KR100997340B1

KR100997340B1 - 지역난방의 난방에너지 공급시스템 및 통합관리방법

Info

Publication number: KR100997340B1
Application number: KR1020100079872A
Authority: KR
Inventors: 조성환; 정상훈
Original assignee: 전주대학교 산학협력단
Priority date: 2010-08-18
Filing date: 2010-08-18
Publication date: 2010-11-29

Abstract

본 발명은 난방에너지를 효율적이고 합리적으로 공급할 수 있도록 하는 난방에너지 공급시스템 및 통합관리방법에 관한 것으로, 지역난방의 난방에너지 공급시스템을 세대 내의 각 방의 설정온도에 따라 가변유량조절밸브(Q)를 제어하여 단위세대에 공급되는 열량을 조절하는 단위세대 열공급 제어기(30)를 포함하는 단위세대 열제어시스템과; 공동주택 열공급 제어기(20)를 구비하여 각 동에 난방에너지를 공급하고 제어하는 공동주택 열공급 시스템 및; 각 동의 난방에너지의 사용열량에 따라 1차측의 열공급을 제어하는 중온수 열공급제어기(10)를 포함하는 1차측 열공급시스템으로 구성된 것을 그 기술적 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의해 본 발명은 2차측에 공급된 에너지를 효율적으로 사용하도록 하고, 2차측의 사용열량을 실시간으로 모니터링하여 이 사용열량에 맞추어 1차측의 난방에너지를 조절하여 공급하도록 할 수 있으며, 또한 난방에너지 공급시스템을 통합적으로 관리할 수 있어 에너지 이용의 합리화를 도모할 수 있다.

Description

지역난방의 난방에너지 공급시스템 및 통합관리방법{HEATING ENERGY SUPPLY SYSTEM AND INTEGRATED MANAGEMENT METHOD FOR DISTRICT HEATING SYSTEM}

본 발명은 난방에너지를 효율적이고 합리적으로 공급할 수 있도록 하는 난방에너지 공급시스템 및 통합관리방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 지역난방에 있어서 사용자측(2차측)의 난방에너지의 사용을 효율적으로 사용하도록 하는 동시에 사용자측에서 실제로 사용되고 있는 사용열량에 맞추어 실시간으로 공급자측(1차측)의 난방에너지 공급량을 조절할 수 있도록 하고, 아울러 1, 2차측을 통합 관리함으로써 에너지 이용의 합리화를 도모하는 지역난방의 난방에너지 공급시스템 및 통합관리방법에 관한 것이다.

동절기에 아파트 등의 집단 주거공간에 난방에너지를 공급하기 위한 방식으로서 중앙난방식과 개별난방식의 2가지 방식이 주로 사용되어 왔다.

중앙난방식은 아파트 단지 내에 마련된 기계실에 보일러를 설치하여 이 보일러로부터 생산된 난방에너지를 각 수용가에 공급하는 방식으로서 각 수용가는 난방에 대해 신경 쓰지 않아도 되며 대단지의 경우 비용을 절감할 수 있어 대규모 아파트 단지 등에 주로 사용되고 있다. 그러나 이러한 중앙난방식은 기계실 운영에 따른 인건비와 수선유지비가 필요하고, 또한 기계실에서 보일러를 가동할 때 발생되는 배기가스로 인해 거주자들이 불편할 뿐만 아니라 공해를 방지하기 위한 시설도 구비하여야 한다. 이에 더하여 세대별로 필요한 난방에너지의 열량이 다름에도 불구하고 일률적으로 난방에너지를 공급하기 때문에 쾌적한 실내온도를 유지할 수 없다는 문제점이 있어 이 중앙난방식은 주로 호텔, 오피스 빌딩 등을 난방하기 위한 방식으로서 한정되어 사용되고 있다.

중앙난방식의 단점을 보완하기 위해 도입된 방식이 개별난방식인데, 이러한 개별난방식은 각 세대별로 보일러를 설치하여 운용하는 방식으로서 각 세대의 기호에 따라 실내온도를 자유로이 조절할 수 있어 쾌적한 난방은 달성할 수 있으나, 각 세대에 공급되는 가스 등의 에너지원에 대한 할인이 적용되지 않아 난방비용이 증가할 뿐만 아니라, 보일러가 가동될 때에만 적정 온도의 난방수나 급탕이 공급될 수 있으므로 급탕 등을 사용하기 위해서는 사전에 보일러를 가동하여야 하는 등의 불편이 있다.

상기와 같은 중앙난방식과 개별난방식의 단점을 보완할 수 있으며, 또한 에너지 이용의 합리화를 도모할 수 있는 난방방식으로서 지역난방식이 알려져 있으며, 이러한 지역난방식은 최근에 건설되고 있는 신도시 등과 같은 대규모 주거단지 등에 보편적으로 사용되는 방식으로서 자리를 잡아 가고 있다.

지역난방식이란 계획도시 또는 대도시의 일정지역 내에 있는 공동주택 및 건물에 개별적인 난방시설을 갖추는 대신 집중화된 대규모 열공급 시설을 갖추고 대량 생산된 열을 배관망을 통해 지역 전체에 난방 및 급탕용으로 일괄 공급하는 방식으로서 에너지의 효율적 이용이 가능하며, 대기오염을 방지할 수 있는 동시에 기계실의 사용공간을 최소화 할 수 있는 등 경제적이고 효율적인 방식이다.

이러한 지역난방식에서 지역난방 공급 시스템(1차측 또는 공급자측)으로부터 난방을 위한 열을 공급하게 되면 각 단지 또는 각 동의 기계실(2차측 또는 사용자측)에서 열교환기에서 온수를 가열하여 이 가열된 온수를 각 세대에 공급하게 된다.

기계실은 각 동마다, 각 단지마다 또는 몇 개의 동마다 하나씩 위치될 수 있는데, 본 발명에서는 이들을 모두 “각 동별”이라 통칭한다.

1차측에 공급하여야 하는 난방에너지의 양은 2차측의 난방에너지의 사용량에 따라 달라져야 하고, 이를 위해서는 1차측과 2차측을 통합적으로 관리할 수 있는 시스템이 마련되어 있어 2차측의 난방에너지 사용량에 따라 1차측의 난방에너지의 공급을 제어하여야 한다.

그러나 실제로는 1차측과 2차측에 각각 별도의 제어시스템을 마련하여 두고 이들을 독립적으로 운영하면서 2차측에 사용되고 있는 열량을 1회 검침하여 그 검침결과를 유선이나 구두로 1차측에 통보하는 데에 그치고 있어 실제의 사용량에 기초하여 난방에너지를 공급하지 못하고 있으며, 이로 인해 때로는 과도한 난방에너지가 2차측에 공급되어 에너지가 낭비되고 있으며, 또한 각 동별 사용량, 일별 사용량 등의 사용현황, 누출여부 등에 대한 파악 및 관리가 실질적으로 이루어지지 않아 에너지의 합리적 사용을 위한 방안 마련도 어려운 형편이다.

따라서 1차측에 공급하는 난방에너지의 양을 2차측의 사용량에 기초하여 공급할 수 있도록 하는 난방에너지 공급 통합관리시스템의 마련이 요구되고 있다.

한편 에너지를 효율적으로 사용하기 위해서는 당연히 사용자측(2차측)에 공급되는 에너지도 효율적으로 사용할 수 있는 시스템이 마련되어야 하지만 실제로는 각 세대에 정유량 밸브를 설치하여 두고 각 세대별로 온수를 균등하게 배분하는 데에 그치고 있으며, 이로 인해 필요 이상의 온수가 공급되거나 하여 난방에너지가 효율적으로 사용되고 있지 못할 뿐만 아니라 온수펌프를 운전하기 위한 펌프 운전동력의 증가로 인해 에너지 낭비가 발생되고 있는 실정이다.

위와 같은 문제점을 개선하기 위한 하나의 방안으로서 도 1에 도시된 바와 같이 2차측의 온수공급 라인에 PID제어기를 설치하여 두고, 이 제어기에 의해 공급되는 온수의 온도를 제어하는 방식이 채택되기도 하지만 이 방식은 운전자의 경험과 시행착오에 의존하여 2차측의 온수 공급온도를 제어하기 때문에 여전히 에너지 낭비 요소를 안고 있다.

상기한 바와 같이 현재의 지역난방의 난방에너지 공급시스템은 1차측의 난방에너지 공급이 합리적이지 않고, 2차측의 에너지 이용의 효율화도 꾀하지 못하고 있으며, 또한 1, 2차측의 제어시스템이 서로 연계되지 못하고 독립적으로 운영됨에 따라 에너지의 합리적 이용이 달성되지 못하고 있는바, 에너지 이용에 효율적인 난방에너지 공급시스템의 개발과, 이들 시스템을 통합하여 관리할 수 있는 방안의 마련이 절실히 요구되고 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 요구에 부응하여 안출된 것으로, 본 발명은 2차측에 공급된 에너지를 효율적으로 사용하도록 하고, 2차측의 사용열량을 실시간으로 모니터링하여 이 사용열량에 맞추어 1차측의 난방에너지를 조절하여 공급하도록 하는 난방에너지 공급시스템을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 상기 목적에 따른 난방에너지 공급시스템을 통합적으로 관리하는 방법을 제공하는 데에 또 다른 목적이 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 난방에너지 공급시스템을 세대 내의 각 방의 설정온도에 따라 가변유량 조절밸브를 제어하여 단위세대에 공급되는 열량을 조절하는 단위세대 열공급 제어기를 포함하는 단위세대 열제어시스템과; 공동주택 열공급 제어기를 구비하여 각 동에 난방에너지를 공급하고 제어하는 공동주택 열공급 시스템 및; 각 동의 난방에너지의 사용열량에 따라 1차측의 열공급을 제어하는 중온수 열공급제어기를 포함하는 1차측 열공급시스템으로 구성하는 것에 의해 달성된다.

본 발명의 또 다른 목적은 지역난방의 난방에너지 공급시스템의 통합관리방법을 각 세대에서 실제로 사용된 난방에너지를 산출하는 세대별 사용열량 산출단계와; 상기 세대별 사용열량 산출단계에 의해 각 세대별 난방에너지 사용열량을 합산하여 2차측의 사용열량을 산출하는 사용열량 산출단계와; 상기 사용열량 산출단계를 통해 산출된 값에 기초하여 1차측의 온도조절밸브의 개도를 제어하는 공급열량 제어단계로 구성하는 것에 의해 달성된다.

본 발명은 지역난방의 2차측 사용열량을 실시간으로 측정하여 2차측의 필요 에너지 공급량을 결정하고, 이에 기초하여 1차측의 난방에너지를 공급할 수 있도록 하는 동시에 이러한 1, 2차측을 통합관리함으로써 에너지의 이용의 합리화를 도모할 수 있다.

또한 본 발명은 어느 한 동에서의 에너지 사용량이 지나치게 높거나 또는 그 전의 사용량에 비해 갑자기 증감되는 경우 이를 쉽게 검출할 수 있고, 이로 인해 대규모 단지라 하더라도 그 검색 대상이 일부로 한정되므로 에너지 낭비요인을 빠른 시간 내에 찾아 제거할 수 있다.

도 1은 종래의 지역난방의 난방에너지 공급시스템의 예를 보인 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 지역난방의 난방에너지 공급시스템의 개략을 보인 시스템 개략도,
도 3은 본 발명에 따른 단위세대 열공급 및 제어방식의 예를 보인 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 지역난방의 난방에너지 공급 통합관리방법의 예를 보인 순서도이다.

이하에서는 바람직한 실시예를 도시한 첨부 도면을 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

본 발명은 지역난방에 있어서 2차측에 공급된 에너지를 효율적으로 사용하도록 하고, 또한 2차측의 사용열량을 실시간으로 모니터링하여 이 사용열량에 맞추어 1차측의 난방에너지를 조절하여 공급하도록 하는 난방에너지 공급시스템 및 통합관리방법에 관한 것으로, 먼저 본 발명의 난방에너지 공급시스템에 대하여 설명한다.

본 발명의 난방에너지 공급시스템은 크게 단위세대에 공급된 난방에너지를 제어하는 단위세대 열제어시스템과, 각 동을 구성하는 단위세대에 난방에너지를 공급하고 제어하는 공동주택 열공급 시스템 및 1차측의 열공급을 제어하는 1차측 열공급시스템으로 이루어진다.

단위세대 열제어시스템은 단위세대에 공급된 난방에너지를 적절히 제어하는 시스템으로서 이 시스템에는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 각 세대 내에 설치되는 단위세대 열공급 제어기(30), 각 방의 공급온수의 유량을 적절히 제어하기 위한 가변유량조절밸브(Q), 각 방의 온도를 측정하기 위한 실내온도센서(32), 각 방에 공급되는 온수의 온도(

)를 측정하기 위한 공급온도센서(31) 및 각 방으로부터 환수되는 온수의 온도(

)를 측정하기 위한 환수온도센서(33)가 구비된다.

상기와 같은 구성에 의해 2차측의 기계실의 열교환기에 의해 가열된 온수(

)는 각 세대로 공급된 후, 각 세대 내의 각 방을 데운 다음 냉각되어 환수되는데, 먼저 사용자가 설정한 각 방의 설정온도에 따라 단위세대 열공급 제어기(30)는 각 방의 실내 온도센서(32)를 통해 각 방의 현재 온도를 측정하여 설정온도에 맞춰 각 방으로 공급되는 온수배관에 설치된 가변유량조절밸브(Q)의 개도를 조절하여 방 내부의 온도가 설정온도가 되도록 제어한다. 이때 가변유량조절밸브(Q)의 개도는 각 방으로부터 환수되는 온수의 온도(

)에 의해 제어되는데, 예를 들면 환수온도(

)가 공급온도(

)와 크게 차이가 나지 않는 경우 가변유량조절밸브(Q)가 너무 많이 열려 과량의 온수가 공급됨으로써 공급된 에너지를 충분히 활용하지 못하고 있다는 것을 의미하며, 이에 따라 본 발명에서는 이러한 문제를 방지함으로써 난방에너지 이용 효율을 제고할 수 있도록 가변유량조절밸브(Q)의 개도를 환수온도(

)에 따라 조절하는 것이다.

각 동을 구성하는 다수의 세대에 난방에너지를 공급하고 제어하는 공동주택 열공급 시스템은 각 동의 기계실 또는 관리실에 설치되어 각 세대로의 온수 공급을 제어하는 공동주택 열공급 제어기(20), 각 세대에 난방에너지(온수)를 공급하는 순환펌프(P), 2차측 열교환기와 연결되는 온수 환수배관을 열교환기 전단에서 분기시켜 온수 공급배관과 연결하는 연결배관과 상기 연결배관에 설치되는 가변유량밸브(21)를 구비한다.

상기와 같은 구성에 의해 각 세대로부터 환수배관을 따라 환수되는 온수는 2차측의 기계실 등에 설치된 열교환기에 다시 유입되어 가열되는데, 이때 각 동의 환수온도를 측정하여 이 값에 기초하여 공동주택 열공급 제어기(20)에 의해 가변유량밸브(21)의 개도가 조절되도록 하고, 또한 펌프(P)에 유입되는 온수의 유량에 따라 펌프(P)의 토출량을 조절하여 공급하도록 하는 것이 바람직하며, 이에 의해 손실되는 에너지의 양을 더욱 줄일 수 있다. 이때 펌프(P)는 유입되는 유량에 따라 그 토출량이 조절되는 가변유량펌프를 사용한다.

그리고 이때 공동주택 열공급 제어기(20)는 공급온도(

)와 환수온도(

)를 측정하여 이 값을 기준으로 하여 현재 필요한 열량을 계산하여 그 값을 1차측의 열공급시스템의 중온수 열공급제어기(10)에 송신하고, 1차측의 열공급시스템은 중온수 열공급제어기(10)를 제어하여 1차측 공급라인에 설치된 온도조절밸브(11, TCV)의 개도를 조절하여 적절한 온도의 난방에너지를 공급한다.

본 발명은 지역난방의 난방에너지 공급시스템을 상기한 바와 같이 구성함으로써 1, 2차측에 적절한 에너지를 공급하는 동시에 공급된 에너지를 효율적으로 사용할 수 있어 에너지의 절약에 기여할 수 있다.

다음은 상기와 같은 시스템을 구비한 난방에너지 공급시스템을 통합하여 관리방법에 대해 설명하면, 본 발명은 도 4에 도시된 바와 같이 크게 각 세대별 난방에너지 사용열량을 산출하는 세대별 사용열량 산출단계(S100)와; 상기 세대별 사용열량을 합산하여 2차측의 사용열량을 산출하는 사용열량 산출단계(S200)와; 상기 사용열량 데이터를 이용하여 1차측의 가변온도 조절밸브를 제어하는 공급밸브 조절단계(S300)를 포함한다.

이때 상기 사용열량 산출단계(S200)를 통해 획득된 데이터로부터 이상 징후가 있는지 검색하여 판별하는 이상상태 검출단계(S400)를 더 포함하여 실시될 수 있다.

① 세대별 사용열량 산출단계(S100)

지역난방 시스템(1차측)에서 생산된 난방에너지는 2차측으로 이송되고, 이 이송된 난방에너지는 먼저 2차측에 설치된 열교환기를 통해 온수를 가열하며, 이 가열된 온수는 다시 펌프(P)에 의해 각 세대별로 공급된 후, 각 세대를 거쳐 냉각된 후 환수관을 통해 다시 2차측 열교환기로 환수되어 다시 가열되는 과정을 반복하게 되는데, 본 단계는 이러한 지역난방 시스템에 있어서 각 세대에서 얼마만큼의 난방에너지를 실제로 사용하였는지를 산출하는 단계이다.

2차측의 기계실에서 가열된 온수(

)는 각 세대로 공급된 후, 각 세대 내의 각 방(room)을 데운 다음 냉각되어 환수되는데, 이때 각 세대에 공급되는 난방에너지를 효율적으로 관리할 수 있도록 각 세대에 단위세대 열공급 제어기(30)를 마련하여 두고, 이에 더하여 각 방의 공급온수의 유량을 적절히 제어하기 위한 가변유량조절밸브(Q), 각 방의 온도를 측정하기 위한 실내 온도센서, 각 방에 공급되는 온수의 온도(

)를 측정하기 위한 공급온도 센서 및 각 방으로부터 환수되는 온수의 온도(

)를 측정하기 위한 환수온도 센서가 구비된다.

이러한 구성에 의해 사용자가 설정한 각 실의 온도에 따라 단위세대 열공급 제어기(30)는 각 실의 실내온도센서(32)에 의해 각 실의 현재 온도를 측정하여 필요에 따라 각 실로 공급되는 온수배관에 설치된 가변유량조절밸브(Q)의 개도를 조절하여 방 내부의 온도가 설정온도가 되도록 제어한다. 이때 가변유량조절밸브(Q)의 개도는 각 방으로부터 환수되는 온수의 온도에 의해 제어되는데, 예를 들면 환수온도(

)가 공급 온수온도(

)와 크게 차이가 나지 않는 경우 가변유량조절밸브(Q)가 너무 많이 열려 과량의 온수가 공급됨으로써 공급된 에너지를 충분히 활용하지 못하고 있음을 의미하며, 이에 따라 본 발명에서는 이러한 문제를 방지함으로써 난방에너지 이용 효율을 제고할 수 있도록 가변유량조절밸브(Q)의 개도를 환수온도에 따라 조절하는 것이다.

이때 각 세대별로 공급된 열량은 결국 각 방에 공급된 열량의 합이 되고, 각 방에 공급되는 열량은 공급유량에 공급 및 환수온도의 온도차를 곱한 것에 비례하며, 이를 수식으로 나타내면 아래의 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.

[수학식 1]

여기서

는 각 세대에 공급된 난방 에너지의 열량,

은 단위시간당 공급되는 온수의 유량,

는 온수의 열용량,

는 각 방에 공급되는 온수의 온도,

은 각 방으로부터 환수되는 온수의 온도,

은 각 세대 내의 방의 개수이다.

상기 과정에 의해 산출된 각 세대별 사용열량 데이터는 각 동별로 난방에너지의 공급열량을 제어하는 곳으로 송신되는데, 이를 위해 본 발명에서는 각 단지별 기계실 또는 관리실에 공동주택 열공급 제어기(20)가 구비된다.

② 사용열량 산출단계(S200)

상기 세대별 사용열량 산출단계(S100)에 의해 각 세대별 난방에너지 사용열량이 산출되어 이 값이 단위세대 열공급 제어기(30)에 의해 공동주택 열공급 제어기(20)로 송신되면 공동주택 열공급 제어기(20)는 이 수신된 데이터를 이용하여 각 동별 난방에너지 사용열량(

)을 아래의 수학식 2와 같이 각 세대별 난방에너지 사용열량을 합산하여 산출한다.

[수학식 2]

여기서

는 각 동의 난방에너지 사용열량,

는 각 세대에 공급된 난방에너지의 사용열량,

은 각 동의 세대수이다.

③ 공급온도 결정단계(S300)

상기와 같이 각 세대별로 공급되는 열량을 정확하게 제어하여 효율적으로 이용하더라도 1차측에서 공급되는 열량을 적절하게 제어하지 못하는 경우 열량이 과공급되어 에너지 손실이 생길 수 있고, 이에 따라 본 발명에서는 1차측으로부터 공급되는 열량을 정밀하게 제어할 수 있도록 2차측에서 측정된 각 동별 사용열량 데이터는 1차측에도 제공된다.

따라서 상기 과정에 의해 각 동별 사용열량이 산출되면 이 값은 다시 1차측의 중온수 열공급 제어기(10)에 보내지고, 이 중온수 열공급 제어기(10)는 공동주택 열공급 제어기(20)로부터 수신된 상기 데이터를 이용하여 1차측에서 공급하여야 하는 온수의 온도를 아래의 수학식 4에 의해 결정한 다음, 이 값에 근거하여 온도조절밸브(11)의 개도를 조절하여 적절한 양의 에너지가 2차측에 공급되도록 한다.

[수학식 4]

여기서

는 온도조절밸브에 의해 공급되어야 하는 온수의 온도,

는 환수온도,

는 공급하여야 할 난방에너지의 열량,

은 단위시간당 공급되는 온수의 유량,

는 온수의 열용량이다.

이때 도 2에 도시된 바와 같이 연결배관에 가변유량밸브(21)를 설치하여 환수온도에 따라 공동주택 열공급 제어기(20)에 의해 가변유량밸브(21)의 개도가 조절되도록 하고, 또한 펌프(P)에 유입되는 온수의 유량에 따라 펌프(P)의 토출량을 조절하여 공급하도록 하는 것이 바람직하다는 것은 이미 위에서 설명한 바와 같다.

⑤ 이상상태 검출단계(S500)

이 단계는 어느 한 동에서의 에너지 사용량이 지나치게 높거나 또는 그 전의 사용량에 비해 갑자기 증감되는 경우 이를 검출하는 단계로서, 앞서 설명한 단계들에 의해 각 동별로 에너지 사용 현황과 관련된 데이터를 얻을 수 있으며, 이들 데이터를 비교하여 어느 한 동에서의 에너지 사용량이 지나치게 높거나 또는 그 전의 사용량에 비해 갑자기 증감되는 경우 이를 쉽게 파악할 수 있고, 이에 기초하여 각 동별 유로의 파손, 온도센서의 고장 등의 이상운전 여부를 쉽게 알 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 2차측에 공급된 에너지를 효율적으로 사용하도록 하고, 2차측의 사용열량을 실시간으로 모니터링하여 이 사용열량에 맞추어 1차측의 난방에너지를 조절하여 공급하도록 하고 아울러 1, 2차측 난방에너지 공급시스템을 통합적으로 관리함으로써 에너지 이용의 효율화를 기할 수 있다.

또한 본 발명은 어느 한 동에서의 에너지 사용량이 지나치게 높거나 또는 그 전의 사용량에 비해 갑자기 증감되는 경우 이를 쉽게 검출하여 적절한 조치를 취하도록 함으로써 에너지 낭비요인을 빠른 시간 내에 제거할 수 있다.

10: 중온수 열공급 제어기 11: 온도조절밸브
20: 공동주택 열공급 제어기 21: 가변유량밸브
30: 단위세대 열공급 제어기 31: 공급온도센서
32: 실내온도센서 33: 환수온도센서

: 환수온도

: 공급온도
Q: 가변유량조절밸브 P: 펌프

Claims

난방에너지를 각 동별로 공급하는 1차측과, 상기 1차측에서 공급된 난방에너지에 의해 가열된 온수를 펌프에 의해 각 세대에 공급하는 2차측으로 이루어진 지역난방의 난방에너지 공급시스템에 있어서,
세대 내의 각 방의 설정온도에 따라 가변유량 조절밸브(Q)를 제어하여 단위세대에 공급되는 열량을 조절하는 단위세대 열공급 제어기(30)를 포함하는 단위세대 열제어시스템과;
공동주택 열공급 제어기(20)를 구비하여 각 동에 난방에너지를 공급하고 제어하는 공동주택 열공급 시스템 및;
각 동의 난방에너지의 사용열량에 따라 1차측의 열공급을 제어하는 중온수 열공급제어기(10)를 포함하는 1차측 열공급시스템으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지역난방의 난방에너지 공급시스템.
청구항 1에 있어서,
2차측의 열교환기와 연결되는 환수배관과 각 동에 온수를 공급하는 공급배관을 연결하는 연결배관과, 상기 연결배관에 설치되는 가변유량밸브(21)를 구비하되,
상기 가변유량밸브(21)는 각 동의 환수온도(
)에 기초하여 그 개도가 조절되고,
상기 펌프(P)는 유입되는 온수의 유량에 따라 그 토출량이 조절되는 가변유량펌프인 것을 특징으로 하는 지역난방의 난방에너지 공급시스템.
난방에너지를 각 동별로 공급하는 1차측과, 상기 1차측에서 공급된 난방에너지에 의해 가열된 온수를 펌프에 의해 각 세대에 공급하는 2차측으로 이루어진 지역난방의 난방에너지 공급시스템을 통합 관리하는 방법에 있어서,
각 세대에서 실제로 사용된 난방에너지를 산출하는 세대별 사용열량 산출단계(S100)와;
상기 세대별 사용열량 산출단계(S100)에 의해 각 세대별 난방에너지 사용열량을 합산하여 2차측의 사용열량을 산출하는 사용열량 산출단계(S200)와;
상기 사용열량 산출단계(S200)를 통해 산출된 값에 기초하여 1차측의 온도조절밸브의 개도를 제어하는 공급열량 제어단계(S300)로 이루어진 것을 특징으로 하는 지역난방의 난방에너지 공급시스템 통합관리방법.
청구항 3에 있어서,
상기 공급열량 제어단계(S300)에는 2차측의 열교환기와 연결되는 환수배관과 각 동에 온수를 공급하는 공급배관을 연결하는 연결배관에 설치되는 가변유량밸브(21)를 구비하여 상기 사용열량 산출단계(S200)를 통해 산출된 값에 기초하여 상기 가변유량밸브(21)의 개도를 조절하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 지역난방의 난방에너지 공급시스템 통합관리방법.
청구항 3에 있어서,
상기 공급열량 제어단계(S300)를 통해 획득한 데이터로부터 어느 한 동에서의 에너지 사용량이 지나치게 높거나 또는 그 전의 사용량에 비해 갑자기 증감되는지 여부를 검출하는 이상상태 검출단계(S500)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지역난방의 난방에너지 공급시스템 통합관리방법.