JP2012525560A - 暖房負荷を考慮した定流量自動制御装置 - Google Patents
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Abstract
各部屋ごとに暖房負荷を考慮して該当部屋の最適暖房に必要な要求熱量を算出して、その熱量と比例関係にある最適流量値を捜し出して暖房が中止された部屋に該当する最適流量程度その世帯の全体定流量を減少させることで、暖房中止された流量に比例して燃料費が節減されて、キャビテーションによる管騷音が減る暖房負荷を考慮した定流量自動制御装置が紹介される。
【選択図】 図2
Description
2)地域暖房基準
A)温度条件
(1)1次側供給温度:115℃
(2)1次側還収温度:50℃
(3)室内供給温度:60℃
(4)室内還収温度:45℃
(5)外気温度:建築物の省エネ設計基準の該当地区外気温度適用
(6)室内温度:20℃
B)配管設計
(1)流量算定のための温度基準
(A)暖房水(1次側):t1=115℃、t2=50℃
(B)暖房水(2次側):t1=60℃、t2=45℃
(C)給湯用(1次側):t1=75℃、t2=40℃
(2)配管径
(A)管摩擦抵抗:1次側:20mmAq/m
2次側:10mmAq/m
(B)流速: 1.5m/s以下
(C)管径選定(1次側):韓国地域暖房工事'管径別熱負荷基準表'による。
(D)管径選定(2次側):第X章13-13温水流量表参照
L=Σ(K×A×N×△t)-------(式1)
L:暖房負荷量
K:熱管流率[kcal/hk)
A:面積
N:方位係数
△t:相当温度差
Q=G×C×△T-------(式2)
Q:必要要求熱量[kcal/h]
G:流量[lph]
C:比熱[kcal/kg℃]
△T:温度変化(室内供給温度-実内還収温度)
3,422=3.8×60)×1×△T
△T=15(℃)
3,422=(2.23×60)×1×△T
△T=おおよそ26(℃)
1,065=(1.88×60)×1×△T
△T=おおよそ9.4(℃)
Claims (17)
- 各世帯に温水が供給される供給管2と、
前記供給管2に連通されて各部屋別に分岐されて、前記温水の潜熱が該当部屋と熱交換されるようにする温水管路4と、
前記温水管路4とそれぞれ連通されて熱交換が終わった温水が還収される還収パイプ5と、
前記還収パイプ5らの流量が1ヶ所に集まって世帯外部に排出される還収管7と、
各部屋の希望温度を設定できるように部屋ごとに個別設置されて、該当部屋の室内温度を測定することができる温度調節部110と、
前記還収パイプ5にそれぞれ個別設置されて、電気的信号によってその還収パイプ5の通路を開閉する駆動器120と、
前記供給管2または還収管7に設置されて、また他の電気的信号によってその供給管または還収管の流量を変更する可変流量バルブ200、300、400、500と、
前記温度調節部110の信号の入力を受けて前記駆動器120と前記可変流量バルブを制御する制御部130と、を含むことで、
前記制御部130には各部屋別暖房負荷を考慮して該当部屋の必要要求熱量に比例する最適流量値が保存されて、前記温度調節部110の信号によって暖房が中止されなければならない部屋の駆動器120を制御して、該当部屋の還収パイプ5通路を閉鎖して、全体最適流量値の合に対する閉鎖された部屋の最適流量値の割合によって前記可変流量バルブの流量を減少させることを特徴とする暖房負荷を考慮した定流量自動制御装置。 - 前記制御部に保存される各部屋の暖房負荷は、部屋をなしている各面での'面負荷量'をすべて加えて計算されるものであり、前記面負荷量は'熱管流率、面積、方位係数、相当温度差'のうちで一つ以上の選択された因子を掛けて求められることを特徴とする請求項1に記載の暖房負荷を考慮した定流量自動制御装置。
- 前記可変流量バルブ200は、
入口211と出口212が連通される流路が内部に設けられて、その入口211と出口212との間に流路の断面積が減少されるシート213が形成されたボディー210と、該ボディー210の内部一側に前記入口211側流圧と前記シート213側流圧がそれぞれ作用するように流圧通路が形成されたチャンバ220と、該チャンバ220が区画分離されるように設置されて、その両側で前記入口211側流圧と前記シート213側流圧がそれぞれ作用されて、その圧力差によって変形されるダイアフラム230と、該ダイアフラム230の一側に結合されて、前記チャンバ220での圧力差によって前記シート213から出口212側に通じる断面積を調節するように弾性設置された移動体240と、前記ボディー210の他側で、前記制御部130の制御信号によって前記シート213の開放量を調節するアクチュエータ250と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の暖房負荷を考慮した定流量自動制御装置。 - 前記移動体240は、
前記ダイアフラム230に結合されるヘッド部241と、該ヘッド部241から前記シート213側に延長されて、前記ダイアフラム230の変形によって前記シート213から出口212側に通じる流量断面積を調節するステム部242と、前記ダイアフラム230を基準に両側圧力が等しい時前記移動体240が復元されるように前記移動体240とチャンバ220との間に設置された弾性部材243と、を含むことを特徴とする請求項3に記載の暖房負荷を考慮した定流量自動制御装置。 - 前記可変流量バルブ300は、
入口311と出口312が連通される流路が内部に設けられて、その入口311と出口312との間に流路の断面積が減少されるシート313が形成されたボディー310と、該ボディー310の内部一側に前記シート313側流圧と前記出口312側流圧がそれぞれ作用するように流圧通路が形成されたチャンバ320と、該チャンバ320が区画分離されるように設置されて、その両側で前記シート313側流圧と前記出口312側流圧がそれぞれ作用されて、その圧力差によって変形されるダイアフラム330と、該ダイアフラム330に結合されて前記シート313側での圧力が出口312側より大きければ前記入口311側でシート313側に通じる変曲部314の流量断面積が減少されるように移動される移動体340と、前記制御部130の制御信号によって前記シート313の開放量を調節するアクチュエータ350と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の暖房負荷を考慮した定流量自動制御装置。 - 前記ダイアフラム330は、
その外周面が前記チャンバ320内壁に固定されて、その内周面には前記移動体340が結合されるための貫通部331が形成されたことを特徴とする請求項5に記載の暖房負荷を考慮した定流量自動制御装置。 - 前記移動体340は、
前記ダイアフラム330の貫通部331に挟まれるヘッド部341と、該ヘッド部341から前記入口311側とシート313側が連通される変曲部314に延長されて、前記ダイアフラム330の変形によって前記変曲部314を通過する流量断面積を調節するステム部342と、前記ダイアフラム330を基準に両側圧力が等しい時前記移動体340が復元されるように前記移動体340に設置された弾性部材343と、を含むことを特徴とする請求項6に記載の暖房負荷を考慮した定流量自動制御装置。 - 前記変曲部314には前記ステム部342との間隔を調節して、初期通過流量を調整するための調整ネジ315が設置されたことを特徴とする請求項7に記載の暖房負荷を考慮した定流量自動制御装置。
- 前記可変流量バルブ400は、
入口411と出口412が連通される流路が内部に設けられて、その入口411と出口412との間に流路の断面積が減少されるシート413が形成されたボディー410と、該ボディー410の流路上に設置されて流路を経つ流体の流量を測定する流量センサー430と、前記制御部130の制御信号によって前記シート413の開放量を調節するアクチュエータ450と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の暖房負荷を考慮した定流量自動制御装置。 - 前記流量センサー430は、
前記流路上に設置されることで内部に流体が通る貫通口431aが形成されたハウジング431と、前記貫通口431aの円周方向に沿って一定距離が離隔されるように設置されるマグネチック部432と、前記貫通口431aに回転可能に設置されるインペラ433でなされて、流路を通る流量によって前記インペラ433の回転速度が変われば前記マグネチック部432がその回転速度を検出して前記制御部130に伝達することを特徴とする請求項9に記載の暖房負荷を考慮した定流量自動制御装置。 - 前記アクチュエータ250、350、450は、
前記制御部130と電気的に連結されて、制御部130の電気信号を運動力に変換する駆動本体251、351、451と、
前記駆動本体251、351、451から延長されて、前記ボディー210、310、410内部に挿入されることで、前記シート213、313、413の開放量を調節するためにシート側に移動される移動ロード252、352、452と、を含むことを特徴とする請求項3、5、9のうち何れか一つに記載の暖房負荷を考慮した定流量自動制御装置。 - 前記駆動本体251、351、451は、
前記制御部130と電気的に連結されて駆動力を発生させる駆動モータ253と、この駆動モータ253によって発生された駆動力を前記移動ロード252、352、452に伝達する駆動ギア255と、及びこの駆動ギア255と連動して前記移動ロード252、352、452の変位量を感知して、感知された変位量を前記制御部130にフィードバックする可変抵抗器258と、でなされることを特徴とする請求項11に記載の暖房負荷を考慮した定流量自動制御装置。 - 前記可変流量バルブ500は、
内部に入口511と出口512が連通される流路が設けられたボディー510と、
このボディー510の内部で上、下端支持台521、522によって区画されて、前記ボディーの入口511及び出口512と連通されるように形成されたチャンバ520と、
一端が前記チャンバ520の下端支持台522上に固定されて、他端はチャンバ520内に設置される弾性部材545と結合されたスライダー540に固定されて、前記チャンバ520をボディー510の入口511と連通される第1流圧室524とボディー510の出口512と連通される第2流圧室525に区画分離されるようにしてくれるダイアフラム530と、及び
前記チャンバ520の上端支持台521に沿って移動可能に設置されて、前記制御部130の電気的信号によって前記ボディー510の入口511からチャンバ520側に通じる断面積を調節するアクチュエータ550と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の暖房負荷を考慮した定流量自動制御装置。 - 前記弾性部材545は、
前記スライダー540が移動可能に装着されたガイド突起513と前記移動ロード552との間に嵌めこみ設置されて、
前記第1流圧室524と第2流圧室525との圧力差によってダイアフラム530が変形される時、前記スライダー540によって弾性バイアスされることを特徴とする請求項13に記載の暖房負荷を考慮した定流量自動制御装置。 - 前記アクチュエータ550は、
前記制御部130と電気的に連結されて制御部130の電気信号を運動力に変換する駆動本体551と、該駆動本体551から回転可能に設置されてその下端にねじ山553が形成された移動ロード552と、及び前記移動ロード552のねじ山553に結合されて、移動ロード552の回転時に前記上端支持台521に沿って上下に移動しながら前記ボディー510の入口511からチャンバ520側に通じる断面積を調節する流量遮断体555と、を含むことを特徴とする請求項13に記載の暖房負荷を考慮した定流量自動制御装置。 - 前記アクチュエータ550は、
前記制御部130と電気的に連結されて制御部130の電気信号を運動力に変換する駆動本体551と、該駆動本体551から直線往復運動が可能に設置されてその下端にねじ山553が形成された移動ロード552と、及び前記移動ロード552のねじ山553に結合されて、移動ロード552の直線往復運動時に前記上端支持台521に沿って上下に移動しながら前記ボディー510の入口511からチャンバ520側に通じる断面積を調節する流量遮断体555と、を含むことを特徴とする請求項13に記載の暖房負荷を考慮した定流量自動制御装置。 - 前記駆動本体551は、
前記制御部130と電気的に連結されて駆動力を発生させる駆動モータ253と、該駆動モータ253によって発生された駆動力を前記移動ロード552に伝達する駆動ギア255と、及び前記駆動ギア255と連動して前記移動ロード552の変位量を感知して、感知された変位量を前記制御部130にフィードバックする可変抵抗器258と、でなされることを特徴とする請求項15または16に記載の暖房負荷を考慮した定流量自動制御装置。
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