KR101702178B1 - Chiller system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 칠러 시스템에 관한 것이다.
일 측면에 따른 칠러 시스템은, 각각이 압축기와 응축기와 증발기를 포함하는 복수의 칠러 모듈; 및 상기 복수의 칠러 모듈을 제어하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는 예상 부하를 결정하고, 결정된 예상 부하에 기초하여 복수의 칠러 모듈 중 작동할 칠러 모듈을 결정하고, 결정된 칠러 모듈을 작동시킨다. The present invention relates to a chiller system.
A chiller system according to one aspect comprises: a plurality of chiller modules each comprising a compressor, a condenser and an evaporator; And a controller for controlling the plurality of chiller modules, the controller determining an expected load, determining a chiller module to operate among the plurality of chiller modules based on the determined expected load, and operating the determined chiller module.
Description
본 명세서는 칠러 시스템에 관한 것이다. The present specification relates to a chiller system.
일반적으로, 칠러는 냉수를 냉수 수요처로 공급하는 것으로서, 냉동 시스템을 순환하는 냉매와, 냉수 수요처와 냉동 시스템의 사이를 순환하는 냉수간에 열교환이 이루어져 상기 냉수를 냉각시키는 것을 특징으로 한다. 칠러는 대용량 설비로서, 규모가 큰 건물등에 설치될 수 있다.Generally, a chiller supplies cold water to a cold water consumer, and is characterized in that heat exchange is performed between a refrigerant circulating in a refrigeration system and cold water circulating between a cold water consumer and a refrigeration system to cool the cold water. The chiller is a large-capacity facility and can be installed in a large-scale building.
도 1은 종래의 칠러 시스템을 보여주는 도면이다. 1 is a view showing a conventional chiller system.
도 1을 참조하면, 종래의 칠러 시스템(1)은, 칠러 유닛 및 수요처(6)를 포함한다. 상기 수요처(6)는 일 예로 냉수를 이용하는 공기조화 장치로서 이해될 수 있다. Referring to FIG. 1, a conventional chiller system 1 includes a chiller unit and a
상기 칠러 유닛은, 냉매를 압축하는 압축기(2)와, 상기 압축기(2)에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(3)와, 상기 응축기(3)에서 응축된 냉매를 감압시키는 팽창장치(4) 및 상기 팽창장치(4)에서 감압된 냉매를 증발시키는 증발기(5)를 포함한다. The chiller unit includes a compressor 2 for compressing refrigerant, a
냉매는 상기 응축기(3)에서 외부 공기와 열교환 되며, 상기 증발기(5)에서 냉수와 열교환 될 수 있다.The refrigerant is heat-exchanged with the outside air in the condenser (3), and can be heat-exchanged with the cold water in the evaporator (5).
상기 칠러 시스템(1)은, 상기 증발기(5)와 수요처(6)를 연결하여 냉수의 순환을 가이드 하는 냉수 배관(8) 및 상기 냉수 배관(8)에 제공되어 냉수의 유동력을 발생시키는 펌프(7)를 포함한다. The chiller system 1 includes a
상기 펌프(7)가 작동하면, 냉수는 상기 냉수 배관(8)을 경유하여, 상기 수요처(6)로부터 상기 증발기(5)로, 그리고 상기 증발기(5)로부터 상기 수요처(6)로 유동할 수 있다. When the
상기 증발기(5)에는, 냉매가 유동하는 냉매 유로(5a) 및 냉수가 유동하는 냉수 유로(5b)가 구비된다. 상기 냉매 유로(5a)의 냉매와 냉수 유로(5b)의 냉수는 서로 간접 열교환 될 수 있다.The evaporator (5) is provided with a refrigerant passage (5a) through which refrigerant flows and a cold water passage (5b) through which cold water flows. The coolant in the
상기 칠러 유닛은, 다양한 크기 또는 용량으로 구비될 수 있다. 여기서, 상기 칠러 유닛의 크기 또는 용량이라 함은, 냉동 시스템의 능력, 즉 냉동능력에 대응되는 개념으로서, 냉동톤(RT, Refrigeration Ton)의 단위로 표시될 수 있다.The chiller unit may be provided in various sizes or capacities. Here, the size or the capacity of the chiller unit may be expressed in units of a freezing tone (RT) as a concept corresponding to the capability of the refrigeration system, that is, the refrigeration capacity.
종래의 칠러 유닛은, 칠러 유닛이 설치되는 건물등의 크기, 순환되는 냉수의 용량 또는 공기조화 용량등에 따라 다양한 냉동톤을 가지는 설비로 구비될 수 있다. 일 예로, 상기 칠러 유닛은 1000RT, 1500RT, 2000RT, 3000RT등의 용량을 가지는 것으로 제작될 수 있다. The conventional chiller unit may be equipped with various refrigeration tones according to the size of a building or the like where the chiller unit is installed, the capacity of the circulating cold water, the air conditioning capacity, or the like. For example, the chiller unit may have a capacity of 1000RT, 1500RT, 2000RT, 3000RT, or the like.
일반적으로, 상기 칠러 유닛의 용량이 증가함에 따라, 상기 칠러 유닛의 부피가 커지게 된다.Generally, as the capacity of the chiller unit increases, the volume of the chiller unit becomes larger.
칠러 유닛이 설치되는 건물의 크기 또는 필요한 공기조화 능력이 결정되면 상기 칠러 유닛의 용량이 결정되고, 결정된 용량에 기초하여 칠러 유닛을 제작하게 된다.Once the size of the building on which the chiller unit is installed or the required air conditioning capacity is determined, the capacity of the chiller unit is determined and the chiller unit is built based on the determined capacity.
그러나, 칠러 유닛은 대용량 설비로서, 특정 용량이 결정된 후 제작하기 시작하여 제품으로 완성되기까지 수개월이 걸리게 되며, 이에 따라 소비자는 제작기간에 대한 불만이 커지게 되었다.However, since the chiller unit is a large-capacity facility, it takes several months for the production to be completed after the specific capacity is determined, and the consumer is complaining about the production period.
그리고, 칠러 시스템을 사용하는 도중에 칠러 유닛에 고장이 발생한 경우, 칠러 유닛 전체의 구동이 제한되며 칠러 유닛을 수리하는 데 많은 시간이 소요되므로, 건물의 공기조화 작동이 제한되는 문제점이 있었다.In addition, when the chiller unit is broken during the use of the chiller system, the operation of the entire chiller unit is limited, and it takes a long time to repair the chiller unit, thereby limiting the air conditioning operation of the building.
본 발명의 목적은, 제품 생산성 및 시장 대응성이 양호한 칠러 시스템을 제공하는 것에 있다. It is an object of the present invention to provide a chiller system with good product productivity and market responsiveness.
본 발명의 다른 목적은, 복수의 압축기가 순차적으로 작동될 수 있는 칠러 시스템을 제하는 것에 있다. It is another object of the present invention to provide a chiller system capable of sequentially operating a plurality of compressors.
일 측면에 따른 칠러 시스템은, 각각이 압축기와 응축기와 증발기를 포함하는 복수의 칠러 모듈; 및 상기 복수의 칠러 모듈을 제어하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는 예상 부하를 결정하고, 결정된 예상 부하에 기초하여 복수의 칠러 모듈 중 작동할 칠러 모듈을 결정하고, 결정된 칠러 모듈을 작동시킨다. A chiller system according to one aspect comprises: a plurality of chiller modules each comprising a compressor, a condenser and an evaporator; And a controller for controlling the plurality of chiller modules, the controller determining an expected load, determining a chiller module to operate among the plurality of chiller modules based on the determined expected load, and operating the determined chiller module.
또한, 상기 복수의 칠러 모듈은 용량이 서로 다를 수 있다. The plurality of chiller modules may have different capacities.
또한, 상기 컨트롤러는, 상기 예상 부하에 기초하여 복수의 칠러 모듈 중 일부 또는 전부를 작동시킬 수 있다. In addition, the controller may operate some or all of the plurality of chiller modules based on the expected load.
또한, 상기 컨트롤러는 예상 부하율과 예상 양정율에 기초하여 상기 예상 부하를 결정하고, 상기 예상 부하율은, 상기 증발기로 유입되는 냉수의 온도와 목표 냉수 출구 온도에 기초하여 결정되고, 상기 예상 양정율은, 상기 응축기로 유입되는 냉각수의 온도와 목표 냉수 출수 온도에 기초하여 결정될 수 있다. The controller also determines the expected load based on an expected load factor and an expected rate of rise and the expected load factor is determined based on the temperature of the cold water entering the evaporator and the target cold water outlet temperature, , The temperature of the cooling water flowing into the condenser, and the target cold water outflow temperature.
또한, 상기 복수의 칠러 모듈은 제1칠러 모듈과 상기 제1칠러 모듈의 용량 보다 큰 용량을 가지는 제2칠러 모듈을 포함하고, 상기 제1칠러 모듈이 작동하는 과정에서 운전 방법 변경이 필요한 것으로 판단한 경우, 상기 컨트롤러는 상기 제1칠러 모듈을 정지시키고 상기 제2칠러 모듈을 작동시키거나, 상기 제1칠러 모듈과 상기 제2칠러 모듈을 함께 작동시킬 수 있다. The plurality of chiller modules may include a first chiller module and a second chiller module having a capacity greater than the capacity of the first chiller module. When the first chiller module determines that the operation method should be changed In this case, the controller may stop the first chiller module and activate the second chiller module, or may operate the first and second chiller modules together.
또한, 상기 복수의 칠러 모듈은 제1칠러 모듈과 상기 제1칠러 모듈의 용량 보다 큰 용량을 가지는 제2칠러 모듈을 포함하고, 상기 제2칠러 모듈이 작동하는 과정에서 운전 방법 변경이 필요한 것으로 판단한 경우, 상기 컨트롤러는 상기 제2칠러 모듈을 정지시키고 상기 제1칠러 모듈을 작동시키거나, 상기 제1칠러 모듈과 상기 제2칠러 모듈을 함께 작동시킬 수 있다. The plurality of chiller modules may include a first chiller module and a second chiller module having a capacity larger than the capacity of the first chiller module. When it is determined that the operation method should be changed in the course of operating the second chiller module The controller may stop the second chiller module and activate the first chiller module, or may operate the first and second chiller modules together.
또한, 운전 변경 필요 여부를 판단하기 위한 판단 기준은, 예상 부하의 증가 시의 판단 기준과 예상 부하의 감소 시의 판단 기준을 포함한다. The judgment criteria for judging whether or not an operation change is necessary includes a judgment criterion when the expected load is increased and a judgment criterion when the expected load is reduced.
또한, 상기 컨트롤러는, 예상 부하율과 예상 양정율에 기초하여 운전 변경 필요 여부를 결정하고, 상기 예상 부하율은, 상기 증발기에서 배출되는 냉수의 온도와 목표 냉수 출구 온도에 기초하여 결정되고, 상기 예상 양정율은, 상기 응축기로 유입되는 냉각수의 온도와 목표 냉수 출수 온도에 기초하여 결정될 수 있다. The controller also determines whether an operation change is required based on the expected load factor and the predicted rate of change, and the expected load factor is determined based on the temperature of the cold water discharged from the evaporator and the target cold water outlet temperature, Rate can be determined based on the temperature of the cooling water flowing into the condenser and the target cold water outflow temperature.
또한, 상기 제1칠러 모듈 작동 중에 상기 제2칠러 모듈로 작동 대상이 변경될 것으로 결정된 경우, 상기 컨트롤러는 상기 제2칠러 모듈의 기동 시퀀스를 수행하고, 상기 제2칠러 모듈의 기동 시퀀스 완료 후에 상기 제1칠러 모듈의 작동을 정지시킬 수 있다. In addition, if it is determined that the operation object is to be changed by the second chiller module during the operation of the first chiller module, the controller performs an activation sequence of the second chiller module, and after the activation sequence of the second chiller module is completed, The operation of the first chiller module can be stopped.
또한, 상기 제2칠러 모듈 작동 중에 상기 제1칠러 모듈로 작동 대상이 변경될 것으로 결정된 경우, 상기 컨트롤러는, 상기 제2압축기의 가이드 베인의 개도를 줄이고, 상기 가이드 베인의 개도가 기준 개도에 도달하면 상기 제1칠러 모듈의 기동 시퀀스를 수행할 수 있다. In addition, when it is determined that the operation target is changed by the first chiller module during the operation of the second chiller module, the controller reduces the opening of the guide vane of the second compressor, and when the opening of the guide vane reaches the reference opening The startup sequence of the first chiller module can be performed.
또한, 상기 컨트롤러는 제1칠러 모듈의 기동 시퀀스 완료 후에 상기 제2칠러 모듈의 작동을 정지시킬 수 있다. In addition, the controller may stop the operation of the second chiller module after the startup sequence of the first chiller module is completed.
다른 측면에 따른 칠러 시스템은, 제1압축기를 구비하는 제1칠러 모듈; 상기 제1칠러 모듈의 용량 보다 큰 용량을 가지고, 제2압축기를 구비하는 제2칠러 모듈; 및 상기 제1칠러 모듈 및 상기 제2칠러 모듈을 제어하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는, 작동 시작 명령이 입력된 것으로 판단하면, 상기 제1칠러 모듈과 제2칠러 모듈 중 작동할 칠러 모듈을 결정하고, 결정된 칠러 모듈이 작동 시작되도록 한다. A chiller system according to another aspect includes: a first chiller module having a first compressor; A second chiller module having a capacity larger than the capacity of the first chiller module and having a second compressor; And a controller for controlling the first chiller module and the second chiller module. When the controller determines that an operation start command has been input, the controller controls the first chiller module and the second chiller module to operate, And causes the determined chiller module to start operating.
또 다른 측면에 따른 칠러 시스템은, 제1압축기를 구비하는 제1칠러 모듈; 상기 제1칠러 모듈의 용량 보다 큰 용량을 가지고, 제2압축기를 구비하는 제2칠러 모듈; 및 상기 제1칠러 모듈 및 상기 제2칠러 모듈을 제어하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 제1칠러 모듈과 제2칠러 모듈 중 하나 이상이 작동하는 중에, 운전 방법의 변경이 필요한 것으로 판단하면, 작동되는 칠러 모듈을 정지시키고 다른 칠러 모듈이 작동되도록 하거나, 모든 칠러 모듈이 작동하는 중에 어느 한 칠러 모듈을 정지시키거나, 하나의 칠러 모듈이 작동하는 중에 나머지 칠러 모듈을 추가로 작동시킨다.
또 다른 측면에 따른 칠러 시스템은, 각각이 압축기와 응축기와 증발기를 포함하는 복수의 칠러 모듈; 및 상기 복수의 칠러 모듈을 제어하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는 예상 부하를 결정하고, 결정된 예상 부하에 기초하여 복수의 칠러 모듈 중 작동할 칠러 모듈을 결정하고, 결정된 칠러 모듈을 작동시키고, 상기 컨트롤러는, 상기 예상 부하에 기초하여 복수의 칠러 모듈 중 일부 또는 전부를 작동시키되, 상기 예상 부하는 상기 응축기를 유동하는 냉각수 온도와 상기 증발기를 유동하는 냉수 온도에 의해서 결정된다.
According to another aspect, a chiller system includes a first chiller module having a first compressor; A second chiller module having a capacity larger than the capacity of the first chiller module and having a second compressor; And a controller for controlling the first and second chiller modules and the second chiller module, wherein, when at least one of the first and second chiller modules is operating, if the controller determines that the operation method should be changed , Stop the activated chiller module and allow another chiller module to operate, stop any chiller module while all chiller modules are in operation, or activate the remaining chiller module while one chiller module is operating.
Another aspect of the chiller system includes a plurality of chiller modules each comprising a compressor, a condenser and an evaporator; And a controller for controlling the plurality of chiller modules, the controller determining an expected load, determining a chiller module to operate among the plurality of chiller modules based on the determined expected load, operating the determined chiller module, The controller operates some or all of the plurality of chiller modules based on the expected load, wherein the expected load is determined by the cooling water temperature flowing through the condenser and the cold water temperature flowing through the evaporator.
제안되는 발명에 의하면, 칠러 시스템이 모듈화 되어 제공되므로, 칠러 시스템이 설치되는 건물의 크기 또는 필요한 공기조화 능력등에 따라 칠러 세트의 제작이 신속하고 효과적으로 이루어질 수 있다는 장점이 있다.According to the proposed invention, since the chiller system is provided in a modularized form, the chiller set can be manufactured quickly and effectively according to the size of the building where the chiller system is installed or the necessary air conditioning ability.
또한, 칠러 시스템을 사용하는 과정에서 일부 칠러 모듈에 고장이 발생하더라도, 고장이 발생한 칠러 모듈만을 수리 또는 교체할 수 있으므로, 장기간 동안 칠러 시스템을 구동하지 못하는 현상을 방지할 수 있다는 장점이 있다. In addition, even if some chiller modules fail during the use of the chiller system, only the failed chiller module can be repaired or replaced, thereby preventing the chiller system from being operated for a long period of time.
또한, 용량이 서로 다른 복수의 칠러 모듈을 이용하여 대수 제어를 함으로써, 부하에 효과적으로 대응할 수 있는 장점이 있다. In addition, there is an advantage in that it can cope with load effectively by performing logarithmic control using a plurality of chiller modules having different capacities.
또한, 본 발명에서 부하 증가 시의 운전 방법 변경 판단 기준과 부하 감소 시의 운전 방법 변경 판단 기준을 달리 함으로써, 칠러 모듈의 빈번한 온/오프 반복이 방지될 수 있다. Also, in the present invention, frequent on / off repetition of the chiller module can be prevented by differentiating the operation method change judgment criterion at the time of the load increase and the operating method change criterion at the time of the load decrease.
도 1은 종래의 칠러 시스템을 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 칠러 시스템의 구성을 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 칠러 모듈의 구성을 보여주는 시스템 도면.
도 4는 도 3의 칠러 모듈의 개념도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 칠러 세트를 보여주는 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 칠러 세트의 초기 작동 시의 제어방법을 설명하는 흐름도.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 칠러 세트의 운전 시 부하 변동에 따른 칠러 세트의 제어방법을 설명하는 흐름도.
도 8은 양정율과 부하율에 따른 칠러 모듈의 대수 제어 기준을 보여주는 그래프. 1 is a view showing a conventional chiller system.
2 is a diagram illustrating a configuration of a chiller system according to an embodiment of the present invention.
3 is a system diagram showing a configuration of a chiller module according to an embodiment of the present invention.
4 is a conceptual diagram of the chiller module of Fig.
5 is a perspective view illustrating a chiller set according to an embodiment of the present invention;
6 is a flow chart for explaining a control method in an initial operation of a chiller set according to an embodiment of the present invention;
7 is a flowchart illustrating a method of controlling a chiller set according to a load variation during operation of a chiller set according to an embodiment of the present invention.
8 is a graph showing the algebraic control standard of the chiller module according to the lift rate and the load ratio.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference numerals whenever possible, even if they are shown in different drawings. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the difference that the embodiments of the present invention are not conclusive.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. In describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, Quot; may be "connected," "coupled," or "connected. &Quot;
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 칠러 시스템의 구성을 보여주는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 칠러 모듈의 구성을 보여주는 시스템 도면이고, 도 4는 도 3의 칠러 모듈의 개념도이다. FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of a chiller system according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a system diagram illustrating a configuration of a chiller module according to an embodiment of the present invention. It is a conceptual diagram.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 칠러 시스템(10)은, 냉동 사이클이 형성되는 칠러 모듈(100)과, 상기 칠러 모듈(100)에 냉각수를 공급하는 냉각탑(20) 및 상기 칠러 모듈(100)과 열교환 되는 냉수가 순환하는 냉수 수요처(30)를 포함할 수 있다. 2 to 4, a
상기 냉수 수요처(30)는 냉수를 이용하여 공기조화를 수행하는 장치 또는 공간으로 이해될 수 있다. The
상기 칠러 모듈(100)과 냉각탑(20)의 사이에는, 냉각수 순환유로(40)가 제공된다. 상기 냉각수 순환유로(40)는 냉각수가 상기 냉각탑(20)과 칠러 모듈(100)의 응축기(120)를 순환하도록 가이드 하는 배관이다. Between the
상기 냉각수 순환유로(40)는, 냉각수가 상기 응축기(120)로 유입되도록 가이드 하는 냉각수 입수유로(42) 및 상기 응축기(120)에서 가열된 냉각수가 상기 냉각탑(20)으로 유동하도록 가이드 하는 냉각수 출수유로(44)를 포함할 수 있다. The cooling water circulating
상기 냉각수 입수유로(42) 및 냉각수 출수유로(44) 중 적어도 하나의 유로에는, 냉각수의 유동을 위하여 구동되는 냉각수 펌프(46)가 제공될 수 있다. 일 예로 도 2에는, 상기 냉각수 입수유로(42)에 상기 냉각수 펌프(46)가 제공되는 것으로 도시된다. At least one of the cooling water
상기 냉각수 출수유로(44)에는, 상기 냉각탑(20)으로 유입되는 냉각수의 온도를 감지하는 냉각수 출수 온도센서(47)가 제공된다. 그리고, 상기 냉각수 입수유로(42)에는, 상기 냉각탑(20)으로부터 토출되는 냉각수의 온도를 감지하는 냉각수 입수 온도센서(48)가 제공된다. The cooling
상기 칠러 모듈(100)과 냉수 수요처(30)의 사이에는, 냉수 순환유로(50)가 제공된다. 상기 냉수 순환유로(50)는 냉수가 상기 냉수 수요처(30)와 칠러 모듈(100)의 증발기(140)를 순환하도록 가이드 하는 배관이다. A cold water circulating passage (50) is provided between the chiller module (100) and the cold water consumer (30). The cold
상기 냉수 순환유로(50)는, 냉수가 상기 증발기(140)로 유입되도록 가이드 하는 냉수 입수유로(52) 및 상기 증발기(140)에서 냉각된 냉수가 상기 냉수 수요처(30)로 유동하도록 가이드 하는 냉수 출수유로(54)를 포함할 수 있다. The cold
상기 냉수 입수유로(52) 및 냉수 출수유로(54) 중 적어도 하나의 유로에는, 냉수의 유동을 위하여 구동되는 냉수 펌프(56)가 제공될 수 있다. 일 예로, 도 2에는, 상기 냉수 입수유로(52)에 상기 냉수 펌프(56)가 제공되는 것으로 도시된다.A cold water pump (56) driven for the flow of cold water may be provided in at least one of the cold water inlet flow path (52) and the cold water outlet flow path (54). For example, in FIG. 2, it is shown that the cold water
상기 냉수 입수유로(52)에는 상기 칠러 모듈(100)로 유입되는 냉수의 온도를 감지하는 냉수 입수 온도센서(53)가 제공되고, 상기 냉수 출수유로(54)에는 상기 칠러 모듈(100)에서 토출되는 냉수의 온도를 감지하는 냉수 출수 온도센서(55)가 제공될 수 있다. The chilled
다른 예로는, 상기 냉수 입수 온도센서(53)와 상기 냉수 출수 온도센서(55)가 상기 칠러 모듈(100)에 구비될 수 있다. As another example, the cold water
상기 냉수 수요처(30)는 공기를 냉수와 열교환시키는 수냉식 공조기일 수 있다. The
일 예로, 상기 냉수 수요처(30)는, 실내 공기와 실외 공기를 혼합한 후 혼합 공기를 냉수와 열교환시켜 실내로 토출하는 에어 핸들링 유닛(AHU, Air Handling Unit), 실내에 설치되어 실내 공기를 냉수와 열교환 시킨 후 실내로 토출하는 팬 코일 유닛(FCU, Fan Coil Unit) 및 실내의 바닥에 매설된 바닥 배관유닛 중 적어도 하나의 유닛을 포함할 수 있다. For example, the
도 2에는, 일 예로 상기 냉수 수요처(30)가 에어 핸들링 유닛으로 구성되는 것으로 도시된다.In Fig. 2, for example, the
상세히, 상기 에어 핸들링 유닛은, 케이싱(61)과, 상기 케이싱(61)의 내부에 설치되며 냉수가 통과하는 냉수 코일(62) 및 상기 냉수 코일(62)의 양측에 제공되며 실내 공기와 실외 공기를 흡입하여 실내로 송풍시키는 송풍기(63, 64)를 포함할 수 있다. Specifically, the air handling unit includes a
상기 송풍기(63, 64)는, 실내 공기와 실외 공기가 상기 케이싱(61)의 내부로 흡입되도록 하는 제 1 송풍기(63) 및 공조공기가 상기 케이싱(61)의 외부로 배출되도록 하는 제 2 송풍기(64)를 포함할 수 있다. The
상기 케이싱(61)에는, 실내공기 흡입부(65)와, 실내공기 배출부(66)와, 외기 흡입부(67) 및 공조공기 배출부(68)가 형성된다. An indoor
상기 송풍기(63, 64)가 구동되면, 실내에서 상기 실내공기 흡입부(65)로 흡입된 공기 중 일부는 실내공기 배출부(66)로 배출되며, 상기 실내공기 배출부(66)로 배출되지 않는 나머지는 상기 외기 흡입부(67)로 흡입된 실외 공기와 혼합되어 냉수 코일(62)과 열교환 된다. When the
그리고, 상기 냉수 코일(62)과 열교환 된(냉각된) 혼합 공기는 상기 공조공기 배출부(68)를 통하여 실내로 토출될 수 있다.The mixed air that has been exchanged (cooled) with the
상기 칠러 모듈(100)은, 냉매를 압축하는 압축기(110)와, 상기 압축기(110)에서 압축된 고온 고압의 냉매가 유입되는 응축기(120)와, 상기 응축기(120)에서 응축된 냉매를 감압시키는 팽창장치(131, 132) 및 상기 팽창장치(131, 132)에서 감압된 냉매를 증발시키는 증발기(140)를 포함할 수 있다. The
상기 팽창장치(131, 132)는, 상기 응축기(120)에서 토출된 냉매를 1차로 팽창시키는 제 1 팽창장치(131) 및 이코노마이저(150,Economizer)에서 분리된 냉매를 2차로 팽창하는 제 2 팽창장치(132)를 포함할 수 있다. The
상기 칠러 모듈(100)은, 상기 압축기(110)의 입구측에 제공되며 상기 증발기(140)에서 토출된 냉매를 상기 압축기(110)로 가이드 하는 흡입배관(101) 및 상기 압축기(110)의 출구측에 제공되며 상기 압축기(110)에서 토출된 냉매를 상기 응축기(120)로 가이드 하는 토출 배관(102)을 더 포함할 수 있다. The
그리고, 상기 증발기(140)와 상기 압축기(110)의 사이에는, 상기 증발기(140)의 내부에 존재하는 오일을 상기 압축기(110)의 흡입측으로 안내하는 오일회수 배관(108)이 제공될 수 있다. An
상기 압축기(110)는, 냉매를 압축시키기 위한 임펠러(111, impeller)를 포함한다. 또한, 상기 압축기(110)는 상기 임펠러(111)를 구동시키기 위한 모터(112)를 포함한다. 또한, 상기 압축기(110)는 상기 모터(112)의 구동력을 상기 임펠러(111) 측으로 전달시키기 위한 하나 이상의 기어를 포함할 수 있다. The compressor (110) includes an impeller (111) for compressing the refrigerant. Also, the
또한, 상기 압축기(110)는 임펠러(111)로 유입 및 토출되는 냉매의 유량을 조절하기 위한 가이드 베인(114)을 포함할 수 있다. 즉, 상기 가이드 베인(114)은 냉매가 유동하는 경로의 개도를 조절할 수 있으며, 개도 조절에 따라 냉매의 유량이 조절될 수 있다. 일 예로 상기 가이드 베인(114)의 개도가 증가하는 경우 냉매의 유량이 증가되고, 개도가 감소하는 경우 냉매의 유량이 감소된다. The
상기 응축기(120)와 증발기(140)는 냉매와 물간에 열교환이 가능하도록, 쉘 튜브형(shell and tube) 열교환 장치로 구성될 수 있다. The
상세히, 상기 응축기(120)는, 외관을 형성하는 쉘(121)과, 상기 쉘(121)의 일측에 형성되며 상기 압축기(110)에서 압축된 냉매가 유입되는 냉매 유입구(122) 및 상기 쉘(121)의 타측에 형성되며 상기 응축기(120)에서 응축된 냉매가 유출되는 냉매 유출구(123)를 포함할 수 있다. The
그리고, 상기 응축기(120)는, 상기 쉘(121)의 내부에 제공되며 냉각수의 유동을 가이드 하는 냉각수 튜브 어레이(124)와, 상기 쉘(121)의 단부 일측에 형성되며 상기 냉각수 튜브 어레이(124)로 냉각수가 유입되도록 하는 냉각수 유입부(125) 및 상기 쉘(121)의 단부 타측에 형성되며 상기 냉각수 튜브 어레이(124)로부터 냉각수가 유출되도록 하는 냉각수 유출부(126)를 더 포함할 수 있다. The
상기 냉각수 유입부(125)는 상기 냉각수 입수유로(42)와 연결되며, 상기 냉각수 유출부(126)는 상기 냉각수 출수유로(44)와 연결된다.The cooling
상기 응축기(120)의 냉매 출구측에는, 이코노마이저(150)가 제공된다. 그리고, 상기 이코노마이저(150)의 입구측에는, 상기 제 1 팽창장치(131)가 제공된다. 상기 응축기(120)에서 응축된 냉매는 상기 제 1 팽창장치(131)에서 1차 감암된 후 상기 이코노마이저(150)로 유입된다. On the coolant outlet side of the
상기 이코노마이저(150)는 1차 감압된 냉매 중 액상 냉매와 기상 냉매를 분리시킬 수 있다. 분리된 기상 냉매는 상기 압축기(110)로 유입되며, 분리된 액상 냉매는 상기 제 2 팽창장치(132)로 유입되어 2차 감압될 수 있다.The
상기 증발기(140)는, 외관을 형성하는 쉘(141)과, 상기 쉘(141)의 일측에 형성되며 상기 제 2 팽창장치(132)에서 팽창된 냉매가 유입되는 냉매 유입구(142) 및 상기 쉘(141)의 타측에 형성되며 상기 증발기(140)에서 증발된 냉매가 유출되는 냉매 유출구(143)를 포함할 수 있다. 상기 냉매 유출구(143)는 상기 흡입배관(101)에 연결될 수 있다. The
상기 증발기(140)는, 상기 쉘(141)의 내부에 제공되며 냉수의 유동을 가이드 하는 냉수 튜브 어레이(144)와, 상기 쉘(141)의 단부 일측에 형성되며 상기 냉수 튜브 어레이(144)로 냉수가 유입되도록 하는 냉수 유입부(145) 및 상기 쉘(141)의 단부 타측에 형성되며 상기 냉수 유로(145)로부터 냉수가 유출되도록 하는 냉수 유출부(146)를 더 포함할 수 있다. The
상기 냉수 유입부(147)는 상기 냉수 입수유로(52)와 연결되며, 상기 냉수 유출부(148)는 상기 냉수 출수유로(54)와 연결된다. The cold water inflow portion 147 is connected to the cold
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 칠러 세트를 보여주는 사시도이다. 5 is a perspective view illustrating a chiller set according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 칠러 세트는, 복수의 칠러 모듈(201, 202)을 포함할 수 있다. 복수의 칠러 모듈(201, 202)은 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다. Referring to FIG. 5, the chiller set according to an embodiment of the present invention may include a plurality of
도 5에는 일 예로 복수의 칠러 모듈(201, 202)이 병렬로 연결된 것이 도시된다. In FIG. 5, for example, a plurality of
상기 복수의 칠러 모듈(201, 202)은 제1 칠러 모듈(201) 및 제2 칠러 모듈(202)를 포함할 수 있다. 여기서 제1 칠러 모듈(201)과 제2 칠러 모듈(202)은 도 3 및 도 4을 통해 설명한 칠러 모듈과 동일한 구조를 갖는다. 또한, 제1 칠러 모듈(201)과 제2 칠러 모듈(202)은 동일한 용량 및 크기를 가질 수도 있고, 서로 다른 용량 및 크기를 가질 수도 있다. The plurality of
이하에서는 상기 제1칠러 모듈(201)의 용량과 상기 제2칠러 모듈(202)의 용량이 다르며, 상기 제2칠러 모듈(202)의 용량이 상기 제1칠러 모듈(202)의 용량 보다 큰 것을 설명하기로 한다. Hereinafter, the capacity of the
상기 제1 칠러 모듈(201)은 제1 압축기(210), 제1 응축기(220) 및 제2 증발기(240)를 포함할 수 있고, 상기 제2 칠러 모듈(202)은 제2 압축기(212), 제2 응축기(222) 및 제2 증발기(242)를 포함할 수 있다. The
또한, 상기 칠러 세트는, 상기 제1 응축기(220)와 상기 제2 응축기(222)를 연결하는 냉각수 연결관(260)과, 상기 제1 증발기(240)와 상기 제2 증발기(242)를 연결하는 냉수 연결관(250)을 더 포함할 수 있다. The chiller set may further include a cooling
여기서, 상기 냉수 연결관(250)은 제1 증발기(240)의 냉수 튜브 어레이를 통과한 냉수를 제2 증발기(242) 측으로 전달하는 통로 기능을 수행한다. 구체적으로, 제1 증발기(240)의 냉수 튜브 어레이를 통과한 냉수는 냉수 연결관(250)에서 합류된 후, 제2 증발기(242)의 냉수 튜브 어레이로 분지된다.Here, the cold
또한, 상기 냉각수 연결관(260)은 제1 응축기(220)의 냉각수 튜브 어레이를 통과한 냉각수를 제2 응축기(222) 측으로 전달하는 통로 기능을 수행한다. 구체적으로, 제1 응축기(220)의 냉각수 튜브 어레이를 통과한 냉각수는 냉각수 연결관(260)에서 합류된 후, 제2 응축기(222)의 냉각수 튜브 어레이로 분지된다.The cooling
이때, 전술한 바와 같이, 상기 제1 압축기(210)와 제1 증발기(240) 및 제1 응축기(220)는, 상기 제1 칠러 모듈(201)의 설치면의 수직 방향을 따라 각각 적층된 상태로 배치되고, 상기 제2 압축기(212)와 제2 증발기(242) 및 제2 응축기(222)는, 상기 제2 칠러 모듈(200)의 설치면의 수직 방향을 따라 각각 적층된 상태로 배치될 수 있다. The
상기 칠러 세트는, 상기 각 칠러 모듈(201, 202)을 제어하기 위한 컨트롤러(270)를 더 포함할 수 있다. 상기 컨트롤 패널(270)은 각종 제어명령의 입력 및 칠러 모듈(201, 202)의 상태정보를 표시하는 기능을 수행할 수 있다.The chiller set may further include a
상기 컨트롤러(270)는 각종 정보를 저장하기 위한 메모리(272)를 포함할 수 있다. The
이하에서는 본 실시 예의 칠러 세트를 제어하는 방법에 대해서 설명하기로 한다. Hereinafter, a method of controlling the chiller set of the present embodiment will be described.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 칠러 세트의 초기 작동 시의 제어방법을 설명하는 흐름도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 칠러 세트의 운전 시 부하 변동에 따른 칠러 세트의 제어방법을 설명하는 흐름도이며, 도 8은 양정율과 부하율에 따른 칠러 모듈의 대수 제어 기준을 보여주는 그래프이다. FIG. 6 is a flowchart illustrating a control method of the chiller set according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a flowchart illustrating a control method of the chiller set according to an exemplary embodiment of the present invention. 8 is a graph showing a logarithmic control reference of the chiller module according to the heading rate and the load ratio.
먼저, 도 2, 도 6 및 도 8을 참조하면, 상기 칠러 시스템의 작동 시작 명령이 입력되면 칠러 시스템의 작동이 시작된다(S1). 즉, 칠러 세트의 작동이 시작된다. 2, 6 and 8, when the operation start command of the chiller system is inputted, the operation of the chiller system is started (S1). That is, the operation of the chiller set is started.
상기 칠러 세트의 작동이 시작되면, 상기 컨트롤러(270)는 예상 부하를 결정한다(S2). 그리고, 결정된 예상 부하에 기초하여 작동될 칠러 모듈(또는 압축기)를 결정한다(S3). When the operation of the chiller set is started, the
상기 예상 부하는, 제1예상 부하율과 제1예상 양정율에 기초하여 결정될 수 있다. The expected load can be determined based on the first expected load factor and the first predicted load factor.
구체적으로, 상기 제1예상 부하율은 상기 냉수 입수 온도센서(53)에서 감지된 현재의 냉수 입수 온도와, 상기 메모리(272)에 저장된 목표 냉수 출수 온도에 기초하여 결정될 수 있다. Specifically, the first expected load factor may be determined based on the current cold water intake temperature sensed by the cold water
일 예로 상기 제1예상 부하율은 하기의 수학식 1에 의해서 결정될 수 있다.For example, the first expected load factor may be determined by the following equation (1).
이 때, 냉수 정격 온도차는 상기 메모리(272)에 저장되어 있는 상수이다. At this time, the cold water rated temperature difference is a constant stored in the
상기 제1예상 양정율은, 상기 냉각수 입수 온도센서(48)에서 감지된 현재의 냉각수 입수 온도와, 목표 냉수 출수 온도에 기초하여 결정될 수 있다. The first predicted rising rate can be determined based on the current cooling water intake temperature sensed by the cooling water
일 예로 상기 제1예상 양정율은 하기의 수학식 2에 의해서 결정될 수 있다. For example, the first predicted heading rate can be determined by the following equation (2).
이 때, 상기 냉각수 정격 온도차, 상기 정격 냉각수 출수 온도 및 상기 정격 냉수 출수 온도는 상기 메모리(272)에 저장되어 있는 상수이다. At this time, the temperature difference of the cooling water, the rated cooling water outflow temperature, and the rated cold water outflow water temperature are constants stored in the
상기 컨트롤러(270)는 결정된 제1예상 부하율과 제1예상 양정율을 상기 메모리(272)에 저장된 정보와 비교하여, 예상 부하를 결정한다. The
도 8을 참조하면, 상기 메모리(272)에는 칠러 세트의 초기 작동 시의 양정율과 부하율에 따른 예상 부하를 결정하기 위한 3개의 범위가 저장된다. Referring to FIG. 8, the
도 8에서 두 개의 점선을 기준으로 좌측의 점선의 좌측 영역이 제1초기 범위이고, 두 개의 점선 사이 영역이 제2초기 범위이고, 우측의 점선의 우측 영역이 제3 초기 범위이다.In FIG. 8, the left area of the left dotted line is the first initial area, the area between the two dotted lines is the second initial area, and the right area of the right dotted line is the third initial range.
이 때, 좌측의 점선은 제2칠러 모듈 작동 기준선이고, 우측의 점선은 제1칠러 모듈 및 제2칠러 모듈 작동 기준선이다. At this time, the left dotted line is the second chiller module operation reference line, and the right dotted line is the first chiller module and the second chiller module operation reference line.
상기 컨트롤러(270)는 상기 제1예상 부하율과 제1예상 양정율이 상기 제1범위에 속하는 경우, 상기 제1칠러 모듈(201)을 운전될 모듈로 결정한다. The
상기 컨트롤러(270)는 상기 제1예상 부하율과 제1예상 양정율이 상기 제2범위에 속하는 경우, 상기 제2칠러 모듈(202)을 운전될 모듈로 결정한다. The
상기 컨트롤러(270)는 상기 제1예상 부하율과 제1예상 양정율이 상기 제3범위에 속하는 경우, 상기 제1칠러 모듈(201) 및 제2칠러 모듈(202)을 운전될 모듈로 결정한다. The
그리고, 상기 컨트롤러(270)는 결정된 칠러 모듈(또는 압축기)를 작동시킨다(S4). Then, the
다음으로, 도 7 및 도 8을 참조하면, 도 6의 단계에서 일 예로 1대의 칠러 모듈이 작동하는 결정되면, 1대의 칠러 모듈(또는 압축기)이 작동한다(S11). Next, referring to FIGS. 7 and 8, when it is determined that one chiller module operates in the step of FIG. 6, one chiller module (or compressor) operates (S11).
1대의 칠러 모듈이 작동하는 중에 상기 컨트롤러(270)는 운전 방법의 변경이 필요한 지 여부를 판단한다(S12). While one chiller module is operating, the
이 때, 부하 변동에 따른 칠러 모듈의 빈번한 온/오프를 방지하기 위하여, 1대의 칠러 모듈이 작동 시작하고, 일정 시간이 경과한 후에 상기 컨트롤러(270)가 운전 방법의 변경이 필요한지 여부를 판단할 수 있다. 제한적이지는 않으나, 상기 일정 시간은 일 예로 1시간일 수 있으며, 칠러 시스템의 설치 환경 또는 위치에 따라서 상기 일정 시간은 변경될 수 있다. At this time, in order to prevent frequent on / off of the chiller module due to the load variation, one chiller module starts to operate, and after a predetermined time has elapsed, the
단계 S12에서 판단 결과, 운전 방법의 변경이 필요한 경우, 상기 컨트롤러(270)는 작동될 칠러 모듈(또는 압축기)을 결정한다(S13). 그리고, 작동 결정된 칠러 모듈(또는 압축기)의 작동이 시작되도록 한다(S14).If it is determined in step S12 that the operation method needs to be changed, the
구체적으로, 상기 컨트롤러(270)는 제2예상 부하율과 제2예상 양정율을 기초로 예상 부하를 결정하고, 결정된 예상 부하에 기초하여 운전 방법의 변경이 필요한 지 여부를 판단한다. Specifically, the
본 발명에서 운전 방법이 변경되는 것은, 작동되는 칠러 모듈이 변경되거나 1대의 칠러 모듈이 작동하는 중에 추가로 1대의 칠러 모듈이 작동하거나, 2대의 칠러 모듈이 작동하는 중에 하나의 칠러 모듈이 정지하는 경우 등을 포함할 수 있다. The change in operating mode in the present invention means that one additional chiller module is operated while the operated chiller module is changed or one chiller module is operated or one chiller module is stopped while two chiller modules are operating And the like.
상기 제2예상 부하율은 일 예로 현재의 냉수 출수 온도와 목표 냉수 출수 온도의 차이에 기초하여 결정될 수 있다. The second expected load factor can be determined, for example, based on the difference between the present cold water outflow temperature and the target cold water outflow temperature.
이 때, 현재의 냉수 출수 온도가 목표 냉수 출수 온도가 높은 경우에는 제2예상 부하율이 커지고, 현재의 냉수 출수 온도가 목표 냉수 출수 온도 보다 낮은 경우에는 제2예상 부하율이 작아진다. At this time, when the current cold water outflow temperature is higher than the target cold water outflow temperature, the second expected load rate becomes larger, and when the current cold water outflow temperature is lower than the target cold water outflow temperature, the second expected load rate becomes smaller.
상기 제2예상 양정율은, 현재 냉각수 입수 온도와 목표 냉수 출구 온도에 기초하여 결정될 수 있다. 또는, 상기 제2예상 양정율은 응축 압력과 증발 압력의 차에 기초하여 결정될 수 있다. The second predicted rising rate can be determined based on the current cooling water intake temperature and the target cold water outlet temperature. Alternatively, the second predicted rate can be determined based on the difference between the condensation pressure and the evaporation pressure.
도 8을 참조하면, 상기 메모리(272)에는 칠러 세트의 운전 시의 양정율과 부하율에 따른 예상 부하를 결정하기 위한 5개의 범위가 저장된다. Referring to FIG. 8, the
도 8에서 제1부하 감소 기준선의 좌측 영역이 제1 운전 범위이고, 제1부하 감소 기준선과 제1부하 증가 기준선 사이 영역이 제2 운전 범위이고, 제1부하 증가 기준선과 제2부하 감소 기준선 사이 영역이 제3 운전 범위이고, 제2부하 감소 기준선과 제2부하 증가 기준선 사이 영역이 제4 운전 범위이며, 제2부하 증가 기준선의 우측 영역이 제5 운전 범위이다. 8, the region between the first load reduction reference line and the first load increase reference line is the second operation range, the region between the first load increase reference line and the second load decrease reference line is the first operation range, Region is the third operation range, the region between the second load reduction reference line and the second load increase reference line is the fourth operation range, and the right region of the second load increase reference line is the fifth operation range.
일 예로 상기 제1칠러 모듈(201)이 작동하는 중에, 상기 제2예상 부하율과 상기 제2예상 양정율이 상기 제1 운전 범위 또는 상기 제2 운전 범위에 위치하는 경우, 상기 컨트롤러(270)는 운전 방법의 변경이 불필요한 것으로 판단한다. 즉, 상기 제1칠러 모듈(201)의 용량으로 부하에 대응할 수 있기 때문에 운전 방법의 변경이 불필요하다. For example, when the second expected load factor and the second predicted rising rate are located in the first operation range or the second operation range while the
또한, 상기 제1칠러 모듈(201)이 작동하는 중에, 상기 제2예상 부하율과 상기 제2예상 양정율이 상기 제3 운전 범위에 위치하는 경우, 상기 컨트롤러(270)는 운전 방법의 변경이 필요한 것으로 판단한다. 즉, 상기 제1칠러 모듈의 용량으로 부하에 대응할 수 없기 때문에 운전 방법의 변경이 필요하다. If the second expected load factor and the second predicted rising rate are located in the third operation range while the
따라서, 상기 컨트롤러(270)는 제1칠러 모듈(201)의 용량 보다 큰 제2칠러 모듈(202)이 작동하고 상기 제1칠러 모듈(201)이 정지하도록 한다. Accordingly, the
구체적으로, 상기 컨트롤러(270)는 상기 제1칠러 모듈(201)의 작동 중에 상기 제2칠러 모듈(202)의 기동 시퀀스를 수행한다. 상기 제2칠러 모듈(202)의 기동 시퀀스는 상기 제2칠러 모듈(202)의 제2압축기(212) 내로 오일이 순환되도록 하는 오일 순환 시퀀스와, 상기 제2압축기(212)의 가이드 베인의 개도가 증가하는 가이드 베인 작동 시퀀스를 포함할 수 있다. Specifically, the
상기 컨트롤러(270)는 상기 제2칠러 모듈(202)의 기동 시퀀스가 완료되면, 상기 제1칠러 모듈(201)을 정지시키기 위한 정지 시퀀스를 수행하고, 상기 정지 시퀀스 수행 후에 상기 제1칠러 모듈(201)을 정지시킨다. 물론, 상기 정지 시퀀스 수행 없이 상기 제1칠러 모듈(201)를 정지시키는 것도 가능하다. The
한편, 상기 제2칠러 모듈(202)이 작동하는 중에, 상기 제2예상 부하율과 상기 제2예상 양정율이 상기 제4 운전 범위에 위치하는 경우, 상기 컨트롤러(270)는 운전 방법의 변경이 불필요한 것으로 판단한다. 즉, 상기 제2칠러 모듈의 용량으로 부하에 대응할 수 있으므로 운전 방법의 변경이 불필요하다. On the other hand, when the second expected load factor and the second predicted rising rate are located in the fourth operating range while the
상기 제2칠러 모듈(202)이 작동하는 중에 상기 제2예상 부하율과 상기 제2예상 양정율이 상기 제5 운전 범위에 위치하는 경우, 상기 컨트롤러(270)는 운전 방법의 변경이 필요한 것으로 판단한다. 즉, 상기 제2칠러 모듈(202)의 용량으로 부하에 대응할 수 없기 때문에 운전 방법의 변경이 필요하다. If the second expected load factor and the second predicted rising rate are located in the fifth operation range while the
따라서, 상기 컨트롤러(270)는 상기 제2칠러 모듈(202)이 작동하는 중에 상기 제1칠러 모듈(201)을 추가로 작동시킨다. Accordingly, the
한편, 상기 제1칠러 모듈(201)과 상기 제2칠러 모듈(202)이 함께 작동하는 중에 상기 제2예상 부하율과 상기 제2예상 양정율이 상기 제4 운전 범위에 위치하는 경우, 상기 컨트롤러(270)는 운전 방법의 변경이 필요한 것으로 판단한다. 즉, 상기 제2칠러 모듈(202)의 용량으로 부하에 대응할 수 있으므로 운전 방법의 변경이 필요하다. 따라서, 상기 컨트롤러(270)는 상기 제1칠러 모듈(201)을 정지시킬 수 있다. Meanwhile, when the second expected load factor and the second predicted rising rate are located in the fourth operation range while the first and
상기 제2칠러 모듈(202)이 작동하는 중에, 상기 제2예상 부하율과 상기 제2예상 양정율이 상기 제2 운전 범위에 위치하는 경우, 상기 컨트롤러(270)는 운전 방법의 변경이 필요한 것으로 판단한다. 즉, 상기 제1칠러 모듈(201)의 용량으로 부하에 대응할 수 있으므로 운전 방법의 변경이 필요하다. 따라서, 상기 컨트롤러(270)는 상기 제2칠러 모듈(202)을 정지시키고 상기 제1칠러 모듈(201)을 작동시킬 수 있다. When the second expected load factor and the second predicted rising rate are located in the second operation range while the
상기 제2칠러 모듈(202)이 작동하는 중에 작동 대상이 상기 제1칠러 모듈(201)로 변경되는 것으로 결정되면, 상기 제2칠러 모듈(202)의 제2압축기(212)의 가이드 베인의 개도가 감소할 수 있다. 그리고, 상기 제2압축기(212)의 가이드 베인의 개도가 기준 개도에 도달하면 상기 제1칠러 모듈(201)의 기동 시퀀스가 수행된다. 상기 제1칠러 모듈(201)의 기동 시퀀스는 앞서 설명한 제2칠러 모듈(201)의 기동 시퀀스와 동일하다. If it is determined that the operation target is changed to the
상기 제1칠러 모듈(201)의 기동 시퀀스가 완료되면, 상기 제1칠러 모듈(201)은 정상 작동하고, 상기 제2칠러 모듈(202)의 정지 시퀀스가 수행된 후에 상기 제2칠러 모듈(202)이 정지된다. 물론, 상기 정지 시퀀스 수행 없이 상기 제2칠러 모듈(202)이 정지되는 것도 가능하다. When the startup sequence of the
본 발명에 의하면, 용량이 서로 다른 복수의 칠러 모듈을 이용하여 대수 제어를 함으로써, 부하에 효과적으로 대응할 수 있는 장점이 있다. According to the present invention, there is an advantage in that it is possible to effectively cope with a load by performing logarithmic control using a plurality of chiller modules having different capacities.
또한, 본 발명에서 예상 부하 증가 시의 운전 방법 변경 판단 기준과 예상 부하 감소 시의 운전 방법 변경 판단 기준이 다르다. 그 이유는 칠러 모듈의 빈번한 온/오프 반복을 방지하기 위함이다. In addition, in the present invention, the operating method change judgment criterion at the time of increasing the expected load differs from the operating method change criterion at the time of the anticipated load reduction. This is to prevent frequent on / off repetition of the chiller module.
예를 들어 예상 부하의 증가 시의 운전 방법 판단 기준과 예상 부하의 증가 시의 운전 방법 판단 기준이 동일한 경우, 즉, 도 8에서 제1부하 감소 기준선과 제2부하 증가 기준선이 동일선인 경우, 제2예상 부하율과 제2예상 양정율이 기준선과 인접한 위치에서 빈번하게 변경되는 경우 제1칠러 모듈이 오프되고, 제2칠러 모듈이 온되는 과정과 제2칠러 모듈이 오프되고 제1칠러 모듈이 온되는 과정에 빈번하게 이루어질 수 있으며, 이러한 경우, 전력 소비가 증가되고 부하에 안정적으로 대응하지 못하는 문제가 있을 수 있다. For example, when the judgment method of the operation method at the time of the increase in the expected load is the same as the judgment method of the operation method at the time of the increase in the expected load, that is, when the first load reduction reference line and the second load increase reference line are the same line in Fig. 2 < / RTI > expected load ratio and the second predicted rising rate are frequently changed at a position adjacent to the reference line, the first chiller module is turned off, the second chiller module is turned on, the second chiller module is turned off, In such a case, there may be a problem that the power consumption is increased and the load can not be stably responded to.
그러나, 본 발명의 경우, 부하 증가 시의 운전 방법 변경 판단 기준과 부하 감소 시의 운전 방법 변경 판단 기준이 다르므로, 칠러 모듈의 빈번한 온/오프가 방지되므로, 전력 소비가 줄어들고 부하에 안정적으로 대응할 수 있는 장점이 있다. However, in the case of the present invention, frequent on / off of the chiller module is prevented because the operating method change judgment criterion at the time of increasing load is different from the operating condition change criterion at the time of decreasing the load. Therefore, the power consumption is reduced and the load can be stably There are advantages to be able to.
위의 실시 예에서는 두 개의 칠러 모듈이 하나의 칠러 세트를 구성하는 것으도 설명하였으나, 이와 달리 세 개 이상의 칠러 모듈이 하나의 칠러 세트를 구성하는 경우에도 본 발명의 사상이 동일하게 적용될 수 있다.
In the above embodiment, the two chiller modules constitute one set of chillers. Alternatively, even when three or more chiller modules constitute one set of chillers, the idea of the present invention can be applied equally.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. That is, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively coupled to one or more of them. Furthermore, the terms "comprises", "comprising", or "having" described above mean that a component can be implanted unless otherwise specifically stated, But should be construed as including other elements. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted to be consistent with the contextual meanings of the related art, and are not to be construed as ideal or overly formal, unless expressly defined to the contrary.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
201: 제1칠러 모듈 202: 제2칠러 모듈
210: 제1압축기 212: 제2압축기
220: 제1응축기 222: 제2응축기
240: 제1증발기 242: 제2응축기
270: 컨트롤러201: first chiller module 202: second chiller module
210: first compressor 212: second compressor
220: first condenser 222: second condenser
240: first evaporator 242: second condenser
270: Controller
Claims (13)
상기 복수의 칠러 모듈을 제어하는 컨트롤러를 포함하고,
상기 컨트롤러는 예상 부하를 결정하고, 결정된 예상 부하에 기초하여 복수의 칠러 모듈 중 작동할 칠러 모듈을 결정하고, 결정된 칠러 모듈을 작동시키고,
상기 컨트롤러는, 상기 예상 부하에 기초하여 복수의 칠러 모듈 중 일부 또는 전부를 작동시키되,
상기 컨트롤러는 예상 부하율과 예상 양정율에 기초하여 상기 예상 부하를 결정하고,
상기 예상 부하율은, 상기 증발기로 유입되는 냉수의 온도와 목표 냉수 출구 온도 및 냉수 정격 온도차에 기초하여 결정되고,
상기 예상 양정율은, 상기 응축기로 유입되는 냉각수의 온도와 목표 냉수 출수 온도와, 냉각수 정격 온도차와, 정격 냉각수 출수 온도와 정격 냉수 출수 온도에 기초하여 결정되는 칠러 시스템. A plurality of chiller modules each comprising a compressor, a condenser and an evaporator; And
And a controller for controlling the plurality of chiller modules,
The controller determines an expected load, determines a chiller module to operate among a plurality of chiller modules based on the determined expected load, activates the determined chiller module,
The controller activating some or all of the plurality of chiller modules based on the expected load,
The controller determines the expected load based on an expected load factor and an expected load factor,
The predicted load factor is determined based on the temperature of the cold water flowing into the evaporator, the target cold water outlet temperature and the cold water temperature difference,
Wherein the predicted rising rate is determined based on a temperature of the cooling water flowing into the condenser, a target cold water outflow temperature, a cooling water temperature difference, a rated cooling water outflow temperature and a rated cold water outflow temperature.
상기 복수의 칠러 모듈은 용량이 서로 다른 칠러 시스템. The method according to claim 1,
Wherein the plurality of chiller modules have different capacities.
상기 복수의 칠러 모듈은 제1칠러 모듈과 상기 제1칠러 모듈의 용량 보다 큰 용량을 가지는 제2칠러 모듈을 포함하고,
상기 제1칠러 모듈이 작동하는 과정에서 운전 방법 변경이 필요한 것으로 판단한 경우,
상기 컨트롤러는 상기 제1칠러 모듈을 정지시키고 상기 제2칠러 모듈을 작동시키거나, 상기 제1칠러 모듈과 상기 제2칠러 모듈을 함께 작동시키는 칠러 시스템. The method according to claim 1,
Wherein the plurality of chiller modules includes a first chiller module and a second chiller module having a capacity larger than that of the first chiller module,
If it is determined that the operation method should be changed during the operation of the first chiller module,
The controller stops the first chiller module and activates the second chiller module, or operates the first and second chiller modules together.
상기 복수의 칠러 모듈은 제1칠러 모듈과 상기 제1칠러 모듈의 용량 보다 큰 용량을 가지는 제2칠러 모듈을 포함하고,
상기 제2칠러 모듈이 작동하는 과정에서 운전 방법 변경이 필요한 것으로 판단한 경우,
상기 컨트롤러는 상기 제2칠러 모듈을 정지시키고 상기 제1칠러 모듈을 작동시키거나, 상기 제1칠러 모듈과 상기 제2칠러 모듈을 함께 작동시키는 칠러 시스템. The method according to claim 1,
Wherein the plurality of chiller modules includes a first chiller module and a second chiller module having a capacity larger than that of the first chiller module,
If it is determined that the operation method should be changed during the operation of the second chiller module,
Wherein the controller stops the second chiller module and activates the first chiller module, or operates the first and second chiller modules together.
운전 변경 필요 여부를 판단하기 위한 판단 기준은, 예상 부하의 증가 시의 판단 기준과 예상 부하의 감소 시의 판단 기준을 포함하는 칠러 시스템. The method according to claim 5 or 6,
The judgment criteria for judging whether or not the operation change is necessary includes a judgment criterion when the expected load is increased and a judgment criterion when the expected load is reduced.
상기 컨트롤러는, 예상 부하율과 예상 양정율에 기초하여 운전 변경 필요 여부를 결정하고,
상기 예상 부하율은, 상기 증발기에서 배출되는 냉수의 온도와 목표 냉수 출구 온도 및 냉수 정격 온도차에 기초하여 결정되고,
상기 예상 양정율은, 상기 응축기로 유입되는 냉각수의 온도와 목표 냉수 출수 온도와 냉각수 정격 온도차와 정격 냉각수 출수 온도와 정격 냉수 출수 온도에 기초하여 결정되는 칠러 시스템. The method according to claim 5 or 6,
The controller determines whether or not an operation change is required based on the expected load factor and the predicted rate of change,
The predicted load factor is determined based on the temperature of the cold water discharged from the evaporator, the target cold water outlet temperature and the cold water rated temperature difference,
Wherein the predicted rate of rise is determined on the basis of the temperature of the cooling water flowing into the condenser, the target cold water outflow temperature, the cooling water rated temperature difference, the rated cooling water outflow temperature and the rated cold water outflow temperature.
상기 제1칠러 모듈 작동 중에 상기 제2칠러 모듈로 작동 대상이 변경될 것으로 결정된 경우,
상기 컨트롤러는 상기 제2칠러 모듈의 기동 시퀀스를 수행하고, 상기 제2칠러 모듈의 기동 시퀀스 완료 후에 상기 제1칠러 모듈의 작동을 정지시키는 칠러 시스템. 6. The method of claim 5,
If it is determined that the operation object is to be changed by the second chiller module during the operation of the first chiller module,
Wherein the controller performs the startup sequence of the second chiller module and stops the operation of the first chiller module after the start sequence of the second chiller module is completed.
상기 제2칠러 모듈 작동 중에 상기 제1칠러 모듈로 작동 대상이 변경될 것으로 결정된 경우,
상기 컨트롤러는, 상기 제2칠러 모듈의 압축기의 가이드 베인의 개도를 줄이고, 상기 가이드 베인의 개도가 기준 개도에 도달하면 상기 제1칠러 모듈의 기동 시퀀스를 수행하는 칠러 시스템. The method according to claim 6,
If it is determined that the operation object is to be changed by the first chiller module during the operation of the second chiller module,
Wherein the controller reduces the opening of the guide vane of the compressor of the second chiller module and performs the startup sequence of the first chiller module when the opening degree of the guide vane reaches the reference opening degree.
상기 컨트롤러는 제1칠러 모듈의 기동 시퀀스 완료 후에 상기 제2칠러 모듈의 작동을 정지시키는 칠러 시스템. 11. The method of claim 10,
Wherein the controller stops the operation of the second chiller module after the startup sequence of the first chiller module is completed.
상기 제1칠러 모듈의 용량 보다 큰 용량을 가지고, 제2압축기와, 제2응축기와, 제2증발기를 구비하는 제2칠러 모듈; 및
상기 제1칠러 모듈 및 상기 제2칠러 모듈을 제어하는 컨트롤러를 포함하고,
상기 컨트롤러는, 작동 시작 명령이 입력된 것으로 판단하면, 상기 제1칠러 모듈과 제2칠러 모듈 중 작동할 칠러 모듈을 결정하고, 결정된 칠러 모듈이 작동 시작되도록 하며,
상기 컨트롤러는, 예상 부하에 기초하여 작동할 칠러 모듈을 결정하고,
상기 컨트롤러는 예상 부하율과 예상 양정율에 기초하여 상기 예상 부하를 결정하고,
상기 예상 부하율은, 상기 제1,2 증발기로 유입되는 냉수의 온도와 목표 냉수 출구 온도 및 냉수 정격 온도차에 기초하여 결정되고,
상기 예상 양정율은, 상기 제1,2 응축기로 유입되는 냉각수의 온도와 목표 냉수 출수 온도와, 냉각수 정격 온도차와, 정격 냉각수 출수 온도와 정격 냉수 출수 온도에 기초하여 결정되는 칠러 시스템. A first chiller module having a first compressor, a first condenser, and a first evaporator;
A second chiller module having a capacity greater than that of the first chiller module and having a second compressor, a second condenser, and a second evaporator; And
And a controller for controlling the first chiller module and the second chiller module,
Wherein the controller determines a chiller module to operate among the first and second chiller modules when the operation start command is input,
The controller determines a Chiller module to operate based on the expected load,
The controller determines the expected load based on an expected load factor and an expected load factor,
The predicted load factor is determined based on the temperature of the cold water flowing into the first and second evaporators, the target cold water outlet temperature and the cold water rated temperature difference,
Wherein the predicted rising rate is determined based on the temperature of the cooling water flowing into the first and second condensers, the target cold water outflow temperature, the cooling water temperature difference, the rated cooling water outflow temperature and the rated cold water outflow temperature.
Priority Applications (3)
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---|---|---|---|
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