KR101977313B1 - 공급수온도 기반 비례 제어 온수 난방 시스템 - Google Patents

공급수온도 기반 비례 제어 온수 난방 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101977313B1
KR101977313B1 KR1020190001528A KR20190001528A KR101977313B1 KR 101977313 B1 KR101977313 B1 KR 101977313B1 KR 1020190001528 A KR1020190001528 A KR 1020190001528A KR 20190001528 A KR20190001528 A KR 20190001528A KR 101977313 B1 KR101977313 B1 KR 101977313B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heating
temperature
water
value
supply
Prior art date
Application number
KR1020190001528A
Other languages
English (en)
Inventor
권명환
Original Assignee
(주)에쎈테크
권명환
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 (주)에쎈테크, 권명환 filed Critical (주)에쎈테크
Priority to KR1020190001528A priority Critical patent/KR101977313B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101977313B1 publication Critical patent/KR101977313B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F24D19/1009—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
    • F24D19/1015—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating using a valve or valves
    • 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
    • G05D23/1902—Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the use of a variable reference value
    • 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
    • G05D23/1951—Control of temperature characterised by the use of electric means with control of the working time of a temperature controlling device
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 공급수온도 기반 비례 제어 온수 난방 시스템에 관한 것으로,
본 발명에 의하면, 공급관(111)과, 환수관(112)과,난방배관(121,122,123,124)과, 온도조절기(171,172,173,174)와, 난방배관(121,122,123,124)에 구비되는 밸브(131,132,133,134)와, 환수 온도센서(141,142,143,144)와, 공급수 온도센서(150)와, 각 난방배관(121,122,123,124)의 길이에 따라서 각 난방공간의 최저 난방온도 설정값과 최고 난방온도 설정값이 저장되어 있고, 각 난방공간의 최저 난방온도 설정값과 최고 난방온도 설정값에 따라서 밸브(131,132,133,134)의 최소 개도값과 최대 개도값을 산출하여서 저장하고 있으며, 내부에 저장되어 있는 최대 개도값을 리드하고 이 리드한 최대 개도값에 해당하는 최대 개방 밸브제어신호를 가동 난방공간의 밸브(131,132,133,134)로 출력하며, 공급수온도(Ts)와 환수온도(Tr)의 차를 연산하며(이하, 1차 감산연산), 1차 감산연산에 의한 환수온도(Tr)와 공급수온도(Ts)의 차(Ts-Tr)와 내부에 저장되어 있는 공급수 편차온도값(ΔT1)을 비교하며, 상기 비교에 의해서 상기 환수온도(Tr)와 공급수온도(Ts)의 차(Ts-Tr)가 공급수 편차온도값(ΔT1)보다 작은 경우, 해당 가동 난방공간의 최저 난방온도 설정값과 최고 난방온도 설정값의 중간값(이하, 난방 가동 중간온도값)을 연산하고, 상기 연산한 난방 가동 중간온도값에 매칭되는 밸브 개도값("중간 개도값"이라고 함)을 산출하며, 이 산출된 중간 개도값에 해당하는 중간 개방 밸브제어신호를 생성하여서 이 생성한 중간 개방 밸브제어신호를 밸브(131,132,133,134)로 출력하는 제어기(160)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고, 이에 의하면, 난방 가동시에 공급수온도를 기준으로 환수온도와의 상대적인 차이가 일정하게 유지되도록 함으로써 배관의 길이 차이에 따른 유량 쏠림을 예방하고 신속한 난방이 될 수 있는 이점이 있다.

Description

공급수온도 기반 비례 제어 온수 난방 시스템{HEATING ROOM SYSTEM USING HOT WATER}
본 발명은 온수 난방에 관한 것으로, 특히 난방 가동시에 공급수온도를 기준으로 환수온도와의 상대적인 차이가 일정하게 유지되도록 함으로써 배관의 길이 차이에 따른 유량 쏠림을 예방하고 신속한 난방과 균일 난방이 될 수 있도록 하기에 적당하도록 한 공급수온도 기반 비례 제어 온수 난방 시스템 및 온수 난방 방법에 관한 것이다.
일반적인 난방시스템은, 세대 내로 난방수가 유입되는 공급관과, 공급관으로부터 분기되어 각 난방공간을 통과하는 복수의 난방배관과, 복수의 난방배관이 합쳐서 세대 외부로 난방수를 배출하는 환수관으로 이루어져 있다.
공급관으로 유입된 난방수는 흐름이 개방된 난방배관을 통과하며 해당 난방공간에 열을 전달함으로써 그 난방공간을 난방하도록 구성된다.
온수난방 시스템에 관한 종래기술로는 대한민국 등록특허 등록번호 10-0613167호(2006.08.09. 등록)와 대한민국 등록특허 등록번호 10-0767430호(2007.10.09. 등록)가 알려져 있다.
위 등록번호 10-0613167호에 의한 기술은 온수분배기의 분배구를 통하여 분배되는 온수가 순환되어 회수되는 온도를 감지하여 그 차이만큼 유량을 보정하면서 회수되는 온도를 일치토록 함으로써, 난방 배관의 길이나 각 방의 외부환경조건에 따라 각방마다 난방효과의 차이가 발생하는 것을 방지하고, 각 난방공간의 난방이 균일한 온도로 유지되도록 각 방의 균일한 난방을 제공하는 방법 및 시스템과 온수 분배기를 제공하는 것을 요지로 하고 있다.
또한, 등록특허 등록번호 10-0767430호에 의한 기술은 각 난방공간의 사이즈에 상관없이 균일한 난방이 이루어지도록 한 난방 시스템의 난방 제어 방법을 제공하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.
그러나, 위 기술들을 비롯하여 종래의 난방 제어 방법은 각 난방공간의 환수온도만을 측정해서 이를 기초로 제어하는 기술들이었다.
이러한 환수온도만을 측정하여 제어하는 기술들은 실제로 난방공간의 현장 상황 예컨대 바닥 면적, 난방공간의 위치 등의 현장 요소들을 고려하지 않아서 실제로 구현하는 경우에는 온도편차가 발생하는 문제가 있었다.
문헌1: 등록특허공보 제10-1499167호(공고일: 2015. 03. 06.) 문헌2: 공개특허번호 제10-2015-0018087호(공개일: 2015. 02. 23.)
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명에 의한 공급수온도 기반 비례 제어 온수 난방 시스템 및 온수 난방 방법의 목적은,
첫째, 공급수온도와 환수온도의 차이값이 일정한 값[공급수 편차온도값(△T1)]을 유지하도록 공급수온도에 기반하여서 비례제어 함으로써 에너지(연료)를 절감할 수 있도록 하고,
둘째, 각 난방공간에 따른 난방배관의 길이의 편차에 의한 유량의 흐름을 공급수 편차온도값(△T1)에 따라서 조절하여서, 난방배관의 길이에 따른 온수의 유량 쏠림 현상을 최대한 줄일 수 있도록 하고, 그리하여 각 난방공간마다의 난방온도의 편차를 최소화할 수 있도록 하며,
셋째, 각 난방공간 중에서 환수되는 온수의 환수온도가 공급수온도에서 공급수 편차온도값(△T1)에 먼저 도달한 난방공간의 밸브는 공급 유량을 중간값으로 줄여주고, 그 줄인 유량을 다른 난방 중인 난방배관으로 분배(유량 자동 밸런싱)하도록 함으로써, 난방배관의 환수온도가 공급수 편차온도값(△T1)에 아직 도달하지 않은 난방공간의 난방배관에 유량을 증대시켜 난방을 빠르게 유도할 수 있도록 하며,
넷째, 난방은 그대로 유지하면서도 난방비를 절감할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 공급수온도 기반 비례 제어 온수 난방 시스템 및 온수 난방 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 공급수온도 기반 비례 제어 온수 난방 시스템은, 온수를 공급하는 공급관과, 난방공간을 경유한 온수가 환수되는 환수관과, 입구가 상기 공급관에 연결되고 출구가 상기 환수관에 연결되며 난방공간을 경유하여 난방공간에 온수를 제공하여 난방공간을 난방하는 난방배관과, 각 난방공간의 난방 가동 설정온도를 설정하여서 제어기로 전송하고, 각 난방공간의 현재온도를 측정하여서 제어기로 전송하고, 각 난방공간에 일대일로 구비되어 있는 온도조절기와, 상기 난방배관에 구비되어서 공급관에서 난방배관으로의 온수 공급을 단속하거나 유량을 조절하고, 제어기로부터 수신되는 밸브제어신호에 따라서 온오프되거나 밸브의 개도가 조절되는 밸브와, 가동 난방공간을 난방한 후에 환수관으로 환수되는 환수온도를 측정하고 이 측정한 환수온도를 제어기로 전송하는 환수 온도센서와, 공급관으로 공급되는 온수의 공급수온도를 측정하고 이 측정한 공급수온도를 제어기로 전송하는 공급수 온도센서와,
각 난방배관의 길이에 따라서 각 난방공간의 최저 난방온도 설정값과 최고 난방온도 설정값이 저장되어 있고, 각 난방공간의 최저 난방온도 설정값과 최고 난방온도 설정값에 따라서 밸브의 최소 개도값과 최대 개도값을 산출하여서 저장하고 있으며,
각 난방공간의 난방 가동 설정온도와 각 난방공간의 현재온도를 온도조절기로부터 수신하고, 난방공간의 현재온도가 난방 가동 설정온도보다 낮은 난방공간(이하, "가동 난방공간"이라고 함)이 복수인 경우, 저장되어 있는 최대 개도값을 리드하고 이 리드한 최대 개도값에 해당하는 최대 개방 밸브제어신호를 가동 난방공간의 밸브로 출력하며, 상기 환수 온도센서와 공급수 온도센서로부터 각각 상기 환수온도와 공급수온도를 수신하고, 이 수신한 공급수온도(Ts)와 환수온도의 차를 연산하며(이하, 1차 감산연산), 상기 1차 감산연산에 의한 환수온도와 공급수온도의 차(Ts-Tr)와 내부에 저장되어 있는 공급수 편차온도값(ΔT1)을 비교하며, 상기 비교에 의해서 상기 환수온도와 공급수온도의 차(Ts-Tr)가 공급수 편차온도값(ΔT1)보다 작은 경우, 해당 가동 난방공간의 최저 난방온도 설정값과 최고 난방온도 설정값의 중간값(이하, 난방 가동 중간온도값)을 연산하고, 상기 연산한 난방 가동 중간온도값에 매칭되는 밸브 개도값("중간 개도값"이라고 함)을 산출하며, 이 산출된 중간 개도값에 해당하는 중간 개방 밸브제어신호를 생성하여서 이 생성한 중간 개방 밸브제어신호를 밸브로 출력하는 제어기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 공급수온도 기반 비례 제어 온수 난방 방법은, 각 난방배관의 길이에 따라서 각 난방공간의 최저 난방온도 설정값과 최고 난방온도 설정값이 설정되어서 제어기에 저장되는 단계와, 상기 제어기에 저장된 각 난방공간의 최저 난방온도 설정값과 최고 난방온도 설정값에 따라서 각 난방배관에 설치된 밸브의 최소 개도값과 최대 개도값이 제어기에 의해서 산출되어서 제어기(160)의 내부에 저장되는 단계와, 각 난방공간에 구비된 온도조절기로부터 입력되어서 설정되어 있는 각 난방공간의 난방 가동 설정온도와 각 난방공간의 현재온도의 크기가 제어기에 의해서 비교되는 단계와, 난방공간의 현재온도와 난방 가동 설정온도의 크기의 비교에 의해서 난방공간의 현재온도가 난방 가동 설정온도보다 낮은 난방공간이 복수인지 여부를 판단하는 단계와, 현재온도가 난방 가동 설정온도보다 낮은 난방공간이 복수인 경우, 제어기가 내부에 저장되어 있는 최대 개도값을 리드하고 이 리드한 최대 개도값에 해당하는 최대 개방 밸브제어신호를 가동 난방공간의 밸브로 출력하는 단계와, 상기 제어기로부터 최대 개방 밸브제어신호를 수신한 가동 난방공간의 밸브가 최대 개도값으로 개방되는 단계와, 가동 난방공간을 난방한 후에 환수관으로 환수되는 환수온도를 환수 온도센서가 측정하고, 공급관으로 공급되는 공급수온도를 공급수 온도센서가 측정하며 이 측정한 환수온도와 공급수온도를 제어기로 전송하는 단계와, 환수 온도센서와 공급수 온도센서로부터 각각 상기 환수온도와 공급수온도를 수신한 제어기가 설정된 시간 단위로 공급수온도와 환수온도의 차를 연산[1차 감산연산]하는 단계와, 상기 1차 감산연산에 의한 환수온도와 공급수온도의 차(Ts-Tr)와 제어기에 저장되어 있는 공급수 편차온도값이 제어기에 의해서 비교되는 단계와, 상기 비교에 의해서 상기 환수온도와 공급수온도의 차(Ts-Tr)가 공급수 편차온도값보다 작은 경우, 제어기에 의해서 해당 가동 난방공간의 최저 난방온도 설정값과 최고 난방온도 설정값의 중간값(이하, 난방 가동 중간온도값을 연산하고, 상기 연산한 난방 가동 중간온도값에 매칭되는 밸브 개도값("중간 개도값"이라고 함)이 산출되는 단계와, 제어기가 상기 산출된 중간 개도값에 해당하는 밸브제어신호를 생성하고 이 생성한 밸브제어신호를 상기 가동 난방공간의 밸브로 출력하는 단계와, 제어기로부터 밸브제어신호를 수신한 밸브가 중간 개도값만큼 개방되는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명인 공급수온도 기반 비례 제어 온수 난방 시스템 및 온수 난방 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 첫째, 공급수온도와 환수온도의 차이값이 일정한 값[공급수 편차온도값(△T1)]을 유지하도록 공급수온도에 기반하여서 비례제어 함으로써 에너지(연료)를 절감할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 각 난방공간에 따른 난방배관의 길이의 편차에 의한 유량의 흐름을 공급수 편차온도값(△T1)에 따라서 조절하여서, 난방배관의 길이에 따른 온수의 유량 쏠림 현상을 최대한 줄일 수 있고, 그 결과 각 난방공간마다의 난방온도의 편차를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 각 난방공간 중에서 환수되는 온수의 환수온도가 공급수온도에서 공급수 편차온도값(△T1)에 먼저 도달한 난방공간의 밸브는 공급 유량을 중간값으로 줄여줌으로써 그 줄인 유량을 다른 난방 중인 난방배관으로 분배(유량 자동 밸런싱)할 수 있도록 하고(난방의 불균형을 예방), 난방배관의 환수온도가 공급수 편차온도값(△T1)에 아직 도달하지 않은 난방공간의 난방배관에 유량을 증대시켜 난방을 빠르게 유도할 수 있는 효과가 있다.
또한, 각 난방배관의 환수되는 온수들이 온도편차가 큰 경우에는 헌팅 현상이 발생할 수 있는데 이를 예방할 수 있고, 가스 보일러의 가스비를 절감할 수 있는 효과가 있다.
넷째, 난방은 그대로 유지하면서도 난방비를 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 공급수온도 기반 비례 제어 온수 난방 시스템의 블록 구성도이다.
도 2는 도 1에서 제어기(160)에 구비된 저장부(210)의 세부 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 공급수온도 기반 비례 제어 온수 난방 방법의 흐름도이다.
도 4는 도 3에 이어서 연속되는 본 발명의 일 실시예에 의한 공급수온도 기반 비례 제어 온수 난방 방법의 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 공급수온도 기반 비례 제어 온수 난방 방법의 흐름도이다.
다음은 본 발명인 공급수온도 기반 비례 제어 온수 난방 시스템 및 온수 난방 방법의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 공급수온도 기반 비례 제어 온수 난방 시스템은, 온수를 공급하는 공급관(111)과, 난방공간을 경유한 온수가 환수되는 환수관(112)과, 입구가 상기 공급관(111)에 연결되고 출구가 상기 환수관(112)에 연결되며 난방공간을 경유하여 난방공간에 온수를 제공하여 난방공간을 난방하는 난방배관(121,122,123,124)과, 각 난방공간의 난방 가동 설정온도(Td)를 설정하여서 제어기(160)로 전송하고, 각 난방공간의 현재온도(Tp)를 측정하여서 제어기(160)로 전송하고, 각 난방공간에 일대일로 구비되어 있는 온도조절기(171,172,173,174)와, 상기 난방배관(121,122,123,124)에 구비되어서 공급관(111)에서 난방배관(121,122,123,124)으로의 온수 공급을 단속하거나 유량을 조절하고, 제어기(160)로부터 수신되는 밸브제어신호에 따라서 온오프되거나 밸브의 개도가 조절되는 밸브(131,132,133,134)와, 가동 난방공간을 난방한 후에 환수관(112)으로 환수되는 환수온도(Tr)를 측정하고 이 측정한 환수온도(Tr)를 제어기(160)로 전송하는 환수 온도센서(141,142,143,144)와, 공급관(111)으로 공급되는 온수의 공급수온도(Ts)를 측정하고 이 측정한 공급수온도(Ts)를 제어기(160)로 전송하는 공급수 온도센서(150)와, 상기 밸브(131,132,133,134)를 제어하는 제어기(160)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제어기(160)는, 각 난방배관(121,122,123,124)의 길이에 따라서 각 난방공간의 최저 난방온도 설정값과 최고 난방온도 설정값이 저장되어 있고, 각 난방공간의 최저 난방온도 설정값과 최고 난방온도 설정값에 따라서 각 난방배관(121,122,123,124)에 설치된 밸브(131,132,133,134)의 최소 개도값과 최대 개도값을 산출하여서 저장하고 있다.
그리고, 상기 제어기(160)는, 각 난방공간의 난방 가동 설정온도(Td)와 각 난방공간의 현재온도(Tp)를 온도조절기(171,172,173,174)로부터 수신하고, 이 수신한 각 난방공간의 난방 가동 설정온도(Td)와 현재온도(Tp)의 크기를 비교하며, 난방공간의 현재온도(Tp)와 난방 가동 설정온도(Td)의 크기의 비교에 의해서 난방공간의 현재온도(Tp)가 난방 가동 설정온도(Td)보다 낮은 난방공간(이하, 난방수가 공급되어서 난방 가동이 되는 동작 모드로서 "가동 난방공간"이라고 함)이 복수인지 여부를 판단한다.
또한, 상기 제어기(160)는 상기 가동 난방공간이 복수인지 여부의 판단에 의해서, 현재온도(Tp)가 난방 가동 설정온도(Td)보다 낮은 난방공간이 복수인 경우("복수 난방모드" 라고 함, 반대개념으로는 "단독 난방모드"임.) 즉, 난방공간의 현재온도가 난방 가동 설정온도보다 낮은 난방공간이 복수인 경우에는, 내부에 저장되어 있는 최대 개도값을 리드하고 이 리드한 최대 개도값에 해당하는 최대 개방 밸브제어신호를 가동 난방공간의 난방배관(121,122,123,124)의 밸브(131,132,133,134)로 출력한다.
또한 상기 제어기(160)는, 상기 환수 온도센서(141,142,143,144)와 공급수 온도센서(150)로부터 각각 상기 환수온도(Tr)와 공급수온도(Ts)를 수신하고, 이 수신한 공급수온도(Ts)와 환수온도(Tr)의 차를 연산하며(이하, 1차 감산연산), 상기 1차 감산연산에 의한 가동 난방공간의 난방배관(121,122,123,124)의 환수온도(Tr)와 공급수온도(Ts)의 차(Ts-Tr)와 내부에 저장되어 있는 공급수 편차온도값(ΔT1)(예컨대 =10 도씨)을 비교하며, 상기 비교에 의해서 상기 가동 난방공간의 환수온도(Tr)와 공급수온도(Ts)의 차(Ts-Tr)가 공급수 편차온도값(ΔT1)보다 작은 경우 즉, 환수온도(Tr)와 공급수온도(Ts)의 차(Ts-Tr)가 공급수 편차온도값(ΔT1) 이내인 경우, 해당 가동 난방공간의 최저 난방온도 설정값과 최고 난방온도 설정값의 중간값(이하, 난방 가동 중간온도값, 최대값과 최소값의 평균값에 해당됨)을 연산하고, 상기 연산한 난방 가동 중간온도값에 매칭되는 밸브 개도값("중간 개도값"이라고 함)이 산출하며, 이 산출된 중간 개도값에 해당하는 중간 개방 밸브제어신호를 생성하여서 이 생성한 중간 개방 밸브제어신호를 상기 가동 난방공간의 난방배관(121,122,123,124)의 밸브(131,132,133,134)로 출력한다.
본원발명은 난방 가동시에 공급수온도(Ts)에서 △T1 = 10 도씨만큼으로 각각의 환수온도들이 빠르게 도달하도록 유도하는 방식으로서, 이때 각각의 난방공간 별에 따른 난방배관(121,122,123,124)의 길이의 편차에 의한 유량의 흐름을 환수온도에 따라 조절하여, 난방 배관의 길이에 따른 유량 쏠림 현상을 최대한 줄여 각각의 난방공간 별 환수온도의 편차를 최소화하여 난방을 진행할 수 있다.
각 난방공간 중에서 공급수온도에서 △T=10 도씨에 먼저 도달한 난방공간의 밸브(131,132,133,134)는 공급 유량을 중간값으로 줄여주고, 그 줄인 유량을 다른 난방 중인 난방배관(121,122,123,124)으로 자동 분배(유량 자동 밸런싱)하도록 함으로써, 공급수온도의 △T1에 아직 도달하지 않은 난방공간의 난방배관에 유량을 증대시켜 난방을 빠르게 유도할 수 있도록 하는 것이다.
상기 제어기(160)에는 저장부(210)가 구비되어 있는데, 이 저장부(210)에는 최저 난방온도 설정값, 최고 난방온도 설정값, 공급수 편차온도값(ΔT1), 표준편차(ΔT3)가 저장되어 있는 난방온도 설정값 저장부(212)와, 최소 개도값, 최대 개도값 및 중간 개도값이 저장되어 있는 밸브 개도값 저장부(214)가 구비된다.
본 발명의 일 실시예에 의한 공급수 온도 기반 온수 난방 시스템에 있어서, 상기 제어기(160)는, 설정된 시간(예컨대 1 분) 단위로 공급수온도(Ts)와 환수온도(Tr)의 차를 연산[1차 감산연산(Ts-Tr)]하며, 상기 밸브(131,132,133,134)는 제어기(160)로부터 최대 개방 밸브제어신호를 수신한 경우에는 최대 개도값으로 개방되고, 제어기(160)로부터 중간 개방 밸브제어신호를 수신한 경우에는 중간 개도값만큼 개방되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 공급수 온도 기반 온수 난방 시스템에 있어서, 상기 제어기(160)는, 현재 난방 가동 중인 모든 난방공간의 공급수온도와 환수온도의 차이가 상기 공급수 편차온도값(ΔT1) 이내인지를 판단하고, 현재 난방 가동 중인 모든 난방공간의 공급수온도와 환수온도의 차이가 상기 공급수 편차온도값(ΔT1) 이내인 경우에는, 환수 온도센서(141,142,143,144)와 공급수 온도센서(150)로부터 각각 수신한 환수온도(Tr)와 공급수온도(Ts)를 설정된 시간 단위(예컨대 1 분)로 공급수온도(Ts)와 환수온도(Tr)의 차를 연산[2차 감산연산(Ts-Tr)]하고, 상기 2차 감산연산(Ts-Tr)한 적어도 2 개 이상인 복수의 결과값(연산값)들을 순차적으로 상호 감산연산(3차 감산연산)하며, 상기 3차 감산연산한 결과값들이 모두 표준편차(ΔT3)(예컨대 2 도씨) 이내에 있는지 여부를 판단하며, 상기 3차 감산연산한 결과값들 중에서 적어도 하나라도 표준편차(ΔT3)(예컨대 2 도씨)를 벗어나는 경우에는, 공급수온도와 환수온도의 차이가 가장 큰 난방배관의 밸브에 대해서는 이 경우에는 난방이 아직 덜 되어서 환수온도가 낮은 경우로서, 해당 난방배관의 공급유량을 증가할 필요가 있기 때문에, 해당 난방배관의 밸브(131,132,133,134)의 개도를 더 크게 하는 확장 밸브제어신호를 출력하고, 공급수온도와 환수온도의 차이가 가장 작은 난방배관의 밸브에 대해서는 이 경우에는 난방이 많이 되어서 환수온도가 높은 경우로서, 해당 난방배관의 공급유량을 감소할 필요가 있기 때문에, 해당 난방배관의 밸브(131,132,133,134)의 개도를 더 줄이는 감소 밸브제어신호를 출력하며, 상기 확장 및 감소 밸브제어신호를 수신한 밸브(131,132,133,134)는 수신한 밸브제어신호에 해당하는 만큼 밸브개도를 더 열거나 또는 더 닫는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 공급수 온도 기반 온수 난방 시스템에 있어서, 상기 제어기(160)는, 3차 감산연산한 값들 중에서 편차가 가장 큰 값의 절반값에 비례하는 값에 해당하는 밸브 개도값(편차 밸브 개도값)을 산출하고, 상기 2차 감산연산(Ts-Tr)한 결과 중에서 가장 온도차가 가장 큰 난방배관(121,122,123,124)의 밸브(131,132,133,134)에 대해서 상기 편차 밸브 개도값만큼 더 개방하는 개도 증가 밸브제어신호를 출력하며, 상기 2차 감산연산(Ts-Tr)한 결과 중에서 가장 온도차가 가장 작은 난방배관(121,122,123,124)의 밸브(131,132,133,134)에 대해서 상기 편차 밸브 개도값만큼 더 닫는 개도 감소 밸브제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 공급수 온도 기반 온수 난방 시스템에 있어서, 상기 제어기(160)는, 상기 밸브(131,132,133,134)로 최대 개방 밸브제어신호를 출력한 후에, 내부의 타이머를 구동하여서 시간을 계수하고, 난방배관의 공급수온도(Ts)와 환수온도(Tr)의 차이가 공급수 편차온도값(예컨대 10 도씨) 이내가 아니더라도 제1 설정시간이 경과한 경우에는, 해당 가동 난방공간의 최저 난방온도 설정값과 최고 난방온도 설정값의 중간값(이하, 난방 가동 중간온도값, 최대값과 최소값의 평균값에 해당됨)을 연산하고, 상기 연산한 난방 가동 중간온도값에 매칭되는 밸브 개도값("중간 개도값"이라고 함)이 산출하며, 이 산출된 중간 개도값에 해당하는 중간 개방 밸브제어신호를 생성하여서 이 생성한 중간 개방 밸브제어신호를 상기 가동 난방공간의 난방배관(121,122,123,124)의 밸브(131,132,133,134)로 출력하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 공급수 온도 기반 온수 난방 시스템에 있어서, 공급관(111)에 구비되어서, 공급관으로 공급되는 온수의 유량을 조절하는 공급관 메인밸브(180)가 더 포함되어서 구성되고, 상기 제어기(160)는, 상기 1차 감산연산한 값들이 모두 공급수 편차온도값(ΔT1) 이내이고, 상기 2차 감산연산(Ts-Tr)한 적어도 2 개 이상인 복수의 결과값(연산값)들을 순차적으로 상호 감산연산(3차 감산연산)하며, 상기 3차 감산연산한 결과값들이 모두 표준편차(ΔT3)(예컨대 2 도씨) 이내에 있는지 여부를 판단하며, 상기 3차 감산연산한 결과값들이 모두 표준편차(ΔT3) 이내인 경우에, 상기 현재 공급유량에서 10 %를 감소하는 위한 개도 감소 메인밸브제어신호를 상기 공급관 메인밸브(180)로 출력하고, 상기 제어기(160)로부터 메인밸브 제어신호를 수신한 공급관 메인밸브(180)는 개도가 10 % 닫히는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면, 난방은 유지하면서도 난방비를 절감할 수 있는 이점이 있다.
다음은 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 의한 공급수 온도 기반 온수 난방 방법의 동작에 대하여 기술한다.
먼저, 도 3 및 도 4를 기초로 본 발명의 일 실시예에 의한 공급수 온도 기반 온수 난방 방법에 대해서 설명한다.
각 난방배관(121,122,123,124)의 길이에 따라서 각 난방공간의 최저 난방온도 설정값과 최고 난방온도 설정값이 설정되어서 제어기(160)의 내부의 난방온도 설정값 저장부(212)에 저장되는 단계(S312)가 수행된다.
구체적으로 이는 예컨대 각 난방공간에 구비된 온도조절기(171,172,173,174)를 통해서 입력되어서 설정 저장될 수 있다(S310).
온도조절기(171,172,173,174)를 통해서 입력된 각 난방공간의 최저 난방온도 설정값과 최고 난방온도 설정값이 제어기(160)로 전송되어서 제어기(160)의 내부의 난방온도 설정값 저장부(212)에 저장된다(S312).
상기 제어기(160)에 저장된 각 난방공간의 최저 난방온도 설정값과 최고 난방온도 설정값에 따라서 각 난방배관(121,122,123,124)에 설치된 밸브(131,132,133,134)의 최소 개도값과 최대 개도값이 제어기(160)에 의해서 산출되어서 제어기(160)의 내부의 밸브 개도값 저장부(214)에 저장된다(S314).
상기와 같이 난방가동의 하한과 상한을 설정하고, 이 하한과 상한에 따라서 밸브개도값도 최소와 최대를 설정함으로써, 각 난방공간의 다양한 조건에 맞게 가장 적합한 난방을 할 수 있어서 불필요한 과난방이나 과소난방을 예방할 수 있는 이점이 있다.
제어기(160)가 각 난방공간에 구비된 온도조절기(171,172,173,174)로부터 각 난방공간의 현재온도를 수신하고, 각 난방공간에 구비된 온도조절기(171,172,173,174)로부터 입력되어서 설정되어 있는 각 난방공간의 난방 가동 설정온도(Td)와 온도조절기(171,172,173,174)로부터 수신한 각 난방공간의 현재온도(Tp)의 크기가 제어기(160)에 의해서 비교된다(S316).
제어기(160)는, 난방공간의 현재온도(Tp)와 난방 가동 설정온도(Td)의 크기의 비교에 의해서 난방공간의 현재온도(Tp)가 난방 가동 설정온도(Td)보다 낮은 난방공간(이하, 난방수가 공급되어서 난방 가동이 되는 동작 모드로서 "가동 난방공간"이라고 함)이 복수인지 여부를 판단한다(S318).
따라서, 난방 가동이 되는 난방공간이 적어도 2 이상인 경우에 본원발명의 기술이 적용된다.
상기 가동 난방공간이 복수인지 여부의 판단에 의해서, 현재온도(Tp)가 난방 가동 설정온도(Td)보다 낮은 난방공간이 복수인 경우("복수 난방모드" 라고 함, 반대개념으로는 "단독 난방모드"임.) 즉, 난방공간의 현재온도가 난방 가동 설정온도보다 낮은 난방공간이 복수인 경우에는, 제어기(160)가 밸브개도값 저장부(220)에 저장되어 있는 최대 개도값을 리드하고 이 리드한 최대 개도값에 해당하는 최대 개방 밸브제어신호를 가동 난방공간의 난방배관(121,122,123,124)의 밸브(131,132,133,134)로 출력한다(S320).
상기 제어기(160)로부터 최대 개방 밸브제어신호를 수신한 가동 난방공간의 난방배관(121,122,123,124)의 밸브(131,132,133,134)가 최대 개도값으로 개방된다(S322).
밸브(131,132,133,134)가 최대 개도값으로 개방되면 난방수가 최대 유량으로 각 가동 난방공간으로 공급되어서 최대 난방이 수행된다(최대 난방 모드).
가동 난방공간을 난방한 후에 환수관(112)으로 환수되는 환수온도(Tr)를 환수 온도센서(141,142,143,144)가 측정하고, 공급관(111)으로 공급되는 공급수온도(Ts)를 공급수 온도센서(150)가 측정하며, 이 측정한 환수온도(Tr)와 공급수온도(Ts)를 제어기(160)로 전송한다(S326).
환수 온도센서(141,142,143,144)와 공급수 온도센서(150)로부터 각각 상기 환수온도(Tr)와 공급수온도(Ts)를 수신한 제어기(160)가 설정된 시간(예컨대 1 분) 단위로 공급수온도(Ts)와 환수온도(Tr)의 차를 연산[1차 감산연산(Ts-Tr)]한다(S328).
제어기는 최소 단위 예컨대 1 분 단위로 유량 조절을 해야하며, 만약 너무 자주하면 헌팅이 발생하는 문제점이 발생하므로, 이를 예방하기 위함이다.
상기 1차 감산연산에 의한 가동 난방공간의 난방배관(121,122,123,124)의 환수온도(Tr)와 공급수온도(Ts)의 차(Ts-Tr)와 제어기(160)에 저장되어 있는 공급수 편차온도값(예컨대 ΔT1=10 도씨)이 제어기(160)에 의해서 비교된다(S330).
상기 비교에 의해서 상기 가동 난방공간의 환수온도(Tr)와 공급수온도(Ts)의 차(Ts-Tr)가 공급수 편차온도값(ΔT1)보다 작은 경우 즉, 환수온도(Tr)와 공급수온도(Ts)의 차(Ts-Tr)가 공급수 편차온도값(ΔT1) 이내인 경우, 제어기(160)에 의해서 해당 가동 난방공간의 최저 난방온도 설정값과 최고 난방온도 설정값의 중간값(이하, 난방 가동 중간온도값으로서 이는 최대값과 최소값의 평균값에 해당됨)을 연산하고, 상기 연산한 난방 가동 중간온도값에 매칭되는 밸브 개도값("중간 개도값"이라고 함)이 산출된다(S332).
이 "중간 개도값"은 최소 개도값과 최대 개도값의 중간값을 의미하는 것이 아니고, 최대 개방 후에 다음 단계의 밸브 개도값에 해당하는 것으로서, 이는 난방 가동 중간온도값에 일대일로 매칭되어 있는 값으로서, 밸브 개도값 저장부(214)에 테이블값으로 매칭되어서 저장된다.
제어기(160)는 상기 S330 단계에 의해서 산출된 중간 개도값에 해당하는 밸브제어신호를 생성하고, 이 생성한 밸브제어신호를 상기 가동 난방공간의 난방배관(121,122,123,124)의 밸브(131,132,133,134)로 출력한다(S334).
제어기(160)로부터 밸브제어신호를 수신한 밸브(131,132,133,134)가 중간 개도값만큼 개방된다(S336).
다음으로 도 5를 기초로 본 발명의 다른 실시예에 의한 공급수 온도 기반 온수 난방 방법에 대해서 설명한다.
현재 난방 가동 중인 모든 난방공간의 공급수온도와 환수온도의 차이가 상기 공급수 편차온도값(ΔT1) 이내인지를 판단한다(S410).
현재 난방 가동 중인 모든 난방공간의 공급수온도와 환수온도의 차이가 상기 공급수 편차온도값(ΔT1) 이내인 경우에는(S410), 밸브(131,132,133,134)가 중간 개도값으로 개방된 후에 다시 가동 난방공간을 난방한 후에 환수관(112)으로 환수되는 환수온도(Tr)를 환수 온도센서(141,142,143,144)와 공급수 온도센서(150)가 환수온도(Tr)와 공급수온도(Ts)를 측정하고, 이 측정한 환수온도(Tr)와 공급수온도(Ts)를 제어기(160)로 전송한다(S412).
환수 온도센서(141,142,143,144)와 공급수 온도센서(150)로부터 각각 상기 환수온도(Tr)와 공급수온도(Ts)를 수신한 제어기(160)가 설정된 시간(예컨대 1 분) 단위로 공급수온도(Ts)와 환수온도(Tr)의 차를 연산[2차 감산연산(Ts-Tr)]한다(S414).
상기 2차 감산연산(Ts-Tr)한 적어도 2 개 이상인 복수의 결과값(연산값)들을 순차적으로 상호 감산연산(3차 감산연산)한다(S416).
난방공간이 4 개가 있는 경우를 예를 들어서 설명한다.
난방공간1 난방공간2 난방공간3 난방공간4
난방 가동 여부 O O O X
환수온도(도씨) 41 42 45
ΔT1(공급수온도 - 환수온도) 9 8 5
0 : 난방 가동, X: 난방 비가동, 공급수온도 = 50 도씨
ΔT1 값들을 상호 연산하면, 예컨대, 난방공간1과 난방공간2의 ΔT1의 차인 ΔT3 = 9-8=1이고, 난방공간2와 난방공간3의 ΔT1의 차인 ΔT3 = 8-5=3이며, 난방공간3과 난방공간1의 ΔT1의 차인 ΔT3 = 9-5=4가 된다.
이후, 상기 3차 감산연산한 결과값들이 모두 표준편차(ΔT3)(예컨대 2 도씨) 이내에 있는지 여부를 판단한다(S418).
상기 3차 감산연산한 결과값(위 예에서는 1, 3, 4)들 중에서 하나라도 표준편차(ΔT3)(예컨대 2 도씨)를 벗어나는 경우에는[위 예에서는 3, 4 값이 있으므로, 난방공간2와 난방공간3의 ΔT1의 차와, 난방공간3과 난방공간1의 ΔT1의 차가 표준편차(ΔT3)를 벗어난다], 공급수온도와 환수온도의 차이가 가장 큰 난방배관의 밸브에 대해서는 이 경우에는[위 예에서는 난방공간1과의 ΔT1 값이 "9"이므로, 난방공간1의 난방배관(131)의 밸브가 해당됨] 난방이 아직 덜 되어서 환수온도가 낮은 경우로서, 해당 난방배관[위 예에서는 난방공간1의 난방배관(131)]의 공급유량을 증가할 필요가 있기 때문에, 해당 난방배관의 밸브(131)의 개도를 더 크게 하는 확대 밸브제어신호를 출력하고, 공급수온도와 환수온도의 차이가 가장 작은 난방배관의 밸브에 대해서는 이 경우에는 난방이 많이 되어서 환수온도가 높은 경우로서, 해당 난방배관[위 예에서는 난방공간3의 난방배관(133)]의 공급유량을 감소할 필요가 있기 때문에, 해당 난방배관의 밸브(133)의 개도를 더 줄이는 축소 밸브제어신호를 출력한다(S420).
따라서 상기 예의 경우에는 난방공간1의 밸브(131)로는 개방 밸브제어신호를 출력하고 난방공간3의 밸브(133)로는 개방 밸브제어신호를 출력한다.
상기 밸브제어신호를 수신한 밸브(131,132,133,134)는 수신한 밸브제어신호에 해당하는 만큼 밸브를 더 열거나 또는 더 닫게 된다(S422).
한편, 상기 S420단계에서는, 3차 감산연산한 값들 중에서 편차가 가장 큰 값의 절반값(위 예에서는 가장 큰 편차값인 9-5=4의 절반인 2)에 비례하는 값에 해당하는 밸브 개도값(편차 밸브 개도값)을 산출하고, 상기 2차 감산연산(Ts-Tr)한 결과 중에서 가장 온도차가 가장 큰 난방배관[위 예에서는 난방공간1의 난방배관(121)]의 밸브ㅁ밸브(131)]에 대해서 상기 편차 밸브 개도값만큼 더 개방하는 밸브제어신호를 출력하고, 상기 2차 감산연산(Ts-Tr)한 결과 중에서 가장 온도차가 가장 작은 난방배관[위 예에서는 난방공간3의 난방배관(123)]의 밸브[위 예에서는 난방공간3의 밸브(133)에 대해서 상기 편차 밸브 개도값만큼 더 닫는 밸브제어신호를 출력한다.
상기 3차 감산연산한 결과값들이 모두 표준편차(ΔT3)(예컨대 2 도씨) 이내에 있는 경우에는, 난방배관의 온도차이가 없으므로 균일 난방이 되고 있으므로, 별도의 난방수 유량 제어는 하지 않고, 현재의 밸브 개도 상태를 유지한다(S419).
상기 난방배관의 밸브(131,132,133,134)의 밸브개도를 최대값으로 개방하는 단계(S320) 수행 후에, 제어기(160)가 타이머를 구동하여서 시간을 계수하는 단계(S322)가 수행되고, 이 후에 상기 상기 S324 단계에서 해당 난방배관의 공급수온도와 환수온도의 차이가 공급수 편차온도값(예컨대 10 도씨) 이내가 아닌 경우에는, 제1 설정시간(예컨대, 1분)이 경과하였는지를 판단한다(S325).
상기 가동 난방공간의 각 난방배관(121,122,123,124)의 환수온도(Tr)와 공급관(111)으로 공급되는 공급수온도(Ts)를 측정하여 비교하는 단계(S324)는, 설정된 시간 단위(예컨대 1분 단위)으로 측정하여서 비교하는 것을 특징으로 한다.
다음은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 비례제어방법에 대해서 설명한다.
상기 1차 감산연산한 값들이 모두 공급수 편차온도값(ΔT1) 이내이고, 상기 2차 감산연산(Ts-Tr)한 적어도 2 개 이상인 복수의 결과값(연산값)들을 순차적으로 상호 감산연산(3차 감산연산)한다.
예컨대, 상기 난방공간1과 난방공간3만이 난방가동인 경우에는, 표준편차(ΔT3)는 위 표의 예에서 난방공간1과 난방공간3의 ΔT1 = 9-4 = 4가 된다.
마찬가지로, 위 예와 같이 난방공간1, 난방공간2 및 난방공간3이 난방가동인 경우에는, 난방공간1과 난방공간2의 ΔT1의 차인 ΔT3 = 9-8=1이고, 난방공간2와 난방공간3의 ΔT1의 차인 ΔT3 = 8-5=3이며, 난방공간3과 난방공간1의 ΔT1의 차인 ΔT3 = 9-5=4가 되는 것이다.
상기 3차 감산연산한 결과값들이 모두 표준편차(ΔT3)(예컨대 2 도씨) 이내에 있는지 여부를 판단하며, 상기 3차 감산연산한 결과값들이 모두 표준편차(ΔT3) 이내인 경우에, 상기 현재 공급유량에서 10 %를 감소하는 위한 개도 감소 메인밸브제어신호를 상기 공급관 메인밸브(180)로 출력하고, 상기 제어기(160)로부터 메인밸브 제어신호를 수신한 공급관 메인밸브(180)는 개도가 10 % 닫히는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것은 해당 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술한 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
111 : 공급관
112 ; 환수관
121,122,123,124 : 난방배관
131,132,133,134 : 밸브
141,142,143,144 : 환수 온도센서
150 : 공급수 온도센서
160 : 제어기
171,172,173,174 : 온도조절기
180 : 공급관 메인밸브
210 : 저장부
212 : 난방온도 설정값 저장부
214 : 밸브 개도값 저장부

Claims (4)

  1. 온수를 공급하는 공급관(111)과,
    난방공간을 경유한 온수가 환수되는 환수관(112)과,
    입구가 상기 공급관(111)에 연결되고 출구가 상기 환수관(112)에 연결되며 난방공간을 경유하여 난방공간에 온수를 제공하여 난방공간을 난방하는 난방배관(121,122,123,124)과,
    각 난방공간의 난방 가동 설정온도(Td)를 설정하여서 제어기(160)로 전송하고, 각 난방공간의 현재온도(Tp)를 측정하여서 제어기(160)로 전송하고, 각 난방공간에 일대일로 구비되어 있는 온도조절기(171,172,173,174)와,
    상기 난방배관(121,122,123,124)에 구비되어서 공급관(111)에서 난방배관(121,122,123,124)으로의 온수 공급을 단속하거나 유량을 조절하고, 제어기(160)로부터 수신되는 밸브제어신호에 따라서 온오프되거나 밸브의 개도가 조절되는 밸브(131,132,133,134)와,
    가동 난방공간을 난방한 후에 환수관(112)으로 환수되는 환수온도(Tr)를 측정하고 이 측정한 환수온도(Tr)를 제어기(160)로 전송하는 환수 온도센서(141,142,143,144)와,
    공급관(111)으로 공급되는 온수의 공급수온도(Ts)를 측정하고 이 측정한 공급수온도(Ts)를 제어기(160)로 전송하는 공급수 온도센서(150)와,
    각 난방배관(121,122,123,124)의 길이에 따라서 각 난방공간의 최저 난방온도 설정값과 최고 난방온도 설정값이 저장되어 있고, 각 난방공간의 최저 난방온도 설정값과 최고 난방온도 설정값에 따라서 밸브(131,132,133,134)의 최소 개도값과 최대 개도값을 산출하여서 저장하고 있으며,
    각 난방공간의 난방 가동 설정온도(Td)와 각 난방공간의 현재온도(Tp)를 온도조절기(171,172,173,174)로부터 수신하고, 난방공간의 현재온도(Tp)가 난방 가동 설정온도(Td)보다 낮은 난방공간(이하, "가동 난방공간"이라고 함)이 복수인 경우, 저장되어 있는 최대 개도값을 리드하고 이 리드한 최대 개도값에 해당하는 최대 개방 밸브제어신호를 가동 난방공간의 밸브(131,132,133,134)로 출력하며, 상기 환수 온도센서(141,142,143,144)와 공급수 온도센서(150)로부터 각각 상기 환수온도(Tr)와 공급수온도(Ts)를 수신하고, 이 수신한 공급수온도(Ts)와 환수온도(Tr)의 차를 연산하며(이하, 1차 감산연산), 상기 1차 감산연산에 의한 환수온도(Tr)와 공급수온도(Ts)의 차(Ts-Tr)와 내부에 저장되어 있는 공급수 편차온도값(ΔT1)을 비교하며, 상기 비교에 의해서 상기 환수온도(Tr)와 공급수온도(Ts)의 차(Ts-Tr)가 공급수 편차온도값(ΔT1)보다 작은 경우, 해당 가동 난방공간의 최저 난방온도 설정값과 최고 난방온도 설정값의 중간값(이하, 난방 가동 중간온도값)을 연산하고, 상기 연산한 난방 가동 중간온도값에 매칭되는 밸브 개도값("중간 개도값"이라고 함)을 산출하며, 이 산출된 중간 개도값에 해당하는 중간 개방 밸브제어신호를 생성하여서 이 생성한 중간 개방 밸브제어신호를 밸브(131,132,133,134)로 출력하는 제어기(160)를 포함하여 구성되고,
    상기 제어기(160)는,
    설정된 시간 단위로 공급수온도(Ts)와 환수온도(Tr)의 차를 연산[1차 감산연산(Ts-Tr)]하며,
    상기 밸브(131,132,133,134)는 제어기(160)로부터 최대 개방 밸브제어신호를 수신한 경우에는 최대 개도값으로 개방되고, 제어기(160)로부터 중간 개방 밸브제어신호를 수신한 경우에는 중간 개도값만큼 개방되며,
    상기 제어기(160)는,
    현재 난방 가동 중인 모든 난방공간의 공급수온도와 환수온도의 차이가 상기 공급수 편차온도값(ΔT1) 이내인 경우에는, 환수 온도센서(141,142,143,144)와 공급수 온도센서(150)로부터 각각 수신한 환수온도(Tr)와 공급수온도(Ts)를 설정된 시간 단위로 공급수온도(Ts)와 환수온도(Tr)의 차를 연산[2차 감산연산(Ts-Tr)]하고,
    상기 2차 감산연산(Ts-Tr)한 복수의 결과값들을 순차적으로 상호 감산연산(3차 감산연산)하며, 상기 3차 감산연산한 결과값들이 모두 표준편차(ΔT3) 이내에 있는지 여부를 판단하며, 상기 3차 감산연산한 결과값들 중에서 적어도 하나라도 표준편차(ΔT3)를 벗어나는 경우에는, 공급수온도와 환수온도의 차이가 가장 큰 난방배관의 밸브에 대해서는 해당 난방배관의 밸브(131,132,133,134)의 개도를 더 크게 하는 확장 밸브제어신호를 출력하고, 공급수온도와 환수온도의 차이가 가장 작은 난방배관의 밸브에 대해서는 해당 난방배관의 밸브(131,132,133,134)의 개도를 더 줄이는 감소 밸브제어신호를 출력하며,
    상기 확장 및 감소 밸브제어신호를 수신한 밸브(131,132,133,134)는 수신한 밸브제어신호에 해당하는 만큼 밸브개도를 더 열거나 또는 더 닫는 것을 특징으로 하는 공급수온도 기반 비례 제어 온수 난방 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어기(160)는,
    3차 감산연산한 값들 중에서 편차가 가장 큰 값의 절반값에 비례하는 값에 해당하는 밸브 개도값(편차 밸브 개도값)을 산출하고, 상기 2차 감산연산(Ts-Tr)한 결과 중에서 가장 온도차가 가장 큰 난방배관(121,122,123,124)의 밸브(131,132,133,134)에 대해서 상기 편차 밸브 개도값만큼 더 개방하는 개도 증가 밸브제어신호를 출력하며,
    상기 2차 감산연산(Ts-Tr)한 결과 중에서 가장 온도차가 가장 작은 난방배관(121,122,123,124)의 밸브(131,132,133,134)에 대해서 상기 편차 밸브 개도값만큼 더 닫는 개도 감소 밸브제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 공급수온도 기반 비례 제어 온수 난방 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
KR1020190001528A 2019-01-07 2019-01-07 공급수온도 기반 비례 제어 온수 난방 시스템 KR101977313B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190001528A KR101977313B1 (ko) 2019-01-07 2019-01-07 공급수온도 기반 비례 제어 온수 난방 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190001528A KR101977313B1 (ko) 2019-01-07 2019-01-07 공급수온도 기반 비례 제어 온수 난방 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101977313B1 true KR101977313B1 (ko) 2019-05-21

Family

ID=66676067

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190001528A KR101977313B1 (ko) 2019-01-07 2019-01-07 공급수온도 기반 비례 제어 온수 난방 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101977313B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110440337A (zh) * 2019-09-03 2019-11-12 京源中科科技股份有限公司 应用于供热系统中的失水检测系统及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080100006A (ko) * 2007-05-11 2008-11-14 주식회사 우당기술산업 유량계 없는 난방시스템 및 난방제어방법
KR20090050442A (ko) * 2007-11-15 2009-05-20 신기만 환수량 조절밸브 및 이를 구비한 난방 제어 시스템 그리고이의 난방수 공급 제어 방법
KR20120003525A (ko) * 2010-07-05 2012-01-11 주식회사 한 에너지 시스템 비례제어구동기를 이용한 난방제어방법
KR20140023593A (ko) * 2012-08-16 2014-02-27 주식회사 한성시스코 개별난방 시스템 및 그 제어방법
KR20150018087A (ko) 2013-08-09 2015-02-23 주식회사 삼양발브종합메이커 개별적인 정유량 밸브가 구비된 온수분배시스템
KR101499167B1 (ko) 2014-06-17 2015-03-06 홍성정 난방 제어장치 및 그 방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080100006A (ko) * 2007-05-11 2008-11-14 주식회사 우당기술산업 유량계 없는 난방시스템 및 난방제어방법
KR20090050442A (ko) * 2007-11-15 2009-05-20 신기만 환수량 조절밸브 및 이를 구비한 난방 제어 시스템 그리고이의 난방수 공급 제어 방법
KR20120003525A (ko) * 2010-07-05 2012-01-11 주식회사 한 에너지 시스템 비례제어구동기를 이용한 난방제어방법
KR20140023593A (ko) * 2012-08-16 2014-02-27 주식회사 한성시스코 개별난방 시스템 및 그 제어방법
KR20150018087A (ko) 2013-08-09 2015-02-23 주식회사 삼양발브종합메이커 개별적인 정유량 밸브가 구비된 온수분배시스템
KR101499167B1 (ko) 2014-06-17 2015-03-06 홍성정 난방 제어장치 및 그 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110440337A (zh) * 2019-09-03 2019-11-12 京源中科科技股份有限公司 应用于供热系统中的失水检测系统及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101045510B1 (ko) 유량 온도 자동 조절 시스템 및 유량 온도 자동 조절방법
KR100905924B1 (ko) 각방 난방제어시스템에서의 개별 난방수 온도 제어장치
US20110000973A1 (en) Device for control room temperature of each room adapted to heating environment and its method
KR101977313B1 (ko) 공급수온도 기반 비례 제어 온수 난방 시스템
KR100699085B1 (ko) 온돌 난방 공간의 실내 및 바닥온도 동시 조절 시스템
US20200271312A1 (en) Boiler combustor side blockage detection system and method
KR20130040092A (ko) 난방시스템 제어방법
KR20100019623A (ko) 개별난방 제어 시스템에서 난방 부하 변동에 따른 보일러의제어방법 및 이를 이용한 개별난방 제어 시스템
KR100669883B1 (ko) 보일러의 환수온도 측정을 통한 실내온도 제어방법
JP6895170B2 (ja) フィードフォワード制御型給湯システムおよび給湯方法
KR101476645B1 (ko) 각방 난방 시스템에서 각방 난방온도 제어방법
KR101402748B1 (ko) 가열로의 산소 제어장치 및 제어방법
KR20120020621A (ko) 학습기능을 통한 각방 난방 시스템에서의 밸브 개도 량 자동 제어방법
KR20120003525A (ko) 비례제어구동기를 이용한 난방제어방법
KR20120110404A (ko) 난방장치의 제어방법
JP3357460B2 (ja) 比例弁付き燃焼器具およびその比例弁調整装置
KR101090738B1 (ko) 가스 공급 시스템의 가스 공급 제어장치 및 방법
KR20210079648A (ko) 지역난방 급탕방식의 정유량 환수 제어 시스템
KR19990071316A (ko) 고로 열풍로의 균배압 제어방법
JP2015184750A (ja) 流量制御装置およびそれを備える給湯装置
JP7068865B2 (ja) 熱源機、熱源機の運転方法、暖房システム、暖房システムの運転方法
KR101766310B1 (ko) 유동적 반복주기에 의한 난방열량보정제어방법
KR101852620B1 (ko) 열풍로 장치
US20140051029A1 (en) Burner installations and methods of commissioning and operating burner installations
JP2808736B2 (ja) 給湯器の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant