JP3653398B2 - Fine fog cooling control method and apparatus for cultivation house - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室内をファンを介して強制換気(外気を取り入れ、排出する)するとともに、その換気用気流に対して水、液状肥料または薬剤の中から選択された原水を細霧状に噴射させることにより室内全体に亘って蒸発冷却を行なってハウス栽培作物に対する加湿、冷却、肥料もしくは薬剤散布を行なうようになされている栽培ハウス用細霧冷房制御方法及びその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
この種の栽培ハウスでの作物栽培においては、夏季などの高温期に室内温度が外気温度よりも高温になり、このことが作物の周年栽培の大きな障害となっている。特に、耐暑性の乏しい作物においては大きなダメージを与えることになり、夏季などの高温期の作物栽培を可能にするためには室内を冷房することが必要である。栽培ハウスの天窓、側窓の開放による自然換気あるいは換気ファンの運転による強制換気を行なうことで、ある程度の冷房効果は期待できるが、換気だけの冷房では理論的に室内温度を外気温度以下にすることができず、周年栽培を可能にすることができない。
【0003】
そこで、栽培ハウスに室内を強制換気する換気ファンを付設するとともに、その換気用気流に対して原水を細霧状に噴射させる複数の噴射ノズルを備えた細霧冷房設備を設置させ、ノズルから噴射された細霧が蒸発するときの気化熱を室内空気から奪って空気を冷却することにより、室内全体を満遍なく冷房するようにした栽培ハウス用細霧冷房装置を本出願人は先に提案している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、本出願人が先に提案している栽培ハウス用細霧冷房装置では、周年栽培を可能とするために、冷房容量を外気温度が最も高い真夏の最強日射強度下でも所定の冷房効果を発揮できるような容量に設定していた。しかし、この場合は、曇天時や5〜6月、9〜10月頃の冷房に際して、室内温度・湿度を最適に管理することが難しいだけでなく、冷房負荷の小さいとき、換気ファン及び細霧冷房設備の運転に無駄な動力を消費し、ランニングコストが高くつくという問題があった。
【0005】
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、換気ファン及び細霧冷房設備を日射量や外気温度、外気湿度などの冷房負荷に対応して適切に運転制御することで消費動力の無駄を省いてランニングコストの低減を図りつつ、周年栽培を可能とする冷房効果を発揮させることができる栽培ハウス用細霧冷房制御方法及びその装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る栽培ハウス用細霧冷房制御方法は、室内を強制換気する換気ファン及びその換気用気流に対して水、液状肥料または薬剤の中から選択された原水を細霧状に噴射して室内全体に亘って蒸発冷却を行なう細霧冷房設備を備えている栽培ハウスの室内温度、室内湿度、外気温度、外気湿度及び日射量を計測して、これら各計測値の演算により目標冷房温度・湿度に対する細霧噴射量及び換気量を設定し、計測室内温度が換気開始温度以上になったときは上記換気ファンを設定換気量で運転して強制換気による冷房を行ない、かつ、計測室内温度が換気停止温度以下になったときは上記換気ファンの運転を停止する一方、計測室内温度が上記換気開始温度よりも高い細霧冷房開始温度以上になったときは、上記細霧冷房設備を設定細霧噴射量で運転させて室内を冷房し、かつ、計測室内温度が上記換気停止温度よりも高い細霧冷房停止温度以下又は/及び計測室内湿度が細霧冷房停止湿度以下になったときは上記細霧冷房設備の運転を停止することを特徴とするものである。
【0007】
また、上記と同一の目的を達成するために、本発明に係る栽培ハウス用細霧冷房制御装置は、栽培ハウスに付設されて室内を強制換気する換気ファンと、上記栽培ハウスに配設され、強制換気用気流に対して水、液状肥料または薬剤の中から選択されたを原水を細霧状に噴射する複数の噴射ノズル、これら噴射ノズルに原水を送給する加圧ポンプ及びそれの駆動用モータを備えた細霧冷房設備と、上記栽培ハウスの室内温度、室内湿度、外気温度、外気湿度を計測する温度及び湿度計測手段と、室外の日射量を計測する日射量計測手段と、上記各計測手段による計測値から上記栽培ハウス内の熱量を算出する熱量算出手段と、この熱量算出手段により算出された熱量と上記温度及び湿度計測手段により検出される栽培ハウスの室内温度、室内湿度、外気温度、外気湿度を入力し、それらの演算により目標冷房温度・湿度に対する細霧噴射量及び換気量を設定する設定手段と、上記室内温度計測手段による計測室内温度が換気開始温度以上になったときは上記換気ファンを設定換気量で運転して強制換気による冷房を行ない、かつ、計測室内温度が換気停止温度以下になったときは上記換気ファンの運転を停止する一方、上記室内温度計測手段による計測室内温度が上記換気開始温度よりも高い細霧冷房開始温度以上になったときは上記細霧冷房設備を設定細霧噴射量で運転させて室内を冷房し、かつ、計測室内温度が上記換気停止温度よりも高い細霧冷房停止温度以下又は/及び計測室内湿度が細霧冷房停止湿度以下になったときは上記細霧冷房設備の運転を停止するように換気ファン及び細霧冷房設備の運転を自動制御する制御手段とを備えていることを特徴とするものである。
【0008】
上記のような構成を有する本発明によれば、栽培ハウスの室内温度・湿度、外気温度・湿度及び栽培ハウス内の熱量の演算により目標冷房温度・湿度に対する細霧噴射量及び換気量が設定され、実際の室内温度が強制換気だけでも室内を目標冷房温度に保てる換気冷房可能な範囲にあるときは、換気開始温度以上で換気ファンを設定換気量で運転し、かつ、換気停止温度以下でその運転を停止するといった換気ファン単独の運転制御による換気冷房が行なわれる。そして、実際の室内温度・湿度が強制換気だけでは室内を目標冷房温度・湿度に保てない細霧冷房必要範囲にまで上昇したときは、細霧冷房開始温度以上で細霧冷房設備を設定細霧噴射量で運転し、かつ、細霧冷房停止温度以下又は/及び計測室内湿度が細霧冷房停止湿度以下でその運転を停止するといった細霧冷房設備の運転制御による換気細霧併用冷房が行なわれる。
【0009】
上記のように室内温度・湿度の変化に応じ、かつ、その時の外気温度・湿度及び熱量に対応して換気ファン及び細霧冷房設備を適切に運転制御することにより、換気ファン及び細霧冷房設備の運転動力の無駄な消費をなくしてランニングコストの低減を図りつつ、常に室内を作物栽培に最適な温度・湿度に管理することが可能である。
【0010】
上記のような栽培ハウス用細霧冷房制御方法及び装置において、請求項2及び請求項4に記載のように、室内温度が換気開始温度以上になったときの換気ファンの運転速度を制御して強制換気量を調整可能とすることにより、換気ファンの運転に要する消費動力の無駄をより少なくすることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面にもとづいて説明する。
図1は本発明が適用される栽培ハウスの概略斜視図である。この栽培ハウス1の奥行方向で相対向する両開口部1a,1bの一方には換気ファン2が取り付けられているとともに、他方には吸気口3が形成されており、換気ファン2を運転することにより栽培ハウス1の室内1Rに矢印a方向に向かう気流を発生させて該室内1Rを強制換気するよう構成している。また、栽培ハウス1の室内1Rの天井部付近には、原水を上向きで細霧状に噴射する多数の噴射ノズル4を取り付けた複数本のヘッダー管5が配置固定され、これらヘッダー管5は給水管6(図2参照)を介して加圧ユニット7に接続されており、各噴射ノズル4から原水を室内1Rの換気用気流に対して細霧状に噴射することにより、その細霧が蒸発するときの気化熱を室内空気から奪って空気を冷却することにより、室内1Rの全体を満遍なく冷房するように構成されている。
【0012】
上記加圧ユニット7は、図2に示すように、上記給水管6の一端が接続された加圧ポンプ8とこの加圧ポンプ8を駆動する可変速モータ9と加圧ポンプ8の吸込口部が配管10を介して開口接続された原水タンク11とからなり、この加圧ユニット7と上記噴射ノズル4とにより細霧冷房設備12が構成されている。この細霧冷房設備12は、上記複数本のヘッダー管5を加圧ユニット7に接続する給水管6と各ヘッダー管5との接続箇所にそれぞれ介在された複数個の噴射制御弁13の開閉と上記可変速モータ9による加圧ポンプ8の運転速度の可変制御によって細霧噴射量が調整可能とされている。また、上記換気ファン2は可変速モータ14に直結されており、このモータ14の作動に伴う全速運転により一定の強制換気量が得られるようにされている。
【0013】
上記両可変速モータ9,14及び複数個の噴射制御弁13に運転制御信号を出力して室内1Rの冷房温度及び湿度を自動管理するための制御装置(コントローラ)15が設けられている。この制御装置15はマイコンからなり、栽培ハウス1の室内1Rの適所に設置されて室内温度及び室内湿度を計測する温度センサー16及び乾・湿球式湿度センサー17、栽培ハウス1の外部に設置されて外気温度及び外気湿度を計測する温度センサー18、湿度センサー19及び日射計20がそれぞれ接続されており、上記各センサー16〜19の計測値、日射計20の計測値及びハウス面積と日射透過率から算出される室内熱量の入力に伴いそれらを演算して目標冷房温度・湿度に対する細霧噴射量及び換気量を設定する機能と、上記温度センサー16による計測室内温度の変化に応じて上記換気ファン2及び細霧冷房設備12の運転を自動制御して室内1Rの冷房温度・湿度を自動管理する制御機能とを発揮するように構成されている。
【0014】
次に、上記構成の栽培ハウス用細霧冷房制御装置による冷房制御動作について図3のフローチャートを参照して説明する。
冷房制御動作開始に先立って、制御装置15には温度センサー16,18、湿度センサー17,19により計測された室内温度、外気温度、室内湿度、外気湿度、日射計20により計測された日射量及び既知のハウス面積と日射透過率から算出された熱量が入力され(ステップS21)、これら入力された各値の演算により目標冷房温度t2・相対湿度φ2に対する細霧噴射量xe及び換気量Qが設定される(ステップS22)。それら演算基本式は次の通りである。
【0015】
t2=(i2−597.3×x3)/(0.24+0.441×x3)
i2:ハウス室内エンタルピ(kcal/kg)
i2=ia+i1
i1:外気エンタルピ(kcal/kg)
i1=0.24t1×34+(597.3+0.441t1)x1
t1:外気温度(℃)
x3:噴射時絶対湿度(kg/kg´)
x3=x1+x2+xe
x1:外気絶対湿度(kg/kg´)
x2:室内蒸発散量(kg/kg´)
xe:細霧噴射量(kg/kg´)
ia:換気時付加エンタルピ(kcal/kg)
ia=Sq1/G
Sq1:日射によるハウス室内熱量(kcal/min.)
Sq1=Sq×A×th
Sq:日射量(kcal/m2 ・h)
A:ハウス面積(m2 )
th:日射透過率
G:換気流量(kg´/min.)
G=Q/v1
Q:換気量(m3 /min.)
v1:外気比容積(m3 /kg´)
v1=0.0045(x1+0.622)(273+t1)
φ2=x3/xs×100
xs:温度t2の飽和絶対湿度(kg/kg´)
なお、kg´は空気質量を表わす。
【0016】
また、換気時における換気量Q、噴霧量q、相対湿度φ2はそれぞれ次のように算出される。
(1)換気時の換気量の算出
・Sq(日射量)よりSq1(ハウス室内熱量)の算出
・外気温度t1、外気相対湿度(絶対湿度x1)より外気エンタルピi1の算出
・目標冷房温度t2より換気量Qの算出
Q=Sq1×v1/ia(m3 /min.)
v1:外気比容積
ia:付加エンタルピ
(2)噴霧量の算出
・換気時の室内エンタルピi2の算出
・目標冷房温度t2より噴射量による絶対湿度xeの算出
・噴霧量qの算出
q=xe×Q×v1(kg/min.)
Q:換気量
v1:外気比容積
(3)相対湿度の算出
・噴射時絶対湿度x3(x1+x2+xe)の算出
・相対湿度φ2の算出
φ2=x3/xs×100
xs:目標冷房温度t2の飽和絶対湿度
【0017】
このような設定条件下において、上記温度センサー16により計測される室内温度t3(℃)が図4に示す換気開始温度t3−1以上であるか否かが判定され(ステップS23)、換気開始温度t3−1以上の場合、換気ファン2を上記設定換気量Qで運転して室内1Rを強制換気することにより冷房を行なう(ステップS24)。なお、換気開始温度t3−1以下の場合、換気ファン2は停止保持されたままである。次に、上記のような換気冷房により室内温度t3が図4に示す換気停止温度t3−2以下になったか否かが判定され(ステップS25)、換気停止温度t3−2以下の場合、換気ファン2の運転を停止する(ステップS26)。
【0018】
一方、上記換気ファン2の全速運転による強制換気冷房にもかかわらず、室内温度t3が上昇し続けて、ファン容量が最大(全速運転)になっても図4に示す細霧冷房開始温度t3−3以上になった場合(ステップS27)は、細霧冷房設備12を運転させる。つまり、モータ9を介して加圧ポンプ8を作動させて給水管6、ヘッダー管5を経て送給される原水を噴射ノズル4から室内1Rに上記設定噴射量xeで細霧状に噴射させることにより細霧冷房を行なう(ステップS28)。この細霧冷房により室内温度t3が図4に示す細霧冷房停止温度t3−4以下になった場合(ステップS29)あるいは室内湿度が細霧冷房停止湿度以下になった場合(ステップS30)は、細霧冷房設備12の運転を停止する(ステップS31)。また、細霧冷房にもかかわらず室内温度が細霧冷房停止温度t3−4以下及び細霧冷房停止湿度以下にならない場合は、ステップS22に戻って、目標冷房温度t2・相対湿度φ2に対する細霧噴射量xe及び換気量Qを設定変更(調整)して上記と同様なステップの細霧冷房を繰り返すことにより、栽培ハウス1の室内温度・湿度を最小限度の消費動力のもとで目標温度・湿度に自動制御することができる。なお、細霧噴射量xeの制御は噴射制御弁13により行われる。
【0019】
なお、上記実施の形態では、換気ファン2が定速モータ14を介して全速運転されるもので説明したが、可変速モータを用いて、その運転速度を調整可能としてもよい。この場合は、上述の換気冷房時における運転速度、つまりは、強制換気量を室内エンタルピの増減に応じて調整することにより、換気ファン2の運転に要する消費動力の無駄を一層少なくすることができる。
【0020】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、室内温度・湿度の変化に応じ、かつ、その時の外気温度・湿度及び日射量(室内熱量)などの冷房負荷に対応して換気ファン単独の運転による換気冷房と細霧冷房設備の並行運転による細霧冷房とに適切に切換え制御することができるので、換気ファン及び細霧冷房設備の運転動力の無駄な消費を極力抑制してランニングコストの大幅な低減を図りつつ、周年栽培を可能とする冷房効果を発揮させることができ、特に、室内温度が外気温度よりも高温になる夏季などの高温期においても室内を栽培作物に対して最適な温度・湿度に確実に管理することができるという効果を奏する。
【0021】
特に、請求項2および請求項4の構成を採用することによって、消費動力の一層の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用する栽培ハウスの概略斜視図である。
【図2】本発明の主要部である細霧冷房装置の概略構成図である。
【図3】冷房制御動作を示すフローチャートである。
【図4】冷房制御動作による室内温度の経時変化例を示すグラフである。
【符号の説明】
1 栽培ハウス
1R 室内
2 換気ファン
4 噴射ノズル
8 加圧ポンプ
9,14 可変速モータ
12 細霧冷房設備
15 制御装置
16,18 温度センサー
17,19 湿度センサー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention performs forced ventilation (takes in and discharges outside air) through a fan in a room, and sprays raw water selected from water, liquid fertilizer, or medicine into the airflow for ventilation in the form of fine mist. Thus, the present invention relates to a fine fog cooling control method for a cultivation house and an apparatus thereof for evaporating and cooling the entire room to perform humidification, cooling, fertilizer or chemical spraying on the house cultivation crop.
[0002]
[Prior art]
In the cultivation of crops in this type of cultivation house, the indoor temperature becomes higher than the outside air temperature in a high temperature period such as summer, and this is a major obstacle to the annual cultivation of crops. In particular, crops with poor heat resistance are seriously damaged, and it is necessary to cool the room in order to enable crop cultivation in the high temperature season such as summer. A certain amount of cooling effect can be expected by performing natural ventilation by opening the skylights and side windows of the cultivation house or by operating a ventilation fan, but in the case of cooling only with ventilation, the room temperature is theoretically kept below the outside temperature. It cannot be made and anniversary cultivation cannot be made possible.
[0003]
Therefore, a ventilation fan for forcibly ventilating the room is attached to the cultivation house, and a fine air-conditioning system equipped with a plurality of injection nozzles for injecting raw water into the airflow for the ventilation in the form of fine mist is injected from the nozzle. The applicant previously proposed a fine fog cooling device for a cultivation house that cools the entire room by removing the heat of vaporization when the generated fine fog evaporates from the room air and cooling the air. Yes.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the fine fog cooling device for cultivation house previously proposed by the present applicant, in order to enable year-round cultivation, a predetermined cooling effect can be obtained even under the strongest solar radiation intensity in midsummer when the outdoor temperature is the highest. The capacity was set so that it could be demonstrated. However, in this case, it is not only difficult to optimally manage the room temperature and humidity during cloudy weather or during cooling from May to June or from September to October, but when the cooling load is small, the ventilation fan and fine fog cooling are used. There was a problem in that useless power was consumed to operate the equipment, and running costs were high.
[0005]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and wasteful consumption of power is saved by appropriately controlling the ventilation fan and fine fog cooling equipment according to the cooling load such as the amount of solar radiation, the outside air temperature, and the outside air humidity. It is an object of the present invention to provide a fine fog cooling control method for cultivation house and an apparatus thereof that can exhibit the cooling effect that enables year-round cultivation while reducing the running cost.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a fine fog cooling control method for a cultivation house according to the present invention includes a ventilation fan for forcibly ventilating a room and a raw water selected from water, liquid fertilizer, or medicine for the ventilation airflow. Measure the room temperature, room humidity, outside air temperature, outside air humidity and solar radiation amount of the cultivation house equipped with a fine fog cooling facility that evaporates and cools the whole room by evaporating cooling. By setting the value, the fine mist injection amount and the ventilation amount for the target cooling temperature / humidity are set, and when the measured room temperature exceeds the ventilation start temperature, the ventilation fan is operated at the set ventilation amount to perform cooling by forced ventilation. When the measurement room temperature falls below the ventilation stop temperature, the ventilation fan stops operating.On the other hand, when the measurement room temperature rises above the fine fog cooling start temperature higher than the ventilation start temperature, The fine fog cooling facility is operated at the set fine spray amount to cool the room, and the measurement room temperature is lower than the fine fog cooling stop temperature higher than the above ventilation stop temperature or / and the measurement room humidity is fine fog stop When the humidity falls below, the operation of the fine fog cooling equipment is stopped.
[0007]
Further, in order to achieve the same object as described above, the fine fog cooling control device for cultivation house according to the present invention is disposed in the cultivation house and a ventilation fan for forcibly ventilating the room, and disposed in the cultivation house, A plurality of injection nozzles for injecting raw water into a fine mist form selected from water, liquid fertilizer or chemicals for forced ventilation air flow, a pressure pump for supplying raw water to these injection nozzles, and driving thereof Fine fog cooling equipment equipped with a motor, indoor temperature of the cultivation house, indoor humidity, outside air temperature, temperature and humidity measuring means for measuring the outside air humidity, solar radiation amount measuring means for measuring the amount of solar radiation outside, and each of the above Calorie calculating means for calculating the amount of heat in the cultivation house from the measurement value by the measuring means, the amount of heat calculated by the heat amount calculating means, the indoor temperature of the cultivation house detected by the temperature and humidity measuring means, the room The setting air temperature, the outside air temperature, the outside air humidity, and the calculation means to set the fine mist injection amount and the ventilation amount for the target cooling temperature and humidity, and the indoor temperature measured by the indoor temperature measuring means is higher than the ventilation start temperature. The ventilation fan is operated at the set ventilation volume to cool it with forced ventilation, and when the measured room temperature falls below the ventilation stop temperature, the ventilation fan is stopped while the indoor temperature When the measurement room temperature measured by the measuring means is equal to or higher than the fine fog cooling start temperature higher than the ventilation start temperature, the fine fog cooling equipment is operated with the set fine spray amount to cool the room, and the measurement room temperature When the temperature is below the fine fog cooling stop temperature higher than the ventilation stop temperature or / and the measurement room humidity is below the fine fog cooling stop humidity, the ventilation flow is set to stop the operation of the fine fog cooling equipment. And it is characterized in that the operation of the emissions and fogging cooling equipment and control means for automatically controlling.
[0008]
According to the present invention having the above-described configuration, the fine mist injection amount and the ventilation amount for the target cooling temperature / humidity are set by calculating the indoor temperature / humidity of the cultivation house, the outside air temperature / humidity and the amount of heat in the cultivation house. If the actual room temperature is within the range of ventilation cooling that can keep the room at the target cooling temperature even with forced ventilation alone, operate the ventilation fan at the set ventilation volume above the ventilation start temperature, and below the ventilation stop temperature. Ventilation cooling is performed by operating control of the ventilation fan alone, such as stopping the operation. When the actual room temperature / humidity rises to the required range for fine fog cooling where the room cannot be maintained at the target cooling temperature / humidity by forced ventilation alone, the fine fog cooling equipment is set at a temperature higher than the fine fog cooling start temperature. Ventilation and fine fog combined cooling is performed by controlling the operation of the fine fog cooling equipment, such as operating at a fog spray amount and stopping at or below the fine fog cooling stop temperature or / and the measurement room humidity being below the fine fog cooling stop humidity. It is.
[0009]
By appropriately controlling the ventilation fan and fine fog cooling equipment according to changes in the room temperature and humidity as described above and corresponding to the outside air temperature, humidity and heat quantity at that time, the ventilation fan and fine fog cooling equipment It is possible to always manage the room at the optimum temperature and humidity for crop cultivation while reducing the running cost by eliminating unnecessary consumption of the driving power.
[0010]
In the fine fog cooling control method and apparatus for cultivation house as described above, as described in
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic perspective view of a cultivation house to which the present invention is applied. A
[0012]
As shown in FIG. 2, the pressurizing
[0013]
A control device (controller) 15 is provided for automatically operating the cooling temperature and humidity of the
[0014]
Next, the cooling control operation | movement by the fine fog cooling control apparatus for cultivation houses of the said structure is demonstrated with reference to the flowchart of FIG.
Prior to the start of the cooling control operation, the
[0015]
t2 = (i2-597.3 × x3) / (0.24 + 0.441 × x3)
i2: House room enthalpy (kcal / kg)
i2 = ia + i1
i1: Open air enthalpy (kcal / kg)
i1 = 0.24t1 × 34 + (597.3 + 0.441t1) × 1
t1: Outside air temperature (° C)
x3: Absolute humidity during injection (kg / kg ')
x3 = x1 + x2 + xe
x1: Open air absolute humidity (kg / kg ')
x2: Indoor evapotranspiration (kg / kg ')
xe: fine mist injection amount (kg / kg ')
ia: Additional enthalpy during ventilation (kcal / kg)
ia = Sq1 / G
Sq1: heat amount in house due to solar radiation (kcal / min.)
Sq1 = Sq × A × th
Sq: Solar radiation (kcal / m 2 · h)
A: House area (m 2 )
th: Solar radiation transmittance G: Ventilation flow rate (kg '/ min.)
G = Q / v1
Q: Ventilation rate (m 3 / min.)
v1: Specific volume of outside air (m 3 / kg ′)
v1 = 0.0045 (x1 + 0.622) (273 + t1)
φ2 = x3 / xs × 100
xs: absolute saturation humidity at temperature t2 (kg / kg ')
Note that kg ′ represents air mass.
[0016]
Further, the ventilation amount Q, the spray amount q, and the relative humidity φ2 at the time of ventilation are calculated as follows.
(1) Calculation of ventilation volume during ventilation ・ Calculation of Sq1 (house heat quantity) from Sq (irradiation amount) ・ Calculation of outside air enthalpy i1 from outside air temperature t1 and outside air relative humidity (absolute humidity x1) ・ From target cooling temperature t2 Calculation of ventilation rate Q = Sq1 × v1 / ia (m 3 / min.)
v1: outside air specific volume ia: additional enthalpy (2) calculation of spray amount, calculation of indoor enthalpy i2 during ventilation, calculation of absolute humidity xe by injection amount from target cooling temperature t2, calculation of spray amount q q = xe × Q × v1 (kg / min.)
Q: ventilation volume v1: outside air specific volume (3) calculation of relative humidity, calculation of absolute humidity during injection x3 (x1 + x2 + xe) calculation of relative humidity φ2 φ2 = x3 / xs × 100
xs: saturation absolute humidity at the target cooling temperature t2
Under such setting conditions, it is determined whether or not the room temperature t3 (° C.) measured by the
[0018]
On the other hand, despite the forced ventilation cooling due to the full speed operation of the
[0019]
In the above embodiment, the
[0020]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, ventilation by operating a ventilation fan alone according to changes in room temperature / humidity and corresponding to a cooling load such as the outside air temperature / humidity and the amount of solar radiation (indoor heat quantity) at that time. Since it is possible to appropriately switch and control between cooling and fine fog cooling by parallel operation of fine fog cooling equipment, wasteful consumption of operating power of ventilation fans and fine fog cooling equipment is suppressed as much as possible, and running costs are greatly reduced. It is possible to demonstrate the cooling effect that enables year-round cultivation, especially in the high temperature season such as summer when the room temperature is higher than the outside air temperature. There is an effect that it can be reliably managed.
[0021]
In particular, the power consumption can be further reduced by adopting the configurations of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view of a cultivation house to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a fine fog cooling device which is a main part of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing a cooling control operation.
FIG. 4 is a graph showing an example of a change over time in room temperature due to a cooling control operation;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
計測室内温度が換気開始温度以上になったときは上記換気ファンを上記設定換気量で運転して強制換気による冷房を行ない、かつ、計測室内温度が換気停止温度以下になったときは上記換気ファンの運転を停止する一方、
計測室内温度が上記換気開始温度よりも高い細霧冷房開始温度以上になったときは、上記細霧冷房設備を上記設定細霧噴射量で運転させて室内を冷房し、かつ、計測室内温度が上記換気停止温度よりも高い細霧冷房停止温度以下又は/及び計測室内湿度が細霧冷房停止湿度以下になったときは上記細霧冷房設備の運転を停止することを特徴とする栽培ハウス用細霧冷房制御方法。A fine fan cooling system that evaporates and cools the entire room by injecting raw water selected from water, liquid fertilizer or chemicals into a fine mist for the ventilation fan that forcibly ventilates the room and its air flow for ventilation. Measure the indoor temperature, indoor humidity, outside air temperature, outside air humidity and solar radiation amount of the cultivation house equipped with, and set the fine mist injection amount and ventilation amount for the target cooling temperature and humidity by calculating these measured values,
When the measurement room temperature is equal to or higher than the ventilation start temperature, the ventilation fan is operated at the set ventilation volume to perform cooling by forced ventilation, and when the measurement room temperature is lower than the ventilation stop temperature, the ventilation fan is operated. While stopping the operation of
When the measurement room temperature is equal to or higher than the fine fog cooling start temperature higher than the ventilation start temperature, the fine fog cooling facility is operated at the set fine fog injection amount to cool the room, and the measurement room temperature is When the fine fog cooling stop temperature is higher than the ventilation stop temperature or below and / or when the humidity in the measurement chamber is below the fine fog cooling stop humidity, the operation of the fine fog cooling equipment is stopped. Fog cooling control method.
上記栽培ハウスの室内温度、室内湿度、外気温度、外気湿度を計測する温度及び湿度計測手段と、
室外の日射量を計測する日射量計測手段と、
上記各計測手段による計測値から上記栽培ハウス内の熱量を算出する熱量算出手段と、
この熱量算出手段により算出された熱量と上記温度及び湿度計測手段により検出される栽培ハウスの室内温度、室内湿度、外気温度、外気湿度を入力し、それらの演算により目標冷房温度・湿度に対する細霧噴射量及び換気量を設定する設定手段と、
上記室内温度計測手段による計測室内温度が換気開始温度以上になったときは上記換気ファンを設定換気量で運転して強制換気による冷房を行ない、かつ、計測室内温度が換気停止温度以下になったときは上記換気ファンの運転を停止する一方、上記室内温度計測手段による計測室内温度が上記換気開始温度よりも高い細霧冷房開始温度以上になったときは上記細霧冷房設備を設定細霧噴射量で運転させて室内を冷房し、かつ、計測室内温度が上記換気停止温度よりも高い細霧冷房停止温度以下又は/及び計測室内湿度が細霧冷房停止湿度以下になったときは上記細霧冷房設備の運転を停止するように換気ファン及び細霧冷房設備の運転を自動制御する制御手段とを備えていることを特徴とする栽培ハウス用細霧冷房制御装置。Ventilation fan attached to the cultivation house to force the room to be ventilated, and the raw water selected from water, liquid fertilizer or chemicals for the forced ventilation airflow in the above cultivation house and sprayed in the form of fine mist A plurality of spray nozzles, a pressurizing pump that feeds raw water to these spray nozzles, and a fine fog cooling facility equipped with a motor for driving the same,
Temperature and humidity measuring means for measuring the indoor temperature, indoor humidity, outside air temperature, outside air humidity of the cultivation house,
Solar radiation measuring means for measuring outdoor solar radiation,
A calorific value calculating means for calculating the calorific value in the cultivation house from the measurement values obtained by the measuring means;
The amount of heat calculated by the heat amount calculation means and the indoor temperature, indoor humidity, outside air temperature, outside air humidity of the cultivation house detected by the temperature and humidity measuring means are input, and fine fog for the target cooling temperature / humidity is calculated by those calculations. Setting means for setting the injection amount and the ventilation amount;
When the indoor temperature measured by the above-mentioned indoor temperature measuring means is equal to or higher than the ventilation start temperature, the ventilation fan is operated at the set ventilation volume to perform cooling by forced ventilation, and the measured indoor temperature is below the ventilation stop temperature. When the operation of the ventilation fan is stopped, the fine air cooling equipment is set when the indoor temperature measured by the indoor temperature measuring means becomes higher than the fine air cooling start temperature higher than the ventilation start temperature. If the measured room temperature is lower than the fine mist cooling stop temperature higher than the ventilation stop temperature or / and the measured indoor humidity is lower than the fine mist cooling stop humidity, the fine mist is cooled. A fine fog cooling control device for a cultivation house, comprising a ventilation fan and a control means for automatically controlling the operation of the fine fog cooling equipment so as to stop the operation of the cooling equipment.
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