KR101601706B1 - Heater control method of hot-water mat and hot-water mat - Google Patents

Heater control method of hot-water mat and hot-water mat Download PDF

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한상철
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Abstract

The present invention relates to a method to control a heater of a hot-water mat, and a hot-water mat using the same. The present invention includes: a mat including a hot-water pipe in which water flows; a heater part heating the water supplied to the hot water pipe; and a control part controlling the operation or stoppage of the heater part according to a fixed heater operation rate. The present invention is capable of excluding the frequent use of the heater and reducing a noise by the operation of the heater by efficiently controlling the heater considering changes of current return water temperature, set return water temperature, and return water temperature.

Description

온수매트의 히터 제어 방법 및 그 히터 제어 방법을 적용한 온수매트{HEATER CONTROL METHOD OF HOT-WATER MAT AND HOT-WATER MAT }TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method of controlling a heater of a hot water mat and a method of controlling the heater,

본 발명은 온수매트의 히터 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 난방 후에 환수되는 저온수의 환수온도의 일정 주기의 변화 정도에 따라 히터를 제한적으로 가동함으로써, 히터 가동에 따른 소음을 저감하고 난방 온도를 비교적 일정하게 유지할 수 있는 온수매트의 히터 제어 방법 및 그 히터 제어 방법을 적용한 온수매트에 관한 것이다.The present invention relates to a method of controlling a heater of a hot water mat, and more particularly, to a method of controlling a heater of a hot water mat by limiting operation of the heater in accordance with a degree of change of a circulating water temperature of low- The present invention relates to a method of controlling a heater of a hot water mat and a hot water mat using the heater control method.

온수매트는 물을 가열하고 순환하는 장소가 실내에서 이루어지며, 히터를 사용하여 비교적 작은 온수 용량을 가지고 난방하는 특징이 있다.A hot water mat is a room where the water is heated and circulated in the room, and the heater is used to heat it with a relatively small hot water capacity.

온수매트의 구성을 살펴보면 크게 온수관이 매립되어 있는 온수매트와 상기 온수매트에 배열된 온수관에 온수를 순환시키기 위한 온수공급기로 구성되어 있다. 상기 온수공급기는 내부에 온수통과 펌프와 히터가 구비되어 있고, 매트에 배열된 온수관으로 고온의 온수를 공급하고 저온수를 회수하도록 배관이 되어 있다.The construction of the hot water mat is largely composed of a hot water mat embedded with a hot water pipe and a hot water supplier for circulating hot water in the hot water pipe arranged in the hot water mat. The hot water supply device is provided with a hot water passage pump and a heater therein. The hot water supply device supplies hot water of high temperature to the hot water pipe arranged on the mat, and a piping is provided to recover the low temperature water.

한편, 현재 온수매트의 난방은 사용자가 설정한 공급수온도를 감지하여 판단되며, 히터에서 가열된 온수를 매트로 공급할 때의 측정온도인 현재공급수온도가 상기 감지된 설정공급수온도에 도달할 때까지 히터를 가동시켜 이루어지고 있다.On the other hand, currently heating of the hot water mat is judged by sensing the supply water temperature set by the user, and when the current supply water temperature, which is the measurement temperature at the time of supplying hot water heated by the heater, to the mat reaches the sensed set supply water temperature And the heater is operated until this time.

즉, 히터 제어 동작은 현재 온도가 설정 온도보다 낮을 경우에 히터를 작동시켜 물을 가열시키고, 현재 온도가 설정 온도보다 높을 경우에는 히터 작동을 차단하는 방식을 사용하였다.That is, in the heater control operation, when the current temperature is lower than the set temperature, the heater is operated to heat the water, and when the current temperature is higher than the set temperature, the heater operation is cut off.

그러나, 온수매트는 방 전체의 실내온도를 상승시키는 것과 달리, 온수매트 내부를 순환하는 비교적 적은 양의 물의 온도를 상승시키는 방식이라 물의 온도를 적은 시간에 비교적 빠르게 상승시킬 수 있으나, 온수매트는 특성상 히터 가동이 실내에서 이루어져, 물의 가열 및 순환으로 인하여 소음이 발생하고, 발생하는 소음이 작더라도 조용한 실내 공간에서는 사용자가 더욱 크게 느낄 수 있는 문제점이 있었다.However, unlike a warm water mat, which raises the indoor temperature of the entire room, the water temperature can be raised relatively quickly in a short time, by raising the relatively small amount of water circulating in the hot water mat, The heater is operated indoors so that noise is generated due to heating and circulation of water, and even if the generated noise is small, the user can feel a greater feeling in a quiet indoor space.

따라서, 이와 같은 온수매트의 특징 때문에 민감한 온도 변화를 고려하지 않고, 사용자가 임의로 설정한 온도에 따라 히터를 가동하면 잦은 히터의 온/오프로 인하여 매트의 온도가 일정하게 유지되지 않을 뿐만 아니라, 소음 발생으로 인하여 사용자에게 불편함을 줄 수밖에 없는 실정이다.Accordingly, when the heater is operated according to the temperature set by the user without considering the sensitive temperature change due to the characteristic of the hot water mat, the temperature of the mat is not kept constant due to frequent heater on / off, It is inconvenient for the user due to the occurrence of the problem.

본 발명은 전술한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 현재환수온도가 적정 난방 온도까지 상승하게 되면 현재환수온도와 사용자가 설정한 설정환수온도의 차이와 일정시간 동안의 환수온도 변화율을 계산하여 히터가동율에 반영함으로써, 히터에 공급되는 전력을 제한하여 제어하도록 된, 온수매트의 히터 제어 방법 및 그 히터 제어 방법을 적용한 온수매트을 제공하고자 하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for calculating a difference between a present return temperature and a set return temperature set by a user, To thereby control the electric power supplied to the heater, thereby controlling the heater control method of the hot water mat and the hot water mat applying the heater control method.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical objects of the present invention are not limited to the technical matters mentioned above, and other technical subjects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 온수매트의 히터 제어 방법은, 매트와, 상기 매트 내부에 구비되고 물이 유동하는 온수관, 및 상기 온수관으로 공급되는 물을 가열하는 히터부를 포함하는 온수매트의 히터 제어 방법에 있어서, (a) 상기 온수관으로 공급되는 물의 온도인 현재공급수온도를 기설정된 설정공급수온도와 비교하는 단계, (b) 상기 현재공급수온도가 상기 설정공급수온도 이하인 경우에, 상기 온수관으로부터 상기 히터부 측으로 환수되는 물의 온도인 현재환수온도를 기설정된 급속난방환수온도와 비교하는 단계, 및 (c) 상기 현재환수온도가 상기 급속난방환수온도보다 큰 경우에 상기 히터부의 히터가동율이 100% 미만이면서 상기 현재환수온도와 사용자가 설정한 설정환수온도의 차이에 비례하도록 정해지고, 정해진 상기 히터가동율에 따라 상기 히터부를 가동시키는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a heater of a hot water mat, the method including: a mat; a hot water tube provided in the mat and flowing water; and a heater unit heating water supplied to the hot water tube (A) comparing a current supply water temperature, which is a temperature of water supplied to the hot water pipe, with a predetermined set supply water temperature, (b) Comparing the present return water temperature, which is the temperature of the water that is returned from the hot water tube to the heater unit, to a predetermined rapid heating return water temperature, when the present water return temperature is lower than the rapid heating return water temperature The operating ratio of the heater of the heater unit is less than 100% and is determined to be proportional to the difference between the present return water temperature and the set water return temperature set by the user, Depending on the group heater operation rate comprises the step of the movable parts of the heater.

본 발명의 실시예에 따른 온수매트의 히터 제어 방법에 있어서, 상기 (a) 단계 이전에, 상기 현재환수온도를 상기 설정환수온도와 비교하여 난방 조건에 해당하는지를 판단하는 단계를 더 포함하며, 상기 난방 조건에 해당하는지를 판단하는 단계에서 상기 현재환수온도가 상기 설정환수온도 이하인 경우에 난방 조건에 해당한다고 판단하고 상기 (a) 단계를 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 온수매트의 히터 제어 방법에 있어서, 상기 난방 조건에 해당하는지를 판단하는 단계에서 상기 현재환수온도가 상기 설정환수온도보다 큰 경우에 상기 히터부의 가동을 멈출 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 온수매트의 히터 제어 방법에 있어서, 상기 (a) 단계에서 상기 현재공급수온도가 상기 설정공급수온도보다 큰 경우에 상기 히터부의 가동을 멈출 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 온수매트의 히터 제어 방법에 있어서, 상기 (c) 단계에서 상기 히터가동율은 하기 수학식 1에 의해 계산되어 정해질 수 있다.
[수학식 1]
히터가동율[%]=k((RTset-RTcur)/(RTset-RTfs)*100)+n(1-(RTgap/10))
k : 온도차에 대한 보상을 위한 보정상수,
RTset : 기설정된 설정환수온도
RTcur : 현재환수온도
RTfs : 급속난방환수온도
n: 온도 변화에 대한 보상을 위한 보정상수
RTgap: 온수관으로부터 히터부 측으로 환수되는 물의 온도인 환수온도의 일정 시간동안의 변화량
본 발명의 실시예에 따른 온수매트의 히터 제어 방법에 있어서, 상기 (b) 단계에서 상기 현재환수온도가 상기 급속난방환수온도 이하인 경우에 상기 히터부의 히터가동율이 100%가 되도록 상기 히터부를 가동시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 온수매트의 히터 제어 방법에 있어서, 상기 현재환수온도의 일정시간 동안의 변화량에 해당하는 환수온도 변화량에 대하여, 상기 히터가동율은 상기 환수온도 변화량이 작을수록 상승하고 상기 환수온도 변화량이 클수록 하락하도록 정해질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 온수매트의 히터 제어 방법에 있어서, 정해진 상기 히터가동율에 따라 상기 히터부에 공급되는 전압 또는 전력을 PWM 방식으로 제어하여, 상기 히터부의 가동 정도를 조절할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 온수매트는 물이 유동하는 온수관이 내부에 구비된 매트, 상기 온수관으로 공급되는 물을 가열하는 히터부, 및 상기 히터부를 정해진 히터가동율에 따라 가동시키거나 또는 멈추도록 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 히터가동율은 기설정된 설정환수온도와 상기 온수관으로부터 상기 히터부 측으로 환수되는 물의 온도인 현재환수온도의 차이에 비례하고 상기 현재환수온도의 일정 시간동안의 변화량에 해당하는 환수온도 변화량에 반비례하도록 정해지며, 상기 제어부는 정해진 상기 히터가동율에 따라 상기 히터부에 공급되는 전압 또는 전력을 제한하도록 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 방식으로 상기 히터부를 제어한다.The method of controlling a heater of a hot water mat according to an embodiment of the present invention may further include the step of comparing the current water return temperature with the preset water return temperature before the step (a) It may be determined that the heating water is in a heating condition when the current water-return temperature is equal to or lower than the set water-return temperature, and the step (a) may be performed.
In the method of controlling a heater of a hot water mat according to an embodiment of the present invention, in the step of determining whether or not the heating condition is satisfied, the heater unit may be stopped from operating when the present water return temperature is higher than the set water return temperature.
In the method of controlling a heater of a hot water mat according to an embodiment of the present invention, in the step (a), when the current supply water temperature is higher than the set supply water temperature, the heater unit can be stopped.
In the method of controlling a heater of a hot water mat according to an embodiment of the present invention, the heater operation rate in step (c) may be calculated and calculated by the following equation (1).
[Equation 1]
(RTset-RTcur) / (RTset-RTfs) * 100) + n (1- (RTgap / 10))
k is a correction constant for compensating for the temperature difference,
RTset: preset set return temperature
RTcur: Current return temperature
RTfs: Rapid heating return temperature
n: Correction constant for compensating for temperature change
RTgap: the change in the temperature of the water, which is the temperature of water that is returned from the hot water pipe to the heater side,
In the method of controlling a heater of a hot water mat according to an embodiment of the present invention, in the step (b), when the present water return temperature is lower than or equal to the rapid heating return temperature, the heater unit is operated so that the heater operation rate of the heater unit becomes 100% .
In the method of controlling a heater of a hot water mat according to an embodiment of the present invention, the heater operation rate increases as the change amount of the temperature of the water return temperature decreases, The larger the temperature change, the lower the temperature can be set.
In the method of controlling a heater of a hot water mat according to an embodiment of the present invention, the voltage or power supplied to the heater unit according to the determined heater operating rate may be controlled by a PWM method to control the degree of operation of the heater unit.
According to an aspect of the present invention, there is provided a hot water mat including a mat having a hot water pipe therein, a heater for heating water supplied to the hot water pipe, and a heater for heating the hot water, Wherein the heater operating ratio is proportional to a difference between a predetermined set return temperature and a current return temperature which is a temperature of water that is returned from the hot water pipe to the heater unit side, And the controller controls the heater unit in a PWM (Pulse Width Modulation) control mode so as to limit the voltage or power supplied to the heater unit according to the determined heater operation rate, .

본 발명의 온수매트의 히터 제어 방법 및 그 히터 제어 방법을 적용한 온수매트에 따르면, 사용자가 설정한 환수온도로 히터의 온/오프를 제어하도록 함으로써 환수온도의 온도 변화에 따라 히터를 효율적으로 제어하고, 잦은 히터 사용을 배제할 수 있어, 히터 가동에 따른 소음을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.According to the heater control method of the hot water mat of the present invention and the hot water mat applying the heater control method, the heater is controlled on / off with the water temperature set by the user, , The use of frequent heaters can be excluded, and the noise caused by the operation of the heater can be reduced.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 온수매트의 히터 제어 방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 히터 제어방법이 적용되는 온수 매트의 전체적인 구성의 예를 보인 도면이다.1 is a flowchart of a heater control method of a hot water mat according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a view showing an example of the overall configuration of a hot water mat to which the heater control method of the present invention is applied.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately The present invention should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 온수매트의 히터 제어 방법 및 그 히터 제어 방법을 적용한 온수매트를 도 1 및 도 2를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of controlling a heater of a hot water mat and a method of controlling the heater according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.

본 발명의 실시예에 따른 온수매트의 구성을 도 2를 참조하여 살펴보면, 크게 온수관(11)이 매립되어 있는 매트(200)와, 매트에 공급할 온수를 가열하고, 온수관(11)을 통하여 매트에 온수를 공급하되, 환수관(10)을 통하여 저온수가 환수되도록 순환시키는 히터유닛(100)으로 구성되어 있다.2, the structure of the hot water mat according to the embodiment of the present invention is roughly divided into a mat 200 in which a hot water pipe 11 is buried, a hot water pipe 11 for heating hot water to be supplied to the mat, And a heater unit 100 for supplying hot water to the mat, circulating the low temperature water through the water return pipe 10 so as to be returned.

히터유닛(100)은 세부적으로 물을 저장하는 탱크부(120), 매트에 배열된 온수관(11)에 제공할 온수를 가열하는 히터부(130), 온수를 순환시키기 위한 순환장치부(140), 온수관(11)으로 공급되는 물의 온도인 현재공급수온도를 측정하기 위한 공급수온도센서(13), 온수관(11)으로부터 히터부(130) 측으로 환수되는, 구체적으로 환수관(10)을 통해 환수되는 물의 온도인 현재환수온도를 측정하기 위한 환수온도센서(12), 그리고 공급수온도센서(13) 및 환수온도센서(12)에서 감지된 온도와 설정온도에 따라 히터부(130)의 가동을 제어하기 위한 제어부(110)를 구비한다.The heater unit 100 includes a tank unit 120 for storing water in detail, a heater unit 130 for heating hot water to be supplied to the hot water pipe 11 arranged on the mat, a circulating unit 140 for circulating the hot water A supply water temperature sensor 13 for measuring the temperature of the supply water which is the temperature of the water supplied to the hot water pipe 11 and a supply water temperature sensor 13 for returning the water from the hot water pipe 11 to the heater unit 130, A water temperature sensor 12 for measuring the temperature of the water currently being returned through the heater 130 and a water temperature sensor 130 for detecting the temperature and the set temperature sensed by the water temperature sensor 12, And a control unit 110 for controlling the operation of the vehicle.

이와 같이 구성된 온수매트에서 초기에 매트를 난방하기 위해서는 기본적으로 히터부(130)에 연속해서 전력을 공급하고 환수온도센서(12)에 의해 측정된 현재환수온도가 설정환수온도 이상이 되면 히터부(130)의 전력을 차단하도록 제어하게 된다.In order to heat the mat at the initial stage in the thus constructed hot water mat, power is supplied to the heater unit 130 basically, and when the current water temperature measured by the water temperature sensor 12 becomes equal to or higher than the set water return temperature, 130 in order to shut down the power of the battery.

또한 현재환수온도가 설정환수온도 이하인 경우로서 매트의 온도가 낮은 난방 초기에는 히터부(130)에 전력을 계속 공급하여 히터부(130)를 가동시킴으로써 매트의 온도가 사용자가 난방을 느낄 수 있는 온도인 난방온도까지 빠른 시간 안에 도달할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. In addition, when the current water return temperature is lower than the set water return temperature, power is continuously supplied to the heater unit 130 at the initial stage of the heating of the mat at a low temperature, so that the heater unit 130 is operated, So that the heating temperature can be reached within a short time.

이후, 현재환수온도가 사용자가 난방을 느낄 수 있는 체감 난방온도에 도달하였다고 판단할 수 있는 일정온도 이상이 되면 히터부(130)의 히터가동율을 100%로 유지할 필요가 없다. Thereafter, it is not necessary to maintain the heater operating rate of the heater unit 130 at 100% when the present return water temperature becomes a certain temperature or more which can be determined that the user has reached the sensible heating temperature at which heating can be sensed.

이 경우에는 히터가동율을 조절하여 히터부(130)에 공급되는 전력을 적절히 가하여 현재환수온도를 적절히 상승시켜 난방온도의 상태로 유지시키고, 매트에 공급되는 온수의 온도를 서서히 상승시킴으로써 히터부(130)가 불필요하게 자주 가동되지 않도록 하여 소음을 줄일 수 있다.In this case, the heater operation rate is adjusted to appropriately apply the electric power supplied to the heater unit 130 to properly raise the current water temperature to maintain the heating temperature, and gradually increase the temperature of the hot water supplied to the mat, ) Is unnecessarily frequently operated, thereby reducing the noise.

여기서 히터부(130)에 공급되는 전력 또는 전압을 조정하기 위해서 제어부(110)는 히터부(130)를 PWM(Pulse Width Modulation : 펄스폭 변조)제어 방식에 의해 제어할 수 있다.In order to adjust the power or voltage supplied to the heater 130, the controller 110 may control the heater 130 by PWM (Pulse Width Modulation) control.

한편, 히터가동율은 사용자가 설정한 설정환수온도, 현재환수온도 및 현재환수온도의 일정 시간동안의 변화량에 해당하는 환수온도 변화량에 따라 계산되어 정해질 수 있으며, 제어부(110)는 정해진 히터가동율에 따라 히터부(130)에 공급되는 전력을 제한하여 히터부(130)를 가동시킬 수 있다.On the other hand, the heater operation rate can be calculated and determined according to the amount of change in the water-return temperature corresponding to the change amount of the set return water temperature, the current water-return temperature, and the current water-return temperature set by the user for a predetermined time, and the control unit 110 The power supplied to the heater 130 can be limited to operate the heater 130.

히터가동율은 히터부(130) 가동을 위하여 히터부(130)에 전압 또는 전력을 공급하는 비율을 의미하는 것으로, 다음과 같은 수학식 1을 적용하여 계산할 수 있다.The heater operating ratio means a ratio of supplying voltage or power to the heater unit 130 for operating the heater unit 130, and can be calculated by applying the following Equation (1).

Figure 112014121161371-pat00001
Figure 112014121161371-pat00001

여기서 RTset은 설정환수온도이고, RTcur은 환수온도센서(12)에서 측정되는 현재환수온도이고, RTfs는 현재환수온도가 설정환수온도에 도달할 때까지 급속 난방하기 위해 설정된 온도를 의미하는 급속난방환수온도이며, RTgap는 일정시간 동안의 환수온도 변화량을 의미한다. Here, RTset is the set return water temperature, RTcur is the current water return temperature measured by the water return temperature sensor 12, and RTfs is the rapid heating water return temperature, which means the temperature set for rapid heating until the current water return temperature reaches the set water return temperature Temperature, and RTgap means the amount of change in the temperature of the water during a certain period of time.

또한, 상기 [수학식 1]에서 k는 설정환수온도와 현재환수온도의 차이(RTset - RTcur)에 대하여 보정하기 위한 상수(constant)이며, n은 일정 주기의 환수온도 변화량(RTgap)에 대하여 보정하기 위한 상수이다. 이 두 k와 n 값은 상수값으로 일정하지만, 실험치에 의하여 계산되는 값으로 설정온도와 현재온도의 차이에 의한 보상과, 환수온도 변화에 의한 보상 중 어느 것을 더 많이 적용할 것인가에 대한 값이기 때문에, 온수매트의 내부온도 변화 요인, 실내외 환경 요인 등을 고려하여 설계자가 필요에 따라 변경될 수 있다. In Equation (1), k is a constant for correcting the difference between the set return temperature and the current return temperature (RTset - RTcur), and n is a correction for the constant change of the return temperature RTgap . These two values of k and n are constant values, but they are values calculated by experimental values. It is a value for which the compensation by the difference between the set temperature and the present temperature and the compensation by the change of the temperature for returning water are applied more. Therefore, the designer can change it according to necessity in consideration of factors of internal temperature change of the hot water mat, indoor and outdoor environment factors, and the like.

상기 [수학식 1]에서 히터가동율은 환수온도 변화량(RTgap)에 따라 보정하여 일정 시간마다 갱신하게 되는데, 난방한 시간 및 난방 환경의 변화에 따라 환수온도가 변하기 때문에 이러한 요소를 고려하는 것이다. In Equation (1), the heater operating rate is updated in accordance with the return water temperature change amount RTgap, and is updated every predetermined time. This factor is considered because the water temperature changes depending on the heating time and the heating environment.

또한 상기 [수학식 1]에서 알 수 있듯이 히터가동율은 설정환수온도와 현재환수온도의 차이와는 비례 관계에 있으며, 환수온도 변화량(RTgap)과는 대체로 반비례관계에 있다. 즉, 설정환수온도와 현재환수온도의 차이가 크거나 환수온도 변화량(RTgap)이 작을수록 히터가동율은 상승하고, 설정환수온도와 현재환수온도의 차이가 작거나 환수온도 변화량이 클수록 히터가동율은 하락하게 된다.As can be seen from Equation (1), the heater operation rate is proportional to the difference between the set return temperature and the current return temperature, and is generally inversely proportional to the return temperature change (RTgap). That is, the heater operating rate increases as the difference between the set return temperature and the current return temperature becomes larger or the return temperature change amount (RTgap) becomes smaller. When the difference between the set return temperature and the current return temperature is smaller or the return temperature variation is larger, .

이와 같이, 히터가동율은 환수온도차와 환수온도의 변화량을 고려하여 히터부(130)의 가동 수준을 결정할 수 있다.
In this way, the heater operation rate can be determined by considering the variation of the return water temperature and the water return temperature.

이제, 상기와 같이 구성될 수 있는 온수매트에서 본 발명의 일 실시예에 따라 히터를 제어하는 방법을 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
A method of controlling a heater according to an embodiment of the present invention in a hot water mat which can be configured as described above will now be described with reference to FIG.

먼저, 히터유닛(100)의 제어부(110)에서는 공급수온도센서(13) 및 환수온도센서(12)에서 각각 감지되는 현재공급수온도 및 현재환수온도를 확인하여 체크할 수 있다(S100).First, the control unit 110 of the heater unit 100 can check and check the present supply water temperature and the current water return temperature sensed by the supply water temperature sensor 13 and the water return temperature sensor 12, respectively (S100).

또한 사용자는 온수매트의 난방을 위하여 매트에 구비된 온도 컨트롤러를 조작하여, 설정공급수온도와 설정환수온도를 입력할 수 있다.The user can also operate the temperature controller provided on the mat for heating the hot water mat to input the set supply water temperature and the set water return temperature.

특히 매트에 공급된 후 히터부(130)로 환수되는 물의 온도에 관한 설정환수온도를 사용자가 직접 설정하도록 함으로써, 사용자에게 난방에 유리한 측면을 제공할 수 있다.In particular, by allowing the user to directly set the set water return temperature related to the temperature of the water that is returned to the heater unit 130 after being supplied to the mat, it is possible to provide the user with an advantageous aspect of heating.

난방 초기에, 공급수온도센서(13)에 감지되는 현재공급수온도가 높더라도 온수관(11)을 통하여 온수가 충분히 매트가 공급되지 않아, 매트는 필요한 난방 온도에 도달하지 못한 상태일 수 있다. 그 때문에 현재공급수온도가 높다고 해서 난방을 중지하게 되면 사용자는 난방을 필요로 하는 온도까지 난방이 충분히 되지 않게 되는 문제점이 있다.Even if the current supply water temperature sensed by the supply water temperature sensor 13 is high at the beginning of heating, the mat may not be supplied sufficiently with hot water through the hot water pipe 11 and the mat may not reach the required heating temperature . Therefore, if the supply water temperature is high and the heating is stopped, there is a problem that the user does not sufficiently heat up to a temperature requiring heating.

이처럼 온수관(11)으로 공급되는 물의 온도인 현재공급수온도는 사용자가 느끼는 온도라기보다는 매트의 난방온도를 상승시키기 위해 공급되는 물의 온도로 실제적으로 매트 사용자가 느끼는 온도와는 다르나, 온수를 매트에 공급한 후 환수관(10)을 통해 환수되는 물의 온도인 현재환수온도는 매트의 온도가 난방온도로 상승되도록 매트를 가열하고 남은 열에 의해 측정되는 물의 온도이기 때문에 사용자가 느끼는 온도에 가까운 온도가 되는 것이다.The present supply water temperature, which is the temperature of the water supplied to the hot water pipe 11, is not the temperature felt by the user but the temperature of the water supplied to raise the heating temperature of the mat, The present return water temperature, which is the temperature of the water that is returned through the water return pipe 10, is the temperature of the water measured by the remaining heat by heating the mat so that the temperature of the mat is raised to the heating temperature, .

따라서, 현재환수온도에 따라 설정환수온도를 입력하여 난방을 제어하는 것이 사용자 입장에서 난방에 유리한 측면을 제공하는 이점이 있다.Therefore, it is advantageous that the heating is controlled by inputting the set return temperature according to the current return temperature, which provides a favorable aspect to the heating from the user's point of view.

사용자가 설정환수온도를 입력하여 설정환수온도가 설정된 상태에서 히터유닛(100)의 제어부(110)에서는 난방이 필요한 조건에 해당하는지를 판단할 수 있다(S102).The user can determine whether or not the control unit 110 of the heater unit 100 is in a condition requiring heating in a state where the set return water temperature is input and the set water return temperature is set (S102).

즉, 난방을 개시할 지 여부는 현재환수온도(RTcur)와 설정환수온도(RTset)를 비교하여 판단하며, 설정환수온도가 더 높거나 같은 경우에 난방이 필요한 조건에 해당한다고 판단할 수 있다.That is, whether or not to start heating can be determined by comparing the present return water temperature RTcur with the set return water temperature (RTset), and it can be determined that the heating is required when the set water return temperature is higher or equal.

이후 제어부(110)는 히터부(130)를 가동할 지 여부를 현재공급수온도(STcur)와 설정공급수온도(STOn)를 비교하여 판단한다(S104).Then, the controller 110 compares the present supply water temperature STcur with the set supply water temperature STOn to determine whether the heater unit 130 is to be operated (S104).

현재공급수온도(STcur)보다 설정공급수온도(STOn)가 더 높거나 같은 경우에 해당하면, 히터부(130)의 가동 조건을 만족하게 된다.If the set supply water temperature STOn is higher than or equal to the present supply water temperature STcur, the operating condition of the heater unit 130 is satisfied.

만약, 상기 S102 단계에서 설정환수온도(RTset)가 현재환수온도(RTcur)보다 낮은 경우에 해당하거나 상기 S104 단계에서 설정공급수온도(STOn)가 현재공급수온도(STcur)보다 낮은 경우에 해당하면, 히터부(130)를 가동할 필요가 없으므로, 히터부(130)를 가동하지 않게 된다(S108).If it is determined in step S102 that the set return water temperature RTset is lower than the current water return temperature RTcur or if the set water supply temperature STOn is lower than the current supply water temperature STcur in step S104 , It is not necessary to operate the heater unit 130, so that the heater unit 130 is not operated (S108).

상기 S104 단계에서 히터부(130) 가동 조건을 만족하더라도, 본 발명에서는 히터부(130)를 효율적으로 제어하기 위하여 히터가동율을 계산하여 적용함으로써, 히터부(130) 가동을 하게 된다.Even if the operation condition of the heater unit 130 is satisfied in step S104, the heater unit 130 is operated by calculating and applying the heater operation rate in order to efficiently control the heater unit 130 in the present invention.

현재환수온도(RTcur)와 급속난방환수온도(RTfs)를 비교하여 히터가동율을 계산하며, 여기서 급속난방환수온도(RTfs)는 급속난방이 필요한 구간을 결정하기 위하여 설정되는 온도를 의미하며, 사용자에 의해 설정되거나 또는 적정 값이 디폴트(default)값으로 설정될 수 있다.The RT operation rate is calculated by comparing the current recirculation temperature (RTcur) with the rapid heating return temperature (RTfs), where the rapid heating return temperature (RTfs) is the temperature set to determine the section requiring rapid heating, Or an appropriate value may be set to a default value.

만약 급속난방환수온도(RTfs)가 현재환수온도(RTcur)보다 높거나 같은 경우에 해당하면, 히터가동율을 100%로 설정하여 단시간에 급속 난방이 이루어져, 급속난방환수온도(RTfs)에 현재환수온도(RTcur)가 도달하도록 한다(S114).If the rapid heating return temperature (RTfs) is higher than or equal to the current return temperature (RTcur), rapid heating is performed in a short time by setting the heating operation rate to 100%, and the rapid heating return temperature (RTfs) (RTcur) (S114).

또한, 급속난방환수온도(RTfs)가 현재환수온도(RTcur)보다 낮은 경우에 해당하면, 상기 [수학식 1]을 적용하여 히터가동율을 계산한다(S110).If the rapid heating water return temperature (RTfs) is lower than the current water return temperature (RTcur), the heater operation rate is calculated by applying Equation (1) (S110).

상기 계산된 히터가동율에 따라 히터부(130)에 공급되는 전압 또는 전력을 PWM 제어방식으로 제어하여 히터부(130) 가동 정도를 조절할 수 있으며, 이를 통해 히터부(130) 소음을 저감하고 히터부(130) 가동 효율을 향상시킬 수 있는 것이다(S112).
The voltage or power supplied to the heater 130 according to the calculated heater operating rate can be controlled by a PWM control method to control the degree of operation of the heater 130 to reduce the noise of the heater 130, (Operation S112).

한편, 도 2에 나타난 바와 같이 순환장치부(140)는 현재 사용되고 있는 순환 방식에 따라 크게 모터 방식과 자연 순환 방식으로 나뉘는데, 순환 방식의 차이에 따라 순환장치부(140)의 위치가 바뀔 수도 있으나 도 2에서 순환장치부(140)는 본 발명이 적용되는 구성 예를 든 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.As shown in FIG. 2, the circulating unit 140 is largely divided into a motor type and a natural circulation type according to a currently used circulation type. However, the position of the circulation unit 140 may be changed according to a difference in circulation type In FIG. 2, the circulator unit 140 is an example of a configuration to which the present invention is applied, but the present invention is not limited thereto.

10 ; 환수관 11 ; 온수관
12 ; 환수온도센서 13 ; 공급수온도센서
100 ; 히터유닛 110 ; 제어부
120 ; 탱크부 130 ; 히터부
140 ; 순환장치부 200 ; 매트10; A water return pipe 11; Hot water pipe
12; A water temperature sensor 13; Feed water temperature sensor
100; Heater unit 110; The control unit
120; Tank portion 130; The heater section
140; A circulator unit 200; mat

Claims (10)

매트와, 상기 매트 내부에 구비되고 물이 유동하는 온수관, 및 상기 온수관으로 공급되는 물을 가열하는 히터부를 포함하는 온수매트의 히터 제어 방법에 있어서,
(a) 상기 온수관으로 공급되는 물의 온도인 현재공급수온도를 기설정된 설정공급수온도와 비교하는 단계;
(b) 상기 현재공급수온도가 상기 설정공급수온도 이하인 경우에, 상기 온수관으로부터 상기 히터부 측으로 환수되는 물의 온도인 현재환수온도를 기설정된 급속난방환수온도와 비교하는 단계; 및
(c) 상기 현재환수온도가 상기 급속난방환수온도보다 큰 경우에 상기 히터부의 히터가동율이 100% 미만이면서 상기 현재환수온도와 사용자가 설정한 설정환수온도의 차이에 비례하도록 정해지고, 정해진 상기 히터가동율에 따라 상기 히터부를 가동시키는 단계를 포함하는 온수매트의 히터 제어 방법.A method of controlling a heater of a hot water mat including a mat, a hot water pipe provided inside the mat and through which water flows, and a heater for heating water supplied to the hot water pipe,
(a) comparing the present supply water temperature, which is the temperature of water supplied to the hot water pipe, to a predetermined set supply water temperature;
(b) comparing the present water return temperature, which is the temperature of the water that is returned from the hot water pipe to the heater unit, to a preset rapid heating return temperature when the present supply water temperature is lower than the set supply water temperature; And
(c) a heater operating rate of the heater is less than 100% and is set to be proportional to a difference between the present return temperature and a set return temperature set by the user when the present return temperature is higher than the rapid heating return temperature, And operating the heater unit in accordance with the operating rate. 청구항 1에 있어서,
상기 (a) 단계 이전에, 상기 현재환수온도를 상기 설정환수온도와 비교하여 난방 조건에 해당하는지를 판단하는 단계를 더 포함하며,
상기 난방 조건에 해당하는지를 판단하는 단계에서 상기 현재환수온도가 상기 설정환수온도 이하인 경우에 난방 조건에 해당한다고 판단하고 상기 (a) 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 온수매트의 히터 제어 방법.The method according to claim 1,
Further comprising the step of comparing the present return water temperature with the set return water temperature before the step (a)
Wherein the step of determining whether the heating condition corresponds to the heating condition is performed when the current water-return temperature is equal to or lower than the preset water-return temperature, and the step (a) is performed. 청구항 2에 있어서,
상기 난방 조건에 해당하는지를 판단하는 단계에서 상기 현재환수온도가 상기 설정환수온도보다 큰 경우에 상기 히터부의 가동을 멈추는 것을 특징으로 하는 온수매트의 히터 제어 방법.The method of claim 2,
Wherein the control unit stops the operation of the heater unit when the current water-return temperature is higher than the preset water-return temperature. 청구항 1에 있어서,
상기 (a) 단계에서 상기 현재공급수온도가 상기 설정공급수온도보다 큰 경우에 상기 히터부의 가동을 멈추는 것을 특징으로 하는 온수매트의 히터 제어 방법.The method according to claim 1,
Wherein in the step (a), when the current supply water temperature is higher than the set supply water temperature, the heater unit stops operating the heater unit. 청구항 1에 있어서,
상기 (c) 단계에서 상기 히터가동율은 하기 수학식 1에 의해 계산되어 정해지는 것을 특징으로 하는 온수매트의 히터 제어 방법.
[수학식 1]
히터가동율[%]=k((RTset-RTcur)/(RTset-RTfs)*100)+n(1-(RTgap/10))
k : 온도차에 대한 보상을 위한 보정상수,
RTset : 기설정된 설정환수온도
RTcur : 현재환수온도
RTfs : 급속난방환수온도
n: 온도 변화에 대한 보상을 위한 보정상수
RTgap: 온수관으로부터 히터부 측으로 환수되는 물의 온도인 환수온도의 일정 시간동안의 변화량The method according to claim 1,
Wherein the heater operation rate in the step (c) is calculated and determined by the following equation (1).
[Equation 1]
(RTset-RTcur) / (RTset-RTfs) * 100) + n (1- (RTgap / 10))
k is a correction constant for compensating for the temperature difference,
RTset: preset set return temperature
RTcur: Current return temperature
RTfs: Rapid heating return temperature
n: Correction constant for compensating for temperature change
RTgap: the change in the temperature of the water, which is the temperature of water that is returned from the hot water pipe to the heater side, 청구항 1에 있어서,
상기 (b) 단계에서 상기 현재환수온도가 상기 급속난방환수온도 이하인 경우에 상기 히터부의 히터가동율이 100%가 되도록 상기 히터부를 가동시키는 것을 특징으로 하는 온수매트의 히터 제어 방법.The method according to claim 1,
Wherein in the step (b), the heater unit is operated so that the heater operation rate of the heater unit becomes 100% when the present water return temperature is lower than or equal to the rapid heating return temperature. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 현재환수온도의 일정시간 동안의 변화량에 해당하는 환수온도 변화량에 대하여,
상기 히터가동율은 상기 환수온도 변화량이 작을수록 상승하고 상기 환수온도 변화량이 클수록 하락하도록 정해지는 것을 특징으로 하는 온수매트의 히터 제어 방법.The method according to claim 1,
For the change amount of the return water temperature corresponding to the change amount of the present return water temperature for a predetermined time,
Wherein the heater operating rate is set so as to decrease as the return temperature change amount decreases and decrease as the return temperature change amount increases. 청구항 1에 있어서,
정해진 상기 히터가동율에 따라 상기 히터부에 공급되는 전압 또는 전력을 PWM 방식으로 제어하여, 상기 히터부의 가동 정도를 조절하는 것을 특징으로 하는 온수매트의 히터 제어 방법.The method according to claim 1,
Wherein the controller controls the voltage or power supplied to the heater unit according to the determined heater operation rate by a PWM method to control the degree of operation of the heater unit. 물이 유동하는 온수관이 내부에 구비된 매트;
상기 온수관으로 공급되는 물을 가열하는 히터부; 및
상기 히터부를 정해진 히터가동율에 따라 가동시키거나 또는 멈추도록 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 히터가동율은 기설정된 설정환수온도와 상기 온수관으로부터 상기 히터부 측으로 환수되는 물의 온도인 현재환수온도의 차이에 비례하고 상기 현재환수온도의 일정 시간동안의 변화량에 해당하는 환수온도 변화량에 반비례하도록 정해지며,
상기 제어부는 정해진 상기 히터가동율에 따라 상기 히터부에 공급되는 전압 또는 전력을 제한하도록 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 방식으로 상기 히터부를 제어하는 것을 특징으로 하는 온수매트.A mat provided with a hot water pipe through which water flows;
A heater unit for heating water supplied to the hot water pipe; And
And a control unit for controlling the heater unit to be operated or stopped according to a predetermined heater operation rate,
The heater operation rate is proportional to the difference between the predetermined set return temperature and the current return temperature which is the temperature of the water that is returned from the hot water pipe to the heater unit side and is inversely proportional to the return water temperature change amount corresponding to the change amount of the present return water temperature Determined,
Wherein the controller controls the heater unit by a PWM (Pulse Width Modulation) control method so as to limit the voltage or power supplied to the heater unit according to the determined heater operation rate.
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