KR102310935B1 - Freezing protection system based on temperature prediction of water in a pipe - Google Patents

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Abstract

The present invention provides a system for preventing freeze of water in a pipe based on temperature prediction, which can be applied to the prevention of freeze of a pipe, which does not have problems such as harmonics, and which can improve power saving. To this end, according to one embodiment of the present invention, the system for preventing freeze of water in a pipe based on temperature prediction, which includes a pipe containing water; a heating cable installed in the pipe, and a power supply unit for supplying heating power to the heating cable, includes an outdoor air temperature sensor unit which measures the outdoor air temperature around the pipe; a relay unit which turns on or off the heating power supplied to the heating cable; and a relay time control unit which determines an ON time corresponding to power-on of the heating power and an OFF time corresponding to power-off of the heating power based on the measured outdoor temperature, and controls the relay unit based on the determined ON time and the determined OFF time.

Description

배관 수용수의 온도 예측 기반 동파방지 시스템{FREEZING PROTECTION SYSTEM BASED ON TEMPERATURE PREDICTION OF WATER IN A PIPE}Freeze protection system based on temperature prediction of water in piping

본 발명은 배관의 동파방지 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a freeze protection system for piping.

배관의 동파방지 기술은 기본적으로 히팅케이블을 배관에 장착하고, 동계절에 히팅 전력을 공급함으로써 배관의 동파를 방지하고 있다. 나아가 배관의 동파 방지가 목적이므로 배관 내부의 물에 불필요한 에너지를 공급할 필요는 없다.The freezing prevention technology of piping basically prevents freezing of piping by installing a heating cable on the piping and supplying heating power in the winter season. Furthermore, since the purpose is to prevent freezing of the pipe, there is no need to supply unnecessary energy to the water inside the pipe.

그러나 현재는 배관 내부의 물이 어는 것을 방지하는 것 이상의 에너지를 공급함으로써 히팅 전력의 소비가 과다하고 전력낭비의 요인이 되고 있다.However, by supplying more energy than to prevent the water inside the pipe from freezing, the consumption of heating power is excessive and it is a factor of power wastage.

이러한 전력낭비를 줄이기 위해 다양한 형태의 기술이 등장하였다. 예를 들어 대한민국 등록특허 제1479960호 "가열장치의 절전시스템 및 그 방법"에서는 피가열대상 자체 또는 주변의 현재온도가 사전에 설정된 동작기준온도보다 낮아지면 가열 동작하되, 사전에 설정된 시간 동안 설정된 교번 주기에 따라 정상 가열동작과 절전 가열동작을 교번하면서 소비전력을 저감시키는 가열장치의 절전시스템 및 그 방법에 관한 기술을 개시하고 있다.In order to reduce such power consumption, various types of technologies have emerged. For example, in Republic of Korea Patent No. 1479960, "Power saving system and method of heating device," the heating operation is performed when the current temperature of the heating target itself or its surroundings is lower than the preset operation reference temperature, but alternately set for a preset time. Disclosed are a power saving system and a method for a heating device that reduce power consumption while alternating a normal heating operation and a power saving heating operation according to a cycle.

그러나 종래 특허 기술은, 피가열대상 자체 또는 주변의 외기온도의 의존성이 높은 기술인데 반해 긴 배관의 어느 곳을 기준으로 할 것이냐는 문제가 대두되므로 정확한 배관의 온도를 파악하기 곤란한 문제가 있다. 또한 정상 전원레벨과 절전 전원레벨의 정상제어모드는 빈번한 스위칭이 발생하여 고조파 발생 등의 문제가 뒤따른다. 결국 현실적인 문제로 인해 종래 특허 기술은 실제 현장에 동파방지를 위해 적용하기에 곤란한 문제가 있었다.However, while the prior patent technology is a technology that is highly dependent on the heating target itself or the ambient temperature, it is difficult to determine the exact temperature of the pipe because the problem of which part of the long pipe is to be used as the standard arises. In addition, in the normal control mode of the normal power level and the power saving power level, frequent switching occurs, and problems such as harmonic generation follow. In the end, due to practical problems, the prior patent technology had a difficult problem to be applied to the actual field to prevent freezing.

따라서 배관의 동파방지에 있어서 현실적으로 적용가능하고 절전율을 높일 수 있는 새로운 형태의 동파방지 시스템에 대한 연구의 필요성이 대두된다.Therefore, there is a need for research on a new type of freeze prevention system that is practically applicable and can increase the power saving rate in preventing freezing of pipes.

본 발명은 상기와 같은 필요성에 기하여 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은 현실적으로 배관의 동파방지에 적용 가능하고 고조파 발생 등의 문제가 없으며 절전율을 향상시킬 수 있는 배관 수용수의 온도 예측 기반 동파방지 시스템을 제공하는 데 있다.The present invention was derived based on the above necessity, and the object of the present invention is to be practically applicable to freeze prevention of pipes, there is no problem such as harmonic generation, and temperature prediction-based freeze prevention of pipe receiving water that can improve power saving rate to provide a system.

본 발명의 또 다른 목적은, 외기 온도를 측정하여 이를 기반으로 절전 운용을 하되 배관 내의 수용수 기온 강하를 고려하여 온도 강하 예측에 기반한 동파방지 시스템을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a system for preventing freezing based on temperature drop prediction in consideration of the temperature drop of the receiving water in the pipe, but by measuring the outdoor temperature and performing power saving operation based on it.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 물이 수용된 배관과, 배관에 장착된 히팅 케이블과, 히팅 케이블에 히팅 전력을 공급하는 전원공급부를 포함하는 배관의 동파방지 시스템에 있어서, 배관 주위의 외기 온도를 측정하는 외기온도 센서부; 히팅 케이블에 공급되는 히팅 전력을 ON 또는 OFF 시키는 릴레이부; 및 측정된 외기 온도에 기초하여 히팅 전력의 ON에 대응하는 ON 타임과 히팅 전력의 OFF에 대응하는 OFF 타임을 결정하고, 결정된 ON 타임과 결정된 OFF 타임에 기초하여 릴레이부를 제어하는 릴레이 타임 제어부를 포함하는 배관 수용수(water in a pipe)의 온도 예측 기반 동파방지 시스템을 제공함으로써 달성될 수 있다.An object of the present invention as described above is, in a freezing prevention system of a pipe including a pipe in which water is accommodated, a heating cable mounted on the pipe, and a power supply unit for supplying heating power to the heating cable, the temperature of the outside air around the pipe an outdoor temperature sensor that measures; a relay unit that turns ON or OFF the heating power supplied to the heating cable; and a relay time control unit that determines an ON time corresponding to ON of the heating power and an OFF time corresponding to OFF of the heating power based on the measured outdoor temperature, and controls the relay unit based on the determined ON time and the determined OFF time This can be achieved by providing a freeze protection system based on temperature prediction of water in a pipe.

릴레이 타임 제어부는, ON 타임과 OFF 타임을 순차적으로 제어하는 것일 수 있다.The relay time control unit may sequentially control the ON time and OFF time.

제어되는 ON 타임과 OFF 타임은, 측정된 외기 온도가 제1 온도 범위인 +5 ℃ ~ -5 ℃ 에서 25 분과 35 분이고, 측정된 외기 온도가 제2 온도 범위인 -5 ℃ ~ -7 ℃ 에서 30 분과 30 분이고, 측정된 외기 온도가 제3 온도 범위인 -7 ℃ ~ -10 ℃ 에서 40 분과 20 분이고, 측정된 외기 온도가 제4 온도 범위인 -10 ℃ ~ -15 ℃ 에서 50 분과 10 분이고, 측정된 외기 온도가 제5 온도 범위인 -15 ℃ ~ -20 ℃ 에서 55 분과 5 분인 것일 수 있다.The controlled ON time and OFF time are 25 minutes and 35 minutes in the first temperature range of +5 °C to -5 °C, where the measured outdoor air temperature is in the second temperature range, and -5 °C to -7 °C in the second temperature range. 30 minutes and 30 minutes, the measured outdoor temperature is 40 minutes and 20 minutes in the third temperature range -7 °C to -10 °C, the measured outdoor temperature is 50 minutes and 10 minutes in the fourth temperature range -10 °C to -15 °C, , the measured outside air temperature may be 55 minutes and 5 minutes in the fifth temperature range of -15 ℃ ~ -20 ℃.

릴레이 타임 제어부는, 측정된 외기 온도가 각 온도 범위에서 중복되는 값을 가지는 경우, 측정된 외기 온도의 시간 변화율에 기초하여 어느 하나의 온도 범위를 결정하는 것일 수 있다.The relay time controller may determine any one temperature range based on a time change rate of the measured outdoor temperature when the measured outdoor temperature has overlapping values in each temperature range.

히팅 케이블은, 배관을 따라 3 개의 히팅케이블 회로가 병렬로 연결된 것이고, 릴레이부는, ON 타임 및 OFF 타임에 대응하여 3 개의 히팅케이블 회로 각각을 ON/OFF 하는 3 개의 릴레이를 포함할 수 있다.The heating cable is that three heating cable circuits are connected in parallel along a pipe, and the relay unit may include three relays for turning on/off each of the three heating cable circuits in response to an ON time and an OFF time.

릴레이 타임 제어부는, 히팅 전력이 공급되는 스타트 시에 각 히팅케이블 회로 각각에 대하여 ON 타임은 30분, OFF 타임은 1분으로 순차적으로 제어하는 것일 수 있다.The relay time control unit may sequentially control the ON time of 30 minutes and the OFF time of 1 minute for each heating cable circuit at the start when heating power is supplied.

상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 의하면, 현실적으로 배관의 동파방지에 적용 가능하고 고조파 발생 등의 문제가 없으며 절전율을 향상시킬 수 있다.According to one embodiment of the present invention as described above, it is practically applicable to the freeze prevention of the pipe, there is no problem such as harmonic generation, and it is possible to improve the power saving rate.

그리고 외기 온도를 측정하여 이를 기반으로 절전 운용을 하되 배관 내의 수용수 온도 강하를 고려하여 히팅 전력의 ON/OFF 타임을 조절함으로써 절전율을 향상시킬 수 있다.In addition, the power saving rate can be improved by measuring the outside air temperature and performing power saving operation based on this, but by adjusting the ON/OFF time of the heating power in consideration of the temperature drop of the receiving water in the pipe.

도 1은 본 발명인 배관 수용수의 온도 예측 기반 동파방지 시스템의 일 실시예의 구성을 나타낸 구성도이고,
도 2는 본 발명인 배관 수용수의 온도 예측 기반 동파방지 시스템의 일 실시예의 회로를 나타낸 도면이다.1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of a system for preventing freezing based on the temperature prediction of the pipe accommodated water according to the present invention;
Figure 2 is a diagram showing a circuit of an embodiment of the present invention, the temperature prediction-based freeze prevention system of the pipe accommodated water.

동파방지 시스템Freeze protection system

도 1은 본 발명인 배관 수용수의 온도 예측 기반 동파방지 시스템의 일 실시예의 구성을 나타낸 구성도이고, 도 2는 본 발명인 배관 수용수의 온도 예측 기반 동파방지 시스템의 일 실시예의 회로를 나타낸 도면이다. 이하 도 1 및 2를 참조하여 본 발명인 배관 수용수의 온도 예측 기반 동파방지 시스템의 일 실시예에 대하여 상술한다.1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of a system for preventing freezing based on the temperature prediction of the pipe accommodated by the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing the circuit of an embodiment of the system for preventing the freezing of the temperature based on the prediction of the temperature of the receiving water of the present invention. . Hereinafter, with reference to FIGS. 1 and 2, an embodiment of a system for preventing freezing based on the temperature prediction of the pipe receiving water according to the present invention will be described in detail.

본 실시예는 물이 수용된 배관(10, 12, 14)과, 배관(10, 12, 14)에 장착된 히팅 케이블과, 히팅 케이블에 히팅 전력을 공급하는 전원공급부(30)를 포함하는 배관(10, 12, 14)의 동파방지 시스템에 관한 것이다.This embodiment is a pipe (10, 12, 14) containing water, a heating cable mounted on the pipe (10, 12, 14), and a power supply unit 30 for supplying heating power to the heating cable ( 10, 12, 14) relates to the freeze protection system.

배관(10, 12, 14)은 내부에 물이 수용되어 있는 이상 위생수, 소화수, 급수 등 그 용도는 무관한다. 이러한 배관(10, 12, 14)은 스틸 강관으로 제작되는 것이 일반적이며 외부 컬러에 의해 그 용도를 구분하기도 한다.As long as the pipes 10, 12, and 14 contain water, their uses such as sanitary water, fire fighting water, and water supply are irrelevant. These pipes (10, 12, 14) are generally made of a steel pipe, and the use is also classified by the external color.

외기온도 센서부(40)는 PT 100Ω 센서를 이용하여 외기의 온도를 측정하고 RS-485를 통해 온도 정보를 수신하며, 현재온도/설정온도 지시 등을 수행할 수 있는 온도조절컨트롤러(TIC)를 이용할 수 있다.The outdoor temperature sensor unit 40 uses a PT 100Ω sensor to measure the temperature of the outside air, receive temperature information through RS-485, and a temperature control controller (TIC) capable of indicating the current temperature/set temperature, etc. Available.

릴레이이부는 히팅 케이블에 공급되는 히팅 전력을 ON 또는 OFF 시키는 역할을 한다. 히팅 케이블은, 배관(10, 12, 14)을 따라 3 개의 히팅케이블 회로(20, 22, 24)가 병렬로 연결된 것이고, 릴레이부는, ON 타임 및 OFF 타임에 대응하여 3 개의 히팅케이블 회로 각각을 ON/OFF 하는 3 개의 릴레이(62, 64, 66)를 포함할 수 있다.The relay part serves to turn on or off the heating power supplied to the heating cable. In the heating cable, three heating cable circuits 20, 22, 24 are connected in parallel along the pipe 10, 12, 14, and the relay unit connects each of the three heating cable circuits in response to ON time and OFF time. It may include three relays (62, 64, 66) for ON/OFF.

릴레이 타임 제어부(70)는 측정된 외기 온도에 기초하여 히팅 전력의 ON에 대응하는 ON 타임과 히팅 전력의 OFF에 대응하는 OFF 타임을 결정하고, 결정된 ON 타임과 결정된 OFF 타임에 기초하여 릴레이부를 제어하는 역할을 한다. 릴레이 타임 제어부(70)는 도 2에 도시된 바와 같은 스마트 연산 절전 CPU 모듈로 구성될 수 있다. 외기온도를 자동연산하며 히팅케이블 회로 수를 선택할 수 있고 운전범위 설정(1~5 STEP)이 가능하다. 운전(ON) 또는 휴지(OFF)와 같은 운전상태를 표시하고 동작램프 표시가 가능하다. 이러한 릴레이 타임 제어부(70)는, ON 타임과 OFF 타임을 순차적으로 제어하는 것일 수 있다.The relay time control unit 70 determines an ON time corresponding to the ON of the heating power and an OFF time corresponding to the OFF of the heating power based on the measured outdoor temperature, and controls the relay unit based on the determined ON time and the determined OFF time plays a role The relay time control unit 70 may be configured as a smart operation power saving CPU module as shown in FIG. 2 . It automatically calculates the outside temperature, the number of heating cable circuits can be selected, and the operation range can be set (1~5 STEP). It displays operation status such as operation (ON) or pause (OFF), and operation lamp display is possible. The relay time control unit 70 may sequentially control the ON time and OFF time.

릴레이 타임 제어부(70)에 의해 제어되는 ON 타임과 OFF 타임은, 측정된 외기 온도가 제1 온도 범위인 +5 ℃ ~ -5 ℃ 에서 25 분과 35 분이고, 측정된 외기 온도가 제2 온도 범위인 -5 ℃ ~ -7 ℃ 에서 30 분과 30 분이고, 측정된 외기 온도가 제3 온도 범위인 -7 ℃ ~ -10 ℃ 에서 40 분과 20 분이고, 측정된 외기 온도가 제4 온도 범위인 -10 ℃ ~ -15 ℃ 에서 50 분과 10 분이고, 측정된 외기 온도가 제5 온도 범위인 -15 ℃ ~ -20 ℃ 에서 55 분과 5 분인 것일 수 있다. The ON time and OFF time controlled by the relay time control unit 70 are 25 minutes and 35 minutes in the first temperature range of +5 ° C to -5 ° C, where the measured outdoor temperature is in the first temperature range, and the measured outdoor temperature is in the second temperature range. -5 ℃ ~ -7 ℃ 30 minutes and 30 minutes, the measured outdoor temperature is the third temperature range -7 ℃ ~ -10 ℃ 40 minutes and 20 minutes, the measured outdoor temperature is -10 ℃ ~ the fourth temperature range It may be 50 minutes and 10 minutes at -15 °C, and the measured outdoor temperature may be 55 minutes and 5 minutes at -15 °C to -20 °C, which is the fifth temperature range.

외기 온도가 비교적 높은 경우 ON 타임이 짧고 OFF 타임이 길다. 반대로 외기 온도가 비교적 낮은 경우 ON 타임이 길고 OFF 타임이 짧은데 이러한 제어 정보는 히팅된 배관 내의 수용수(water in a pipe)의 온도 강하 테스트 정보에 기반하여 도출된 데이터에 근거한다.When the outside temperature is relatively high, the ON time is short and the OFF time is long. Conversely, when the outside temperature is relatively low, the ON time is long and the OFF time is short. This control information is based on data derived based on the temperature drop test information of water in a pipe that is heated.

정리하면 각각의 온도 범위인 외기 온도에 따른 출력 ON 타임과 OFF 타임은 하기 [표 1]과 같다.In summary, the output ON time and OFF time according to the outside temperature, which is each temperature range, are shown in [Table 1] below.

제1 히팅케이블회로1st heating cable circuit 제2 히팅케이블회로2nd heating cable circuit 제3 히팅케이블회로3rd heating cable circuit 총 전력
(W)total power
(W) 절전율
(%)power saving rate
(%) 외기온도outside temperature 출력 ON타임output ON time 출력 OFF타임output OFF time 출력 ON타임output ON time 출력 OFF타임output OFF time 출력 ON타임output ON time 출력 OFF타임output OFF time +5℃~-5℃+5℃~-5℃ 25 min25 min 35 min35 min 25 min25 min 35 min 35 min 25 min25 min 35 min35 min 24002400 8686 -5℃~-7℃-5℃~-7℃ 30 min30 min 30 min30 min 30 min30 min 30 min 30 min 30 min30 min 30 min30 min 28802880 8383 -7℃~-10℃-7℃~-10℃ 40 min40 min 20 min20 min 40 min40 min 20 min 20 min 40 min40 min 20 min20 min 38403840 7878 -10℃~-15℃-10℃~-15℃ 50 min50 min 10 min10 min 50 min50 min 10 min 10 min 50 min50 min 10 min10 min 48004800 7272 -15℃~-20℃-15℃~-20℃ 55 min55 min 5 min5 min 55 min55 min 5 min5 min 55 min55 min 5 min5 min 52805280 6969

[표 1]은 제1, 2, 3 히팅케이블 회로(20, 22, 24) 각각 120 m 길이에 m 당 16 W 전력인 경우에 계산된 것이며 ON/OFF 타임을 합하여 1 시간이 되도록 설계하였다. 또한 360 m * 16 W * 3 회로 = 17,280 W의 출력 결과에 기초한 절전율을 계산한 것이다.[Table 1] is calculated when the first, second, and third heating cable circuits (20, 22, 24) each have a length of 120 m and a power of 16 W per m, and the ON/OFF time is combined to be 1 hour. In addition, the power saving rate was calculated based on the output result of 360 m * 16 W * 3 circuit = 17,280 W.

검증 테스트는 아티론 보온재 20 T로 배관을 보온하고 각 범위의 외기온도에서 40 시간의 테스트 결과를 바탕으로 내부에 물이 수용된 배관이 동파되지 않는 것을 확인하였다.In the verification test, the pipe was insulated with Atyrone insulation 20 T, and based on the test results of 40 hours at the outside temperature in each range, it was confirmed that the pipe containing water inside did not freeze.

전원 공급부(30)는 3상 교류 전원이 공급되는 MCCB와 TPR과 같은 전력제어기를 포함할 수 있다. 전력제어기는 소프트스타트 기능이 구비될 수 있으며 이를 통해 안정적인 전원 공급이 이루어질 수도 있다.The power supply unit 30 may include a power controller such as an MCCB and a TPR to which three-phase AC power is supplied. The power controller may be provided with a soft start function, through which stable power supply may be achieved.

파워보드(60)는 제1 릴레이(62), 제2 릴레이(64), 제3 릴레이(66)가 실장되어 있으며 전술한 릴레이 타임 제어부(70)가 각 릴레이의 ON/OFF를 제어하도록 구성된다. 경우에 따라서는 히팅케이블 회로가 15 개가 구비될 수도 있는데 이러한 경우 3 회로씩 5 개의 파워보드(60)가 구비될 수도 있으며 5 개의 파워보드(60)가 병렬 운전될 수도 있다.The power board 60 is configured such that the first relay 62, the second relay 64, and the third relay 66 are mounted, and the above-described relay time control unit 70 controls ON/OFF of each relay. . In some cases, 15 heating cable circuits may be provided. In this case, 5 power boards 60 may be provided with 3 circuits each, and 5 power boards 60 may be operated in parallel.

릴레이 타임 제어부(70)는, 측정된 외기 온도가 각 온도 범위에서 중복되는 값을 가지는 경우, 측정된 외기 온도의 시간 변화율에 기초하여 어느 하나의 온도 범위를 결정하는 것일 수 있다. 즉 예를 들어 위 표 1에서 -5 ℃는 온도범위가 제1 온도 범위와 제2 온도 범위에 걸쳐서 있는데 이 경우에 외기 온도가 시간에 따라 하강하면서 -5 ℃가 측정된 경우에는 제2 온도 범위로 결정하고 반대로 상승하면서 -5 ℃가 측정된 경우에는 제1 온도 범위로 결정한다.The relay time control unit 70 may determine any one temperature range based on a time change rate of the measured outdoor temperature when the measured outdoor temperature has overlapping values in each temperature range. That is, for example, in Table 1 above, -5 ℃ has a temperature range over the first temperature range and the second temperature range. In this case, when -5 ℃ is measured while the outside temperature decreases with time, the second temperature range When -5 °C is measured while rising in the opposite direction, it is determined as the first temperature range.

한편 릴레이 타임 제어부(70)는, 히팅 전력이 공급되는 스타트 시에 각 히팅케이블 회로(20, 22, 24) 각각에 대하여 ON 타임은 30분, OFF 타임은 1분으로 순차적으로 제어하는 것일 수 있다. 이는 초기에 공급되는 히팅 전력에 의해 데워진 수용수의 시간에 따른 온도 강하 값을 미리 예측하기 위해 열에너지를 공급하는 것이다.Meanwhile, the relay time control unit 70 may sequentially control the ON time of 30 minutes and the OFF time of 1 minute for each of the heating cable circuits 20, 22, and 24, respectively, at the start when the heating power is supplied. . This is to supply thermal energy to predict in advance the temperature drop over time of the receiving water heated by the initially supplied heating power.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시 예를 설명하였지만, 상술한 본 고안의 기술적 구성은 본 고안이 속하는 기술 분야의 당 업자가 본 고안의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 고안의 범위는 상기의 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 고안의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the technical configuration of the present invention described above is another specific form for those skilled in the art to which the present invention pertains without changing the technical spirit or essential features of the present invention. It will be understood that it can be implemented as Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. In addition, the scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description. In addition, all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.

10, 12, 14: 배관
20: 제1 히팅 케이블 회로
22: 제2 히팅 케이블 회로
24: 제3 히팅 케이블 회로
30: 전원공급부
40: 외기온도 센서부
60: 파워보드
62: 제1 릴레이
64: 제2 릴레이
66: 제3 릴레이
70: 릴레이 타임 제어부10, 12, 14: piping
20: first heating cable circuit
22: second heating cable circuit
24: third heating cable circuit
30: power supply
40: outside temperature sensor unit
60: power board
62: first relay
64: second relay
66: third relay
70: relay time control unit

Claims (6)

물이 수용된 배관과, 상기 배관에 장착된 히팅 케이블과, 상기 히팅 케이블에 히팅 전력을 공급하는 전원공급부를 포함하는 배관의 동파방지 시스템에 있어서,
상기 배관 주위의 외기 온도를 측정하는 외기온도 센서부;
상기 히팅 케이블에 공급되는 히팅 전력을 ON 또는 OFF 시키는 릴레이부; 및
상기 측정된 외기 온도에 기초하여 상기 히팅 전력의 ON에 대응하는 ON 타임과 상기 히팅 전력의 OFF에 대응하는 OFF 타임을 결정하고, 상기 결정된 ON 타임과 상기 결정된 OFF 타임에 기초하여 상기 릴레이부를 제어하는 릴레이 타임 제어부를 포함하되,
상기 릴레이 타임 제어부는,
상기 ON 타임과 상기 OFF 타임을 순차적으로 제어하는 것이고,
상기 제어되는 ON 타임과 상기 OFF 타임은 각각,
상기 측정된 외기 온도가 제1 온도 범위인 +5 ℃ ~ -5 ℃ 에서 25 분과 35 분이고,
상기 측정된 외기 온도가 제2 온도 범위인 -5 ℃ ~ -7 ℃ 에서 30 분과 30 분이고,
상기 측정된 외기 온도가 제3 온도 범위인 -7 ℃ ~ -10 ℃ 에서 40 분과 20 분이고,
상기 측정된 외기 온도가 제4 온도 범위인 -10 ℃ ~ -15 ℃ 에서 50 분과 10 분이고,
상기 측정된 외기 온도가 제5 온도 범위인 -15 ℃ ~ -20 ℃ 에서 55 분과 5 분인 것을 특징으로 하되,
상기 릴레이 타임 제어부는,
상기 측정된 외기 온도가 상기 각 온도 범위에서 중복되는 값을 가지는 경우, 상기 측정된 외기 온도의 시간 변화율에 기초하여 어느 하나의 온도 범위를 결정하는 것이되,
상기 히팅 케이블은, 상기 배관을 따라 3 개의 히팅케이블 회로가 병렬로 연결된 것이고,
상기 릴레이부는, 상기 ON 타임 및 상기 OFF 타임에 대응하여 상기 3 개의 히팅케이블 회로 각각을 ON/OFF 하는 3 개의 릴레이를 포함하는 것이되,
상기 릴레이 타임 제어부는,
상기 히팅 전력이 공급되는 스타트 시에 상기 각 히팅케이블 회로 각각에 대하여 상기 ON 타임은 30분, 상기 OFF 타임은 1분으로 순차적으로 제어하는 것을 특징으로 하는
배관 수용수의 온도 예측 기반 동파방지 시스템.In the freezing prevention system of a pipe comprising a pipe in which water is accommodated, a heating cable mounted on the pipe, and a power supply unit for supplying heating power to the heating cable,
an outside air temperature sensor unit for measuring the outside air temperature around the pipe;
a relay unit for turning ON or OFF the heating power supplied to the heating cable; and
Determining an ON time corresponding to ON of the heating power and an OFF time corresponding to OFF of the heating power based on the measured outdoor temperature, and controlling the relay unit based on the determined ON time and the determined OFF time including a relay time control unit,
The relay time control unit,
To sequentially control the ON time and the OFF time,
The controlled ON time and the OFF time are respectively,
The measured outside air temperature is 25 minutes and 35 minutes at +5 ℃ ~ -5 ℃ of the first temperature range,
The measured outdoor temperature is 30 minutes and 30 minutes at -5 ℃ ~ -7 ℃ of the second temperature range,
The measured outdoor temperature is 40 minutes and 20 minutes at -7 ℃ ~ -10 ℃ of the third temperature range,
The measured outdoor temperature is 50 minutes and 10 minutes at -10 ℃ ~ -15 ℃ of the fourth temperature range,
It characterized in that the measured outside temperature is 55 minutes and 5 minutes at -15 ℃ ~ -20 ℃ of the fifth temperature range,
The relay time control unit,
When the measured outdoor temperature has an overlapping value in each temperature range, determining any one temperature range based on the time change rate of the measured outdoor temperature,
In the heating cable, three heating cable circuits are connected in parallel along the pipe,
The relay unit includes three relays that turn on/off each of the three heating cable circuits in response to the ON time and the OFF time,
The relay time control unit,
At the start when the heating power is supplied, the ON time is 30 minutes for each of the heating cable circuits, and the OFF time is sequentially controlled to 1 minute
Freeze prevention system based on temperature prediction of pipe receiving water. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101936594B1 (en) * 2017-08-07 2019-01-09 삼일씨티에스(주) Freezing burst prevention system using panel heating
JP2020052337A (en) * 2018-09-28 2020-04-02 ブラザー工業株式会社 Heater control unit and image forming apparatus
KR102109022B1 (en) * 2019-09-11 2020-05-11 (주)진성이티에스 dual heating system for anti-freezing of fire water pipe in tunnel

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101936594B1 (en) * 2017-08-07 2019-01-09 삼일씨티에스(주) Freezing burst prevention system using panel heating
JP2020052337A (en) * 2018-09-28 2020-04-02 ブラザー工業株式会社 Heater control unit and image forming apparatus
KR102109022B1 (en) * 2019-09-11 2020-05-11 (주)진성이티에스 dual heating system for anti-freezing of fire water pipe in tunnel

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