JPS5969630A - 施設園芸用温室における温水暖房システムの多段変温型制御方法 - Google Patents

施設園芸用温室における温水暖房システムの多段変温型制御方法

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JPS5969630A
JPS5969630A JP57179720A JP17972082A JPS5969630A JP S5969630 A JPS5969630 A JP S5969630A JP 57179720 A JP57179720 A JP 57179720A JP 17972082 A JP17972082 A JP 17972082A JP S5969630 A JPS5969630 A JP S5969630A
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JP
Japan
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temperature
hot water
boiler
indoor
control
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JP57179720A
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JPH0446533B2 (ja
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Ryusuke Kamanaka
鎌仲 龍介
Hideo Osawa
大沢 英夫
Eiji Ozaki
尾崎 英治
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Nepon KK
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Nepon KK
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1902—Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the use of a variable reference value
    • G05D23/1904—Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the use of a variable reference value variable in time

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
  • Greenhouses (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (1)発明の技術分1!r 本発明は施設園芸用温室および鶏舎、畜’?’; /1
>とにお&Jる温水暖bjシステムの制御力を大と装置
i、7に関する。
(2)技術の背景 温室を利用した施設園芸においては、作物の/:L態に
合せた積極的な温度管理を図ることか車装ごある。また
鶏舎においては雛の成育初期に温lに管理か要求され、
史に例えば豚の成育においてはp[■を食う際に温度管
理を行うと好ましい結果が(4Iられるごとが知られて
いる。いいかえると、鶏や重鎮の養育においても、睡眠
時、U中の活動時、餌をとる瞳部・に応し゛(温度管理
を行うことが広まり一つつある。かかる温度管理は、例
えばボイラーを利用した暖房器の運転、またはソーラー
システムによる太陽熱利用等によって行われる。
しかし、ソーラーシステムの利用においては(4) その暖房効果が大候に左右され、また暖房器の利用にお
い゛(は、その主たるエネルキー源である石油や電力経
費の増加および運転管理の煩雑さを考j、←:し、効率
よい暖房を実現すべく技術開発が強力に推進され″(い
る。
(3)従来技術と問題点 従来、例えばボイラーを使用した施設園芸用ヒニールハ
ウス内の暖房は、温室内に放熱管や熱交換器を設置し、
これと上記ボイラーとを配管で結び温水との熱交換で自
然対流または強制通風により温水放熱暖房を行うシステ
ム、または地中に配管を埋設し、この配管に温水を流し
て暖房を行う暖房システムが実用化されている。
上述した暖房システムにおい°ζは、暖房負荷(外気温
θ0とハウス内管理温度θrとの差で、その差が大きい
ときには負荷が重く、またその差が小さいときには負荷
が軽くなる)に応じ°(ボイラーの温水温度を設定する
こと、すなわち負荷が重い場合にはそれを高く、逆に軽
い場合には低く設定することによって暖房効果の改善を
図ってい(5) る。そして上記温水温度の設定は、負荷設定手段を備え
たボイラー負荷制御装置を用いて自動的に行われる。
第1図は従来の負荷制御装置要部の回路図で、同図(a
lは温度感知センサー信号検出部、同図fblば温水設
定温度算出部をボし、当該制御回路は上記2つの回路部
以外に電源部およびその他の附属回路より形成される。
なお第1図(blにおいて、2はボイラー、10は熱交
換型暖房器、LCはリミット回路をホす。かかる装置は
原発明(昭和57年特許願第’71525号)に開示さ
れ、温室管理温度θr、外気温度θ0およびボイラー温
水設定温度θWとの間に (θ−−θr)/(θr−00)ミα・・・(1)の関
係にある負荷率αおよびθrを図に示すボリュームV1
12およびVRIにそれぞれ設定するごとにより自動的
にボイラー設定温度θWを決定してボイラーの運転を行
う。
また当該制御装置はボイラーと同時に放熱器の運転をも
行える(第2図参照)。なお同図にお(6) いてl’r、 i’o、 i’wはそれぞれ温室内r温
度、外気温度、およびポイフー?!+#水温度検出用の
ザー久スタ(検出された?温度は同図(・I)の出力A
、B、Dにそれぞれ与えられる)、I11〜旧7は抵抗
、1c1−1c7は:フンパレータ()1および02ば
トランジスタ、l?ylお、J、び1?y2番、1リレ
ーを示し、リミ、1−回i/&Lcは算出される温水設
定温度θ−が、ボイラー安全運転温度範囲内にあるかと
うかを判定する回1洛である。
第2図は当該負前制御装置を用いた暖房システムの装置
構成図で、同図において1は負荷制御装置、2は全自動
温水ボイラー、5は循環ポンプ、6は温水供給管、10
は熱交換型暖房器を示す。
負荷制御装置1はボイラー2内に配置された温水センサ
ー3、外気温センサー7および室内温度センサー8から
の入力情報と上述した管理温度および負荷率の設定値か
ら運転情報を信号線4によりボイラー2へ、また信号線
9により暖房器10に与える。なお温水を暖房器10へ
送る循環ポンプ5のオン・オフは暖房器10のオン・オ
フに連動して制御することができる。
(7) ところで、例えば施設園芸用温室では、l!IA室内温
度を一日中一定に保つ定温管理とは別に、時間経過にと
もない管理温度を変える変温;i″i理かノこ施され゛
(いる。
当該変温管理は、植物の生育にとって最適な環境をつく
り出すと同時に必要以上の〕:ネル・l−一消費をなく
し、経費の節減かできる利点をもっているが、これを実
現するには時間経過に従って温室内管理温度を段階的に
変えうる制御装置が必要である。しかし、」二連した従
来の負荷制御装置は室内管理温度の設定が一段式である
ため、上記変温管理を行うことができないばかりでなく
、浦および電気などのエネルギーの無駄使いになる問題
がある。
(4)発明の目的 本発明は」二記従来の問題に鑑め、時間経過に従い、段
階的に室内管理温度を自動的に変更できる多股変温型負
前制御方法および装置の提供を目的とする。
(5)発明の構成 (8) そしてこの1」的は本発明によれば、ボイラーの温水設
定温度と室温の差が放熱能力に比例し、室温と外気温の
差が暖房負荷に比例する事実に基づき、この2つの比例
定数の比(負荷率)と温室管理温度とを設定することが
可能であり、接続された3つの温度感知センサーにより
外気温度とボイラー温水温度および温室内温度を富時検
出し、前記負荷率、温室管理温度および外気温度からボ
イラー温水設定温度を算出し、該算出温度に従っ”(安
全運転温度範囲内で自動的にボイラーの運転制御を行う
制御回路において、複数の室内管理温度を設定でき、か
つ、時間経過に従い所望の順序ご当該設定温度の中から
1つを選択できる回路を備えた負荷制御装置を使用する
ことを特徴とする温水暖房システムの制御力法、ならび
にボイラーを使用し、当該ボイラーによって供給される
温水を利用して温室等の室内空間の暖房をなす暖房装置
において、外気温度を検出するための感温抵抗素子等よ
りなる外気温度検出手段、室内温度を検出するための感
温抵抗素子等よりなる室内温度検(9) 出丁段、およびボイラー内温水温度を検出するための感
温抵抗素子等よりなる温水温度検出J三段と、室内管理
温度の設定手段および負荷率の設定手段とを備え、上記
室内温度検出手段の出力と室内管理温度設定手段の出力
とを比較する手段に加え、該比較手段の出力により暖房
器の運転を開始さセる回路、上記外気温度検出手段の出
力、室内管理温度設定手段の出力および負荷率設定手段
の出力から温水設定温度を算出する演算回路、当該演嘗
回路の出力と」二記温水温度検出手段の出力とを他の比
較手段に加え、該比較手段の出力によりボイラーの運転
を開始させる回路からなる制御装置にして、上記室内管
理温度の設定手段を枚数の温度設定ができる設定−f段
とし、かつ、設定できる温度と同数の発光表ボ装置から
なる使用設定温度表不回路を備え、またタイマーにより
当該設定温度の自動切換えを行うf段を備えたごとを特
徴と4る制御装置を提供することによって達成される。
(6)発明の実Mi例 以下図面により4段階変温を例に本発明実施(10) 例を説明する。
第3図は4段変温負イW:i制御回路における室内管理
温度設定回路を示し、同図を参照すると4つのボリュー
ムV113.ν114.νR5,V176を並列に配置
し、それぞれに4段階の室内管理温度を設定する。−力
、上記ボリュームの切換えは例えばプログラムタイマー
1’Mを配置し、リレー回路のスイッチtl〜゛1゛4
を所望の順序で切り換える。
例えば、ある時刻にスイッチがt3に切り換わると、リ
レー11y5が作動し、その結果リレースイッチS5が
閉し、ボリュームv115に設定した温度に相当する電
圧が出力Cに与えられる。他のスイッチにおいても同様
にして設定温度に対応する電圧が出力Cに与えられる。
また当該回路には、どの設定温度になっているかを示ず
表示回路を設4Jて操作の便を計っている。かかる表示
回路は、発光ダイオードし1〜L2の並列回路から構成
され、上記プログラムタイマー′団によりリレー回路の
スイッチtl−t4の切換えと連すリノしてスイッチも
1′〜t4′の切換えを行う。当(11) 該スイッチLl′〜L4’の切換えにより、設定温度に
対応した発光ダイオードが発光し、設定され′(いる管
理6V4度の僅”認を容易にする。なお同図に、4;い
C1721〜1728は抵抗、旧〜1〕2はタイオート
を小し、市川V、νccは別途設けた電源回路(図小口
ず)より与えられ、Gには接地電位がIノ、えられる。
−に述した室内管理温度設定回路は、第1図(・1)に
ボず回路の出力Cを与えるものとしで、ポリJ−−1,
νR1の代りに用いることにより多段変温型13佃制御
装置を構成でき、当該装置を用いて第2図に4くず暖房
システムを構成するごとにより高精度な多段変温型暖房
が実現できる。
また、本実施例においては管理温度の設定を4段階に行
うものであるが、目的に応して例えば3段もしくは5段
の回路を構成することができ、負前制御装置の応用範囲
を拡げることができる。
そのため施設園芸用温室に限らず、鶏舎もしくは糸舎な
どに使用することができる。
(7)発明の効果 以上詳細に説明した如く、本発明によれば目(12) 的に応して段階的に管理温度を自動変更でき、かつ、暖
房負荷に応して適切なボイラーの運転を自・1!11的
に行える多段変温型負イi■制御装置を提供するごとが
できるため、より商境な温度管理システムを実現できる
とともに、ボイラーの効率的な運転によりエネルギーの
節約に効果がある。
4、追加の関係 本発明は、原発明における負荷制御装置におい°ζ、当
該制御装置の室内管理温度設定手段を一段式から複数の
温度設定が可能な多段式とし、同時に設定温度の変更が
タイマーにより自動的に行なえるものとして、より複雑
な温度管理に応用できることを特徴とする。
′S4図は負荷制御装置の高精度温度管理の態様を示す
線図で、同図fajは従来の温度制御装置(温水設定温
度80℃、管理温度29℃)、(b)は本発明に係わる
負荷制御装置(負荷率α−1,8、管理温度33℃)の
温度管理における測定結果である。な、お同図において
横軸は経過時間、縦軸は温度偏差、すなわち設定温度と
測定温度との差を表す。
(13) 同図を参照すると、負荷制御力法による暖房システムは
、従来に比べて少ない温度偏差で目的とする室内温度を
実現できる。そして上述の結果は、多段式における各設
定温度での温度管理において達成することができるため
、本発明は高積度変温管理を容易になしうるものであり
、また原発明と比べてボイラーのより効率的な運転がで
き、エネルギー節約度を更に向上させるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図(al、fblは従来の負荷制御装置要部の回路
図、第2図は暖房システムの装置構成図、第3図は多段
管理温度設定回路図、第4図(al、fblは温度偏差
の測定結果を示す線図である。 1−−一負倚制御装置、2−ボイラー、3.7.8−感
温センサー、5− 循環ポンプ、4.9−信号線、10−暖房器、ICI 
〜IC5−オヘアンプ、IC8,1C7−・コンパレー
タ、R1−R28−抵抗、 VRI〜VR6一温度設定ボリューム、l?yl 〜1
ly6−  リレー、旧、 [12−(14) トランジスタ、1.C−リミット回路 性 許 出願人  ネボン株式会社 代理人 弁理士  久木元   彰 (15)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)温水暖房の制御方法にして、ボイラー温水設定温
    度をθW、室内管理温度をθr、外気温度を00とし、
    ボイラー温水設定上限温度をθwh、外気温最低温度を
    θOQ  として、次式%式%) で与えられるαに対し、(θh−θr)と(θr−00
    )との関係か次式 %式%) を満足し、かつ、θWがボイラー安全運転温度の上限値
    θ峠と下限値0吋とで定められる範囲内の値とする制御
    力法において、上記室内管理温度θrを複数設定し、時
    間経過に従い該室内管理温度θrの中から1つを所望の
    順序で選択し、当該選択された室内管理温度を用いて前
    記ボイラー温水設定温度θ皆の決定を行うことを特徴と
    する温(1) 水暖房の制御力法。
  2. (2)温水暖房のiil!御装置において、ボイラーお
    よび当該ボイラーに接続された温湯暖房器等の放熱器を
    、ボイラー温水設定温度をθW、室内管理温度をθr1
    外気温度をθ0とし、ボイラー温水設定上限温度をθ叶
    、外気温最低温度をθOpとして、次式 %式%) で与えられるαに対し、(θW−θr)と(θr−θ0
    )との関係が次式 %式%) を満足し、かつ、θWがボイラー安全運転温度の上限値
    θ峠と下限値θ阿βとで定められる範囲内の値とする制
    御方法において、上記管理温度θrを枚数設定し、時間
    経過に従い該室内管理温度θrの中から1つを所望の順
    序で選択し、当該選択された室内管理温度を用いて前記
    ボイラー温水設定温度θWの決定を行う如くに制御する
    ことを特徴とする制御方法。
  3. (3)ボイラーを使用し、当該ボイラーにょっ°(供(
    2) 給される温水を利用して温室等の室内空間の暖房をなす
    暖房装置において、外気温度を検出するだめの感温抵抗
    素子等よりなる外気温度検出手段、室内温度を検出する
    だめの感温抵抗素イ等よりなる室内温度検出手段、およ
    びホイラー内温水温度を検出するための感温抵抗素子等
    よりなる温水温jW検出手段と、室内管理温度の設定手
    段および負荷率の設定ゴ°1段とを備え、上記室内温度
    検出手段の出力と室内管理温度設定手段の出力とを比較
    する手段に加え、該比較手段の出力により暖房器の運転
    を開始させる1IIh、」二記外気温度検出手段の出力
    、室内管理温度設定手段の出力および負荷率設定手段の
    出力から温水設定温度を算出する演算回路、当該演算回
    路の出力と上記温水温度検出手1々の出力とを他の比較
    手段に加え、該比較手段の出力によりボイラーの運転を
    開始させる回路からなる制御装置にして、」二記室内管
    理温度の設定手段を複数の温度設定ができる設定手段と
    し、かつ、設定できる温度と同数の発光表示装置からな
    る使用設定温度表示回路を備え、またタイマーにより(
    3) 当該設定hv度の自dlJ切換えを行う−1一段を備え
    ノコごとを特徴とする制御装置。
JP57179720A 1982-10-15 1982-10-15 施設園芸用温室における温水暖房システムの多段変温型制御方法 Granted JPS5969630A (ja)

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