KR101190499B1

KR101190499B1 - 각방 난방 시스템에서의 각방 난방온도 자동 제어방법

Info

Publication number: KR101190499B1
Application number: KR1020100084334A
Authority: KR
Inventors: 오영세; 장재영; 이상희; 이영재; 윤장원
Original assignee: 린나이코리아 주식회사
Priority date: 2010-08-30
Filing date: 2010-08-30
Publication date: 2012-10-12
Also published as: KR20120020619A

Abstract

본 발명은 각방 난방 시스템에서의 각방 난방온도 자동 제어방법에 관한 것으로 특히, 난방 "온"신호가 입력된 방들의 밸브 개도 량이 각방별 환수온도 차에 대응하는 비율로 비례적으로 낮춰진 상태에 있을 때, 상기 제어기에서 중앙 룸콘에 설치되어 있는 난방온도 자동 조절키가 "온"되는지를 실시간으로 판단하는 단계와; 상기에서 판단한 결과 사용자에 의해 난방온도 자동 조절키가 "온"되면 현재 밸브가 열려져 있는 상태의 각방에 대한 환수온도를 검출하여 정해진 기억장소(A)에 저장하는 단계와; 이어서 정해진 제 2 시간이 경과될 때까지 계수를 지속하는 단계와; 제 2 시간이 경과되면 그때 밸브가 열려져 있는 상태의 각방 환수온도를 검출하여 정해진 기억장소(B)에 저장하는 단계와; 제 2 시간 계수 이전에 검출하여 정해진 기억장소(A)에 저장해 놓은 각방의 환수온도 대비 제 2 시간이 경과된 후 검출하여 정해진 기억장소(B)에 저장해 놓은 각방 환수온도의 차를 방 별로 각각 산출하여 모든 방의 환수온도 차가 정해진 포화판단온도(±X℃) 범위 이내인지를 판단하여 그 이상이면 현재 밸브가 열려져 있는 상태의 각방에 대한 환수온도를 검출하여 정해진 기억장소(A)에 저장하는 단계로 되돌아가는 단계와; 상기에서 판단한 결과 모든 방의 환수온도 차가 정해진 포화판단온도(±X℃) 범위 이내이면 현재 밸브가 열려져 있는 방들의 환수온도에 대한 평균치를 계산하여 정해진 기억장소(C)에 저장하는 단계와; 상기에서 계산된 각방의 환수온도 평균치가 정해진 제 1 한계온도(Y1℃) 이상인지를 판단하는 단계와; 상기에서 판단한 결과 각방의 환수온도 평균치가 제 1 한계온도(Y1℃) 이상이면 열원 또는 보일러의 출탕온도(Tout)가 최소치(Tmin)인지 또는 그 이상인지를 판단하는 단계와; 상기에서 판단한 결과 최소치(Tmin)이면 열원 또는 보일러의 출탕설정온도(Tset)를 유지시키고, 최소치(Tmin) 이상이면 열원 또는 보일러의 출탕설정온도(Tset)를 1단계 낮춘 후 최초 시작단계로 되돌아가는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
따라서, 사용자가 상기 난방온도 자동 조절키를 통해 절약 모드인 난방온도 자동 조절기능을 선택하게 되면 1년 365일 계절에 관계없이 동일한 방의 온도(29~36℃ 또는 39~46℃)가 유지되도록 할 수 있어 사용자에게 항상 쾌적한 환경을 제공할 수 있고, 또한 보일러의 출탕수 온도를 자동으로 조절할 수 있어 에너지를 그만큼 대폭 절약할 수 있을 뿐만 아니라 제품의 사용에 따른 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있는 것이다.

Description

각방 난방 시스템에서의 각방 난방온도 자동 제어방법{Automatically controlling method for heating temperatures in each room in each heating system}

본 발명은 각방 난방 시스템에서의 각방 난방온도 자동 제어방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 각방 난방 시스템에 구비된 중앙 룸콘에 난방온도 자동 조절키를 부가 설치하여 사용자에 의해 난방온도 자동 조절기능(Auto)이 설정되면 사용자가 별다른 설정을 하지 않더라도 1년 365일 계절에 관계없이 동일한 방의 온도(29~36℃ 또는 39~46℃)가 유지되도록 하는 방식을 통해 사용자에게 쾌적한 환경을 제공할 수 있고, 보일러의 출탕수 온도 조절을 통해 에너지를 대폭 절약할 수 있도록 발명한 것이다.

일반적으로 보일러(Boiler)는, 석유나 석탄 및 가스 등을 연료로 사용하여 이를 연소시키거나 히터에 전기를 공급시켜 발생되는 연소열 및 전열을 이용하여 물을 가열하여 각종 난방시설 등에 더운물을 공급하기 위하여 물을 끓이는 시설을 말하며, 주택용 보일러의 경우에는 실내의 바닥 등에 설치된 배관에 더운물을 공급하여 난방을 하거나, 급수관을 통해 온수의 공급 등에 사용되어 지고 있다.

한편, 여관이나, 고시원, 원룸과 같이 수개의 방을 구비한 건물에서는 각방마다 별도의 실내온도 조절기인 룸콘을 설치하여 각 방의 실내온도를 따로따로 조절하는 에너지 절약 자동 난방시스템으로 경제성과 편리성이 구비된 각방 난방 시스템을 사용하고 있다.

이와 같은 각방 난방 시스템의 구성을 살펴 보면, 열원 또는 개별 보일러와, 각방 제어기 그리고 각방에 설치되는 수개의 룸콘과, 거실 등에 설치되어 각방의 난방상태를 포함하여 온수사용 상태 등을 모니터링해 줌과 동시에 해당 룸콘이 설치된 방(예를 들어 거실)에 대한 난방 제어를 실시하는 중앙 룸콘 및 각방마다 난방 수를 제어해주는 밸브(즉, 난방수 공급 조절밸브) 및 상기 밸브의 개폐를 제어하는 밸브 구동기를 구비하고 있다.

그런데, 종래의 각방 난방 시스템 중 비례제어 시스템의 경우 각방의 온도 평형 제어에만 초점이 맞추어져 있을 뿐, 각방의 온도 평형 이후 제어방법은 없다.

이와 같이 지역난방시스템을 포함하는 열원 또는 보일러의 출탕수 온도가 고정인 경우 비례제어 시스템에서 각방의 온도가 평형이 되는 지점의 온도가 환경(계절별 등)에 의해 많이 좌우됨에 따라 방의 온도를 1년 내내 일정하게 유지시켜 주기 위해서는 사용자가 출탕수(난방수)의 온도를 수동으로 조절하여 방의 온도를 맞추어야하는 번거로움이 있게 된다.

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 각방 난방 시스템에 구비된 중앙 룸콘에 난방온도 자동 조절키를 부가 설치하여 사용자가 상기 난방온도 자동 조절키를 통해 절약 모드인 난방온도 자동 조절기능을 선택하게 되면 1년 365일 계절에 관계없이 동일한 방의 온도(29~36℃ 또는 39~46℃)가 유지되도록 함으로써 사용자가 별다른 설정을 하지 않더라도 방의 온도가 29~36℃ 또는 39~46℃를 유지하게 되므로 사용자에게 보다 쾌적한 환경을 제공할 수 있고, 또한 보일러의 출탕수 온도를 자동으로 조절할 수 있어 에너지를 그만큼 대폭 절약할 수 있을 뿐만 아니라 제품의 사용에 따른 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있는 각방 난방 시스템에서의 각방 난방온도 자동 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 방법은, 열원 또는 보일러와, 각방 제어기, 실내온도검출센서를 구비하고 각방에 설치되는 수개의 룸콘, 난방온도 자동 조절키를 구비한 중앙 룸콘, 각방마다 난방 수를 제어해주는 수개의 밸브, 각방의 밸브를 통과한 난방 환수온도를 각각 검출하는 수개의 난방환수 온도검출센서, 열원 또는 보일러의 출탕온도를 검출하는 출탕온도 검출센서 및 제어기의 제어를 받아 상기 밸브들의 개폐를 제어하는 수개의 밸브 구동기를 구비하고, 중앙 룸콘을 포함하여 각방의 룸콘들 중 어느 하나에서라도 난방 "온"신호가 입력되면 제어기에서 해당 방들의 밸브들을 각각 100% 개도시켜 최초 정해진 제 1 시간(t1)을 유지시켜 주고, 이후 정해진 제 2 시간(t2) 마다 100% 개방된 밸브에 해당하는 각 방의 환수온도를 측정하여 전회 측정치와의 차가 포화판단온도(±X℃) 범위인 경우, 환수온도가 가장 낮은 방의 밸브 개도량을 100%로 유지시켜 주고 이를 기준으로 하여 나머지 각방 밸브의 개도량은 각방별 환수온도 차에 대응하는 비율로 비례적으로 낮추어 주어 각방에 공급되는 열량이 자동으로 변경되게 제어하는 각방 난방 시스템에서의 각방 난방온도 자동 제어방법에 있어서, 상기와 같이 난방 "온"신호가 입력된 방들의 밸브 개도 량이 각방별 환수온도 차에 대응하는 비율로 비례적으로 낮춰진 상태에 있을 때, 상기 제어기에서 중앙 룸콘에 설치되어 있는 난방온도 자동 조절키가 "온"되는지를 실시간으로 판단하는 단계와; 상기에서 판단한 결과 사용자에 의해 난방온도 자동 조절키가 "온"되면 현재 밸브가 열려져 있는 상태의 각방에 대한 환수온도를 검출하여 정해진 기억장소(A)에 저장하는 단계와; 이어서 제 2 타이머의 구동을 시작한 후 상기 제 2 타이머에 의해 정해진 제 2 시간이 경과되는지를 판단하는 단계와; 제 2 시간이 경과되면 그때 밸브가 열려져 있는 상태의 각방 환수온도를 검출하여 정해진 기억장소(B)에 저장하는 단계와; 제 2 시간 계수 이전에 검출하여 정해진 기억장소(A)에 저장해 놓은 각방의 환수온도 대비 제 2 시간이 경과된 후 검출하여 정해진 기억장소(B)에 저장해 놓은 각방 환수온도의 차를 방 별로 각각 산출하여 모든 방의 환수온도 차가 정해진 포화판단온도(±X℃) 범위 이내인지를 판단하여 그 이상이면 현재 밸브가 열려져 있는 상태의 각방에 대한 환수온도를 검출하여 정해진 기억장소(A)에 저장하는 단계로 되돌아가는 단계와; 상기에서 판단한 결과 모든 방의 환수온도 차가 정해진 포화판단온도(±X℃) 범위 이내이면 현재 밸브가 열려져 있는 방들의 환수온도에 대한 평균치를 계산하여 정해진 기억장소(C)에 저장하는 단계와; 상기에서 계산된 각방의 환수온도 평균치가 정해진 제 1 한계온도(Y1℃) 이상인지를 판단하는 단계와; 상기에서 판단한 결과 각방의 환수온도 평균치가 제 1 한계온도(Y1℃) 이상이면 열원 또는 보일러의 출탕온도(Tout)가 최소치(Tmin)인지 또는 그 이상인지를 판단하는 단계와; 상기에서 판단한 결과 최소치(Tmin)이면 열원 또는 보일러의 출탕설정온도(Tset)를 유지시키고, 최소치(Tmin) 이상이면 열원 또는 보일러의 출탕설정온도(Tset)를 1단계 낮춘 후 최초 시작단계로 되돌아가는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이때, 상기에서 각방의 환수온도 평균치가 제 1 한계온도(Y1℃) 미만이면 각방의 환수온도 평균치가 정해진 제 2 한계온도(Y2℃) 미만인지를 판단하는 단계와; 상기에서 판단한 결과 각방의 환수온도 평균치가 제 2 한계온도(Y2℃) 이상이면 현재상태를 유지시키는 단계와; 상기에서 판단한 결과 각방의 환수온도 평균치가 제 2 한계온도(Y2℃) 미만이면 열원 또는 보일러의 출탕온도(Tout)가 최대치(Tmax)인지 또는 그 이하인지를 판단하는 단계와; 상기에서 판단한 결과 최대치(Tmax)이면 열원 또는 보일러의 출탕설정온도(Tset)를 유지시키고, 최대치(Tmax) 이하이면 열원 또는 보일러의 출탕설정온도(Tset)를 1단계 높여주는 단계와; 이어서 밸브 "온" 조건을 갖는 모든 방의 환수온도가 정해진 난방최저온도 이상인지를 판단하여 그 이상이면 최초 시작단계로 되돌아가고, 그 미만이면 중앙 룸콘의 표시부에 난방능력이 부족상태임을 표시해주는 단계;를 더 실시하는 것을 특징으로 한다.

한편, 초기 중앙 룸콘에 설치되어 있는 난방온도 자동 조절키가 "온"되는지를 실시간으로 판단한 결과 "오프"상태이면 현재 밸브가 열려져 있는 상태의 각방에 대한 환수온도를 검출하여 정해진 기억장소(A)에 저장하는 단계와; 이어서 제 2 타이머의 구동을 시작한 후 상기 제 2 타이머에 의해 정해진 제 2 시간(t2)이 경과되는지를 판단하는 단계와; 제 2 시간이 경과되면 그때 밸브가 열려져 있는 상태의 각방 환수온도를 검출하여 정해진 기억장소(B)에 저장하는 단계와; 제 2 시간 계수 이전에 검출하여 정해진 기억장소(A)에 저장해 놓은 각방의 환수온도 대비 제 2 시간이 경과된 후 검출하여 정해진 기억장소(B)에 저장해 놓은 각방 환수온도의 차를 방 별로 각각 산출하여 모든 방의 환수온도 차가 정해진 포화판단온도(±X℃) 범위 이내인지를 판단하여 그 이상이면 현재 밸브가 열려져 있는 상태의 각방에 대한 환수온도를 검출하여 정해진 기억장소(A)에 저장하는 단계로 되돌아가는 단계와; 상기에서 판단한 결과 모든 방의 환수온도 차가 정해진 포화판단온도(±X℃) 범위 이내이면 현재 밸브가 열려져 있는 방들의 환수온도에 대한 평균치를 계산하여 정해진 기억장소(C)에 저장하는 단계와; 상기에서 계산된 각방의 환수온도 평균치가 정해진 제 3 한계온도(Y3℃) 이상인지를 판단하는 단계와; 상기에서 판단한 결과 각방의 환수온도 평균치가 제 3 한계온도(Y3℃) 이상이면 열원 또는 보일러의 출탕온도(Tout)가 최소치(Tmin)인지 또는 그 이상인지를 판단하는 단계와; 상기에서 판단한 결과 최소치(Tmin)이면 열원 또는 보일러의 출탕설정온도(Tset)를 유지시키고, 최소치(Tmin) 이상이면 열원 또는 보일러의 출탕설정온도(Tset)를 1단계 낮춘 후 최초 시작단계로 되돌아가는 단계;를 더 실시하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기에서 각방의 환수온도 평균치가 제 3 한계온도(Y3℃) 미만이면 각방의 환수온도 평균치가 정해진 제 4 한계온도(Y4℃) 미만인지를 판단하는 단계와; 상기에서 판단한 결과 각방의 환수온도 평균치가 제 4 한계온도(Y4℃) 이상이면 현재상태를 유지시키는 단계와; 상기에서 판단한 결과 각방의 환수온도 평균치가 제 4 한계온도(Y4℃) 미만이면 열원 또는 보일러의 출탕온도(Tout)가 최대치(Tmax)인지 또는 그 이하인지를 판단하는 단계와; 상기에서 판단한 결과 최대치(Tmax)이면 열원 또는 보일러의 출탕설정온도(Tset)를 유지시키고, 최대치(Tmax) 이하이면 열원 또는 보일러의 출탕설정온도(Tset)를 1단계 높여준 다음 상기에서 밸브 "온" 조건을 갖는 모든 방의 환수온도가 정해진 난방최저온도 이상인지를 판단하는 단계로 되돌아가는 단계;를 더 실시하는 것을 특징으로 한다.

상기에 있어서 제 1 시간은 난방 "온" 상태를 갖는 각방의 모든 초기 환수온도가 각각 포화온도에 이르기에 충분한 시간인 3-7분으로 설정한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 제 2 시간은 난방 "온" 상태를 갖는 각방의 모든 환수온도 차가 각각 정해진 포화온도에 이르기에 충분한 시간인 1-3분으로 설정한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 정해진 포화판단온도(±X℃) 범위는 제 2 시간 계수 이전에 정해진 기억장소(A)에 저장해 둔 각방의 환수온도에서 제 2 시간 경과 후 정해진 기억장소(B)에 저장해 둔 각방의 환수온도 차의 절대값이 ±1℃ 내지 ±3℃의 절대값이 되도록 설정한 것을 특징으로 한다.

한편, 제 1 내지 제 4 한계온도(Y1℃)(Y2℃)(Y3℃)(Y4℃)는 제 2 한계온도(Y2℃) < 제 1 한계온도(Y1℃) < 제 4 한계온도(Y4℃) < 제 3 한계온도(Y3℃) 순으로 설정하되, 제 1 한계온도(Y1℃)는 34-36℃로, 제 2 한계온도(Y2℃)는 29-31℃로, 제 3 한계온도(Y2℃)는 44-46℃로, 제 4 한계온도(Y2℃)는 39-41℃로 각각 설정한 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 방법에 의하면, 각방 난방 시스템에 구비된 중앙 룸콘에 난방온도 자동 조절키를 부가 설치하고, 사용자가 상기 난방온도 자동 조절키를 통해 절약 모드인 난방온도 자동 조절기능을 선택하게 되면 1년 365일 계절에 관계없이 동일한 방의 온도(29~36℃ 또는 39~46℃)가 유지되도록 할 수 있어 사용자에게 항상 쾌적한 환경을 제공할 수 있고, 또한 보일러의 출탕수 온도를 자동으로 조절할 수 있어 에너지를 그만큼 대폭 절약할 수 있을 뿐만 아니라 제품의 사용에 따른 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명 방법이 적용된 각방 난방 시스템의 개략적인 전체 블록 구성도.
도 2는 본 발명 방법을 설명하기 위한 플로우챠트.
도 3은 본 발명 방법에 의해 각방의 난방온도가 자동으로 조절되는 상태를 보인 그래프.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 방법이 적용된 각방 난방 시스템의 개략적인 전체 블록 구성도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명 방법을 설명하기 위한 플로우챠트를 나타낸 것이며, 도 3은 본 발명 방법에 의해 각방의 난방온도가 자동으로 조절되는 상태를 보인 그래프를 나타낸 것이다.

먼저, 본 발명 방법이 적용된 각방 난방 시스템은, 크게 지역난방 시스템 등을 포함하는 열원 또는 보일러(1)와, 제 1 및 제 2 타이머와 EEPROM 등과 같은 기억장치 등을 구비한 각방 제어기(2), 실내온도검출센서(31)를 구비하고 각방에 설치되는 수개의 룸콘(3), 난방온도 자동 조절키(81)를 구비하고 거실 등에 설치되어 각방의 난방상태를 포함하여 온수사용 상태 등을 모니터링해 줌과 동시에 해당 룸콘이 설치된 방에 대한 난방 제어를 실시하는 중앙 룸콘(8), 각방마다 난방 수를 제어해주는 수개의 밸브(4), 각방의 밸브(4)를 통과한 난방 환수온도를 각각 검출하는 수개의 난방환수 온도검출센서(6), 열원 또는 보일러(1)의 출탕온도를 검출하는 출탕온도 검출센서(7) 및 제어기(2)의 제어를 받아 상기 밸브(4)들의 개폐를 제어하는 수개의 밸브 구동기(5)를 구비하고 있다.

이와 같은 구성을 갖는 각방 난방 시스템은 통상시 본 발명 방법을 실행하기에 앞서 중앙 룸콘(8)을 포함하여 각방의 룸콘(3)들 중 어느 하나에서라도 난방 "온"신호가 입력되면 제어기(2)에서 이를 인식하고 해당 방의 밸브들을 각각 100% 개도시켜 최초 제 1 타이머(도시 생략함)에 의해 정해진 제 1 시간(t1)을 유지시켜 준 다음 각방에 설치되어 있는 난방환수 온도검출센서(6)들을 통해 각방의 환수온도를 검출하여 EEPROM 등과 같은 저장장치의 특정위치에 저장해 두고, 이후 제 2 타이머에 의해 정해진 제 2 시간(t2) 마다 100% 개방된 밸브에 해당하는 각 방의 환수온도를 측정하여 전회 측정치와의 차가 포화판단온도(±X℃) 범위인 경우, 환수온도가 가장 낮은 방의 밸브 개도량을 100%로 유지시켜 주고 이를 기준으로 하여 나머지 각방 밸브의 개도량은 각방별 환수온도 차에 대응하는 비율로 비례적으로 낮추어 주어 각방에 공급되는 열량이 자동으로 변경되게 제어하는 기능을 가지고 있다.

이와 같이 난방 "온"신호가 입력된 방들의 밸브 개도 량이 각방별 환수온도 차에 대응하는 비율로 비례적으로 낮춰주는 작동이 실시되고 있는 도중 상기 제어기(2)에서는 중앙 룸콘(8)에 설치되어 있는 난방온도 자동 조절키(81)가 사용자에 의해 "온"되는지를 실시간으로 판단하게 된다(S1).

그 결과 사용자에 의해 중앙 룸콘(8)에 설치되어 있는 난방온도 자동 조절키(81)가 "온"되었음이 검출되면 그 시점에서 현재 밸브가 열려져 있는 상태의 각방에 대한 환수온도를 각각 검출하여 도시는 생략하였으나 제어기(2) 내에 설치되어 있는 EEPROM 등과 같은 저장장치 내의 특정장소 즉, 정해진 기억장소(A)에 저장하게 된다(S2).

이어서 도시는 생략하였으나 제어기(2) 내에 구비된 제 2 타이머를 작동시킨 후 상기 제 2 타이머에 의해 정해진 제 2 시간(t2)이 경과될 때까지 계수를 지속하게 된다(S3).

이때, 상기 제 1 시간(t1)으로는 난방 "온" 상태를 갖는 각방의 모든 초기 환수온도가 각각 포화온도에 이르기에 충분한 시간으로 실험에 의해 얻어진 3-7분으로 설정하였고, 상기 제 2 시간(t2)으로는 난방 "온" 상태를 갖는 각방의 모든 환수온도 차가 각각 정해진 포화온도(±X℃)에 이르기에 충분한 시간으로 시험에 의해 얻어진 1-3분으로 설정하였다.

한편, 상기와 같이 제 2 시간(t2)을 계수한 결과 제 2 시간이 경과되면 그때 밸브가 열려져 있는 상태의 각방 환수온도를 각각 검출하여 EEPROM 등과 같은 저장장치의 정해진 기억장소(B)에 저장(S4)하고, 상기에서 제 2 시간의 계수 시작 이전에 검출하여 정해진 기억장소(A)에 저장해 놓은 각방의 환수온도 대비 제 2 시간이 경과된 후 다시 검출하여 정해진 기억장소(B)에 저장해 놓은 각방 환수온도의 차를 방 별로 각각 산출한 다음 모든 방의 환수온도 차가 정해진 포화판단온도(±X℃) 범위 이내인지를 판단(S5)하여 그 이상이면 아직 모든 방의 환수온도 차가 정해진 포화판단온도(±X℃) 범위 이내로 좁혀지지 않은 상태이므로 현재 밸브가 열려져 있는 상태의 각방에 대한 환수온도를 검출하여 정해진 기억장소(A)에 저장하는 단계(S2)로 되돌아가 그 이후를 반복 수행하게 된다.

즉, 정해진 기억장소(A)에 저장해 놓은 각방의 환수온도 대비 정해진 기억장소(B)에 저장해 놓은 각방 환수온도의 차가 모두 정해진 포화판단온도(±X℃) 범위 이내에 들지 않고 그들 중 어느 하나라도 정해진 포화판단온도(±X℃) 범위 이상이면 모든 방의 환수온도 차가 정해진 포화판단온도(±X℃) 범위 이내로 좁혀질 때까지 현재 밸브가 열려져 있는 상태의 각방에 대한 환수온도를 검출하여 정해진 기억장소(A)에 저장하는 단계(S2)부터 그 이하의 단계를 반복 수행하게 된다.

그러나, 상기에서 판단한 결과 모든 방의 환수온도 차가 정해진 포화판단온도(±X℃) 범위 이내로 좁혀졌으면 현재 밸브가 열려져 있는 방들의 환수온도에 대한 평균치를 계산하여 EEPROM의 정해진 기억장소(C)에 저장하게 된다(S6).

이때, 상기 정해진 포화판단온도(±X℃) 범위는 제 2 시간(t2)을 계수하기 이전에 저장장소(A)에 저장해 둔 각방의 환수온도에서 제 2 시간(t2)이 경과된 후 저장장소(B)에 저장해 둔 각방의 환수온도 차에 대한 절대값이 ±1℃ 내지 ±3℃을 갖도록 시험을 통해 얻어 설정하였다.

또한, 상기에서 각방의 환수온도 평균치가 계산되면 그 값이 난방온도 자동 조절기능에서 높은 측으로 정해진 제 1 한계온도(Y1℃), 예를 들어 34-36℃ 이상인지를 판단(S7)하여, 만약 각방의 환수온도 평균치가 제 1 한계온도(Y1℃) 이상이면 출탕온도 검출센서(7)를 통해 검출되는 열원 또는 보일러의 출탕온도(Tout)가 최소치(Tmin)인지 또는 그 이상인지를 판단하게 된다(S8).

이와 같이 판단한 결과 열원 또는 보일러의 현재 출탕온도(Tout)가 최소치(Tmin)(예를 들어 39-41℃)이면 열원 또는 보일러의 출탕설정온도(Tset)를 현재 상태로 유지시키고(S9), 최소치(Tmin) 이상이면 열원 또는 보일러의 출탕설정온도(Tset)를 1단계 낮춘 후(S10) 최초 시작단계(S1)로 되돌아가게 된다.

이때, 상기 열원 또는 보일러의 출탕설정온도(Tset)를 1단계를 낮추거나 올릴 때 기준이 되는 온도는 해당 열원 또는 보일러의 열량에 따라 다르게 설정할 수 있는데, 본 발명에서는 예를 들어 1단계당 1-2℃로 설정하였다.

한편, 상기 단계(S7)에서 판단한 결과 각방의 환수온도 평균치가 제 1 한계온도(Y1℃) 미만이면, 이번에는 각방의 환수온도 평균치가 정해진 제 2 한계온도(Y2℃)인 예를 들어 29-31℃ 미만인지를 판단(S11)하여 그 결과 각방의 환수온도 평균치가 제 2 한계온도(Y2℃)보다는 높으면 열원 또는 보일러(1)의 출탕설정온도(Tset)를 현재 상태로 유지시켜 주게 된다.

그러나, 상기에서 판단한 결과 각방의 환수온도 평균치가 제 2 한계온도(Y2℃)인 29-31℃ 미만이면 열원 또는 보일러의 출탕온도(Tout)가 최대치(Tmax)(예를 들어 80-85℃)인지 또는 그 이하인지를 판단(S12)하는 된다.

상기에서 판단한 결과 최대치(Tmax)인 80-85℃이면 열원 또는 보일러의 출탕설정온도(Tset)를 현재상태로 유지시키고(S13), 최대치(Tmax) 이하이면 열원 또는 보일러의 출탕설정온도(Tset)를 1단계 높여(예를 들어 1-2℃)주게 된다(S14).

이와 같이 열원 또는 보일러의 출탕온도(Tout)가 최대치(Tmax)라서 출탕설정온도(Tset)를 현재상태로 유지시켜 주거나, 또는 최대치(Tmax) 이하이어서 열원 또는 보일러의 출탕설정온도(Tset)를 1단계 높여(예를 들어 1-2℃) 준 후, 상기 제어기(2)는 밸브 "온" 조건을 갖는 모든 방의 환수온도가 정해진 난방최저온도 이상인지를 판단(S15)하여 그 이상이면 최초 시작단계(S1)로 되돌아가 처음부터 다시 시작하고, 그 미만이면 중앙 룸콘(8)의 표시부(82)에 현재 열원 또는 보일러(1)로는 그 열량이 부족하여 각방에 대한 난방을 실시할 수 없는 난방능력 부족상태임을 표시(S16)해주게 되므로 사용자가 이를 인식하고 필요한 조치를 조속히 취할 수 있게 된다.

한편, 본 발명 방법의 작동 초기에 제어기(2)에서 중앙 룸콘(8)에 설치되어 있는 난방온도 자동 조절키(81)가 "온"되는지를 실시간으로 판단한 결과 "오프"상태이면 난방온도 자동 조절키(81)가 "온"되었을 때와 마찬가지로 그 시점에서 현재 밸브가 열려져 있는 상태의 각방에 대한 환수온도를 각각 검출하여 도시는 생략하였으나 제어기(2) 내에 설치되어 있는 EEPROM 등과 같은 저장장치 내의 특정장소 즉, 정해진 기억장소(A)에 저장하게 된다(S17).

이어서 도시는 생략하였으나 제어기(2) 내에 구비된 제 2 타이머를 작동시킨 후 상기 제 2 타이머에 의해 정해진 제 2 시간(t2)이 경과될 때까지 계수(S18)를 지속하다가, 제 2 타이머에 의해 설정된 제 2 시간(즉, 1-3분)이 경과되면 그때 밸브가 열려져 있는 상태의 각방 환수온도를 각각 검출하여 EEPROM 등과 같은 저장장치의 정해진 기억장소(B)에 저장(S19)한다.

이어서 제 2 시간의 계수 시작 이전에 검출하여 정해진 기억장소(A)에 저장해 놓은 각방의 환수온도 대비 제 2 시간이 경과된 후 다시 검출하여 정해진 기억장소(B)에 저장해 놓은 각방 환수온도의 차를 방 별로 각각 산출한 다음 모든 방의 환수온도 차가 정해진 포화판단온도 범위(±X℃; 즉 ±1℃ 내지 ±3℃) 이내인지를 판단(S20)하여 그 이상이면 아직 모든 방의 환수온도 차가 정해진 포화판단온도(±X℃) 범위 이내로 좁혀지지 않은 상태이므로 현재 밸브가 열려져 있는 상태의 각방에 대한 환수온도를 검출하여 정해진 기억장소(A)에 저장하는 단계(S17)로 되돌아가 그 이후를 반복 수행하게 된다.

즉, 정해진 기억장소(A)에 저장해 놓은 각방의 환수온도 대비 정해진 기억장소(B)에 저장해 놓은 각방 환수온도의 차가 모두 정해진 포화판단온도(±X℃) 범위 이내에 들지 않고 그들 중 어느 하나라도 정해진 포화판단온도(±X℃) 범위 이상이면 모든 방의 환수온도 차가 정해진 포화판단온도(±X℃) 범위 이내로 좁혀질 때까지 현재 밸브가 열려져 있는 상태의 각방에 대한 환수온도를 검출하여 정해진 기억장소(A)에 저장하는 단계(S17)부터 그 이하의 단계를 반복 수행하게 된다.

그러나, 상기에서 판단한 결과 모든 방의 환수온도 차가 정해진 포화판단온도(±X℃) 범위인 ±1℃ 내지 ±3℃ 이내로 좁혀졌으면 현재 밸브가 열려져 있는 방들의 환수온도에 대한 평균치를 계산하여 EEPROM의 정해진 기억장소(C)에 저장하게 된다(S21).

또한, 상기에서 각방의 환수온도 평균치가 계산되면 그 값이 난방온도 자동 조절기능에서 높은 측으로 정해진 제 3 한계온도(Y3℃), 예를 들어 44-46℃ 이상인지를 판단(S22)하여, 만약 각방의 환수온도 평균치가 제 3 한계온도(Y3℃) 이상이면 출탕온도 검출센서(7)를 통해 검출되는 열원 또는 보일러의 출탕온도(Tout)가 최대치(Tmax)인지 또는 그 이상인지를 판단하게 된다(S23).

이와 같이 판단한 결과 열원 또는 보일러의 현재 출탕온도(Tout)가 최대치(Tmax)(예를 들어 80-85℃)이면 열원 또는 보일러의 출탕설정온도(Tset)를 현재 상태로 유지시키고(S24), 최대치(Tmax) 이상이면 열원 또는 보일러의 출탕설정온도(Tset)를 1단계(예를 들어 1-2℃) 높인 후(S25) 최초 시작단계(S1)로 되돌아가게 된다.

한편, 상기 단계(S22)에서 판단한 결과 각방의 환수온도 평균치가 제 3 한계온도(Y3℃) 미만이면, 이번에는 각방의 환수온도 평균치가 정해진 제 4 한계온도(Y2℃)인 예를 들어 39-41℃ 미만인지를 판단(S26)하여 그 결과 각방의 환수온도 평균치가 제 4 한계온도(Y4℃)보다는 높으면 열원 또는 보일러(1)의 출탕설정온도(Tset)를 현재 상태로 유지시켜 주게 된다.

그러나, 상기에서 판단한 결과 각방의 환수온도 평균치가 제 4 한계온도(Y4℃)인 39-41℃ 미만이면 열원 또는 보일러의 출탕온도(Tout)가 최소치(Tmin)(예를 들어 38-40℃)인지 또는 그 이하인지를 판단(S27)하는 된다.

상기에서 판단한 결과 최소치(Tmin)인 38-40℃이면 열원 또는 보일러의 출탕설정온도(Tset)를 현재상태로 유지시키고(S28), 최소치(Tmin) 이하이면 열원 또는 보일러의 출탕설정온도(Tset)를 1단계 높여(예를 들어 1-2℃)주게 된다(S29).

이와 같이 열원 또는 보일러의 출탕온도(Tout)가 최소치(Tmin)라서 출탕설정온도(Tset)를 현재상태로 유지시켜 주거나, 또는 최소치(Tmin) 이하이어서 열원 또는 보일러의 출탕설정온도(Tset)를 1단계 높여(예를 들어 1-2℃) 준 후, 상기 제어기(2)는 밸브 "온" 조건을 갖는 모든 방의 환수온도가 정해진 난방최저온도 이상인지를 판단(S15)하여 그 이상이면 최초 시작단계(S1)로 되돌아가 처음부터 다시 시작하고, 그 미만이면 중앙 룸콘(8)의 표시부(82)에 현재 열원 또는 보일러(1)로는 그 열량이 부족하여 각방에 대한 난방을 실시할 수 없는 난방능력 부족상태임을 표시해주게 되므로 사용자가 이를 인식하고 필요한 조치를 조속히 취할 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명에서는 사용자가 중앙 룸콘(8)에 설치되어 있는 난방온도 자동 조절키를 통해 절약 모드인 난방온도 자동 조절기능을 선택 또는 석택하지 않았내에 대응하여 1년 365일 계절에 관계없이 동일한 방의 온도(즉, 난방온도 자동 조절기능을 선택한 경우 29~36℃, 난방온도 자동 조절기능을 선택하지 않은 경우에는 39~46℃)가 유지되도록 함으로써 사용자에게 항상 쾌적한 환경을 제공할 수 있고, 또한 보일러의 출탕수 온도를 환수온도 평균치 및 현재 출탕온도에 대응하여 자동으로 업/다운 조절해 줌으로써 에너지를 그만큼 대폭 절약할 수 있을 뿐만 아니라 제품의 사용에 따른 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있는 것이다.

상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

1 : 열원 또는 보일러
2 : 제어기
3 : 룸콘 31 : 실내온도검출센서
4 : 밸브
5 : 밸브 구동기
6 : 난방환수 온도검출센서
7 : 출탕온도 검출센서
8 : 중앙 룸콘 81 : 난방온도 자동 조절키

Claims

열원 또는 보일러(1)와, 제 1 및 제 2 타이머와 기억장치를 구비한 각방 제어기(2), 실내온도검출센서(31)를 구비하고 각방에 설치되는 수개의 룸콘(3), 난방온도 자동 조절키(81)를 구비한 중앙 룸콘(8), 각방마다 난방 수를 제어해주는 수개의 밸브(4), 각방의 밸브(4)를 통과한 난방 환수온도를 각각 검출하는 수개의 난방환수 온도검출센서(6), 열원 또는 보일러(1)의 출탕온도를 검출하는 출탕온도 검출센서(7) 및 제어기(2)의 제어를 받아 상기 밸브(4)들의 개폐를 제어하는 수개의 밸브 구동기(5)를 구비하고, 중앙 룸콘(8)을 포함하여 각방의 룸콘(3)들 중 어느 하나에서라도 난방 "온"신호가 입력되면 제어기(2)에서 이를 인식하고 해당 방의 밸브들을 각각 100% 개도시켜 최초 제 1 타이머에 의해 정해진 제 1 시간(t1)을 유지시켜 주며, 이후 제 2 타이머에 의해 정해진 제 2 시간(t2) 마다 100% 개방된 밸브에 해당하는 각 방의 환수온도를 측정하여 전회 측정치와의 차가 포화판단온도(±X℃) 범위인 경우, 환수온도가 가장 낮은 방의 밸브 개도량을 100%로 유지시켜 주고 이를 기준으로 하여 나머지 각방 밸브의 개도량은 각방별 환수온도 차에 대응하는 비율로 비례적으로 낮추어 주어 각방에 공급되는 열량이 자동으로 변경되게 제어하는 각방 난방 시스템에서의 각방 난방온도 자동 제어방법에 있어서,
상기에서 난방 "온"신호가 입력된 방들의 밸브 개도 량이 각방별 환수온도 차에 대응하는 비율로 비례적으로 낮춰진 상태에 있을 때, 상기 제어기(2)에서 중앙 룸콘(8)에 설치되어 있는 난방온도 자동 조절키(81)가 사용자에 의해 "온"되는지를 실시간으로 판단하는 단계(S1)와;
상기에서 판단한 결과 사용자에 의해 난방온도 자동 조절키(81)가 "온"되면 현재 밸브가 열려져 있는 상태의 각방에 대한 환수온도를 검출하여 정해진 기억장소(A)에 저장하는 단계(S2)와;
이어서 제 2 타이머의 구동을 시작한 후 상기 제 2 타이머에 의해 정해진 제 2 시간(t2)이 경과되는지를 판단하는 단계(S3)와;
제 2 시간(t2)이 경과되면 그때 밸브가 열려져 있는 상태의 각방 환수온도를 각각 검출하여 정해진 기억장소(B)에 저장하는 단계(S4)와;
제 2 시간(t2) 계수 이전에 검출하여 정해진 기억장소(A)에 저장해 놓은 각방의 환수온도 대비 제 2 시간(t2)이 경과된 후 검출하여 정해진 기억장소(B)에 저장해 놓은 각방 환수온도의 차를 방 별로 각각 산출한 다음, 모든 방의 환수온도 차가 정해진 포화판단온도(±X℃) 범위 이내인지를 판단(S5)하여 그 이상이면 현재 밸브가 열려져 있는 상태의 각방에 대한 환수온도를 검출하여 정해진 기억장소(A)에 저장하는 단계(S2)로 되돌아가는 단계와;
상기 단계(S5)에서 판단한 결과, 모든 방의 환수온도 차가 정해진 포화판단온도(±X℃) 범위 이내이면 현재 밸브가 열려져 있는 방들의 환수온도에 대한 평균치를 계산하여 정해진 기억장소(C)에 저장하는 단계(S6)와;
상기 단계(S6)에서 계산된 각방의 환수온도 평균치가 정해진 제 1 한계온도(Y1℃) 이상인지를 판단하는 단계(S7)와;
상기 단계(S7)에서 판단한 결과 각방의 환수온도 평균치가 제 1 한계온도(Y1℃) 이상이면 열원 또는 보일러(1)의 출탕온도(Tout)가 최소치(Tmin)인지를 판단하는 단계(S8)와;
상기 단계(S8)에서 판단한 결과, 최소치(Tmin)이면 열원 또는 보일러(1)의 출탕설정온도(Tset)를 유지시키고(S9), 최소치(Tmin) 이상이면 열원 또는 보일러(1)의 출탕설정온도(Tset)를 1단계 낮춘(S10) 후 최초 시작단계(S1)로 되돌아가는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 각방 난방 시스템에서의 각방 난방온도 자동 제어방법.
청구항 1에 있어서,
상기 단계(S7)에서 각방의 환수온도 평균치를 판단한 결과, 제 1 한계온도(Y1℃) 미만이면 각방의 환수온도 평균치가 상기 제 1 한계온도(Y1℃)보다 낮게 정해진 제 2 한계온도(Y2℃) 미만인지를 판단하는 단계(S11)와;
상기 단계(S11)에서 판단한 결과, 각방의 환수온도 평균치가 제 2 한계온도(Y2℃) 이상이면 현재상태를 유지시키는 단계와;
상기 단계(S11)에서 판단한 결과, 각방의 환수온도 평균치가 제 2 한계온도(Y2℃) 미만이면 열원 또는 보일러의 출탕온도(Tout)가 최대치(Tmax)인지를 판단하는 단계(S12)와;
상기 단계(S12)에서 판단한 결과, 최대치(Tmax)이면 열원 또는 보일러(1)의 출탕설정온도(Tset)를 유지시키고(S13), 최대치(Tmax) 이하이면 열원 또는 보일러(1)의 출탕설정온도(Tset)를 1단계 높여주는 단계(S14)와;
이어서 밸브 "온" 조건을 갖는 모든 방의 환수온도가 정해진 난방최저온도 이상인지를 판단(S15)하여 그 이상이면 최초 시작단계(S1)로 되돌아가고, 그 미만이면 중앙 룸콘(8)의 표시부(82)에 현재 열원 또는 보일러(1)에 대한 난방능력이 부족상태임을 표시해주는 단계(S16);를 더 실시하는 것을 특징으로 하는 각방 난방 시스템에서의 각방 난방온도 자동 제어방법.
청구항 1에 있어서,
초기 중앙 룸콘(8)에 설치되어 있는 난방온도 자동 조절키(81)가 "온"되는지를 실시간으로 판단(S1)한 결과 "오프"상태이면, 현재 밸브가 열려져 있는 상태의 각방에 대한 환수온도를 검출하여 정해진 기억장소(A)에 저장하는 단계(S17)와;
이어서 제 2 타이머의 구동을 시작한 후 상기 제 2 타이머에 의해 정해진 제 2 시간(t2)이 경과되는지를 판단하는 단계(S18)와;
제 2 시간(t2)이 경과되면 그때 밸브가 열려져 있는 상태의 각방 환수온도를 검출하여 정해진 기억장소(B)에 저장하는 단계(S19)와;
제 2 시간(t2) 계수 이전에 검출하여 정해진 기억장소(A)에 저장해 놓은 각방의 환수온도 대비 제 2 시간(t2)이 경과된 후 검출하여 정해진 기억장소(B)에 저장해 놓은 각방 환수온도의 차를 방 별로 각각 산출한 다음, 모든 방의 환수온도 차가 정해진 포화판단온도(±X℃) 범위 이내인지를 판단(S20)하여, 그 이상이면 현재 밸브가 열려져 있는 상태의 각방에 대한 환수온도를 검출하여 정해진 기억장소(A)에 저장하는 단계(S17)로 되돌아가는 단계와;
상기 단계(S20)에서 판단한 결과 모든 방의 환수온도 차가 정해진 포화판단온도(±X℃) 범위 이내이면, 현재 밸브가 열려져 있는 방들의 환수온도에 대한 평균치를 계산하여 정해진 기억장소(C)에 저장하는 단계(S21)와;
상기 단계(S21)에서 계산된 각방의 환수온도 평균치가 제 1 한계온도(Y1℃)보다 높게 정해진 제 3 한계온도(Y3℃) 이상인지를 판단하는 단계(S22)와;
상기 단계(S22)에서 판단한 결과 각방의 환수온도 평균치가 제 3 한계온도(Y3℃) 이상이면, 열원 또는 보일러(1)의 출탕온도(Tout)가 최소치(Tmin)인지를 판단하는 단계(S23)와;
상기 단계(S23)에서 판단한 결과 최소치(Tmin)이면, 열원 또는 보일러(1)의 출탕설정온도(Tset)를 유지시키고(S24), 최소치(Tmin) 이상이면 열원 또는 보일러(1)의 출탕설정온도(Tset)를 1단계 낮춘(S25) 후 최초 시작단계(S1)로 되돌아가는 단계;를 더 실시하는 것을 특징으로 하는 각방 난방 시스템에서의 각방 난방온도 자동 제어방법.
청구항 3에 있어서,
상기 단계(S22)에서 각방의 환수온도 평균치를 판단한 결과 제 3 한계온도(Y3℃) 미만이면, 각방의 환수온도 평균치가 제 1 한계온도(Y1℃)보다는 높고 제 3 한계온도(Y3℃)보다는 낮게 정해진 제 4 한계온도(Y4℃) 미만인지를 판단하는 단계(S26)와;
상기 단계(S26)에서 판단한 결과 각방의 환수온도 평균치가 제 4 한계온도(Y4℃) 이상이면 현재상태를 유지시키는 단계와;
상기 단계(S26)에서 판단한 결과 각방의 환수온도 평균치가 제 4 한계온도(Y4℃) 미만이면, 열원 또는 보일러(1)의 출탕온도(Tout)가 최대치(Tmax)인지를 판단하는 단계(S27)와;
상기 단계(S27)에서 판단한 결과 최대치(Tmax)이면 열원 또는 보일러(1)의 출탕설정온도(Tset)를 유지시키고(S28), 최대치(Tmax) 이하이면 열원 또는 보일러(1)의 출탕설정온도(Tset)를 1단계 높여준(S25) 다음 밸브 "온" 조건을 갖는 모든 방의 환수온도가 정해진 난방최저온도 이상인지를 판단하는 단계(S15)로 되돌아가는 단계;를 더 실시하는 것을 특징으로 하는 각방 난방 시스템에서의 각방 난방온도 자동 제어방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제 1 시간(t1)은,
난방 "온" 상태를 갖는 각방의 모든 초기 환수온도가 각각 포화온도(±X℃)에 이르기에 충분한 시간인 3-7분으로 설정한 것을 특징으로 하는 각방 난방 시스템에서의 각방 난방온도 자동 제어방법.
청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
상기 제 2 시간(t2)은,
난방 "온" 상태를 갖는 각방의 모든 환수온도 차가 각각 정해진 포화온도(±X℃)에 이르기에 충분한 시간인 1-3분으로 설정한 것을 특징으로 하는 각방 난방 시스템에서의 각방 난방온도 자동 제어방법.
청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
정해진 포화판단온도(±X℃) 범위는,
제 2 시간(t2) 계수 이전에 정해진 기억장소(A)에 저장해 둔 각방의 환수온도에서 제 2 시간(t2) 경과 후 정해진 기억장소(B)에 저장해 둔 각방의 환수온도 차의 절대값이 ±1℃ 내지 ±3℃가 되도록 설정한 것을 특징으로 하는 각방 난방 시스템에서의 각방 난방온도 자동 제어방법.
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