KR100603962B1 - 난방 및 급탕 온수 공급 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 난방 및 급탕 온수 공급 시스템에 관한 것이다. 본 시스템은, 증기공급로와, 냉수공급로와, 증기와 냉수가 인접하여 흐름으로써 증기로부터 냉수로 열에너지가 전달되도록 하는 열교환부, 및 열교환부로부터 온수가 배출되는 온수배출로를 포함하는 제 1 열교환장치와; 제 1 열교환장치에서 배출되는 온수의 온도를 조절하기 위한 제 1 온도 컨트롤 수단과; 증기공급로와, 냉수공급로와, 증기와 냉수가 인접하여 흐름으로써 증기로부터 냉수로 열에너지가 전달되도록 하는 열교환부, 및 열교환부로부터 온수가 배출되는 온수배출로를 포함하는 적어도 하나의 제 2 열교환장치와; 제 2 열교환장치에서 배출되는 온수의 온도를 조절하기 위한 제 2 온도 컨트롤 수단; 및 제 2 열교환장치에서 배출되는 온수의 온도에 따라 제 1 열교환장치로 공급되는 증기의 양을 제어하는 부하 콘트롤 수단을 포함할 수 있다. 이에 따라, 난방과 급탕을 위한 서로 다른 온도의 온수를 동시에 제공하는 콤팩트한 에너지 효율적인 온수 공급 시스템이 제공될 수 있다.

열교환기, 급탕, 난방, 보일러, 설계부하

Description

난방 및 급탕 온수 공급 시스템{Water Supply System for Heating and Domestic Hot Water}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 효율적인 난방 및 급탕 온수 공급 시스템의 구조를 개략적으로 보여주는 선도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템의 외관을 보여주는 사시도.

도 3은 도 2의 시스템의 정면도.

<도면의 주요 부분의 간단한 설명>

100 : 난방 및 급탕 온수공급시스템 10 : 난방용 열교환기

11 : 난방용 증기 공급로 12 : 난방용 냉수 공급로

13 : 난방용 온수 배출로 14 : 난방용 응축수 배출로

20, 20' : 급탕용 열교환기 21, 21' : 급탕용 증기 공급로

22, 22', 22a : 급탕용 냉수 공급로 23, 23', 23a : 급탕용 온수 배출로

24, 24' : 급탕용 응축수 배출로 30 : 재순환수 인입구

51, 52, 52' : 온도감지기 54, 56 : PLC 콘트롤러

61, 62, 62' : 증기 콘트롤 밸브 65 : 난방용 증기 콘트롤 밸브

70 : 응축수 수집부 80 80': 냉수 주입 밸브

91, 92, 93, 94 : 온수 순환 펌프 95 : 제어 패널

본 발명은 난방 및 급탕을 위한 온수를 공급하는 시스템에 관한 것으로, 더 구체적으로는, 보일러에서 공급되는 증기를 이용하여 난방을 위한 열교환기와 급탕을 위한 열교환기에서 각각 서로 다른 또는 같은 온도의 온수를 공급하는 시스템의 열 공급을 효율적으로 분배하도록 제어할 수 있고 또한 콤팩트한 크기를 가지도록 구성한 난방 및 급탕 온수 공급 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 주택이나 빌딩 등에 설치되는 난방 및/또는 급탕을 위한 시스템은, 석유나 가스 등을 태워 발생하는 열로 증기를 공급하고, 급수관을 통해 실온의 냉수를 공급하며, 열교환기에서 증기로부터 냉수로 열을 공급하여 덮혀진 온수를 공급함으로써, 최종적으로 배출되는 온수를 이용하여 난방 또는 급탕에 사용하는 시스템이다. 종래에 이러한 난방 및/또는 급탕을 위한 시스템으로서, 일반적인 열교환기에서 배출되는 온수 공급 경로에 버퍼 탱크를 두는 예와 버퍼 탱크 없이 순간적으로 다량의 온수를 공급할 수 있는 판형 열교환기를 사용하는 예가 알려져 있다.

Shell & Tube(다관식) 열교환장치라고도 알려져 있는, 종래의 탱크를 구비하는 급탕장치는, 열교환기에서의 열효율이 비교적 낮기 때문에, 예컨대 목욕을 위하 여 순간적으로 많은 양의 온수가 배출되어야 할 경우에는 적절한 온도의 물을 적절한 양으로 공급하기 어려웠다. 따라서, 온수 공급 통로에 버퍼 탱크를 둠으로써, 열교환기에서 직접 배출되는 온수가 탱크에 모였다가 최종 사용처에서 배출되도록 하기도 하고 탱크 내부에 코일을 내장, 이를 통해 적당량의 온수를 만들어 공급하는 구조를 하기도 한다. 이러한 탱크 구조를 구비하는 급탕장치는, 열전달 효율이 낮다는 문제를 어느 정도 해결하고는 있으나, 탱크가 필요하기 때문에 설치 공간이 크다는 문제가 있다. 또한 난방용으로 필요한 온수의 온도와 급탕용으로 필요한 온수의 온도에 서로 차이가 있는 경우가 많고, 작동 시스템도 다르기 때문에(급탕용은 개방형, 난방용은 밀폐형), 난방용과 급탕용을 하나의 장치로 동시에 공급할 수 없다는 한계가 있다.

순간 온수기라고도 알려져 있는 종래의 판형 열교환기를 사용하는 급탕 장치는, 냉수와 증기가 통과하는 경로가 좁은 공간에 서로 교대하여 밀착하여 존재하기 때문에 열교환 효율이 좋고 신속한 온도조절이 가능하다는 장점을 가진다. 더구나, 탱크가 없는 상태에서 순간적으로 다량의 온수가 배출되는 경우에도 어느 정도 이를 커버할 수 있다는 장점이 있다. 그러나, 이러한 종래의 판형 열교환기를 사용하는 순간 온수장치도 역시 전술한 이유 때문에 하나의 장치로 난방용 또는 급탕용으로 겸용할 수가 없고 난방과 급탕을 위해서는 각각 난방용 판형 열교환기와 급탕용 판형 열교환기를 별도로 설치하여야만 하였다.

이와 같은 종래의 난방 및 급탕을 위한 온수를 동시에 공급하는 시스템에 있어서는, 하나의 난방용 판형 열교환기와 하나 또는 두개의 급탕용 판형 열교환기를 조합하여 구성하는 것이 일반적이다. 이 경우, 보일러에서 공급되는 증기가 난방용 판형 열교환기와 급탕용 판형 열교환기에 모두 적절하게 공급되도록 하기 위해서, 보일러의 열 공급 부하는 이들 열교환기의 최대 부하 용량을 모두 합한 값, 즉 설계부하 값과 동일하게 설정하는 것이 일반적이다. 예컨대, 난방용 및 급탕용 열교환장치의 부하 용량 즉 가열 능력이 각각 최대 약 60만 Kcal/hr이고, 하나의 난방용 열교환기와 두개의 급탕용 열교환기를 조합하는 경우, 설계부하 값은 60만 Kcal/hr의 세 배, 즉 180만 Kcal/hr가 된다. 따라서 보일러의 최대 부하값은 180만 Kcal/hr로 정해지게 된다.

그런데, 이러한 종래의 난방 및 급탕 온수 공급 시스템에 있어서는, 각각의 난방 공급 부분과 급탕 공급 부분이 별개로 설치되어야 하므로, 실제 설치시 배관이 복잡하여 작업량이 많고 작업자의 숙련도가 많이 요구된다는 문제가 있었다. 더 나아가, 실제 시스템 동작시, 난방과 급탕이 동시에 이루어져 시스템에 최대 부하가 걸리는 경우보다는, 난방과 급탕에 부하가 분산된 상태로 시스템이 동작하는 경우가 더 많기 때문에, 보일러의 용량을 단순히 설계부하와 같은 값으로 설정하는 것은 에너지 낭비 요인이 된다는 문제가 있었다. 더 구체적으로 말하자면, 난방이 집중적으로 이루어지는 시간대는 예컨대 취침시간인 밤시간대일 경우가 많고 한편, 세안 및 목욕 등을 위하여 급탕이 이루어져야 하는 시간대는 아침의 출근전 및 저녁의 퇴근 후 시간과 같이 서로 다를 경우가 많다. 따라서, 보일러의 용량이 단순히 난방용 및 급탕용 열교환기의 최대 용량을 합한 값으로 설정하는 경우에는, 보일러의 용량이 실제 동작시 필요한 동작 부하 용량보다 지나치게 크고 결과적으로 보일러의 크기가 필요이상으로 커지는 문제점이 있었다.

이같은 사정으로, 종래에 난방 및 급탕을 위한 온수 공급 시스템에 있어서, 실제 동작시 필요한 용량에 따라 적절하게 에너지를 사용할 수 있도록 함으로써, 보일러의 용량이 최적화될 수 있고, 더 나아가 보다 효율적인 에너지 사용이 가능하도록 하는 새로운 기술이 요구되어 왔다.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 종래의 난방 및 급탕을 위한 온수 공급 시스템의 에너지 효율을 개선시키기 위하여 새로운 난방 및 급탕 제어 방식을 사용하는 온수 공급 시스템을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 콤팩트한 열 교환기 구조를 제공함으로써, 설치 면적을 최소화시킨 새로운 난방 및 급탕 온수 공급 시스템을 제공하고자 하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 실제 동작시에 필요한 용량에 따라 보일러의 용량을 설정함으로써, 불필요한 비용과 에너지 낭비를 제거한, 에너지 효율적인 새로운 난방 및 급탕 온수 공급 시스템을 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적은 본 발명에 따라 제공되는 난방 및 급탕 온수 공급 시스템에 의해 성취된다. 본 발명에 따른, 보일러로부터 증기를 공급받아 온수를 제공하기 위 한 난방 및 급탕 온수 공급 시스템은, 증기를 공급받는 증기공급로와, 냉수를 공급받는 냉수공급로와, 증기와 냉수가 인접하여 흐름으로써 증기로부터 냉수로 열에너지가 전달되도록 하는 열교환기, 및 상기 열교환기로부터 온수가 배출되는 온수배출로를 포함하는 제 1 열교환장치와; 상기 제 1 열교환장치에서 배출되는 온수의 온도를 조절하는 제 1 온도 컨트롤 수단과; 보일러로부터 증기를 공급받는 증기공급로와, 냉수를 공급받는 냉수공급로와, 증기와 냉수가 인접하여 흐름으로써 증기로부터 냉수로 열에너지가 전달되도록 하는 열교환기, 및 상기 열교환기로부터 온수가 배출되는 온수배출로를 포함하는 적어도 하나의 제 2 열교환장치와; 상기 제 2 열교환장치에서 배출되는 온수의 온도를 조절하는 제 2 온도 컨트롤 수단과; 상기 제 2 열교환장치에서 배출되는 온수의 온도에 따라 상기 제 1 열교환장치로 공급되는 증기의 양을 제어하는 부하 콘트롤 수단; 을 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 부하 콘트롤 수단은, 상기 제 2 열교환장치에서 배출되는 온수의 콘트롤 온도를 상기 제 2 열교환장치에서 배출되는 온수의 정상 온도보다 낮은 2개의 온도(T1, T2)로 설정하고 상기 제 2 열교환장치에서 배출되는 온수의 온도가 T1 일 때 상기 제 1 열교환장치로 공급되는 증기의 양을 차단하기 시작하여 상기 제 2 열교환장치에서 배출되는 온수의 온도가 T1 보다 낮은 T2가 될 때 상기 제 1 열교환장치로 공급되는 증기를 완전히 차단하도록 구성된다.

아래에서는, 본 발명의 여러 장점과 특징들이 명확하게 드러나도록, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 일 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 효율적인 난방 및 급탕 온수 공 급 시스템의 구조를 개략적으로 보여주는 선도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템의 외관을 보여주는 사시도이고, 도 3은 도 2의 시스템의 정면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따라 제공되는 난방 및 급탕 온수 공급 시스템(100)은, 보일러(미도시됨)로부터 증기를 공급받아 온수를 제공하기 위한 시스템이다. 도시된 예에서는 하나의 난방용 열교환기(10)와 두 개의 급탕용 열교환기(20, 20')를 포함하고 있으나 이는 단순히 설명을 위한 예시에 불과하다. 본 발명이 도시된 실시예에만 국한되는 것이 아니고, 적절한 경우 난방용 및 급탕용 열교환기의 숫자는 달라질 수 있다는 것을 당업자라면 쉽게 이해할 것이다.

본 발명의 시스템(100)에서, 제 1 열교환장치 즉 난방을 위한 열교환 부분은, 증기를 공급받는 증기공급로(11)와, 냉수를 공급받는 냉수공급로(12)와, 증기와 냉수가 인접하여 흐름으로써 증기로부터 냉수로 열에너지가 전달되도록 하는 열교환기(10), 및 상기 열교환기로부터 온수가 배출되는 온수배출로(13)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 열교환기(10)는 종래에 순간 온수기 등에서 사용되는 형태의 판형 열교환기인 것이 바람직하지만, 이에만 국한되는 것은 아니며, 적절한 열효율을 가진 것이라면 어떠한 열 교환기 형태도 사용될 수 있다는 점이 주목되어야 할 것이다.

증기 공급로(11)에는 보일러(미도시됨)로부터 예컨대 100℃ 이상의 뜨거운 증기가 공급될 수 있다. 냉수공급로(12)에는 예컨대 난방용 배관 파이프 및/또는 수도관과 연결되어 상대적으로 낮은 온도의 물이 공급될 수 있다. 냉수공급로(12)에는 예컨대 온수 순환 펌프(91, 92)가 연결될 수 있다. 열교환기(10)에서는 증기 로부터 냉수로 열에너지가 전달됨으로써 냉수가 따뜻한 물 즉 온수로 전환될 수 있다. 이러한 온수는 온수배출로(13)를 통해 예컨대 주택이나 빌딩의 난방용 배관 파이프를 통해 순환됨으로써, 실내 공기를 따뜻하게 만들면서 냉수로 전환될 수 있고, 다시 냉수공급로(12)를 통해 열교환기(10)로 되돌아올 수 있다.

한편 난방용 열교환기(10)에서는 증기(steam)가 열을 빼앗긴 후 응축된 응축수가 배출되는 응축수 배출구(14)가 더 설치된다. 이러한 응축수는 상대적으로 고온이므로 예컨대 응축수회수펌프(미도시됨)에 의해 탱크 형태의 응축수 수집부(70)로 모았다가, 보일러로 되돌려보내 증기를 생산하는 과정에서 재사용하는 것이 바람직하다. 상대적으로 고온의 응축수를 증기로 변환하는데는 일반적인 실온의 예컨대 수돗물을 증기로 변환하는데 비하여 에너지가 상대적으로 적게 소비되므로, 에너지 절감 효과를 얻을 수 있다.

또한 본 발명의 시스템(100)에는, 온수배출로(13) 상에서 배출되는 온수의 온도를 조절하기 위한 온도 컨트롤 수단(51, 61)이 포함된다. 상기 온도 컨트롤 수단은, 온수배출로(13)상에서 배출되는 온수의 온도를 감지하는 온도 감지기(51)와, 감지된 온도에 따라 열교환기(10)로 공급되는 증기의 양을 제어하는 증기콘트롤밸브(61)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서 상기 온수배출로(13) 상에서 배출되는 온수의 온도범위는 난방용 온수를 공급하는 경우 예컨대 60 내지 80℃ 일 수 있다. 이러한 온도의 설정은 예컨대 제어패널(95)을 사용하여 사용자가 설정할 수 있다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 시스템(100)에서 급탕용으로 사용되는 제 2 열교환장치는, 상술한 난방용으로 사용되는 제 1 열교환장치와 대체로 유사한 구 성을 한다. 즉, 제 2 열교환장치는, 보일러로부터 증기를 공급받는 증기공급로(21, 21')와, 냉수를 공급받는 냉수공급로(22, 22')와, 증기와 냉수가 인접하여 흐름으로써 증기로부터 냉수로 열에너지가 전달되도록 하는 열교환기(20, 20'), 및 상기 열교환기로부터 온수가 배출되는 온수배출로(23, 23', 23a)를 포함할 수 있다. 이러한 증기공급로(21, 21')와 냉수공급로(22, 22', 22a)와 열교환기(20, 20')와, 온수배출로(23, 23')의 구성과 동작은 제 1 열교환장치에서의 대응하는 부품들과 유사하다.

급탕용의 제 2 열교환장치에 있어서, 급탕용으로 쓰이다가 남은 물은 재순환수 인입구(30)를 통해 다시 냉수공급로(22)로 재순환될 수 있다. 한편, 온수배출로(23, 23‘)와 냉수공급로(22, 22’) 사이에는 냉수주입밸브(80, 80‘)에 의해 개폐되는 통로가 연결될 수 있다. 온수배출로(23, 23’)에서 배출되는 온도가 미리결정된 급탕 온도보다 높을 때, 냉수주입밸브(80, 80‘)가 개방되어 냉수가 직접 온수와 섞이게 함으로써, 급탕 온도가 지나치게 높아지는 것을 방지할 수 있다.

한편 급탕용 열교환기(20,20')에서는 증기(steam)가 열을 빼앗긴 후 응축된 응축수가 배출되는 응축수 배출구(24, 24')가 더 설치된다. 이러한 응축수는 상대적으로 고온이므로 보일러로 되돌려보내 증기를 생산하는 과정에서 재사용한다. 상대적으로 고온의 응축수를 증기로 변환하는데는 일반적인 실온의 예컨대 수돗물을 증기로 변환하는데 비하여 에너지가 상대적으로 적게 소비되므로, 에너지 절감 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기 제 2 열교환장치에서 배출되는 온수의 온도를 조절하기 위한 온 도 컨트롤 수단(52, 62; 52', 62')이 제 1 열교환장치에서와 마찬가지로 설치될 수 있다. 상기 온도 컨트롤 수단은, 온수배출로(23, 23')상에서 배출되는 온수의 온도를 감지하는 온도 감지기(52, 52')와, 감지된 온도에 따라 열교환기(20)로 공급되는 증기의 양을 제어하는 증기콘트롤밸브(62, 62')를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서 상기 제 2 열교환장치에서 배출되는 온수의 온도 범위는 급탕용 온수를 공급하는 경우 예컨대 45 내지 75℃ 일 수 있다. 이러한 온도의 설정은 예컨대 제어패널(95)을 사용하여 사용자가 설정할 수 있다.

더 나아가, 본 발명에 따른 시스템(100)은, 상기 제 2 열교환장치 즉 급탕용 열교환기(20, 20‘)에서 배출되는 급탕용 온수의 온도에 따라 상기 제 1 열교환장치 즉 난방용 열교환기(10)로 공급되는 증기의 양을 제어하는 부하 콘트롤 수단(54, 56)을 더 포함한다는 특징을 가진다. 이 부하 콘트롤 수단(54, 56)은 급탕용 열교환장치에 큰 부하가 걸릴 때를 감지하여 난방용 열교환장치의 부하를 조절하거나 차단함으로써, 보일러에 걸리는 부하가 급탕용으로만 사용될 수 있도록 조절하는 조절기 역할을 한다. 더 구체적으로, 부하 콘트롤 수단은 예컨대 PLC 콘트롤러를 이용하여 구현되는 제어 장치일 수 있다.

부하 콘트롤 수단은, 급탕용 열교환장치의 온도감지기(52, 52')에서 감지되는 급탕용 온수의 온도를 입력받아, 적절한 경우라고 판단된 경우, 난방용 열교환장치의 증기 공급 콘트롤 밸브(61)의 개폐 동작을 제어 한다. 이에 따라, 도시된 예에서, 정상동작시에는 보일러로부터의 증기가 3개의 열교환기(10, 20, 20')로 분산되어 공급될 수 있다. 그러나 비상시에, 즉 급탕용 열교환기(20, 20')에 최대 부 하가 걸리는 급탕 피크의 경우에는, 보일러로부터의 증기가 난방용으로 공급되지 않고 오직 급탕용으로만 공급되도록 할 수 있다. 이는, 하루 중 급탕이 피크를 이루는 시간은 예컨대 아침 6시30분에서 7시, 저녁 7시에서 7시30분과 같이 일부의 시간에 불과하다는 점을 고려한 것이다. 이러한 급탕 피크 시간대에는 난방용 열교환기의 동작이 잠시 정지되거나 혹은 공급증기의 양이 줄더라도 , 상대적으로 짧은 급탕 피크 시간이 경과된 후에는 다시 난방이 개시될 수 있으므로, 전체적으로 난방효과는 별다른 변화없이 그대로 유지될 수 있다는 점을 예상할 수 있다.

더 구체적으로, 부하 콘트롤 수단(54, 56)은, 급탕용 열교환장치에서 배출되는 온수의 콘트롤 온도를 상기 급탕용 열교환장치에서 배출되는 온수의 정상 온도 예컨대 60℃보다 낮은 2개의 온도(T1, T2)로 설정해 놓고, 부하가 걸린 실제의 배출 온도가 정상 배출 온도보다 낮은 T1과 T2의 범위(예컨대 59 내지 55℃)에 있을 때 상기 제 1 열교환장치로 공급되는 증기의 양을 제어하도록 구성될 수 있다. 가령, 급탕용 열교환장치에서 배출되는 온수의 온도가 T1으로 떨어진 경우 상기 제 1 열교환장치로 공급되는 증기를 차단하기 시작하고 상기 배출 온도가 T1. T2사이의 어느 온도라면 그 수치에 비례한 만큼 상기 제 1 열교환장치로 공급되는 증기를 차단할 수 있으며 나아가 상기 배출되는 온수의 온도가 T2에 이르면 상기 제 1 열교환장치로 공급되는 증기를 완전히 차단하도록 제어할 수 있다.

본 발명에 따라, 상기와 같이 에너지를 효율적으로 분배함으로써, 일시적으로만 사용되는 최대 부하에 따라 보일러 용량을 설정하는 것에 비하여 상대적으로 작은 용량의 보일러를 사용하여도 난방 및 급탕용 온수를 무리없이 공급할 수 있는 시스템이 제공될 수 있다. 다시 말해, 본 발명에 따른 시스템(100)은 정상적인 난방, 급탕 부하시에는 각각의 열교환장치를 별도로 운전하지만, 급탕용에 peak부하가 발생하면, 상기 급탕의 peak부하시 필요한 열량에서 정상시 필요열량을 뺀 나머지분에 해당하는 열량을 난방용인 제 1 열교환장치로부터 공급을 받아 peak부하를 충족시킬 수 있기 때문에 결국 상기 나머지분에 해당하는 열량만큼을 전체 열교환장치에 소요되는 최대 용량에서 삭감하여 전체 보일러 용량을 설정할 수 있게 된다. 이를 식으로 표현하면 다음과 같고 이같은 개념의 적용은 보일러의 물리적인 크기를 감소시킬 뿐만 아니라 그 가격 또한 저렴해질 수 있다는 장점을 제공할 것이다.

<다 음>

보일러의 설정 부하값= 전체(난방과 급탕) 보일러의 최대 용량값 - (급탕의 peak부하시 열량값- 급탕의 정상시 필요열량값)

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 난방 및 급탕 온수 공급 시스템(100)은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 하나의 베이스 프레임상에 설치된 팩키지 형태의 콤팩트한 구조로 제공될 수 있다. 이에 따라, 배관의 길이를 경제적으로 최소화하거나, 관리, 유지 또는 설치 작업(보일러와 난방 및 급탕용 배관 파이프와의 연결 작업만이 필요)이 용이할 뿐 아니라 좁은 공간에 유효하게 설치할 수 있는 장점도 가진다.

이상에서는 본 발명의 도면을 참조하여 구체적인 실시예를 통해 설명하였다. 그러나 본 발명이 설명된 예에만 국한되는 것은 아니다. 본 발명의 개시된 바를 참 조하여 당업자라면 다양한 변형과 수정이 가능하다. 예컨대, 본 발명에 따른 난방용 열교환기와 급탕용 열교환기의 숫자는 도시된 예와는 달리 정해질 수 있다. 또한 열교환기는 임의의 가능한 열교환기 타입 중 어느 하나를 사용할 수 있으며, 모두 동일할 필요도 없다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 해석되어야 할 것임을 지적해둔다.

상술한 바와 같은 구조의 본 발명에 따른 시스템에 의하면, 온수 공급 시스템의 에너지 효율을 개선시키기 위한 새로운 난방 및 급탕 제어 방식이 제공될 수 있다. 더 나아가, 콤팩트한 열 교환기 구조를 제공함으로써, 설치 면적을 최소화시킨 새로운 난방 및 급탕 온수 공급 시스템이 제공될 수 있다. 또한 본 발명에 따라, 실제 동작시에 필요한 용량에 따라 보일러의 용량을 설정함으로써, 보일러의 크기가 작아질 수 있고 가격이 상대적으로 저렴해질 수 있어, 불필요한 비용과 에너지 낭비를 제거한 에너지 효율적인 새로운 난방 및 급탕 온수 공급 시스템이 제공될 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims (5)

1. 보일러로부터 증기를 공급받아 온수를 제공하기 위한, 난방 및 급탕 온수 공급 시스템(100)으로서,

   증기를 공급받는 증기공급로(11)와, 냉수를 공급받는 냉수공급로(12)와, 증기와 냉수가 인접하여 흐름으로써 증기로부터 냉수로 열에너지가 전달되도록 하는 열교환기(10), 및 상기 열교환기로부터 온수가 배출되는 온수배출로(13)를 포함하는 제 1 열교환장치와;

   보일러로부터 증기를 공급받는 증기공급로(21)와, 냉수를 공급받는 냉수공급로(22)와, 증기와 냉수가 인접하여 흐름으로써 증기로부터 냉수로 열에너지가 전달되도록 하는 열교환기(20), 및 상기 열교환기로부터 온수가 배출되는 온수배출로(23)를 포함하는 적어도 하나의 제 2 열교환장치와;

   상기 제 2 열교환장치에서 배출되는 온수의 온도에 따라 상기 제 1 열교환장치로 공급되는 증기의 양을 제어하는 부하 콘트롤 수단(54, 56)을

   포함하는 것을 특징으로 하는, 난방 및 급탕 온수 공급 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 증기를 공급하는 보일러의 부하 값은 아래의 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는, 난방 및 급탕 온수 공급 시스템.

   보일러의 설정 부하값= 전체(난방과 급탕) 보일러의 최대 용량값 - (급탕의 peak부하시 열량값- 급탕의 정상시 필요열량값)
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 부하 콘트롤 수단(54, 56)은, 상기 제 2 열교환장치에서 배출되는 온수의 콘트롤 온도를 상기 제 2 열교환장치에서 배출되는 온수의 정상 배출 온도보다 낮은 2개의 온도(T1, T2)로 설정하고 상기 제 2 열교환장치에서 배출되는 온수의 온도가 T1 일 때 상기 제 1 열교환장치로 공급되는 증기의 양을 차단하기 시작하여 상기 제 2 열교환장치에서 배출되는 온수의 온도가 T1보다 낮은 T2가 될 때 상기 제 1 열교환장치로 공급되는 증기를 완전히 차단하도록 구성된 것을 특징으로 하는, 난방 및 급탕 온수 공급 시스템.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 난방 및 급탕 온수 공급 시스템은, 응축수 회수펌프를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는, 난방 및 급탕 온수 공급 시스템.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 난방 및 급탕 온수 공급 시스템은, 한개의 베이스 프레임상에 팩키지 형태로 구성된 것을 특징으로 하는, 난방 및 급탕 온수 공급 시스템.

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