KR100904013B1 - Solar Heat System and Control Method For The Same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 변유량 차온제어 장치가 형성된 태양열 장치 및 이에 따른 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 순환펌프 작동시간을 늘려서 태양열 집열량을 많게 하고, 집열량에 적합한 열매체를 순환시켜줌으로서 순환펌프에 소비전력을 줄일 수 있으며, 상기 순환펌프의 여러번 ON/OFF 작동을 최대한 줄일 수 있어 전력소비가 감소되어 전반적으로 태양열시스템 운전비가 감소하며, 상기 축열조 상단부에 비교적 높은 온도의 온수가 유입되거나 일정온도 이상의 온수가 유입되기 때문에 축열조 온도 성층화 성능이 좋아져서 최대한 양질의 온수를 많이 공급하고, 상기 태양열 집열기로부터 항상 원하는 온도를 얻을 수 있도록 제어되기 때문에 모든 태양열 시스템에 적용 가능한 특징이 있다.The present invention relates to a solar thermal apparatus and a control method according to the variable oil temperature control device, and more particularly, to increase the solar heat collecting amount by increasing the operating time of the circulation pump, circulating the heat medium suitable for the amount of heat consumed in the circulation pump The power can be reduced, and the ON / OFF operation of the circulation pump can be reduced as many times as possible, so that the power consumption is reduced, so that the overall operating cost of the solar system is reduced. Since the heat storage tank temperature stratification performance is improved to supply a lot of high quality hot water as much as possible, and is controlled to obtain a desired temperature from the solar collector at all times, there is a feature applicable to all solar systems.
이와 같이, 본 발명은 태양열 시스템 장치에 있어서,As described above, the present invention provides a solar system apparatus.
태양열을 집열하는 집열기와, 상기 집열기에 집열된 태양열을 열교환하도록 각각의 배관으로 연통되는 집열 열교환기로 구성되는 집열부와;A heat collecting unit comprising a heat collecting unit for collecting solar heat and a heat collecting heat exchanger communicating with respective pipes to heat-exchange the solar heat collected by the heat collecting unit;
상기 집열 열교환기와 각각의 배관으로 연통되어 상기 배관을 통해 전달되는 열을 저장하는 축열조로 구성되는 축열부와;A heat storage unit configured to have a heat storage tank communicating with each of the heat collection heat exchangers and storing heat transferred through the pipe;
상기 집열부 및 축열부에 연통되는 각 배관에 구비되어 열매체 및 온수를 강제 순환시키는 순환펌프와;A circulation pump provided in each pipe communicating with the heat collecting part and the heat storage part to force circulation of the heat medium and hot water;
상기 순환펌프의 구동 및 회전수를 제어하는 변유량 차온제어 장치;A variable oil pressure difference control device for controlling the driving and rotation speed of the circulation pump;
를 포함하는 구성되는 것을 특징으로 한다.Characterized in that comprises a.
태양열, 집열기, 축열조, 열교환기, 순환펌프, 변유량 차온제어 장치 Solar heat, collector, heat storage tank, heat exchanger, circulation pump, oil flow control device
Description
본 발명은 변유량 차온제어 장치가 형성된 태양열 장치 및 이에 따른 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 순환펌프 작동시간을 늘려서 태양열 집열량을 많게 하고, 집열량에 적합한 열매체를 순환시켜줌으로서 순환펌프에 소비전력을 줄일 수 있으며, 상기 순환펌프의 여러번 ON/OFF 작동을 최대한 줄일 수 있어 전력소비가 감소되어 전반적으로 태양열시스템 운전비가 감소하며, 상기 축열조 상단부에 비교적 높은 온도의 온수가 유입되거나 일정온도 이상의 온수가 유입되기 때문에 축열조 온도 성층화 성능이 좋아져서 최대한 양질의 온수를 많이 공급하고, 상기 태양열 집열기로부터 항상 원하는 온도를 얻을 수 있도록 제어되기 때문에 모든 태양열 시스템에 적용 가능한 변유량 차온제어 장치가 형성된 태양열 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a solar thermal apparatus and a control method according to the variable oil temperature control device, and more particularly, to increase the solar heat collecting amount by increasing the operating time of the circulation pump, circulating the heat medium suitable for the amount of heat consumed in the circulation pump The power can be reduced, and the ON / OFF operation of the circulation pump can be reduced as many times as possible, so that the power consumption is reduced, so that the overall operating cost of the solar system is reduced. The heat storage tank temperature stratification performance is improved due to the introduction of high quality hot water as much as possible, and it is controlled to obtain a desired temperature from the solar collector at all times. will be.
일반적으로, 태양열 제어 시스템은 도 1과 같이, 집열기 출구온도(T1)와 축열조 하단부 온도(T2)의 차온에 의해서 펌프의 ON, OFF를 제어하는 차온제어방식을 사용하고 있다.In general, as shown in FIG. 1, the solar control system uses a temperature control method of controlling the ON and OFF of the pump by the temperature difference between the collector outlet temperature T1 and the heat storage tank lower end temperature T2.
여기서, 도 1의 도번을 설명하면, 집열기(100), 축열조(200), 열교환기(300), 순환펌프(400), 순환펌프(400)의 구동(ON/OFF)을 제어하는 차온제어 장치(500), 온도센서(T1,T2 : 케이블 포함)로 되어 있다.Here, referring to FIG. 1, a temperature control device for controlling the driving (ON / OFF) of the
즉, 기상조건이나 축열조 온도 등 집열량에 영향을 미치는 요소의 상태가 어떠하든 그 온도차(△T)(T1-T2)가 일정온도(△Ton) 이상(대략 11℃ 전후)이면 2개의 펌프가 동시에 작동되기 시작하고, 일정온도(△Toff) 이하(대략 5℃ 전후)가 되면 2개의 펌프가 동시에 작동을 멈추게 된다. 펌프가 작동되면 항상 일정유량으로 순환된다.In other words, regardless of the conditions of factors affecting heat collection, such as weather conditions and heat storage tank temperature, when the temperature difference ΔT (T1-T2) is equal to or higher than the constant temperature ΔTon (around 11 ° C), the two pumps simultaneously When it starts to operate and reaches a certain temperature (ΔToff) or below (about 5 ° C), the two pumps stop working at the same time. When the pump is running, it is always circulated at a constant flow rate.
그러나, 이러한 제어방법은 일사량 조건이 안 좋거나 동절기와 같이 외기온도가 낮거나 축열조 온도가 높아질 경우 집열량이 감소(집열기의 효율은 일사량이 낮을수록 그리고 외기온이 낮거나 축열조 온도가 높아질수록 감소됨)하여 펌프의 ON/OFF 작동이 빈번해지게 되며 또한 펌프의 전력소모도 많아지고 시스템 성능도 저하된다.However, this control method reduces the amount of heat collected when the solar radiation condition is poor, when the outside air temperature is low, such as winter, or when the storage tank temperature is high (the efficiency of the collector is decreased as the solar radiation is low and the outside temperature is low or the storage tank temperature is high). As a result, the on / off operation of the pump becomes more frequent, the pump consumes more power, and the system performance decreases.
또한, 이 차온제어는 집열열교환기로 들어가는 축열조 하단부 온수의 온도나 일사량 조건, 외기조건 등에 따라서 축열조 상단부로 들어가는 온수의 온도 변화폭이 커서 축열조의 온도 성층화(온도가 높은 물은 상단부에 모이게 하고 온도가 낮은 물은 하단부에 모이게 해서 최대한 양질의 온수를 공급하는 기능)를 깨지게 하는 원인이 되어 이로 인한 집열효율 저하를 초래한다.In addition, the temperature control of temperature difference of the hot water entering the top of the heat storage tank is large due to the temperature of the hot water at the bottom of the heat storage tank entering into the heat collection heat exchanger, the solar radiation condition, and the outside condition. Low water is collected at the lower end, causing the function of supplying the highest quality hot water), which causes a decrease in heat collection efficiency.
본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서,The present invention has been made to solve the above problems,
일사조건, 외기온, 집열온도, 축열조 온도 등에 따라 집열부 순환유량 및 축열부 순환유량을 적정하게 변화시켜 줌으로서, 상기 축열조로 들어가는 온수의 온도를 원하는 온도로 만들어 주거나 승온 폭을 일정하게 해주고, 순환펌프의 여러번 ON/OFF 작동 없이 적정한 순환유량 제어로 집열을 최대한 지속적으로 할 수가 있으며, 항상 순환되어야 할 유량에 적합하게 순환펌프의 회전수가 제어됨으로써 순환펌프에 소비되는 전기에너지를 줄일 수 있는 변유량 차온제어 장치가 형성된 태양열 장치를 제공하는 데 목적이 있다.By appropriately changing the heat collecting section circulation flow rate and the heat storage circulation flow rate according to the solar condition, outdoor temperature, heat collection temperature, heat storage tank temperature, etc., make the temperature of the hot water entering the heat storage tank at a desired temperature or make the temperature increase range constant, and It is possible to continuously collect as much as possible by controlling the proper circulation flow rate without turning on / off several times of the pump, and by controlling the rotation speed of the circulation pump to be suitable for the flow rate to be circulated at all times, it is possible to reduce the electric energy consumption of the circulation pump. It is an object to provide a solar device in which a control device is formed.
또한, 본 발명은 시스템운전비를 줄일 수 있고, 태양열 시스템 효율을 향상시킬 수 있으며, 용도에 적합하게 태양열 시스템을 작동시킬 수 있고, 경우에 따라서는 축열조 없이도 원하는 온도를 직접 생산할 수 있는 태양열시스템 변유량 차온제어 장치가 형성된 태양열 장치를 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.In addition, the present invention can reduce the operating cost of the system, improve the efficiency of the solar system, can operate the solar system to suit the application, and in some cases, the solar system oil pressure difference temperature can directly produce the desired temperature without the heat storage tank Another object is to provide a solar device in which a control device is formed.
상기 목적을 달성하고자, 본 발명은 태양열 시스템 장치에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention provides a solar system device,
태양열을 집열하는 집열기와, 상기 집열기에 집열된 태양열을 열교환하도록 각각의 배관으로 연통되는 집열 열교환기로 구성되는 집열부와;A heat collecting unit comprising a heat collecting unit for collecting solar heat and a heat collecting heat exchanger communicating with respective pipes to heat-exchange the solar heat collected by the heat collecting unit;
상기 집열 열교환기와 각각의 배관으로 연통되어 상기 배관을 통해 전달되는 열을 저장하는 축열조로 구성되는 축열부와;A heat storage unit configured to have a heat storage tank communicating with each of the heat collection heat exchangers and storing heat transferred through the pipe;
상기 집열부 및 축열부에 연통되는 각 배관에 구비되어 열매체 및 온수를 강제 순환시키는 순환펌프와;A circulation pump provided in each pipe communicating with the heat collecting part and the heat storage part to force circulation of the heat medium and hot water;
상기 순환펌프의 구동 및 회전수를 제어하는 변유량 차온제어 장치;A variable oil pressure difference control device for controlling the driving and rotation speed of the circulation pump;
를 포함하는 구성되는 것을 특징으로 하는 변유량 차온제어 장치가 형성된 태양열 장치에 관한 것이다.It relates to a solar thermal apparatus with a variable oil pressure differential temperature control device, characterized in that comprising a.
이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 변유량 차온제어 장치가 형성된 태양열 장치는 순환펌프 작동시간을 늘려서 태양열 집열량을 많게 하고, 집열량에 적합한 열매체를 순환시켜줌으로서 순환펌프에 소비전력을 줄일 수 있으며, 상기 순환펌프의 여러번 ON/OFF 작동을 최대한 줄일 수 있어 전력소비가 감소되어 전반적으로 태양열시스템 운전비가 감소하는 효과가 있다.As described above, the solar thermal apparatus with the variable oil temperature control device of the present invention increases the solar heat collecting amount by increasing the circulation pump operating time, and reduces the power consumption in the circulating pump by circulating the heat medium suitable for the collecting amount. In addition, since the ON / OFF operation of the circulation pump can be reduced as many times as possible, power consumption is reduced, thereby reducing the overall operating cost of the solar system.
또한, 본 발명은 축열조 상단부에 비교적 높은 온도의 온수가 유입되거나 일정온도 이상의 온수가 유입되기 때문에 축열조 온도 성층화 성능이 좋아져서 최대한 양질의 온수를 많이 공급하고, 상기 태양열 집열기로부터 항상 원하는 온도를 얻을 수 있도록 제어되기 때문에 다양한 용도로 사용되는 효과가 있다.In addition, in the present invention, since a relatively high temperature of hot water is introduced into the upper end of the heat storage tank or hot water is introduced at a predetermined temperature or more, the heat storage tank temperature stratification performance is improved, thereby supplying as much hot water as possible and always obtaining a desired temperature from the solar collector. Because it is controlled so that it can be used for various purposes.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래와 같은 특징을 갖는다.The present invention has the following features to achieve the above object.
본 발명은 태양열 시스템 장치에 있어서,The present invention provides a solar system device,
태양열을 집열하는 집열기와, 상기 집열기에 집열된 태양열을 열교환하도록 각각의 배관으로 연통되는 집열 열교환기로 구성되는 집열부와;A heat collecting unit comprising a heat collecting unit for collecting solar heat and a heat collecting heat exchanger communicating with respective pipes to heat-exchange the solar heat collected by the heat collecting unit;
상기 집열 열교환기와 각각의 배관으로 연통되어 상기 배관을 통해 전달되는 열을 저장하는 축열조로 구성되는 축열부와;A heat storage unit configured to have a heat storage tank communicating with each of the heat collection heat exchangers and storing heat transferred through the pipe;
상기 집열부 및 축열부에 연통되는 각 배관에 구비되어 열매체 및 온수를 강제 순환시키는 순환펌프와;A circulation pump provided in each pipe communicating with the heat collecting part and the heat storage part to force circulation of the heat medium and hot water;
상기 순환펌프의 구동 및 회전수를 제어하는 변유량 차온제어 장치;A variable oil pressure difference control device for controlling the driving and rotation speed of the circulation pump;
를 포함하는 구성되는 것을 특징으로 한다.Characterized in that comprises a.
또한, 본 발명은 변유량 차온제어 장치가 형성된 태양열 장치의 제어방법에 있어서,In addition, the present invention is a control method of a solar thermal apparatus is provided with a variable oil pressure differential temperature control device,
태양열을 집열기를 통해 집열시켜 내부의 유체에 열을 가하고, 상기 유체의 열을 축열조에 전달되도록 변유량 차온제어 장치의 신호를 받은 인버터에 의해 순환펌프를 구동하여 유체의 열을 집열 열교환기에 이송시켜 제 1차 순환을 하고, Solar heat is collected through a collector and heat is applied to the internal fluid, and a circulating pump is driven by an inverter that receives a signal from a flow rate temperature control device to transfer the heat of the fluid to a heat storage tank, thereby transferring the heat of the fluid to the heat collection heat exchanger. The first cycle,
상기 제 1차 순환을 통해 집열기와 집열 열교환기 사이의 배관 내 유체의 온도가 설정된 온도로 유지되면 상기 변유량 차온제어 장치의 신호를 받은 인버터에 의해 순환펌프를 구동하여 유체의 열을 집열 열교환기를 통해 축열조에 이송시켜 제 2차 순환을 하며,If the temperature of the fluid in the pipe between the collector and the heat collecting heat exchanger is maintained at the set temperature through the first circulation, the circulation pump is driven by an inverter that receives a signal from the variable flow rate temperature control device to transfer the heat of the fluid through the heat collecting heat exchanger. The secondary circulation is transferred to the heat storage tank,
상기 순환펌프는 집열기의 출구측 배관에 설치된 온도센서(T1)와, 축열조의 출구측 배관에 설치된 온도센서(T3)에서 감지된 온도차(△T)에 의해 구동(ON/OFF) 되고, 상기 집열기의 출구측 배관에 설치된 온도센서(T1)와, 축열조와 연통된 집열 열교환기의 출구측 배관에 설치된 온도센서(T2)를 기준으로 설정온도가 되도록 변유량 차온제어 장치가 순환펌프의 회전수(RPM)을 제어하는 것을 특징으로 한다.The circulation pump is driven (ON / OFF) by the temperature sensor T1 installed in the outlet pipe of the collector and the temperature difference ΔT detected by the temperature sensor T3 installed in the outlet pipe of the heat storage tank. The flow rate temperature difference control device is configured such that the variable temperature difference temperature control device is set so that the set temperature is set based on the temperature sensor T1 installed in the outlet pipe of the pump and the temperature sensor T2 installed in the outlet pipe of the heat collection heat exchanger communicating with the heat storage tank. ) To control.
이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 그에 따른 바람직한 실시예를 통해 더욱 명확히 설명될 수 있을 것이다.The present invention having such a feature will be more clearly described through the preferred embodiment accordingly.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 태양열 시스템 장치를 나타낸 구성도이다.Figure 2 is a block diagram showing a solar system device according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 변유량 차온제어 장치(6)가 형성된 태양열 시스템 장치(10)는 집열기(1), 축열조(2), 열교환기(5), 순환펌프(3,4), 인버터(7), 배관, 순환펌프(3,4)의 구동 및 회전수를 제어하는 변유량 차온제어 장 치(6), 온도센서(T1,T2,T3 : 케이블 포함)로 구성된다.As shown in FIG. 2, the solar
여기서, 일사량을 포함한 외기조건(주로 외기온)과 집열기(1) 온도, 축열조(2) 온도 등에 따라 순환펌프(3,4)의 ON/OFF 조건 및 “집열기(1) ↔ 집열 열교환기(5)”, “집열 열교환기(5) ↔ 축열조(2)”간의 순환유량(열교환기가 없을 경우 집열부 순환유량 만)을 적정하게 조절(펌프의 회전수를 조절)하여 줌으로서 원하는 온도를 직접 태양열 집열기(1)를 통해서 얻거나 승온폭을 항상 일정하게 해줄 수 있을 뿐만 아니라 펌프에 소비되는 전기에너지를 줄일 수 있고, 태양열 시스템의 효율과 축열조(2)의 온도 성층화 향상으로 인한 축열 및 방열효율을 향상시켜 줄 수 있다.Here, the ON / OFF conditions of the circulation pumps (3,4) and the "collector (1) ↔ heat exchanger heat exchanger (5) according to the external air condition (mainly ambient temperature) including solar radiation, temperature of the collector (1), heat storage tank (2), and the like. ”,“ Gathering heat exchanger (5) ↔ heat storage tank (2) ”by adjusting the circulation flow rate (in case of no heat exchanger, only the circulation flow rate of the heat collecting section) appropriately (adjusting the rotation speed of the pump) It is possible to reduce the electric energy consumed by the pump as well as to obtain constant or constant temperature rise through (1), and to improve the heat storage and heat dissipation efficiency due to the efficiency of the solar system and the temperature stratification of the heat storage tank (2). I can let you.
또한, 본 발명은 일사량을 포함한 외기온도와 축열조(2) 하단부 물의 온도에 적합하게 1차측(집열기 측)과 2차측(축열조 측) 순환유량을 제어해서 집열온도 또는 축열조(2)로 들어가는 온수의 온도를 항상 일정온도가 되도록 승온시켜 축열조(2)로 들어가게 하거나 온도센서(T1,T2)의 온도차이 항상 일정온도로 승온되도록 함으로서 태양열 시스템의 작동지속시간을 늘리고 순환펌프(3,4)의 잦은 ON/OFF 작동 회수를 가능한 한 최소화시켜줌으로써 태양열 시스템효율을 향상시키고, 펌프에 소비되는 전력량을 줄이는 동시에 축열조(2)의 온도성층화 성능을 향상된다.In addition, the present invention controls the circulation flow rate of the primary side (collector side) and the secondary side (collecting tank side) to suit the outside temperature including the solar radiation and the temperature of the water in the bottom of the heat storage tank (2) temperature of the hot water entering the heat storage temperature or heat storage tank (2). To increase the operating time of the solar system and to frequently turn on the circulation pumps By minimizing the number of on / off operations as much as possible, the efficiency of the solar system is improved, and the amount of power consumed by the pump is reduced while the temperature stratification performance of the
상기 변유량 차온제어 장치(6)가 형성된 태양열 시스템 장치(10)는 태양열을 집열하는 집열기(1)와, 상기 집열기(1)에 집열된 태양열을 열교환하도록 각각의 배관으로 연통되는 집열 열교환기(5)로 구성되는 집열부와, 상기 집열 열교환기(5)와 각각의 배관으로 연통되어 상기 배관을 통해 전달되는 열을 저장하는 축열조(2)로 구성되는 축열부와, 상기 집열부 및 축열부에 연통되는 각 배관에 구비되어 열매체 및 온수를 강제 순환시키는 순환펌프(3,4)와, 상기 순환펌프(3,4)의 구동 및 회전수를 제어하는 변유량 차온제어 장치(6)로 구성된다. The
이때, 상기 집열기(1)와 집열 열교환기(5)와 축열조(2)와, 순환펌프(3,4)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게는 자명하므로, 이에 대한 더욱 상세한 설명은 생략하기로 한다.At this time, the
여기서, 상기 각각의 배관에는 내부에 이송되는 유체의 열을 감지하는 온도센서(T1,T2,T3)가 각각 설치되고, 상기 온도센서(T1)는 집열기(1)에서 집열 열교환기(5)로 이송되는 유체의 열을 감지하도록 집열기(1)의 출구측 배관에 설치되고, 상기 온도센서(T2)는 집열 열교환기(5)에서 축열조(2)로 이송되는 유체의 열을 감지하도록 집열 열교환기(5)의 출구측 배관에 설치되며, 상기 온도센서(T3)는 축열조(2)에서 집열 열교환기(5)로 이송되는 유체의 열을 감지하도록 축열조(2)의 출구측 배관에 설치된다.Here, each of the pipes are provided with temperature sensors (T1, T2, T3) for sensing the heat of the fluid transported therein, the temperature sensor (T1) from the collector (1) to the heat collecting heat exchanger (5). Is installed in the outlet side pipe of the
또한, 상기 온도센서(T1,T2,T3)는 배관 내부에 이송되는 유체의 열을 감지하고, 감지된 신호를 변유량 차온제어 장치(6)에 전달되어 상기 변유량 차온제어 장치(6)를 통해 순환펌프(3,4)의 구동 및 회전수(RPM)를 제어한다.In addition, the temperature sensor (T1, T2, T3) detects the heat of the fluid transferred to the inside of the pipe, and transmits the detected signal to the oil flow rate
여기서, 상기 순환펌프(3,4)는 변유량 차온제어 장치(6)를 통해 신호가 외부에 설치된 인버터(7)에 전달되고, 상기 인버터(7)는 변유량 차온제어 장치(6)의 신호에 따라 순환펌프(3,4)의 구동(ON/OFF) 및 회전수를 제어하는 역할을 한다.Here, the circulation pumps (3, 4) is transmitted to the inverter (7), the signal is supplied to the outside through the oil pressure difference temperature control device (6), the
이하에서는 상기에서 기술된 본 발명에 따른 변유량 차온제어 장치가 형성된 태양열 장치(10)의 제어방법에 대해 첨부되어진 도면과 함께 더불어 설명하기로 한다.Hereinafter, the control method of the solar
우선, 태양열 시스템의 제어방식은 태양열로 축열조(2)로 들어가는 온수의 온도(T2)를 항상 일정온도 이상으로 제어하는 정온 변유량 제어방식과, 온도센서(T1,T2)의 온도차(△T)에 따라 항상 일정하게 되도록 유량을 제어하는 차온 변유량 제어방식이 있다. 본 발명의 상기 2가지 모두 유량은 인버터(7)를 사용해서 순환펌프(3,4)의 회전수 제어로 이루어진다.First, the control method of the solar system is a constant temperature oil flow control method that always controls the temperature (T2) of hot water entering the heat storage tank (2) by solar heat above a certain temperature, and the temperature difference (△ T) of the temperature sensors (T1, T2) Accordingly, there is a differential temperature control amount control method that controls the flow rate to be constant at all times. Both flow rates of the present invention are controlled by the rotation speed of the circulation pumps 3 and 4 using the
본 발명의 변유량 차온제어 장치(6)가 형성된 태양열 시스템 장치의 제어방법은, 우선 태양열을 집열기(1)를 통해 집열시켜 내부의 유체에 열을 가하고, 상기 유체의 열을 축열조(2)에 전달되도록 변유량 차온제어 장치(6)의 신호를 받은 인버터(7)에 의해 순환펌프(3)를 구동하여 유체의 열을 집열 열교환기(5)에 이송시켜 제 1차 순환을 하고, 상기 제 1차 순환을 통해 집열기(1)와 집열 열교환기(5) 사이의 배관 내 유체의 온도가 설정된 온도로 오를 때까지 순환한다.In the control method of the solar heat system apparatus in which the oil quantity differential
이때, 상기 제 1차 순환의 배관 내 설정온도까지의 온도를 높이는데 들어가는 시간은 집열기(1)의 위치에 따라 달라지는데, 상기 집열기(1)의 위치가 건물의 최상층 또는 중간층 등 다양한 위치에 배치될 수 있고, 그에 따라 집열기(1)에서 집열 열교환기(5)까지의 배관 길이는 집열기(1)의 위치에 따라 달라진다. In this case, the time taken to increase the temperature up to the set temperature in the pipe of the first circulation depends on the position of the
그러므로 제 1차 순환에 따른 순환펌프(3)의 구동시간 및 회전수는 증가 및 감소하고, 상기 제 1차 순환의 배관 내 설정온도까지 올리기 위해 상기 제 2차순환 의 순환펌프(4)의 구동(ON)에 따른 지연시간(OFF 되는 시간)이 증가 및 감소한다.Therefore, the driving time and the rotation speed of the
여기서, 이런 상황에 맞춰 상기 변유량 차온제어 장치(6)에 설정 입력을 하고, 상기 변유량 차온제어 장치(6)는 설정된 데이터에 따라 제 1차 순환과 제 2차 순환을 제어하는 것이다.In this case, a setting input is made to the oil quantity differential
여기서, 상기 제 2차 순환은 변유량 차온제어 장치의 신호를 받은 인버터에 의해 순환펌프(4)를 구동하여 유체의 열을 집열 열교환기를 통해 열교환 시켜 축열조에 이송하는 것이다.Here, the second circulation is to drive the circulation pump (4) by the inverter received the signal of the flow rate differential temperature control device to heat the fluid heat through the heat collecting heat exchanger to transfer to the heat storage tank.
그리고, 상기 순환펌프(3,4)는 집열기(1)의 출구측 배관에 설치된 온도센서(T1)와, 축열조(2)의 출구측 배관에 설치된 온도센서(T3)에서 감지된 온도차(△T)에 의해 구동(ON/OFF)된다.In addition, the circulation pumps 3 and 4 have a temperature difference ΔT detected by a temperature sensor T1 installed in an outlet pipe of the
여기서, 상기 온도센서(T1 - T2)가 △Ton 보다 크면 순환펌프(3,4)가 가동(ON)되기 시작하고, 대체적으로 11℃ 전후의 값으로 변유량 차온제어 장치(6)에서 입력된다.In this case, when the temperature sensors T1 to T2 are larger than ΔTon, the circulation pumps 3 and 4 start to be turned on, and are generally input from the oil quantity flow
또한, 온도센서(T1 - T2)가 △Toff 보다 작으면 순환펌프(3,4)가 정지(OFF)되고, 대체적으로 4℃ 전후의 값으로 변유량 차온제어 장치(6)에서 입력된다. 상기 두가지 설정온도는 시스템에 따라서 적정한 값이 입력된다.In addition, when the temperature sensors T1-T2 are smaller than ΔToff, the circulation pumps 3 and 4 are turned off, and are generally input from the oil quantity flow
상기 집열기(1)의 출구측 배관에 설치된 온도센서(T1)와, 축열조(2)와 연통된 집열 열교환기(5)의 출구측 배관에 설치된 온도센서(T2)를 기준으로 설정온도가 되도록 변유량 차온제어 장치(6)가 순환펌프(3,4)의 회전수(RPM)을 제어한다.Oil flow rate so that the set temperature is set based on the temperature sensor T1 installed in the outlet pipe of the
다시 말해, 상기 순환펌프(3,4)의 회전수 제어는 순환펌프(3)이 OFF 상태에 서 ON 상태로 바뀌면 유량은 일정한 값(Mini : 외부에서 입력 가능해야 함)으로 일정시간 동안(△Tini : 배관 길이, 유량 등에 따라 대략 1 ~ 5분 전후) 작동되고 난 후 상기 집열기 출구온도(T1)나 축열조(2)로 들어가는 온도(T3)를 기준으로 설정온도가 되도록 순환펌프(3,4)의 회전수를 제어해서 유량을 제어한다. In other words, the rotation speed control of the circulation pump (3, 4) is a flow rate is a constant value (Mini: must be able to be input from the outside) for a predetermined time when the circulation pump (3) is changed from the OFF state (△) Tini: Circulation pumps (3, 4) to be set at the set temperature based on the outlet temperature (T1) or the temperature (T3) entering the heat storage tank (2) after being operated approximately 1 to 5 minutes depending on the pipe length, flow rate, etc.) Flow rate is controlled by controlling the number of revolutions.
즉, 온도가 설정치보다 높아지면 유량을 증가시켜주고, 온도가 설정치 보다 낮아지면 줄여준다. 유량제어는 비례제어나 기타 가능한 방법으로 할 수 있다.That is, if the temperature is higher than the set point, the flow rate is increased, and if the temperature is lower than the set point, it is reduced. Flow control may be by proportional control or other possible means.
이상에서 기술한 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함하고 있다.Although the preferred embodiments of the present invention described above have been described, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be easily changed by those skilled in the art from the embodiments of the present invention. It includes all changes and modifications to the extent deemed equivalent.
도 1은 종래의 태양열 시스템을 나타낸 구성도이고,1 is a configuration diagram showing a conventional solar system,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 태양열 시스템 장치를 나타낸 구성도이다.Figure 2 is a block diagram showing a solar system device according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1 : 집열기 2 : 축열조1: collector 2: heat storage tank
3,4 : 순환펌프 5 : 집열 열교환기3,4: circulation pump 5: heat collecting heat exchanger
6 : 변유량 차온제어장치 7 : 인버터6: oil flow differential temperature control device 7: inverter
10 : 태양열 시스템 장치10: solar system device
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