무창돈사를 위한 컨트롤러 일체형 환기팬 개발

Development of Exhaust Fan with an Embedded Controller for Windowless Swine Housing

본 연구는 무창돈사에서 최적 환경조절이 가능한 시스템을 구축하고자 환경조절이 가능한 모형돈사를 제작하여 온도분포특성을 분석하고 ICT 융합기술을 활용한 온도센서 위치 최적화 및 컨트롤 일체형 환기팬을 개발하고자 하였다. 팬 상부에 부착된 센서에 의해 측정된 온도는 다른 측점온도보다 1℃ 내의 낮은 온도차를 나타내어 측정오차를 고려할 때 온도센서가 팬 상부에 위치하여도 문제가 없을 것으로 판단되었다. 환기팬 성능은 최대 출력일 때 회전수 1920rpm, 송풍량 125㎥/min로 나타났으며, 최대 효율은 개방면적비 약 70%를 고려할 경우 사용된 환기팬의 적정 송풍량은 75㎥/min에 60pa로 나타났다. 댐퍼의 개방면적비가 약 70%일 때 환기팬의 동력과 상관없이 최대효율을 나타내었다. 팬의 출력별 회전수는 출력 100%일 때 최대 1,920rpm으로 나타났으며, 컨트롤러의 펄스 듀티비를 변화시킴에 따라 AC 출력 위상이 지연 없이 변화하는 것으로 나타나 빠른 응답속도로 팬 속도조절이 가능한 것으로 판단되었다.

The purpose of this study was to analyze temperature distribution characteristics using a model swine housing for temperature sensor adjustable positioning and developed a sensor and controller embedded exhaust fans utilizing ICT fusion technology for windowless swine housing. Temperature measured by the sensor attached on the exhaust fan was also determined that there is no problem, the temperature is located in the upper fan given the measured errors shown in the 1℃ temperature difference between the lower temperature than the other positions in the model swine housing. The performance of the exhaust fan at maximum output was found to be 1920rpm, air flow rate 125㎥/min. When the open area ratio of 70% one proper air volume of the exhaust fan was found to be 75㎥/min, 60pa. Maximum efficiency in all of the output of the exhaust fan is exhibited at about 70% open area ratio of the damper. The number of revolution of the exhaust fan was 1920rpm when the output was a maximum of 100%. AC output phase of the pulse duty ratio change of the controller was shown to change without delay. It was determined that the instant fan speed control is possible.