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KR101703170B1 - Environment-control system for plant factory and Environment-control method using the same - Google Patents

Environment-control system for plant factory and Environment-control method using the same Download PDF

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KR101703170B1
KR101703170B1 KR1020160028313A KR20160028313A KR101703170B1 KR 101703170 B1 KR101703170 B1 KR 101703170B1 KR 1020160028313 A KR1020160028313 A KR 1020160028313A KR 20160028313 A KR20160028313 A KR 20160028313A KR 101703170 B1 KR101703170 B1 KR 101703170B1
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KR
South Korea
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plant
artificial light
air
solar
artificial
Prior art date
Application number
KR1020160028313A
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Korean (ko)
Inventor
이기명
송재관
김창수
김원태
Original Assignee
농업회사법인 알투팜스 주식회사
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Publication date
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, provided is an environment control system of a hybrid-type plant factory including a solar light plant factory and an artificial light plant factory disposed on a bottom layer part thereof. The solar light plant factory comprises: one or more ventilating fans for ventilating internal air with the outside; and a heater for adjusting internal temperature. The artificial light plant factory comprises: a lighting for supplying light to a plant to be grown therein; and a cooler and heater for adjusting internal temperature. The environment control system comprises: a first ventilator for suctioning air of the solar light plant factory, and discharging air to the inside of the artificial light plant factory; and a second ventilator for suctioning air of the artificial light plant factory, and discharging air to the inside of the solar light plant factory.

Description

식물공장의 환경제어 시스템 및 이를 이용한 환경제어 방법 {Environment-control system for plant factory and Environment-control method using the same} TECHNICAL FIELD The present invention relates to an environmental control system of a plant factory and an environment control method using the same,

본 발명은 식물을 재배하는 식물공장(plant factory)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양광형 식물공장과 인공광형 식물공장을 결합한 식물공장의 환경제어 시스템 및 이를 이용한 환경제어 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plant factory for growing plants, and more particularly, to an environmental control system of a plant plant that combines a solar plant plant and an artificial plant plant and an environmental control method using the same.

식물공장(plant factory)는 식물을 온실 등의 시설물 안에서 재배환경을 인공적으로 제어하여 계절에 관계없이 생산하는 시스템이며, 일반적으로 태양광 식물공장과 인공광 식물공장으로 구분된다. A plant factory is a system that produces plants regardless of the season by artificially controlling the cultivation environment in facilities such as a greenhouse, and is generally divided into a solar plant plant and an artificial plant plant.

태양광 식물공장은 온실이나 비닐하우스 등에서 태양광을 이용하여 식물을 재배하는 것이며, 태양광과 외부 계절의 영향을 완전히 배제할 수 없으므로 작물의 개화 시기나 수확 시기를 마음대로 조절할 수 없는 문제가 있다. Solar plant plants use solar light to grow plants in greenhouses or vinyl houses, and they can not completely control the flowering time and harvesting time of crops because they can not completely eliminate the effects of sunlight and the outside season.

인공광 식물공장은 태양광을 대신하여 형광등, 할로겐램프, LED 광원 등을 사용하여 식물재배를 하는 것으로, 기후나 날씨의 영향을 받지 않는 이점이 있지만 광량 부족, 소비전력 상승 등의 운용상 문제가 있다.
(특허문헌 1) JP2002-58367A (2002. 02. 26)
An artificial light plant is a plant that uses fluorescent lamps, halogen lamps, LED light sources, etc. instead of sunlight, and has the advantage of being free from the influence of climate or weather, but there are operational problems such as insufficient light quantity and power consumption increase .
(Patent Document 1) JP2002-58367A (2002.02.26)

본 발명의 일 실시예에 따르면, 태양광 식물공장과 인공광 식물공장을 결합함으로써 작물의 주년 생산(周年生産)이 가능한 하이브리드형 식물공장 시스템을 제공한다. According to one embodiment of the present invention, a hybrid plant plant system capable of annually producing crops by combining a solar plant plant and an artificial plant plant is provided.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 태양광 식물공장 및 이의 하층부에 배치된 인공광 식물공장을 포함하는 인공광 및 태양광 조합형 식물공장의 환경제어 시스템으로서, 상기 태양광 식물공장은, 내부 공기를 외부와 환기하기 위한 하나 이상의 환기팬; 및 내부 온도를 조절하기 위한 난방기;를 포함하고, 상기 인공광 식물공장은, 내부에서 재배될 식물에 빛을 공급하기 위한 조명; 내부 온도를 조절하기 위한 냉난방기;를 포함하고, 이 때 상기 환경제어 시스템은, 상기 태양광 식물공장의 공기를 흡입하여 상기 인공광 식물공장 내부로 배출하는 제1 송풍기; 및 상기 인공광 식물공장의 공기를 흡입하여 상기 태양광 식물공장 내부로 배출하는 제2 송풍기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드형 식물공장의 환경제어 시스템이 제공된다. According to an embodiment of the present invention, there is provided an environmental control system for an artificial light and solar combined plant including a solar plant plant and an artificial light plant plant disposed thereunder, the solar plant plant comprising: One or more ventilation fans for ventilation; And a heater for adjusting an internal temperature, wherein the artificial light plant plant comprises: illumination for supplying light to a plant to be cultivated therein; Wherein the environment control system comprises: a first blower for sucking air from the solar plant plant and discharging the air into the plant of the artificial light plant; And a second blower for sucking the air of the artificial light plant plant and discharging the air into the solar plant plant.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 태양광 식물공장 및 이의 하층부에 배치된 인공광 식물공장을 포함하는 하이브리드형 식물공장의 환경제어 방법으로서, 상기 인공광 식물공장의 암기에서 명기로의 전환시, 인공광 식물공장에서 재배될 식물에 빛을 공급하는 조명의 전원을 인가하는 단계; 및 상기 태양광 식물공장 및 인공광 식물공장의 각각의 온도에 기초하여, 상기 태양광 식물공장의 공기를 상기 인공광 식물공장에 공급하는 동작 및 상기 인공광 식물공장의 공기를 상기 태양광 식물공장에 공급하는 동작 중 적어도 하나의 동작을 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공광 및 태양광 조합형 식물공장의 환경제어 방법이 제공된다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of controlling an environment of a hybrid plant plant including a solar plant plant and an artificial plant plant disposed thereunder, the method comprising the steps of: Applying power of illumination to the plants to be grown in the plant; And an operation of supplying the air of the solar plant plant to the plant of the artificial light plant based on the temperature of each of the solar plant plant and the artificial plant plant and supplying the air of the artificial plant plant to the solar plant plant The method comprising the steps of: (a) performing at least one operation of at least one of an artificial light and a solar photovoltaic plant plant.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 태양광 식물공장과 인공광 식물공장을 결합한 하이브리드형 식물공장을 구성하고 태양광 식물공장과 인공광 식물공장의 환경을 서로 연계하여 제어함으로써 작물의 주년 생산이 가능한 이점이 있다. According to one embodiment of the present invention, a hybrid plant plant that combines a solar plant plant and an artificial light plant plant is constructed, and the environment of the solar plant plant and the artificial light plant plant is linked and controlled, have.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 환경제어 시스템을 구비할 수 있는 하이브리드형 식물공장의 단면도,
도2a 및 도2b는 도1의 하이브리드형 식물공장을 구성하는 태양광 식물공장 및 인공광 식물공장을 각각 설명하기 위한 도면,
도3은 일 실시예에 따른 하이브리드형 식물공장의 환경제어 시스템을 설명하기 위한 도면,
도4a 내지 도4c는 제1 실시예에 따라 하이브리드형 식물공장의 인공광 식물공장의 냉난방부하 예측량을 설명하기 위한 도면,
도5a 내지 도5c는 제2 실시예에 따라 하이브리드형 식물공장의 인공광 식물공장의 냉난방부하 예측량을 설명하기 위한 도면,
도6a 내지 도6c는 제3 실시예에 따라 하이브리드형 식물공장의 인공광 식물공장의 냉난방부하 예측량을 설명하기 위한 도면,
도7 및 도8은 일 실시예에 따른 하이브리드형 식물공장의 환경제어 방법을 설명하기 위한 도면,
도9는 본 발명의 효과를 설명하기 위한 도면으로, 도9a는 종래의 온실에서의 딸기 재배 과정을 설명하는 도면이고, 도9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 딸기 재배 과정을 설명하는 도면이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view of a hybrid plant plant having an environmental control system according to an embodiment of the present invention;
FIGS. 2A and 2B are diagrams for respectively illustrating a solar plant plant and an artificial plant plant constituting the hybrid plant plant of FIG. 1;
3 is a view for explaining an environmental control system of a hybrid plant plant according to an embodiment,
4A to 4C are diagrams for explaining the heating / cooling load prediction amount of an artificial light plant of a hybrid type plant factory according to the first embodiment,
5A to 5C are diagrams for explaining cooling / heating load predictive values of an artificial light plant of a hybrid plant plant according to the second embodiment,
6A to 6C are diagrams for explaining cooling / heating load predictive values of an artificial light plant of a hybrid type plant factory according to the third embodiment,
FIGS. 7 and 8 are views for explaining a method of controlling an environment of a hybrid plant according to an embodiment,
FIG. 9 is a view for explaining the effect of the present invention, FIG. 9A is a view for explaining a strawberry cultivation process in a conventional greenhouse, and FIG. 9B is a view for explaining a strawberry cultivation process according to an embodiment of the present invention .

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features, and advantages of the present invention will become more readily apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure can be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 "위"(또는 "아래", "오른쪽", 또는 "왼쪽")에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소의 위(또는 아래, 오른쪽, 또는 왼쪽)에 직접 위치될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.In this specification, when an element is referred to as being "above" (or "below", "right", or "left") another element, ) Or it may mean that a third component may be interposed therebetween. Further, in the drawings, the thickness of the components is exaggerated for an effective description of the technical content.

또한 본 명세서에서 구성요소간의 위치 관계를 설명하기 위해 사용되는 '상부(위)', '하부(아래)', '좌측', '우측', '전면', '후면' 등의 표현은 절대적 기준으로서의 방향이나 위치를 의미하지 않으며, 각 도면을 참조하여 본 발명을 설명할 때 해당 도면을 기준으로 설명의 편의를 위해 사용되는 상대적 표현이다. Also, in this specification, expressions such as 'upper', 'lower (lower)', 'left', 'right', 'front', 'rear' And it is a relative expression used for convenience of explanation based on the drawings when describing the present invention with reference to the respective drawings.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 구성요소들을 기술하기 위해서 사용된 경우, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.Where the terms first, second, etc. are used herein to describe components, these components should not be limited by such terms. These terms have only been used to distinguish one component from another. The embodiments described and exemplified herein also include their complementary embodiments.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. The terms "comprise" and / or "comprising" used in the specification do not exclude the presence or addition of one or more other elements.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In describing the specific embodiments below, various specific details have been set forth in order to explain the invention in greater detail and to assist in understanding it. However, it will be appreciated by those skilled in the art that the present invention may be understood by those skilled in the art without departing from such specific details. In some cases, it should be mentioned in advance that it is common knowledge in describing an invention that parts not significantly related to the invention are not described in order to avoid confusion in explaining the present invention.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 환경제어 시스템을 구비할 수 있는 하이브리드형 식물공장의 단면도이고, 도2a 및 도2b는 도1의 하이브리드형 식물공장을 구성하는 태양광 식물공장 및 인공광 식물공장을 각각 설명하기 위한 도면이다. FIG. 1 is a cross-sectional view of a hybrid plant plant capable of having an environmental control system according to an embodiment of the present invention. FIGS. 2a and 2b show a solar plant plant and an artificial light plant Respectively.

도면을 참조하면, 일 실시예에 따른 하이브리드형 식물공장(100)은 태양광으로 식물을 재배하는 태양광 식물공장(10) 및 인공광으로 식물을 재배하는 인공광 식물공장(20)을 포함한다. 태양광 식물공장(10)은 인공광 식물공장(20)의 상층부에 설치된다. 일 실시예에서 인공광 식물공장(20)은 예컨대 지상 1층에 해당하는 높이에 설치되고 태양광 식물공장(10)이 지상 2층에 해당하는 높이에 설치될 수 있다. 바람직하게는, 인공광 식물공장(20)이 지하에 설치하고 태양광 식물공장(10)이 그 상층부에 설치함으로써 인공광 식물공장(20)의 환경(예컨대 온도 및/또는 조도)을 목표 환경에 보다 용이하게 맞출 수 있다. Referring to the drawings, a hybrid plant plant 100 according to an embodiment includes a solar plant plant 10 for cultivating plants with sunlight and an artificial light plant plant 20 for cultivating plants with artificial light. The photovoltaic plant (10) is installed on the upper part of the artificial light plant (20). In one embodiment, the artificial light plant 20 may be installed at a height corresponding to one ground level, for example, and the solar plant 10 may be installed at a height corresponding to two stories above the ground. Preferably, the environment (e.g., temperature and / or illumination) of the artificial light plant plant 20 is more easily adapted to the target environment by installing the artificial light plant 20 in the basement and installing the solar plant 10 in the upper layer thereof .

도1 및 도2a를 참조하면, 태양광 식물공장(10)은 일반적인 온실이나 비닐하우스의 외관을 가질 수 있다. 즉 일정 높이의 벽면 및 태양이 투과할 수 있는 지붕으로 구성될 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 2A, the solar plant plant 10 may have the appearance of a general greenhouse or a vinyl house. That is, a wall of a certain height and a roof through which the sun can pass.

일 실시예에서 태양광 식물공장(10)이 내부 공기를 외부와 환기하기 위해 개폐가능한 하나 이상의 환기창(11) 및 내부 온도를 조절하기 위한 하나 이상의 난방기(19)를 포함한다. In one embodiment, the solar plant plant 10 includes at least one ventilation window 11 that can be opened and closed to ventilate the inside air to the outside, and at least one heater 19 to regulate the inside temperature.

인공광 식물공장(20)은 일반적인 인공광 식물공장의 형태를 가질 수 있다. 즉 외부 환경으로부터 격리가능하고 식물을 재배할 수 있는 공간을 가지며 이 식물 재배 공간의 환경(예컨대 온도 및/또는 조명)을 조절할 수 있는 장치로서 조명(21) 및 냉난방기(23)를 포함한다. 냉난방기(23)의 경우, 일 실시예에서 항상 10~20도 사이의 온도를 일정하게 유지하는 지중의 열을 이용하기 위해 지중 열교환기(231)를 추가로 포함할 수 있다. The artificial light plant 20 may take the form of a general artificial light plant. (21) and a cooling / heating unit (23) as a device capable of isolating an environment from the outside environment and having a space for plant growth and capable of adjusting the environment (for example, temperature and / or illumination) of the planting space. In the case of the cooling / heating unit 23, in one embodiment, it may further include an underground heat exchanger 231 to utilize the underground heat that always keeps the temperature between 10 and 20 degrees constant.

도1 및 도2에 도시한 구성요소 외에 태양광 식물공장(10) 및 인공광 식물공장(20)은 환경 조절을 위한 다른 구성요소를 추가로 포함할 수 있으며 이에 대해 도3을 참조하여 후술하기로 한다. In addition to the components shown in FIGS. 1 and 2, the solar plant plant 10 and the artificial plant plant 20 may further include other components for environmental control, which will be described later with reference to FIG. 3 do.

도3은 일 실시예에 따른 하이브리드형 식물공장의 환경제어 시스템을 설명하기 위한 도면으로, 태양광 식물공장(10) 및 인공광 식물공장(20)의 환경제어를 위한 시스템 구성을 도식적으로 표현한 것이다. FIG. 3 is a diagram for explaining an environmental control system of a hybrid plant plant according to an embodiment, and is a schematic representation of a system configuration for environmental control of a solar plant plant 10 and an artificial plant plant 20. FIG.

일 실시예에서 태양광 식물공장(10) 및 인공광 식물공장(20)에 대한 "환경" 제어는 예컨대 각각의 식물공장(10,20)의 온도 및/또는 조명을 제어하는 것을 의미한다. 그러나 대안적 실시예에서 환경 제어는 온도와 조명 외에 예컨대 습도 제어를 포함하거나 산소나 이산화탄소와 같이 공기의 특정 성분의 조절을 포함할 수도 있다. In one embodiment, "environmental" control for the photovoltaic plant 10 and the artificial light plant 20 means controlling the temperature and / or illumination of each plant plant 10,20, for example. However, in alternative embodiments, the environmental control may include, for example, humidity control in addition to temperature and illumination, or may involve the adjustment of certain components of the air such as oxygen or carbon dioxide.

도3을 참조하면, 하이브리드형 식물공장(100)은 태양광 식물공장(10) 및 이의 하층부에 배치되는 인공광 식물공장(20)을 포함한다. Referring to FIG. 3, the hybrid plant 100 includes a solar plant 10 and an artificial plant plant 20 disposed thereunder.

태양광 식물공장(10)은 환기창(11), 환기팬(13), 온도센서(15), 및 난방기(19)를 포함할 수 있다. 환기창(11)은 태양광 식물공장(10)의 내부 공기를 외부와 환기하기 위해 개폐가능 하도록 설치된다. 환기팬(13)은 태양광 식물공장(10)의 내부 공기를 강제적으로 외부와 환기하기 위해 추가로 설치가능한 것으로, 예컨대 태양광 식물공장(10)의 벽면에 하나 이상 설치될 수 있다. 난방기(19)는 태양광 식물공장(10)의 내부 온도를 조절하기 위해 설치된다. The solar plant plant 10 may include a ventilation window 11, a ventilation fan 13, a temperature sensor 15, and a radiator 19. The ventilation window 11 is installed to be openable and closable so as to ventilate the inside air of the solar plant 10. The ventilation fan 13 can be additionally installed to forcibly ventilate the inside air of the solar plant 10, for example, on the wall surface of the solar plant 10. The radiator 19 is installed to regulate the internal temperature of the solar plant 10.

일 실시예에서 하이브리드형 식물공장(100)은 제1 송풍기(17)를 더 포함한다. 제1 송풍기(17)는 태양광 식물공장(10)과 인공광 식물공장(20) 사이를 연통하도록 설치되고, 이에 따라 태양광 식물공장(10)의 공기를 흡입하여 인공광 식물공장(20) 내부로 배출하도록 동작할 수 있다. In one embodiment, the hybrid plant plant 100 further comprises a first blower 17. The first blower 17 is installed so as to communicate between the solar plant plant 10 and the artificial plant plant 20 so as to suck air from the solar plant plant 10 into the plant 20 of the artificial light plant And the like.

인공광 식물공장(20)은 다수의 조명(21), 냉난방기(23), 및 온도센서(25)를 포함할 수 있다. 조명(21)은 인공광 식물공장(20) 내에서 재배될 식물에 빛을 공급하기 위한 것이고 또한 동시에 조명(21)에서 나오는 열로 인해 인공광 식물공장(20) 내부의 온도를 상승시키는 역할도 한다. 일 실시예에서 조명(21)은 예컨대 형광등, 백열등, LED조명 등에서 선택될 수 있고, 또한 재배될 특정 식물 종류에 따라 특정 대역의 파장을 발하는 조명이 선택될 수도 있다. 냉난방기(23)는 인공광 식물장치(20)의 내부 온도를 조절하기 위한 것으로 냉방 기능과 난방 기능을 모두 포함하는 것이 바람직하며, 대안적으로 냉방기와 난방기가 별도로 설치되어도 무방하다. The artificial light plant plant 20 may include a plurality of lights 21, a cooling and heating unit 23, and a temperature sensor 25. [ The illumination 21 is for supplying light to the plant to be grown in the artificial light plant 20 and at the same time for raising the temperature inside the artificial light plant 20 due to the heat from the light 21. In one embodiment, the illumination 21 may be selected, for example, from fluorescent lamps, incandescent lamps, LED lighting, etc., and may also be selected to emit wavelengths of a particular band depending on the particular plant species being grown. The cooling / heating unit 23 is for controlling the internal temperature of the artificial light plant unit 20, and may include both a cooling function and a heating function. Alternatively, a cooler and a heater may be separately provided.

일 실시예에서 하이브리드형 식물공장(100)은 제2 송풍기(27)를 더 포함한다. 제2 송풍기(27)도 태양광 식물공장(10)과 인공광 식물공장(20) 사이를 연통하도록 설치되고, 이에 따라 인공광 식물공장(20)의 공기를 흡입하여 태양광 식물공장(10) 내부로 배출하도록 동작할 수 있다. In one embodiment, the hybrid plant plant 100 further comprises a second blower 27. The second blower 27 is also installed so as to communicate between the solar plant plant 10 and the artificial plant plant 20 so that the air in the plant 20 of the artificial light plant is sucked into the solar plant plant 10 And the like.

도시하지 않았지만, 바람직한 실시예에서 하이브리드형 식물공장(100)은 제어부를 더 포함한다. 이 제어부(미도시)는 하이브리드형 식물공장(100)의 상술한 구성요소들(환기팬, 온도센서, 냉난방기, 조명, 송풍기 등)과 각기 전기적으로 연결되거나 통신할 수 있도록 설치되어, 각 구성요소의 동작을 제어할 수 있다. 예컨대 제어부는 각 식물공장(10,20)에 설치된 온도센서(15,25)가 센싱한 온도 정보를 수신하여 이에 기초하여 환기팬(13), 난방기(19), 조명(21), 냉난방기(23), 제1 및 제2 송풍기(17,27)의 동작을 각각 제어할 수 있다. Although not shown, in the preferred embodiment, the hybrid plant plant 100 further includes a control unit. The control unit (not shown) is installed to be electrically connected to or communicable with the above-described components (ventilating fan, temperature sensor, air conditioner, lighting, blower, etc.) of the hybrid plant 100, Can be controlled. For example, the control unit receives the temperature information sensed by the temperature sensors 15 and 25 installed in the plant factories 10 and 20, and controls the ventilation fan 13, the heater 19, the illumination unit 21, ), And the operation of the first and second blowers 17 and 27, respectively.

한편 대안적 실시예에서, 하이브리드형 식물공장(100)은 인공광 식물공장(20)의 공기를 외부와 교환하도록 하는 송풍기를 추가로 더 포함할 수 있다. 예컨대 하이브리드형 식물공장 외부의 공기를 흡입하여 인공광 식물공장(20) 내부로 공급하는 제3 송풍기(미도시), 및 인공광 식물공장(20)의 공기를 흡입하여 하이브리드형 식물공장 외부로 배출하는 제4 송풍기(미도시)를 더 포함할 수 있고, 이러한 추가적인 송풍기에 의해 필요에 따라 인공광 식물공장(20) 내부 공기를 외부와 교환할 수 있다. On the other hand, in an alternative embodiment, the hybrid plant plant 100 may further include a blower to allow the air of the artificial light plant plant 20 to exchange with the outside. For example, a third blower (not shown) for sucking air outside the hybrid type plant and supplying the air to the inside of the artificial light plant 20, and a third blower for blowing air from the artificial light plant 20 to the outside of the hybrid type plant 4 blower (not shown), and the inside air of the artificial light plant plant 20 can be exchanged with the outside as needed by this additional blower.

도시한 하이브리드형 식물공장(100)에서 태양광 식물공장(10)은 태양의 유무에 따른 자연적 낮(주간)과 밤(야간)에 따라 명기(明期) 및 암기(暗期)가 정해진다. 그러나 인공광 식물공장(20)은 자연적인 주간/야간에 상관없이 조명(21)의 온-오프에 따라 명기/암기를 조절할 수 있으며, 반드시 주간에 명기가 되고 야간에 암기가 되어야 할 필요는 없다. In the hybrid plant (100) shown in the figure, the solar plant (10) is determined in light and dark (dark) according to the natural days (daytime) and night (nighttime) depending on the presence or absence of the sun. However, the artificial light plant 20 can regulate the name / memorization according to the on / off of the light 21 regardless of the natural day / night, and it is not necessary to be memorized at night and always specified in the daytime.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 인공광 식물공장(20)에 대한 명기/암기의 시기는 인공광 식물공장(20)의 전열부하(heat transmission load) 및 조명(21)의 조명부하에 따라 결정된다. 즉 자연적 주간/야간에 관계없이, 인공광 식물공장(20)의 외부로 전달되는 열량 및 조명에 의한 발열의 정도에 따라 인공광 식물공장(20)의 명기와 암기의 시기를 설정할 수 있다. According to a preferred embodiment of the present invention, the timing of memorization / memorization of the artificial light plant 20 is determined according to the heat transmission load of the artificial light plant 20 and the illumination load of the light 21. That is, irrespective of the natural daytime / nighttime, the date and time of the artificial light plant 20 can be set according to the amount of heat transferred to the outside of the artificial light plant 20 and the degree of heat generated by the light.

이와 관련하여 도4 내지 도6을 참조하여 인공광 식물공장(20)의 특정 조건에서의 냉난방부하량에 따른 명기/암기 시기의 결정을 설명하기로 한다. 4 to 6, the determination of the clear / memorized time according to the heating / cooling load under the specific conditions of the artificial light plant 20 will be described.

도4a 내지 도4c는 제1 실시예에 따라 하이브리드형 식물공장의 인공광 식물공장의 냉난방부하 예측량을 설명하기 위한 도면이다. 4A to 4C are diagrams for explaining cooling / heating load predictive values of an artificial light plant of a hybrid type plant factory according to the first embodiment.

도4a 내지 도4c는 각각 여름철, 겨울철, 및 봄가을철의 예측량이며, 조명(21)으로서 1.2m 길이의 60W(와트)짜리 형광등을 사용하는 경우이다. Figs. 4A to 4C are prediction amounts of summer, winter, and spring and autumn, respectively. In this case, a 60W (wattage) fluorescent lamp having a length of 1.2 m is used as the illumination 21.

도4의 표에서 최대 전열부하는 최대야간냉방부하의 값을 이용하기로 한다. 일반적으로 최대야간냉방부하(Qm)(단위: kcal/hr)는 다음 수식으로 표현된다. In the table of FIG. 4, the value of the maximum night heating load is used as the maximum heat transfer load. In general, the maximum night cooling load Qm (unit: kcal / hr) is expressed by the following equation.

Qm = {Ag*(qt + qv) + As*qs}(1 + fw)Qm = {Ag * (qt + qv) + As * qs} (1 + fw)

여기서, Ag는 온실의 피복면적(㎡), As는 온실의 상면적(㎡), qt는 단위 피복면의 관류열부하(kcal/㎡·hr), qv는 간극환기 전열부하(kcal/㎡·hr), qs는 단위 상면적당 지표전열부하(kcal/㎡·hr), 그리고 fw는 안전율을 각각 의미한다. (Kcal / m < 2 > hr), qv is the gap ventilation heat transfer load (kcal / m < 2 & ), qs is the surface heat transfer load per unit area (kcal / ㎡ · hr), and fw is the safety factor.

한편 상기 수식의 최대야간냉방부하는 아래와 같이 간단화된 수식으로 표현될 수도 있다. On the other hand, the maximum night cooling load of the above equation may be expressed by the following simplified formula.

Qm = Ag*U*(To - Tc) Qm = Ag * U * (To - Tc)

여기서 Ag는 온실의 피복면적(㎡), U는 야간냉방 부하계수((kcal/㎡·hr·℃), Tc는 냉방설정 실온(℃), 그리고 To는 설계 외기온(℃)을 각각 의미한다. Where U is the night cooling load factor (kcal / m < 2 > hr. DEG C), Tc is the cooling set room temperature (DEG C), and To is the design ambient temperature (DEG C), respectively.

상기 수식에서 야간냉방 부하계수(U)는 피복 방법에 따라 달라질 수 있으며, 예를 들어 1중 피복인 경우 계수(U)는 1.7로 설정할 수 있고 1중 피복과 1층 커튼으로 피복할 경우 1.2로 설정할 수 있다. 도4 내지 도6의 실시예에서는 이 값을 2.0으로 설정하기로 한다. In the above equation, the night cooling load factor (U) can be varied depending on the coating method. For example, in the case of a single coating, the coefficient (U) can be set to 1.7, and when it is coated with a single- Can be set. In the embodiment of Figs. 4 to 6, this value is set to 2.0.

일 예로서 인공광 식물공장(20)의 피복면적을 200㎡이라고 가정하고, 도4a에 표시한 바와 같이 여름철의 주간 외기온을 섭씨 40도, 야간 외기온을 섭씨 30도로 각각 가정하고, 식물공장(20) 내부 목표온도로서 주간 온도를 25도, 야간 온도를 10도로 각각 설정하였고, 이에 따라 상기 간단화된 수식에 따라 최대야간냉방부하를 계산한 값을 도면의 표의 최대전열부하 값으로 사용하였다. Assuming that the covered area of the artificial light plant 20 is 200 m 2, for example, assuming that the daytime outdoor temperature and the nighttime outdoor temperature are 40 ° C. and 30 ° C., respectively, as shown in FIG. 4A, As the internal target temperature, the daytime temperature was set at 25 degrees and the nighttime temperature was set at 10 degrees, respectively, and the value obtained by calculating the maximum night cooling load according to the simplified formula was used as the maximum heat transfer load value in the table of the drawing.

또한 도면의 표의 조명부하는 조명(21)에 의한 열량을 나타내며, 식물공장(20)의 내부 면적을 고려하여 4개x6열x3실의 형광등을 사용할 경우 대략 9,288kcal/hr의 조명부하가 나온다. In addition, the figure shows the amount of heat generated by the lighting unit 21 in the table in the drawing, and in consideration of the internal area of the plant 20, a lighting load of approximately 9,288 kcal / hr is obtained when a fluorescent lamp of 4 x 6 columns x 3 rooms is used.

이에 따라 표에서 최대 열용량은 최대전열부하와 조명부하를 합산한 값이고, 냉난방기 용량은 최대열용량에 비례하여 결정된다. 이 때 냉방 용량의 단위는 RT(냉동톤, 3320Kcal/hr)로 나타내고 난방기용량의 단위는 KW(킬로와트, 860Kcal/hr)로 표시하였다. Accordingly, the maximum heat capacity in the table is the sum of the maximum heat transfer load and the illumination load, and the capacity of the cooling / heating unit is determined in proportion to the maximum heat capacity. At this time, the unit of the cooling capacity is represented by RT (refrigerated tone, 3320 Kcal / hr) and the unit of the heating capacity is expressed by KW (kilowatt, 860 Kcal / hr).

도면의 표에서 알 수 있듯이 주간과 야간시의 냉난방기 용량은 주간과 야간 각각에서의 외부온도(To)와 목표온도(Tc)의 차이 및 조명 온-오프에 따른 조명부하에 따라 냉난방기 용량이 결정된다. 이 때 주간을 명기로 하고 야간을 암기로 하는 제1 경우(표에서 검은색 글자로 표시) 최대열용량의 합산값과 주간을 암기로 하고 야간을 명기로 하는 제2 경우(표에서 빨간색 글자로 표시) 최대열용량의 합산값이 대략 비슷하지만, 상기 제1 경우가 더 큰 용량의 냉난방기를 사용해야 하는 단점이 있다. 따라서 설비 비용을 절감하면서 운영하기 위해서는 상기 제2 경우, 즉 주간을 암기로 하고 야간을 명기로 하여 인공광 식물공장(20)을 냉방하는 것이 바람직하다. As can be seen from the table, the capacity of the cooling and heating apparatus is determined according to the difference between the outside temperature To and the target temperature Tc in the daytime and the nighttime and the lighting load according to the lighting on-off, . In this case, the first case where the day is specified and the night is memorized (indicated by a black letter in the table), the total value of the maximum heat capacity and the second case where the day is memorized and the night is specified ), The sum of the maximum heat capacities is approximately the same, but the first case has a disadvantage that a larger capacity of the air conditioner must be used. Therefore, in order to reduce the facility cost, it is preferable to cool the artificial light plant 20 in the second case, that is, to memorize the day and specify the night.

도4b는 인공광 식물공장(20) 내부 조건은 도4a와 동일하고 주간 및 야간의 외부 온도(To)만 상이한 경우이다. 도4b에서 최대 열용량과 냉난방기 용량을 살펴보면, 주간을 명기로 하고 야간을 암기로 하는 제1 경우(표에서 검은색 글자로 표시) 최대열용량의 합산값과 주간을 암기로 하고 야간을 명기로 하는 제2 경우(표에서 빨간색 글자로 표시) 최대열용량의 합산값이 동일하지만 상기 제1 경우가 더 큰 용량의 냉난방기를 사용해야 하는 단점이 있으므로, 상기 제2 경우, 즉 주간을 암기로 하고 야간을 명기로 하여 인공광 식물공장(20)을 난방하는 것이 바람직하다. FIG. 4B shows a case in which the inside condition of the artificial light plant 20 is the same as that in FIG. 4A, and only the outside temperature To of the daytime and nighttime is different. In FIG. 4B, the maximum heat capacity and the capacity of the air conditioner are shown in a first case (indicated by a black letter in the table) in which the day is memorized and the night is memorized 2 (indicated by red letters in the table), the sum of the maximum heat capacities is the same, but in the first case, there is a disadvantage that a larger capacity air conditioner must be used. Therefore, in the second case, So that the artificial light plant 20 is heated.

마찬가지로 도4c는 봄가을철의 예측량을 나타낸 것으로 주간 및 야간의 외부 온도(To)만 상이하고 나머지 조건은 도4a 또는 도4b와 동일하다고 가정하였으며, 이 경우에도 주간을 암기로 하고 야간을 명기로 하여 인공광 식물공장(20)을 냉방하는 것이 바람직함을 알 수 있다. Likewise, FIG. 4C shows the predicted amount of spring and autumn, which is assumed to be different from the outside temperature To of the daytime and nighttime, and the remaining conditions are the same as in FIG. 4A or FIG. 4B. In this case, It is preferable to cool the artificial light plant 20.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면 인공광 식물공장의 명기 및 암기의 시기는 인공광 식물공장(20)의 외부에 대한 최대 전열부하 및 조명(21)의 조명부하에 기초하여 결정될 수 있고, 추가적으로, 냉난방기의 최대용량에 따라(즉, 가능하면 작은 용량의 냉난방기를 사용하는 쪽으로) 결정될 수 있다. As described above, according to the embodiment of the present invention, the date and time of the artificial light plant factory can be determined based on the maximum heat transfer load to the exterior of the artificial light plant plant 20 and the illumination load of the light 21, , It can be determined according to the maximum capacity of the air conditioner (i. E. Towards the use of a small capacity air conditioner if possible).

한편 도5a 내지 도5c는 제2 실시예에 따라 하이브리드형 식물공장의 인공광 식물공장의 냉난방부하 예측량을 설명하기 위한 도면으로, 도5a 내지 도5c는 각각 여름철, 겨울철, 및 봄가을철의 예측량이며, 조명(21)으로서 1.2m 길이의 40W 형광등을 사용하는 경우이며 나머지 조건은 도4와 동일하다고 전제하였다. 5A to 5C are diagrams for explaining the cooling / heating load forecasting amount of an artificial light plant plant of a hybrid plant plant according to the second embodiment. Figs. 5A to 5C are predicted values for summer season, winter season, A case in which a 40 W fluorescent lamp having a length of 1.2 m is used as the illumination 21, and the other conditions are assumed to be the same as in Fig.

도5a 및 도5b에서 알 수 있듯이, 여름과 겨울철의 경우 도4a와 도4b와 마찬가지로 주간을 암기로 하고 야간을 명기로 하여 인공광 식물공장(20)을 각각 냉방하거나(여름철) 난방하는 것(겨울철)이 바람직하다. 또한 도5c에 도시한 바와 같이, 봄가을에는 주간을 암기로 하고 야간을 명기로 하되 암기시에는 냉방을 하고 명기시에는 난방을 하는 것이 바람직하다. As can be seen from Figs. 5A and 5B, in the case of summer and winter, the daytime is memorized and the artificial light plant 20 is cooled (summer season) ) Is preferable. Also, as shown in FIG. 5C, it is desirable to memorize the daytime in the spring and fall and specify the nighttime, but it is preferable to cool the room at the time of memorization, and to heat the room at the specified time.

도6a 내지 도6c는 제3 실시예에 따라 하이브리드형 식물공장의 인공광 식물공장의 냉난방부하 예측량을 설명하기 위한 도면으로, 도6a 내지 도6c는 각각 여름철, 겨울철, 및 봄가을철의 예측량이며, 조명(21)으로서 LED 광원을 사용하는 경우이며 나머지 조건은 도4와 동일하다고 전제하였다. 6A to 6C are diagrams for explaining the cooling / heating load forecasting amount of an artificial light plant of a hybrid plant plant according to the third embodiment. Figs. 6A to 6C are prediction amounts of summer, winter, The LED light source is used as the light source 21, and the remaining conditions are assumed to be the same as in Fig.

일반적으로 LED의 발열량이 작기 때문에 조명부하가 형광등의 조명부하에 비해 작음을 알 수 있다. 따라서 도6a 및 도6b의 표에서 알 수 있듯이 LED 광원의 경우에는 주간을 명기로 하고 야간을 암기로 하여 인공광 식물공장(20)을 각각 냉방하거나(여름철) 난방하는 것(겨울철)이 바람직하고, 또한 도6c에 도시한 바와 같이 봄가을에는 주간을 명기로 하고 야간을 암기로 하되 암기시에는 냉방을 하고 명기시에는 난방을 하는 것이 바람직하다. Generally, since the amount of heat generated by the LED is small, it can be seen that the illumination load is smaller than the illumination load of the fluorescent lamp. Therefore, as shown in the tables of FIGS. 6A and 6B, in the case of the LED light source, it is preferable to heat the artificial light plant plant 20 (summer season) or to heat the summer plant (winter season) Also, as shown in FIG. 6C, it is preferable to specify the day of the week in spring and to memorize the nighttime, but to cool the nighttime, and to heat the nighttime.

이제 도7 및 도8을 참조하여 일 실시예에 따른 하이브리드형 식물공장의 환경제어 방법을 설명하기로 한다. Hereinafter, a method for controlling the environment of a hybrid plant plant according to an embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG.

도7을 참조하면, 인공광 식물공장(20)은 주간에 암기, 야간에 명기로 유지하고, 여름철에 태양광 식물공장(10)의 실내 온도를 낮에는 대략 30~40도, 밤에는 대략 20~25도라고 가정하고, 인공광 식물공장(20)의 실내 온도는 목표 온도와 동일하게 낮에 대략 25도로 유지되고 밤에 대략 10도로 유지된다고 가정한다. Referring to FIG. 7, the artificial light plant 20 maintains its daytime temperature in the nighttime, and the indoor temperature of the solar plant 10 in summer is about 30 to 40 degrees in the daytime, 25 degrees, and it is assumed that the room temperature of the artificial light plant 20 is maintained at about 25 degrees in the daytime, which is the same as the target temperature, and is maintained at about 10 degrees in the nighttime.

이러한 환경에서, 낮에서 밤으로 바뀌는 기간, 즉 태양광 식물공장(10)은 명기에서 암기로 전환되고 인공광 식물공장(20)은 암기에서 명기로 전환되는 기간을 살펴보면, 대략 30~40도로 유지되는 태양광 식물공장(10)은 환기창(11) 또는 환기팬(13)에 의한 환기 뿐만 아니라, 제2 송풍기(27)의 송풍에 의해, 암기에서 10도로 유지되었던 인공광 식물공장(20)의 공기를 공급받음으로써 온도를 20~25도로 훨씬 빨리 떨어뜨릴 수 있다. In this environment, the period of changing from day to night, that is, the photovoltaic plant 10 is switched from the famous plant to the memorization, and the artificial light plant 20 is maintained at about 30 to 40 degrees, The photovoltaic plant plant 10 is not only ventilated by the ventilating window 11 or the ventilating fan 13 but also by the blowing of the second ventilator 27 to the air of the artificial light plant 20, The temperature can be dropped by 20 to 25 degrees much faster by being supplied.

또한 10도로 유지되는 인공광 식물공장(20)은 조명(21) 뿐만 아니라, 제1 송풍기(17)의 송풍에 의해, 명기에서 30~40도로 유지되었던 태양광 식물공장(10)의 공기를 공급받음으로써 목표 온도인 25도로 온도를 훨씬 빨리 상승시킬 수 있다. 이 때 필요에 따라 냉난방기(23)의 난방 동작에 의해 온도 상승 시간을 더 줄일 수 있다. The artificial light plant 20 that is maintained at 10 degrees is supplied with air from the solar plant 10 that has been maintained at 30 to 40 degrees in the known art by the blowing of the first blower 17 as well as the light 21 The target temperature of 25 degrees Celsius can be raised much faster. At this time, the temperature rise time can be further reduced by the heating operation of the cooling / heating unit 23 as necessary.

또한 도7을 보면 명기/암기 기간에 상관없이 인공광 식물공장(20)의 온도가 태양광 식물공장(10)의 온도에 비해 항상 낮거나 비슷하므로, 필요에 따라 태양광 식물공장(10)의 온도를 조절하기 위해(예컨대, 태양열이 매우 높은 경우 실내 온도를 낮추기 위해), 제2 송풍기(27)를 이용하여 인공광 식물공장(20)의 실내 공기를 태양광 식물공장(10) 내부로 공급할 수 있다.7, the temperature of the artificial light plant 20 is always lower than or similar to the temperature of the solar plant 10, regardless of the specified / memorized period, so that the temperature of the solar plant 10 The indoor air of the artificial light plant 20 can be supplied to the inside of the solar plant 10 by using the second blower 27 in order to adjust the temperature of the plant 20 (for example, to lower the room temperature when the solar heat is very high) .

한편 도7에서 겨울철의 경우, 태양광 식물공장(10)의 실내 온도가 낮에는 대략 20~30도, 밤에는 대략 10~20도라고 가정하고, 인공광 식물공장(20)의 실내 온도는 낮에 대략 25도로 유지되고 밤에 대략 10도로 유지된다고 가정한다. 7, it is assumed that the indoor temperature of the solar plant 10 is about 20 to 30 degrees in the daytime and about 10 to 20 degrees in the nighttime, and the indoor temperature of the artificial light plant 20 is about 25 degrees and maintained at about 10 degrees at night.

이러한 환경에서, 낮에서 밤으로 바뀌는 기간, 즉 태양광 식물공장(10)은 명기에서 암기로 전환되고 인공광 식물공장(20)은 암기에서 명기로 전환되는 기간을 살펴보면, 대략 20~30도로 유지되는 태양광 식물공장(10)은 난방기(19) 뿐만 아니라, 제2 송풍기(27)의 송풍에 의해, 암기에서 10도로 유지되었던 인공광 식물공장(20)의 공기를 공급받음으로써 온도를 10~20도로 훨씬 빨리 떨어뜨릴 수 있다. 암기에서 10도로 유지되는 인공광 식물공장(20)은 조명(21) 뿐만 아니라, 제1 송풍기(17)의 송풍에 의해, 명기에서 20~30도로 유지되었던 태양광 식물공장(10)의 공기를 공급받음으로써 목표 온도인 25도로 빨리 상승시킬 수 있다. 이 때 필요에 따라 냉난방기(23)의 난방 동작에 의해 온도 상승 시간을 더 줄일 수 있음은 물론이다. In this environment, the period of changing from day to night, that is, the solar photovoltaic plant (10) is converted from the famous plant to the memorization and the artificial light plant (20) is maintained at about 20 to 30 degrees The solar plant plant 10 receives the air of the artificial light plant 20 which has been kept at 10 degrees in the dark by the blowing of the second blower 27 as well as the heater 19, You can drop it much faster. The artificial light plant factory 20 which is maintained at 10 degrees from the memorization supplies the air of the solar plant plant 10 which has been maintained at 20 to 30 degrees from the known plant by the blowing of the first blower 17 as well as the light 21 The target temperature can be raised by 25 degrees. In this case, it is needless to say that the temperature rise time can be further reduced by the heating operation of the cooling / heating unit 23 as necessary.

마찬가지로, 밤에서 낮으로 바뀌는 기간, 즉 태양광 식물공장(10)은 암기에서 명기로 전환되고 인공광 식물공장(20)은 명기에서 암기로 전환되는 기간을 살펴보면, 대략 10~20도로 유지되는 태양광 식물공장(10)은 태양광 및 난방기(19) 뿐만 아니라, 제2 송풍기(27)의 송풍에 의해, 명기에서 25도로 유지되었던 인공광 식물공장(20)의 공기를 공급받음으로써 온도를 훨씬 빨리 상승시킬 수 있다. 또한 명기에서 25도로 유지되는 인공광 식물공장(20)은 냉방기 뿐만 아니라, 제1 송풍기(17)의 송풍에 의해, 암기에서 대략 10~20도로 유지되었던 태양광 식물공장(10)의 공기를 공급받음으로써 목표 온도인 10도로 훨씬 빨리 하강할 수 있다. Likewise, the period of changing from night to day, that is, the period from the solar plant plant 10 to the summer plantation, and the artificial light plant 20 from the summer plant to the memorization, The plant plant 10 receives the air of the artificial light plant 20 which has been kept at 25 degrees in the known temperature by the blowing of the second blower 27 as well as the sunlight and the heater 19, . In addition, the artificial light plant 20, which is maintained at 25 degrees in the known art, receives air from the solar plant 10, which has been kept at about 10 to 20 degrees in the dark by the blowing of the first blower 17, So that the target temperature can be lowered to 10 degrees much faster.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면 태양광 식물공장(10)과 인공광 식물공장(20)의 각각의 명기와 암기 사이의 전환시 제1 송풍기(17) 및/또는 제2 송풍기(27)의 동작에 의해 태앙광 식물공장(10)의 공기와 인공광 식물공장(20)의 공기를 교환함으로써 목표 온도로 신속하게 상승 또는 하강할 수 있고, 더욱이 이 경우 실내 온도의 상승/하강을 위한 난방기 및/또는 냉방기를 가동할 필요가 없거나 가동하더라도 기존에 의해 가동량을 줄일 수 있으므로 에너지 효율도 더 좋아지는 이점이 있다. As described above, according to the embodiment of the present invention, the first blower 17 and / or the second blower 27 can be operated at the time of switching between the known plant and the artificial plant plant 20, It is possible to rapidly raise or lower the target temperature by exchanging the air of the lightening plant plant 10 and the air of the artificial light plant 20 by the operation of the heater 10 for raising or lowering the room temperature, And / or even if the air conditioner does not need to be operated or operated, the amount of operation can be reduced by the conventional method, and the energy efficiency is also improved.

도8은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드형 식물공장에서 태양광 식물공장과 인공광 식물공장의 각각에 대한 계절별 냉방/난방 모드시 사용하는 장치를 예시한 것이다. FIG. 8 illustrates an apparatus for use in a seasonal cooling / heating mode for each of a solar plant plant and an artificial light plant plant in a hybrid plant plant according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 예컨대 태양광 식물공장(10)은 여름철에 환기창(11), 환기팬(13), 그리고 제1 및 제2 송풍기(17,27)에 의해 냉방을 할 수 있다. 또한 인공광 식물공장(20)의 경우, 인공광 식물공장의 냉방시, 냉난방기(23)를 냉각모드에서 동작시킴과 동시에 제1 및 제2 송풍기(17,27) 중 적어도 하나를 동작시킴으로써 냉방을 행할 수 있고, 인공광 식물공장의 난방시, 냉난방기(23)를 난방모드에서 동작시킴과 동시에 제1 및 제2 송풍기(17,27) 중 적어도 하나를 동작시킴으로써 난방을 행할 수 있다. Referring to the drawings, for example, a solar plant plant 10 can be cooled by a ventilation window 11, a ventilation fan 13, and first and second blowers 17 and 27 in summer. Also, in the case of the artificial light plant 20, cooling can be performed by operating at least one of the first and second blowers 17 and 27 while operating the cooling / heating unit 23 in the cooling mode at the time of cooling the artificial light plant plant When the artificial light plant plant is heated, the heating and cooling apparatus 23 can be operated in the heating mode and at the same time, at least one of the first and second blowers 17 and 27 can be operated for heating.

도9는 본 발명의 효과를 설명하기 위한 도면으로, 딸기를 재배하는 구체적 실시예의 경우 도9a는 종래의 온실에서의 딸기 재배 과정을 설명하는 도면이고, 도9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 딸기 재배 과정을 설명하는 도면이다.FIG. 9 is a view for explaining the effect of the present invention. In the case of a concrete embodiment for growing strawberry, FIG. 9A is a view for explaining a strawberry cultivation process in a conventional greenhouse, and FIG. This diagram illustrates the process of growing strawberries.

도9a를 참조하면, 온실 재배의 경우, 일반적으로 육묘장에서 3월부터 육묘(育苗)를 시작하여 9월에 정식(定植: 묘종을 제 자리에 심는 것)하고 재배를 하여 11월부터 그 다음해 수확하여 대략 5월까지 수확한다. 그러나 이 경우 3월 이후에는 온도가 높아져서 당도 및 경도가 저하하기 때문에 상품성이 낮아지고 5월 이후부터는 신선한 딸기를 공급할 수 없는 문제가 있었다. Referring to FIG. 9A, in the case of greenhouse cultivation, seedling cultivation started from March in the nursery in general, and formal cultivation in September, and cultivation was carried out from November to the following year Harvest and harvest until about May. However, in this case, since the temperature becomes higher after March, the sugar content and hardness are lowered, so that the merchantability is lowered, and fresh strawberries can not be supplied after May.

이에 대해 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드형 식물공장을 이용할 경우, 도9b를 참조하면, 태양광 식물공장(10)에서 3월에 육묘 시작해서 8월쯤 정식하고, 그 다음해 3월까지 수확을 할 수 있다. 그 후, 태양광 식물공장(10)에서 재배하던 딸기를 인공광 식물공장(20)으로 옮기고, 태양광 식물공장(10)에는 새로운 묘종을 가져와 심어서 육묘를 계속한다. 인공광 식물공장(20)에서는 상술한 바와 같이 실내 온도를 명기 25도, 암기 10도로 안정적으로 유지할 수 있으므로, 태양광 식물공장(10)에서 옮겨온 딸기를 그 다음해 3월까지 거의 1년간 계속적으로 수확을 할 수 있다. 즉 품질 좋은 딸기의 주년 생산(year-round production)이 가능해진다. In contrast, referring to FIG. 9B, when a hybrid plant plant according to an embodiment of the present invention is used, seedling cultivation starts in March at a solar plant plant 10 and is completed by August, can do. Thereafter, the strawberry cultivated in the solar plant (10) is transferred to the artificial light plant (20), the new plant is planted in the solar plant (10) and the seedlings are continued. As described above, the artificial light plant (20) can stably maintain the room temperature at 25 degrees Celsius and 10 degrees at the dark place, so that strawberries transferred from the solar plant (10) are harvested continuously for almost one year until March of the following year can do. In other words, year-round production of quality strawberries becomes possible.

이와 같이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상술한 명세서의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Various modifications and variations of the present invention are possible in light of the above teachings. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims, as well as the appended claims.

10: 태양광 식물공장
20: 인공광 식물공장
100: 하이브리드형 식물공장
10: Photovoltaic plant
20: Artificial light plants
100: Hybrid plant

Claims (10)

태양광 식물공장 및 이의 하층부에 배치된 인공광 식물공장을 포함하는 하이브리드형 식물공장의 환경제어 시스템으로서,
상기 태양광 식물공장은, 내부 공기를 외부와 환기하기 위한 하나 이상의 환기팬(13); 내부 온도를 조절하기 위한 난방기(19), 내부 공기를 외부와 환기하기 위해 개폐가능한 하나 이상의 환기창(11);를 포함하고,
상기 인공광 식물공장은, 내부에서 재배될 식물에 빛을 공급하기 위한 조명(21); 내부 온도를 조절하기 위한 냉난방기(23); 상기 하이브리드형 식물공장 외부의 공기를 흡입하여 상기 인공광 식물공장 내부로 공급하는 제3 송풍기; 및 상기 인공광 식물공장의 공기를 흡입하여 상기 하이브리드형 식물공장 외부로 배출하는 제4 송풍기;를 포함하고,
상기 내부에서 재배될 식물은 딸기이며,
상기 환경제어 시스템은,
상기 태양광 식물공장의 공기를 흡입하여 상기 인공광 식물공장 내부로 배출하는 제1 송풍기(17); 및 상기 인공광 식물공장의 공기를 흡입하여 상기 태양광 식물공장 내부로 배출하는 제2 송풍기(27);를 포함하고,
상기 환경제어 시스템은,
상기 인공광 식물공장의 외부에 대한 최대 전열부하 및 상기 조명(21)의 조명부하에 기초하여 상기 인공광 식물공장 내의 명기 및 암기의 시기를 결정하되, 주간에는 상기 인공광 식물공장 내는 암기이고, 야간에는 상기 인공광 식물공장내는 명기가 되도록 하고
상기 환경제어 시스템은,
상기 인공광 식물공장의 명기와 암기 사이의 전환시, 상기 제1 및 제2 송풍기의 동작에 의해 상기 태양광 식물공장의 공기와 상기 인공광 식물공장의 공기를 교환하며,
상기 환경제어 시스템은,
상기 인공광 식물공장의 냉방시, 상기 냉난방기(23)를 냉각모드에서 동작시킴과 동시에, 상기 제1 및 제2 송풍기 중 적어도 하나를 동작시키고,
상기 인공광 식물공장의 난방시, 상기 냉난방기(23)를 난방모드에서 동작시킴과 동시에, 상기 제1 및 제2 송풍기 중 적어도 하나를 동작시키고,
상기 환경제어 시스템은,
상기 인공광 식물공장의 암기에서 명기로의 전환시,
인공광 식물공장에서 재배될 식물에 빛을 공급하는 조명의 전원을 인가하는 동작을 수행하고, 그리고 상기 태양광 식물공장 및 인공광 식물공장의 각각의 온도에 기초하여, 상기 태양광 식물공장의 공기를 상기 인공광 식물공장에 공급하는 동작 및 상기 인공광 식물공장의 공기를 상기 태양광 식물공장에 공급하는 동작 중 적어도 하나의 동작을 수행하며, 또한,
상기 환경제어 시스템은,
상기 인공광 식물공장의 명기에서 암기로의 전환시,
상기 조명의 전원 인가를 중단하는 동작을 수행하고, 그리고 상기 태양광 식물공장 및 인공광 식물공장의 각각의 온도에 기초하여, 상기 태양광 식물공장의 공기를 상기 인공광 식물공장에 공급하는 동작 및 상기 인공광 식물공장의 공기를 상기 태양광 식물공장에 공급하는 동작 중 적어도 하나의 동작을 수행하는 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 하이브리드형 식물공장의 환경제어 시스템.
An environmental control system for a hybrid plant plant including a solar plant plant and an artificial plant plant disposed thereunder,
The solar plant plant comprises: at least one ventilation fan (13) for ventilating the inside air to the outside; A radiator (19) for adjusting an internal temperature, and at least one ventilation window (11) capable of opening and closing to ventilate the inside air,
The artificial light plant includes a light (21) for supplying light to a plant to be cultivated therein; A cooling / heating unit 23 for adjusting an internal temperature; A third blower for sucking air outside the hybrid type plant and supplying the air to the inside of the artificial light plant; And a fourth blower for sucking the air of the artificial light plant plant and discharging the air to the outside of the hybrid plant plant,
The plant to be grown internally is strawberry,
The environmental control system includes:
A first blower 17 for sucking the air of the solar plant plant and discharging the air into the plant of the artificial light plant; And a second blower (27) for sucking the air of the artificial light plant plant and discharging the air into the solar plant plant,
The environmental control system includes:
The light emitting period of the artificial light plant is determined based on the maximum heat transfer load on the exterior of the artificial light plant and the illumination load of the light 21. In the daytime, Make an artificial light plant factory
The environmental control system includes:
Exchanging the air of the photovoltaic plant plant and the air of the artificial light plant plant by the operation of the first and second blowers at the time of switching between the first plant and the second plant,
The environmental control system includes:
The air conditioner 23 is operated in a cooling mode and at least one of the first and second blowers is operated when cooling the plant of the artificial light plant,
The air conditioner 23 is operated in a heating mode and at least one of the first and second blowers is operated when the artificial light plant plant is heated,
The environmental control system includes:
Upon switching from the memorization of the artificial light plant plant to the known art,
Wherein the operation of applying the power of the illumination supplying the light to the plant to be cultivated by the artificial light plant plant is carried out and the air of the solar plant plant is converted into the air of the light plant plant based on the temperature of each of the solar plant plant and the artificial light plant plant An operation of supplying the photovoltaic power plant to an artificial light plant plant, and an operation of supplying the air of the artificial light plant plant to the solar plant plant,
The environmental control system includes:
Upon switching from the artificial plant plant to the memorization plant,
The operation of supplying the air of the solar plant plant to the plant of the artificial light plant based on the temperature of each of the solar plant plant and the artificial light plant plant, And an operation of supplying air of the plant plant to the solar plant plant, and performing an operation of supplying air of the plant plant to the solar plant plant.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 태양광 식물공장 및 이의 하층부에 배치된 인공광 식물공장을 포함하는 하이브리드형 식물공장의 환경제어 방법으로서,
상기 인공광 식물공장의 암기에서 명기로의 전환시,
인공광 식물공장에서 재배될 식물에 빛을 공급하는 조명의 전원을 인가하는 단계; 및
상기 태양광 식물공장 및 인공광 식물공장의 각각의 온도에 기초하여, 상기 태양광 식물공장의 공기를 상기 인공광 식물공장에 공급하는 동작 및 상기 인공광 식물공장의 공기를 상기 태양광 식물공장에 공급하는 동작 중 적어도 하나의 동작을 수행하는 단계;를 수행하고,
상기 인공광 식물공장의 명기에서 암기로의 전환시,
상기 조명의 전원 인가를 중단하는 단계; 및
상기 태양광 식물공장 및 인공광 식물공장의 각각의 온도에 기초하여, 상기 태양광 식물공장의 공기를 상기 인공광 식물공장에 공급하는 동작 및 상기 인공광 식물공장의 공기를 상기 태양광 식물공장에 공급하는 동작 중 적어도 하나의 동작을 수행하는 단계;를 수행하며,
상기 내부에서 재배될 식물은 딸기이며,
상기 인공광 식물공장내의 명기 및 암기의 시기는 상기 인공광 식물공장의 외부에 대한 최대 전열부하 및 상기 조명의 조명부하에 기초하여 결정된 것으로서, 주간에는 상기 인공광 식물공장 내는 암기이고, 야간에는 상기 인공광 식물공장내는 명기인 것인, 하이브리드형 식물공장의 환경제어 방법.
An environmental control method for a hybrid plant plant including a solar plant plant and an artificial plant plant disposed thereunder,
Upon switching from the memorization of the artificial light plant plant to the known art,
The method comprising the steps of: applying power to an artificial light plant plant to illuminate a plant to be grown; And
An operation of supplying the air of the solar plant plant to the artificial light plant plant based on the temperature of each of the solar plant plant and the artificial light plant plant and an operation of supplying the air of the artificial light plant plant to the solar plant plant Performing at least one of the operations,
Upon switching from the artificial plant plant to the memorization plant,
Stopping power supply of the illumination; And
An operation of supplying the air of the solar plant plant to the artificial light plant plant based on the temperature of each of the solar plant plant and the artificial light plant plant and an operation of supplying the air of the artificial light plant plant to the solar plant plant Performing at least one of the following operations:
The plant to be grown internally is strawberry,
The period of lightness and darkness in the plant of the artificial light plant is determined based on the maximum heat transfer load to the exterior of the artificial light plant plant and the illumination load of the light. In the daytime, the artificial light plant plant is memorized, The method for environmental control of a hybrid plant.
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