 양액 저장부(610)를 포함한다. 이에, 각각의 배드(310)에 서로 다른 작물을 동시에 재배할 수 있으며, 작물에 적합하게 구배된 양액을 독립적으로 공급할 수 있다. For reference, in the present invention, a separate nutrient
또한, 제1 열 교환기(230)에 인접하여 물을 분무 혹은 분사할 수 있는 노즐 을 포함하는 가습장치(900)를 배치하고, 제1 열 교환기(230)에 인접하여 생성된 열풍 또는 냉풍이 비닐 덕트(320) 내부로 유입될 때, 분무 혹은 분사된 물을 함께 유입함으로써, 배드(310)가 설치된 비닐 하우스 내부의 습도를 조절할 수도 있다. In addition, a
또한, 종래에는 비닐 하우스 내부 곳곳에 복수개의 히터를 설치하여 비닐 하우스의 내부 온도를 조절하였으나, 본 발명에 따른 수경재배시스템에서는 하이브리드 히트펌프(260)와 인접하게 배치된 제1 열 교환부(230), 하이브리드 밸브(240), 예비 히터(250)가 컴팩트한 하나의 설비(A)로 제작되어 복잡한 설치 공정을 간단하게 하고, 설치 공간을 줄이고 설치 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다. In addition, in the past, a plurality of heaters were installed in various places inside the vinyl house to control the internal temperature of the vinyl house, but in the hydroponic cultivation system according to the present invention, the
전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to the preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art various modifications and variations of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수경재배시스템을 설명하기 위한 구성도이다. 1 is a block diagram for explaining a hydroponic cultivation system according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도1 의 수경재배시스템 중 냉/온수 탱크를 도시한 절개도이다. FIG. 2 is a cutaway view illustrating a cold / hot water tank of the hydroponic cultivation system of FIG. 1.
도 3은 도 1의 수경재배시스템 중 재배부를 도시한 절개도이다. 3 is a cutaway view showing a cultivation unit of the hydroponic cultivation system of FIG.
도 4는 본 발명에 따른 수경재배시스템의 냉/온수 탱크, 냉/온수 비료 공급부, 및 하이브리드 히트펌프 사이에서 용수의 순환구조를 설명하기 위한 구성도이다. Figure 4 is a block diagram for explaining the circulation structure of the water between the cold / hot water tank, cold / hot water fertilizer supply unit, and the hybrid heat pump of the hydroponic cultivation system according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 수경재배시스템의 양액 공급부, 지하수 공급부, 및 재배부 간의 순환구조를 설명하기 위한 구성도이다.5 is a block diagram illustrating a circulation structure between the nutrient solution supply unit, groundwater supply unit, and cultivation unit of the hydroponic cultivation system according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100:수경재배시스템 200:냉/온풍 생성부100: hydroponic cultivation system 200: cold / hot air generating part
210:냉수 탱크 220:온수 탱크210: cold water tank 220: hot water tank
230:제1 열 교환부 240:하이브리드 밸브230: 1st heat exchange part 240: hybrid valve
250:예비 히터 300:재배부250: spare heater 300: cultivation
310:배드 320:비닐덕트310: Bad 320: Vinyl duct
330:지지앵글 410:제2 열 교환부330: Support angle 410: Second heat exchange part
400:냉/온수 비료 공급부 500:산소 공급부400: cold / hot water fertilizer supply part 500: oxygen supply part
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020090070956A KR20110013002A (en) | 2009-07-31 | 2009-07-31 | Eco-friendly hydroponic system for controling temperature of water |
Applications Claiming Priority (1)
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KR1020090070956A KR20110013002A (en) | 2009-07-31 | 2009-07-31 | Eco-friendly hydroponic system for controling temperature of water |
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Family
ID=43772850
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020090070956A KR20110013002A (en) | 2009-07-31 | 2009-07-31 | Eco-friendly hydroponic system for controling temperature of water |
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KR (1) | KR20110013002A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2019024199A1 (en) * | 2017-08-01 | 2019-02-07 | 深圳前海弘稼科技有限公司 | Nutrient solution cooling system |
KR20200010870A (en) * | 2018-07-23 | 2020-01-31 | 위드케이 주식회사 | Cultivation system under high and low temperature simultaneously |
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2009
- 2009-07-31 KR KR1020090070956A patent/KR20110013002A/en active IP Right Grant
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