KR100668072B1 - Method for automatic controlling of solar heat hot-water rotation - Google Patents

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Abstract

본 발명은 온수저장조 내의 물을 태양열 집열기를 통해 가열 순환시키는 태양열 온수 순환의 자동 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic control method of solar hot water circulation for heating and circulating water in a hot water storage tank through a solar collector.

태양열 온수 순환의 자동 제어 방법은, 태양열 집열기의 배출구와 유입구 부분의 온도(t0, ti),온수저장조 내의 수온(tw)을 지속적으로 탐지하다가 t0≥tW인 경우에 시간을 누적 계산하면서 상기 태양열 집열기의 배출구와 유입구 부분의 온도차(t0-ti)를 정해진 온도차 설정치(t)와 비교하여 온도차 설정치의 자동 제어 과정을 실행하는데, 설정된 매 단위 시간 내에 순환 펌프가 미가동되는 경우에 일조가 부족하여 온도차 설정치(t)를 하향 조정함으로써 자동 순환 실행 횟수를 증가시키고, 반대로 만약 단위 시간 내에 순환 펌프가 이미 가동되는 경우에 일조가 충분하여 온도차 설정치(t)를 상향 조정함으로써 자동 순환 진행 횟수를 감소시키게 된다. The automatic control method of solar hot water circulation continuously detects the temperature (t 0 , t i ) of the outlet and inlet of the solar collector and the water temperature (t w ) in the hot water reservoir and accumulates the time when t 0 ≥ t W By calculating the temperature difference (t 0- t i ) of the outlet and the inlet portion of the solar collector to a predetermined temperature difference set value (t) to perform an automatic control process of the temperature difference set value, the circulation pump is not running within the set unit time In this case, due to lack of sunshine, the number of automatic circulation runs is increased by adjusting the temperature difference set point t down. On the contrary, if the circulating pump is already operated within a unit time, the amount of sunshine is sufficient to automatically increase the temperature difference set point t. This will reduce the number of cycles.

이와 같이 하면, 태양열 가열 시간과 순환 횟수를 자동적으로 조절하여 순환 가열의 효과를 최대화하고 에너지를 절약할 수 있고, 계절, 날씨, 일조에 상관없이 자동적으로 태양열 혼수 순환 과정이 조절되어 사용자가 태양열 집열기를 이용해 온수를 안정되고 편안하게 사용할 수 있도록 한다.This automatically adjusts the solar heating time and cycle number to maximize the effect of circulating heating and saves energy, and automatically adjusts the solar coma circulation process regardless of season, weather, or sunshine, allowing the user to Use hot water to ensure a stable and comfortable use.

태양열 집열기, 배출구, 유입구, 온도차 설정치, 단위 시간 기수Solar collector, outlet, inlet, temperature difference set point, unit time radix

Description

태양열 온수 순환의 자동 제어 방법 {METHOD FOR AUTOMATIC CONTROLLING OF SOLAR HEAT HOT-WATER ROTATION } Automatic control of solar hot water circulation {METHOD FOR AUTOMATIC CONTROLLING OF SOLAR HEAT HOT-WATER ROTATION}

도 1은 일반적인 태양열 집열기의 구조를 도시한 것이다.1 illustrates a structure of a general solar collector.

도 2는 종래 기술에 따른 태양열 집열기의 자동 순환 가열의 제어 과정을 도시한 순서도이다.2 is a flowchart illustrating a control process of automatic circulation heating of a solar collector according to the prior art.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양열 온수 순환의 자동 제어 방법의 순서도를 도시한 것이다. 3 is a flowchart illustrating an automatic control method of solar hot water circulation according to the first embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양열 온수 순환의 자동 제어 방법의 순서도를 도시한 것이다.4 is a flowchart illustrating a method for automatically controlling solar hot water circulation according to a second embodiment of the present invention.

본 발명은 태양열 온수 순환의 자동 제어 방법에 관한 것으로, 특히 기후 변화에 따라 태양열 가열 시간과 순환 가열 횟수를 자동 조절할 수 있는 태양열 온수 순환의 자동 제어 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an automatic control method of solar hot water circulation, and more particularly, to an automatic control method of solar hot water circulation that can automatically adjust solar heating time and circulating heating frequency according to climate change.

태양열 집열기는 태양 에너지와 열매체와의 열 교환을 이루고, 열매체는 사용하고자 하는 급수와의 열 교환을 통해 공급 열원이 되도록 하는 것이다. The solar collector is a heat exchange between the solar energy and the heat medium, and the heat medium is to be a supply heat source through heat exchange with the water supply to be used.

도 1은 일반적인 태양열 집열기의 구조를 도시한 것이다.1 illustrates a structure of a general solar collector.

도 1에 나타나 있듯이, 태양열 집열기는, 각 하나의 물탱크(1), 태양열 집열기(2) 및 온수저장조(3), 유입구(21), 배출구(22), 공급관(41), 입수관(42) 등으로 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, the solar collector has a water tank 1, a solar collector 2 and a hot water storage tank 3, an inlet 21, an outlet 22, a supply pipe 41, and an inlet pipe 42. ) And the like.

이러한 태양열 집열기의 동작을 살펴보면, 공급관(41)을 통하여 물탱크(1)내의 물을 유입구(21)를 거쳐 태양열 집열기(2)의 가열관 내로 들어가게 하고, 이 물을 배출구(22)를 통해 배출시켜 입수관(42)을 통해 재차 온수저장조(3) 내로 들어가게 한다.Looking at the operation of such a solar collector, the water in the water tank (1) through the supply pipe 41 to enter the heating tube of the solar collector (2) through the inlet 21, and discharges the water through the outlet 22 Through the inlet pipe 42 to enter the hot water storage tank (3) again.

그 다음 온수저장조(3)의 배수관(31)을 통하여 온수를 사용자에게 공급한다. 이때, 배수관(31)이 공급관(41)과 연결된 순환관(43)과도 이어져 있으며, 순환관(43) 상에 펌프(6)가 설치되어 있다. Then the hot water is supplied to the user through the drain pipe 31 of the hot water storage tank (3). At this time, the drain pipe 31 is also connected to the circulation pipe 43 connected to the supply pipe 41, the pump 6 is provided on the circulation pipe 43.

그 외에도, 유입구(21)의 앞측과 배출구(22)의 뒷측, 및 순환관(43)의 양측과 공급관(41)과 배수관(31)의 순환관 연결 부분에는 모두 밸브(51, 52)와 역류방지밸브(53)가 설치되어 있다.In addition, both the front of the inlet port 21 and the rear of the outlet port 22, both sides of the circulation pipe 43, and the circulation pipe connecting portion of the supply pipe 41 and the drain pipe 31 are both valves 51 and 52 and backflow. The prevention valve 53 is provided.

이러한 태양열 집열기는 온수저장조(3) 내에 설치된 가열기(32)를 사용하여 저장조 안의 물을 가열하는 방법 이외에도, 물이 온수저장조(3)내에 들어오기 전에 먼저 태양열 집열기(2)를 통하여 물이 가열되기 때문에 온수저장조(3)내에서의 가열기(32)의 사용을 감소시켜 에너지 절약에 기여할 수 있다. In addition to the method of heating the water in the storage tank using a heater 32 installed in the hot water storage tank 3, the solar collector is first heated by the solar collector 2 before the water enters the hot water storage tank 3. Therefore, it is possible to reduce the use of the heater 32 in the hot water storage tank 3 to contribute to energy saving.

이러한 태양열 집열기는 자동 순환 가열 제어 장비를 사용하여 온수저장조(3) 내 수온이 저하된 물을 태양열 집열기(2)를 통하여 끊임없이 가열 순환시켜, 온수저장조(3) 내의 물을 적당한 온도로 유지시켜 준다.The solar collector uses the automatic circulation heating control equipment to continuously circulate the water whose water temperature is lowered in the hot water storage tank 3 through the solar heat collector 2 to maintain the water in the hot water storage tank 3 at an appropriate temperature. .

도 2는 종래 기술에 따른 태양열 집열기의 자동 순환 가열의 제어 과정을 도시한 순서도이다.2 is a flowchart illustrating a control process of automatic circulation heating of a solar collector according to the prior art.

도 2를 참조하면, 태양열 집열기의 자동 순환 가열 제어 과정은, 온수저장조(3)내의 수온(tw), 태양열 집열기(2)의 배출구와 유입구 부분의 수온(to, ti )을 지속적으로 탐지하고, 배출구와 유입구 사이의 온도차 설정치를 t(일반적으로, 3℃~8℃)로 설정한다. 2, the automatic circulation heating control process of the solar collector, the water temperature (t w ) in the hot water storage tank (3), the water temperature (t o , t i ) of the outlet and inlet portion of the solar collector (2) continuously Detect and set the temperature difference setpoint between the outlet and inlet to t (generally 3 ° C.-8 ° C.).

그리고 사용자에 의한 온수저장조(3)의 물 사용이 탐지되면 바로 순환관(43)상의 펌프(6)는 가동되지 않고, 온수를 사용하지 않을 때에도 to>tw 라고 탐지되면 펌프(6)는 가동되지 않으며, 마찬가지로 to<tw이면서 to-ti<t일 경우에도 펌프(6)는 가동되지 않는다. When the water usage of the hot water storage tank 3 is detected by the user, the pump 6 on the circulation pipe 43 is not operated. When the water is not used, the pump 6 is detected when t o > t w . The pump 6 does not start even when t o <t w and t o -t i <t.

태양열 집열기(2)가 물을 가열하는 속도가 빠르지 않고 일반적으로 유입구(21)의 위치가 배출구(22)보다 낮기 때문에, 태양열 집열기(2) 내의 물은 자연적으로 냉열대류가 가능하다. Since the solar collector 2 does not have a high speed of heating the water and generally the position of the inlet 21 is lower than the outlet 22, the water in the solar collector 2 is naturally capable of cold convection.

태양열 집열기(2)의 배출구(22)의 수온은 유입구(21)의 수온보다 비교적 높기 때문에, 일조를 받은 시간이 길면 길수록 배출구와 유입구의 수온 차이는 좀 더 커지게 된다. Since the water temperature of the outlet 22 of the solar collector 2 is relatively higher than the water temperature of the inlet 21, the longer the sunshine time, the greater the difference between the water temperature of the outlet and the inlet.

to<tw이거나 to-ti≥t일 경우에 펌프(6)는 가동되어 일정 시간동안 작동하게 되고, 온수저장조(3) 내의 물은 태양열 집열기(2)로 수송된다. 그리고 태양열 집열기(2)내의 일조를 받아 가열된 물은 온수저장조(3)로 수송되어 온수저장조(3)내의 물과 혼합되어 저장조 내의 수온(T)을 높이게 된다. When t o <t w or t o -t i ≧ t, the pump 6 is operated to operate for a predetermined time, and the water in the hot water storage tank 3 is transported to the solar collector 2. Then, the water heated in the solar collector 2 is heated to the hot water storage tank 3 and mixed with the water in the hot water storage tank 3 to increase the water temperature T in the storage tank.

이때, 온수저장도 내의 수온(T)은 to보다 낮으나 ti보다는 높다.(ti<T<t o) 그러므로 온수저장조(3)의 물이 다시 유입구(21)로 수송되었을 경우에 유입구(21) 부분의 수온(ti)은 이전보다 약간 높아지게 되며, 또 배출구(22) 부분의 수온(to)은 이전보다 약간 낮아진다. At this time, the water temperature (T) in the hot water storage degree is lower than t o but higher than t i . (T i <T <t o ) Therefore, when the water in the hot water storage tank 3 is transported to the inlet 21 again, the inlet ( The water temperature t i of the portion 21) is slightly higher than before, and the water temperature t o of the outlet 22 portion is slightly lower than before.

그 후, t0-ti<t이면서 펌프(6)가 일정 시간 동안 작동한 후 정지하면, 태양열 집열기(2)가 일정시간 동안 태양열을 받기를 기다렸다가 다시 t0-ti≥t의 상태가 되도록 하여, 펌프(6)를 가동시켜 순환 가열을 진행한다. 태양열 집열기는 이러한 과정을 계속적으로 반복 작업하여 자동 순환 가열의 기능을 달성한다.After that, if t 0 -t i <t and the pump 6 operates for a certain time and then stops, the solar collector 2 waits for a certain time to receive solar heat and then again t 0 -t i ≥ t By doing so, the pump 6 is operated to perform circulating heating. Solar collectors repeat this process continuously to achieve the function of automatic circulation heating.

그러나 무더운 여름같이 일조가 충분하고 기온이 높을 경우에, 태양열 집열기(2)의 유입구(21)와 배출구(22) 사이의 수온차가 급속히 t0-ti≥t의 조건에 도달하여 펌프(6)의 가동 횟수를 빈번하게 되고, 그로 인해 전력상에 불필요한 낭비를 초래하는 문제점이 있다.However, when there is enough sunlight and high temperature, such as in a hot summer, the water temperature difference between the inlet 21 and the outlet 22 of the solar collector 2 rapidly reaches a condition of t 0 -ti≥t and the pump 6 There is a problem that the frequency of operation is frequent, thereby causing unnecessary waste on power.

또한, 겨울에 일조가 비교적 부족하고 기온이 낮은 경우에는 t0-ti≥t의 조건에 도달하는 소요시간이 길어질 뿐만 아니라, 경우에 따라 t0-ti≥t의 조건에 계속 만족하지 못하여 펌프(6) 가동의 횟수가 대폭 감소되거나, 혹은 펌프(6)가 완전히 가동되지 않아 순환 가열의 효과가 높지 않고, 심지어는 순환 가열의 기능을 발휘하지 못하는 결과를 도출하게 되는 문제점도 있다. In addition, when sunlight is relatively low in winter and the temperature is low, the time required to reach the condition of t 0 -t i ≥ t becomes long, and in some cases, the condition of t 0 -t i ≥t is not satisfied. There is also a problem that the number of times the pump 6 is operated is greatly reduced, or the pump 6 is not fully operated so that the effect of the circulating heating is not high and even the function of the circulating heating is not obtained.

이러한 문제점들을 해결하기 위하여, 태양열 집열기(2)의 유입구(21)와 배출구(22) 사이의 온도차 설정치(t)는 기후나 계절에 따라 수동으로 조정될 수 있다. 즉 여름이나 일조가 충분할 경우에는 t값을 상향 조정하여 펌프(6)의 가동 횟수를 낮추고, 겨울이나 일조가 부족한 경우에는 t값을 하향 조정하여 펌프(6)의 가동 횟수를 높인다. In order to solve these problems, the temperature difference sett t between the inlet 21 and the outlet 22 of the solar collector 2 can be manually adjusted according to the climate or season. That is, when summer or sunshine is sufficient, the number of times of the pump 6 is lowered by increasing the value of t, and when the amount of winter or sunshine is insufficient, the value of t is lowered to increase the number of times the pump 6 is operated.

그러나 계절에 상관없이 일조의 강약은 날씨의 변화에 따라 언제든지 변할 수 있기 때문에, 날씨의 변화에 따라 t값을 자주 변환시켜 줘야 하는 불편함이 발생하게 되고, 사용자 측면에서 t 값의 잦은 변환으로 인한 수동 작업이 시행 불가능하다는 문제점이 있다. However, regardless of the season, the intensity of sunshine can be changed at any time according to the change of weather, so it is inconvenient to convert the t value frequently according to the change of weather, and from the user's side The problem is that manual work is not feasible.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 기후의 변화에 따라 자동으로 태양열 집열기의 배출구와 유입구 사이의 온도차 설정치(t)를 조정할 수 있는 태양열 온수 순환의 자동 제어 방법을 제공하는 것이다. The technical problem to be achieved by the present invention is to provide an automatic control method of solar hot water circulation that can automatically adjust the temperature difference set point (t) between the outlet and the inlet of the solar collector according to the change of climate.

본 발명의 첫 번째 특징에 따른 태양열 온수 순환의 자동 제어 방법은, 온수저장조 내의 물을 태양열 집열기를 통해 가열 순환시키는 태양열 온수 순환의 자동 제어 방법에 있어서, a) 상기 태양열 집열기의 배출구와 유입구 부분의 온도(t0, ti), 상기 온수저장조 내의 수온(tw)을 지속적으로 탐지하는 단계; b) 상기 a) 단계 탐지 결과가 t0≥tW인 경우에, 시간을 누적 계산하면서 상기 태양열 집열기의 배출구와 유입구 부분의 온도차(t0-ti)를 정해진 온도차 설정치(t)와 비교하여 상기 온도차 설정치의 자동 제어 과정을 실행시키는 단계; c) 상기 b) 단계에서 누적된 시간이 설정된 단위 시간에 도달하기 이전에 펌프가 가동된 상태에서 상기 (t0-ti)가 온도차 설정치(t)에 도달한 경우에 상기 온도차 설정치를 점차 증가시키는 단계; d) 상기 b) 단계에서 누적된 시간이 상기 단위 시간에 도달하고 상기 펌프가 가동된 상태에서 상기 (t0-ti)가 온도차 설정치(t)에 근접한 경우에 상기 온도차 설정치를 고정시키는 단계; 및 e) 상기 b) 단계에서 누적된 시간이 상기 단위 시간을 초과하고 상기 펌프가 미가동된 상태에서 상기 (t0-ti)가 온도차 설정치(t)에 미만인 경우에 상기 온도차 설정치를 점차 감소시키는 단계를 포함한다. The automatic control method of the solar hot water circulation according to the first aspect of the present invention, in the automatic control method of the solar hot water circulation to heat-circulate the water in the hot water storage tank through the solar collector, a) of the outlet and inlet portion of the solar collector Continuously detecting a temperature t 0 , t i , and a water temperature t w in the hot water reservoir; b) when the detection result of step a) is t 0 ≥ t W , comparing the temperature difference (t 0 -t i ) between the outlet and inlet portions of the solar collector with a predetermined temperature difference set value (t) while accumulating time Executing an automatic control process of the temperature difference set point; c) The temperature difference setpoint is gradually increased when (t 0 -t i ) reaches the temperature difference set point t while the pump is running before the accumulated time in step b) reaches the set unit time. Making a step; d) fixing the temperature difference set point when (t 0 -t i ) approaches the temperature difference set point (t) while the accumulated time in step b) reaches the unit time and the pump is running; And e) gradually decreasing the temperature difference set point when (t 0 -t i ) is less than the temperature difference set point (t) while the accumulated time in step b) exceeds the unit time and the pump is not running. It comprises the step of.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

먼저, 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양열 온수 순환의 자동 제어 방법에 대하여 도 3을 참고로 하여 상세하게 설명한다.First, the automatic control method of the solar hot water circulation according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양열 온수 순환의 자동 제어 방법의 순서도를 도시한 것이다. 도 3에서, tw는 온수저장조 내의 수온, t는 태양열 집열기의 배출구와 유입구 사이의 온도차 설정치, Tx는 시간 기수를 각각 나타낸다. 3 is a flowchart illustrating an automatic control method of solar hot water circulation according to the first embodiment of the present invention. In Figure 3, t w is the water temperature in the hot water storage tank, t is the temperature difference setpoint between the outlet and the inlet of the solar collector, Tx is the time base, respectively.

도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양열 온수 순환의 자동 제어 방법은, 태양열 집열기의 배출구와 유입구 부분의 수온인 to와 ti를 측정한다.As shown in FIG. 3, the automatic control method of the solar hot water circulation according to the first embodiment of the present invention measures the temperature of t o and t i , which are the water temperatures of the outlet and the inlet of the solar collector.

태양열 집열기의 배출구 부분의 수온(to)이 현재 온수저장조 내의 수온(tw)보다 낮은지를 비교하는데, t0<tw이면 펌프는 가동되지 않는다.The water temperature t o of the outlet portion of the solar collector is now lower than the water temperature t w in the hot water reservoir, where t 0 <t w the pump is not running.

그런데 t0≥tw이면 온도차 설정치(t)를 자동 조정하는 자동 조정 제어 과정(S1)을 실행시키고, 태양열 집열기의 배출구와 유입구 부분의 수온차(to-ti)가 온도차 설정치 이상인지를 측정한다. However, if t 0 ≥ t w, an automatic adjustment control process (S1) is performed to automatically adjust the temperature difference set value (t), and it is determined whether the water temperature difference (t o -t i ) of the outlet and inlet portions of the solar collector is above the temperature difference set value. Measure

이때, 온도차 설정치의 자동 조정 제어 과정(S1)은 위에서 측정된 태양열 집열기의 배출구와 유입구 부분의 수온차(to-ti)와 온도차 설정치(t)를 비교하여 설정하고, 타임 레코더를 가동시켜 축적된 시간(Ts)이 설정된 단위시간(Tx)에 도달하는지 확인한다. At this time, the automatic adjustment control process (S1) of the temperature difference set value is set by comparing the water temperature difference (t o -t i ) and the temperature difference set value (t) of the outlet and inlet portions of the solar collector measured above, and start the time recorder. Check whether the accumulated time Ts reaches the set unit time Tx.

온도차 설정치(t)의 자동 제어 과정은 아래 나열한 세 가지 제어 상황으로 설명할 수 있다. The automatic control of the temperature difference set point (t) can be explained by the three control situations listed below.

첫째로, 축적된 시간(Ts)이 설정된 단위시간(Tx)에 도달하기 전이고, 펌프가 미가동되는 경우에는 계속 시간을 누적 계산한다. First, before the accumulated time Ts reaches the set unit time Tx, and if the pump is not running, the continuous time is cumulatively calculated.

축적된 시간(Ts)이 Tx에 도달하기 전이고, 태양열 집열기의 배출구와 유입구 사이의 온도차(t0-ti)가 온도차 설정치(t)에 도달하고 펌프가 이미 가동된 경우에는 태양열 집열기의 배출구와 유입구 사이의 온도차 설정치(t)를 자동적으로 1℃ 높인다.(즉 ,t=t+1) If the accumulated time (Ts) is before reaching Tx and the temperature difference (t 0 -t i ) between the outlet and the inlet of the solar collector reaches the temperature difference set point (t) and the pump is already running, the outlet of the solar collector and Automatically increase the temperature difference set point t between the inlets by 1 ° C (ie t = t + 1).

그리고 태양열 집열기의 펌프는 작동되고 타임 레코더가 시간 측정을 정지하고 영점으로 돌아가 시간계산을 새로 시작한다. The solar collector's pump is activated and the time recorder stops measuring time and returns to zero and starts a new time calculation.

위에서, 펌프가 일정 시간 동안 가동된 후에 작동이 멈추고, 펌프가 작동되는 시간 동안 온수저장조 내 물의 사용 여부를 탐지하여 펌프 작동을 즉시 중지시킬지에 관해 결정한다. Above, the operation stops after the pump has been running for a period of time and determines whether to immediately stop the pump operation by detecting the use of water in the hot water reservoir during the time the pump is running.

만약 펌프 작동이 이미 중지된 상태라면, 온도차 설정치가 자동 조절되는 자동 제어 과정을 다시 반복하고, 축적된 시간이 설정된 단위시간(Tx)에 도달하지 않았다면 펌프는 역시 가동된다. 이때의 온도차 설정치(t)는 자동적으로 1℃ 재차 상승하게 된다. If the pump operation is already stopped, repeat the automatic control process in which the temperature difference setpoint is automatically adjusted, and if the accumulated time has not reached the set unit time Tx, the pump is also started. The temperature difference set value t at this time automatically rises again by 1 ° C.

위의 온도차 설정치의 자동 제어 과정이 매회 실행 결과가 동일하다면, 일조가 충분하거나 날씨가 맑아 기온이 높아 태양열 집열기의 배출구와 유출구 사이의 온도차 설정치(t)에 빠른 시간 내에 도달할 수 있다고 판단한다.If the above automatic control process of the temperature difference set point is the same every time, it is determined that the temperature difference set point (t) between the outlet and the outlet of the solar collector can be reached within a short time due to sufficient sunlight or sunny weather.

이러한 경우에 펌프가 빈번히 작동되는 것을 방지하기 위해, 온도차 설정치(t)가 점차 증가되도록 하여 펌프가 가동되어 순환되는 횟수를 감소시켜 에너지 절약에 기여하고 도이에 태양열을 이용한 가열의 효과를 증진시킨다.In this case, in order to prevent the pump from being frequently operated, the temperature difference set point t is gradually increased to reduce the number of times the pump is operated and circulated, contributing to energy saving and enhancing the effect of heating with solar heat in the furnace.

두 번째로, 온도차 설정치(t)의 자동 제어 과정(S1)의 축적된 시간(Ts)이 이미 Tx에 도달하고, 태양열 집열기의 배출구와 유입구 사이의 온도차(t0-ti)가 온도차 설정치(t)와 동일한 경우에, 펌프가 가동되고 온도차 설정치(t)는 변하지 않는다.Secondly, the accumulated time Ts of the automatic control process S1 of the temperature difference set point t has already reached Tx, and the temperature difference t 0- t i between the outlet and the inlet of the solar collector is the temperature difference set point ( In the same case as t), the pump is started and the temperature difference set value t does not change.

그리고 펌프가 가동된 후에 타임 레코더는 계산을 멈추고 다시 영점으로 돌아가게 되고, 이때 펌프가 일정 시간 가동된 후에 작동을 멈추는 동시에 펌프가 가동되는 시간 동안에 온수저장조 내의 물 사용 여부를 탐지하여 펌프의 즉시 정지 여부를 결정한다. After the pump is running, the time recorder stops counting and returns to zero. At this time, the pump stops operation after the pump has been running for a while and the pump stops immediately by detecting the use of water in the hot water reservoir during the pump running time. Determine whether or not.

온도차 설정치(t)의 자동 제어 과정(S1)이 매회 작동될 때마다 설정된 단위시간(Tx)에 도달하고, 그에 따라 펌프도 가동이 되는 상태라면 온도차 설정치(t)는 불변 상태로 둔다. 이는 태양열 집열기 시스템이 가동되어 순환되는 동안 당시의 날씨 상태에 적합하여 최적의 가열 효과를 얻고 있다는 의미이다. When the automatic control process S1 of the temperature difference set value t is operated each time, the set unit time Tx is reached, whereby the temperature difference set value t is left unchanged if the pump is also operated. This means that while the solar collector system is running and circulating, it is suitable for the weather conditions at the time to achieve the optimum heating effect.

세 번째로, 온도차 설정치(t)의 자동 제어 과정(S1)의 축적된 시간(Ts)이 이미 설정된 단위시간(Tx)을 초월하고, 태양열 집열기의 배출구와 유입구 사이의 온도차(t0-ti)가 온도차 설정치(t)에 도달하지 않을 경우에, 펌프 미가동 상태에서의 온도차 설정치(t)는 자동적으로 1℃ 하감되며(즉, t=t-1), 타임 레코더는 시간 계산을 정지하고 다시 영점으로 돌아가 시간 계산이 새로 시작한다. Third, the accumulated time Ts of the automatic control process S1 of the temperature difference set value t exceeds the unit time Tx already set, and the temperature difference between the outlet and the inlet of the solar collector t 0- t i Does not reach the temperature difference set point t, the temperature difference set point t at the pump non-operation state is automatically lowered by 1 ° C (ie t = t-1), and the time recorder stops counting time. Go back to zero and the time calculation starts anew.

태양열 집열기의 배출구와 유입구 사이의 온도차(t0-ti)가 온도차 설정치(t)에 도달할 때까지 위의 과정을 계속적으로 반복 실행하여 펌프가 가동되도록 하며, 그리고 펌프가 가동되면 타임 레코더가 시간 계산을 멈추고 영점으로 돌아간다.The pump is started by repeating the above steps until the temperature difference (t 0- t i ) between the outlet and the inlet of the solar collector reaches the temperature difference set point (t), and when the pump is running, the time recorder Stop counting time and return to zero.

그리고 펌프는 일정 시간동안 가동된 후에 작동을 정지하고, 펌프가 작동되는 시간 동안 온수저장조 내의 온수 사용 여부를 탐지하여 펌프의 즉지 작동 정지 여부를 결정한다. The pump stops operation after being operated for a predetermined time, and detects whether hot water is used in the hot water storage tank during the operation time of the pump to determine whether the pump is stopped immediately.

위에서, 펌프가 이미 작동 정지된 상태라면 온도차 설정치(t)의 자동 제어 과정(S1)을 다시 실행한다.In the above, if the pump is already in the stopped state, the automatic control process (S1) of the temperature difference set value t is executed again.

이때 축적된 시간이 이미 Tx에 도달하고 펌프가 미가동 상태라면, 온도차 설정치(t)는 다시 자동적으로 1℃ 하락하게 된다. At this time, if the accumulated time has already reached Tx and the pump is not running, the temperature difference set value t automatically falls back 1 ° C.

이는 부족한 일조와 낮은 기온 상태에서는 설정된 단위시간(Tx)가 이미 지났음에도 불구하고 시스템 중의 태양열 집열기의 배출구와 유입구 사이의 온도차 설정치(t)에 도달할 수 없도록 한다. 따라서 정상적인 상황 하에 시스템 상의 태양열 집열기의 배출구와 유입구 사이의 온도차 설정치(t)를 점차 감소시켜 순환 가열이 효율적으로 계속 실행되게 하여 순환 가열의 효율을 최적화시키게 된다.This prevents the temperature difference sett (t) between the outlet and the inlet of the solar collector in the system, even though the set unit time (Tx) has already passed under insufficient sunlight and low temperature. Therefore, under normal circumstances, the temperature difference sett t between the outlet and the inlet of the solar collector on the system is gradually reduced to continuously execute the circulation heating efficiently, thereby optimizing the efficiency of the circulation heating.

본 발명의 제1 실시예와 달리, 본 발명의 제2 실시예에서는 태양열 집열기의 배출구와 유입구 사이의 온도차(to-ti)가 5℃ 이하인지에 따라 펌프의 가동 여부를 결정하도록 할 수도 있다. 아래에서는 이러한 실시예에 대하여 도 4를 참조하여 상세하세 설명한다. Unlike the first embodiment of the present invention, the second embodiment of the present invention may determine whether to operate the pump depending on whether the temperature difference (t o -t i ) between the outlet and the inlet of the solar collector is 5 ° C or less. have. Hereinafter, such an embodiment will be described in detail with reference to FIG. 4.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양열 온수 순환의 자동 제어 방법의 순서도를 도시한 것이다.4 is a flowchart illustrating a method for automatically controlling solar hot water circulation according to a second embodiment of the present invention.

본 발명의 제2 실시예에 따른 태양열 온수 순환의 자동 제어 방법은, 태양열 집열기의 배출구와 유입구 사이의 온도차(to-ti)가 5℃ 이하인지에 따라 펌프의 가동 여부를 결정하는 과정을 제외하고 제1 실시예와 동일한 구조를 가진다. The automatic control method of the solar hot water circulation according to the second embodiment of the present invention, the process of determining whether to operate the pump according to whether the temperature difference (t o -t i ) between the outlet and the inlet of the solar collector is less than 5 ℃ Except for the first embodiment, the structure is the same as that of the first embodiment.

자세하게 설명하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 태양열 집열기의 배출구와 유입구 부분의 수온인 to와 ti를 측정하여 그 온도차(to-ti)가 to-ti≤5℃라고 탐지되면, 태양열 집열기 내부 및 관로 내부의 물이 결빙될 가능성이 있으므로 펌프를 가동시킨다.In detail, as shown in FIG. 4, the temperature difference t o and t i of the outlet and inlet portions of the solar collector is measured and the temperature difference t o -t i is detected as t o -t i ≤5 ° C. The pump is then operated since there is a possibility of freezing of water in the solar collector and in the conduit.

펌프가 가동되면 관로내의 물이 유동되어 순환되므로 결빙문제가 발생되는 것을 방지한다. 태양열 집열기의 배출구와 유입구 부분의 수온인 to와 ti를 지속적으로 측정하여 to-ti>5℃가 되면 바로 펌프의 작동을 중지시킨다.When the pump is running, the water in the pipeline flows and circulates, thus preventing freezing problems. If continuously measuring the temperature of t o and t i of the outlet and the inlet part of the solar collector is t o -t i> 5 ℃ thereby immediately stop the operation of the pump.

이와 같이, 본 발명의 실시예에서는 태양열 집열기의 배출구와 유입구 부분의 온도차를 지속적으로 탐지하는 동시에 태양열 집열기의 자동 순환 가열 제어 과정 중에 일정 시간 기수(Cardinal number)를 도입한다.As described above, the embodiment of the present invention continuously detects the temperature difference between the outlet and the inlet portions of the solar collector and introduces a cardinal number during the automatic circulation heating control process of the solar collector.

이렇게 하여, 본 발명의 실시예에서는 설정된 매 단위 시간 내에 순환 펌프가 미가동되는 경우에 일조가 부족하여 시스템 중의 온도차 설정치(t) 값을 하향 조정하여 자동 순환 실행 횟수를 증가시키고, 반대로 만약 설정된 연속 단위 시간 내에 순환 펌프가 이미 가동되는 경우에 일조가 충분하여 t값을 상향 조정하여 자동 순환 진행 횟수를 감소시키게 된다.In this way, in the embodiment of the present invention, when the circulation pump is not operated within the set unit time, the amount of sunlight is insufficient, and the temperature difference set value t in the system is adjusted downward to increase the number of automatic circulation executions. If the circulating pump is already running within the unit time, the sun is enough to increase the t value to reduce the number of automatic circulation runs.

이렇게 하면, 날씨의 변화에 따라 태양열 집열기는 적절한 태양열 가열 시간과 순환 횟수가 자동 조절되어 순환 가열 효과를 최대화하면서 에너지 절약을 실현할 수 있다. In this way, the solar collector can automatically adjust the appropriate solar heating time and the number of cycles as the weather changes to realize energy saving while maximizing the circulation heating effect.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 그 외의 다양한 변경이나 변형이 가능하다. Although the preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited thereto, and various other changes and modifications are possible.

이와 같이, 본 발명에 의한 태양열 온수 순환의 자동 제어 방법은 태양열 집열기의 배출구와 유입구 사이의 온도차를 탐지하고 일정 시간 기수를 도입하여 날씨의 변화에 따라 태양열 집열기의 배출구와 유입구 사이의 온도차 설정치(t)를 자동 조정하여 태양열 가열 시간과 순환 횟수를 자동적으로 조절하여 순환 가열의 효과를 최대화하고 에너지를 절약할 수 있는 효과가 있다.As described above, the automatic control method of the solar hot water circulation according to the present invention detects the temperature difference between the outlet and the inlet of the solar collector and introduces a predetermined time period to set the temperature difference between the outlet and the inlet of the solar collector according to the change of weather (t ) To automatically adjust the solar heating time and the number of cycles to maximize the effect of circulating heating and save energy.

그로 인해, 본 발명에 의한 태양열 온수 순환의 자동 제어 방법은 계절, 날씨, 일조에 상관없이 자동적으로 태양열 혼수 순환 과정이 조절되어 사용자가 태양열 집열기를 이용해 온수를 안정되고 편안하게 사용할 수 있도록 하는 효과가 있다.









Therefore, the automatic control method of solar hot water circulation according to the present invention has the effect of automatically adjusting the solar coma circulation process regardless of season, weather, and sunshine so that the user can use hot water stably and comfortably using solar collector. have.









Claims (9)

온수저장조 내의 물을 태양열 집열기를 통해 가열 순환시키는 태양열 온수 순환의 자동 제어 방법에 있어서,In the automatic control method of the solar hot water circulation to heat-circulate the water in the hot water storage tank through the solar collector, a) 상기 태양열 집열기의 배출구와 유입구 부분의 온도(t0, ti), 상기 온수저장조 내의 수온(tw)을 지속적으로 탐지하는 단계;a) continuously detecting the temperature (t 0 , t i ) of the outlet and inlet portions of the solar collector and the water temperature (t w ) in the hot water reservoir; b) 상기 a) 단계 탐지 결과가 t0≥tW인 경우에, 시간을 누적 계산하면서 상기 태양열 집열기의 배출구와 유입구 부분의 온도차(to-ti)를 정해진 온도차 설정치(t)와 비교하여 상기 온도차 설정치의 자동 제어 과정을 실행시키는 단계;b) when the detection result of step a) is t 0 ≥ t W , comparing the temperature difference (t o -t i ) between the outlet and the inlet portion of the solar collector with a predetermined temperature difference set value (t) while accumulating time Executing an automatic control process of the temperature difference set point; c) 상기 b) 단계에서 누적된 시간이 설정된 단위 시간(Tx)에 도달하기 이전에 펌프가 가동된 상태에서 상기 (t0-ti)가 온도차 설정치(t)에 도달한 경우에 상기 온도차 설정치를 점차 증가시키는 단계; c) the temperature difference set point when (t 0 -t i ) reaches the temperature difference set point t while the pump is running before the accumulated time in step b) reaches the set unit time Tx. Gradually increasing; d) 상기 b) 단계에서 누적된 시간이 상기 단위 시간(Tx)에 도달하고 상기 펌프가 가동된 상태에서 상기 (t0-ti)가 온도차 설정치(t)에 근접한 경우에 상기 온도차 설정치를 고정시키는 단계; 및d) fixing the temperature difference set value when (t 0 -t i ) approaches the temperature difference set value t while the accumulated time in step b) reaches the unit time Tx and the pump is running. Making a step; And e) 상기 b) 단계에서 누적된 시간이 상기 단위 시간(Tx)을 초과하고 상기 펌프가 미가동된 상태에서 상기 (t0-ti)가 온도차 설정치(t)에 미만인 경우에 상기 온도차 설정치를 점차 감소시키는 단계를 포함하는 태양열 온수 순환의 자동 제어 방법.e) the temperature difference set value when (t 0 -t i ) is less than the temperature difference set value (t) when the accumulated time in step b) exceeds the unit time (Tx) and the pump is not running. Automatic control method of solar hot water circulation comprising the step of gradually reducing. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 a) 단계 탐지 결과가 t0<tW 인 경우에, 상기 펌프는 미가동 상태인 태양열 온수 순환의 자동 제어 방법.And a) when the step detection result is t 0 &lt; t W , the pump is in an un-operated state. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 e) 단계는, 상기 b) 단계에서 누적된 시간 계산을 영점으로 되돌려 다시 시간 계산을 수행하면서 상기 펌프가 가동될 때까지 상기 a) 단계 내지 d) 단계를 반복 수행하는 태양열 온수 순환의 자동 제어 방법.In step e), the control of the solar hot water circulation is repeated by repeating steps a) to d) until the pump is operated while the time calculation accumulated in step b) is returned to zero. Way. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 b) 단계에서 상기 태양열 집열기의 배출구와 유입구 부분의 온도차 설정치는 3~8℃인 태양열 온수 순환의 자동 제어 방법.In step b), the temperature difference between the outlet and the inlet portion of the solar collector is set to 3 ~ 8 ℃ automatic control method of solar hot water circulation. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 c) 단계 또는 d) 단계는 상기 온도차 설정치(t)를 1℃씩 증가 또는 감소시키는 태양열 온수 순환의 자동 제어 방법.Step c) or step d) is an automatic control method for solar hot water circulation to increase or decrease the temperature difference set value (t) by 1 ℃. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 c) 단계 또는 d) 단계는, 상기 펌프를 일정 시간 동안 가동시킨 후 정지시키고, 상기 b) 단계에서 수행되던 시간 계산을 중지하고 다시 시간을 누적 계산하는 태양열 온수 순환의 자동 제어 방법.Step c) or step d), the pump is operated for a predetermined time and then stopped, stops the time calculation was performed in step b) and the cumulative calculation of time again the solar hot water circulation control method. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 c) 단계 또는 d) 단계는 상기 펌프가 작동되는 시간 동안에 상기 태양열 배출구의 온도가 온수저장조 내의 수온 이하인지를 탐지하여 상기 펌프 가동의 즉지 중지 여부를 결정하는 태양열 온수 순환의 자동 제어 방법.Step c) or step d) detects whether the temperature of the solar outlet is below the water temperature in the hot water storage tank during the operation of the pump to determine whether to immediately stop the operation of the solar hot water circulation. 제1항에 있어서, The method of claim 1, f) 상기 태양열 집열기의 배출구 및 유입구의 온도차(t0-ti)가 정해진 설정된 온도값(t) 이하이면 상기 펌프를 가동시켜 온수 순환을 진행하고, 상기 온도차(t0-ti)가 설정된 온도값(t) 이상이면 펌프를 정지시키는 태양열 온수 순환의 자동 제어 방법.f) If the temperature difference (t 0- t i ) of the outlet and the inlet of the solar collector is less than the predetermined set temperature value (t), the pump is operated to proceed with hot water circulation, and the temperature difference (t 0- t i ) is set. Automatic control method of the solar hot water circulation which stops a pump if it is more than temperature value (t). 제8항에 있어서, The method of claim 8, 상기 온도값(t)은 4℃~6℃인 태양열 온수 순환의 자동 제어 방법.The temperature value (t) is an automatic control method of solar hot water circulation is 4 ℃ ~ 6 ℃.
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