KR100997361B1 - 외기온도 예측에 따른 지역난방시스템의 난방에너지 공급방법 - Google Patents

외기온도 예측에 따른 지역난방시스템의 난방에너지 공급방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 외기온도 예측에 따른 지역난방시스템의 난방에너지 공급방법에 관한 것으로, 동절기에 공급되는 난방에너지를 현재 공급되고 있는 온수의 유량(
Figure 112010053190216-pat00136
)과 환수되고 있는 온수의 환수온도(
Figure 112010053190216-pat00137
)를 측정하여 현재 공급되고 있는 각 동별 난방 에너지의 열량(
Figure 112010053190216-pat00138
)을 산출하는 공급열량 측정단계(S100)와; 기상청에서 예보된 하루 중 최저온도(
Figure 112010053190216-pat00139
)와 최고온도(
Figure 112010053190216-pat00140
), 및 최저온도 시각(
Figure 112010053190216-pat00141
) 및 최고온도 시각(
Figure 112010053190216-pat00142
)을 기초로 하여 하루 24시간 동안 예상되는 하루 24시간 동안 이행될 것으로 예상되는 외기온도 변화 곡선을 구하는 외기온도 곡선 형성단계(S200)와; 상기 외기온도 곡선으로부터 각 시점에서의 외기온도 곡선의 기울기(
Figure 112010053190216-pat00143
)를 산출하는 기울기 산출단계(S300)와; 상기 외기온도 곡선의 기울기(
Figure 112010053190216-pat00144
)를 반영하여 공급하여야 하는 열량(
Figure 112010053190216-pat00145
)을 산출하는 공급열량 산출단계(S400)와; 상기 공급하여야 할 열량(
Figure 112010053190216-pat00146
)에 따라 공급온수의 온도(
Figure 112010053190216-pat00147
)를 산출하고, 이 산출된 온도(
Figure 112010053190216-pat00148
)에 따라 온도조절밸브(TCV)의 개도를 조절하는 공급온도 결정단계(S500)로 이루어진 공급방법에 따라 공급하는 것을 그 기술적 특징으로 한다.
본 발명은 상기와 같이 기상청으로부터 획득한 데이터를 이용하여 하루 동안의 외기온도를 사전에 예측하여 이 예측된 외기온도에 따라 난방에너지를 공급하고, 또한 열수송의 시간지연을 보상하여 공급할 수 있도록 함으로써 에너지 손실을 방지하고 아울러 쾌적한 실내 난방을 달성할 수 있다.

Description

외기온도 예측에 따른 지역난방시스템의 난방에너지 공급방법{HEATING ENERGY SUPPLY METHOD FOR DISTRICT HEATING SYSTEM USING OUTDOOR TEMPERATURE PREDICTION}
본 발명은 지역난방시스템의 난방에너지 공급방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 동절기에 지역난방시스템에서 공급되는 난방에너지를 이용하여 건물을 난방할 때 외기온도를 사전에 예측하고, 이 예측된 온도를 기초로 열수송의 시간지연을 보상하면서 난방에너지를 공급함으로써 에너지 사용의 효율화를 기하는 동시에 쾌적한 난방을 이룰 수 있도록 하는 지역난방시스템의 난방에너지 공급방법에 관한 것이다.
동절기에 아파트 등과 같은 집단 주거공간에 난방에너지를 공급하기 위한 방식으로서 중앙난방식 및 개별난방식의 2가지 방식이 주로 사용되어 왔다.
중앙난방식은 아파트 내에 마련된 기계실에 보일러를 설치하여 이 보일러로부터 생산된 난방에너지를 각 수용가에 공급하는 방식으로, 각 수용가는 난방에 대해 신경 쓰지 않아도 될 뿐만 아니라 대단지 아파트의 경우 비용을 절감할 수 있다는 장점이 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 열량이 다름에도 불구하고 일률적으로 난방에너지를 공급하기 때문에 쾌적한 실내온도를 유지하기 어렵다는 단점이 있어 이 중앙난방식은 주로 호텔이나 오피스 빌딩 등을 난방하기 위한 방식으로 한정되어 사용되고 있다.
이러한 중앙난방식의 단점을 보완하기 위해 도입된 것이 개별난방식인데, 이러한 개별난방식은 각 세대별로 보일러를 설치하여 운용하는 방식으로서 각 세대의 기호에 따라 실내온도를 자유롭게 조절할 수 있어 쾌적한 난방은 달성할 수 있으나, 각 세대에 공급되는 가스 등의 에너지원에 대한 할인이 적용되지 않아 난방비용이 증가할 뿐만 아니라, 적정온도의 난방온수나 급탕이 공급될 수 있으므로 급탕 등을 사용하기 위해서는 사전에 보일러를 가동하여야 하는 등의 불편이 있다.
상기와 같은 중앙난방식 및 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 주거단지에 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 이로부터 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 공급시스템(1차측 또는 공급자측)으로부터 난방을 위한 열이 공급되면 각 단지 기계실(2차측 또는 사용자측)의 열교환기에서 열교환시킨 후 각 세대에 공급하게 된다.
각 세대에 난방에너지를 공급할 때에는 기계실 운전자가 경험에 비추어 외기온도를 반영하여 난방에너지를 공급하고 있으나, 각 건물을 구성하고 있는 콘크리트 구조물 등의 열용량으로 인해 난방 에너지가 공급되더라도 실내온도를 적정 수준까지 높이는 데까지는 1∼2 시간의 시간 지연이 생김에도 이러한 점을 고려하지 않고 난방에너지를 공급함으로써 과도한 양의 에너지를 공급하거나 하여 많은 양의 에너지 손실이 발생되고 있고, 또한 실내 거주자도 쾌적감을 느끼지 못한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명은 운전자의 경험에 의존하지 않고도 기상청으로부터 획득된 기상데이터를 이용하여 하루 동안의 외기온도 변화를 예측하고, 이 예측된 외기온도를 기초로 하여 적절한 양의 난방에너지를 공급함으로써 외기온도의 영향을 반영하는 동시에 에너지 손실을 방지하며, 아울러 쾌적한 실내 난방을 달성할 수 있는 지역난방시스템의 난방에너지 공급방법을 제공하고자 하는 데에 그 목적이 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적은 난방에너지를 현재 공급되고 있는 온수의 유량과 환수되고 있는 온수의 환수온도를 측정하여 현재 공급되고 있는 각 동별 난방 에너지의 열량을 산출하는 공급열량 측정단계와; 기상청에서 예보된 하루 중 최저온도와 최고온도, 및 최저온도 시각 및 최고온도 시각을 기초로 하여 하루 24시간 동안 예상되는 하루 24시간 동안 이행될 것으로 예상되는 외기온도 변화 곡선을 구하는 외기온도 곡선 형성단계와; 상기 외기온도 곡선으로부터 각 시점에서의 외기온도 곡선의 기울기를 산출하는 기울기 산출단계와; 상기 외기온도 곡선의 기울기를 반영하여 공급하여야 하는 열량을 산출하는 공급열량 산출단계와; 상기 공급하여야 할 열량에 따라 공급온수의 온도를 산출하고, 이 산출된 온도에 따라 온도조절밸브의 개도를 조절하는 공급온도 결정단계에 따라 공급하는 것에 의해 달성된다.
본 발명은 기상청으로부터 획득한 데이터를 이용하여 하루 동안의 외기온도를 사전에 예측하고, 이 예측된 외기온도를 기초로 열수송의 시간지연을 보상하여 난방에너지를 공급할 수 있도록 함으로써 실내 난방시 외기온도의 영향을 반영하는 동시에 에너지 손실을 방지하고 아울러 쾌적한 실내 난방을 달성할 수 있다.
또한 본 발명은 실제로 공급하여야 하는 난방에너지의 양을 대상건물에 대한 과거의 운전데이터나 기계실 운전자의 경험에 의존하지 않고도 기상청으로부터 획득된 기상데이터만을 이용하여 필요한 난방에너지를 산출하여 공급함으로써 간편하고 합리적이다.
더욱이 본 발명은 외기온도의 변화율에 기초하여 추가하거나 감축하여야 하는 난방에너지의 양을 결정함으로써 외기온도의 변화에 민감하게 대응할 수 있으며, 그 결과 갑작스럽게 외기온도가 변화더라도 실내 거주자는 불편함을 느끼지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 지역난방시스템의 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 지역난방시스템의 난방에너지 공급방법을 도시한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 지역난방시스템의 난방에너지 공급방법을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 지역난방시스템을 도시한 개략도로서 1차측(공급자측)으로부터 난방을 위한 에너지가 공급되면 2차측(사용자측)의 열교환기에서 온수를 가열하여 이 가열된 온수를 펌프(P)를 이용하여 각 세대에 공급하게 되며, 이때 건물의 열용량 때문에 난방효과의 시간지연이 발생된다.
본 발명은 상기한 바와 같은 난방효과의 시간지연에 따른 불편함을 해소할 수 있도록 하루 동안의 외기온도를 미리 예측하고, 이 예측된 결과에 기초하여 적절한 양의 난방에너지를 공급할 수 있도록 한 것으로, 도 1과 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 난방에너지 공급방법을 각 단계별로 설명하면 다음과 같다.
(1) 공급열량 측정단계(S100)
각 동(또는 몇 개의 동)을 단위로 하여 유량계(FM) 및 온도센서(T)를 이용하여 현재 공급되고 있는 온수의 유량(
Figure 112010053190216-pat00001
)과 공급온도(
Figure 112010053190216-pat00002
) 및 환수되고 있는 온수의 환수온도(
Figure 112010053190216-pat00003
)를 측정하여 아래의 수학식 1을 이용하여 현재의 각 동별 난방 에너지의 열량(
Figure 112010053190216-pat00004
)을 산출한다.
일반적으로 기계실은 아파트의 각 동마다, 각 단지마다 또는 몇 개의 동마다 하나씩 위치될 수 있는데, 본 발명에서는 이들을 모두 “각 동별”이라고 통칭한다.
[수학식 1]
Figure 112010053190216-pat00005
여기서
Figure 112010053190216-pat00006
는 현재 공급되고 있는 각 동별 난방에너지의 열량,
Figure 112010053190216-pat00007
은 단위시간당 공급되는 온수의 유량,
Figure 112010053190216-pat00008
는 온수의 열용량,
Figure 112010053190216-pat00009
는 공급되는 온수의 공급온도,
Figure 112010053190216-pat00010
은 각 동으로부터 환수되는 온수의 환수온도이다.
(2) 외기온도 곡선 형성단계(S200)
건물 외부의 외기온도가 실내온도에 영향을 끼치는 때는 건물을 구성하는 구조물의 열용량 등으로 인해 실제로는 일정 시간이 경과된 후이므로 상기 공급열량 측정단계(S100)에서 산출된 열량은 그 이전의 외기온도가 반영된 것으로서 공급열량을 결정하기 위해서는 외기온도를 정확하게 예측하여 이 예측된 외기온도에 따라 사전에 공급열량을 제어하여 공급함으로써 에너지 이용의 합리화를 도모할 수 있으며, 이에 따라 하루 중의 외기온도의 변화를 예측할 필요가 있다.
본 발명은 기상청에서 예보하는 하루 중 최저온도(
Figure 112010053190216-pat00011
)와 최고온도(
Figure 112010053190216-pat00012
), 및 최저온도 시각(
Figure 112010053190216-pat00013
) 및 최고온도 시각(
Figure 112010053190216-pat00014
)을 기초로 하여 하루 24시간 동안 예상되는 외기온도 변화곡선을 구하는데, 이를 위해 본 발명은 아래의 수학식 2를 이용하여 하루 24시간 동안 이행될 것으로 예상되는 외기온도 변화 곡선을 구한다.
기상청에서 공급하는 기상데이터는 하루 중 최저온도(
Figure 112010053190216-pat00015
)와 최고온도(
Figure 112010053190216-pat00016
), 최저온도 시각(
Figure 112010053190216-pat00017
) 및 최고온도 시각(
Figure 112010053190216-pat00018
)뿐이기 때문에 그 외의 시각에 따른 외기온도를 예측하기 위해 본 발명에서는 하루를 최저온도 시각(
Figure 112010053190216-pat00019
) 이전, 최저온도 시각(
Figure 112010053190216-pat00020
)과 최고온도 시각(
Figure 112010053190216-pat00021
) 사이, 최고온도 시각(
Figure 112010053190216-pat00022
) 이후의 3구간으로 구분하여 각 구간마다 각각 다른 함수를 사용하여 외기온도를 구한다. 즉,
(1) 대상 시각(
Figure 112010053190216-pat00023
)이 예보된 최저온도 시각 이전인 경우(
Figure 112010053190216-pat00024
)에는 최저온도 시각(
Figure 112010053190216-pat00025
)까지의 외기온도를 다음의 수학식 2에 의해 산출하고,
(2) 대상 시각(
Figure 112010053190216-pat00026
)이 예보된 최저온도 시각(
Figure 112010053190216-pat00027
)과 최고온도 시각 (
Figure 112010053190216-pat00028
) 사이인 경우(
Figure 112010053190216-pat00029
)에는 외기온도를 다음의 수학식 3에 의해 산출하며,
(3) 대상 시각(
Figure 112010053190216-pat00030
)이 예보된 최고온도 시각(
Figure 112010053190216-pat00031
) 이후인 경우(
Figure 112010053190216-pat00032
)에는 외기온도를 다음의 수학식 4에 의해 산출한다.
[수학식 2]
Figure 112010053190216-pat00033

[수학식 3]
Figure 112010053190216-pat00034

[수학식 4]
Figure 112010053190216-pat00035

상기 수학식 2 내지 4에서
Figure 112010053190216-pat00036
은 대상 시각에서의 외기온도,
Figure 112010053190216-pat00037
,
Figure 112010053190216-pat00038
,
Figure 112010053190216-pat00039
는 예보된 하루 중 최고온도,
Figure 112010053190216-pat00040
는 예보된 하루 중 최저온도,
Figure 112010053190216-pat00041
는 대상 시각,
Figure 112010053190216-pat00042
는 예보된 최고온도 시각,
Figure 112010053190216-pat00043
는 예보된 최저온도 시각이다.
(3) 기울기 산출단계(S300)
이 단계는 상기 외기온도 곡선 형성단계(S200)에 의해 구한 하루 24시간 동안 이행될 것으로 예상되는 외기온도 곡선으로부터 각 시점에서의 곡선의 기울기(
Figure 112010053190216-pat00044
)를 산출하는 단계로서 곡선의 기울기(
Figure 112010053190216-pat00045
)는 아래의 수학식 5에 의해 구한다.
[수학식 5]
Figure 112010053190216-pat00046
여기서
Figure 112010053190216-pat00047
는 현재 시점에서 예측된 외기온도 곡선의 기울기,
Figure 112010053190216-pat00048
은 이전의 온도,
Figure 112010053190216-pat00049
는 대상 시각에서의 온도,
Figure 112010053190216-pat00050
는 측정시간 간격이다.
상기한 바와 같이 예상되는 외기온도 곡선으로부터 각 시점에서의 곡선의 기울기(
Figure 112010053190216-pat00051
)를 산출하게 되면, 그 시점에서의 온도변화 추이를 알 수 있다. 즉 곡선의 기울기(
Figure 112010053190216-pat00052
)가 0보다 크면 그 시점이후 온도가 올라가고 있음을 나타내고, 0보다 작으면 온도가 내려가고 있음을 나타낸다.
그리고 수학식 5에 있어서 측정 시간간격(
Figure 112010053190216-pat00053
)은 사용자의 필요에 따라 변경될 수 있는 값으로서 10 내지 30분 정도의 간격으로 설정하는 것이 바람직하다.
(4) 공급열량 산출단계(S400)
외기온도가 낮은 경우에는 더 많은 열량을 공급할 필요가 있고, 외기온도가 높은 경우에는 공급하여야 하는 열량이 작기 때문에 외기온도에 따라 에너지 공급량을 적절히 조절할 필요가 있으며, 이에 따라 본 발명에서는 상기 외기온도 곡선의 기울기 산출단계(S300)에서 산출된 곡선의 기울기(
Figure 112010053190216-pat00054
, 외기온도 변화율)를 반영하여 실제로 공급하여야 하는 열량(
Figure 112010053190216-pat00055
)을 산출한다.
만약 상기 외기온도 곡선의 기울기 산출단계(S300)에서 산출된 곡선의 기울기(
Figure 112010053190216-pat00056
)의 값이 0보다 작을 경우 그 시점 이후에는 외기온도가 하강할 것으로 예상된다는 것을 의미하고, 이에 의해 실내온도도 낮아질 것이므로 공급하여야 하는 열량을 다음의 수학식 6에 따라 계산하여 현재 공급되고 있는 열량(
Figure 112010053190216-pat00057
)보다
Figure 112010053190216-pat00058
만큼 증가시켜 공급(이때
Figure 112010053190216-pat00059
가 음수이기 때문에 결과적으로 공급되는 열량이 증가하게 된다.)하고, 반대로 산출된 기울기(
Figure 112010053190216-pat00060
)의 값이 0보다 큰 경우에는 이후에 외기온도가 상승할 것으로 예측된다는 것을 의미하며, 그 결과 실내온도도 상승될 것이므로 공급하여야 하는 열량(
Figure 112010053190216-pat00061
)을 다음의 수학식 6에 따라 현재 공급되고 있는 열량(
Figure 112010053190216-pat00062
)보다
Figure 112010053190216-pat00063
만큼 감소시켜 공급한다.
[수학식 6]
Figure 112010053190216-pat00064

여기서
Figure 112010053190216-pat00065
는 공급하여야 할 열량,
Figure 112010053190216-pat00066
는 현재 시점에서 예측된 외기온도 곡선의 기울기,
Figure 112010053190216-pat00067
는
Figure 112010053190216-pat00068
의 범위를 가지는 비례상수,
Figure 112010053190216-pat00069
는 현재 공급되고 있는 난방에너지의 열량이다.
이때 수학식 6을 살펴보면 현재 공급되고 있는 열량에 대해 증감되는 열량은 현재 공급되고 있는 열량에 기울기를 곱한 값에 비례하는 값(
Figure 112010053190216-pat00070
)을 가지도록 하고 있는바, 이는 증감되는 열량을 현재의 열량(
Figure 112010053190216-pat00071
) 공급 상황에 기초하여 공급되도록 하는 동시에 외기온도의 변화율(
Figure 112010053190216-pat00072
, 곡선의 기울기)도 반영하도록 한데 따른 것이다.
그리고 수학식 6에서
Figure 112010053190216-pat00073
는 비례상수로서 초기에는 0.1로 설정되며, 필요에 따라 후술하는 보정단계(S600)에 의해 그 값은 새로이 설정된다.
(5) 공급온도 결정단계(S500)
이 단계는 환수라인에 설치된 온도조절밸브(TCV)의 개도 조절을 위한 설정값을 결정하기 위한 단계로서, 상기 공급열량 산출단계(S400)에서 공급하여야 할 열량(
Figure 112010053190216-pat00074
)이 정해지면 온도조절밸브에 의해 공급되어야 하는 온수의 온도(
Figure 112010053190216-pat00075
)는 아래의 수학식 7에 의해 결정되고, 이 결정된 온도에 따라 온도조절밸브(TCV)의 개도가 조절되는 것이다.
[수학식 7]
Figure 112010053190216-pat00076
여기서
Figure 112010053190216-pat00077
는 온도조절밸브에 의해 공급되어야 하는 온수의 온도,
Figure 112010053190216-pat00078
는 환수온도,
Figure 112010053190216-pat00079
는 공급하여야 할 난방에너지의 열량,
Figure 112010053190216-pat00080
은 단위시간당 공급되는 온수의 유량,
Figure 112010053190216-pat00081
는 온수의 열용량이다.
(6) 보정단계(S600)
상기 공급열량 측정단계(S100)에서부터 공급온도 결정단계(S600)까지의 각 단계가 종료되면 난방 시스템이 예측된 대로 동작될 것이지만, 수학식 6에 사용된 열량 증감분(
Figure 112010053190216-pat00082
)의 크기가 너무 크거나 작은 경우에는 희망하는 대로 운전되지 않을 수 있다.
이에 따라 본 발명에서는 이를 해소할 수 있도록 열량 증감분(
Figure 112010053190216-pat00083
)의 크기를 적절히 변경할 수 있는 보정수단을 구비하는데, 이 보정방법은 수학식 6에 사용된 비례상수(
Figure 112010053190216-pat00084
)의 크기를 적절히 변경시키는 것으로서, 비례상수(
Figure 112010053190216-pat00085
)의 크기를 적절히 변경시켜가면서 그 결과를 지켜본 다음, 필요한 경우 다시 비례상수(
Figure 112010053190216-pat00086
)의 크기를 변경시키는 과정을 반복하여 최종적으로 가장 적당한 크기의 비례상수(
Figure 112010053190216-pat00087
)를 찾아 이 값으로 운전되도록 하는 것이다.
본 발명은 상기한 바와 같이 기상청으로부터 공급된 기상 데이터를 이용하여 하루 동안의 외기온도를 사전에 예측하고, 이 예측된 외기온도를 기초로 하여 열수송의 시간지연을 보상하여 공급할 수 있도록 함으로써 실내 난방시 외기온도의 영향을 반영하는 동시에 적절한 양의 난방에너지를 공급하여 에너지 손실을 방지하고 아울러 쾌적한 실내 난방을 달성할 수 있으며, 또한 외기온도의 변화율에 기초하여 추가하거나 감축하여야 하는 난방에너지의 양을 결정함으로써 외기온도의 변화에 민감하게 대응할 수 있고, 이로 인해 갑작스럽게 외기온도가 변화더라도 쾌적한 실내 환경을 그대로 유지할 수 있다.
T: 온도센서
Figure 112010053190216-pat00088
: 환수온도
Figure 112010053190216-pat00089
: 공급온도 TCV: 온도조절밸브
P: 펌프 FM: 유량계

Claims (5)

  1. 지역난방시스템의 난방에너지를 공급하는 방법에 있어서,
    현재 공급되고 있는 온수의 유량(
    Figure 112010053190216-pat00090
    )과 환수되고 있는 온수의 환수온도(
    Figure 112010053190216-pat00091
    )를 측정하여 현재 공급되고 있는 각 동별 난방 에너지의 열량(
    Figure 112010053190216-pat00092
    )을 산출하는 공급열량 측정단계(S100)와;
    기상청에서 예보된 하루 중 최저온도(
    Figure 112010053190216-pat00093
    )와 최고온도(
    Figure 112010053190216-pat00094
    ), 및 최저온도 시각(
    Figure 112010053190216-pat00095
    ) 및 최고온도 시각(
    Figure 112010053190216-pat00096
    )을 기초로 하여 하루 24시간 동안 예상되는 하루 24시간 동안 이행될 것으로 예상되는 외기온도 변화 곡선을 구하는 외기온도 곡선 형성단계(S200)와;
    상기 외기온도 곡선으로부터 각 시점에서의 외기온도 곡선의 기울기(
    Figure 112010053190216-pat00097
    )를 산출하는 기울기 산출단계(S300)와;
    상기 외기온도 곡선의 기울기(
    Figure 112010053190216-pat00098
    )를 반영하여 공급하여야 하는 열량(
    Figure 112010053190216-pat00099
    )을 산출하는 공급열량 산출단계(S400)와;
    상기 공급하여야 할 열량(
    Figure 112010053190216-pat00100
    )에 따라 공급온수의 온도(
    Figure 112010053190216-pat00101
    )를 산출하고, 이 산출된 온도(
    Figure 112010053190216-pat00102
    )에 따라 온도조절밸브(TCV)의 개도를 조절하는 공급온도 결정단계(S500)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 외기온도 예측에 따른 지역난방시스템의 난방에너지 공급방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 외기온도 곡선은 하루를 최저온도 시각(
    Figure 112010053190216-pat00103
    ) 이전, 최저온도 시각(
    Figure 112010053190216-pat00104
    )과 최고온도 시각(
    Figure 112010053190216-pat00105
    ) 사이, 최고온도 시각(
    Figure 112010053190216-pat00106
    ) 이후의 3구간으로 구분하여 각 구간마다 각각 다른 함수를 사용하여 구하는 것을 특징으로 하는 외기온도 예측에 따른 지역난방시스템의 난방에너지 공급방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 외기온도를 산출할 때에는,
    대상 시각(
    Figure 112010053190216-pat00107
    )이 예보된 최저온도 시각 이전인 경우(
    Figure 112010053190216-pat00108
    )에는 최저온도 시각(
    Figure 112010053190216-pat00109
    )까지의 외기온도를 다음의 수학식 2에 의해 산출하고,
    대상 시각(
    Figure 112010053190216-pat00110
    )이 예보된 최저온도 시각(
    Figure 112010053190216-pat00111
    )과 최고온도 시각 (
    Figure 112010053190216-pat00112
    ) 사이인 경우(
    Figure 112010053190216-pat00113
    )에는 외기온도를 다음의 수학식 3에 의해 산출하며,
    대상 시각(
    Figure 112010053190216-pat00114
    )이 예보된 최고온도 시각(
    Figure 112010053190216-pat00115
    ) 이후인 경우(
    Figure 112010053190216-pat00116
    )에는 외기온도를 다음의 수학식 4에 의해 산출하는 것을 특징으로 하는 외기온도 예측에 따른 지역난방시스템의 난방에너지 공급방법.

    [수학식 2]
    Figure 112010053190216-pat00117


    [수학식 3]
    Figure 112010053190216-pat00118


    [수학식 4]
    Figure 112010053190216-pat00119


    상기 수학식 2 내지 4에서
    Figure 112010053190216-pat00120
    은 대상 시각에서의 외기온도,
    Figure 112010053190216-pat00121
    ,
    Figure 112010053190216-pat00122
    ,
    Figure 112010053190216-pat00123
    는 예보된 하루 중 최고온도,
    Figure 112010053190216-pat00124
    는 예보된 하루 중 최저온도,
    Figure 112010053190216-pat00125
    는 대상 시각,
    Figure 112010053190216-pat00126
    는 예보된 최고온도 시각,
    Figure 112010053190216-pat00127
    는 예보된 최저온도 시각이다.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 기울기(
    Figure 112010053190216-pat00128
    )의 값에 따라 공급하여야 하는 열량은 다음의 수학식 6에 따라 산출되는 것을 특징으로 하는 외기온도 예측에 따른 지역난방시스템의 난방에너지 공급방법.
    [수학식 6]
    Figure 112010053190216-pat00129


    여기서
    Figure 112010053190216-pat00130
    는 공급하여야 할 열량,
    Figure 112010053190216-pat00131
    는 현재 시점에서 예측된 외기온도 곡선의 기울기,
    Figure 112010053190216-pat00132
    는
    Figure 112010053190216-pat00133
    의 범위를 가지는 비례상수,
    Figure 112010053190216-pat00134
    는 현재 공급되고 있는 난방에너지의 열량이다.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 공급온도 결정단계(S500) 이후에는 상기 수학식 6에 사용된 비례상수(
    Figure 112010053190216-pat00135
    )의 크기를 변경시키는 보정단계(S600)가 더 추가되는 것을 특징으로 하는 외기온도 예측에 따른 지역난방시스템의 난방에너지 공급방법.
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