KR102250065B1 - Operation control method and operation control system of cooling tower capable of saving energy based on variation of air temperature, and cooling tower comprising the same - Google Patents
Operation control method and operation control system of cooling tower capable of saving energy based on variation of air temperature, and cooling tower comprising the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR102250065B1 KR102250065B1 KR1020200057547A KR20200057547A KR102250065B1 KR 102250065 B1 KR102250065 B1 KR 102250065B1 KR 1020200057547 A KR1020200057547 A KR 1020200057547A KR 20200057547 A KR20200057547 A KR 20200057547A KR 102250065 B1 KR102250065 B1 KR 102250065B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- temperature
- cooling water
- outside
- cooling tower
- water outlet
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F27/00—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
- F28F27/003—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus specially adapted for cooling towers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28C—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
- F28C1/00—Direct-contact trickle coolers, e.g. cooling towers
- F28C1/04—Direct-contact trickle coolers, e.g. cooling towers with cross-current only
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F25/00—Component parts of trickle coolers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 대기온도 가변형 에너지절약 냉각탑 운전제어 방법, 대기온도 가변형 에너지절약 냉각탑 운전제어 시스템, 및 이를 포함하는 대기온도 가변형 에너지절약 냉각탑에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대기 온도에 기반하여 냉각탑의 운전을 가변적으로 제어함으로써 냉각탑 동작 시 소모되는 동력에너지를 절감할 수 있으며, 충진재의 동파 방지 및 소음 발생의 환경 문제를 완화할 수 있는, 대기온도 가변형 에너지절약 냉각탑 운전제어 방법, 대기온도 가변형 에너지절약 냉각탑 운전제어 시스템, 및 이를 포함하는 대기온도 가변형 에너지절약 냉각탑에 관한 것이다.The present invention relates to an air temperature variable energy-saving cooling tower operation control method, an air temperature variable energy-saving cooling tower operation control system, and an air temperature variable energy-saving cooling tower including the same, and more particularly, to an operation of the cooling tower based on the air temperature. By variably controlling the power energy consumed during the operation of the cooling tower, it is possible to reduce the environmental problems such as freeze protection and noise generation of the filler, and the operation control method of the energy saving cooling tower with variable air temperature, the operation of the energy saving cooling tower with variable air temperature. It relates to a control system, and an air temperature variable energy-saving cooling tower including the same.
냉각탑은, 냉각탑은 공조 장치 또는 냉동기, 즉 냉동사이클을 유동하는 냉매의 응축에 사용된 냉각수를 공기와 접촉시켜서 냉각시키는 역할을 한다.In the cooling tower, the cooling tower serves to cool the cooling water used for condensing a refrigerant flowing through an air conditioner or a refrigerator, that is, in contact with air.
이와 같은 냉각탑은 고온의 냉각수를 열교환하기 위하여 공기 중으로 냉각수를 분사하거나 유동하는 냉각수가 송풍되는 공기와 접촉하도록 한다. 따라서, 실질적으로 냉각탑의 내부로 흡입되는 공기의 양에 따라서 냉각수의 냉각 효율이 제어될 수 있다.Such a cooling tower injects cooling water into the air to heat-exchange the high-temperature cooling water, or allows the flowing cooling water to come into contact with the blown air. Accordingly, the cooling efficiency of the cooling water can be controlled substantially according to the amount of air sucked into the cooling tower.
한편, 상대적으로 온도가 낮은 동계철에는, 냉각수와 접촉하여 상대 습도가 증가되어 포화습도에 도달한 공기가 냉각탑의 외부로 배출되어 저온의 외부 공기와 접촉되면서 함유된 수분이 응결되는 백연(白煙) 현상이 발생된다. 이와 같은 백연 현상을 방지하기 위하여 다양한 기술이 적용되고 있는데, 예를 들면, 냉각수와 열교환된 공기가 냉각탑의 내부로 흡입된 외부 공기와 미리 혼합한 후 냉각탑의 외부로 배출됨으로써, 백연 현상을 방지할 수 있다.On the other hand, in winter, when the temperature is relatively low, the air that reaches the saturation humidity by contact with the cooling water increases and the air that reaches the saturation humidity is discharged to the outside of the cooling tower. ) Phenomenon occurs. Various technologies have been applied to prevent such a white smoke phenomenon. For example, the cooling water and heat exchanged air are mixed with the external air sucked into the cooling tower and then discharged to the outside of the cooling tower, thereby preventing the white smoke phenomenon. I can.
다시 말해서, 냉각탑은 냉동기의 응축기에 사용하는 냉각용수를 재차 사용하기 위하여 실외공기와 직접 접속시켜 이 물을 냉각하는 일종의 열교환장치로, 열교환 방식에 의해 대향류형과 직교류형으로 크게 나눈다. 또한, 통풍방식에 따라 압입송풍식과 흡입통풍식으로 나눈다.In other words, the cooling tower is a type of heat exchange device that cools the water by directly connecting it with outdoor air to re-use the cooling water used in the condenser of the refrigerator, and is largely divided into a counter flow type and a cross flow type by a heat exchange method. In addition, according to the ventilation method, it is divided into a press-in ventilation type and a suction ventilation type.
냉각탑의 모든 열교환방식 및 강제통풍방식에서 물을 찬 공기에 접속시키면 물의 일부가 증발하는데, 이때 증발에 필요한 열을 빼앗아 수온(水溫)을 내린다. 냉각탑은 물을 찬 공기에 접속시키기 위해 외부공기를 유입하는 통풍팬 사용한다.In all heat exchange methods and forced ventilation methods of cooling towers, when water is connected to cold air, part of the water evaporates. At this time, the water temperature is lowered by taking the heat required for evaporation. The cooling tower uses a ventilation fan that introduces external air to connect water to the cold air.
냉각탑은 물의 증발열을 이용해 순환수를 냉각시키는 장치로 발전소, 석유화학, 제철, 반도체 제조 등에서 광범위하게 사용된다. 이 과정에서 공기유동용 송풍팬과 냉각수 순환을 위한 냉각수 펌프 가동을 위한 동력에너지가 소비되고 송풍팬 가동과 냉각수 순환과정에서 백연발생, 소음, 진동의 문제가 발생한다.A cooling tower is a device that cools circulating water using the evaporation heat of water, and is widely used in power plants, petrochemicals, steel making, and semiconductor manufacturing. In this process, power energy is consumed for the operation of the blowing fan for air flow and the cooling water pump for circulation of coolant, and white smoke generation, noise, and vibration problems occur during the operation of the blowing fan and the circulation of coolant.
한편, 이러한 냉각탑의 제어와 관련된 종래 기술로서, 대한민국 등록특허공보 제10-0863771호(능동 제어를 적용한 냉각탑 제어방법), 및 대한민국 등록특허공보 제10-1250560호(냉각탑 제어방법)에 제안되어 있다.On the other hand, as a conventional technology related to the control of such a cooling tower, it has been proposed in Korean Patent Publication No. 10-0863771 (Cooling Tower Control Method Applying Active Control), and Korean Patent Publication No. 10-1250560 (Cooling Tower Control Method). .
구체적으로, 대한민국 등록특허공보 제10-0863771호에서는, 냉각수 출구 온도와 외기 습구 온도를 비교하여 송풍기의 회전수를 제어한다. 그리고 대한민국 등록특허공보 제10-1250560호에서는, 초기에는 송풍팬이 최대 회전수로 구동되어 냉각수의 출구 온도를 설정치까지 저하시킨 후 백연이 발생하지 않는 경우에는 냉각수 펌프와 송풍팬의 소비 동력을 합산하여 소비 동력이 최소가 되도록 송풍팬의 회전수를 제어하고, 백연이 발생하는 경우에는 송풍팬이 최대 회전수로 구동되어 백연의 발생을 위하여 냉각수와 열교환된 공기와 혼합되도록 냉각탑의 내부로 외부 공기가 흡입되도록 제어한다.Specifically, in Korean Patent Publication No. 10-0863771, the number of revolutions of the blower is controlled by comparing the cooling water outlet temperature and the outside wet bulb temperature. And in Korean Patent Publication No. 10-1250560, in the initial stage, the blower fan is driven at the maximum rotational speed, lowering the outlet temperature of the cooling water to a set value, and then adding the power consumption of the cooling water pump and the blowing fan when white smoke does not occur. Therefore, the rotational speed of the blowing fan is controlled to minimize the power consumption, and when white smoke is generated, the blowing fan is driven at the maximum rotational speed to mix the cooling water and heat-exchanged air to generate white smoke. Is controlled to be inhaled.
그러나, 대한민국 등록특허공보 제10-0863771호의 경우에는, 보다 능동적으로 백연 현상의 저하이 이루어지지 못하는 단점이 발생하고, 대한민국 등록특허공보 제10-1250560호의 경우에는, 백연 현상의 정도와 무관하게 송풍팬이 최대 회전수로 구동됨으로써, 불필요한 전력 소비가 이루어지거나 냉각수의 과냉이 발생할 수 있는 단점이 발생한다.However, in the case of Korean Patent Publication No. 10-0863771, there is a disadvantage that the reduction of the white smoke phenomenon is not made more actively, and in the case of Korean Patent Publication No. 10-1250560, the blowing fan is irrespective of the degree of the white smoke phenomenon. By being driven at this maximum rotational speed, unnecessary power consumption or subcooling of the cooling water may occur.
따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 대기 온도에 기반하여 냉각탑의 운전을 가변적으로 제어함으로써 냉각탑 동작 시 소모되는 동력에너지를 절감할 수 있으며, 충진재의 동파 방지 및 소음 발생의 환경 문제를 완화할 수 있는, 대기온도 가변형 에너지절약 냉각탑 운전제어 방법, 대기온도 가변형 에너지절약 냉각탑 운전제어 시스템, 및 이를 포함하는 대기온도 가변형 에너지절약 냉각탑을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention for solving the above-described conventional problem, by variably controlling the operation of the cooling tower based on the ambient temperature, it is possible to reduce the power energy consumed during the operation of the cooling tower, and prevent freezing of the filler and the environment of noise generation. An object thereof is to provide an air temperature variable energy-saving cooling tower operation control method, an air temperature variable energy-saving cooling tower operation control system, and an air temperature variable energy-saving cooling tower including the same, which can alleviate the problem.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem of the present invention is not limited to those mentioned above, and other problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 냉각수와 열교환되는 공기를 유동시키기 위한 송풍팬을 구동시키는 송풍 구동장치와, 냉각수와의 열교환이 이루어지는 충진재, 및 상기 충진재에서 공기와 열교환된 냉각수가 집수되는 집수부를 포함하는 냉각탑의 운전을 제어하기 위한 방법에 있어서, 외기 온도, 및 집수부에서 배출되는 냉각수 출구온도 중 적어도 하나를 검출하고, 검출된 외기 온도 및 냉각수 출구온도 중 적어도 하나에 따라 송풍 구동장치의 소비동력을 단계적으로 감소 또는 증대하여 제어하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉각탑 운전제어 방법이 제공된다.According to an aspect of the present invention for achieving the objects and other features of the present invention, a blower drive device for driving a blower fan for flowing air that is heat-exchanged with cooling water, a filler for heat exchange with the cooling water, and the In a method for controlling an operation of a cooling tower including a water collecting unit in which coolant heat-exchanged with air in a filler material is collected, comprising: detecting at least one of an outside temperature and an outlet temperature of cooling water discharged from the collecting unit, and detecting the detected outside temperature and There is provided a cooling tower operation control method, characterized in that the power consumption of a blower driving device is gradually reduced or increased and controlled according to at least one of the cooling water outlet temperatures.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 송풍 구동장치의 소비동력의 제어는, 제1 검출 외기온도 또는 제1 냉각수 출구온도에서 송풍 구동장치의 소비 동력을 100%로 제어하도록 이루어지는 제1 제어 단계; 상기 제1 검출 외기온도보다 낮은 제2 검출 외기온도 또는 상기 제1 냉각수 출구온도보다 낮은 제2 냉각수 출구온도에서 상기 송풍 구동장치의 소비 동력을 40%로 제어하도록 이루어지는 제2 제어 단계; 및 상기 제2 검출 외기온도보다 낮은 제3 검출 외기온도 또는 상기 제2 냉각수 출구온도보다 낮은 제3 냉각수 출구온도에서 상기 송풍 구동장치의 소비 동력이 제로(zero)가 되도록 제어하는 제3 제어 단계;를 포함할 수 있다.In one aspect of the present invention, the control of the power consumption of the blower driving device includes: a first control step configured to control the power consumption of the blower drive device to 100% at a first detected outside air temperature or a first cooling water outlet temperature; A second control step configured to control the power consumption of the blower driving device to 40% at a second detected outside temperature lower than the first detected outside temperature or a second coolant outlet temperature lower than the first coolant outlet temperature; And a third control step of controlling the power consumption of the blower drive device to be zero at a third detected outside temperature lower than the second detected outside temperature or a third coolant outlet temperature lower than the second coolant outlet temperature. It may include.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 제1 제어 단계는 상기 제1 검출 외기온도로서 외기 습구온도가 27℃이상 또는 외기 건구온도가 32℃이상일 때 상기 송풍 구동장치의 소비 동력을 100%로 제어하고, 상기 제2 제어 단계는 상기 제2 검출 외기온도로서 외기 습구온도가 3℃이상 ~ 27℃미만이고, 외기 건구온도가 5℃이상 ~ 32℃미만일 때 상기 송풍 구동장치의 소비 동력을 40%로 제어하며, 상기 제3 제어 단계는 상기 제3 검출 외기온도로서 외기 습구온도가 2℃이하이고, 외기 건구온도가 4℃이하일 때 상기 송풍 구동장치의 소비 동력이 제로(zero)가 되도록 제어할 수 있다.In one aspect of the present invention, the first control step controls the power consumption of the blower driving device to 100% when the outside wet bulb temperature is 27°C or higher or the outside dry bulb temperature is 32°C or higher as the first detected outdoor air temperature, and In the second control step, when the outside wet bulb temperature is 3°C or more and less than 27°C, and the outdoor dry bulb temperature is 5°C or more and less than 32°C, the power consumption of the blower driving device is set to 40%. In the third control step, when the outside wet bulb temperature is 2°C or less as the third detected outside air temperature, and the outside dry bulb temperature is 4°C or less, the power consumption of the blower driving device may be controlled to be zero. have.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 제1 제어 단계는 상기 제1 냉각수 출구온도가 31℃이상일 때 송풍 구동장치의 소비 동력을 100%로 제어하고, 상기 제2 제어 단계는 상기 제2 냉각수 출구온도가 24℃이상 ~ 31℃미만일 때 송풍 구동장치의 소비 동력을 40%로 제어하며, 상기 제3 제어 단계는 상기 제3 냉각수 출구온도가 23℃이하일 때 송풍 구동장치의 소비 동력이 제로(zero)가 되도록 제어할 수 있다.In one aspect of the present invention, in the first control step, when the first coolant outlet temperature is greater than or equal to 31°C, the power consumption of the blower driving device is controlled to 100%, and the second control step includes the second coolant outlet temperature. The power consumption of the blower drive system is controlled to 40% when the temperature is less than 24℃ to less than 31℃, and in the third control step, when the third cooling water outlet temperature is less than 23℃, the power consumption of the blower drive device is zero. Can be controlled to be.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 제3 제어 단계는 냉각수를 충진재 측으로 공급하지 않고 집수부로 바이패스(bypass)하는 것을 더 포함할 수 있다.In one aspect of the present invention, the third control step may further include bypassing the cooling water to the water collecting unit without supplying the cooling water to the filler.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 냉각수와 열교환되는 공기를 유동시키기 위한 송풍팬을 구동시키는 송풍 구동장치와, 냉각수와의 열교환이 이루어지는 충진재, 및 상기 충진재에서 공기와 열교환된 냉각수가 집수되는 집수부를 포함하는 냉각탑의 운전을 제어하기 위한 시스템으로서, 외기 온도를 검출하는 외기온도 검출부; 상기 집수부의 냉각수 출구에 구비되어 배출되는 냉각수의 온도를 검출하는 냉각수 출구온도 검출부; 및 상기 외기온도 검출부 및 냉각수 출구온도 검출부 중 적어도 하나에서 검출된 검출 온도에 따라 상기 송풍 구동장치의 운전을 단계적으로 감소 또는 증대하여 제어하도록 구성되는 운전 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각탑 운전제어 시스템이 제공된다.According to another aspect of the present invention, a blower driving device for driving a blower fan for flowing air that is heat-exchanged with cooling water, a filler for heat exchange with the cooling water, and a collecting part for collecting the cooling water heat-exchanged with air in the filler. A system for controlling the operation of a cooling tower including, comprising: an outside temperature detector configured to detect an outside temperature; A cooling water outlet temperature detection unit provided at the cooling water outlet of the water collecting unit and detecting a temperature of the discharged cooling water; And an operation control unit configured to gradually reduce or increase the operation of the blower driving device according to the detected temperature detected by at least one of the outside temperature detection unit and the cooling water outlet temperature detection unit. A system is provided.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 외기온도 검출부는 습구온도와 건구온도를 검출하도록 구성되고, 상기 냉각수 출구온도 검출부는 온도센서로 구성되며, 상기 운전 제어부는, 상기 외기온도 검출부와 냉각수 출구온도 검출부 각각에서 전달받은 온도가 제1 검출 온도인 경우, 상기 송풍 구동장치의 소비 동력을 100%로 제어하도록 이루어지고, 상기 제1 검출 온도보다 낮은 제2 검출 온도인 경우, 상기 송풍 구동장치의 소비 동력을 40%로 제어하도록 이루어지며, 상기 제2 검출 온도보다 낮은 제3 검출 온도인 경우, 상기 송풍 구동장치의 소비 동력이 제로(zero)가 되도록 제어할 수 있다.In another aspect of the present invention, the outside air temperature detection unit is configured to detect a wet bulb temperature and a dry bulb temperature, the cooling water outlet temperature detection unit is composed of a temperature sensor, and the operation control unit includes the outside air temperature detection unit and the cooling water outlet temperature detection unit. When the temperature transmitted from each is the first detection temperature, the power consumption of the blower driving device is controlled to 100%, and when the second detection temperature is lower than the first detection temperature, the power consumption of the blower driving device Is controlled to 40%, and when the third detection temperature is lower than the second detection temperature, the power consumption of the blower driving device may be controlled to be zero.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 제1 검출 온도는, 외기 습구온도가 27℃이상이고, 외기 건구온도는 32℃이상이며, 상기 냉각수 출구온도가 31℃이고, 상기 제2 검출 온도는, 외기 습구온도가 3℃이상 ~ 27℃미만이고, 외기 건구온도가 5℃이상 ~ 32℃미만이며, 상기 냉각수 출구온도가 26℃이상 ~ 28℃이하이고, 상기 제3 검출 온도는 외기 습구온도가 2℃이하이고, 외기 건구온도가 4℃이하이고, 냉각수 출구온도가 23℃이하이며, 상기 운전 제어부는, 상기 제2 검출 온도에서 외기 습구온도가 15℃이고 외기 건구온도가 19℃이며, 상기 제2 냉각수 출구온도가 26℃이상 ~ 28℃이하의 범위일 때를 기준 제2 검출 온도로 하여 상기 송풍 구동장치의 소비 동력을 40%로 제어하고, 상기 기준 제2 검출 온도보다 단계적으로 낮거나 높을 경우, 이에 상응하여 상기 송풍 구동장치의 소비 동력을 단계적으로 낮추거나 높이도록 제어할 수 있다.In another aspect of the present invention, the first detection temperature is an outdoor wet bulb temperature of 27°C or higher, an outdoor dry bulb temperature of 32°C or higher, the cooling water outlet temperature is 31°C, and the second detection temperature is outside air. The wet bulb temperature is 3℃ or more to less than 27℃, the outdoor dry bulb temperature is 5℃ or more to less than 32℃, the cooling water outlet temperature is 26℃ or more and 28℃ or less, and the third detection temperature is the outside wet bulb temperature of 2 ℃ or less, the outside air dry bulb temperature is 4 ℃ or less, the cooling water outlet temperature is 23 ℃ or less, the operation control unit, the outside air wet bulb temperature at the second detection temperature is 15 ℃, the outside air dry bulb temperature is 19 ℃, the 2 When the cooling water outlet temperature is in the range of 26℃ to 28℃ as the reference second detection temperature, the power consumption of the blower driving device is controlled to 40%, and the power consumption of the blower driving device is controlled to be lower or higher stepwise than the reference second detection temperature. In this case, it is possible to control to lower or increase the power consumption of the blower driving device in stages according to this.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 운전 제어부는, 상기 제3 검출 온도일 때, 냉각수를 충진재 측으로 공급하지 않고 집수부로 바이패스(bypass)하도록 제어하는 것을 더 포함할 수 있다.In another aspect of the present invention, the operation control unit may further include controlling to bypass the water collecting unit without supplying the coolant to the filler when the temperature is at the third detection temperature.
본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 상기한 냉각탑 운전제어 시스템을 포함하는 냉각탑이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a cooling tower including the above-described cooling tower operation control system.
본 발명에 따른 대기온도 가변형 에너지절약 냉각탑 운전제어 방법, 대기온도 가변형 에너지절약 냉각탑 운전제어 시스템, 및 이를 포함하는 대기온도 가변형 에너지절약 냉각탑에 의하면 다음과 같은 효과를 제공한다.According to the operation control method of an energy saving cooling tower with variable air temperature, an energy saving cooling tower operation control system with variable air temperature, and an energy saving cooling tower including the same according to the present invention, the following effects are provided.
첫째, 본 발명은 절기(節氣)에 따라 또는 대기 온도에 기반하여 냉각탑의 운전을 가변적으로 제어함으로써 냉각탑 동작 시 소모되는 동력에너지를 절감할 수 있어 경제성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.First, according to the present invention, by variably controlling the operation of the cooling tower according to the season or based on the ambient temperature, it is possible to reduce the power energy consumed during the operation of the cooling tower, thereby improving economic efficiency.
둘째, 본 발명은 송풍기 운전이 불필요할 경우, 냉각수 순환만으로 냉각탑 운전을 제어함으로써 열교환용 충진재(filler)와 열교환(산수)을 실행시키지 않음으로써 동절기 열교환용 충진재의 동파를 방지할 수 있는 효과가 있다.Second, the present invention has an effect of preventing freezing of the heat exchange filler in winter by not executing heat exchange filler and heat exchange (land water) by controlling the operation of the cooling tower only by circulation of cooling water when the blower operation is unnecessary. .
셋째, 본 발명은 송풍기의 운전을 최소화하거나 실행하지 않음으로써 송풍기 운전에 따른 소음 발생으로 인한 환경 문제를 완화하거나 방지할 수 있는 효과가 있다.Third, the present invention has the effect of minimizing or not executing the operation of the blower, thereby reducing or preventing environmental problems caused by noise generated by the operation of the blower.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 본 발명에 따른 대기온도 가변형 에너지절약 냉각탑 운전제어 방법 및 대기온도 가변형 에너지절약 냉각탑 운전제어 시스템이 적용되는 냉각탑의 일 실시 예의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 대기온도 가변형 에너지절약 냉각탑 운전제어 시스템의 구성을 블록화하여 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 대기온도 가변형 에너지절약 냉각탑 운전제어 시스템에 구성되는 제어부의 제어 회로도의 일 실시 형태를 나타내는 도면이다.1 is a view showing the configuration of an embodiment of a cooling tower to which an air temperature variable energy-saving cooling tower operation control method and an air temperature variable energy-saving cooling tower operation control system according to the present invention are applied.
FIG. 2 is a block diagram schematically showing the configuration of an air temperature variable energy-saving cooling tower operation control system according to the present invention.
3 is a diagram showing an embodiment of a control circuit diagram of a control unit configured in the energy saving cooling tower operation control system of a variable air temperature according to the present invention.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다. Additional objects, features, and advantages of the present invention may be more clearly understood from the following detailed description and accompanying drawings.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Prior to the detailed description of the present invention, the present invention is capable of various modifications and various embodiments, and the examples described below and shown in the drawings are intended to limit the present invention to specific embodiments. It should be understood as including all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle. It should be. On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in the middle.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof does not preclude in advance.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In addition, terms such as "... unit", "... unit", "... module" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which is hardware, software, or hardware and It can be implemented as a combination of software.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same reference numerals are assigned to the same components regardless of the reference numerals, and redundant descriptions thereof will be omitted. In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.
또한, 본원 명세서 전체에서, 어떤 단계가 다른 단계와 "상에" 또는 "전에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 단계가 다른 단계와 직접적 시계열적인 관계에 있는 경우 뿐만 아니라, 각 단계 후의 혼합하는 단계와 같이 두 단계의 순서에 시계열적 순서가 바뀔 수 있는 간접적 시계열적 관계에 있는 경우와 동일한 권리를 포함한다.In addition, throughout the specification of the present application, when a step is positioned "on" or "before" another step, this is not only a case in which a step is in a direct time series relationship with another step, but also with the mixing step after each step. Likewise, the order of the two steps includes the same rights as in the case of an indirect time-series relationship that can change the order of the time series.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 대기온도 가변형 에너지절약 냉각탑 운전제어 방법, 대기온도 가변형 에너지절약 냉각탑 운전제어 시스템, 및 이를 포함하는 대기온도 가변형 에너지절약 냉각탑에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 대기온도 가변형 에너지절약 냉각탑 운전제어 방법 및 대기온도 가변형 에너지절약 냉각탑 운전제어 시스템이 적용되는 냉각탑의 일 실시 예의 구성을 나타내는 도면이다.Hereinafter, an air temperature variable energy saving cooling tower operation control method, an air temperature variable energy saving cooling tower operation control system, and an air temperature variable energy saving cooling tower including the same according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. . 1 is a view showing the configuration of an embodiment of a cooling tower to which an air temperature variable energy-saving cooling tower operation control method and an air temperature variable energy-saving cooling tower operation control system according to the present invention are applied.
먼저, 본 발명에 따른 대기온도 가변형 에너지절약 냉각탑 운전제어 방법에 대하여 설명한다.First, a description will be given of a method for controlling an operation of an energy-saving cooling tower with variable air temperature according to the present invention.
본 발명에 따른 대기온도 가변형 에너지절약 냉각탑 운전제어 방법은, 제1 실시 예로서, 공급되는 냉각수와 열교환되는 공기의 유동을 형성하는 송풍팬(11)을 구동시키는 송풍 구동장치(10)와, 상기 냉각수와의 열교환이 이루어지는 충진재(20), 및 상기 충진재(20)에서 공기와 열교환된 냉각수가 집수되는 집수부(30)를 포함하는 냉각탑의 운전을 제어하기 위한 방법에 있어서, 외기 온도를 검출하고, 검출된 외기 온도에 따라 송풍 구동장치(10)의 소비 동력을 단계적으로 감소 또는 증대하여 제어하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다. 도면부호 41은 바이패스관이고, 42는 자동체크밸브이며, 43은 냉각수 공급관이다.A method for controlling an operation of an energy-saving cooling tower with a variable ambient temperature according to the present invention includes, as a first embodiment, a blowing
구체적으로, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 대기온도 가변형 에너지절약 냉각탑 운전제어 방법은, 외기 온도를 검출한 제1 검출 외기온도에서 송풍 구동장치(10)의 소비 동력을 100%로 제어하도록 이루어지는 제1 제어 단계; 상기 제1 검출 외기온도보다 낮은 제2 검출 외기온도에서 상기 송풍 구동장치(10)의 소비 동력을 40%로 제어하도록 이루어지는 제2 제어 단계; 및 상기 제2 검출 외기온도보다 낮은 제3 검출 외기온도에서 상기 송풍 구동장치(10)의 소비 동력이 제로(zero)로 제어하도록, 즉 송풍 구동장치(10)의 동작을 구동시키지 않도록 제어하는 제3 제어 단계;를 포함한다.Specifically, the air temperature variable energy-saving cooling tower operation control method according to the first embodiment of the present invention is configured to control the power consumption of the
상기 제1 제어 단계는 상기 제1 검출 외기온도로서 외기 습구온도가 27℃이상 또는 외기 건구온도가 32℃이상일 때 송풍 구동장치(10)의 소비 동력을 100%로 제어하도록 이루어진다.The first control step is performed to control the power consumption of the
또한, 상기 제2 제어 단계는 상기 제2 검출 외기온도로서, 외기 습구온도가 3℃이상 ~ 27℃미만이고, 외기 건구온도가 5℃이상 ~ 32℃미만일 때 송풍 구동장치(10)의 소비 동력을 40%로 제어하도록 이루어진다.In addition, the second control step is the second detection outside air temperature, when the outside wet bulb temperature is 3°C or more to less than 27°C, and the outside air dry bulb temperature is 5°C or more to less than 32°C, the power consumption of the
여기에서, 상기 제2 제어 단계는 검출되는 제2 검출 외기온도를 더 세분화하고, 그 세분화된 제2 검출 외기온도에 따라 송풍 구동장치(10)의 소비 동력을 40%에서 단계적으로 감소 또는 증대시켜 제어할 수 있다. 다시 말해서 제2 검출 외기온도에서 외기 습구온도가 15℃이고, 외기 건구온도가 19℃일 때(기준 제2 검출 외기온도일 때) 송풍 구동장치(10)의 소비 동력을 40%로 제어하고, 기준 제2 검출 외기온도보다 단계적으로 낮을 때에는 그에 따라 송풍 구동장치(10)의 소비 동력을 30%, 20%, 10%로 낮추도록 제어하며, 기준 제2 검출 외기온도보다 단계적으로 높을 때에는 그에 따라 송풍 구동장치(10)의 소비 동력을 50%, 60%, 70%, 80%, 90%로 높여 제어하도록 이루어질 수 있다.Here, the second control step further subdivides the detected second detected outside air temperature, and gradually decreases or increases the power consumption of the
그리고 상기 제3 제어 단계는 상기 제3 검출 외기온도로서 외기 습구온도가 2℃이하이고, 외기 건구온도가 4℃이하일 때 상기 송풍 구동장치(10)의 소비 동력이 제로(zero)가 되도록 제어, 즉 송풍 구동장치(10)의 동작(운전)을 구동시키지 않도록 제어하게 된다.In the third control step, when the outside wet bulb temperature is 2°C or less as the third detected outside air temperature, and the outside dry bulb temperature is 4°C or less, the power consumption of the
여기에서, 상기 제3 제어 단계는 충진재(20)와 열교환하기 위하여 그 충진재(20)로 공급되는 냉각수를 충진재(20) 측으로 공급하지 않고 집수부(30)로 바이패스(bypass)하는 것을 더 포함한다. 상기 집수부(30)로 바이패스 된 냉각수는 집수부(30)의 냉각수 출구(31)를 통해 냉각수 공급장치부로 복귀되게 된다.Here, the third control step further includes bypassing the cooling water supplied to the
이와 같이 제3 제어 단계는 절기 상으로 동절기에 해당하며, 이러한 동절기에서는 외기 도입을 위한 송풍 구동장치(10)의 운전은 불필요하고, 냉각수 순환만으로 정격 냉각열량을 발휘할 수 있기 때문에, 이때는 냉각수의 냉각탑 내부 충진재(20)에 산수하면 동파의 문제가 발생하므로 냉각수를 열교환용 충진재(20)에 산수하지 않고 냉각수를 바이패스용 자동제어밸브 등을 이용하여 집수부(30)로 자동 바이패스시킴으로써 충진재(20)가 동파되는 것을 방지할 수 있게 된다.As described above, the third control step corresponds to the winter season, and in this winter season, the operation of the
또한, 제3 제어 단계는 송풍 구동장치(10)의 운전 정지에 따라 송풍팬(11)에 의한 소음을 발생시키지 않아 송풍 구동장치(10)의 운전 정지 기간 중 소음 환경 문제를 해소할 수 있게 된다.In addition, the third control step does not generate noise by the
한편, 본 발명에 따른 대기온도 가변형 에너지절약 냉각탑 운전제어 방법에서, 집수부(30)에서 배출되는 냉각수의 온도는 대기온도(외기온도)와도 밀접하게 연관된다. 따라서, 본 발명에 따른 대기온도 가변형 에너지절약 냉각탑 운전제어 방법은, 냉각수의 출구 온도에 기반하여 운전제어할 수 있다.Meanwhile, in the method for controlling the operation of an energy-saving cooling tower with variable ambient temperature according to the present invention, the temperature of the cooling water discharged from the
즉, 본 발명에 따른 대기온도 가변형 에너지절약 냉각탑 운전제어 방법은, 제2 실시 예로서, 공급되는 냉각수와 열교환되는 공기의 유동을 형성하는 송풍팬(11)을 구동시키는 송풍 구동장치(10)와, 상기 냉각수와의 열교환이 이루어지는 충진재(20), 및 상기 충진재(20)에서 공기와 열교환된 냉각수가 집수되는 집수부(30)를 포함하는 냉각탑의 운전을 제어하기 위한 방법에 있어서, 집수조(30)에서 냉각수가 배출되는 냉각수 출구온도를 검출하고, 검출된 냉각수 출구온도에 따라 송풍 구동장치(10)의 소비 동력을 단계적으로 감소 또는 증대하여 제어하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.That is, the air temperature variable energy-saving cooling tower operation control method according to the present invention, as a second embodiment, includes a
구체적으로, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 대기온도 가변형 에너지절약 냉각탑 운전제어 방법은, 냉각수 출구온도를 검출한 제1 냉각수 출구온도에서 송풍 구동장치(10)의 소비 동력을 100%로 제어하도록 이루어지는 제1 제어 단계; 상기 제1 냉각수 출구온도보다 낮은 제2 냉각수 출구온도에서 상기 송풍 구동장치(10)의 소비 동력을 40%로 제어하도록 이루어지는 제2 제어 단계; 및 상기 제2 냉각수 출구온도보다 낮은 제3 냉각수 출구온도에서 상기 송풍 구동장치(10)의 소비 동력이 제로(zero)로 제어하도록, 즉 송풍 구동장치(10)의 동작을 구동시키지 않도록 제어하는 제3 제어 단계;를 포함한다.Specifically, the method for controlling the operation of an energy-saving cooling tower with variable air temperature according to the second embodiment of the present invention is to control the power consumption of the blowing
상기 제1 제어 단계는 상기 제1 냉각수 출구온도로서 집수부(30)의 냉각수 배출구 설치된 온도센서에 의해 검출된 온도가 31℃이상일 때 송풍 구동장치(10)의 소비 동력을 100%로 제어하도록 이루어진다.In the first control step, when the temperature detected by the temperature sensor installed at the cooling water outlet of the
또한, 상기 제2 제어 단계는 상기 제2 냉각수 출구온도로서, 집수부(30)의 냉각수 배출구 설치된 온도센서에 의해 검출된 온도가 24℃이상 ~ 31℃미만일 때 송풍 구동장치(10)의 소비 동력을 40%로 제어하도록 이루어진다.In addition, the second control step is the second cooling water outlet temperature, when the temperature detected by the temperature sensor installed at the cooling water outlet of the
여기에서, 상기 제2 제어 단계는 검출되는 제2 냉각수 출구온도를 더 세분화하고, 그 세분화된 제2 냉각수 출구온도에 따라 송풍 구동장치(10)의 소비 동력을 40%에서 단계적으로 감소 또는 증대시켜 제어할 수 있다. 다시 말해서 제2 냉각수 출구온도가 26℃이상 ~ 28℃이하의 범위일 때(기준 제2 냉각수 출구온도일 때) 송풍 구동장치(10)의 소비 동력을 40%로 제어하고, 기준 제2 냉각수 출구온도보다 단계적으로 낮을 때에는 그에 따라 송풍 구동장치(10)의 소비 동력을 30%, 20%, 10%로 낮추도록 제어하며, 기준 제2 냉각수 출구온도보다 단계적으로 높을 때에는 그에 따라 송풍 구동장치(10)의 소비 동력을 50%, 60%, 70%, 80%, 90%로 높여 제어하도록 이루어질 수 있다.Here, in the second control step, the detected second coolant outlet temperature is further subdivided, and the power consumption of the
그리고 상기 제3 제어 단계는 상기 제3 냉각수 출구온도로서 집수부(30)의 냉각수 배출구 설치된 온도센서에 의해 검출된 온도가 23℃이하일 때 상기 송풍 구동장치(10)의 소비 동력이 제로(zero)가 되도록 제어, 즉 송풍 구동장치(10)의 동작(운전)을 구동시키지 않도록 제어하게 된다.In the third control step, when the temperature detected by the temperature sensor installed at the cooling water outlet of the
여기에서, 상기 제3 제어 단계는 충진재(20)와 열교환하기 위하여 그 충진재(20)로 공급되는 냉각수를 충진재(20) 측으로 공급하지 않고 집수부(30)로 바이패스(bypass)하는 것을 더 포함한다. 상기 집수부(30)로 바이패스 된 냉각수는 집수부(30)의 냉각수 출구(31)를 통해 냉각수 공급장치부로 복귀되게 된다.Here, the third control step further includes bypassing the cooling water supplied to the
이와 같이 제3 제어 단계는 절기 상으로 동절기에 해당하며, 이러한 동절기에서는 외기 도입을 위한 송풍 구동장치(10)의 운전은 불필요하고, 냉각수 순환만으로 정격 냉각열량을 발휘할 수 있기 때문에, 이때는 냉각수의 냉각탑 내부 충진재(20)에 산수하면 동파의 문제가 발생하므로 냉각수를 열교환용 충진재(20)에 산수하지 않고 냉각수를 바이패스용 자동제어밸브 등을 이용하여 집수부(30)로 자동 바이패스시킴으로써 충진재(20)가 동파되는 것을 방지할 수 있게 된다.As described above, the third control step corresponds to the winter season, and in this winter season, the operation of the
또한, 제3 제어 단계는 송풍 구동장치(10)의 운전 정지에 따라 송풍팬(11)에 의한 소음을 발생시키지 않아 송풍 구동장치(10)의 운전 정지 기간 중 소음 환경 문제를 해소할 수 있게 된다.In addition, the third control step does not generate noise by the
한편, 본 발명에 따른 대기온도 가변형 에너지절약 냉각탑 운전제어 방법은, 상기한 바와 같이 제1 실시 예와 제2 실시 예가 각각의 실시 형태로 이루어질 수 있으며, 제1 실시 예와 제2 실시 예가 병합된 실시 예로 이루어질 수도 있다. 다시 말해서, 외기 온도를 검출하고, 냉각수 출구온도를 검출하여 해당 외기 온도와 냉각수 출구온도에 따라 미리 설정된 운전 조건에 따라 상기 송풍 구동장치(10)의 소비동력을 제어하도록 이루어질 수 있다.On the other hand, the air temperature variable energy-saving cooling tower operation control method according to the present invention, as described above, the first embodiment and the second embodiment can be made in each embodiment, the first embodiment and the second embodiment are merged. It may be made in an embodiment. In other words, it may be configured to detect the outside air temperature, detect the coolant outlet temperature, and control the power consumption of the
이와 같이 제1 실시 예와 제2 실시 예가 병합된 실시 예의 경우, 각각의 실시 예가 독립적으로 실행되는 실시 예에 비하여, 보다 정확하고 정밀한 제어가 가능하게 된다.In the case of the embodiment in which the first embodiment and the second embodiment are merged as described above, more accurate and precise control is possible as compared to an embodiment in which each embodiment is independently executed.
한편, 본 발명에 따른 대기온도 가변형 에너지절약 냉각탑 운전제어 시스템에 대하여 도 1에 더하여, 도 2 및 도 3을 더 참고하여 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 대기온도 가변형 에너지절약 냉각탑 운전제어 시스템의 구성을 블록화하여 개략적으로 나타내는 블록도이며, 도 3은 본 발명에 따른 대기온도 가변형 에너지절약 냉각탑 운전제어 시스템에 구성되는 제어부의 제어 회로도의 일 실시 형태를 나타내는 도면이다.On the other hand, the air temperature variable energy-saving cooling tower operation control system according to the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3 in addition to FIG. 1. 2 is a block diagram schematically showing the configuration of the air temperature variable energy-saving cooling tower operation control system according to the present invention, and FIG. 3 is a control of a control unit configured in the air temperature variable energy-saving cooling tower operation control system according to the present invention. It is a figure showing an embodiment of a circuit diagram.
본 발명에 따른 대기온도 가변형 에너지절약 냉각탑 운전제어 시스템은, 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 크게 외기온도 검출부(100); 냉각수 출구온도 검출부(200); 및 운전 제어부(300);를 포함한다.An air temperature variable energy saving cooling tower operation control system according to the present invention includes, as shown in FIGS. 1 to 3, an outside
구체적으로, 본 발명에 따른 대기온도 가변형 에너지절약 냉각탑 운전제어 시스템은, 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 공급되는 냉각수와 열교환되는 공기의 유동을 형성하는 송풍팬(11)을 구동시키는 송풍 구동장치(10)와, 상기 냉각수와의 열교환이 이루어지는 충진재(20), 및 상기 충진재(20)에서 공기와 열교환된 냉각수가 집수되는 집수부(30)를 포함하는 냉각탑의 운전을 제어하기 위한 시스템으로서, 외기 온도를 검출하는 외기온도 검출부(100); 상기 집수부(30)의 냉각수 출구(31)에 구비되어 배출되는 냉각수의 온도를 검출하는 냉각수 출구온도 검출부(200); 및 상기 외기온도 검출부(100) 및 냉각수 출구온도 검출부(200) 중 적어도 하나에서 검출된 온도에 따라 상기 송풍 구동장치(10)의 운전을 제어하도록 구성되는 운전 제어부(300);를 포함한다.Specifically, the air temperature variable energy-saving cooling tower operation control system according to the present invention, as shown in Figs. 1 to 3, is a blowing drive that drives the blowing
상기 외기온도 검출부(100)는 외기의 습구온도를 검출하는 습구온도계(110), 및 외기의 건구온도를 검출하는 건구온도계(120)를 포함하거나, 일체형 습구-건구 온도계를 포함한다. 이와 같이 습구온도계(110)와 건구온도계(120)를 포함하는 외기온도 검출부(100)는, 습구온도와 건구온도를 검출하여 아래에서 설명될 운전 제어부(300)로 전달된다.The outside
계속해서, 상기 냉각수 출구온도 검출부(200)는 집수부(30)의 냉각수 출구(31)에 구비되는 온도센서로 이루어질 수 있으며, 이러한 온도센서에서 검출된 냉각수 출구온도는 운전 제어부(300)로 전달된다.Subsequently, the coolant outlet
다음으로, 상기 운전 제어부(300)는 상기 외기온도 검출부(100) 및 냉각수 출구온도 검출부(200) 각각에서 검출된 온도를 전달받고, 전달받은 검출 온도에 따라 상기 송풍 구동장치(10)의 소비 동력을 단계적으로 감소 또는 증대하여 제어하도록 이루어진다.Next, the
구체적으로, 상기 운전 제어부(300)는 상기 외기온도 검출부(100)와 냉각수 출구온도 검출부(200) 각각에서 전달받은 온도가 제1 검출 온도인 경우, 상기 송풍 구동장치(10)의 소비 동력을 100%로 제어하고, 상기 외기온도 검출부(100)와 냉각수 출구온도 검출부(200) 각각에서 전달받은 온도가 상기 제1 검출온도보다 낮은 제2 검출 온도인 경우, 상기 송풍 구동장치(10)의 소비 동력을 40%로 제어하도록 이루어지며, 상기 외기온도 검출부(100)와 냉각수 출구온도 검출부(200) 각각에서 전달받은 온도가 제2 검출 온도보다 낮은 제3 검출 온도인 경우, 상기 송풍 구동장치(10)의 소비 동력이 제로(zero)로 제어하도록, 즉 송풍 구동장치(10)의 동작을 구동시키지 않게 제어하도록 이루어진다.Specifically, when the temperature received from each of the outside
상기 운전 제어부(300)는, 상기 제1 검출 온도에 있어서 상기 외기온도 검출부(100)에서 검출된 외기 습구온도가 27℃이상이고 외기 건구온도가 32℃이상이며, 상기 냉각수 출구온도가 31℃일 때 송풍 구동장치(10)의 소비 동력을 100%로 제어하도록 이루어진다.The
또한, 상기 운전 제어부(300)는, 상기 제2 검출 온도에 있어서, 외기 습구온도가 3℃이상 ~ 27℃미만이고, 외기 건구온도가 5℃이상 ~ 32℃미만이며, 상기 냉각수 출구온도가 26℃이상 ~ 28℃이하의 범위일 때 상기 송풍 구동장치(10)의 소비 동력을 40%로 제어하도록 이루어진다.In addition, in the second detection temperature, the
여기에서, 상기 운전 제어부(300)는, 제2 검출 온도를 더 세분화하고, 그 세분화된 제2 검출 온도에 따라 송풍 구동장치(10)의 소비 동력을 40%에서 단계적으로 감소 또는 증대시켜 제어할 수 있다.Here, the
다시 말해서 상기 운전 제어부(300)는 제2 검출 온도에 있어서 외기 습구온도가 15℃이고, 외기 건구온도가 19℃일 때(기준 제2 검출 온도일 때), 상기 송풍 구동장치(10)의 소비 동력을 40%로 제어하고, 기준 제2 검출 온도보다 단계적으로 낮을 때에는 그에 따라 송풍 구동장치(10)의 소비 동력을 30%, 20%, 10%로 낮추도록 제어하며, 기준 제2 검출 온도보다 단계적으로 높을 때에는 그에 따라 송풍 구동장치(10)의 소비 동력을 50%, 60%, 70%, 80%, 90%로 높여 제어하도록 이루어질 수 있다.In other words, the
또한, 상기 운전 제어부(300)는 제2 검출 온도에 있어서, 제2 냉각수 출구온도가 26℃이상 ~ 28℃이하의 범위일 때(기준 제2 냉각수 출구온도일 때) 송풍 구동장치(10)의 소비 동력을 40%로 제어하고, 기준 제2 냉각수 출구온도보다 단계적으로 낮을 때에는 그에 따라 송풍 구동장치(10)의 소비 동력을 30%, 20%, 10%로 낮추도록 제어하며, 기준 제2 냉각수 출구온도보다 단계적으로 높을 때에는 그에 따라 송풍 구동장치(10)의 소비 동력을 50%, 60%, 70%, 80%, 90%로 높여 제어하도록 이루어질 수 있다.In addition, the
상기 운전 제어부(300)는 제2 검출 온도에서의 단계적 제어에 있어서, 상기 외기온도 검출부(100)와 냉각수 출구온도 검출부(200) 중 어느 하나만 만족하는 경우에 단계적으로 감소 또는 증대하도록 제어함으로써 어느 하나가 고장나거나 손상되더라도 효율적인 운전 제어를 실행할 수 있게 된다.In the stepwise control at the second detection temperature, the
계속해서, 상기 운전 제어부(300)는 제3 검출 온도에 있어서 외기 습구온도가 2℃이하이고, 외기 건구온도가 4℃이하이며, 냉각수 출구온도가 23℃이하일 때, 상기 송풍 구동장치(10)의 소비 동력이 제로(zero)가 되도록 제어, 즉 송풍 구동장치(10)의 동작(운전)을 구동시키지 않도록 제어하게 된다.Subsequently, when the outside wet bulb temperature is 2° C. or less, the outside dry bulb temperature is 4° C. or less, and the cooling water outlet temperature is 23° C. or less at the third detection temperature, the driving
여기에서, 상기 운전 제어부(300)는 충진재(20)와 열교환하기 위하여 그 충진재(20)로 공급되는 냉각수를 충진재(20) 측으로 공급하지 않고 바이패스 관로(41)에 설치된 자동체크밸브(42)를 제어하여 집수부(30)로 바로 바이패스(bypass)되도록 제어하는 것을 더 포함한다. 상기 집수부(30)로 바이패스 된 냉각수는 집수부(30)의 냉각수 출구(31)를 통해 냉각수 공급장치부로 복귀되게 된다.Here, the
상기와 같이 냉각수가 바이패스되는 절기는 절기상으로 동절기에 해당하며, 이러한 동절기에는 외기 도입을 위한 송풍 구동장치(10)의 운전은 불필요하고, 냉각수 순환만으로 정격 냉각열량을 발휘할 수 있기 때문에, 이때는 냉각수의 냉각탑 내부 충진재(20)에 산수하면 동파의 문제가 발생하므로 냉각수를 열교환용 충진재(20)에 산수하지 않고 냉각수를 집수부(30)로 자동 바이패스시킴으로써 충진재(20)가 동파되는 것을 방지할 수 있게 된다.As described above, the season in which the coolant is bypassed corresponds to the winter season as a season, and in this winter season, the operation of the
또한, 이러한 냉각수의 바이패스는 송풍 구동장치(10)의 운전 상태가 정지 상태이므로, 송풍팬(11)에 의한 소음을 발생시키지 않게 된다.In addition, the cooling water bypass does not generate noise by the
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 대기온도 가변형 에너지절약 냉각탑 운전제어 방법, 대기온도 가변형 에너지절약 냉각탑 운전제어 시스템, 및 이를 포함하는 대기온도 가변형 에너지절약 냉각탑에 의하면, 절기에 따라 또는 대기 온도에 기반하여 냉각탑의 운전을 가변적으로 제어함으로써 냉각탑 동작 시 소모되는 동력에너지를 절감할 수 있어 경제성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.According to the air temperature variable energy saving cooling tower operation control method according to the present invention as described above, the air temperature variable energy saving cooling tower operation control system, and the air temperature variable energy saving cooling tower including the same, depending on the season or based on the atmospheric temperature. Thus, by variably controlling the operation of the cooling tower, power energy consumed during the operation of the cooling tower can be reduced, thereby improving economic efficiency.
또한, 본 발명에 의하면, 송풍기 운전이 불필요할 경우, 냉각수 순환만으로 냉각탑 운전을 제어함으로써 열교환용 충진재(filler)와 열교환(산수)을 실행시키지 않음으로써 동절기 열교환용 충진재의 동파를 방지할 수 있으며, 송풍기의 운전을 최소화하거나 실행하지 않음으로써 송풍기 운전에 따른 소음 발생으로 인한 환경 문제를 완화하거나 방지할 수 있는 이점이 있다.In addition, according to the present invention, when the blower operation is not necessary, the cooling tower operation is controlled only by circulation of cooling water, so that the heat exchange filler and heat exchange (land water) are not executed, thereby preventing freezing of the heat exchange filler in winter, By minimizing or not executing the blower operation, there is an advantage of mitigating or preventing environmental problems caused by noise generated by the blower operation.
상기한 바와 같은 실시 예들은 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.Although the above-described embodiments have been described by the limited drawings, a person of ordinary skill in the art can apply various technical modifications and variations based on the above. For example, the described techniques are performed in a different order from the described method, and/or components such as systems, structures, devices, circuits, etc. described are combined or combined in a form different from the described method, or other components Alternatively, even if substituted or substituted by an equivalent, an appropriate result can be achieved.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The embodiments described in the present specification and the accompanying drawings are merely illustrative of some of the technical ideas included in the present invention. Accordingly, it is obvious that the embodiments disclosed in the present specification are not intended to limit the technical idea of the present disclosure, but to explain the technical idea, and thus the scope of the technical idea of the present disclosure is not limited by these embodiments. Modification examples and specific embodiments that can be easily inferred by those skilled in the art within the scope of the technical idea included in the specification and drawings of the present invention should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
10: 송풍 구동장치
11: 송풍팬
20: 충진재
30: 집수부
31: 냉각수 출구
41: 바이패스관
42: 자동체크밸브
43: 냉각수 공급관
100: 외기온도 검출부
110: 습구온도계
120: 건구온도계
200: 냉각수 출구온도 검출부
300: 운전 제어부10: blow drive device
11: Blowing fan
20: filler
30: Collector
31: cooling water outlet
41: bypass pipe
42: automatic check valve
43: cooling water supply pipe
100: outside temperature detection unit
110: wet bulb thermometer
120: dry bulb thermometer
200: cooling water outlet temperature detection unit
300: driving control unit
Claims (10)
외기 온도를 검출하는 외기온도 검출부;
상기 집수부의 냉각수 출구에 구비되어 배출되는 냉각수의 온도를 검출하는 냉각수 출구온도 검출부; 및
상기 외기온도 검출부 및 냉각수 출구온도 검출부 중 적어도 하나에서 검출된 검출 온도에 따라 상기 송풍 구동장치의 운전을 단계적으로 감소 또는 증대하여 제어하도록 구성되는 운전 제어부;를 포함하고,
상기 외기온도 검출부는 외기 습구온도와 외기 건구온도를 검출하도록 구성되고,
상기 냉각수 출구온도 검출부는 온도센서로 구성되며,
상기 운전 제어부는,
상기 외기온도 검출부에 검출된 외기 습구온도가 27℃이상이고, 외기 건구온도는 32℃이상인 경우, 및 상기 냉각수 출구온도 검출부에서 검출된 냉각수 출구온도가 31℃인 경우, 상기 송풍 구동장치의 소비 동력을 100%로 제어하도록 이루어지고,
상기 외기온도 검출부에 검출된 외기 습구온도가 3℃이상 ~ 27℃미만이고, 외기 건구온도가 5℃이상 ~ 32℃미만인 경우, 및 상기 냉각수 출구온도 검출부에서 검출된 냉각수 출구온도가 24℃이상 ~ 31℃미만인 경우, 상기 송풍 구동장치의 소비 동력을 40%로 제어하도록 이루어지며,
상기 외기온도 검출부에 검출된 외기 습구온도가 2℃이하이고, 외기 건구온도가 4℃이하인 경우, 및 상기 냉각수 출구온도 검출부에서 검출된 냉각수 출구온도가 23℃이하인 경우, 상기 송풍 구동장치의 소비 동력이 제로(zero)가 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는
냉각탑 운전제어 시스템.
Controlling the operation of a cooling tower including a blower driving device for driving a blower fan for flowing air that is heat-exchanged with the coolant, a filler for heat exchange with the coolant, and a collecting unit for collecting the coolant heat-exchanged with air in the filler As a system for,
An outside temperature detection unit that detects the outside temperature;
A cooling water outlet temperature detection unit provided at the cooling water outlet of the water collecting unit and detecting a temperature of the discharged cooling water; And
Including; a driving control unit configured to control the operation of the blower drive device by stepwise reduction or increase according to the detected temperature detected by at least one of the outside temperature detection unit and the coolant outlet temperature detection unit; and
The outside air temperature detection unit is configured to detect the outside air wet bulb temperature and the outside air dry bulb temperature,
The cooling water outlet temperature detection unit is composed of a temperature sensor,
The driving control unit,
When the outside wet bulb temperature detected by the outside air temperature detection unit is 27°C or higher, the outside dry bulb temperature is 32°C or higher, and when the cooling water outlet temperature detected by the cooling water outlet temperature detection unit is 31°C, power consumption of the blower drive device Is made to control to 100%,
When the outside wet bulb temperature detected by the outside temperature detection unit is 3℃ or more and less than 27℃, and the outside air dry bulb temperature is 5℃ or more and less than 32℃, and the cooling water outlet temperature detected by the cooling water outlet temperature detection unit is 24℃ or more ~ When it is less than 31°C, it is made to control the power consumption of the blower driving device to 40%,
When the outside wet bulb temperature detected by the outside air temperature detection unit is 2°C or less, the outside dry bulb temperature is 4°C or less, and when the cooling water outlet temperature detected by the cooling water outlet temperature detection unit is 23°C or less, power consumption of the blower drive device Characterized in that it is controlled to be zero
Cooling tower operation control system.
상기 운전 제어부는,
외기 습구온도가 15℃이고, 외기 건구온도가 19℃이며, 냉각수 출구온도가 26℃이상 ~ 28℃이하의 범위일 때, 상기 송풍 구동장치의 소비 동력을 40%로 제어하며,
외기 습구온도가 15℃보다 낮거나 높을 경우, 외기 건구온도가 19℃보다 낮거나 높을 경우, 및 냉각수 출구온도가 26℃보다 낮거나 28℃보다 높을 경우, 이에 상응하여 상기 송풍 구동장치의 소비 동력을 단계적으로 낮추거나 높이도록 제어하는 것을 특징으로 하는
냉각탑 운전제어 시스템.
The method of claim 6,
The driving control unit,
When the outside wet bulb temperature is 15°C, the outside air dry bulb temperature is 19°C, and the cooling water outlet temperature is in the range of 26°C to 28°C, the power consumption of the blower driving device is controlled to 40%,
When the outdoor wet bulb temperature is lower or higher than 15°C, the outdoor dry bulb temperature is lower or higher than 19°C, and the cooling water outlet temperature is lower than 26°C or higher than 28°C, correspondingly, the power consumption of the blower drive device Characterized in that controlling to lower or increase step by step
Cooling tower operation control system.
상기 운전 제어부는,
외기 습구온도가 2℃이하이고, 외기 건구온도가 4℃이하인 경우, 및 냉각수 출구온도가 23℃이하인 경우, 냉각수를 충진재 측으로 공급하지 않고 집수부로 바이패스(bypass)하도록 제어하는 것을 더 포함하는
냉각탑 운전제어 시스템.
The method according to claim 6 or 8,
The driving control unit,
When the outside wet bulb temperature is 2°C or less, the outside dry bulb temperature is 4°C or less, and the cooling water outlet temperature is 23°C or less, controlling to bypass the cooling water to the collecting unit without supplying the cooling water to the filler side.
Cooling tower operation control system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200057547A KR102250065B1 (en) | 2020-05-14 | 2020-05-14 | Operation control method and operation control system of cooling tower capable of saving energy based on variation of air temperature, and cooling tower comprising the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200057547A KR102250065B1 (en) | 2020-05-14 | 2020-05-14 | Operation control method and operation control system of cooling tower capable of saving energy based on variation of air temperature, and cooling tower comprising the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR102250065B1 true KR102250065B1 (en) | 2021-05-10 |
Family
ID=75918315
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020200057547A KR102250065B1 (en) | 2020-05-14 | 2020-05-14 | Operation control method and operation control system of cooling tower capable of saving energy based on variation of air temperature, and cooling tower comprising the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102250065B1 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06123591A (en) * | 1992-10-09 | 1994-05-06 | Mitsubishi Plastics Ind Ltd | Method of operating cooling tower |
KR100863771B1 (en) | 2007-07-26 | 2008-10-16 | 한국생산기술연구원 | Method for controlling a cooling tower by using active control |
KR101250560B1 (en) | 2012-07-13 | 2013-04-03 | 주식회사 성지공조기술 | Method for controlling cooling tower |
KR101562766B1 (en) * | 2015-04-24 | 2015-10-23 | 주식회사 케이프로텍 | vapor plume preventing cooling-tower system capable of using the existing cooling tower structure |
JP2017053597A (en) * | 2015-09-11 | 2017-03-16 | 三菱重工業株式会社 | Cooling tower control device, cooling tower control method and heat source system |
KR102070685B1 (en) | 2018-06-07 | 2020-03-02 | 주식회사 경인기계 | Plume abatement cooling tower and method for controlling thereof |
KR20200037913A (en) | 2018-10-02 | 2020-04-10 | 주식회사 경인기계 | Cooling tower and controlling method thereof |
-
2020
- 2020-05-14 KR KR1020200057547A patent/KR102250065B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06123591A (en) * | 1992-10-09 | 1994-05-06 | Mitsubishi Plastics Ind Ltd | Method of operating cooling tower |
KR100863771B1 (en) | 2007-07-26 | 2008-10-16 | 한국생산기술연구원 | Method for controlling a cooling tower by using active control |
KR101250560B1 (en) | 2012-07-13 | 2013-04-03 | 주식회사 성지공조기술 | Method for controlling cooling tower |
KR101562766B1 (en) * | 2015-04-24 | 2015-10-23 | 주식회사 케이프로텍 | vapor plume preventing cooling-tower system capable of using the existing cooling tower structure |
JP2017053597A (en) * | 2015-09-11 | 2017-03-16 | 三菱重工業株式会社 | Cooling tower control device, cooling tower control method and heat source system |
KR102070685B1 (en) | 2018-06-07 | 2020-03-02 | 주식회사 경인기계 | Plume abatement cooling tower and method for controlling thereof |
KR20200037913A (en) | 2018-10-02 | 2020-04-10 | 주식회사 경인기계 | Cooling tower and controlling method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107014016B (en) | Fluorine pump natural cooling evaporation type condensation water chiller and control method thereof | |
US9404679B2 (en) | Cooling system and cooling method | |
CN107014014B (en) | Heat pipe natural cooling evaporation type condensation water chiller and control method thereof | |
US8051669B2 (en) | Liquid evaporation cooling apparatus | |
CN110691492B (en) | Refrigeration system and data center | |
KR102014931B1 (en) | Hybrid outdoor air cooling system using natural energy and control method thereof | |
JP2010054152A (en) | Heat source system and its control method | |
US20220240423A1 (en) | Cooling system and data center | |
CN108006919B (en) | Evaporative cooling type water chilling unit, and control method and control system thereof | |
CN106500254A (en) | Module water dispenser system, air-conditioning device and module water dispenser control method | |
CN112728695A (en) | Energy-saving air conditioning device capable of accurately controlling air supply temperature and humidity | |
JP2008170131A (en) | Air conditioning system | |
KR102250065B1 (en) | Operation control method and operation control system of cooling tower capable of saving energy based on variation of air temperature, and cooling tower comprising the same | |
CN112797521A (en) | Indirect evaporative cooling device capable of preventing condensation and frosting | |
KR101702008B1 (en) | Combine air conditioning system for communication equipment | |
KR102560048B1 (en) | High-efficiency integrated absorption cooling system using fuel cell exhaust heat | |
CN206656457U (en) | A kind of secondary cycle formula evaporative condenser natural cooling cooling-water machine | |
CN217763695U (en) | Refrigerating system | |
CN112628895B (en) | Direct expansion type air conditioning unit and control method thereof | |
CN107014013A (en) | A kind of secondary cycle formula evaporative condenser natural cooling cooling-water machine and its control method | |
CN214469042U (en) | Indirect evaporative cooling device capable of preventing condensation and frosting | |
KR20220115839A (en) | Electricity-saving air conditioner to reduce power consumption | |
JP4081737B2 (en) | Cooling system | |
CN206648224U (en) | A kind of heat pipe natural cooling evaporating type condensing cooling-water machine | |
CN215216584U (en) | Energy-saving air conditioning device capable of accurately controlling air supply temperature and humidity |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |