KR20230165552A - 축사시설의 환기 시스템 및 환기 제어 방법 - Google Patents

축사시설의 환기 시스템 및 환기 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 축사시설의 환기 제어 기술에 관한 것으로서, 상세하게는 내부 공기 재순환을 통해 축사시설의 공기환경을 조절하기 위한 축사시설의 환기 시스템 및 환기 제어 방법에 관한 것이다. 이를 위해, 본 발명에 따른 축사시설의 환기 시스템은 축사시설에 설치되어 상기 축사시설의 내부 공기를 배출시키는 제1 팬과, 상기 축사시설에 설치되어 상기 축사시설로 공기를 유입시키는 제2 팬과, 상기 축사시설에서 배출된 내부 공기와 외부 공기를 혼합하여 상기 축사시설로 전달하는 공기혼합모듈에 설치되어 상기 축사시설에서 배출된 내부 공기의 일부를 외부로 배출시키는 제3 팬과, 상기 제1 팬 및 제2 팬의 동작을 제어하여 상기 축사시설의 환기량을 조절하고 상기 제3 팬의 동작을 제어하여 외부공기의 유입량인 외기량을 조절하는 제어장치를 포함한다.

Description

축사시설의 환기 시스템 및 환기 제어 방법{Ventilation control system and method in pig housing}
본 발명은 축사시설의 환기 제어 기술에 관한 것으로서, 상세하게는 내부 공기 재순환을 통해 축사시설의 공기환경을 조절하기 위한 축사시설의 환기 시스템 및 환기 제어 방법에 관한 것이다.
국내 양돈산업은 축산업 생산액 중에서 최대규모로 연간 7조 4천억원에 달하는 중요한 산업이다. 최근 대량생산이 요구됨에 따라 돼지를 밀집하여 사육하며 시설의 대형화가 이루어지고 있으나, 그로 인해 축산 악취, 가축 전염병 전파, 열악한 사육환경, 에너지 부하 증가 등의 문제점이 발생한다.
동절기와 환절기의 양돈농가는 추가적인 난방비를 절감하기 위해 환기를 최소화하여 관리하고 있는데, 이는 시설 내부의 암모니아, 황화수소와 복합 악취 농도를 높여 열악한 사육환경을 조성함으로써 돼지의 폐사 및 사육성적 저하로 이어지고 있다. 하절기에는 높은 온도환경으로 인하여 최대환기를 주로 수행하지만 대형화된 양돈 시설에서 내부 온도를 전체적으로 관리하기가 어려워 균일하지 못한 온도분포가 조성된다.
(선행기술문헌 1) 한국등록특허공보 제10-2243047호
본 발명은 상기와 같은 상황을 감안하여 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 양돈 시설 내부의 적정 환경을 유지할 수 있는 환기 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
이를 위해, 본 발명에 따른 축사시설의 환기 시스템은 축사시설에 설치되어 상기 축사시설의 내부 공기를 배출시키는 제1 팬과, 상기 축사시설에 설치되어 상기 축사시설로 공기를 유입시키는 제2 팬과, 상기 축사시설에서 배출된 내부 공기와 외부 공기를 혼합하여 상기 축사시설로 전달하는 공기혼합모듈에 설치되어 상기 축사시설에서 배출된 내부 공기의 일부를 외부로 배출시키는 제3 팬과, 상기 제1 팬 및 제2 팬의 동작을 제어하여 상기 축사시설의 환기량을 조절하고 상기 제3 팬의 동작을 제어하여 외부공기의 유입량인 외기량을 조절하는 제어장치를 포함한다.
또한 본 발명에 따른 축사시설의 환기 제어 방법은 축사시설의 환기 시스템의 제어장치에 의해 수행되는 축사시설의 환기 제어 방법으로서, 축사시설 내부 온도(Tindoor)가 기 설정한 최대 온도(Thigh)보다 높으면 고온 스트레스 상태에 근거해 축사시설의 환기량 및 외기량을 조절하는 단계와, 축사시설 내부 온도(Tindoor)가 기 설정한 최대 온도(Thigh)보다 낮고 기 설정한 최소 온도(Tlow)보다 높으면 최적 상태에 근거해 축사시설의 환기량 및 외기량을 조절하는 단계와, 축사시설 내부 온도(Tindoor)가 기 설정한 최소 온도(Tlow)보다 낮으면 저온 스트레스 상태에 근거해 축사시설의 환기량 및 외기량을 조절하는 단계를 포함한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 축사시설의 환기 제어 방법은 공기재순환 방식으로 축사시설의 복합환경을 모두 고려하여 환기량 및 외부공기 혼합 비율을 결정함으로써 축사시설의 내부 온도 환경을 적정하게 유지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 축사시설의 환기 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 축사시설의 온도 상태를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 축사시설의 고온 스트레스 상태에서 환기 제어 과정을 나타낸 순서도.
도 4는 본 발명에 따른 축사시설의 최적 상태에서 환기 제어 과정을 나타낸 순서도.
도 5는 본 발명에 따른 축사시설의 저온 스트레스 상태에서 환기 제어 과정을 나타낸 순서도.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따른 축사시설의 환기 시스템 및 환기 제어 방법에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 축사시설의 환기 시스템은 에너지, 내부 환경 및 외부 환경을 모두 고려한 공기재순환 방식의 환기시스템으로서, 양돈시설에서 배출되는 공기를 세정하고 재사용하며 일부 공기는 배출하고 외부의 신선한 공기를 희석하여 운영된다. 이를 위해 축사시설의 환기량의 제어는 시설 내외부 온도 및 사육 조건에 따라 이루어지며 외부 공기를 희석하는 혼합 비율도 함께 고려된다.
특히, 사육 조건은 온도, 습도, 가스 환경이 주를 이루며, 온도는 내부 돼지의 발열량 및 추가 난방장치에 영향을 받으며, 분뇨에서 발생하는 수분 및 가스에 따라 내부 환경이 달라질 수 있다. 이러한 복합환경을 모두 고려하여 환기 시스템의 환기량 및 외부공기 혼합 비율이 결정된다.
도 1은 본 발명에 따른 축사시설의 환기 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 축사시설의 환기 시스템은 돈사시설(100)의 환기를 수행하는 제1 팬(102) 및 제2 팬(104), 돈사시설(100)에서 배출한 내부 공기와 외부 공기를 혼합하는 공기혼합모듈(20), 공기혼합모듈(20)로 들어온 돈사시설(100)의 내부 공기의 일부를 외부로 배출시키는 제3 팬(22), 제1 팬(102) 내지 제3 팬(22)의 동작을 제어하는 제어장치(30) 등을 포함한다.
본 발명의 실시예에서는 축사시설로서 돈사시설(100)을 상정하고 있으나 돈사 외에 가축을 사육하는 모든 시설이 될 수 있다.
제1 팬(102)은 돈사시설(100)의 내부 공기를 배출시키고, 제1 팬(102)을 통해 배출된 내부 공기는 공기세정장치(10)를 통해 정화되어 공기혼합모듈(20)로 들어간다.
공기혼합모듈(20)은 제1 팬(102)을 통해 배출된 돈사시설(100)의 내부 공기를 수용하고 그 일부를 제3 팬(22)을 통해 배출시키고, 정압 0이 유지될 수 있도록 제3 팬(22)을 통해 배출된 공기량과 동일한 외부공기가 유입되도록 한다.
돈사시설(100)의 내부 공기와 외부 공기가 혼합된 공기는 제2 팬(104)을 통해 돈사시설(100) 내부로 유입된다.
제어장치(30)는 돈사시설(100)의 환기량 및 공기혼합모듈(20)로 유입되는 외기량을 조절한다. 제어장치(30)는 제1 팬(102)으로 제1 제어신호(V1)를 출력하고, 제2 팬(104)으로 제2 제어신호(V2)를 출력하고, 제3 팬(22)으로 제3 제어신호(V3)를 출력하여 각 팬(102, 104, 22)의 동작을 제어할 수 있다.
제1 제어신호(V1) 및 제2 제어신호(V2)는 돈사시설의 환기량을 제어하는 신호로서 돈사시설의 전체 필요 환기량을 유지하기 위한 풍량을 제1 팬(102) 및 제2 팬(104)이 가동할 수 있도록 설정해주는 값이며 두 값은 환기 덕트에 따른 손실량과 팬 압력손실을 고려하여 설정될 수 있다.
제3 제어신호(V3)는 외부로 배출시키는 공기량을 제어하는 신호로서 제3 팬(22)이 공기혼합모듈(20)에 수용된 공기의 일부를 배출하기 위한 풍량을 가동할 수 있도록 설정해주는 값이다.
예를 들어, 예를 들면, 돈사시설(100)을 기준으로 제1 팬(102)을 통해 공기량 100이 나간다면, 제2 팬(104)을 통해 공기량 100이 들어와야 한다. 그러면 공기혼합모듈(20)에서는 제1 팬(102)으로부터 공기량 100이 밀려들어오고 있고, 제2 팬(104)으로 공기량 100이 빨려나간다. 여기서 제3 팬(22)을 통해 공기량 10을 배출시킨다고 하면, 물질균형(mass balance)에 따라 공기량 10이 들어와야 정압 0이 유지된다. 이와 같이 돈사시설(100) 내부에서 100이라는 환기량을 유지하는 동안 공기혼합모듈(20)의 제3 팬(22)을 통해 공기량 10이 배출되는 경우 외부공기 혼합비율은 10%가 된다.
이처럼 본 발명의 환기 제어 알고리즘상에서 V1, V2는 동일한 환기량으로 설정되고 그 값들의 변화에 따라 환기량의 증가 또는 감소가 발생하며, V3의 변화에 따라 외기량의 증가 또는 감소가 발생하게 된다.
또한 제어장치(30)는 각 팬(102, 104, 22)의 동작 제어뿐만 아니라 돈사시설(40)에 설치된 태양열 펌프(40), 굴뚝휀(50), 라디에이터(60) 등과 같은 설비의 동작을 제어할 수 있다.
제어장치(30)가 돈사시설(100)의 내부 환경을 최적화시키기 위해 제1 팬(102) 내지 제3 팬(22)의 동작 및 각 설비(40, 50, 60)의 동작을 제어하는 구체적인 내용에 대해서는 후술하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 축사시설의 온도 상태를 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, 축사시설의 온도 환경은 고온 스트레스 상태, 최적 상태 및 저온 스트레스 상태를 포함하며, 이중 어느 상태를 유지하다가 다른 상태로 천이할 수 있다.
고온 스트레스 상태는 돈사 내부 온도(Tindoor)가 기 설정한 최대 온도(Thigh)보다 높은 상태를 말하고, 최적 상태는 돈사 내부 온도(Tindoor)가 기 설정한 최소 온도(Tlow)보다 높고 기 설정한 최대 온도(Thigh)보다 낮은 상태를 말하고, 저온 스트레스 상태는 돈사 내부 온도(Tindoor)가 기 설정한 최소 온도(Tlow)보다 낮은 상태를 말한다.
본 발명에 따른 축사시설의 환기 시스템의 제어장치(30)는 축사시설의 내부 상태 및 외부 상태에 근거해 축사시설의 내부 환경 상태(고온, 최적, 저온)를 파악하고 그에 따라 축사시설의 환기량 및 외기량을 조절하게 된다.
제어장치(30)는 상술한 바와 같이 축사시설의 환경 상태가 고온인지 저온인지 아니면 최적인지를 파악하고 각 상태에서 축사시설의 내부 상태를 나타내는 축사시설의 내부 온도, 습도, 이산화탄소 및 암모니아 농도와 축사시설의 외부 상태를 나타내는 축사시설의 외부 온도 및 습도에 근거하여 제1 팬(102), 제2 팬(104) 및 제3 팬(22)의 동작과 각 설비(40, 50, 60)의 동작을 제어한다.
도 3은 본 발명에 따른 고온 스트레스 상태에서의 환기 제어 과정을 나타낸 순서도이고, 도 4는 최적 상태에서의 환기 제어 과정을 나타낸 순서도이도, 도 5는 저온 스트레스 상태에서의 환기 제어 과정을 나타낸 순서도이다.
도 3 내지 도 5에 도시된 각 단계는 본 발명에 따른 축사시설의 환기 시스템의 제어장치(30)에 의해 수행된다.
도 3을 참조하면, 먼저 돈사 내부 상태를 나타내는 파라미터는 돈사 내부 온도(Tindoor), 돈사 내부 습도(RHindoor), 돈사 내부 이산화탄소(Cindoor) 및 돈사 내부 암모니아(Aindoor)를 포함하고, 돈사 외부 상태를 나타내는 파라미터는 돈사 외부 온도(Toutdoor) 및 돈사 외부 습도(RHoutdoor)를 포함하고, 제어장치(30)의 제어 파라미터는 제1 팬(102)의 환기량(배기)를 조절하는 V1, 제2 팬(104)의 환기량(입기)를 조절하는 V2, 제3 팬(22)의 환기량(외부혼합)을 조절하는 V3를 포함한다.
본 발명의 실시예에서는 돈사 내부의 운영 기준으로서 최대 온도(Thigh)는 31℃, 최소 온도(Tlow)는 28℃, 적정 습도(RHproper)는 75%, 적정 이산화탄소 농도(Cproper)는 2500ppm, 적정 암모니아 농도(Aproper)는 20ppm으로 설정하였는데, 돈사 농가마다 다르게 설정할 수 있을 것이다.
제어장치(30)는 돈사시설에 설치된 온도계, 습도계 및 가스센서(미도시)로부터 각각 온도값, 습도값 및 가스농도를 입력 받아 제어 알고리즘(환경 모델)에 따라 돈사시설의 환기를 제어한다.
고온 스트레스 상태
제어장치(30)는 돈사 내부 온도(Tindoor)가 최대 온도(Thigh)보다 높으면(S10), 외기조건을 확인하여 돈사 내부 온도(Tindoor)가 돈사 외부 온도(Toutdoor)보다 높으면(S12), 돈사 내부가 고온 상태이면서 외기가 내기보다 시원한 상태이므로 제1 팬(102) 내지 제3 팬(22)의 동작을 제어하여 환기량 및 외기를 증가시킨다(S16).
반면 제어장치(30가 외기조건을 확인한 결과 돈사 내부 온도(Tindoor)가 돈사 외부 온도(Toutdoor)보다 낮으면, 돈사 내부가 고온 상태이면서 내기가 외기보다 시원한 상태이므로 환기량을 증가시키고 외기량을 감소시킨다(S14).
단계(S14) 또는 단계(S16)에서 환기량 및 외기량을 조절하면서, 제어장치(30)는 고온 스트레스 감지를 돈사 관리자에게 통지하고 돈사의 굴뚝휀(50)을 가동시킨다(S18).
이후 제어장치(30)는 돈사 내부 온도(Tindoor)가 최대 온도(Thigh)보다 높은지 확인하여(S20), 돈사 내부 온도(Tindoor)가 최대 온도(Thigh)보다 높으면 단계(S12)로 돌아가 상술한 단계들을 반복하고, 돈사 내부 온도(Tindoor)가 최대 온도(Thigh)보다 낮으면 고온 스트레스 해지를 돈사 관리자에게 통지하고(S22) 현재 상태를 유지한다(S24).
최적 상태
제어 장치(30)는 돈사 내부 온도(Tindoor)가 최대 온도(Thigh)보다 낮고 돈사 내부 온도(Tindoor)가 최소 온도(Tlow)보다 높으면(S30), 습도조건을 확인하여(S32) 돈사 내부 습도(RHindoor)가 적정 습도(RHproper)보다 높으면, 외기조건을 확인하여(S34) 돈사 내부 온도(Tindoor)가 돈사 외부 온도(Toutdoor)보다 낮으면, 환기량을 증가시키고 외기량을 감소시킨다(S42).
반면 제어 장치(30)는 외기조건을 확인하여(S34) 돈사 내부 온도(Tindoor)가 돈사 외부 온도(Toutdoor)보다 높으면, 다시 외기조건을 확인하여(S36) 돈사 내부 습도(RHindoor)가 돈사 외부 습도(RHoutdoor)보다 높은 경우, 환기량 및 외기량을 증가시킨다(S38). 만약 돈사 내부 습도(RHindoor)가 돈사 외부 습도(RHoutdoor)보다 낮은 경우, 제어 장치(30)는 환기량을 증가시키고 외기량을 감소시킨다(S42).
한편, 제어 장치(30)는 습도조건을 확인한 결과 돈사 내부 습도(RHindoor)가 적정 습도(RHproper)보다 낮으면(S32), 가스조건을 확인하여(S46) 돈사 내부 이산화탄소(Cindoor)가 적정 이산화탄소 농도(Cproper)보다 높으면, 외기량을 증가시킨다(S48).
그러나 돈사 내부 이산화탄소(Cindoor)가 적정 이산화탄소 농도(Cproper)보다 낮으면, 제어 장치(30)는 다시 가스조건을 확인하여(S52) 돈사 내부 암모니아(Aindoor)가 적정 암모니아 농도(Aproper)보다 높은 경우 외기량을 증가시킨 후(S48) 현재 상태를 유지하며(S50), 돈사 내부 암모니아(Aindoor)가 적정 암모니아 농도(Aproper)보다 낮은 경우에는 현재 상태를 유지한다(S54).
저온 스트레스 상태
제어 장치(30)는 돈사 내부 온도(Tindoor)가 최소 온도(Tlow)보다 낮으면, 외기조건을 확인하여(S60) 돈사 내부 온도(Tindoor)가 돈사 외부 온도(Toutdoor)보다 높으면, 외기량을 감소시킨다(S62). 만약 돈사 내부 온도(Tindoor)가 돈사 외부 온도(Toutdoor)보다 낮으면 환기량 및 외기량을 증가시킨다(S68).
제어 장치(30)는 외기량을 감소시킨 후(S62), 온도조건을 확인하여(S64) 돈사 내부 온도(Tindoor)가 최소 온도(Tlow)보다 낮으면 태양열 펌프(40)를 가동시킨다(S70).
태양열 펌프를 가동시킨 후(S70), 제어 장치(30)는 온도조건을 확인하여(S72), 돈사 내부 온도(Tindoor)가 최소 온도(Tlow)보다 높으면 태양열 펌프(40)의 동작을 중단시키고 저온 스트레스 해지를 통지한다(S76). 만약 돈사 내부 온도(Tindoor)가 최소 온도(Tlow)보다 낮으면 제어 장치(30)는 저온 스트레스를 감지하고 라지레이터를 추가 가동시킨다(S78).
반면, 제어 장치(30)는 온도조건을 확인하여(S64) 돈사 내부 온도(Tindoor)가 최소 온도(Tlow)보다 높으면, 습도조건 및 가스조건을 확인한다.
제어 장치(30)는 습도조건을 확인하여(S66) 돈사 내부 습도(RHindoor)가 적정 습도(RHproper)보다 높으면 환기량 및 외기량을 증가시키고(S68),돈사 내부 습도(RHindoor)가 적정 습도(RHproper)보다 낮으면, 가스조건을 확인하여(S80) 돈사 내부 이산화탄소(Cindoor)가 적정 이산화탄소 농도(Cproper)보다 높으면 환기량 및 외기량을 증가시킨다(S68).
만약 돈사 내부 이산화탄소(Cindoor)가 적정 이산화탄소 농도(Cproper)보다 낮으면, 제어 장치(30)는 다시 가스조건을 확인하여(S82) 돈사 내부 암모니아(Aindoor)가 적정 암모니아 농도(Aproper)보다 높으면, 환기량 및 외기를 증가시킨다(S68). 만약 돈사 내부 암모니아(Aindoor)가 적정 암모니아 농도(Aproper)보다 낮으면 제어 장치(30)는 현재 상태를 유지한다(S84).
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다.
따라서 본 발명의 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.
10: 공기세정장치 20: 공기혼합모듈
22: 제3 팬 30: 제어장치
40: 태양열 펌프 50: 굴뚝휀
60: 라디에이터 100: 돈사시설
102: 제1 팬 104: 제2 팬

Claims (13)

  1. 축사시설에 설치되어 상기 축사시설의 내부 공기를 배출시키는 제1 팬과,
    상기 축사시설에 설치되어 상기 축사시설로 공기를 유입시키는 제2 팬과,
    상기 축사시설에서 배출된 내부 공기와 외부 공기를 혼합하여 상기 축사시설로 전달하는 공기혼합모듈에 설치되어 상기 축사시설에서 배출된 내부 공기의 일부를 외부로 배출시키는 제3 팬과,
    상기 제1 팬 및 제2 팬의 동작을 제어하여 상기 축사시설의 환기량을 조절하고 상기 제3 팬의 동작을 제어하여 외부공기의 유입량인 외기량을 조절하는 제어장치를 포함하는 축사시설의 환기 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공기혼합모듈은 상기 축사시설에서 배출된 내부 공기의 일부가 외부로 배출될 때 배출량과 동일한 외부공기가 유입되어 정압이 0으로 유지되는 것을 특징으로 하는 축사시설의 환기 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 팬을 통해 배출되어 상기 공기혼합모듈로 유입되는 상기 축사시설의 내부 공기를 세정하는 공기세정장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 축사시설의 환기 시스템 .
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어장치는 축사시설 내부 온도(Tindoor)가 기 설정한 최대 온도(Thigh)보다 높으면 외기조건을 확인하여 축사시설 내부 온도(Tindoor)가 축사시설 외부 온도(Toutdoor)보다 높으면 환기량 및 외기량을 증가시키고, 축사시설 외부 온도(Toutdoor)보다는 낮으면 환기량을 증가시키고 외기량을 감소시키는 것을 특징으로 축사시설의 환기 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어장치는 고온 스트레스 감지를 통지하고 축사시설의 굴뚝휀을 가동시키는 것을 특징으로 하는 축사시설의 환기 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어장치는 축사시설 내부 온도(Tindoor)가 기 설정한 최대 온도(Thigh)보다 낮고 기 설정한 최소 온도(Tlow)보다 높으면 습도조건을 확인하여 축사시설 내부 습도(RHindoor)가 기 설정한 적정 습도(RHproper)보다 높으면, 외기조건을 확인하여 축사시설 내부 온도(Tindoor)가 축사시설 외부 온도(Toutdoor)보다 낮으면 환기량을 증가시키고 외기량을 감소시키고, 축사시설 내부 온도(Tindoor)가 축사시설 외부 온도(Toutdoor)보다 높으면 다시 외기조건을 확인하여 축사시설 내부 습도(RHindoor)가 기 설정한 축사시설 외부 습도(RHoutdoor)보다 높으면 환기량 및 외기량을 증가시키고, 축사시설 내부 습도(RHindoor)가 기 설정한 축사시설 외부 습도(RHoutdoor)보다 낮으면 환기량을 증가시키고 외기량을 감소시키는 것을 특징으로 하는 축사시설의 환기 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어장치는 축사시설 내부 온도(Tindoor)가 기 설정한 최대 온도(Thigh)보다 낮고 기 설정한 최소 온도(Tlow)보다 높으면 습도조건을 확인하여 축사시설 내부 습도(RHindoor)가 기 설정한 적정 습도(RHproper)보다 낮으면, 가스조건을 확인하여 축사시설 내부 이산화탄소(Cindoor)가 기 설정한 적정 이산화탄소 농도(Cproper)보다 높으면 외기량을 증가시키고, 축사시설 내부 이산화탄소(Cindoor)가 기 설정한 적정 이산화탄소 농도(Cproper)보다 낮으면 다시 가스조건을 확인하여 축사시설 내부 암모니아(Aindoor)가 기 설정한 적정 암모니아 농도(Aproper)보다 높으면 외기량을 증가시키고, 축사시설 내부 암모니아(Aindoor)가 기 설정한 적정 암모니아 농도(Aproper)보다 낮으면 현재 상태가 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 축사시설의 환기 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어장치는 축사시설 내부 온도(Tindoor)가 기 설정한 최소 온도(Tlow)보다 낮으면 외기조건을 확인하여 축사시설 내부 온도(Tindoor)가 축사시설 외부 온도(Toutdoor)보다 높으면 외기량을 감소시키고, 축사시설 내부 온도(Tindoor)가 축사시설 외부 온도(Toutdoor)보다 낮으면 환기량 및 외기량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 축사시설의 환기 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어장치는 외기량을 감소시킨 후에 온도조건을 확인하여 축사시설 내부 온도(Tindoor)가 기 설정한 최소 온도(Tlow)보다 낮으면 태양열 펌프를 가동시키는 것을 특징으로 하는 축사시설의 환기 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어장치는 상기 태양열 펌프를 가동시킨 후 온도조건을 확인하여 축사시설 내부 온도(Tindoor)가 기 설정한 최소 온도(Tlow)보다 높으면 상기 태양열 펌프의 동작을 중단시키고 저온 스트레스 해지를 통지하고, 축사시설 내부 온도(Tindoor)가 기 설정한 최소 온도(Tlow)보다 낮으면 저온 스트레스 감지를 통지하고 라디에이터를 가동시키는 것을 특징으로 하는 축사시설의 환기 시스템.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제어장치는 외기량을 감소시킨 후에 온도조건을 확인하여 축사시설 내부 온도(Tindoor)가 기 설정한 최소 온도(Tlow)보다 높으면 습도조건을 확인하여, 축사시설 내부 습도(RHindoor)가 기 설정한 적정 습도(RHproper)보다 높으면 환기량 및 외기량을 증가시키고, 축사시설 내부 습도(RHindoor)가 기 설정한 적정 습도(RHproper)보다 낮으면, 가스조건을 확인하여 축사시설 내부 이산화탄소(Cindoor)가 기 설정한 적정 이산화탄소 농도(Cproper)보다 높으면 환기량 및 외기량을 증가시키고, 축사시설 내부 이산화탄소(Cindoor)가 기 설정한 적정 이산화탄소 농도(Cproper)보다 낮으면 다시 가스조건을 확인하여 축사시설 내부 암모니아(Aindoor)가 기 설정한 적정 암모니아 농도(Aproper)보다 높으면 환기량 및 외기량을 증가시키고, 축사시설 내부 암모니아(Aindoor)가 기 설정한 적정 암모니아 농도(Aproper)보다 낮으면 현재 상태가 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 축사시설의 환기 시스템.
  12. 축사시설의 환기 시스템의 제어장치에 의해 수행되는 축사시설의 환기 제어 방법에 있어서,
    축사시설 내부 온도(Tindoor)가 기 설정한 최대 온도(Thigh)보다 높으면 고온 스트레스 상태에 근거해 축사시설의 환기량 및 외기량을 조절하는 단계와,
    축사시설 내부 온도(Tindoor)가 기 설정한 최대 온도(Thigh)보다 낮고 기 설정한 최소 온도(Tlow)보다 높으면 최적 상태에 근거해 축사시설의 환기량 및 외기량을 조절하는 단계와,
    축사시설 내부 온도(Tindoor)가 기 설정한 최소 온도(Tlow)보다 낮으면 저온 스트레스 상태에 근거해 축사시설의 환기량 및 외기량을 조절하는 단계를 포함하는 축사시설의 환기 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 축사시설의 환기량 및 외기량을 조절하는 단계는 각각 축사시설의 내부 상태를 나타내는 축사시설의 내부 온도, 습도, 이산화탄소 및 암모니아 농도와 축사시설의 외부 상태를 나타내는 축사시설의 외부 온도 및 습도에 근거하여 축사시설의 내부 공기를 배출시키는 제1 팬, 축사시설로 공기를 유입시키는 제2 팬 및 축사시설에서 배출된 내부 공기의 일부를 외부로 배출시키는 제3 팬의 각각의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 축사시설의 환기 제어 방법.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102243047B1 (ko) 2018-12-31 2021-04-21 신일식 돈사관리 환기제어시스템 및 그 제어방법

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100825879B1 (ko) * 2006-09-15 2008-04-28 (주)하나엔지니어링 이산화탄소를 이용한 축사의 환기 시스템 및 그 제어방법
US20080105213A1 (en) * 2006-11-03 2008-05-08 Chen Shih H Air-Conditioning Device For Pet and Pet House Having The Same
KR20200070524A (ko) * 2018-12-09 2020-06-18 박찬희 보온용 물탱크의 냉온 에너지를 사용하는 농축산 하우스의 냉난방 시스템
KR20200099322A (ko) * 2019-02-14 2020-08-24 청운대학교산학협력단 살균 및 항온 겸용 축사용 공기 공급시스템
KR102114098B1 (ko) * 2019-11-28 2020-06-24 주식회사 한별 축사용 악취 저감설비
JP2021185759A (ja) * 2020-05-26 2021-12-13 パナソニックIpマネジメント株式会社 畜舎の換気システム
KR102365040B1 (ko) * 2021-05-17 2022-02-17 박한용 축사 내부의 열원을 이용하여 열교환 가능한 축사용 공기 순환 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102243047B1 (ko) 2018-12-31 2021-04-21 신일식 돈사관리 환기제어시스템 및 그 제어방법

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