[논문]시설하우스 온도 조절을 위한 수직형 교반 히터 자동제어 시스템

곽연아; 박경욱; 김응곤

doi:10.13067/jkiecs.2015.10.5.623

초록
AI-Helper

현재의 시설하우스에서의 난방 방식은 한 곳에 고정되어져서 위치에 따른 온도 편차가 심해 질 수밖에 없는 실정이다. 채소나 과일 작물 등을 재배하는 시설하우스는 적정 온도의 유지가 필수적인데 하우스 내부의 상하 온도 차이로 인해 적정 난방 또는 냉방을 위한 에너지 소모가 많다. 본 논문에서는 하우스 내부의 공기 순환을 효율적으로 할 수 있는 새로운 형태의 난방 방식인 수직형 교반 히터 자동 제어 시스템을 제안한다. 시설하우스 상 하부의 온도를 이용하여 수직형 교반 히터의 공기 순환 팬과 히팅을 상황에 맞게 독립적으로 제어함으로써 최소한의 전기 소비로 난방의 효율을 극대화 시켜 계획 가능한 작물 생산과 난방비 절감이 가능하다.

Abstract ▼ AI-Helper

As the current heating control of the greenhouse is located in specifically designed place, there is an inevitable difference in degrees depending on the latitude in it. Even though it is necessary to maintain the proper temperature in the greenhouse producing vegetables and fruit plants, the differ...

As the current heating control of the greenhouse is located in specifically designed place, there is an inevitable difference in degrees depending on the latitude in it. Even though it is necessary to maintain the proper temperature in the greenhouse producing vegetables and fruit plants, the difference between ups and downs in the facilities results in the increasing energy consumption to both warm and cool down the facilities. The newest heating method, automatic control system of vertical agitation heater, which manipulates the inner air circulation efficiently, is suggested in this paper. The proposed system utilizes both the upper temperature and the lower temperature, and controls the air circulation fan and heating independently, so that maximizes the efficiency of heating with the minimum energy and implements predictable planning of farm products.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

본 논문은 자동제어 임베디드 시스템을 이용한 온실내 상·하부의 온도 편차를 이용해 최적의 온도를 유지토록 해서 기존 기능대비 설치비 및 에너지 절감이 가능한 통합 시스템으로 각 부품별로 다양한 제품군에 구성이 가능함으로 농업 및 산업 다양한 시스템에 응용하여 사용이 가능하다.

제안 방법

USN 센서 노드로부터 전송받은 온도 값들을 이용 하여 수직형 교반 히터의 공기 순환 팬과 히팅을 상황에 맞게 독립적으로 가동 시켜 최소한의 전기 소비로 난방의 효율을 극대화 시키는 수직형 교반 히터 제어기를 개발하고 총 8개의 USN 센서 노드들로부터 온도 값을 주기적으로 전송받아 설정된 온도에 맞게 공기 순환 팬과 히팅을 자동으로 가동시킨다.
본 논문에서는 아두이노에 온도센서를 연결해서 ZigBee 통신으로 라즈베리파이 기반의 자동제어 임베디드 시스템으로 데이터를 전송해서 해당 위치별 상·하부의 온도 편차를 기준으로 수직형 교반기를 동작 시켜 효율적인 온도 제어를 하도록 구현하였다. 개발된 기능은 그림 10과 같이 아두이노 기반의 온도 수집 및 데이터 전송과, 그림 11과 같이 라즈베리파이의 온도 설정 및 메뉴를 구성하는 버튼 조작과 온도 편차에 따른 수직형 교반기 동작을 위한 릴레이 ON/OFF 및 관련 정보를 표시하는 디스플레이로 구성되어 있다. 본 논문에서 구현한 시스템은 ZigBee 통신을 이용한 라즈베리파이와 아두이노 간 해당 노드의 데이터 전송과 동시에 여러 개의 릴레이가 문제없이 작동되었음을 확인하였다.
본 논문에서 제안한 수직형 교반 히터 시스템은 수직형 교반 히터를 20m 간격으로 설치하여 이를 독립 적으로 제어하기 위해 상부과 하부에 온도 센서를 설치하고, 이 센서들은 ZigBee 기반의 센서 네트워크를 통해 온도 값을 주기적으로 자동 제어 임베디드 시스템으로 전송한다.
본 논문에서는 아두이노에 온도센서를 연결해서 ZigBee 통신으로 라즈베리파이 기반의 자동제어 임베디드 시스템으로 데이터를 전송해서 해당 위치별 상·하부의 온도 편차를 기준으로 수직형 교반기를 동작 시켜 효율적인 온도 제어를 하도록 구현하였다.
시설하우스 상부와 하부의 온도를 측정하고 이를 무선으로 전송할 USN 센서 노드를 개발하고 터널형 시설하우스에 ZigBee를 활용한 센서 네트워크를 구축하고. 시설하우스 내에 설치되는 USN 센서 노드들은 상하 4m, 앞뒤 20m 간격의 그리드 형태로 센서 네트워크를 구축한다.
효율적으로 난방을 극대화 시키는 제어기를 개발하여 설정된 온도에 맞게 공기 순환 팬과 히팅을 자동으로 가동시킨다.

성능/효과

개발된 기능은 그림 10과 같이 아두이노 기반의 온도 수집 및 데이터 전송과, 그림 11과 같이 라즈베리파이의 온도 설정 및 메뉴를 구성하는 버튼 조작과 온도 편차에 따른 수직형 교반기 동작을 위한 릴레이 ON/OFF 및 관련 정보를 표시하는 디스플레이로 구성되어 있다. 본 논문에서 구현한 시스템은 ZigBee 통신을 이용한 라즈베리파이와 아두이노 간 해당 노드의 데이터 전송과 동시에 여러 개의 릴레이가 문제없이 작동되었음을 확인하였다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	기존의 온도 조절용 난방기의 단점은?	기존의 온도 조절용 난방기는 수평형으로 제작되어 시설하우스 내의 상부의 따뜻한 공기만 계속 덥히는 현상이 발생하여 하부의 공기를 덥히는 데는 비효율적이다. 대부분 시설하우스 난방은 온풍기로 공기를 가열하고, 시설하우스 바닥에 길게 설치된 긴 배기관으로 따뜻한 공기를 배출시키게 된다.
	현재의 시설하우스에서의 난방 방식의 단점은?	현재의 시설하우스에서의 난방 방식은 한 곳에 고정되어져서 위치에 따른 온도 편차가 심해 질 수밖에 없는 실정이다. 채소나 과일 작물 등을 재배하는 시설하우스는 적정 온도의 유지가 필수적인데 하우스 내부의 상하 온도 차이로 인해 적정 난방 또는 냉방을 위한 에너지 소모가 많다.
	수직형 교반 히터 자동 제어 시스템의 장점은?	본 논문에서는 하우스 내부의 공기 순환을 효율적으로 할 수 있는 새로운 형태의 난방 방식인 수직형 교반 히터 자동 제어 시스템을 제안한다. 시설하우스 상 하부의 온도를 이용하여 수직형 교반 히터의 공기 순환 팬과 히팅을 상황에 맞게 독립적으로 제어함으로써 최소한의 전기 소비로 난방의 효율을 극대화 시켜 계획 가능한 작물 생산과 난방비 절감이 가능하다.

참고문헌 (7)

S. Roh and S. Park, "A Monitoring System for Telecommunication Tower Using Wireless Sensor Network," J. of Korean Institute of Electromagnetic Engineering And Science, vol. 24, no. 2, 2013, pp. 136-143.

원문보기 상세보기
Y. Park and K. Lim, "An Analysis of USN_based Essential Application Service and Its Promotion Strategies," J. of Korean Institute of Communications and Information Science, vol. 43, no. 2, 2007, pp. 414-417.
H. Lee, G. Jin, and M. Kim, "Context Aware using Reasoning in USN environment," IEEE Trans. Aerospace and Electronic Systems, vol. 42, no. 2, 2006, pp. 489-502.

상세보기
S. Wang, "ZigBee technology and Application," J. Korean Institute of Communications and Information Sciences, vol. 30, no. 6, 2013, pp. 47-53.
S. An, B. Kim, and J. Kim, "Analysis of Real-Time Streaming in ZigBee Networks," Korea computer congress, vol. 36, no. 1, 2009, pp. 362-365.
K. Lee, S. Kim, and H. Park, "Cluster Label-based ZigBee Mesh Routing Protocol," J. Korean Institute of Communications and Information Sciences, vol. 32, no. 11, 2007, pp. 1164-1172.
J. Jeon, "A study on the street security light management system using ZigBee network," Korean Society of Marine Engineering, vol. 38, no. 4, 2014, pp. 430-436.

원문보기 상세보기

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

시설하우스 온도 조절을 위한 수직형 교반 히터 자동제어 시스템
Automatic Control System of Vertical Agitation Heater for Controlling Temperature of Greenhouse 원문보기

초록
AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

성능/효과

질의응답

참고문헌 (7)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

시설하우스 온도 조절을 위한 수직형 교반 히터 자동제어 시스템 Automatic Control System of Vertical Agitation Heater for Controlling Temperature of Greenhouse 원문보기

초록 용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

성능/효과

질의응답

참고문헌 (7)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

박경욱 (17) 김응곤 (87)

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

시설하우스 온도 조절을 위한 수직형 교반 히터 자동제어 시스템
Automatic Control System of Vertical Agitation Heater for Controlling Temperature of Greenhouse 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper