KR100848922B1 - 건물 열원 설비의 제어 장치 - Google Patents

건물 열원 설비의 제어 장치 Download PDF

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KR100848922B1
KR100848922B1 KR1020070047236A KR20070047236A KR100848922B1 KR 100848922 B1 KR100848922 B1 KR 100848922B1 KR 1020070047236 A KR1020070047236 A KR 1020070047236A KR 20070047236 A KR20070047236 A KR 20070047236A KR 100848922 B1 KR100848922 B1 KR 100848922B1
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cooling tower
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박종도
김영준
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이에스콘트롤스(주)
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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    • F28F27/00—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
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Abstract

본 발명은 건물 열원 설비의 에너지를 절감하기 위한 열원 설비 제어 장치에 관한 것으로, 상기 열원설비의 배관 내 냉각수의 냉각탑 출구 온도, 냉각수 입구 및 출구 온도, 냉수 입구 및 출구 온도를 측정하는 온도측정센서; 상기 온도측정센서에 의해 측정된 상기 냉각수의 냉각탑 출구 온도와 설정 온도의 제1 차이값을 제1 주파수 지령신호로 변환하는 제1 PID 제어기와, 상기 제1 주파수 지령신호에 따라 냉각탑 구동 모터를 제어하는 제1 인버터를 포함하는 냉각탑 팬 운전 제어부; 상기 온도측정센서에 의해 측정된 상기 냉각수 입구 및 출구 온도와 설정 온도의 제2 차이값을 제2 주파수 지령신호로 변환하는 제2 PID 제어기와, 상기 제2 주파수 지령신호에 따라 냉각탑 순환펌프 구동 모터를 제어하는 제2 인버터를 포함하는 냉각수 순환펌프 운전 제어부; 및 상기 온도측정센서에 의해 측정된 상기 냉수 입구 및 출구 온도와 설정 온도의 제3 차이 값을 제3 주파수 지령신호로 변환하는 제3 PID 제어기와, 상기 제3 주파수 지령신호에 따라 냉수 순환펌프 구동 모터를 제어하는 제3 인버터를 포함하는 냉수 순환펌프 운전 제어부; 를 포함하며, 상기 제1 내지 제3 PID 제어기에서, U(s)는 상기 제1 내지 제3 주파수 지령신호, E(s)는 상기 제1 내지 제3 차이 값, kp, ki, kd는 각각 비례 게인, 적분 게인, 미분 게인, 그리고 s는 주파수함수에서 사용되는 복수 변수라고 할 때,
U(s)/E(s) = -(kp + ki/s + kdㆍs)
인 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면 건물 열원 설비를 보다 효과적으로 제어함으로써 에너지를 절감할 수 있다.
PID, 모터 회전수, 온도 제어, 인버터, 냉각팬, 순환 펌프

Description

건물 열원 설비의 제어 장치{APPARATUS FOR CONTROLING HEAT SOURCE EQUIPMENT OF BUILDING}
도 1은 냉각탑 팬 ON-OFF 방식을 나타내는 도면이다.
도 2는 흡수식 냉동기를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 건물 열원 설비의 제어 장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 건물 열원 설비의 제어 방법을 나타낸 도면이다.
<도면부호의 설명>
10: 냉각탑 팬 on-off식 제어 방법, 100: 흡수식 냉동기
110: 냉각탑, 111: 냉각탑의 팬
112: 냉각수 공급 라인, 113: 냉각수 환수 라인
115, 116: 냉각수 순환 펌프, 120: 응축기
130: 증발기, 132, 133: 냉수 순환 펌프
135: 냉수 환수 라인, 136: 냉수 공급라인
140: 냉동기, 210: 건물 열원 설비의 제어 장치
220: 냉각탑 팬 운전 제어부, 230: 냉각수 순환 펌프 제어부
240: 냉수 순환 펌프 제어부, 221, 222, 223: PID 제어기
231, 232, 233: 인버터, 241, 242, 243: 구동 모터
본 발명은 건물 열원 설비의 제어 장치에 관한 것이고, 보다 상세하게는 건물 열원 설비의 내부 온도를 제어함에 있어서, 냉각팬, 냉각수 순환 펌프 및 냉수 순환 펌프에 부착되어 있는 모터의 회전수를 배관 내 물의 온도에 따라 제어하는 장치에 관한 것이다.
건물 열원 설비 제어 방법 및 장치는 건물 및 산업 플랜트에 이용되는 공기 조화기, 보일러 등 건물 열원 설비의 제어 및 운전에 사용된다. 건물 열원 설비는 통상적으로 가동 중 과열된 내부의 온도를 조절하고, 적절한 작동에 필요한 내부 압력 및 온도를 유지하기 위해 냉각 탑, 냉각수 순환 펌프, 냉수 순환 펌프 등을 구비하고 있고, 이들은 냉각수 및 냉수의 온도를 조절하거나 냉각수 및 냉수를 순환시키기 위한 각종 팬(fan)과 펌프(pump)를 포함한다.
이러한 열원 계통에서 냉각수의 온도를 조절하거나 냉각수 및 냉수를 순환시키기 위해 이용되는 자동 제어 방식 중 가장 널리 쓰이는 것은 냉각탑 팬 on-off 방식으로 이른바 팬에 부착된 모터를 냉각수의 온도에 따라 끄거나 켜는 방식이다.
도 1을 참고하면, 냉각탑 팬 on-off 식 제어 방법은 건물 열원 설비 내 냉각 탑(11)의 출구에서 냉각수의 온도를 측정한 후, 냉각수 순환 펌프(14)를 가동하여 냉각수를 순환시킨다. 차후에 응축기(도시하지 않음)를 통과하면서 가열된 냉각수의 온도를 측정하고, 미리 설정된 냉각수의 온도와 비교하여 측정된 냉각수의 온도가 설정 온도보다 높으면 냉각팬(12)을 구동시켜 냉각수의 온도를 더 낮추고 측정된 냉각수의 온도가 설정 온도보다 낮으면 냉각팬(12)의 작동을 정지시켜 냉각수의 온도를 유지한 채로 순환 시킨다.
다만 냉각수 순환 펌프(14)는 냉각탑 팬(12)에 비해 에너지 소모가 크고 작동 및 정지를 반복할 경우 장비의 수명을 단축하는 결과를 가져오게 되어 냉각수 순환 펌프(14)는 계속 동작상태를 유지하며 냉각탑 팬(12)을 구동하는 모터만 온도에 따라 끄고, 켜는 방식으로 냉각수 온도를 조절하여 열원 설비를 제어한다.
이와 같이 작동중인 모터를 정지시키거나, 정지 상태인 모터를 작동하여 온도를 조절하는 방식은 미세한 온도 차이를 보정 하기 위한 제어가 불가능하므로, 냉각수 및 냉수의 온도 변화에 신속히 대응할 수 없어 냉각탑 팬 on-off 방식은 비효율적이고 에너지의 손실도 크다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 건물 열원 설비 내부의 냉각수 및 냉수의 온도 변화에 따라 즉각적이고 적절한 제어를 수행함으로써, 보다 효율적이고 경제적인 열원 설비의 제어 장치를 제공함에 있다.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 건물 열원 설비의 제어 장치는 건물 열원 설비의 에너지를 절감하기 위한 열원설비 제어장치에 있어서, 상기 열원설비의 배관 내 냉각수의 냉각탑 출구 온도, 냉각수 입구 및 출구 온도, 냉수 입구 및 출구 온도를 측정하는 온도측정센서; 상기 온도측정센서에 의해 측정된 상기 냉각수의 냉각탑 출구 온도와 설정 온도의 제1 차이값을 제1 주파수 지령신호로 변환하는 제1 PID 제어기와, 상기 제1 주파수 지령신호에 따라 냉각탑 구동 모터를 제어하는 제1 인버터를 포함하는 냉각탑 팬 운전 제어부; 상기 온도측정센서에 의해 측정된 상기 냉각수 입구 및 출구 온도와 설정 온도의 제2 차이값을 제2 주파수 지령신호로 변환하는 제2 PID 제어기와, 상기 제2 주파수 지령신호에 따라 냉각탑 순환펌프 구동 모터를 제어하는 제2 인버터를 포함하는 냉각수 순환펌프 운전 제어부; 및 상기 온도측정센서에 의해 측정된 상기 냉수 입구 및 출구 온도와 설정 온도의 제3 차이 값을 제3 주파수 지령신호로 변환하는 제3 PID 제어기와, 상기 제3 주파수 지령신호에 따라 냉수 순환펌프 구동 모터를 제어하는 제3 인버터를 포함하는 냉수 순환펌프 운전 제어부;를 포함하며, 상기 제1 내지 제3 PID 제어기에서, U(s)는 상기 제1 내지 제3 주파수 지령신호, E(s)는 상기 제1 내지 제3 차이 값, kp, ki, kd는 각각 비례 게인, 적분 게인, 미분 게인, 그리고 s는 주파수함수에서 사용되는 복수 변수라고 할 때,
U(s)/E(s) = -(kp + ki/s + kdㆍs)
인 것을 특징으로 한다.
삭제
삭제
삭제
삭제
상기 kp, ki, kd 는 각각 0~10, 0~1, 0~150 사이인 것을 특징으로 한다.
상기 냉각수의 냉각탑 출구 온도 및 상기 냉각수 입구 온도는 27℃ ~ 32℃ 이며, 상기 냉수 입구 및 출구 온도는 각각 12℃, 7℃ 인 것을 특징으로 한다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
먼저, 도 2를 참고하여 건물 열원 설비의 한 실시예인 흡수식 냉동기에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2는 흡수식 냉동기를 나타낸 도면이다.
도 2를 참고하면, 흡수식 냉동기(100)는 냉각탑(110), 냉각탑의 팬(111), 냉 동기(140), 냉각수 순환 펌프(115, 116) 및 냉수 순환 펌프(132, 133)를 포함한다.
냉동기(140)는 응축기(120) 및 증발기(130)를 포함한다. 한편, 건물 열원 설비(도시하지 않음)의 가동 중 가열된 냉수가 증발기(130)를 통과할 때 증발기(130)는 냉수의 열을 흡수하여 냉수의 온도를 감소시켜며, 응축기(120)는 냉각수에 열을 방출하여 응축기(120)를 통과한 냉각수는 온도가 증가하게 된다.
냉각탑의 팬(111)은 냉각탑(110)의 윗부분에 위치하며 구동 모터(114)의 구동에 의해 작동된다. 냉각탑(110)은 냉각탑의 팬(111)을 이용하여 냉각수를 적정 온도 이하로 식힌 후 건물 열원 설비에 공급함으로써 건물 열원 설비가 과열되는 것을 방지한다.
냉각수 순환 펌프(115, 116)는 응축기(120)와 냉각탑(110)을 연결하는 배관에 냉각수를 공급하여 순환시키며, 냉수 순환 펌프(132, 133)는 공조기 등 건물 열원 설비와 증발기(130) 사이를 잇는 폐루프에서 냉수를 순환시킨다. 냉각수 순환 펌프(115, 116) 및 냉수 순환 펌프(132, 133)는 각각의 펌프에 장착되어 있는 모터의 회전수를 이용하여 물의 온도 및 물이 흐르는 양(유량)을 조절할 수 있다.
흡수식 냉동기(100)는 냉수 공급 라인(136)을 통하여 연결된 건물 열원 설비에 냉수를 공급함으로써 건물 열원 설비 내부의 온도를 조절하고, 냉수 환수 라인(135)을 통해 건물 열원 설비에서 가열된 냉수를 환수하여 증발기(130)로 보냄으로써 냉수의 온도를 낮추어 건물 설비에 재공급한다.
다음으로 도 3을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 건물 열원 설비의 제어 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 건물 열원 설비의 제어 장치를 나타낸 것이다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 건물 열원 설비의 제어 장치(210)는 온도 측정 센서(도시하지 않음), 냉각탑 팬 운전 제어부(220), 냉각수 순환 펌프 운전 제어부(230), 냉수 순환 펌프 운전 제어부(240)를 포함한다.
온도 측정 센서는 냉각탑의 출구(a), 냉각수의 입구(b) 및 출구(c), 냉수의 입구(d) 및 출구(e)의 온도를 측정하여 냉각탑 팬 운전 제어부(220), 냉각수 순환 펌프 운전 제어부(230) 및 냉수 순환 펌프 운전 제어부(240)에 전달한다.
먼저 도 3을 참고하여 냉각탑 팬 운전 제어부(220)의 동작에 대하여 설명한다.
냉각탑 팬 운전 제어부(220)는 온도에 따라 냉각탑 팬(111)을 구동하는 모터(114)의 주파수 정보를 연산하는 제1 PID 제어기(221) 및 냉각탑 팬(111)의 구동 모터(114)를 제어하는 제1 인버터(231)를 포함한다.
제1 PID 제어기(221)는 냉각탑(110)의 출구 온도를 감지하는 온도 측정 센서로부터 냉각탑(110)의 출구(a) 온도를 전달받아 이미 설정된 냉각탑(110)의 출구 온도와의 차이를 산출한다. 그리고 냉각탑(110)의 출구(a) 온도가 이미 설정된 온도보다 낮으면 냉각탑(110)의 팬 구동 모터(114)의 회전수를 줄이고, 냉각탑(110)의 출구(a) 온도가 설정된 온도보다 높으면 냉각탑(110)의 팬 구동 모터(114)의 회전수를 늘리는 방식으로 제어 정보를 PID 연산하며 이를 제1 주파수 지령 신호로 변환하여 제1 인버터(231)에 전달한다.
제1 인버터(231)는 제1 주파수 지령 신호에 따라 냉각탑 팬(111)에 장착되어 있는 구동 모터(114)의 회전수를 조절함으로써 냉각탑 팬(111)의 동작을 제어하게 된다.
다음으로 도 3을 참고하여 냉각수 순환 펌프 운전 제어부(230)의 동작에 대하여 설명한다.
냉각수 순환 펌프 운전 제어부(230)는 온도에 따라 냉각수 순환 펌프(115, 116)를 구동하는 모터(242)의 주파수 정보를 연산하는 제2 PID 제어기(222) 및 냉각수 순환 펌프(115, 116)의 구동 모터를 제어하는 제2 인버터(232)를 포함한다.
제2 PID 제어기(222)는 온도 측정 센서로부터 냉각수의 입구(b) 및 출구(c) 온도를 전달받아 설정된 냉각수 온도와의 차이를 산출하고 제어 정보를 PID 연산하며 이를 제2 주파수 지령 신호로 변환하여 제2 인버터(232)에 전달한다.
제2 인버터(232)는 제2 주파수 지령 신호에 따라 냉각수 순환 펌프(115, 116)에 장착되어 있는 구동 모터(242)의 회전수를 조절함으로써 냉각수 순환 펌프(115, 116)의 동작을 제어한다.
다음으로, 도 3을 참고하여 냉수 순환 펌프 운전 제어부(240)의 동작에 관하여 설명한다.
냉수 순환 펌프 운전 제어부(240)는 온도에 따라 냉수 순환 펌프(132, 133)를 구동하는 모터(243)의 주파수 정보를 연산하는 제3 PID 제어기(223) 및 냉수 순환 펌프(132, 133)의 구동 모터(243)를 제어하는 제3 인버터(233)를 포함한다.
제3 PID 제어기(223)는 온도 측정 센서로부터 냉수의 입구(d) 및 출구(e)의 온도를 전달받아 설정된 냉수 온도와의 차이를 산출하고 제어 정보를 PID 연산하며 이를 제3 주파수 지령 신호로 변환하여 제3 인버터(233)에 전달한다.
제3 인버터(233)는 제3 주파수 지령 신호에 따라 냉수 순환 펌프(132, 133)에 장착되어 있는 구동 모터(243)의 회전수를 조절함으로써 냉수 순환 펌프(132, 133)의 동작을 제어한다.
냉각수 순환 펌프(115, 116)와 냉수 순환 펌프(132, 133)는 한 쌍으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 펌프가 고장 날 것을 대비하여 나머지 하나를 예비로 갖추어 놓은 것으로, 실제 건물 열원 설비 제어 장치의 작동시에는 하나의 냉각수 순환 펌프와 냉수 순환 펌프만을 제어하는 것으로 충분하다.
이하에서는 도 4를 참고하여 상기와 같은 구성을 지닌 장치를 동작시키는 본 발명의 실시예에 따른 건물 열원 설비의 제어 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 건물 열원 설비의 제어 방법을 나타낸 것이다.
먼저 도 4를 참고하여 냉각탑 팬(111)을 제어하는 방법을 설명하면, 우선 사용자에 의해 미리 설정된 냉각탑 출구(a) 온도를 냉각탑 팬 운전 제어부(220)에 저장한다.(S310) 그리고 냉각탑 출구(a) 온도를 온도 측정 센서가 감지하고 제1 PID 제어기(221)로 전달하면, 제1 PID 제어기(221)는 사용자에 의해 미리 설정된 온도와 냉각탑 출구(a) 온도를 비교하여(e: 설정 온도와 측정 온도의 차이) 냉각탑 출구(a) 온도가 설정된 온도와 일치하도록 PID 연산을 통해 적절한 주파수를 계산하여 제1 주파수 지령 신호(u)로 변환한다.(S320)
다음으로 제1 PID 제어기(221)는 제1 인버터(231)에 제1 주파수 지령 신호를 전달하고,(S330) 제1 인버터(231)는 제1 주파수 지령 신호에 따라 냉각탑 팬(111)의 구동 모터(114)를 제어한다.(S340)
마지막으로 다시 냉각탑 출구(a) 온도를 측정하여(S350) 설정된 온도와 측정 온도가 같아질 때까지 위와 같은 과정을 반복한다. 냉각탑 출구(a) 온도는 원활한 냉매 순환을 위하여 통상적으로 27℃~32℃를 유지하는 것이 바람직하다.
그리고 도 4를 참고하여 냉각수 순환 펌프(115, 116)를 제어하는 방법을 설명하면, 우선 미리 설정된 냉각수의 입구(b) 및 출구(c) 온도를 냉각수 순환 펌프 운전 제어부(230)에 저장한다.(S310) 그 후 냉각수의 입구(b) 및 출구(c) 온도를 온도 측정 센서가 감지한 후 제2 PID 제어기(222)로 전달하면, 제2 PID 제어기(222)는 사용자에 의해 미리 설정된 온도와 냉각수의 입구(b) 및 출구(c) 온도를 비교하여 측정된 온도가 미리 설정된 온도와 일치하도록 PID 연산을 통해 적절한 주파수를 계산하여 제2 주파수 지령 신호로 변환한다.(S320)
다음으로 제2 PID 제어기(222)는 제2 인버터(232)에 제2 주파수 지령 신호를 전달하고,(S330) 제2 인버터(232)는 제2 주파수 지령 신호에 따라 냉각수 순환 펌프(115, 116)의 모터(242)를 제어한다.(S340)
마지막으로 다시 냉각수의 입구(b) 및 출구(c) 온도를 측정하여(S350) 설정된 온도와 측정 온도가 같아질 때까지 위와 같은 과정을 반복한다. 냉각수 순환 펌프(115, 116) 제어시 냉각수 입구(b) 온도는 원활한 냉매 순환을 위하여 통상적으로 27℃를 유지하는 것이 바람직하다. 한편, 입구(b) 및 출구(c) 압력 차는 0.4 kg/㎠ 이상 유지되는 것이 바람직하다.
또한 도 4를 참고하여 냉수 순환 펌프(132, 133)를 제어하는 방법을 설명하면, 우선 미리 설정된 냉수의 입구(d) 및 출구(e) 온도를 냉수 순환 펌프 운전 제어부(240)에 저장한다.(S310) 그리고 냉수의 입구(d) 및 출구(e) 온도를 온도 측정 센서가 감지한 후 제3 PID 제어기(223)로 전달하면, 제3 PID 제어기(223)는 사용자에 의해 미리 설정된 온도와 냉수의 입구(d) 및 출구(e) 온도를 비교하여 측정된 온도가 미리 설정된 온도와 일치하도록 PID 연산을 통해 적절한 주파수를 계산하여 제3 주파수 지령 신호로 변환한다.(S320)
다음으로 제3 PID 제어기(223)는 제3 인버터(233)에 제3 주파수 지령 신호를 전달하고,(S330) 제3 인버터(233)는 제3 주파수 지령 신호에 따라 냉수 순환 펌프(132, 133)의 모터(243)를 제어한다.(S340)
마지막으로 다시 냉수의 입구(d) 및 출구(e) 온도를 측정하여(S350) 설정된 온도와 측정 온도가 같아질 때까지 위와 같은 과정을 반복한다. 냉수 순환 펌프(132, 133) 제어시 냉수 입구(d) 온도 및 출구(e) 온도는 원활한 냉매 순환을 위하여 각각 12℃ 및 7℃를 유지하는 것이 바람직하다. 한편 입구(d) 및 출구(e) 압력 차는 0.4kg/㎠ 이상을 유지하는 것이 바람직하다.
제1 내지 제3 PID 제어기는 U(s)가 주파수 지령 신호, E(s)가 설정된 온도와 실제 측정한 온도와의 차이, kp, ki, kd 는 각각 비례 게인, 적분 게인, 미분 게인, 그리고 s는 주파수함수에서 사용되는 복수 변수라고 할 때, 수학식 1을 이용하여 비례 제어(S326), 적분 제어(S324) 및 미분 제어(S322) 연산을 수행한다. 한편, 시간함수 f(t)를 라플라스 변환을 통하여 주파수함수 F(s)로 전환하는 것에 관련된 내용은 당업자에게 자명한 사항이므로 여기에서 상세한 설명은 생략하도록 한다.
[수학식 1]
U(s)/E(s) = -(kp + ki/s + kdㆍs)
참고로, [수학식 1]을 시간함수로 나타내면,
u(t) = -kp·e(t) - ki
Figure 112008025542774-pat00005
- kd·de(t)/dt 이다.
또한, 사용자가 미리 정해놓은 일정 시간이 지난 후 다시 온도를 측정할 때(S350), E(s)는 설정된 온도와 피드백(feed-back) 신호와의 차이가 된다.(수학식 2)
[수학식 2]
E(s) = Y(s) - Yd(s) (Y: 설정 온도, Yd: 피드백 신호 값)
이때, kp, ki, kd 는 각각 0~10, 0~1, 0~150 사이인 것이 바람직하다.
이와 같이, 본 발명에 의하면 건물 열원 설비가 과열되는 것을 방지하고, 적절하게 작동할 수 있는 온도를 유지하기 위한 냉각탑, 냉각수 순환 펌프 및 냉수 순환 펌프를 제어함에 있어서, 배관 내 물의 온도에 따라 PID 연산을 이용하여 정확한 제어 정보를 산출하고, 냉각탑, 냉각수 순환 펌프 및 냉수 순환 펌프를 작동시키는 구동 모터에 인버터를 장착하여 PID 연산 결과에 따라 모터의 회전수를 제어함으로써, 냉각수의 온도 및 냉각수, 냉수의 흐름의 양을 변화시켜 건물 열원 설비가 최적의 운전 조건을 유지할 수 있다.
특히 PID 기술로 최적화 제어시 10%~40%의 에너지 절감이 가능하고, 팬 및 펌프의 전력 소모는 회전수의 세제곱에 비례하므로 가령 50hz의 주파수, 1,450 rpm의 회전수로 운전하는 건물 열원 설비에서 회전 수를 10% 줄인다고 하면, 주파수는 45hz, 회전 수는 1,312 rpm이 되며, 전력 절감은 P'=(1,312/1,450)³= 약 0.74, 즉 26%의 전력비를 절감할 수 있다.
따라서 위와 같은 효율적인 건물 열원 설비의 운전은 온도 조절기의 온도 불감대 영역에서 발생하는 동력 손실을 줄일 뿐만 아니라 잦은 모터의 기동, 정지에 의해 발생하는 과도기의 전력소모와 장비의 수명에 미치는 영향을 개선할 수 있다.

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 건물 열원 설비의 에너지를 절감하기 위한 열원 설비 제어 장치에 있어서,
    상기 열원설비의 배관 내 냉각수의 냉각탑 출구 온도, 냉각수 입구 및 출구 온도, 냉수 입구 및 출구 온도를 측정하는 온도측정센서;
    상기 온도측정센서에 의해 측정된 상기 냉각수의 냉각탑 출구 온도와 설정 온도의 제1 차이값을 제1 주파수 지령신호로 변환하는 제1 PID 제어기와, 상기 제1 주파수 지령신호에 따라 냉각탑 구동 모터를 제어하는 제1 인버터를 포함하는 냉각탑 팬 운전 제어부;
    상기 온도측정센서에 의해 측정된 상기 냉각수 입구 및 출구 온도와 설정 온도의 제2 차이값을 제2 주파수 지령신호로 변환하는 제2 PID 제어기와, 상기 제2 주파수 지령신호에 따라 냉각탑 순환펌프 구동 모터를 제어하는 제2 인버터를 포함하는 냉각수 순환펌프 운전 제어부; 및
    상기 온도측정센서에 의해 측정된 상기 냉수 입구 및 출구 온도와 설정 온도의 제3 차이 값을 제3 주파수 지령신호로 변환하는 제3 PID 제어기와, 상기 제3 주파수 지령신호에 따라 냉수 순환펌프 구동 모터를 제어하는 제3 인버터를 포함하는 냉수 순환펌프 운전 제어부;
    를 포함하며,
    상기 제1 내지 제3 PID 제어기에서, U(s)는 상기 제1 내지 제3 주파수 지령신호, E(s)는 상기 제1 내지 제3 차이 값, kp, ki, kd는 각각 비례 게인, 적분 게인, 미분 게인, 그리고 s는 주파수함수에서 사용되는 복수 변수라고 할 때,
    U(s)/E(s) = -(kp + ki/s + kdㆍs)
    인 것을 특징으로 하는 건물 열원 설비 제어 장치.
  5. 삭제
  6. 제4항에 있어서,
    상기 kp, ki, kd 는 각각 0~10, 0~1 0~150 사이인 것을 특징으로 하는 건물 열원 설비 제어 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 냉각수의 냉각탑 출구 온도 및 상기 냉각수 입구 온도는 27℃ ~ 32℃ 이며, 상기 냉수 입구 및 출구 온도는 각각 12℃, 7℃ 인 것을 특징으로 하는 건물 열원 설비 제어 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR200412707Y1 (ko) * 2005-12-26 2006-03-31 주식회사 성지공조기술 냉각탑 제어시스템
KR100634929B1 (ko) * 2001-10-16 2006-10-17 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 공조 설비 운용 시스템 및 공조 설비 설계 지원 시스템

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