KR101500943B1 - 난방공급 및 난방환수 온도센서를 이용한 보일러의 난방 연소 제어방법 - Google Patents

난방공급 및 난방환수 온도센서를 이용한 보일러의 난방 연소 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101500943B1
KR101500943B1 KR1020130075660A KR20130075660A KR101500943B1 KR 101500943 B1 KR101500943 B1 KR 101500943B1 KR 1020130075660 A KR1020130075660 A KR 1020130075660A KR 20130075660 A KR20130075660 A KR 20130075660A KR 101500943 B1 KR101500943 B1 KR 101500943B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
temperature
heating
heat recovery
supply
heat
Prior art date
Application number
KR1020130075660A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150002161A (ko
Inventor
이정민
주기동
Original Assignee
린나이코리아 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 린나이코리아 주식회사 filed Critical 린나이코리아 주식회사
Priority to KR1020130075660A priority Critical patent/KR101500943B1/ko
Publication of KR20150002161A publication Critical patent/KR20150002161A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101500943B1 publication Critical patent/KR101500943B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/20—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24H9/2007—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/04—Sensors
    • F24D2220/042—Temperature sensors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Combustion (AREA)

Abstract

본 발명은 난방공급 및 난방환수 온도센서를 이용한 보일러의 난방 연소 제어방법에 관한 것으로 특히, 난방 연소지시신호가 출력되면, 제어부에서 난방공급 온도센서를 통해 난방공급 초기온도(Tai)를 검출하고, 열량변화에 따른 난방공급 온도 변화율을 검출하기 위해 버너에 정해진 난방열량(X ㎉)을 공급하는 단계와; 현재 난방공급 온도(Ta)에서 난방공급 초기온도(Tai)를 빼내어 난방공급 온도 변화값(Tx)을 검출하는 단계와; 제어부 내에 기 입력되어 있는 계산식에 의거하여 난방공급 설정온도(Tsa)를 계산하는 단계와; 난방환수 온도센서를 통해 검출되는 현재 난방환수 온도(Tb)가 정해진 시간 내에 정해진 온도차 이내로 안정되었는지를 판단하는 단계와; 현재 난방환수 온도(Tb)가 안정되면 제어부 내에 기 입력되어 있는 난방환수 설정온도(Tsb)에서 현재 난방환수 온도(Tb)를 빼내어 난방환수 온도차(Ty)를 계산하는 단계와; 상기에서 계산된 난방환수 온도차(Ty)가 "0"인지를 판단하여 "0"이면, 현재 난방환수 온도(Tb)가 안정되었는지를 판단하는 단계로 되돌아가는 단계와; 난방환수 온도차(Ty)가 "0"이 아니면 난방환수 온도차(Ty) 만큼 난방공급 설정온도를 변경 저장하고, 현재 난방환수 온도(Tb)가 안정되었는지를 판단하는 단계로 되돌아가는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
따라서, 난방부하에 따라 필요한 열량만을 공급하여 불필요한 손실을 없애고 최적의 상태로 난방온도 제어가 가능하고, 초기 열량 공급시 일정열량을 공급하여 난방공급 온도의 변화율을 측정하여 난방공급 설정온도를 정하되, 난방환수 온도가 난방환수 설정온도에 도달되었는지 여부를 판단하여 도달되지 않은 경우는 그에 맞는 난방공급 설정온도를 변경하여 난방환수 설정온도를 맞춰 난방을 함으로써 보일러 자체의 상품성과 난방 연소 제어에 따른 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있다.

Description

난방공급 및 난방환수 온도센서를 이용한 보일러의 난방 연소 제어방법{Method for controlling combustion of boiler using temperature sensor for supplying and returing hot water}
본 발명은 난방공급 및 난방환수 온도센서를 이용한 보일러의 난방 연소 제어방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 난방공급 온도센서와 난방환수 온도센서를 이용하여 빠르고 정확하게 원하는 난방 열량을 제어할 수 있고, 난방공급 온도의 변화를 기준값과 비교하여 난방부하가 어느 정도인지 판단한 다음 난방공급 온도를 정할 수 있도록 하여 빠르게 원하는 난방환수 온도를 맞출 수 있으며, 또한 원하는 난방온도를 맞추기 위해 난방부하에 따른 난방공급 온도 설정이 가능하도록 하여 최적 상태의 난방 열량제어가 가능하도록 발명한 것이다.
일반적으로, 보일러는 난방과 온수의 공급을 위하여 설치되는 장치로, 각종 연료를 연소시키면서 발생하는 열을 이용하여 물을 데우고, 데워진 물을 직접 이용하거나, 가정 또는 각종 건물들의 난방에 이용되도록 하는 것으로서, 그 크기에 따라 가정용으로 이용되는 소형 보일러에서부터 산업용으로 이용되는 대형 보일러까지 널리 개발되고 사용되고 있을 뿐만 아니라, 사용되는 연료에 따라서 기름보일러 및 가스보일러 등으로 구분되며 다양한 종류의 보일러가 개발되고 사용되어지고 있다.
이와 같은 종래 보일러에서는 난방공급 온도센서나 난방환수 온도센서 중 어느 하나만 사용하여 난방 공급 측 또는 난방 환수 측의 순환수의 온도를 측정하고 사용자가 설정한 온도(Tset)를 이용하여 연소에 필요한 가스량을 조절한다.
이러한 종래 보일러의 난방작동시 연소제어방법은 하나의 온도센서를 이용하여 난방공급의 온도를 측정하기 때문에 원하는 열량을 공급하는 것은 가능하나, 측정된 순환수의 온도가 사용자가 설정하여 제어하고자 하는 온도와 차이가 생기는 문제점이 있고, 또 난방부하에 따라 난방이 잘되고 있는지 여부는 판단할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 상기 중 난방환수 온도센서만을 이용할 경우는, 난방이 잘되고 있는지 여부를 판단하기는 쉬우나 난방부하에 따라 열량제어를 하기가 쉽지 않고, 초기 연소시에는 환수온도의 변화가 없으므로 열량제어에 어려운 문제점이 있다.
또, 종래 보일러 중 일부에서는 가스량을 제어하기 위하여 열량을 구하는 방법을 채택하고 있으나, 이 경우에 있어서도 하나의 온도센서를 이용하여 사용자 설정온도(Tset)와의 관계를 구하여 계산함에 따라 구해진 열량은 난방 공급 측이나 난방 환수 측 온도의 일측으로부터 얻어지는 데이터를 이용함으로써 난방온도의 제어가 신속하지 못한 문제점이 있다.
즉, 난방배관을 통해 난방이 잘되고 있는지는 보일러에서 공급된 순환수가 난방배관을 순환하고 보일러에 돌아오는 온도인 난방환수 온도가 얼마나 빨리 원하는 온도에 맞추어 난방을 할 수 있느냐가 에너지의 최적상태에서의 사용을 가능하게 되는데, 그렇게 하기 위해서는 난방공급 온도를 원하는 난방환수 온도를 맞추기 위해 정확히 공급해 주는 기술이 필요하다.
그러기 위해서는 난방환수온도는 난방을 해야 하는 공간의 방열 부하가 어떻게 되느냐에 따라 결정이 되어지는데, 종래 보일러에서는 이에 대한 정확한 판단 기술이 없어 난방환수온도에 맞춰 열량제어를 하는 데에는 많은 어려움이 있는 것이다.
1. 대한민국 등록특허공보 10-0254800호(2000년 02월 07일) 2. 대한민국 등록특허공보 10-0294416호(2001년 04월 16일) 3. 대한민국 등록특허공보 10-0753596호(2007년 08월 23일)
본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 난방공급 온도센서와 난방환수 온도센서를 이용하여 빠르고 정확하게 원하는 난방 열량을 제어할 수 있도록 하여 난방부하에 따라 필요한 열량만을 공급하여 불필요한 손실을 없애고 최적의 상태로 난방온도 제어가 가능하고, 또한 초기 열량 공급시 일정열량을 공급하여 난방공급 온도의 변화율을 측정하여 난방공급 설정온도를 정하며, 난방환수 온도가 난방환수 설정온도에 도달되었는지 여부를 판단하여 도달되지 않은 경우는 그에 맞는 난방공급 설정온도를 변경하여 난방환수 설정온도를 맞춰 난방을 함으로써 보일러 자체의 상품성과 난방 연소 제어에 따른 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있는 난방공급 및 난방환수 온도센서를 이용한 보일러의 난방 연소 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 난방 연소지시신호가 출력되면, 제어부에서 열교환기의 난방수 출탕부에 설치되어 있는 난방공급 온도센서를 통해 난방공급 초기온도(Tai)를 검출하고, 열량변화에 따른 난방공급 온도 변화율을 검출하기 위해 버너에 정해진 난방열량(X ㎉)을 공급하는 단계와; 난방공급 온도센서를 통해 검출되는 현재 난방공급 온도(Ta)에서 난방공급 초기온도(Tai)를 빼내어 난방공급 온도 변화값(Tx)을 검출하는 단계와; 제어부 내에 기 입력되어 있는 계산식에 의거하여 난방공급 설정온도(Tsa)를 계산하는 단계와; 열교환기의 난방수 환수부에 설치되어 있는 난방환수 온도센서를 통해 검출되는 현재 난방환수 온도(Tb)가 정해진 시간 내에 정해진 온도차 이내로 안정되었는지를 판단하는 단계와; 상기에서 판단한 결과 현재 난방환수 온도(Tb)가 정해진 시간 내에 정해진 온도차 이내로 안정되면 제어부 내에 기 입력되어 있는 난방환수 설정온도(Tsb)에서 현재 난방환수 온도(Tb)를 빼내어 난방환수 온도차(Ty)를 계산하는 단계와; 상기에서 계산된 난방환수 온도차(Ty)가 "0"인지를 판단하여 "0"이면 현재 난방환수 온도(Tb)가 정해진 시간 내에 정해진 온도차 이내로 안정되었는지를 판단하는 단계로 되돌아가는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기에서 난방환수 온도차(Ty)가 "0"인지를 판단한 결과 "0"이 아니면 상기에서 계산된 난방환수 온도차(Ty) 만큼 난방공급 설정온도를 변경하여 저장하고, 현재 난방환수 온도(Tb)가 정해진 시간 내에 정해진 온도차 이내로 안정되었는지를 판단하는 단계로 되돌아가는 단계를 더 실시하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기에서 현재 난방환수 온도(Tb)가 정해진 시간 내에 정해진 온도차 이내로 안정되었는지를 판단하는 단계는, 현재 난방환수 온도(Tb)가 정해진 시간 내에 정해진 온도차 이내로 안정될 때까지 반복 수행하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 제어부 내에 기 입력된 난방공급 설정온도(Tsa) 계산식은, 난방 환수 설정온도(Tsb)에 보일러의 기종별로 정해진 데이터 값을 갖는 상수(A)를 더한 결과값에, 제어부 내에 기 입력된 난방공급 열량변화 대비 기준온도 변화값(Tc)을 난방공급 온도 변화값(Tx)으로 나누어 나온 결과값을 곱하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 난방공급 및 난방환수 온도센서를 이용한 보일러의 난방 연소 제어방법에 의하면, 난방공급 온도센서와 난방환수 온도센서를 이용하여 빠르고 정확하게 원하는 난방 열량을 제어할 수 있도록 하여 난방부하에 따라 필요한 열량만을 공급하여 불필요한 손실을 없애고 최적의 상태로 난방온도 제어가 가능하고, 또한 초기 열량 공급시 일정열량을 공급하여 난방공급 온도의 변화율을 측정하여 난방공급 설정온도를 정하며, 난방환수 온도가 난방환수 설정온도에 도달되었는지 여부를 판단하여 도달되지 않은 경우는 그에 맞는 난방공급 설정온도를 변경하여 난방환수 설정온도를 맞춰 난방을 함으로써 보일러 자체의 상품성과 난방 연소 제어에 따른 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.
도 1은 본 발명 방법이 적용된 보일러의 개략 블록 구성도.
도 2는 본 발명 방법을 설명하기 위한 플로우챠트.
도 3a 및 도 3b는 본 발명이 적용된 보일러의 난방공급 온도 및 난방환수 온도 제어에 따른 그래프.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예 및 그에 따른 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명 방법이 적용된 보일러의 개략 블록 구성도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명 방법을 설명하기 위한 플로우챠트를 나타낸 것이며, 도 3a 및 도 3b는 본 발명이 적용된 보일러의 난방공급 온도 및 난방환수 온도 제어에 따른 그래프를 나타낸 것이다.
이에 따르면 본 발명은,
난방 연소지시신호가 출력되면, 제어부(1)에서 열교환기의 난방수 출탕부에 설치되어 있는 난방공급 온도센서(2)를 통해 난방공급 초기온도(Tai)를 검출하고, 열량변화에 따른 난방공급 온도 변화율을 검출하기 위해 버너에 정해진 난방열량(X ㎉)을 공급하는 단계(S1)와;
난방공급 온도센서(2)를 통해 검출되는 현재 난방공급 온도(Ta)에서 난방공급 초기온도(Tai)를 빼내어 난방공급 온도 변화값(Tx)을 검출하는 단계(S2)와;
제어부(1) 내에 기 입력되어 있는 계산식에 의거하여 난방공급 설정온도(Tsa)를 계산하는 단계(S3)와;
열교환기의 난방수 환수부에 설치되어 있는 난방환수 온도센서(3)를 통해 검출되는 현재 난방환수 온도(Tb)가 정해진 시간 내에 정해진 온도차 이내로 안정되었는지를 판단하는 단계(S4)와;
상기에서 단계(S4)에서 판단한 결과 현재 난방환수 온도(Tb)가 정해진 시간 내에 정해진 온도차 이내로 안정되면 제어부(1) 내에 기 입력되어 있는 난방환수 설정온도(Tsb)에서 현재 난방환수 온도(Tb)를 빼내어 난방환수 온도차(Ty)를 계산하는 단계(S5)와;
상기 단계(S5)에서 계산된 난방환수 온도차(Ty)가 "0"인지를 판단하여 "0"이면 현재 난방환수 온도(Tb)가 정해진 시간 내에 정해진 온도차 이내로 안정되었는지를 판단하는 단계(S4)로 되돌아가는 단계(S6);로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기에서 난방환수 온도차(Ty)가 "0"인지를 판단한 결과 "0"이 아니면 상기에서 계산된 난방환수 온도차(Ty) 만큼 난방공급 설정온도를 변경하여 저장하고 현재 난방환수 온도(Tb)가 정해진 시간 내에 정해진 온도차 이내로 안정되었는지를 판단하는 단계(S4)로 되돌아가는 단계(S7)를 더 실시하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기에서 현재 난방환수 온도(Tb)가 정해진 시간 내에 정해진 온도차 이내로 안정되었는지를 판단하는 단계(S4)에서 판단한 결과 현재 난방환수 온도(Tb)가 정해진 시간 내에 정해진 온도차 이내로 안정되지 않은 경우에는, 현재 난방환수 온도(Tb)가 정해진 시간 내에 정해진 온도차 이내로 안정될 때까지 현재 난방환수 온도(Tb)가 정해진 시간 내에 정해진 온도차 이내로 안정되었는지를 판단하는 단계(S4)를 반복 수행하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 제어부(1) 내에 기 입력된 난방공급 설정온도(Tsa) 계산식은, 난방환수 설정온도(Tsb)에 보일러의 기종별로 정해진 데이터 값을 갖는 상수(A)를 더한 결과값에, 제어부 내에 기 입력된 난방공급 열량변화 대비 기준온도 변화값(Tc)을 난방공급 온도 변화값(Tx)으로 나누어 나온 결과값을 곱하는 것(즉, Tsa = Tsb + A × ( Tc / Tx ))을 특징으로 한다.
여기서 미설명 부호 4는 불꽃검지센서이고, 6은 송풍팬(5) 구동부이며, 8은 비례변(7) 구동부이고, 9는 온도조절기이다.
이와 같은 단계로 이루어진 본 발명의 난방공급 및 난방환수 온도센서를 이용한 보일러의 난방 연소 제어방법에 대한 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 1은 본 발명 방법이 적용된 보일러의 개략 블록 구성도를 도시한 것으로, 보일러의 전반적인 제어기능을 수행하는 제어부(1)를 포함하여, 열교환기의 난방수 출탕부에 설치되어 난방공급 온도(즉, 출탕온도)를 검출하는 난방공급 온도센서(2), 열교환기의 난방수 환수부에 설치되어 난방배관을 통해 환수되는 난방수위의 환수온도를 검출하는 난방환수 온도센서(3), 버너가 정상 점화상태인지를 전기적인 신호로 검출하는 불꽃검지센서(4), 버너로 공급되는 공기량을 제어하는 송풍팬(5)의 회전수를 제어하는 송풍팬 구동부(6), 가스 공급량을 제어하는 비례변(7)의 개도량을 제어하는 비례변 구동부(8) 및 사용자가 난방설정온도 등을 입력할 수 있도록 하는 온도조절기(9)가 구비되어 있다.
이때, 상기 제어부(1)에는 보일러의 난방공급 온도를 결정하기 위하여 자체 내 메모리에 보일러의 기종에 따라 적정한 난방 부하에 따른 열량공급에 따른 난방공급 온도의 변화에 대한 기준온도 변화값(Tc)과 물론 각 보일러 기종별 데이터인 상수(A)가 저장되어 있음은 물론 난방공급 온도 변화값(Tx)을 계산하기 위한 식을 포함하여 난방공급 설정온도(Tsa) 계산식 및 난방환수 온도차(Ty) 계산식 등이 저장되어 있다.
한편, 도 2는 본 발명 방법을 설명하기 위한 플로우챠트를 도시한 것으로, 보일러의 버너에서 난방 연소가 시작되면, 먼저 제어부(1)에서는 열교환기의 난방수 출탕부에 설치되어 있는 난방공급 온도센서(2)를 통해 난방공급 초기온도(Tai; 보일러의 연소 초기 난방배관으로 공급되는 난방수의 온도)를 검출하고, 열량변화에 따른 난방공급 온도 변화율을 검출하기 위해 각 기종별로 정해진 난방열량(X ㎉)을 버너에 공급하게 된다(S1).
이후, 상기 제어부(1)는 난방공급 온도 변화율에 따른 난방공급 온도를 설정하기 위하여 상기 난방공급 온도센서(2)를 통해 검출되는 현재 난방공급 온도(Ta)에서 난방공급 초기온도(Tai)를 빼내어 난방공급 온도 변화값(Tx)을 검출(즉, Tx = Ta - Tai)하게 된다(S2).
이어서 상기 제어부(1)에서는 자체 내에 기 입력되어 있는 계산식에 의거하여 난방공급 설정온도(Tsa)를 계산하게 된다(S3).
즉, 상기 제어부(1)에서는 사용자의 난방설정 온도 및 난방 부하량 등을 감안하여 설정되어 있는 난방환수 설정온도(Tsb)에 보일러의 기종별로 정해진 데이터 값인 상수(A)를 더한 결과값에, 상기 제어부(1) 내에 기 입력되어 있는 난방공급 열량변화 대비 기준온도 변화값(Tc)을 난방공급 온도 변화값(Tx)으로 나누어 나온 결과값을 곱(즉, Tsa = Tsb + A × ( Tc / Tx ))하는 방식을 통해 난방공급 설정온도(Tsa)를 계산하게 된다.
이때, 기준온도 변화값(Tc)은 실험에 의해 결정되는 값으로 보일러 기종에 따라 적정한 난방부하에 따른 온도변화를 측정하여 기준값으로 결정한 값으로, 이것은 보일러의 특성 값이 된다.
또, 상기 A는 상수값으로 난방공급 온도와 난방환수 온도를 일정한 차이를 두기 위한 상수로 보일러 기종에 따라 달라질 수 있는데, 보통의 경우는 10~15 정도의 값이 적당하다.
여기서 난방공급 온도의 변화값(Tx)이 기준온도 변화값(Tc) 보다 작으면 난방부하가 크다는 것을 알 수 있으므로 본 발명에서는 이 경우 난방공급 설정온도를 더 높이 설정하여 난방환수 온도를 맞춰 제어가 될 수 있도록 하고, 반대로 난방공급 온도의 변화값(Tx)이 기준온도 변화값(Tc) 보다 클 경우는 난방부하가 작다고 판단할 수 있으므로 난방공급 설정온도를 낮게 설정하여 난방환수 온도를 맞춰 제어할 수 있도록 한다.
예를 들어, 난방 공급열량 변화 대비 기준온도 변화값(Tc)이 20,000kcal/h인 기종의 경우, 난방수 순환 유량이 10ℓ/min일 때, 열량을 2,000kcal/h의 열량 변화를 주면 난방공급 온도의 변화는 3.3 ℃정도가 된다.
이렇듯 난방을 위한 적정 순환 유량을 결정하고 열량 변화량을 결정하면 난방공급 온도는 기준값으로 결정할 수 있다.
이와 같이 난방공급 설정온도(Tsa)가 결정이 되면, 상기 제어부(1)는 일정한 난방수가 공급이 될 수 있도록 제어하고 난방환수 온도의 변화를 확인하기 위하여 열교환기의 난방수 환수부에 설치되어 있는 난방환수 온도센서(3)를 통해 검출되는 현재 난방환수 온도(Tb)가 정해진 시간(예를 들어 10~15초) 내에 정해진 온도차(예를 들어 ± 1~2℃) 이내로 안정되었는지를 판단하게 된다(S4).
즉, 난방환수 온도가 안정이 되는 것을 판단하여 난방환수 설정온도와 비교하여 난방공급 설정온도를 변화시킬지를 판단한다. 위에서 난방 환수 온도의 안정을 판단하기 위한 방법의 예로 일정시간 동안 온도의 변화가 일정온도 이내에 머무르게 되면 안정이 된 것으로 판단할 수도 있다.
이와 같이 판단한 결과, 현재 난방환수 온도(Tb)가 정해진 시간 내에 정해진 온도차 이내로 안정된 상태이면, 제어부(1) 내에 기 입력되어 있는 난방환수 설정온도(Tsb)에서 현재 난방환수 온도(Tb)를 빼내는 방식을 통해 난방환수 온도차(Ty)를 계산(즉, Ty = Tsb - Tb)하게 된다(S5).
이때, 상기와 같이 현재 난방환수 온도(Tb)가 정해진 시간 내에 정해진 온도차 이내로 안정되었는지를 판단(S4)한 결과, 현재 난방환수 온도(Tb)가 정해진 시간 내에 정해진 온도차 이내로 안정되지 않은 경우(즉, S4에서 No), 상기 제어부(1)는 현재 난방환수 온도(Tb)가 정해진 시간 내에 정해진 온도차 이내로 안정될 때까지 현재 난방환수 온도(Tb)가 정해진 시간 내에 정해진 온도차 이내로 안정되었는지를 판단하는 단계(S4)를 계속해서 반복 수행하게 된다.
한편, 상기 단계(S5)에서 계산된 난방환수 온도차(Ty)가 "0"인지를 판단한 결과 난방환수 온도차(Ty)가 "0"이면, 상기 제어부(1)에서는 난방환수 온도센서(3)를 통해 검출되는 현재 난방환수 온도(Tb)가 정해진 시간 내에 정해진 온도차 이내로 안정되었는지를 판단하는 단계(S4)로 되돌아가 그 이후의 단계를 반복 수행하게 된다.
또한, 상기에서 난방환수 온도차(Ty)가 "0"인지를 판단한 결과 "0"이 아니면 상기에서 계산된 난방환수 온도차(Ty) 만큼 난방공급 설정온도를 변경하여 저장(S7)하고, 현재 난방환수 온도(Tb)가 정해진 시간 내에 정해진 온도차 이내로 안정되었는지를 판단하는 단계(S4)로 되돌아가게 된다.
이 밖에도 난방공급 설정온도 결정을 위하여 이전의 난방환수 온도가 난방환수 설정온도의 차이가 있어 재설정한 경우는 그 값을 보정값으로 추가하여 난방공급 설정온도를 설정하는 방법 중 일정 온도차만큼 보상하여 설정할 수 있는데, 이와 같으 보정값에는 난방공급 온도의 변화율에 따른 난방환수 온도의 변화율을 측정하여 환수온도의 변화에 따른 난방공급 온도를 설정하는 방법 등 다양하게 실현될 수 있다.
이와 같은 방법을 반복하여 실시하게 되면 난방환수 온도가 설정온도에 맞게 제어가 되도록 할 수 있으나, 난방환수 설정온도에 맞추기 위한 난방공급 설정온도의 변화는 가능하면 적게 변경하는 것이 바람직하므로 난방환수 온도가 안정된 온도와 난방환수 설정온도의 차는 별도의 메모리에 저장하여 두고, 다음 난방을 실시할 때 보정을 하는 값으로 활용할 수만 있다면 보다 빠른 시간에 난방 환수 온도를 원하는 설정온도에 맞춰 제어하는 것이 가능해질 것이다.
한편, 도 3a는 본 발명이 적용된 보일러에서 사용자의 난방설정 온도 대비 난방공급 온도와 난방환수 온도 및 열량 제어에 따른 난방공급 온도 제어 그래프를 나타낸 것이고, 도 3b는 본 발명이 적용된 보일러에서 사용자의 난방설정 온도 대비 난방공급 온도와 난방환수 온도 및 열량 제어에 따른 난방환수 온도 제어 그래프를 나타낸 것이다.
이와 같이 본 발명에서는 난방공급 온도센서와 난방환수 온도센서를 이용하여 빠르고 정확하게 원하는 난방 열량을 제어할 수 있도록 하여 난방부하에 따라 필요한 열량만을 공급하여 불필요한 손실을 없애고 최적의 상태로 난방온도 제어가 가능하다.
뿐만 아니라, 초기 열량 공급시 일정열량을 공급하여 난방공급 온도의 변화율을 측정하여 난방공급 설정온도를 정하며, 난방환수 온도가 난방환수 설정온도에 도달되었는지 여부를 판단하여 도달되지 않은 경우는 그에 맞는 난방공급 설정온도를 변경하여 난방환수 설정온도를 맞춰 난방을 함으로써 보일러 자체의 상품성과 난방 연소 제어에 따른 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있다.
상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기한 실시 예 및 특허청구범위에 기재된 내용만으로 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
1 : 온도조절기
2 : 제어부
21 : 목표열량 계산부 22 : 실제열량 계산부
23 : 연소불량 판단부 24 : 설정온도 입력부
25 : 공기량 제어부 26 : 연료량 제어부
27 : 출탕온도 입력부 28 : 환수온도 입력부
3 : 송풍팬
4 : 비례변
5 : 출탕온도 검출용 온도센서
6 : 환수온도 검출용 온도센서

Claims (4)

  1. 난방 연소지시신호가 출력되면, 제어부에서 난방공급 온도센서를 통해 난방공급 초기온도(Tai)를 검출하고, 열량변화에 따른 난방공급 온도 변화율을 검출하기 위해 버너에 정해진 난방열량(X ㎉)을 공급하는 단계와;
    현재 난방공급 온도(Ta)에서 난방공급 초기온도(Tai)를 빼내어 난방공급 온도 변화값(Tx)을 검출하는 단계와;
    제어부 내에 기 입력되어 있는 계산식에 의거하여 난방공급 설정온도(Tsa)를 계산하는 단계와;
    난방환수 온도센서를 통해 검출되는 현재 난방환수 온도(Tb)가 정해진 시간 내에 정해진 온도차 이내로 안정되었는지를 판단하는 단계와;
    현재 난방환수 온도(Tb)가 정해진 시간 내에 정해진 온도차 이내로 안정되면 제어부 내에 기 입력되어 있는 난방환수 설정온도(Tsb)에서 현재 난방환수 온도(Tb)를 빼내어 난방환수 온도차(Ty)를 계산하는 단계와;
    상기에서 계산된 난방환수 온도차(Ty)가 "0"인지를 판단하여 "0"이면, 현재 난방환수 온도(Tb)가 정해진 시간 내에 정해진 온도차 이내로 안정되었는지를 판단하는 단계로 되돌아가는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 난방공급 및 난방환수 온도센서를 이용한 보일러의 난방 연소 제어방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    난방환수 온도차(Ty)가 "0"인지를 판단한 결과 "0"이 아니면,
    상기에서 계산된 난방환수 온도차(Ty) 만큼 난방공급 설정온도를 변경하여 저장하고, 현재 난방환수 온도(Tb)가 정해진 시간 내에 정해진 온도차 이내로 안정되었는지를 판단하는 단계로 되돌아가는 단계를 더 실시하는 것을 특징으로 하는 난방공급 및 난방환수 온도센서를 이용한 보일러의 난방 연소 제어방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    현재 난방환수 온도(Tb)가 정해진 시간 내에 정해진 온도차 이내로 안정되었는지를 판단한 결과 안정된 상태가 아니면,
    현재 난방환수 온도(Tb)가 정해진 시간 내에 정해진 온도차 이내로 안정될 때까지 현재 난방환수 온도(Tb)가 정해진 시간 내에 정해진 온도차 이내로 안정되었는지를 판단하는 단계를 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 난방공급 및 난방환수 온도센서를 이용한 보일러의 난방 연소 제어방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    난방공급 설정온도(Tsa) 계산식은,
    난방환수 설정온도(Tsb)에 보일러 기종별로 정해진 상수(A)를 더한 결과값에, 제어부 내에 기 입력된 난방공급 열량변화 대비 기준온도 변화값(Tc)을 난방공급 온도 변화값(Tx)으로 나누어 나온 결과값을 곱하는 것을 특징으로 하는 난방공급 및 난방환수 온도센서를 이용한 보일러의 난방 연소 제어방법.


















KR1020130075660A 2013-06-28 2013-06-28 난방공급 및 난방환수 온도센서를 이용한 보일러의 난방 연소 제어방법 KR101500943B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130075660A KR101500943B1 (ko) 2013-06-28 2013-06-28 난방공급 및 난방환수 온도센서를 이용한 보일러의 난방 연소 제어방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130075660A KR101500943B1 (ko) 2013-06-28 2013-06-28 난방공급 및 난방환수 온도센서를 이용한 보일러의 난방 연소 제어방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150002161A KR20150002161A (ko) 2015-01-07
KR101500943B1 true KR101500943B1 (ko) 2015-03-10

Family

ID=52475652

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130075660A KR101500943B1 (ko) 2013-06-28 2013-06-28 난방공급 및 난방환수 온도센서를 이용한 보일러의 난방 연소 제어방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101500943B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105371355A (zh) * 2014-08-25 2016-03-02 珠海格力电器股份有限公司 地暖水温控制方法及系统

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102014071B1 (ko) * 2017-11-23 2019-08-26 린나이코리아 주식회사 온수저장탱크를 구비한 난방전용 보일러의 온수 난방 자동전환 제어방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960011340A (ko) * 1994-09-14 1996-04-20 배순훈 가스 보일러의 온도 제어방법
KR19990017388A (ko) * 1997-08-22 1999-03-15 전주범 가스보일러의 온수온도 제어방법
KR100254800B1 (ko) * 1997-11-07 2000-05-01 전주범 가스보일러의 연소제어방법
KR20020047842A (ko) * 2000-12-14 2002-06-22 강성모 보일러의 온수예열 제어장치 및 그 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960011340A (ko) * 1994-09-14 1996-04-20 배순훈 가스 보일러의 온도 제어방법
KR19990017388A (ko) * 1997-08-22 1999-03-15 전주범 가스보일러의 온수온도 제어방법
KR100254800B1 (ko) * 1997-11-07 2000-05-01 전주범 가스보일러의 연소제어방법
KR20020047842A (ko) * 2000-12-14 2002-06-22 강성모 보일러의 온수예열 제어장치 및 그 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105371355A (zh) * 2014-08-25 2016-03-02 珠海格力电器股份有限公司 地暖水温控制方法及系统
CN105371355B (zh) * 2014-08-25 2018-01-16 珠海格力电器股份有限公司 地暖水温控制方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150002161A (ko) 2015-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108474587B (zh) 供暖热水兼用锅炉及其控制方法
KR101506548B1 (ko) 보일러의 난방 제어 방법 및 제어 장치
KR20100019623A (ko) 개별난방 제어 시스템에서 난방 부하 변동에 따른 보일러의제어방법 및 이를 이용한 개별난방 제어 시스템
KR101500943B1 (ko) 난방공급 및 난방환수 온도센서를 이용한 보일러의 난방 연소 제어방법
KR101429896B1 (ko) 보일러의 연소불량 감시방법
KR101643867B1 (ko) 안정적인 온수 공급을 위한 온수기의 초기점화 제어방법
CN113357825A (zh) 热水器系统及其控制方法
KR101758812B1 (ko) 보일러의 가스 소비량 표시를 위한 가스량 계산 및 표시방법
KR101824026B1 (ko) 난방공급 온도센서와 난방환수 온도센서를 이용한 보일러의 난방연소 제어방법
CN215490389U (zh) 热水器系统
KR101815993B1 (ko) 가스보일러 및 그의 온수 출탕 제어방법
JP4644151B2 (ja) 貯湯式給湯装置
JP2016114311A (ja) 温水ボイラ
JP4656106B2 (ja) 貯湯式給湯機
KR20200012320A (ko) 온수 탱크를 외장형으로 구비하는 난방 보일러의 제어 시스템 및 방법
JP2017044413A (ja) 複合熱源機
KR100210467B1 (ko) 난방수 순환저항에 따른 가스보일러의 유량제어방법
KR101906220B1 (ko) 보일러의 배기가스온도 제어방법
JP5972729B2 (ja) 貯湯式給湯機
JP7419702B2 (ja) ボイラシステム
JP5871641B2 (ja) 削減熱量算出装置
KR0157002B1 (ko) 순환유량계산에 의한 난방수 제어방법
JP6095318B2 (ja) 削減量算出装置及びそのセンサ異常検出方法
JP5734677B2 (ja) 一缶二水型風呂給湯器
KR20000055034A (ko) 가스보일러의 난방출탕수와 난방환수의 온도를 이용한 온수작동시 연소제어 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180302

Year of fee payment: 6