KR20140012765A

KR20140012765A - 열량지수에 의한 축사의 온습도 제어 시스템

Info

Publication number: KR20140012765A
Application number: KR1020140002955A
Authority: KR
Inventors: 박경화
Original assignee: 박경화
Priority date: 2014-01-09
Filing date: 2014-01-09
Publication date: 2014-02-03

Abstract

본 발명은 열량지수에 의한 축사의 온습도 제어 시스템에 관한 것으로, 축사 내부의 온도와 습도를 측정하는 온도계, 습도계를 구성하고, 축사에는 온도를 조절하는 난방 장치와 송풍 장치를 구성하며, 습도를 조절하는 가습 장치와 제습 장치를 구성하고; 정밀 제어의 적용 온습도 범위, 최적의 열량지수 범위(A∼B)에 따른 ‘최소값(A)’과 최적의 열량지수 범위에 따른 ‘최대값(B)’ 을 입력받고; 축사의 ‘온도(T)’와 ‘습도(H)’ 검출하고, 장치를 통해 정밀 제어의 적용 온습도 범위에 빠르게 들도록 하며, 정밀 제어의 적용 온습도 범위에서는,‘온도(T)’와 ‘습도(H)’를 검출하고, 그 온도(단위:℃)와 습도(단위:％)를 곱한 값인 열량지수(Q)’가 A보다 작으면 난방 장치나 가습 장치로 온도나 습도를 높이고, ‘열량지수(Q)’가 B보다 크면 송풍 장치나 제습 장치로 온도나 습도를 낮추는 제어 시스템에 의해서, 축사 내부가 최적의 열량지수가 유지되도록 제공되어, 가축의 질병을 최소화하여 생산성을 높일 수 있는 것이다.

Description

열량지수에 의한 축사의 온습도 제어 시스템{the control system of livestock barn by heat quantity index}

본 발명은 열량지수에 의한 축사의 온습도 제어 시스템에 관한 것으로, 축사 내부의 온도와 습도를 측정하는 온도계, 습도계를 구성하고, 축사에는 온도를 조절하는 난방 장치와 송풍 장치를 구성하며, 습도를 조절하는 가습 장치와 제습 장치를 구성하고; 정밀 제어의 적용 온습도 범위, 최적의 열량지수 범위(A∼B)에 따른 ‘최소값(A)’과 최적의 열량지수 범위에 따른 ‘최대값(B)’를 입력받고; 축사의 ‘온도(T)’와 ‘습도(H)’ 검출하고, 장치를 통해 정밀 제어의 적용 온습도 범위에 빠르게 들도록 하며, 정밀 제어의 적용 온습도 범위에서는,‘온도(T)’와 ‘습도(H)’를 검출하고, 그 온도(단위:℃)와 습도(단위:％)를 곱한 값인 열량지수(Q)’가 A보다 작으면 난방 장치나 가습 장치로 온도나 습도를 높이고, ‘열량지수(Q)’가 B보다 크면 송풍 장치나 제습 장치로 온도나 습도를 낮추는 제어 시스템에 의해서, 축사 내부가 최적의 열량지수가 유지되도록 제공되어, 가축의 질병을 최소화하여 생산성을 높일 수 있는 것이다.

일반적으로 가축을 사육하는 축사는 계절에 따라 작물이나 가축의 종류에 온도와 습도를 제어하여 최적의 환경을 제공하고 있다.

그래서 축사는 기온이 낮은 동절기에는 난방을 주로 하게 되고, 기온이 높은 하절기에는 내부 온도를 떨어뜨리기 위한 선풍기 또는 송풍기(송풍팬)가 있으며, 기온이 낮은 겨울철에는 보일러나 온풍기, 히터 등의 다양한 난방 장치를 가동하여 내부 온도를 높이는 방법으로 난방을 하고, 그 이외에도, 내부 환기를 위해 환기팬이 있고, 추가로, 습도 조절을 위한 가습기나 제습기가 구비된다.

그리고 축사의 환경을 제어하는 예를 들어보면, 국내특허출원 제1998-0029454호에는, 축사 내부의 현재온도를 검출하고, 그 검출된 현재온도와 설정온도를 비교하여, 축사 내부의 온도를 제어하는 방법의 ‘온실 및 축사의 자동온도조절방법 및 이를 수행하기 위한 시스템’에 대한 내용이 게시되어 있다.

그러나 앞서 예시한 바와 같이, 기존의 일반적인 축사는 온도만을 검출하여, 가축에 온도만을 제공하고 있는데, 실제로 가축이 느끼는 온도는 현재 온도만으로 결정되는 것이 아니라, 습도에 따라 달라지는 체감온도이므로, 설정 온도로만 제어되는 시스템은 가축의 생육 환경에 맞지 않는 문제점이 있었다.

그리고 축사의 경우 내부 온습도 조절을 위해 다양한 장치들이 있지만, 가축들은 스스로 몸에서 열기를 발산하여 축사의 내부 온도가 더 빨리 상승 되기 때문에, 가축의 상태를 고려한 공조 제어가 필요하며, 여름에는 축사 내부에 가축이 원하는 온도를 유지하더라도, 축사 내부로 송풍하는 바람과, 축사 내부의 높은 습도로 인해서, 실제로 가축이 느끼는 체감 온도는 더 높을 수 있기 때문에, 가축 건강이 위험하고, 또한, 겨울의 경우 축사 내부를 온도만 고려하여 난방하게 되면, 낮은 습도에 의해서 작은 바람에도 가축 피부의 열손실이 높아지기 때문에(가축 피부의 수분이 1g 증발될 때마다, 640칼로리의 열량이 빠져나간다.), 축사 내부의 낮은 습도에 의해서 가축에게 필요한 체감 온도는 더 낮은데, 이렇게 습도를 고려하지 않고 온도만으로 난방을 하면, 가축의 스트레스와 질병의 원인이 되므로, 온도와 함께 습도를 고려한 온습도 제어가 필요하다.

또한, 가축은 사육하기 시작하여 출하하기 전까지, 하루 사이(낮과 밤), 사계절, 생육 기간(일령, 월령, 연령)에 따라 필요로 하는 최적의 온도와 습도가 수시로 변하는데, 이러한 변화에 따른 관리는 수동으로 일일이 적용시키기 어려운 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자, 축사 내부의 온도와 습도를 측정하는 온도계, 습도계가 구성하고, 축사 내부의 ‘온도(T)’와 ‘습도(H)’ 검출하여 제어부로 전달하며, 정밀 제어의 적용 온습도 범위, 최적의 열량지수 범위(A∼B)에 따른 ‘최소값(A)’과 최적의 열량지수 범위에 따른 ‘최대값(B)’을 제어부로 입력받고, 축사의 ‘온도(T)’와 ‘습도(H)’ 검출하고, 장치를 통해 정밀 제어의 적용 온습도 범위에 빠르게 들도록 하며, 정밀 제어의 적용 온습도 범위에서는,‘온도(T)’와 ‘습도(H)’를 검출하고, 그 온도(단위:℃)와 습도(단위:％)를 곱한 값인 열량지수(Q)’가 A보다 작으면 난방 장치나 가습 장치로 온도나 습도를 높이고, ‘열량지수(Q)’가 B보다 크면 송풍 장치나 제습 장치로 온도나 습도를 낮추는 제어 시스템에 의해서, 경제적이고, 가축에게 적합한 최적의 환경을 제공하여, 가축의 질병을 최소화하여 생산성을 높이도록 한다.

또한, 상기 송풍기는 각각 몇 개의 그룹으로 묶어서 제어되어, 묶음별로 가동을 제어하도록 하며, 상기 송풍기의 일부 또는 전체는 가변팬으로 구성하되, 가변팬의 팬은 정회전과 역회전이 가능하고, 팬의 회전 속도 조절이 가능하며, 제어부에서는 역회전 가동 열량지수를 입력받아, 역회전 가동 열량지수 이상일 경우 상부에 정체된 공기를 외부로 배출하고, 송풍기의 묶음별 제어나, 가변팬의 출력 조절로 온도 제어가 빠르고 정밀하게 이루어지도록 한다.

또, 상기 제어부에서는, 가축의 성장 기간, 주기에 맞추어, 낮과 밤의 변화, 계절의 변화 및 성장에 따른 정밀 제어의 적용 온습도 범위, 최적의 열량지수 범위(A∼B)에 따른 ‘최소값(A)’과 최적의 열량지수 범위에 따른 ‘최대값(B)’, 역회전 가동 열량지수를 모두 입력하여, 가축을 사육하기 시작하여 출하하기까지 별도의 조작 없이 생육에 필요한 최적의 조건을 제공하도록 한다.

따라서 본 발명은, 축사 내부의 온도와 습도를 측정하는 온도계, 습도계가 구성하고, 축사 내부의 ‘온도(T)’와 ‘습도(H)’ 검출하여 제어부로 전달하며, 정밀 제어의 적용 온습도 범위, 최적의 열량지수 범위(A∼B)에 따른 ‘최소값(A)’과 최적의 열량지수 범위에 따른 ‘최대값(B)’을 제어부로 입력받고, 축사의 ‘온도(T)’와 ‘습도(H)’ 검출하고, 장치를 통해 정밀 제어의 적용 온습도 범위에 빠르게 들도록 하며, 정밀 제어의 적용 온습도 범위에서는,‘온도(T)’와 ‘습도(H)’를 검출하고, 그 온도(단위:℃)와 습도(단위:％)를 곱한 값인 열량지수(Q)’가 A보다 작으면 난방 장치나 가습 장치로 온도나 습도를 높이고, ‘열량지수(Q)’가 B보다 크면 송풍 장치나 제습 장치로 온도나 습도를 낮추는 제어 시스템에 의해서, 경제적이고, 가축에게 적합한 최적의 환경을 제공하여, 가축의 질병을 최소화하여 생산성이 높은 효과가 있다.

또한, 상기 송풍기는 각각 몇 개의 그룹으로 묶어서 제어되어, 묶음별로 가동을 제어하도록 하며, 상기 송풍기의 일부 또는 전체는 가변팬으로 구성하되, 가변팬의 팬은 정회전과 역회전이 가능하고, 팬의 회전 속도 조절이 가능하며, 제어부에서는 역회전 가동 열량지수를 입력받아, 역회전 가동 열량지수 이상일 경우 상부에 정체된 공기를 외부로 배출하고, 송풍기의 묶음별 제어나, 가변팬의 출력 조절로 온도 제어가 빠르고 정밀한 제어가 가능한 효과가 있다.

또, 상기 제어부에서는, 가축의 성장 기간, 주기에 맞추어, 낮과 밤의 변화, 계절의 변화 및 성장에 따른 정밀 제어의 적용 온습도 범위, 최적의 열량지수 범위(A∼B)에 따른 ‘최소값(A)’과 최적의 열량지수 범위에 따른 ‘최대값(B)’, 역회전 가동 열량지수를 모두 입력하여, 가축을 사육하기 시작하여 출하하기까지 별도의 조작 없이 생육에 필요한 최적의 조건을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 열량지수에 의한 축사의 온습도 제어 시스템의 제어 흐름도.
도 2는 본 발명에 따른 열량지수에 의한 축사의 온습도 제어 시스템의 구성도.

본 발명은 열량지수에 의한 축사의 온습도 제어 시스템에 관한 것으로, 축사 내부의 온도와 습도를 측정하는 온도계, 습도계를 구성하고, 축사에는 온도를 조절하는 난방 장치와 송풍 장치를 구성하며, 습도를 조절하는 가습 장치와 제습 장치를 구성하고; 정밀 제어의 적용 온습도 범위, 최적의 열량지수 범위(A∼B)에 따른 ‘최소값(A)’과 최적의 열량지수 범위에 따른 ‘최대값(B)’ 및 역회전 가동 열량지수를 입력받고; 축사의 ‘온도(T)’와 ‘습도(H)’ 검출하고, 장치를 통해 정밀 제어의 적용 온습도 범위에 빠르게 들도록 하며, 정밀 제어의 적용 온습도 범위에서는,‘온도(T)’와 ‘습도(H)’를 검출하고, 그 온도(단위:℃)와 습도(단위:％)를 곱한 값인 열량지수(Q)’가 A보다 작으면 난방 장치나 가습 장치로 온도나 습도를 높이고, ‘열량지수(Q)’가 B보다 크면 송풍 장치나 제습 장치로 온도나 습도를 낮추는 제어 시스템에 의해서, 축사 내부가 최적의 열량지수가 유지되도록 제공되어, 가축의 질병을 최소화하여 생산성을 높일 수 있는 것이다.

본 발명에 따른 열량지수에 의한 축사의 온습도 제어 시스템은 가축을 사육하는 축사에 적용하며, 축사는 가축의 움직임을 고려하여 비교적 튼튼한 벽과 지붕으로 구성하며, 가축의 종류의 따라, 온실이나 비닐하우스 같은 구조의 축사를 사용하기도 한다.

이렇게 본 발명에 따른 축사의 제어 시스템에 때한 구성을 도2를 참고 하여 설명하되, 먼저, 축사의 내부에는 온도와 습도를 측정하여 검출할 수 있는 온도계와 습도계를 구성하는데, 이러한 온도계와 습도계는 온도센서와 습도센서에 의해 검출되는 것을 사용하여, 온도계와 습도계에 의해 검출되는 온도(T)와 습도(H)가 후에 설명하는 제어부에 전달되도록 한다.

한편, 이러한 온도계와 습도계는 가축의 키를 고려하여 온도계와 습도계를 설치하며, 축사의 내부 상태를 알기 위해서는 가축의 키(높이)를 고려한 여러 위치에 온도계와 습도계를 설치할 수 있으며, 필요에 따라, 높이에 따라 온도계와 습도계를 설치하면, 아랫부분과 윗부분의 온도차 및 습도차를 파악할 수 있다.

그리고 축사에는 온도를 조절하기 위해서 난방 장치와 송풍 장치가 더 구성하는데, 난방 장치는 축사 내부 온도를 높이는 것으로, 각종 보일러(기름 보일러, 연탄 보일러, 화목 보일러 등)이나 온풍기 등이 적용되며, 송풍 장치는 축사 내부로 바람을 불어 주는 송풍기나, 전기적인 힘으로 내부의 온도를 떨어뜨리는 에어컨(에어 컨디셔너) 등이 있으며, 송풍기는 팬의 회전으로 바람을 불어 넣는데, 송풍기는 여러 개를 설치하고, 송풍기(송풍팬)의 위치는 축사의 상부나 측면에 적용되며, 이 송풍기는 내부의 온도를 낮추는 역할은 물론, 환기의 역할도 담당하는 것이 일반적이다.

또한, 축사 내부에는 가습 장치와 제습 장치가 더 구비되는데, 가습 장치는 축사 내부에 물을 미스트 형태로 분사하는 방식(가축의 피부에 직접 분사하는 방법을 쓰기도 한다)을 적용하거나, 또는, 축사 내부의 습도를 높이는 방법이 일반적인 방법을 적용하며, 제습 장치는 환기를 통한 간접적인 방법을 사용하거나 제습기를 사용한다.

이렇게 설명한 난방 장치, 송풍 장치, 가습 장치 및 제습 장치는 기존의 축사에 온도와 습도를 제어하기 위해서 일반적으로 적용되는 장치로, 이러한 장치를 통해서 온도와 습도를 제어하는데, 검출된 온도와 습도에 따라 제어 장치를 통해서 축사 내부의 온도와 습도를 제어하게 되며, 이 난방 장치, 송풍 장치, 가습 장치 및 제습 장치의 작동 및 제어는 후에 설명하는 제어부에 이루어지도록 구성한다.

한편, 송풍 장치에 적용되는 송풍기를 구성하면서, 송풍기 전체 또는 송풍기의 일부를 가변팬으로 구성할 수 있는데, 가변팬은 모터와 이 모터에 의해 작동되는 팬으로 구성되며, 가변팬의 모터는 가변모터로 속도(회전)의 제어가 가능하여, 모터에 의해 팬의 속도는 단계적으로 변화할 수 있으며, 또한, 모터는 정회전 및 역회전이 가능하여, 이러한 가변팬은 축사의 지붕 쪽에 설치하고, 가변팬이 정회전할 때는 축사 외부에서 내부로 바람을 불어 넣으며, 가변팬이 역회전할 때는 축사 내부의 공기를 외부로 배출한다.

이렇게 축사의 내부에는 온도계와 습도계가 설치되어, 축사 내부의 온도와 습도를 검출하고, 난방 장치에 의해 온도를 상승시키고, 송풍 장치에 의해 온도를 하강시키며, 또한, 가습 장치에 의해 습도를 상승시키고, 제습 장치에 의해 습도를 낮추며, 축사의 규모에 따라서, 송풍기의 다른 규격(팬 사이즈, 출력 등)을 여러 개 설치하거나, 같은 규격의 송풍 장치(송풍기) 여러개 설치하여, 온도 조건에 따라 송풍기가 가동되는 수를 조정되도록 하는 것이 좋은데, 다시 말하면, 도달하려는 목표치의 온도와 내부 온도차가 작으면 몇 개의 송풍기만 작동하여 온도를 낮추고, 도달하려는 목표치의 온도차가 크면 송풍기를 작동하는 수를 많게 하여 빠르게 온도를 낮추도록 하며, 이를 위해서, 송풍기는 각각 몇 개의 그룹으로 묶어서, 온도 차(변경할 온도차)에 따라서 묶음별로 가동하는 것을 제어할 수 있도록 한다.

마지막으로 제어부는 축사 내부의 ‘온도(T)’와 ‘습도(H)’를 검출하여 축사 내부의 최적의 환경으로 온습도를 제어하는 것으로, 다시 말하면, 가축에 따른 ‘최적의 열량지수 범위(A~B)’ 즉, 최적의 열량지수 범위에 따른 ‘최소값(A)’과 최적의 열량지수 범위에 따른 ‘최대값(B)’을 입력받고, ‘정밀 제어의 적용 온습도 범위’를 입력받는데, 축사 내부에 설치된 온도계와 습도계를 통해 현재의 온도(T)와 현재의 습도(H)를 검출하고, 난방 장치, 송풍 장치, 가습 장치, 제습 장치를 통해, 열량 지수에 의한 최적의 생육 환경 제공하도록 제어하는 것으로, 이러한 제어는 축사 내부에 검출되는‘온도(T)’와 ‘습도(H)’ 에 따라 정밀 제어 적용을 위한 빠른 제어와 정밀 제어로 이루어진다.

참고로, 열량지수(Q)란 온도(단위:℃)와 습도(단위:％)를 곱한 값으로, 최적의 열량지수 범위(A~B)는 가축의 종류에 따라 다른 것이 일반적인데, 보통 돼지에 대한 최적의 열량지수 범위는 800 내지 1700의 범위 내에서 결정되고, 성계에 대한 최적의 열량지수 범위는 900 내지 1300이며, 닭이라도 병아리에 대한 최적의 열량지수 범위의 최대치는 2300 내지 2500까지 오르기도 하는데, 이렇게 최적의 열량지수 범위는 가축의 종류, 가축의 일령, 가축의 마릿수, 외부 환경, 계절, 낮과 밤, 기타 환경 및 조건에 따라 다른 것이 일반적이다.

한편, 축사에 가변팬이 구비된 경우, 제어부에는‘역회전 가동 열량지수(OQ)’를 추가로 입력받는데, 먼저,‘역회전 가동 열량지수(OQ)’는 가변팬을 역회전하는 기준이 되는 값으로, 축사의 내부에서 검출되는 ‘온도(T)’와 ‘습도(H)’에 의해 결정되는 열량지수(Q)가 입력된 역회전 가동 열량지수(OQ)를 넘으면, 가변팬이 역회전하여 축사 상부에 정체된 뜨거운 열기나 많은 습기를 외부로 배출하여 내부 온도와 습도를 낮출 수 있도록 하는 것으로, 이 역회전 가동 열량지수는 가축의 종류, 가축의 일령, 가축의 마릿수, 외부 환경, 계절, 낮과 밤, 기타 환경 및 조건에 따라 다른 것이 일반적이다.

이렇게 축사에 구성되는 온도계, 습도계, 난방 장치, 송풍 장치, 가습 장치, 제습 장치, 제어부를 포함하는 제어 시스템에 대한 제어 방법을 도1을 참고하여 설명하면, 먼저, 제어부에 입력받은‘정밀 제어의 적용 온습도 범위’에 적용된 적용 온습도 범위 밖의 온도와 습도 범위에서는, 난방 장치, 송풍 장치, 가습 장치, 제습 장치 등을 통해서 정밀 제어의 범위를 들기 위한 빠른 제어가 이루어지는데, 다시 말하면, 정밀 제어의 적용 온습도 범위 밖의 온도에서는 난방 장치나 송풍 장치에 의해서 정밀 제어의 적용 온습도 범위에 들도록 온도를 빠르게 변화시키고, 또는, 정밀 제어의 적용 온습도 범위 밖의 습도에서는 제습 장치나 가습 장치에 의해서 정밀 제어의 적용 습도 범위에 들도록 습도를 제어한다.

참고로, 정밀 제어 적용을 위해 온도를 급격히 하강할 필요가 있을 때에는, 하강할 온도차가 크면 클수록, 그룹으로 묶인 송풍기의 가동 단위를 점점 높이거나, 또한, 송풍기의 종류에 가변팬이 포함된 경우, 하강할 온도 범위가 크면 클수록 가변팬의 출력을 높이며, 이와 마찬가지로 정밀 제어 적용을 위해 온도를 급격히 상승할 필요가 있을 때에는, 상승할 온도차가 크면 클수록, 난방 장치의 출력을 높이도록 한다.

한편, 이렇게 정밀 제어의 적용 온습도 범위가 벗어난 온도와 습도 범위에서, 축사 내부의‘온도(T)’와 ‘습도(H)’에 의해 결정되는 열량지수(Q)는 입력된 역회전 가동 열량지수(OQ)를 넘으면, 가변팬을 역회전하여, 축사 상부에 정체된 뜨거운 열기나 많은 습기를 외부로 배출하여 내부 온도와 습도를 낮출 수 있도록 한다.

이러한 과정으로 축사 내부가 ‘정밀 제어의 적용 온습도 범위’에 들게되면 정밀 제어를 실시하는데, 검출되는‘온도(T)’와 ‘습도(H)’를 곱한 값으로 계산되는 ‘열량지수(Q)’을 ‘최적의 열량지수 범위(A~B)’와 비교하여 정밀 제어를 실시한다.

더 정확하게 설명하면, 계산되는 ‘열량지수(Q)’는 ‘최적의 열량지수 범위(A~B)’와 비교를 하여, ‘열량지수(Q)’가 ‘최적의 열량지수 범위(A~B)’범위 내에 있다면, 즉, ‘열량지수(Q)’가 최소값(A)보다 같거나 크고, ‘열량지수(Q)’가 최대값(B)보다 같거나 작으면, 축사 내부는 장치의 작동없이 그 상태를 유지하면서(송풍기는 가동을 정지하기보다는, 최소한의 필요 환기를 위한 저출력으로 회전하며), 지속적으로‘온도(T)’와 ‘습도(H)’를 검출하고, 그에 의해 계산되는 ‘열량지수(Q)’가‘최적의 열량지수 범위(A~B)’에 포함되는지 비교하여, 축사 내부가 최적의 생육 환경이 유지되도록 한다.

그러나 ‘열량지수(Q)’가 ‘최적의 열량지수 범위(A~B)’내에 들지 않게되면, 환경에 따라 두 가지 경우로 나뉘는데, 첫 번째로,‘열량지수(Q)’가 최소값(A)보다 작은 경우에는, 최적의 환경보다 온도나 습도가 낮은 상태를 말하므로, 난방 장치를 가동하여 온도를 올리거나, 가습 장치를 통해서 습도를 올리거나, 또는 난방 장치와 가습 장치를 통해서 온습도를 같이 올려서, 지속적으로 검출되는‘온도(T)’와 ‘습도(H)’에 의해 계산되는 ‘열량지수(Q)’가‘최적의 열량지수 범위(A~B)’에 포함되도록 하며,‘열량지수(Q)’가‘최적의 열량지수 범위(A~B)’에 포함되면, 축사 내부는 장치의 작동없이 그 상태를 유지하면서(송풍기는 가동을 정지하기보다는, 최소한의 필요 환기를 위한 저출력으로 회전하며), 지속적으로‘온도(T)’와 ‘습도(H)’를 검출하고, 그에 의해 계산되는 ‘열량지수(Q)’가‘최적의 열량지수 범위(A~B)’에 포함되는지 비교하여, 축사 내부가 최적의 생육 환경이 유지되도록 한다.

또한, ‘열량지수(Q)’가 ‘최적의 열량지수 범위(A~B)’내에 들지 않게되는 두 번째로,‘열량지수(Q)’가 최대값(B)보다 클 경우에는, 최적의 환경보다 온도나 습도가 높은 상태를 말하므로, 송풍 장치를 가동하여 온도를 낮추거나, 제습 장치를 통해서 습도를 낮추거나, 또는 송풍 장치와 제습 장치를 통해서 온습도를 같이 낮추어서, 지속적으로 검출되는‘온도(T)’와 ‘습도(H)’에 의해 계산되는 ‘열량지수(Q)’가‘최적의 열량지수 범위(A~B)’에 포함되도록 하며,‘열량지수(Q)’가‘최적의 열량지수 범위(A~B)’에 포함되면, 축사 내부는 장치의 작동없이 그 상태를 유지하면서(송풍기는 가동을 정지하기보다는, 최소한의 필요 환기를 위한 저출력으로 회전하며), 지속적으로‘온도(T)’와 ‘습도(H)’를 검출하고, 그에 의해 계산되는 ‘열량지수(Q)’가‘최적의 열량지수 범위(A~B)’에 포함되는지 비교하여, 축사 내부가 최적의 생육 환경이 유지되도록 한다.

한편, 축사 등의 내부 온도를 낮출 때는, 송풍기의 가동 단위를 점점 높이거나, 또한, 송풍기가 가변팬으로 구성된 경우, 하강할 온도 범위가 크면 클수록 가변팬의 출력을 높이도록 한다.

이렇게 본 발명에 따른 열량지수에 의한 축사의 온습도 제어 시스템은, 가축의 종류 따라, ‘정밀 제어의 적용 온습도 범위’, ‘최적의 열량지수 범위(A~B)’에 따른 ‘최소값(A)’과 최적의 열량지수 범위에 따른 ‘최대값(B)’ 및 ‘역회전 가동 열량지수’를 입력받고, 축사의 ‘온도(T)’와 ‘습도(H)’ 검출하고, 그에 따라 계산되는 ‘열량지수(Q)’가‘최적의 열량지수 범위(A~B)’에 들도록 정밀 제어를 하여, 가축의 생육에 최적의 환경이 되도록 유지하는 특징이 있다.

참고로, 앞서 언급한 바와 같이, 가축은 성장 과정이나 환경에 따라서 최적의 조건이 바뀌게 되므로, 정밀 제어의 적용 온습도 범위, ‘최적의 열량지수 범위(A~B)’ 및 역회전 가동 열량지수 등은, 가축의 종류, 계절(사계절, 봄, 여름, 가을, 겨울), 낮과 밤, 또, 가축의 성장 단위(가축의 일령, 가축의 월령, 또는, 가축의 연령, 가축을 사육하기 시작하여 출하하기 까지의 기간에 따른 성장 단위), 가축의 종류, 가축의 수, 기타 환경 등에 따라서 변화할 수 있다.

그래서 이렇게 조건에 따라 변화될 수 있는 입력값들은, 제어부에서 가축의 성장 기간(성장 단위), 주기에 맞추어, 낮과 밤의 변화, 계절의 변화 및 성장에 따른 ‘정밀 제어의 적용 온습도 범위’, ‘최적의 열량지수 범위(A~B)’ 및 ‘역회전 가동 열량지수’를 모두 입력해 놓으면, 가축의 새끼가 자라서 가축을 출하하는 기간까지는, 별도의 입력이 필요없이 제어부의 자동 제어에 의해서, 최적의 조건으로 가축을 사육할 수 있는 것이다.

따라서, 기존의 축사는 온도만으로 제어하기 때문에, 실제로 가축이 느끼는 체감 온도와 달라서 병충해나 질병의 발병 우려 커서 생산성이 저하되었으나, 이렇게 본 발명에 따른 제어 시스템은, 온도와 습도가 고려한 열량지수(Q)를 적용한 최적의 생육 환경을 제공하여 생산성을 높일 수 있으며, ‘최적의 열량지수 범위(A~B)’내에서는 난방 장치와 송풍 장치를 가동하지 않거나 최소한으로만 작동하여 최적의 생육 환경을 제공하므로, 난방비를 절약하고, 경제적이며, 생산성을 높일 수 있는 특징이 있다.

Claims

통상의 난방 장치, 송풍 장치, 가습 장치 또는, 제습 장치를 포함하는 축사의 온습도 제어 시스템에 있어서,
축사 내부의 온도와 습도를 측정하는 온도계, 습도계가 구성하고, 축사 내부의 ‘온도(T)’와 ‘습도(H)’ 검출하여 제어부로 전달하며,
‘정밀 제어의 적용 온습도 범위’, ‘최적의 열량지수 범위(A∼B)’에 따른 ‘최소값(A)’과‘최대값(B)’을 제어부로 입력받고,
축사의 ‘온도(T)’와 ‘습도(H)’ 검출하고, 장치를 통해 정밀 제어의 적용 온습도 범위에 빠르게 들도록 하며,
정밀 제어의 적용 온습도 범위에서는,‘온도(T)’와 ‘습도(H)’를 검출하고, 그 온도(단위:℃)와 습도(단위:％)를 곱한 값인 열량지수(Q)’가 A보다 작으면 난방 장치나 가습 장치로 온도나 습도를 높이고, ‘열량지수(Q)’가 B보다 크면 송풍 장치나 제습 장치로 온도나 습도를 낮추며, 정밀 제어의 적용 온습도 범위에서는 장치를 가동하지 않거나 최소화하는 제어 시스템에 의해서,
가축의 질병을 최소화하여 생산성을 높임을 특징으로 하는 열량지수에 의한 축사의 온습도 제어 시스템
제 1항에 있어서,
상기 송풍기는 각각 몇 개의 그룹으로 묶어서 제어되어, 묶음별로 가동을 제어할 수 있으며,
상기 송풍기의 일부 또는 전체는 가변팬으로 구성하되,
가변팬의 팬은 정회전과 역회전이 가능하고, 팬의 회전 속도 조절이 가능하며,
가변팬은 축사 상부를 따라 위치되어,
제어부에서는 ‘역회전 가동 열량지수(OQ)’를 입력받아, 역회전 가동 열량지수 이상일 경우 가변팬을 역회전하여 축사 상부에 정체된 공기를 외부로 배출하여,
송풍기의 묶음별 가동 제어나, 가변팬의 출력 조절로 온도 제어가 빠르고 정밀함을 특징으로 하는 열량지수에 의한 축사의 온습도 제어 시스템.
제 2항에 있어서,
상기 제어부에서는,
가축의 성장 기간, 주기에 맞추어, 낮과 밤의 변화, 계절의 변화 및 성장에 따른 ‘정밀 제어의 적용 온습도 범위’, ‘최적의 열량지수 범위(A∼B),‘역회전 가동 열량지수(OQ)’를 모두 입력하여,
가축을 사육하고 출하하기까지, 별도의 조작 없이 생육에 필요한 최적의 조건을 제공함을 특징으로 하는 습도를 기준으로 하는 열량지수에 의한 축사의 온습도 제어 시스템.