KR101100104B1 - 복수의 지역난방 열원간의 직접 연계 제어 설비 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 복수의 지역난방 열원간의 직접 연계 제어 설비에 관한 것으로서, 특히 지역 난방수가 공급되는 공급 배관과; 지역 난방수가 회수되는 회수 배관과; 상기 공급 배관을 통해 지역 난방수를 공급받아 열교환을 통해 난방을 수행하고, 열교환되어 냉각된 지역 난방수를 상기 회수 배관으로 배출하는 열사용자 설비와; 상기 공급 배관의 일단이 상부에 연결되고, 상기 회수 배관의 일단이 하단에 연결되는 제 1축열조를 구비하고, 축·방열 전에 상기 제 1축열조 측의 지역 난방수를 가압하고, 축·방열시 질량유량값과 열량값을 통해 유량을 제어하는 제 1열원 설비; 및 상기 공급 배관의 타단이 상부에 연결되고, 상기 회수 배관의 타단이 하단에 연결되는 제 2축열조를 구비하고, 축·방열 전에 상기 제 2축열조 측의 지역 난방수를 가압하고, 축·방열시 질량유량값과 열량값을 통해 유량을 제어하는 제 2열원 설비로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면 두 열원의 축열조를 직접 연계시킨 상태에서 각각의 축열조의 축열 및 방열시 축·방열량에 따라 축열조로 회수되는 지역난방수의 유량을 질량 유량 제어를 통해 정밀하게 제어함으로써 두 열원간 축열조 수두압 차이에 의한 축열조 가용열량차 발생으로 인한 비경제적인 운전, 낮은 지역에 위치한 축열조의 넘침현상, 높은 지역에 위치한 축열조의 흡입요구압력 저하로 인한 펌프 운전 정지, 공급 배관의 지역난방공급수 증발현상을 방지할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면 두 열원의 축열조를 직접 연계시킨 상태에서 각각의 축열조의 축열 및 방열시 축·방열량에 따라 축열조로 회수되는 지역난방수의 유량을 질량 유량 제어를 통해 정밀하게 제어함으로써 두 열원간 축열조 수두압 차이에 의한 축열조 가용열량차 발생으로 인한 비경제적인 운전, 낮은 지역에 위치한 축열조의 넘침현상, 높은 지역에 위치한 축열조의 흡입요구압력 저하로 인한 펌프 운전 정지, 공급 배관의 지역난방공급수 증발현상을 방지할 수 있다.
Description
본 발명은 복수의 지역난방 열원간의 직접 연계 제어 설비에 관한 것으로서, 상세하게는 두 열원의 축열조를 직접 연계시킨 상태에서 각각의 축열조의 축열 및 방열시 축·방열량에 따라 축열조로 회수되는 지역난방수의 유량을 질량 유량 제어를 통해 정밀하게 제어하도록 하는 복수의 지역난방 열원간의 직접 연계 제어 설비에 관한 것이다.
일반적으로 지역난방시스템은 집단에너지를 공급하는 사업자가 다수의 개별 사용자에게 난방 및 급탕을 위해 배관을 통해 집단에너지를 공급하는 시스템으로, 사용자가 개별적으로 난방설비를 갖추는 개별난방 시스템과는 차이가 있다.
즉, 지역난방은 하나의 도시 또는 일정한 지역 내에 있는 주택, 상가, 사무실, 학교, 병원, 공장 등 각종 건물이 개별적으로 난방설비를 갖추지 않고, 대규모 열생산시설, 즉 열병합발전소를 건설하여 난방 및 급탕에 필요한 중온수(80-120℃)를 생산, 열수송관을 통해 각 수용가에 공급하는 시스템으로 집단에너지 공급방식 중 하나이다.
이러한 지역난방시스템은 전기와 열을 생산하는 열원시설과, 생산된 열을 수송하는 열수송시설과 그리고, 열수송시설에 의해 수송되는 열을 사용자에게 공급하는 열사용자설비로 구성된다.
열원시설은 열병합발전시설, 열전용 보일러, 쓰레기 소각로, 축열조, 열수송시설, 열사용자 설비 등이 포함된다.
열병합발전시설은 동일한 연료를 사용하여 열과 전기를 동시에 생산하는 종합에너지시스템으로서, 일반적으로 고온부는 전력, 저온부는 공정열로 사용하며 일반기력발전에 비해 에너지절감 및 환경개선효과가 크다. 열병합발전의 이용시 증기터빈의 팽창과정에서 일부 열을 추출함으로써 발전량의 감소는 있으나, 복수기에서 버려지는 열을 공정용 또는 지역난방열로 사용할 수 있다.
열전용 보일러는 지역난방용 열을 생산하는 보일러로써 증기보일러와 온수보일러가 있으며, 연료로 저황왁스유(LSWR), B-C유, LNG 등을 사용하고 유럽의 경우 석탄을 사용하는 곳도 많다.
쓰레기 소각로는 쓰레기를 소각하여 부산물로 발생되는 증기는 증기터빈을 설치하여 전력을 생산하거나 열병합발전에 이용하는 경우가 있으나, 쓰레기 질에 따라 생산열량이 일정치 않고 열량자체도 많지 않아 일반적으로 지역난방의 기저부하로 이용되고 있다.
열수송시설은 주수송관 계통 순환수펌프, 열수송관, 가압장설비, 열교환기실(또는 감압밸브실) 및 분배관 계통 순환수펌프 등이 포함된다.
열사용자 설비는 지역난방열을 받아들일 수 있는 사용자열교환기, 유량조절을 원활히 할 수 있는 차압유량조절밸브, 난방 및 급탕 순환펌프, 배관수의 저장 및 보충을 위한 팽창탱크 등으로 구성된다.
축열조는 다음과 같은 3가지 기능을 담당한다. 첫째는 지역난방 배관망의 정압유지를 목적으로 하여 고온수가 포화압력 이하에서 나타나는 재증발 현상을 어떠한 운전조건에서도 발생되지 않도록 하는 것이고, 둘째는 열배관 내 지역난방수온도가 증가되어 비체적이 상승함에 따라 발생되는 팽창량을 흡수하거나 온도 저감에 따라 배관수량의 부족분을 보충하여 최적의 계통을 유지하도록 하며, 셋째는 열부하가 낮은 시간에 잉여열을 저장하였다가 열부하가 높은 시간에 저장된 열을 방열하여 일일 첨두부하를 담당하거나 일일 부하의 변동 폭을 축열조가 흡수하여 잉여열을 저장하게 되므로 설비의 가동율을 향상시킬 수 있어 경제적인 운전이 가능하도록 역할을 담당한다.
또한, 축열조는 지역난방 배관망의 고온수와 저온수를 하나의 탱크에서 서로 섞이지 않게 상하로 분리·저장시키는 온도 성층(成層)화 기술이 핵심으로, 고온수와 저온수의 온도 차이에 따른 비중차를 이용하여 저온수(DH return water)는 탱크 하단에, 고온수(DH supply water)는 저온수 위에 얹혀 탱크 상단에 저장된다.
한편, 두 개의 열원시설을 연계하는 연계 시스템이 개발되었다.
이러한 연계시스템은 축열조를 각각 구비하는 두 열원간 연계운전시 두 열원간 높이(Elevation, 해수면에서의 높이)차이로 인한 축열조 수두압(Head Pressure)차이로 낮은 지역의 열원 축열조는 넘침현상(Overflow) 또는 고수위(Level High) 현상발생으로 축열조로서의 역할이 불가능하다.
상대적으로 높은 지역의 축열조는 수두압(Head Pressure)차이로 인한 저수위(Level Low) 현상으로 펌프의 펌프 흡입 요구 압력저하로 운전장애, 가용열량이 적어 경제운전에 지장을 초래한다.
또한, 수두압이 지역난방 공급수 포화증기압 이하인 경우 공급수 배관내 증발현상(Vaporizing)으로 열공급장애 및 수격현상(Water Hammering)의 원인이 된다.
또, 두열원의 높이(elevation)가 동일하여 축열조 수두압이 동일하더라도 동일 시간대에 축·방열운전시 두열원의 축열조 가용 열량존(Available Heat Energy) 차이로 경제운전에 지장을 초래한다.
종전에는 이러한 문제점으로 인하여 수력학적으로 두 집단에너지시설을 차단하는 간접연계설비로 두 열원시설 연계 열배관망상에 간접열교환식 가압장을 설치하거나, 두 열원중 한곳의 열원내에 간접열교환기를 설치하여 간접연계운영을 수행했다.
그러나, 이러한 간접연계방식은 그 구성이 복잡하고, 열교환설비 및 열공급펌프, 각종 조절밸브, 차단밸브 등의 설비를 구비하여야 하므로 설비투자비 증가 및 열교환기 열손실로 인한 열효율면에서 경제성이 떨어지는 문제점이 있다.
또한, 유지보수시 열교환기 가스켓(Gasket) 교체비용증가로 유지보수비용이 증가하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 두 열원의 축열조를 직접 연계시킨 상태에서 각각의 축열조의 축열 및 방열시 축·방열량에 따라 축열조로 회수되는 지역난방수의 유량을 질량 유량 제어(Mass Flow Control)를 통해 정밀하게 제어함으로써 두 열원간 축열조 수두압 차이에 의한 축열조 가용열량차 발생으로 인한 비경제적인 운전, 낮은 지역에 위치한 축열조의 넘침현상(overflow), 높은 지역에 위치한 축열조의 흡입요구압력(Net Positive Suction Head) 저하로 인한 펌프 운전 정지, 공급 배관의 지역난방공급수 증발현상(Water Vaporizing)을 방지하도록 하는 복수의 지역난방 열원간의 직접 연계 제어 설비를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,
지역 난방수가 공급되는 공급 배관과; 지역 난방수가 회수되는 회수 배관과; 상기 공급 배관을 통해 지역 난방수를 공급받아 열교환을 통해 난방을 수행하고, 열교환되어 냉각된 지역 난방수를 상기 회수 배관으로 배출하는 열사용자 설비와; 상기 공급 배관의 일단이 상부에 연결되고, 상기 회수 배관의 일단이 하단에 연결되는 제 1축열조를 구비하고, 축·방열 전에 상기 제 1축열조 측의 지역 난방수를 가압하고, 축·방열시 질량유량값과 열량값을 통해 유량을 제어하는 제 1열원 설비; 및 상기 공급 배관의 타단이 상부에 연결되고, 상기 회수 배관의 타단이 하단에 연결되는 제 2축열조를 구비하고, 축·방열 전에 상기 제 2축열조 측의 지역 난방수를 가압하고, 축·방열시 질량유량값과 열량값을 통해 유량을 제어하는 제 2열원 설비로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 제 1열원 설비는 상기 공급 배관과 회수 배관을 상호 연계시키는 제 1~4분기 배관과; 상기 제 1분기 배관과 제 4분기 배관을 상호 연계시키는 제 1연계 배관과; 상기 제 2분기 배관과 제 3분기 배관을 상호 연계시키는 제 2연계 배관과; 상기 공급 배관과 상기 제 1축열조 사이에 설치되고, 축·방열 전에 지역 난방수를 가압하며, 축·방열시에 기설정된 열량 설정값에 대응되도록 상기 제 1축열조의 축·방열량을 제어하는 역방향 열량 조절부와; 상기 제 1연계 배관에 설치되고, 상기 역방향 열량 조절부의 축·방열량이 기준값을 초과하면 기동되어 지역 난방수를 가압한 후 유량을 우회시켜 순환시키는 정방향 열량 조절부와; 상기 회수 배관과 상기 제 1축열조 사이에 설치되고, 축·방열 전에 지역 난방수를 가압하며, 축·방열시에 기설정된 유량 설정값에 대응되도록 상기 제 1축열조의 축·방열 유량을 제어하는 역방향 질량유량 조절부; 및 상기 제 2연계 배관에 설치되고, 상기 역방향 질량유량 조절부의 축·방열 유량이 기준값을 초과하면 기동되어 유량을 우회시켜 순환시키는 정방향 질량유량 조절부로 이루어진다.
여기에서 또한, 상기 공급 배관과, 회수 배관, 제 1~4분기 배관 및 제 1, 2연계배관은 축·방열 모드 선택에 따라 자동으로 개폐되는 전동 밸브가 구비된다.
여기에서 또, 상기 역방향 열량 조절부는 상기 공급 배관에서 우회되는 제 1우회 배관과; 상기 제 1우회 배관에 설치되고, 외부의 제어에 따라 상기 제 1우회 배관의 축·방열량을 조절하는 역방향 제 1유량 조절밸브와; 상기 공급 배관에 설치되고, 외부의 제어에 따라 상기 역방향 제 1유량 조절밸브의 개폐도에 따라 이와 정반대로 개폐도가 조절되는 역방향 제 2유량 조절밸브와; 상기 역방향 제 2유량 조절밸브의 전후단에 연결 설치되어 상기 역방향 제 2유량 조절밸브의 입출구측 차압을 측정하는 역방향 제 1차압 센서와; 지역 난방수를 가압하도록 상기 공급 배관 상에 지역 난방수의 공급 방향과 반대 방향으로 설치되어 외부의 제어에 따라 속도가 조절되는 역방향 제 1유량 가변펌프와; 상기 공급 배관에 설치되어 지역 난방수의 유량을 측정하는 역방향 제 1유량계와; 상기 역방향 제 1유량계의 측면에 설치되어 지역 난방수의 온도를 측정하는 역방향 제 1온도계; 및 축·방열 모드가 선택되면 상기 역방향 제 1유량 가변펌프와, 역방향 제 1유량 조절밸브 및 역방향 제 2유량 조절밸브를 제어하여 지역 난방수를 가압하고, 상기 역방향 제 1차압 센서를 통해 차압이 일정 범위 이내이면 지역 난방수를 축·방열시키고, 축·방열시에 기설정된 열량 설정값에 대응되도록 상기 역방향 제 1유량 가변펌프와, 역방향 제 1유량 조절밸브 및 역방향 제 2유량 조절밸브를 제어하는 역방향 열량 제어기로 구성된다.
여기에서 또, 상기 역방향 열량 제어기는 상기 역방향 제 2유량 조절밸브의 전후단 차압이 0.1~0.5kgf/㎠으로 유지되도록 상기 역방향 제 1유량 가변펌프의 속도를 제어한다.
여기에서 또, 상기 정방향 열량 조절부는 상기 제 1연계 배관에 설치되고, 외부의 제어에 따라 상기 제 1연계 배관의 축·방열량을 조절하는 정방향 제 1유량 조절밸브와; 상기 정방향 제 1유량 조절밸브의 전후단에 연결 설치되어 상기 정방향 제 1유량 조절밸브의 입출구측 차압을 측정하는 정방향 차압 센서와; 상기 제 1연계 배관 상에 설치되어 외부의 제어에 따라 속도가 조절되는 정방향 유량 가변펌프와; 상기 제 1연계 배관에 설치되고, 지역 난방수의 유량을 측정하는 정방향 제 1유량계와; 상기 제 1연계 배관에 설치되어 지역 난방수의 유량을 측정하는 정방향 제 1온도계; 및 상기 역방향 열량 조절부의 축·방열량이 제 1기준값을 초과하면 상기 정방향 유량 가변펌프와 정방향 제 1유량 조절밸브를 제어하여 지역 난방수를 가압한 후 가압이 완료되면 유량을 우회시켜 순환시키고, 상기 역방향 질량유량 조절부의 축·방열 유량이 제 2기준값 미만이면 동작을 정지하는 정방향 열량 제어기로 구성된다.
여기에서 또, 상기 정방향 열량 제어기는 상기 정방향 제 1유량 조절밸브의 전후단 차압이 0.1~0.5kgf/㎠으로 유지되도록 상기 정방향 유량 가변펌프의 속도를 제어한다.
여기에서 또, 상기 제 1기준값은 전체 축·방열량의 60~90%이고, 상기 제 2기준값은 전체 축·방열량의 20~35%이다.
여기에서 또, 상기 역방향 질량유량 조절부는 상기 회수 배관에서 우회되는 제 2우회 배관과; 상기 제 2우회 배관에 설치되고, 외부의 제어에 따라 상기 제 2우회 배관의 축·방열 유량을 조절하는 역방향 제 3유량 조절밸브와; 상기 회수 배관에 설치되고, 외부의 제어에 따라 상기 역방향 제 3유량 조절밸브의 개폐도에 따라 이와 정반대로 개폐도가 조절되는 역방향 제 4유량 조절밸브와; 상기 역방향 제 4유량 조절밸브의 전후단에 연결 설치되어 상기 역방향 제 4유량 조절밸브의 입출구측 차압을 측정하는 역방향 제 2차압 센서와; 상기 회수 배관 상에 지역 난방수의 회수 방향과 반대 방향으로 설치되어 외부의 제어에 따라 속도가 조절되는 역방향 제 2유량 가변펌프와; 상기 회수 배관에 설치되어 지역 난방수의 유량을 측정하는 역방향 제 2유량계와; 상기 역방향 제 2유량계의 측면에 설치되어 지역 난방수의 온도를 측정하는 역방향 제 2온도계; 및 축·방열 모드가 선택되면 상기 역방향 제 2유량 가변펌프와, 역방향 제 3유량 조절밸브 및 역방향 제 4유량 조절밸브를 제어하여 지역 난방수를 가압하고, 상기 역방향 제 2차압 센서를 통해 차압이 일정 범위 이내이면 지역 난방수를 축·방열시키고, 축·방열시에 상기 제 1축열조의 질량유량 변화량을 실시간으로 계산하고, 이를 기설정된 유량 설정값과 비교하여 편차에 대응되도록 상기 역방향 제 2유량 가변펌프와, 역방향 제 3유량 조절밸브 및 역방향 제 4유량 조절밸브를 제어하는 역방향 질량유량 제어기로 구성된다.
여기에서 또, 상기 역방향 질량유량 제어기는 상기 역방향 제 4유량 조절밸브의 전후단 차압이 0.1~0.5kgf/㎠으로 유지되도록 상기 역방향 제 2유량 가변펌프의 속도를 제어한다.
여기에서 또, 상기 정방향 질량유량 조절부는 상기 제 2연계 배관에 설치되고, 외부의 제어에 따라 상기 제 2연계 배관의 축·방열 유량을 조절하는 정방향 제 2유량 조절밸브와; 상기 제 2연계 배관에 설치되고, 지역 난방수의 유량을 측정하는 정방향 제 2유량계; 및 상기 정방향 열량 조절부의 동작에 따라 연동되고, 정방향 제 1유량계로부터 입력되는 유량과 동일하게 상기 정방향 제 2유량 조절밸브의 유량을 조절하는 정방향 질량유량 제어기로 구성된다.
여기에서 또, 상기 제 2열원 설비는 상기 제 1열원 설비와 동일하게 구성된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 복수의 지역난방 열원간의 직접 연계 제어 설비에 따르면, 두 열원의 축열조를 직접 연계시킨 상태에서 각각의 축열조의 축열 및 방열시 축·방열량에 따라 축열조로 회수되는 지역난방수의 유량을 질량 유량 제어를 통해 정밀하게 제어함으로써 두 열원간 축열조 수두압 차이에 의한 축열조 가용열량차 발생으로 인한 비경제적인 운전, 낮은 지역에 위치한 축열조의 넘침현상, 높은 지역에 위치한 축열조의 흡입요구압력 저하로 인한 펌프 운전 정지, 공급 배관의 지역난방공급수 증발현상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 복수의 지역난방 열원간의 직접 연계 제어 설비의 구성을 개략적으로 나타낸 개요도이다.
도 2는 본 발명에 따른 복수의 지역난방 열원간의 직접 연계 제어 설비의 구성을 나타낸 계통도이다.
도 3 내지 도 8은 본 발명에 따른 복수의 지역난방 열원간의 직접 연계 제어 설비의 동작을 설명하기 위한 설명도이다.
도 2는 본 발명에 따른 복수의 지역난방 열원간의 직접 연계 제어 설비의 구성을 나타낸 계통도이다.
도 3 내지 도 8은 본 발명에 따른 복수의 지역난방 열원간의 직접 연계 제어 설비의 동작을 설명하기 위한 설명도이다.
이하, 본 발명에 따른 복수의 지역난방 열원간의 직접 연계 제어 설비의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 복수의 지역난방 열원간의 직접 연계 제어 설비의 구성을 개략적으로 나타낸 개요도이고, 도 2는 본 발명에 따른 복수의 지역난방 열원간의 직접 연계 제어 설비의 구성을 나타낸 계통도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 복수의 지역난방 열원간의 직접 연계 제어 설비(1)은 공급 배관(DH SL)과, 회수 배관(DH RL)과, 열사용자 설비(LOAD)와, 제 1열원 설비(A)와, 제 2열원 설비(B)로 이루어진다.
먼저, 공급 배관(DH SL)은 통상의 2중 열배관 구조로 지하에 매립된다.
그리고, 회수 배관(DH RL)은 통상의 2중 열배관 구조로 지하에 매립된다.
또한, 열사용자 설비(LOAD)는 통상의 설비로 공급 배관(DH SL)과 회수 배관(DH RL)에 연계 설치된다.
또, 제 1열원 설비(A)는 제 1축열조(ST1)와, 제 1~4분기 배관(L1~L4)과, 제 1연계 배관(L5)과, 제 2연계 배관(L6)과, 역방향 열량 조절부(10)와, 정방향 열량 조절부(20)와, 역방향 질량유량 조절부(30)와, 정방향 질량유량 조절부(40)로 구성된다.
이때, 제 1축열조(ST1)는 공급 배관(DH SL)의 일단이 상부에 연결되고, 회수 배관(DH RL)의 일단이 하단에 연결된다.
또한, 제 1~4분기 배관(L1~L4)은 통상의 2중 열배관 구조로 공급 배관(DH SL)과 회수 배관(DH RL)을 상호 연계시키는 데, 제 1, 2분기 배관(L1, L2)은 제 1축열조(ST1)측에 설치되고, 제 3, 4분기 배관(L3, L4)은 열사용자 설비(LOAD)측에 설치된다.
또, 제 1연계 배관(L5)은 통상의 2중 열배관 구조로 제 1분기 배관(L1)과, 제 4분기 배관(L4)을 상호 연계시킨다.
또, 제 2연계 배관(L6)은 통상의 2중 열배관 구조로 제 2분기 배관(L2)과, 제 3분기 배관(L3)을 상호 연계시킨다.
한편, 역방향 열량 조절부(10)는 제 1우회 배관(11)과, 역방향 제 1유량 조절밸브(12)와, 역방향 제 2유량 조절밸브(13)와, 역방향 제 1차압 센서(14)와, 역방향 제 1유량 가변펌프(15)와, 역방향 제 1유량계(16)와, 역방향 제 1온도계(17)와, 역방향 열량 제어기(18)로 구성된다.
제 1우회 배관(11)은 통상의 2중 열배관 구조로 공급 배관(DH SL)에서 우회되어 지역 난방수를 제 1축열조(ST1)에 축열 또는 방열한다.
역방향 제 1유량 조절밸브(12)는 제 1우회 배관(11)에 설치되고, 하기에서 설명할 역방향 열량 제어기(18)의 제어에 따라 제 1우회 배관(11)의 축·방열량을 조절한다.
역방향 제 2유량 조절밸브(13)는 공급 배관(DH SL)에 설치되고, 역방향 제 1유량 조절밸브(12)의 개폐도에 따라 이와 정반대로 개폐도가 조절된다.
역방향 제 1차압 센서(14)는 역방향 제 2유량 조절밸브(13)의 전후단에 연결 설치되어 역방향 제 2유량 조절밸브(13)의 입출구측 차압을 측정하여 역방향 열량 제어기(18)로 출력한다.
역방향 제 1유량 가변펌프(15)는 공급 배관(DH SL) 상에 지역 난방수의 공급 방향과 반대 방향으로 설치되어 지역 난방수를 가압하고, 역방향 열량 제어기(18)의 제어에 따라 속도가 조절된다.
역방향 제 1유량계(16)는 공급 배관(DH SL)에 설치되어 지역 난방수의 유량을 측정하여 역방향 열량 제어기(18)로 출력한다.
역방향 제 1온도계(17)는 공급 배관(DH SL)에서 역방향 제 1유량계(16)의 측면에 설치되어 지역 난방수의 온도를 측정하여 역방향 열량 제어기(18)로 출력한다.
역방향 열량 제어기(18)는 하기에서 설명할 역방향 제 1유량계(16)로부터 유량값을 입력받고, 역방향 제 1온도계(17)로부터 온도값을 입력받아 축·방열량값을 실시간으로 계산하여 하기에서 설명할 열량 주제어기(50)로 출력하고, 열량 주제어기(50)의 제어에 따라 축·방열량을 제어한다.
축·방열 모드가 선택되면 역방향 제 1유량 가변펌프(15)와, 역방향 제 1유량 조절밸브(12) 및 역방향 제 2유량 조절밸브(13)를 제어하여 지역 난방수를 가압하고, 역방향 제 1차압 센서(14)를 통해 차압이 일정 범위 이내이면 지역 난방수를 축·방열시키고, 축·방열시에 기설정된 열량 설정값에 대응되도록 역방향 제 1유량 가변펌프(15)와, 역방향 제 1유량 조절밸브(12) 및 역방향 제 2유량 조절밸브(13)를 제어한다. 이때, 역방향 열량 제어기(18)는 역방향 제 2유량 조절밸브(13)의 전후단 차압이 0.1~0.5kgf/㎠으로 유지되도록 역방향 제 1유량 가변펌프(15)의 속도를 제어한다.
그리고, 정방향 열량 조절부(20)는 정방향 제 1유량 조절밸브(21)와, 정방향 차압 센서(22)와, 정방향 유량 가변펌프(23)와, 정방향 제 1유량계(24)와, 정방향 제 1온도계(25)와, 정방향 열량 제어기(26)로 구성된다.
정방향 제 1유량 조절밸브(21)는 제 1연계 배관(L5)에 설치되고, 하기에서 설명할 정방향 열량 제어기(26)의 제어에 따라 제 1연계 배관(L5)의 축·방열량을 조절한다.
정방향 차압 센서(22)는 정방향 제 1유량 조절밸브(21)의 전후단에 연결 설치되어 정방향 제 1유량 조절밸브(21)의 입출구측 차압을 측정하여 역방향 열량 제어기(18)로 출력한다.
정방향 유량 가변펌프(23)는 제 1연계 배관(L5) 상에 설치되어 정방향 열량 제어기(26)의 제어에 따라 속도가 조절된다. 이때, 정방향 열량 제어기(26)는 정방향 제 1유량 조절밸브(21)의 전후단 차압이 0.1~0.5kgf/㎠으로 유지되도록 정방향 유량 가변펌프(23)의 속도를 제어한다.
정방향 제 1유량계(24)는 제 1연계 배관(L5)에 설치되어 지역 난방수의 유량을 측정하여 정방향 열량 제어기(26)로 출력한다.
정방향 제 1온도계(25)는 제 1연계 배관(L5)에서 정방향 제 1유량계(24)의 측면에 설치되어 지역 난방수의 온도를 측정하여 역방향 열량 제어기(18)로 출력한다.
정방향 열량 제어기(26)는 역방향 열량 조절부(10)의 축·방열량이 제 1기준값을 초과하면 정방향 유량 가변펌프(23)와 정방향 제 1유량 조절밸브(21)를 제어하여 지역 난방수를 가압한 후 가압이 완료되면 유량을 우회시켜 순환시키고, 역방향 열량 조절부(10)의 축·방열량이 제 2기준값 미만이면 동작을 정지한다. 여기에서, 정방향 열량 제어기(26)는 정방향 제 1유량 조절밸브(21)의 전후단 차압이 0.1~0.5kgf/㎠으로 유지되도록 정방향 유량 가변펌프(23)의 속도를 제어한다. 여기에서 또한, 제 1기준값은 전체 축·방열량의 60~90%이고, 제 2기준값은 전체 축·방열량의 20~35%이다.
또한, 역방향 질량유량 조절부(30)는 제 2우회 배관(31)과, 역방향 제 3유량 조절밸브(32)와, 역방향 제 4유량 조절밸브(33)와, 역방향 제 2차압 센서(34)와, 역방향 제 2유량 가변펌프(35)와, 역방향 제 2유량계(36)와, 역방향 제 2온도계(38)와, 역방향 질량유량 제어기(38)로 구성된다.
제 2우회 배관(31)은 통상의 2중 열배관 구조로 회수 배관(DH RL)에서 우회되어 지역 난방수를 제 1축열조(ST1)에 축열 또는 방열한다.
역방향 제 3유량 조절밸브(32)는 제 2우회 배관(31)에 설치되고, 하기에서 설명할 역방향 질량유량 제어기(38)의 제어에 따라 제 2우회 배관(31)의 축·방열량을 조절한다.
역방향 제 4유량 조절밸브(33)는 회수 배관(DH RL)에 설치되고, 역방향 제 3유량 조절밸브(32)의 개폐도에 따라 이와 정반대로 개폐도가 조절된다.
역방향 제 2차압 센서(34)는 역방향 제 4유량 조절밸브(33)의 전후단에 연결 설치되어 역방향 제 4유량 조절밸브(33)의 입출구측 차압을 측정하여 역방향 질량유량 제어기(38)로 출력한다.
역방향 제 2유량 가변펌프(35)는 회수 배관(DH RL) 상에 지역 난방수의 회수 방향과 반대 방향으로 설치되어 지역 난방수를 가압하고, 역방향 질량유량 제어기(38)의 제어에 따라 속도가 조절된다. 이때, 역방향 질량유량 제어기(38)는 역방향 제 4유량 조절밸브(33)의 전후단 차압이 0.1~0.5kgf/㎠으로 유지되도록 역방향 제 2유량 가변펌프(35)의 속도를 제어한다.
역방향 제 2유량계(36)는 회수 배관(DH RL)에 설치되어 지역 난방수의 유량을 측정하여 역방향 질량유량 제어기(38)로 출력한다.
역방향 제 2온도계(37)는 회수 배관(DH RL)에서 역방향 제 2유량계(36)의 측면에 설치되어 지역 난방수의 온도를 측정하여 역방향 질량유량 제어기(38)로 출력한다.
역방향 질량유량 제어기(38)는 축·방열 모드가 선택되면 역방향 제 2유량 가변펌프(35)와, 역방향 제 3유량 조절밸브(32) 및 역방향 제 4유량 조절밸브(33)를 제어하여 지역 난방수를 가압하고, 역방향 제 2차압 센서(34)를 통해 차압이 일정 범위 이내이면 지역 난방수를 축·방열시키고, 축·방열시에 제 1축열조(ST1)의 질량유량 변화량을 실시간으로 계산하고, 이를 기설정된 유량 설정값과 비교하여 편차에 대응되도록 역방향 제 2유량 가변펌프(35)와, 역방향 제 3유량 조절밸브(32) 및 역방향 제 4유량 조절밸브(33)를 제어한다.
또, 정방향 질량유량 조절부(40)는 정방향 제 2유량 조절밸브(41)와, 정방향 제 2유량계(42)와, 정방향 제 2온도계(43)와, 정방향 질량유량 제어기(44)로 구성된다.
정방향 제 2유량 조절밸브(41)는 제 2연계 배관(L6)에 설치되고, 하기에서 설명할 정방향 질량유량 제어기(44)의 제어에 따라 제 2연계 배관(L6)의 축·방열 유량을 조절한다.
정방향 제 2유량계(42)는 제 2연계 배관(L6)에 설치되고, 지역 난방수의 유량을 측정하여 정방향 질량유량 제어기(44)로 출력한다.
정방향 제 2온도계(43)는 정방향 제 2유량계(42)의 측면인 제 2연계 배관(L6)에 설치되어 지역 난방수의 온도를 측정하여 정방향 질량유량 제어기(44)로 출력한다.
정방향 질량유량 제어기(44)는 정방향 열량 조절부(20)의 동작에 따라 연동되고, 정방향 제 1유량계(24)로부터 입력되는 유량과 동일하게 정방향 제 2유량 조절밸브(42)의 유량을 조절한다.
한편, 본 발명에 따른 복수의 지역난방 열원간의 직접 연계 제어 설비(1)의 제 2열원 설비(B)는 제 1열원 설비(A)와 동일하게 구성된다. 즉 제 2열원 설비(B)는 제 2축열조(ST2)와, 제 1~4분기 배관(L1~L4)과, 제 1연계 배관(L5)과, 제 2연계 배관(L6)과, 역방향 열량 조절부(10)와, 정방향 열량 조절부(20)와, 역방향 질량유량 조절부(30)와, 정방향 질량유량 조절부(40)로 구성된다. 이때, 제 2축열조(ST2)는 공급 배관(DH SL)의 타단이 상부에 연결되고, 회수 배관(DH RL)의 타단이 하단에 연결된다.
또한, 본 발명에 따른 복수의 지역난방 열원간의 직접 연계 제어 설비(1)은 공급 배관(DH SL)과, 회수 배관(DH RL)과, 제 1~4분기 배관(L1~L5) 및 제 1, 2연계배관(L5, L6)에 각각 축·방열 모드 선택에 따라 자동으로 개폐되는 전동 밸브(V1~V16)가 구비되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 복수의 지역난방 열원간의 직접 연계 제어 설비의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 3 내지 도 8은 본 발명에 따른 복수의 지역난방 열원간의 직접 연계 제어 설비의 동작을 설명하기 위한 설명도이다.
《축열 모드》
먼저, 제 1열원 설비(A)와 제 2열원 설비(B)는 각각 독자적으로 구동되거나 동시에 구동되는 데, 개별적으로 제어가 이루어진다.
축열 모드가 선택되면, 전동 밸브(V1, V3)만이 개방되고, 전동 밸브(V2, V4, V5~V16)는 폐쇄 상태를 유지한다.
이와 동시에 역방향 열량 조절부(10)의 역방향 열량 제어기(18)는 역방향 제 1유량 가변펌프(15)를 동작시키고, 역방향 질량유량 조절부(30)의 역방향 질량유량 제어기(88)는 역방향 제 2유량 가변펌프(35)를 동작시켜 도 3에 도시된 바와 같이 지역 난방수를 각각 가압시킨다.
그리고, 역방향 열량 제어기(18)는 역방향 제 1유량 조절밸브(12)를 점차로 폐쇄시키고, 이와 반대로 역방향 제 2유량 조절밸브(13)를 개방시키며, 마찬가지로 역방향 질량유량 제어기(38)는 역방향 제 3유량 조절밸브(32)를 점차로 폐쇄시키고, 이와 반대로 역방향 제 4유량 조절밸브(33)를 개방시킨다. 이때, 역방향 열량 제어기(18) 및 역방향 질량유량 제어기(38)는 역방향 제 2유량 조절밸브(13)와, 역방향 제 4유량 조절밸브(33)의 전후단 차압이 0.1~0.5kgf/㎠으로 유지되도록 역방향 제 1유량 가변펌프(15)와 역방향 제 2유량 가변펌프(35)의 속도를 제어한다.
한편, 역방향 제 2유량 조절밸브(13)와, 역방향 제 4유량 조절밸브(33)의 전후단 차압이 0.1~0.5kgf/㎠으로 유지되면, 전동 밸브(V2, V4)가 개방되어 도 4에 도시된 바와 같이 공급 배관(DH SL)을 통해 지역 난방수가 제 1축열조(ST1) 또는 제 2축열조(ST2)에 축열되고, 제 1축열조(ST1) 또는 제 2축열조(ST2)에서 지역 난방수가 회수 배관(DH RL)으로 배출된다.
그리고, 역방향 열량 제어기(18)는 제 1축열조(ST1) 또는 제 2축열조(ST2)의 기설정된 열량 설정값에 대응되도록 역방향 제 1유량 가변펌프(15)와, 역방향 제 1유량 조절밸브(12) 및 역방향 제 2유량 조절밸브(13)를 제어하고, 역방향 질량유량 제어기(38)는 축·방열시에 제 1축열조(ST1)의 질량유량 변화량을 실시간으로 계산하고, 이를 기설정된 유량 설정값과 비교하여 편차에 대응되도록 역방향 제 2유량 가변펌프(35)와, 역방향 제 3유량 조절밸브(32) 및 역방향 제 4유량 조절밸브(33)를 제어한다.
그리고, 정방향 열량 조절부(20)의 정방향 열량 제어기(26)는 역방향 열량 조절부(10)의 축·방열량을 입력받아 이를 제 1기준값과 비교하여, 제 1기준값을 초과하면 정방향 유량 가변펌프(23)와 정방향 제 1유량 조절밸브(21)를 제어하여 지역 난방수를 가압한 후 가압이 완료되면 유량을 우회시켜 순환시킨다. 그러면, 지역 난방수가 도 5에 도시된 바와 같이 정방향 열량 조절부(20)에서 분기되어 제 1축열조(ST1) 또는 제 2축열조(ST2)의 상단으로 공급되어 축열된다. 반대로, 정방향 열량 제어기(26)는 역방향 열량 조절부(10)의 축·방열량이 제 2기준값 미만이면 동작을 정지한다. 이때, 전동 밸브(V5, V8, V10, V17)이 개방되어 지역 난방수를 분기시킨다.
또한, 정방향 질량유량 제어기(44)는 정방향 열량 조절부(20)의 동작에 따라 연동되어 정방향 제 1유량계(24)로부터 입력되는 유량과 동일하게 정방향 제 2유량 조절밸브(42)의 유량을 조절한다. 그러면, 지역 난방수가 도 5에 도시된 바와 같이 정방향 질량유량 조절부(40)에서 분기되어 회수 배관(DH RL)으로 배출된다.
한편, 기설정된 열량 설정값에 도달하여 축열이 완료되면, 역방향 열량 조절부(10)와 역방향 질량유량 조절부(30) 또는 정방향 열량 조절부(20)와, 역방향 질량유량 조절부(30)와, 정방향 질량유량 조절부(40)의 동작이 상기의 역순으로 동작을 정지하고, 각 전동 밸브가 초기 상태로 복귀된다.
이와 같이 역방향 열량 조절부(10)와 역방향 질량유량 조절부(30)를 설치함으로써 축열 초기 기동 및 정지시 제 1축열조(ST1)와 제 2축열조(ST2)의 수두차이와 지역 난방수의 공급 압력차로 인하여 유량쏠림현상으로 인한 축열 유량 난조를 방지할 수 있다.
《방열 모드》
먼저, 제 1열원 설비(A)와 제 2열원 설비(B)는 각각 독자적으로 구동되거나 동시에 구동되는 데, 개별적으로 제어가 이루어진다.
방열 모드가 선택되면, 전동 밸브(V1, V3)만이 개방되고, 전동 밸브(V2, V4, V5~V16)는 폐쇄 상태를 유지한다.
이와 동시에 역방향 열량 조절부(10)의 역방향 열량 제어기(18)는 역방향 제 1유량 가변펌프(15)를 동작시키고, 역방향 질량유량 조절부(30)의 역방향 질량유량 제어기(88)는 역방향 제 2유량 가변펌프(35)를 동작시켜 도 6에 도시된 바와 같이 지역 난방수를 각각 가압시킨다.
그리고, 역방향 열량 제어기(18)는 역방향 제 1유량 조절밸브(12)를 점차로 폐쇄시키고, 이와 반대로 역방향 제 2유량 조절밸브(13)를 개방시키며, 마찬가지로 역방향 질량유량 제어기(38)는 역방향 제 3유량 조절밸브(32)를 점차로 폐쇄시키고, 이와 반대로 역방향 제 4유량 조절밸브(33)를 개방시킨다. 이때, 역방향 열량 제어기(18) 및 역방향 질량유량 제어기(38)는 역방향 제 2유량 조절밸브(13)와, 역방향 제 4유량 조절밸브(33)의 전후단 차압이 0.1~0.5kgf/㎠으로 유지되도록 역방향 제 1유량 가변펌프(15)와 역방향 제 2유량 가변펌프(35)의 속도를 제어한다.
한편, 역방향 제 2유량 조절밸브(13)와, 역방향 제 4유량 조절밸브(33)의 전후단 차압이 0.1~0.5kgf/㎠으로 유지되면, 전동 밸브(V2, V4)가 개방되어 도 7에 도시된 바와 같이 제 1축열조(ST1) 또는 제 2축열조(ST2)의 축열된 지역 난방수가 공급 배관(DH SL)을 통해 방열되고, 회수 배관(DH RL)의 지역 난방수가 제 1축열조(ST1) 또는 제 2축열조(ST2)로 공급된다.
그리고, 역방향 열량 제어기(18)는 제 1축열조(ST1) 또는 제 2축열조(ST2)의 기설정된 열량 설정값에 대응되도록 역방향 제 1유량 가변펌프(15)와, 역방향 제 1유량 조절밸브(12) 및 역방향 제 2유량 조절밸브(13)를 제어하고, 역방향 질량유량 제어기(38)는 축·방열시에 제 1축열조(ST1)의 질량유량 변화량을 실시간으로 계산하고, 이를 기설정된 유량 설정값과 비교하여 편차에 대응되도록 역방향 제 2유량 가변펌프(35)와, 역방향 제 3유량 조절밸브(32) 및 역방향 제 4유량 조절밸브(33)를 제어한다.
그리고, 정방향 열량 조절부(20)의 정방향 열량 제어기(26)는 역방향 열량 조절부(10)의 축·방열량을 입력받아 이를 제 1기준값과 비교하여, 제 1기준값을 초과하면 정방향 유량 가변펌프(23)와 정방향 제 1유량 조절밸브(21)를 제어하여 지역 난방수를 가압한 후 가압이 완료되면 유량을 우회시켜 순환시킨다. 그러면, 제 1축열조(ST1) 또는 제 2축열조(ST2)에 축열된 지역 난방수가 도 8에 도시된 바와 같이 정방향 열량 조절부(20)에서 분기되어 공급 배관(DH SL)을 통해 방열된다. 반대로, 정방향 열량 제어기(26)는 역방향 열량 조절부(10)의 축·방열량이 제 2기준값 미만이면 동작을 정지한다. 이때, 전동 밸브(V6, V7, V9, V18)이 개방되어 지역 난방수를 분기시킨다.
또한, 정방향 질량유량 제어기(44)는 정방향 열량 조절부(20)의 동작에 따라 연동되어 정방향 제 1유량계(24)로부터 입력되는 유량과 동일하게 정방향 제 2유량 조절밸브(42)의 유량을 조절한다. 그러면, 회수 배관(DH RL)의 지역 난방수가 도 8에 도시된 바와 같이 정방향 질량유량 조절부(40)에서 분기되어 제 1축열조(ST1) 또는 제 2축열조(ST2)로 공급된다.
한편, 기설정된 열량 설정값에 도달하여 방열이 완료되면, 역방향 열량 조절부(10)와 역방향 질량유량 조절부(30) 또는 정방향 열량 조절부(20)와, 역방향 질량유량 조절부(30)와, 정방향 질량유량 조절부(40)의 동작이 상기의 역순으로 동작을 정지하고, 각 전동 밸브가 초기 상태로 복귀된다.
이와 같이 역방향 열량 조절부(10)와 역방향 질량유량 조절부(30)를 설치함으로써 방열 초기 기동 및 정지시 제 1축열조(ST1)와 제 2축열조(ST2)의 수두차이와 제 1축열조(ST1) 및 제 2축열조(ST2)와의 지역 난방수의 공급 압력차로 인하여 유량쏠림현상으로 인한 방열 유량 난조를 방지할 수 있다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10 : 역방향 열량 조절부 20 : 정방향 열량 조절부
30 : 역방향 질량유량 조절부 40 : 정방향 질량유량 조절부
A,B : 제 1, 2열원 설비 DH SL : 공급 배관
DH RL : 회수 배관 L1~L4 : 제 1~4분기 배관
L5, L6 : 제 1, 2연계 배관 ST1, ST2 : 제 1, 2축열조
30 : 역방향 질량유량 조절부 40 : 정방향 질량유량 조절부
A,B : 제 1, 2열원 설비 DH SL : 공급 배관
DH RL : 회수 배관 L1~L4 : 제 1~4분기 배관
L5, L6 : 제 1, 2연계 배관 ST1, ST2 : 제 1, 2축열조
Claims (12)
- 지역 난방수가 공급되는 공급 배관과;
지역 난방수가 회수되는 회수 배관과;
상기 공급 배관을 통해 지역 난방수를 공급받아 열교환을 통해 난방을 수행하고, 열교환되어 냉각된 지역 난방수를 상기 회수 배관으로 배출하는 열사용자 설비와;
상기 공급 배관의 일단이 상부에 연결되고, 상기 회수 배관의 일단이 하단에 연결되는 제 1축열조를 구비하고, 축·방열 전에 상기 제 1축열조 측의 지역 난방수를 가압하고, 축·방열시 질량유량값과 열량값을 통해 유량을 제어하는 제 1열원 설비; 및
상기 공급 배관의 타단이 상부에 연결되고, 상기 회수 배관의 타단이 하단에 연결되는 제 2축열조를 구비하고, 축·방열 전에 상기 제 2축열조 측의 지역 난방수를 가압하고, 축·방열시 질량유량값과 열량값을 통해 유량을 제어하는 제 2열원 설비로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복수의 지역난방 열원간의 직접 연계 제어 설비. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1열원 설비는,
상기 공급 배관과 회수 배관을 상호 연계시키는 제 1~4분기 배관과;
상기 제 1분기 배관과 제 4분기 배관을 상호 연계시키는 제 1연계 배관과;
상기 제 2분기 배관과 제 3분기 배관을 상호 연계시키는 제 2연계 배관과;
상기 공급 배관과 상기 제 1축열조 사이에 설치되고, 축·방열 전에 지역 난방수를 가압하며, 축·방열시에 기설정된 열량 설정값에 대응되도록 상기 제 1축열조의 축·방열량을 제어하는 역방향 열량 조절부와;
상기 제 1연계 배관에 설치되고, 상기 역방향 열량 조절부의 축·방열량이 기준값을 초과하면 기동되어 지역 난방수를 가압한 후 유량을 우회시켜 순환시키는 정방향 열량 조절부와;
상기 회수 배관과 상기 제 1축열조 사이에 설치되고, 축·방열 전에 지역 난방수를 가압하며, 축·방열시에 기설정된 유량 설정값에 대응되도록 상기 제 1축열조의 축·방열 유량을 제어하는 역방향 질량유량 조절부; 및
상기 제 2연계 배관에 설치되고, 상기 역방향 질량유량 조절부의 축·방열 유량이 기준값을 초과하면 기동되어 유량을 우회시켜 순환시키는 정방향 질량유량 조절부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복수의 지역난방 열원간의 직접 연계 제어 설비. - 제 2 항에 있어서,
상기 공급 배관과, 회수 배관, 제 1~4분기 배관 및 제 1, 2연계배관은,
축·방열 모드 선택에 따라 자동으로 개폐되는 전동 밸브가 구비되는 것을 특징으로 하는 복수의 지역난방 열원간의 직접 연계 제어 설비. - 제 2 항에 있어서,
상기 역방향 열량 조절부는,
상기 공급 배관에서 우회되는 제 1우회 배관과;
상기 제 1우회 배관에 설치되고, 외부의 제어에 따라 상기 제 1우회 배관의 축·방열량을 조절하는 역방향 제 1유량 조절밸브와;
상기 공급 배관에 설치되고, 외부의 제어에 따라 상기 역방향 제 1유량 조절밸브의 개폐도에 따라 이와 정반대로 개폐도가 조절되는 역방향 제 2유량 조절밸브와;
상기 역방향 제 2유량 조절밸브의 전후단에 연결 설치되어 상기 역방향 제 2유량 조절밸브의 입출구측 차압을 측정하는 역방향 제 1차압 센서와;
지역 난방수를 가압하도록 상기 공급 배관 상에 지역 난방수의 공급 방향과 반대 방향으로 설치되어 외부의 제어에 따라 속도가 조절되는 역방향 제 1유량 가변펌프와;
상기 공급 배관에 설치되어 지역 난방수의 유량을 측정하는 역방향 제 1유량계와;
상기 역방향 제 1유량계의 측면에 설치되어 지역 난방수의 온도를 측정하는 역방향 제 1온도계; 및
축·방열 모드가 선택되면 상기 역방향 제 1유량 가변펌프와, 역방향 제 1유량 조절밸브 및 역방향 제 2유량 조절밸브를 제어하여 지역 난방수를 가압하고, 상기 역방향 제 1차압 센서를 통해 차압이 일정 범위 이내이면 지역 난방수를 축·방열시키고, 축·방열시에 기설정된 열량 설정값에 대응되도록 상기 역방향 제 1유량 가변펌프와, 역방향 제 1유량 조절밸브 및 역방향 제 2유량 조절밸브를 제어하는 역방향 열량 제어기로 구성되는 것을 특징으로 하는 복수의 지역난방 열원간의 직접 연계 제어 설비. - 제 4 항에 있어서,
상기 역방향 열량 제어기는,
상기 역방향 제 2유량 조절밸브의 전후단 차압이 0.1~0.5kgf/㎠으로 유지되도록 상기 역방향 제 1유량 가변펌프의 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 복수의 지역난방 열원간의 직접 연계 제어 설비. - 제 2 항에 있어서,
상기 정방향 열량 조절부는,
상기 제 1연계 배관에 설치되고, 외부의 제어에 따라 상기 제 1연계 배관의 축·방열량을 조절하는 정방향 제 1유량 조절밸브와;
상기 정방향 제 1유량 조절밸브의 전후단에 연결 설치되어 상기 정방향 제 1유량 조절밸브의 입출구측 차압을 측정하는 정방향 차압 센서와;
상기 제 1연계 배관 상에 설치되어 외부의 제어에 따라 속도가 조절되는 정방향 유량 가변펌프와;
상기 제 1연계 배관에 설치되고, 지역 난방수의 유량을 측정하는 정방향 제 1유량계와;
상기 제 1연계 배관에 설치되어 지역 난방수의 유량을 측정하는 정방향 제 1온도계; 및
상기 역방향 열량 조절부의 축·방열 유량이 제 1기준값을 초과하면 상기 정방향 유량 가변펌프와 정방향 제 1유량 조절밸브를 제어하여 지역 난방수를 가압한 후 가압이 완료되면 유량을 우회시켜 순환시키고, 상기 역방향 질량유량 조절부의 축·방열 유량이 제 2기준값 미만이면 동작을 정지하는 정방향 열량 제어기로 구성되는 것을 특징으로 하는 복수의 지역난방 열원간의 직접 연계 제어 설비. - 제 6 항에 있어서,
상기 정방향 열량 제어기는,
상기 정방향 제 1유량 조절밸브의 전후단 차압이 0.1~0.5kgf/㎠으로 유지되도록 상기 정방향 유량 가변펌프의 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 복수의 지역난방 열원간의 직접 연계 제어 설비. - 제 6 항에 있어서,
상기 제 1기준값은,
전체 축·방열량의 60~90%이고,
상기 제 2기준값은,
전체 축·방열량의 20~35%인 것을 특징으로 하는 복수의 지역난방 열원간의 직접 연계 제어 설비. - 제 2 항에 있어서,
상기 역방향 질량유량 조절부는,
상기 회수 배관에서 우회되는 제 2우회 배관과;
상기 제 2우회 배관에 설치되고, 외부의 제어에 따라 상기 제 2우회 배관의 축·방열 유량을 조절하는 역방향 제 3유량 조절밸브와;
상기 회수 배관에 설치되고, 외부의 제어에 따라 상기 역방향 제 3유량 조절밸브의 개폐도에 따라 이와 정반대로 개폐도가 조절되는 역방향 제 4유량 조절밸브와;
상기 역방향 제 4유량 조절밸브의 전후단에 연결 설치되어 상기 역방향 제 4유량 조절밸브의 입출구측 차압을 측정하는 역방향 제 2차압 센서와;
상기 회수 배관 상에 지역 난방수의 회수 방향과 반대 방향으로 설치되어 외부의 제어에 따라 속도가 조절되는 역방향 제 2유량 가변펌프와;
상기 회수 배관에 설치되어 지역 난방수의 유량을 측정하는 역방향 제 2유량계와;
상기 역방향 제 2유량계의 측면에 설치되어 지역 난방수의 온도를 측정하는 역방향 제 2온도계; 및
축·방열 모드가 선택되면 상기 역방향 제 2유량 가변펌프와, 역방향 제 3유량 조절밸브 및 역방향 제 4유량 조절밸브를 제어하여 지역 난방수를 가압하고, 상기 역방향 제 2차압 센서를 통해 차압이 일정 범위 이내이면 지역 난방수를 축·방열시키고, 축·방열시에 상기 제 1축열조의 질량유량 변화량을 실시간으로 계산하고, 이를 기설정된 유량 설정값과 비교하여 편차에 대응되도록 상기 역방향 제 2유량 가변펌프와, 역방향 제 3유량 조절밸브 및 역방향 제 4유량 조절밸브를 제어하는 역방향 질량유량 제어기로 구성되는 것을 특징으로 하는 복수의 지역난방 열원간의 직접 연계 제어 설비. - 제 9 항에 있어서,
상기 역방향 질량유량 제어기는,
상기 역방향 제 4유량 조절밸브의 전후단 차압이 0.1~0.5kgf/㎠으로 유지되도록 상기 역방향 제 2유량 가변펌프의 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 복수의 지역난방 열원간의 직접 연계 제어 설비. - 제 6 항에 있어서,
상기 정방향 질량유량 조절부는,
상기 제 2연계 배관에 설치되고, 외부의 제어에 따라 상기 제 1연계 배관의 축·방열 유량을 조절하는 정방향 제 2유량 조절밸브와;
상기 제 2연계 배관에 설치되고, 지역 난방수의 유량을 측정하는 정방향 제 2유량계; 및
상기 정방향 열량 조절부의 동작에 따라 연동되고, 정방향 제 1유량계로부터 입력되는 유량과 동일하게 상기 정방향 제 2유량 조절밸브의 유량을 조절하는 정방향 질량유량 제어기로 구성되는 것을 특징으로 하는 복수의 지역난방 열원간의 직접 연계 제어 설비. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 2열원 설비는,
상기 제 1열원 설비와 동일하게 구성되는 것을 특징으로 하는 복수의 지역난방 열원간의 직접 연계 제어 설비.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110115310A KR101100104B1 (ko) | 2011-11-07 | 2011-11-07 | 복수의 지역난방 열원간의 직접 연계 제어 설비 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110115310A KR101100104B1 (ko) | 2011-11-07 | 2011-11-07 | 복수의 지역난방 열원간의 직접 연계 제어 설비 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101100104B1 true KR101100104B1 (ko) | 2011-12-30 |
Family
ID=45507138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020110115310A KR101100104B1 (ko) | 2011-11-07 | 2011-11-07 | 복수의 지역난방 열원간의 직접 연계 제어 설비 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101100104B1 (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018199848A1 (en) * | 2017-04-28 | 2018-11-01 | Space Pte. Ltd. | A district cooling system |
| KR102333052B1 (ko) * | 2021-09-01 | 2021-12-01 | 한국지역난방공사 | 지역난방 분산가압 압력조절 시스템 |
| KR102568507B1 (ko) | 2022-09-27 | 2023-08-29 | 한국지역난방기술 (주) | 복수 지역난방 축열조의 직접 연계에 따른 제어 시스템 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100997340B1 (ko) | 2010-08-18 | 2010-11-29 | 전주대학교 산학협력단 | 지역난방의 난방에너지 공급시스템 및 통합관리방법 |
| KR101040693B1 (ko) | 2011-03-10 | 2011-06-10 | 윤석구 | 에너지 절약형 중앙집중식 난방 및 급탕 시스템 |
-
2011
- 2011-11-07 KR KR1020110115310A patent/KR101100104B1/ko active IP Right Grant
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