KR102493106B1 - 열 분배 시스템으로부터 열 방출을 제어하는 방법 - Google Patents

열 분배 시스템으로부터 열 방출을 제어하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102493106B1
KR102493106B1 KR1020217008270A KR20217008270A KR102493106B1 KR 102493106 B1 KR102493106 B1 KR 102493106B1 KR 1020217008270 A KR1020217008270 A KR 1020217008270A KR 20217008270 A KR20217008270 A KR 20217008270A KR 102493106 B1 KR102493106 B1 KR 102493106B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat
local
energy distribution
distribution grid
heat release
Prior art date
Application number
KR1020217008270A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210046053A (ko
Inventor
로센 페르
스콕스트롬 야콥
로젠퀴스트 프레드리크
Original Assignee
이.온 스베리지 에이비
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 이.온 스베리지 에이비 filed Critical 이.온 스베리지 에이비
Publication of KR20210046053A publication Critical patent/KR20210046053A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102493106B1 publication Critical patent/KR102493106B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • 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
    • F24D10/00—District heating systems
    • F24D10/003—Domestic delivery stations having a heat exchanger
    • 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
    • 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
    • G05D23/1904—Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the use of a variable reference value variable in time
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06—Energy or water supply
    • 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
    • F24D2200/00—Heat sources or energy sources
    • F24D2200/13—Heat from a district heating network
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/26—Pc applications
    • G05B2219/2614—HVAC, heating, ventillation, climate control
    • 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]
    • Y02B30/17—District heating
    • 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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

본 발명은 열 분배 시스템을 제어하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은: 상기 지역 열 에너지 분배 그리드(110)에 연결된 로컬 열 분배 시스템들(150)에 의해, 상기 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터 예측되는 증가된 전체 열 방출 시간 구간을 결정하는 단계; 및 제어 서버(130)에서, 상기 복수의 로컬 제어 유닛(140)의 각각과 연동된 각각의 제어 신호(상기 각각의 제어 신호는 시간 분해되고, 상기 각각의 제어 신호는: 상기 결정된 시간 구간 이전의 상기 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터의 열 방출의 일시적인 증가에 관련된 정보, 및 상기 결정된 시간 구간 동안 상기 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터의 열 방출의 일시적인 감소에 관련된 정보를 포함함)를 결정하는 단계; 상기 제어 서버(130)로부터 상기 각각의 제어 신호를 상기 각각의 로컬 제어 유닛(140)으로 전송하는 단계; 상기 각각의 로컬 제어 유닛(140)에서 상기 각각의 제어 신호를 수신하는 단계; 및 상기 각각의 로컬 제어 유닛(140)에서 상기 각각의 제어 신호에 기반하여, 상기 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터 상기 각각의 로컬 열 분배 시스템(150)에 의한 상기 열 방출을 조절하는 단계를 더 포함한다.

Description

열 분배 시스템으로부터 열 방출을 제어하는 방법
본 발명은 열 분배 시스템으로부터의 열 방출 제어에 관한 것이다.
쾌적 난방 분야에서, 쾌적 난방에 대한 수요가 외부 요인에 크게 의존할 수 있다는 것은 잘 알려진 현상이다. 예를 들어, 쾌적 난방에 대한 수요는 추운 날이나, 눈보라 또는 폭풍우와 같은 기상 현상이 있는 날에 더욱 높을 수 있다. 쾌적 난방 및 온수 수돗물에 대한 수요는 인간의 행동과 습관으로 인해 매일 다른데, 예를 들어, 많은 사람들이 아침에 샤워하는 습관이 있다. 또한, 주거용 건물의 거주자가 일반적으로 더 큰 그룹으로 모여 더 적은 거주지를 차지하는 휴일에는, 쾌적 난방에 대한 수요가 감소할 수 있다. 스포츠 행사 또는 퍼레이드와 같은 행사로 인해 많은 거주자가 집을 떠날 수도 있다. 빠르게 작동하는 난방 시스템은 일반적으로 느린 시스템보다 실행하기에 더 비싸고 환경 친화적이지 않을 수 있으므로, 피크 수요를 처리해야 할 때 문제가 발생한다. 예를 들어, 석유 또는 가스 생산 플랜트는 환경 친화적인 바이오매스(biomass) 연료를 사용하는 플랫이나 지열(geothermal) 난방 시설 등보다 더 빠르게 작동할 수 있다. 또한, 수요에 맞추기 위해 생산 플랜트를 최대 용량으로 운영하는 것은 비용이 많이 들 수 있다. 따라서, 수요가 가장 많을 때 건물을 난방하는 더 나은 방법이 필요하다.
본 발명의 목적은 전술된 문제 중 일부를 적어도 완화하는 것이다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 열 분배 시스템을 제어하기 위한 방법이 제공된다. 제어된 열 분배 시스템은 유체 기반 열 분배를 위한 지역 열 에너지 분배 그리드, 열을 생산하고 지역 열 에너지 분배 그리드에 열을 전달하도록 구성된 하나 이상의 생산 플랜트, 및 복수의 로컬 제어 유닛(로컬 제어 유닛 각각은 로컬 열 분배 시스템과 연동되고, 로컬 열 분배 시스템은 로컬 열 분배 시스템과 연동된 하나 이상의 건물 내에 쾌적 난방을 분배하도록 구성되며, 로컬 제어 유닛 각각은 지역 열 에너지 분배 그리드로부터 연동된 로컬 열 분배 시스템의 열 방출을 제어하도록 더 구성됨)을 포함한다. 상기 방법은:
지역 열 에너지 분배 그리드에 연결된 로컬 열 분배 시스템들에 의해, 지역 열 에너지 분배 그리드로부터 예측되는 증가된 전체 열 방출 시간 구간을 결정하는 단계;
제어 서버에서, 복수의 로컬 제어 유닛의 각각과 연동된 각각의 제어 신호(각각의 제어 신호는 시간 분해되고, 각각의 제어 신호는 결정된 시간 구간 이전의 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 열 방출의 일시적인 증가에 관련된 정보, 결정된 시간 구간 동안 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 열 방출의 일시적인 감소에 관련된 정보를 포함함)를 결정하는 단계;
제어 서버로부터 각각의 제어 신호를 각각의 로컬 제어 유닛으로 전송하는 단계;
각각의 로컬 제어 유닛에서 각각의 제어 신호를 수신하는 단계; 및
각각의 로컬 제어 유닛에서 각각의 제어 신호에 기반하여, 지역 열 에너지 분배 그리드로부터 각각의 로컬 열 분배 시스템에 의한 열 방출을 조절하는 단계를 포함한다.
"열 분배 시스템"이라는 용어는 열의 형태로 열 에너지를 분배하기 위한 임의의 시스템과 관련된다는 것이 이해될 것이다.
"열"이라는 용어는 온도를 높여 건물의 온도를 변화시키는 에너지로 해석된다는 것이 이해될 것이다.
"로컬 제어 유닛"은 로컬 분배 시스템을 제어하도록 구성된 임의의 유형의 처리 유닛일 수 있다. 로컬 제어 유닛은 하나 또는 복수의 로컬 분배 시스템에 사용될 수 있다.
"생산 플랜트"는 열을 생산하고 분배 그리드로 열을 전달하기에 적합한 모든 유형의 생산 플랜트일 수 있다. 생산 플랜트는 하나 이상의 열 발생기로 구성된다. 각 발생기는 생산 플랜트의 다른 발생기와 독립적으로 작동할 수 있다. "분배 그리드"는 열전달 유체의 공급을 통해 건물 또는 시스템에 열을 분배하기 위한 임의의 수단일 수 있다.
"방출"이란 로컬 열 분배 시스템의 소비 또는 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 열 사용을 의미한다.
"전체 열 방출"은 지역 열 에너지 분배 그리드에 연결된 모든 로컬 열 분배 시스템에 의한 전체 열 방출이다. 지역 열 에너지 분배 그리드에 연결된 모든 로컬 열 분배 시스템에 의한 전체 열 방출은 시간에 따라 달라질 수 있다.
"증가된"은 하나 이상의 열 생산 플랜트의 기본 생산 용량을 초과하는 전체 열 방출을 의미한다. 기본 생산 용량을 초과하는 경우, 열 방출은 증가된 것으로 판단할 수 있다. 기본 용량은 하나 이상의 열 생산 플랜트의 총 용량에 대한 백분율로 설정될 수 있다.
"용량"은 열을 생산하기 위한 생산 플랜트의 현재 또는 예상 용량을 의미한다. 생산 플랜트가 정상 수준에서 작동하는 경우 용량은 하나의 값을 가질 수 있으며, 생산 플랜트의 작동 수준이 감소하거나 방해를 받으면 감소될 수 있다. 또한, 예를 들어, 추가 열 발생기가 개시되는 경우와 같이 용량이 증가하면, 증가할 수도 있다.
"예측"이란 지역 열 에너지 분배 그리드에서 예상되는 향후 열 방출에 대한 시스템의 지식을 의미한다. 상기 지식은 열 방출을 예측한 개별 로컬 열 분배 시스템의 정보를 기반으로 할 수 있다. 임의의 그러한 예측은 개별 로컬 열 분배 시스템에 의한 이전 열 방출에 대한 과거 데이터를 기반으로 할 수 있다. 그러한 모든 과거 데이터는 요일, 날짜, 시간 등과 같은 특정 시간 이벤트에 연결될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 상기 지식은 일기 예보 데이터를 기반으로 할 수 있다. 또한, 예측은 하나 이상의 열 생산 플랜트의 생산에 대한 지식, 예를 들어, 발생기가 특정 시간에 유지 보수를 위해 예약된 경우를 기반으로 할 수 있다.
"제어 서버"는 전술한 방법의 동작 중 적어도 일부를 수행하기에 적합한 처리 유닛을 포함하는 임의의 유형의 장치일 수 있다. 제어 서버는 하나 이상의 서버일 수 있다. 제어 서버는 중앙 제어 서버일 수 있되, "중앙"은 복수의 로컬 제어 유닛에 대한 데이터를 처리할 수 있다는 의미일 수 있다.
"제어 신호"는 제어 서버와 복수의 로컬 제어 유닛 사이의 통신을 위한 임의의 신호일 수 있다. 예를 들어, 아날로그 또는 디지털 신호일 수 있다.
이러한 제1 양태에 따른 방법에 의해, 예를 들어, 환경적 사건(예: 기상 현상) 및/또는 소비자의 행동과 습관으로 인한 수요 피크 예측은, 로컬 분배 시스템에서 생산 플랜트와 같은 난방 시설을 효율적으로 활용하는 데 사용될 수 있다. 이러한 수요 피크가 예측되면, 건물의 열 관성을 사용하여 예상 수요 피크 이전에 일정 시간 동안 건물을 예열함으로써, 더 비싸거나 환경적으로 유해한 열 생산 시설의 사용을 최소화할 수 있다. 정해진 기간 이전에 건물을 가열하면 건물 구조에 열 에너지가 저장될 수 있다. 전체 방출량이 증가하는 기간이 발생하면, 열 에너지가 이미 건물에 저장되어 있고, 해당 기간 동안 분배 시스템에서 방출되는 방출량이 줄어들 수 있다. 따라서, 더욱 비싸고 유해한 난방 시설에 대한 필요성이 감소될 수 있다. 예를 들어 유지 보수를 위해, 일반적인 열 생산 수단을 중단해야 한다는 사실을 미리 알고 있는 경우에도 이 방법을 사용할 수 있으며, 이에 따라 더 비싸거나 환경 친화적이지 않은 예비 시스템에 의존하는 것이 줄어들 수 있다. 이러한 방식으로 건물의 열 관성을 사용하면, 생산 플랜트의 선택을 최적화할 수 있다.
또한, 생산 플랜트의 생산 용량이 제한되고/또는 지역 열 에너지 분배 그리드의 분배 능력이 제한되는 경우, 본 방법은 사용 가능한 열 및/또는 분배 용량을 연결된 모든 로컬 열 분배 시스템에 분배할 수 있다. 이는 본 방법에 따른 예열을 이용하여 수요 피크를 균일화할 수 있기 때문이다. 이는 수요 피크의 경우, 지역 열 에너지 분배 그리드의 지역 열 유체의 압력이 통제되지 않은 방식으로 지역 열 에너지 분배 그리드의 일부, 특히, 생산 플랜트에서 멀리 떨어진 부분에서 너무 낮을 수 있는 현재 상황과 비교되어야 한다. 이는 지역 열 유체의 압력이 너무 낮은 부분에서 지역 열 에너지 분배 그리드에 연결된 로컬 열 분배 시스템으로 하여금 쾌적 난방이나 온수 생산을 위한 열을 얻지 못하도록 한다. 현재의 방법은 모든 로컬 열 분배 시스템이 열에 접근할 수 있도록 열 방출을 제어할 수 있지만, 지역 열 에너지 분배 그리드에서 로컬 열 분배 시스템이 연결된 위치에 관계없이 제한적인 범위의 접근만이 가능하다. 따라서, 본 방법은 열의 중단 없는 분배가 가능하도록 한다.
시간 분해 제어 신호는 시간이 지남에 따라 로컬 분배 그리드를 제어하는 데 사용될 수 있다. 이는 제어 신호가 결정되는 로컬 제어 유닛과 제어 서버 사이의 지속적인 접촉을 유지하지 않고도 일정 기간 동안 열 분배 시스템이 제어될 수 있도록 한다. 이는 대역폭을 절약할 수 있으며, 제어 서버와 로컬 제어 유닛 사이의 통신이 끊긴 경우에도 시간이 지남에 따라 로컬 제어 유닛이 로컬 열 분배 시스템을 계속 제어할 수 있으므로, 중복성을 높일 수 있다. 예를 들어, 제어 신호가 순간적인 제어 신호로만 구성되어야 하고 제어 서버로부터의 통신이 끊긴 경우, 로컬 열 분배 시스템은 방출량을 줄이라는 후속 지시 없이 지역 열 에너지 분배 그리드에서 방출이 증가하는 상태에 놓일 위험이 있다. 대신, 제어 신호가 시간 분해 제어 신호인 경우, 지역 열 에너지 분배 그리드에서 방출에 대한 원하는 효과를 활성화하기 위해서는 한 번만 수신하면 된다.
제어 서버에서 시간 분해 제어 신호를 결정함으로써, 열 분배 시스템의 서로 다른 부분 간의 통신 필요성을 줄일 수 있다. 시간 분해 제어 신호는 예측 데이터를 보유하는 동일한 엔티티에 의해 결정될 수 있기 때문이다. 그렇지 않으면, 예측 데이터는 시간 분해 제어 신호를 결정하는 엔티티에 전송되어야 한다.
예측되는 증가된 전체 열 방출 시간 구간은 1 시간에서 12 시간 사이일 수 있다.
예측되는 증가된 전체 열 방출 시간 구간의 결정 전에 지역 열 에너지 분배 그리드에서 열 방출이 증가하는 기간은, 결정된 예측되는 증가된 전체 열 방출 시간 구간의 25 % 내지 150 % 범위에 있을 수 있다. .
각각의 제어 신호는 예측되는 증가된 전체 열 방출 시간 구간의 결정 이후에 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 열 방출의 일시적인 증가에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 따라서, 상기 방법은 예측되는 증가된 전체 열 방출 시간 구간의 결정 후에 하나 이상의 건물에서 쾌적 난방을 위해 일시적으로 열 방출을 증가시키는 단계를 추가로 제공할 수 있다. 이는 조건이 다시 난방에 더욱 적합해질 때, 난방이 감소된 단계에서 건물의 열 에너지 손실을 보상하기 위해 수행될 수 있다. 이를 후열이라고 할 수 있다. 예열과 후열을 모두 사용함으로써 건물의 열 관성을 더 많이 활용할 수 있다.
예측되는 증가된 전체 열 방출 시간 구간의 결정 이후 지역 열 에너지 분배 그리드에서 열 방출이 일시적으로 증가하는 기간은, 결정된 예측되는 증가된 전체 열 방출 시간 구간의 25 % 내지 150 % 범위에 있을 수 있다.
예측되는 증가된 전체 열 방출의 결정된 시간 구간 이후 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 열 방출의 일시적인 증가는, 예측되는 증가된 전체 열 방출의 결정된 시간 구간 이전의 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 열 방출의 일시적인 증가에 대하여 시간적으로 대칭일 수 있다.
예측되는 증가된 전체 열 방출의 결정된 시간 구간 이후 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 열 방출의 일시적인 증가는, 예측되는 증가된 전체 열 방출의 결정된 시간 구간 이전의 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 열 방출의 일시적인 증가에 대하여 열 방출에 있어서 대칭일 수 있다.
열 방출이 일시적으로 증가하는 시간 구간의 길이는 각각의 로컬 열 분배 시스템에 의해 가열되는 건물의 열 관성 값에 따를 수 있다.
지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 예측되는 증가된 전체 열 방출 시간 구간은, 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 전체 열 방출이 기결정된 임계값을 초과할 동안의 시간 구간일 수 있다.
기결정된 임계값은, 지역 열 에너지 분배 그리드 내에서 사용 가능한 에너지의 총량과 비교되는 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 상대적 에너지 방출량에 기반한 상대적 임계값일 수 있다.
상대적 임계값은 지역 열 에너지 분배 그리드 내에서 사용 가능한 에너지 총량의 75 % 내지 90 % 범위 내에 있을 수 있다.
지역 열 에너지 분배 그리드에 연결된 로컬 열 분배 시스템에 의해 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 예측되는 증가된 전체 열 방출의 시간 구간을 결정하는 동작은 일기 예보 데이터를 기반으로 할 수 있다. 따라서, 일기 예보는 눈보라, 폭풍우 또는 일정 기간 동안 열 방출이 증가할 가능성이 있는 기타 날씨 관련 경우와 같은 기상 현상으로 인한 쾌적 난방에 대한 수요의 피크를 예측하는 데 사용될 수 있다.
지역 열 에너지 분배 그리드에 연결된 로컬 분배 시스템에 의해 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 예측되는 증가된 전체 열 방출의 시간 구간을 결정하는 동작은, 지역 열 에너지 분배 그리드에 연결된 로컬 분배 시스템의 전체 열 방출의 이력에 관해 사전 기록된 시간 분석(time resolved) 이력 데이터를 기반으로 할 수 있다. 이러한 방식으로, 수요의 피크가 발생하기 전에 예측이 가능하다. 이러한 방법은 수요의 피크가 발생할 가능성이 있는 것으로 알려진 시간이 멀수록 더욱 효율적일 수 있다. 따라서, 이러한 피크를 예측하기 위해 다른 종류의 예측을 사용하는 것이 유익할 수 있다. 또한, 수요 피크가 지속되는 시간을 대략적으로 추정하면, 예열 프로세스(및 후열 프로세스)를 보다 정밀하게 제어할 수 있다. 지속되는 피크가 짧으면 예열(후열)이 줄어드는 것이 최적일 수 있다. 더 오래 지속되는 피크의 경우, 더 많은 예열(후열)이 최적일 수 있다. 또한, 이는 날씨와 관련이 없지만 근무일, 휴일과 같은 정기적으로 발생하는 현상 또는 스포츠 이벤트와 같은 쾌적 난방의 필요성과 유사한 불규칙한 현상으로 인한 수요 피크를 보상할 수 있다. 이러한 사전 기록된 시간 분석 데이터 중 일부는 날씨 데이터와 연결되지 않을 수 있다. 예를 들어, 하루가 휴일인지 근무일인지는 전체 난방 필요량의 전반적인 차이와 관련이 있다. 그러한 일부 데이터는 날씨 데이터와 관련하여 미리 기록되어, 제어 신호가 미리 기록된 데이터와 일기 예보의 연결에 기반하도록 할 수 있다. 예를 들어, 특정 기상 현상이 근무일인지 휴일인지 여부에 따라 전체적인 열 방출을 어떻게 다르게 만들 수 있는지 고려할 수 있다. 분배 그리드로부터의 하나 이상의 특정 로컬 분배 시스템의 열 방출과 관련된 이러한 사전 기록된 시간 분석 데이터는, 사전 기록된 시간이 전체 방출과 관련된 데이터를 분석한 방법과 유사하게 기상 데이터로부터 분리되거나 연동될 수 있다. 분배 그리드로부터의 로컬 분배 시스템의 열은 기상 데이터와 연결 해제되거나 연동될 수 있다.
분배 그리드로부터의 증가된 전체 열 방출 시간을 예측하는 동작은 예측 서버 역할을 하는 제어 서버에서 수행될 수 있다. 제어 서버는 중앙 제어 서버로 볼 수 있다. 중앙 제어 서버를 사용하면, 조절 대상 건물의 이력 데이터에 대해서만 분석이 수행되는 것과 달리, 많은 로컬 분배 시스템의 데이터를 분석할 수 있다. 예를 들어, 열 분배 그리드에 연결된 건물이 분배 그리드의 일부 전파 오류로 인해 최대 수요를 경험하는 경우가 있을 수 있다. 이러한 최대 수요는 여러 건물에 연결된 제어 서버에서 예측할 수 있지만, 단일 건물에 대한 데이터만 포함하는 방법으로는 예측할 수 없다. 많은 로컬 분배 시스템에 제어 서버를 사용하면, 이러한 장비를 중앙 집중화하여 값비싼 장비, 즉 서버 자체에 대한 필요성을 줄일 수 있다.
상기 방법은:
하나 이상의 생산 플랜트 내에서 기대 열 생산 용량에 관한 예측 데이터를 결정하는 단계; 및
지역 열 에너지 분배 그리드에 연결된 로컬 열 분배 시스템들에 의해 지역 열 에너지 분배 그리드로부터 시간에 따라 기대 전체 열 방출에 관한 예측 데이터를 결정하는 단계; 를 더 포함하되,
예측되는 증가된 전체 열 방출 시간 구간은, 기대 열 생산 용량에 대해 상대적으로 일시적으로 증가하는 기대 전체 열 방출에 기반하여 결정된다.
각각의 제어 신호는 온도 오프셋에 관한 정보를 포함한다. 온도 오프셋 매트는 절대적 숫자 또는 상대적 기간이다. 온도 오프셋만을 전송함으로써, 상대적으로 작은 크기의 제어 서버와 로컬 제어 유닛 간의 통신이 가능하다. 이는 통신의 대역폭을 절약할 수 있다. 또한, 온도 오프셋을 제어 신호로 사용하여, 쉬운 제어 프로토콜을 사용할 수 있다. 제어 서버는 로컬 열 분배 시스템에 대한 데이터를 알 필요가 없다.
상기 방법은 하나의 로컬 제어 유닛과 연동된 하나 이상의 건물 각각의 외부 온도 각각을 결정하는 단계를 더 포함하되, 각각의 로컬 제어 유닛은, 상기 각각의 결정된 온도 및 온도 오프셋에 관한 정보에 기반하여 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 연동된 로컬 열 분배 시스템의 열 방출을 제어하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 제2 양태에 따르면 열 분배 시스템이 제공된다. 열 분배 시스템은;
유체 기반 열 분배를 위한 지역 열 에너지 분배 그리드,
복수의 로컬 제어 유닛(로컬 제어 유닛 각각은 로컬 열 분배 시스템과 연동되고, 로컬 열 분배 시스템은 로컬 열 분배 시스템과 연동된 하나 이상의 건물 내에 쾌적 난방을 분배하도록 구성되며, 로컬 제어 유닛 각각은 지역 열 에너지 분배 그리드로부터 연동된 로컬 열 분배 시스템의 열 방출을 제어하도록 더 구성됨), 및
처리 유닛을 가지는 서버를 포함하며, 처리 유닛은:
지역 열 에너지 분배 그리드에 연결된 로컬 열 분배 시스템들에 의해, 지역 열 에너지 분배 그리드로부터 예측되는 증가된 전체 열 방출의 시간 구간을 결정하고;
복수의 로컬 제어 유닛의 각각과 연동된 각각의 제어 신호를 결정하도록 구성되며, 각각의 제어 신호는 시간 분해되고, 각각의 제어 신호는 결정된 시간 구간 이전의 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 열 방출의 일시적인 증가에 관련된 정보, 및 결정된 시간 구간 동안 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 열 방출의 일시적인 감소에 관련된 정보를 포함하되,
서버는, 서버로부터 각각의 로컬 제어 유닛으로 각각의 제어 신호를 전송하도록 구성된 통신 모듈을 더 포함하고,
각각의 로컬 제어 유닛은:
각각의 제어 신호를 수신하도록 구성된 통신 모듈, 및
각각의 제어 신호에 기반하여, 지역 열 에너지 분배 그리드로부터 각각의 로컬 열 분배 시스템에 의해 열 방출을 조절하도록 구성된 열 추출기를 더 포함한다.
전술된 방법의 특징은 적용 가능한 경우 제2 양태에도 적용된다. 과도한 반복을 피하기 위해 위의 내용을 참조할 수 있다.
본 발명의 제3 양태에 따르면, 서버가 제공된다. 서버는 제어 유닛을 포함하되, 제어 유닛은:
지역 열 에너지 분배 그리드에 연결된 로컬 열 분배 시스템들에 의해, 지역 열 에너지 분배 그리드로부터 예측되는 증가된 전체 열 방출의 시간 구간을 결정하고,
복수의 로컬 제어 유닛의 각각과 연동된 각각의 제어 신호(각각의 제어 신호는 시간 분해되고, 각각의 제어 신호는: 결정된 시간 구간 이전의 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 열 방출의 일시적인 증가에 관련된 정보 및 결정된 시간 구간 동안 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 열 방출의 일시적인 감소에 관련된 정보를 포함함)를 결정하도록 구성되고,
상기 서버는 각각의 제어 신호를 서버로부터 각각의 로컬 제어 유닛으로 전송하도록 구성된 통신 모듈을 포함한다.
전술된 방법의 특징은 적용 가능한 경우 제3 양태에도 적용된다. 과도한 반복을 피하기 위해 위의 내용을 참조할 수 있다.
본 발명의 추가적인 적용 범위는 후술된 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나, 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 상세한 설명 및 특정 실시예는 단지 예시로서 주어진 것으로 이해되어야 한다. 이는 상세한 설명으로부터, 본 발명의 범위 내에서의 다양한 변경 및 수정이 당업자에게 명백할 것이기 때문이다.
따라서, 본 발명은 설명된 장치의 특정 구성 부분에 제한되지 않거나 설명된 방법의 동작으로 그러한 장치 및 방법이 변할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 본원에서 사용된 용어는 단지 특정 실시예를 설명하기 위한 것이며 제한하려는 의도가 아님을 또한 이해해야 한다. 명세서 및 첨부된 청구 범위에서 사용된 바와 같이, "하나" "일" 또는 "상기"는 문맥상 명확히 달리 지시하지 않는 한 하나 이상의 요소가 있음을 의미하는 것으로 의도된다는 점에 유의해야 한다. 따라서, 예를 들어 "유닛"에 대한 언급은 여러 장치 등을 포함할 수 있다. 또한, "포함하는" 및 이와 유사한 표현은 다른 요소 또는 단계를 배제하지 않는다.
본 발명의 전술된 양태 및 다른 양태들은, 실시예를 도시하는 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명될 것이다. 수치는 제한적인 것으로 간주되어서는 안 되며, 대신 설명과 이해를 위해 사용된다.
도면에 도시된 바와 같이, 레이어 및 영역의 크기는 예시를 위해 과장될 수 있으며, 따라서 실시예의 일반적인 구조를 예시하기 위해 제공된다. 동일한 참조 번호는 전체에 걸쳐 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 지역 열 에너지 분배 시스템의 개략도이다.
도 2는 도 1에 따른 지역 열 에너지 분배 시스템에서 열 방출을 제어하는 데 사용되는 다양한 제어 신호의 개략도이다.
도 3은 도 1의 지역 열 에너지 분배 시스템 내의 로컬 열 분배 시스템의 개략도이다.
도 4는 열 분배 시스템을 제어하는 방법의 블록도이다.
본 발명은 이제 본 발명의 현재 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참조하여 이하에서 보다 완전하게 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 여러 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 본원에 설명된 실시예에 제한되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 오히려, 이러한 실시예는 철저함과 완전성을 위해 제공되며, 본 발명의 범위를 당업자에게 완전하게 전달하기 위해 제공된다.
도 1은 지역 열 에너지 분배 그리드(110) 및 생산 플랜트(120)를 포함하는 지역 열 에너지 분배 시스템을 도시한다.
생산 플랜트(120)는 열을 생산하도록 구성된다. 생산된 열은 지역 열 에너지 분배 그리드(110)에서 순환하는 지역 열 유체를 가열하는 데 사용된다. 생산 플랜트(120)는 지열 플랜트, 유체 가열을 위한 전기 플랜트일 수 있거나, 가스 또는 기름과 같은 연료의 연소에 의해 구동될 수 있다. 생산 플랜트(120)가 지역 열 에너지 분배 그리드(110)의 지역 열 유체를 가열하도록 구성되는 것이 중요하다. 지역 열 에너지 분배 시스템은 하나 이상의 생산 플랜트(120)를 포함할 수 있다.
지역 열 에너지 분배 그리드(110)는 생산 플랜트(120)로부터 지역 열 에너지 분배 그리드(110)에 연결된 로컬 열 분배 시스템(150)으로 지역 열 유체를 공급하도록 구성된 메인 라인(111)을 포함한다. 지역 열 에너지 분배 그리드(110)는 로컬 열 분배 시스템(150)으로부터 생산 플랜트(120)로 지역 열 유체를 반환하도록 구성된 리턴 라인(112)을 더 포함한다. 지역 열 유체는 열 에너지를 수송하기에 적합한 임의의 유체일 수 있다. 비제한적인 예에 따르면, 지역 열 유체는 물이다. 그러나, 다른 실시예에 따르면, 다른 지역 열 유체의 예가 사용될 수 있다. 일부 비제한적인 예는 암모니아, 오일, 알코올 및 글리콜(glycol)과 같은 부동액이다. 열전달 유체는 또한 부동액 또는 부식 방지 액체와 혼합된 물과 같은, 전술된 열전달 유체 중 둘 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.
복수의 로컬 열 분배 시스템(150)이 로컬 열 에너지 분배 그리드(110)에 연결된다. 각 로컬 열 분배 시스템(150)은 하나 이상의 건물(200)과 연동된다. 특정 건물(200)은 주거용 건물, 상업용 또는 사무실 건물, 아파트 건물, 독립형 주택 또는 산업 건물과 같은 임의의 유형의 건물일 수 있다.
지역 열 에너지 분배 시스템은 예측 서버(180)를 더 포함한다. 예측 서버(180)는 처리 유닛을 포함하는 임의의 유형의 서버일 수 있다. 예측 서버(180)는 물리적으로 하나의 단일 서버 장치를 포함할 수 있다. 대안적으로, 예측 서버(180)는 여러 서버 장치에 분산될 수 있다. 예측 서버(180)는 생산 플랜트(120) 또는 임의의 다른 적절한 위치에 포함될 수 있다.
예측 서버(180)는 지역 열 에너지 분배 그리드(110)에 연결된 로컬 열 분배 시스템(150)에 의해 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터의 예측되는 증가된 전체 열 방출 시간 구간을 결정하도록 구성된다. 일반적으로, 증가된 전체 열 방출의 시간 구간은 1 시간에서 12 시간 사이이다. 지역 열 에너지 분배 그리드(110)에 연결된 로컬 열 분배 시스템(150)에 의한 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터의 전체 열 방출은, 지역 열 에너지 분배 그리드(110)에 연결된 로컬 열 분배 시스템(150)으로부터의 전체 열 방출의 척도이다. 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터의 전체 열 방출은 시간에 따라 변할 수 있다.
지역 열 에너지 분배 그리드(110)에 연결된 로컬 열 분배 시스템(150)에 의한 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터의 전체 열 방출은 일반적으로 시간에 따라 변화한다. 시간에 따른 변화는 여러 요인에 따라 달라질 수 있다. 그러한 요인 중 하나는 기상 조건의 변화일 수 있다. 예를 들어, 주변 온도가 상대적으로 낮은 시간에 지역 열 에너지 분배 그리드(110)에 연결된 로컬 열 분배 시스템(150)에 의한 전체 열 방출은 주변 온도가 상대적으로 높은 시간에 비해 증가할 것이다. 또한, 예를 들어, 상대적으로 풍속이 높은 시간에 지역 열 에너지 분배 그리드(110)에 연결된 로컬 열 분배 시스템(150)에 의한 전체 열 방출은 상대적으로 풍속이 낮은 시간에 비해 증가할 것이다. 지역 열 에너지 분배 그리드(110)에 연결된 로컬 열 분배 시스템(150)에 의한 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터의 전체 열 방출의 변화에 영향을 미치는 또 다른 요인은, 시간, 요일, 월, 년과 같은 시간 요소일 수 있다. 예를 들어, 적어도 대부분이 주거용 건물인 지역에 난방을 전달하도록 구성된 지역 열 에너지 분배 시스템의 경우, 로컬 열 분배 시스템(150)이 온수 수돗물을 제공하도록 구성되어 있다. 또한, 예를 들어, 적어도 대부분이 주거용 건물인 지역에 난방을 전달하도록 구성된 지역 열 에너지 분배 시스템에 대해, 휴일 시즌 동안 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터의 열 방출이 증가할 수 있다. 따라서, 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터의 전체 열 방출은 지역 열 에너지 분배 그리드(110)에 연결된 로컬 분배 시스템(150)의 과거 전체 열 방출에 의존할 수 있다. 이러한 과거 전체 열 방출에 관한 데이터는 사전 기록된 시간 분석 이력 데이터일 수 있다. 이력 데이터는 특정 로컬 분배 시스템(150)에서의 방출에 관련될 수 있다. 이력 데이터는 분배 그리드(110)로부터의 전체 열 분배에 관련될 수 있다.
예측 서버(180)는 지역 열 에너지 분배 그리드(110)에 연결된 로컬 열 분배 시스템에 의해 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터의 시간에 따른 기대 전체 열 방출에 관한 예측 데이터를 결정하도록 구성될 수 있다. 이러한 예측 데이터로부터, 예측 서버(180)는 지역 열 에너지 분배 그리드(110)에 연결된 로컬 열 분배 시스템(150)에 의해 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터의 예측되는 증가된 전체 열 방출 시간 구간을 결정하도록 구성될 수 있다. 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터의 열은 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터의 전체 열 방출이 기결정된 임계값을 초과하는 기간일 수 있다. 기결정된 임계값은 절대적 임계값일 수 있고, 따라서 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터의 에너지 방출량일 수 있다. 기결정된 임계값은 상대적 임계값일 수 있으며, 따라서 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터의 상대적인 에너지 방출량은 지역 열 에너지 분배 그리드(110)에서 사용 가능한 총 에너지 량일 수 있다. 상대적 임계값은, 예를 들어, 지역 열 에너지 분배 그리드(110)에서 사용 가능한 에너지의 총량의 75 내지 90 % 범위에 있을 수 있다. 지역 열 에너지 분배 그리드(110)에서 사용 가능한 에너지의 총량은 하나 이상의 생산 플랜트(120) 내의 열 생산 용량에 의존할 수 있다. 따라서, 예측 서버(180)는 하나 이상의 생산 플랜트(120)에서 기대 열 생산 용량에 관한 예측 데이터를 결정하도록 구성될 수 있다. 예측 서버(180)는 하나 이상의 생산 플랜트(120)의 생산 용량의 예정된 차이를 인식할 수 있다. 따라서, 예측되는 증가된 전체 열 방출 시간 구간은, 기대 전체 열 방출이 기대 생산 용량에 비해 일시적으로 증가하는 것에 기반하여 결정될 수 있다.
지역 열 에너지 분배 시스템은 제어 서버(130)를 더 포함한다. 제어 서버(130)는 처리 유닛을 포함하는 임의의 유형의 서버일 수 있다. 제어 서버(130)는 물리적으로 하나의 단일 서버 장치를 포함할 수 있다. 대안적으로, 제어 서버(130)는 여러 서버 장치에 분산될 수 있다. 제어 서버(130)는 생산 플랜트(120) 또는 임의의 다른 적절한 위치에 포함될 수 있다.
제어 서버(130)는 복수의 로컬 분배 시스템(150) 각각과 연동된 제어 신호를 결정하도록 구성된다. 이하에서 더욱 상세히 논의되는 바와 같이, 각각의 로컬 분배 시스템(150)은 로컬 제어 유닛(140)을 포함한다. 로컬 제어 유닛(140)은 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터의 로컬 열 분배 시스템(150)의 열 방출을 조절하도록 구성된다. 제어 서버(130)에서 생성된 제어 신호는 각각의 로컬 제어 유닛(140)을 대상으로 한다. 따라서, 제어 서버(130)는 복수의 로컬 제어 유닛(140) 각각에 대한 제어 신호를 결정하도록 구성된다. 각각의 제어 신호는 시간 분해된다. 각각의 제어 신호는 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터의 열 방출에서의 시간 의존적 변화에 관한 정보를 포함한다. 열 방출에서의 시간 의존적 변화는 열 방출의 일시적인 증가 및 일시적인 감소에 관한 정보를 포함한다. 열 방출의 일시적인 감소는 예상되는 전체 열 방출 증가의 결정된 기간 동안 수행되도록 설정된다. 열 방출의 일시적인 증가는 예측되는 증가된 전체 열 방출 시간 구간 이전에 적어도 부분적으로 수행되도록 설정된다. 예측되는 증가된 전체 열 방출 시간 구간 이전에 열 방출이 일시적으로 증가하는 기간은 열 방출이 일시적으로 감소하는 기간 직전의 기간으로 설정될 수 있다. 결정된 예측되는 증가된 전체 열 방출 시간 구간 이전에 열 방출이 일시적으로 증가하는 기간은 예측되는 증가된 전체 열 방출 시간 구간의 25 내지 150 % 범위에 있을 수 있다. 열 방출의 일시적인 증가 기간의 길이는 각각의 로컬 분배 시스템(150)에 의해 가열되는 건물의 열 관성 값에 의존할 수 있다.
따라서, 각각의 제어 신호는 시간 분해되고, 예측되는 증가된 전체 열 방출 시간 구간 이전의 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터 열 방출의 일시적인 증가에 관한 정보 및, 예측되는 증가된 전체 열 방출 시간 구간 동안의 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터의 열 방출의 일시적인 감소에 관한 정보를 포함한다.
각각의 제어 신호는 예측되는 증가된 전체 열 방출 시간 구간이 결정된 이후에 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터의 열 방출이 일시적으로 증가하는 기간을 더 포함할 수 있다. 예측되는 증가된 전체 열 방출 시간 구간 이후 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터의 열 방출이 일시적으로 증가하는 기간은, 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터의 열 방출이 일시적으로 감소한 기간 이후의 기간으로 설정될 수 있다. 예측되는 증가된 전체 열 방출 시간 구간의 결정 이후 열 방출이 일시적으로 증가하는 기간은, 예측되는 증가된 전체 열 방출 시간 구간의 25 내지 150 % 범위 내에 있을 수 있다. 열 방출의 일시적인 증가 기간의 길이는 각각의 로컬 분배 시스템(150)에 의해 가열되는 건물의 열 관성 값에 의존할 수 있다.
제어 서버(130)는 예측되는 증가된 전체 열 방출 시간 구간의 결정 전후의 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터 열 방출이 일시적으로 증가하는 시간 구간이 시간적으로 대칭되도록 설정하게끔 구성될 수 있다. 여기서 시간적 대칭이란, 예측된 전체 열 방출 증가의 결정된 기간 전후의 열 방출이 일시적으로 증가하는 기간이 시간적으로 동일하며, 적어도 그 차이가 10 % 이내라는 것을 의미한다. 또한, 제어 서버(130)는 예측되는 증가된 전체 열 방출 시간 구간의 결정 전후의 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터의 일시적 열 방출 증가 시간 구간을 열 방출에 있어서 대칭이 되도록 설정하게끔 구성될 수 있다. 여기서, 열 방출에 있어서의 대칭이란, 열 방출의 총 전력 증가가 동일하며, 적어도 그 차이가 10 % 이내라는 것을 의미한다. 전체 열 방출이 증가할 것으로 예상되는 기간 전후에 일시적으로 열 방출이 증가하는 기간에 대한 위의 대칭 설정은 도 2와 관련하여 설명되어 있다. 도 2에는 두 가지 다른 제어 신호가 도시되어 있다. 반점선은 상대적으로 긴 열 관성을 가진 건물에 대한 시간 경과에 따른 제어 신호를 나타내고, 즉, 그러한 건물이 가열되거나 건물 내에 축적된 열을 방출하는 데에는 상대적으로 긴 시간이 걸린다. 점선은 상대적으로 열 관성이 짧은 건물에 대한 시간 경과에 따른 제어 신호를 나타내고, 즉, 그러한 건물이 가열되거나 건물 내에 축적된 열을 방출하는 데에는 상대적으로 짧은 시간이 걸린다.
상기 설정은 예측되는 증가된 전체 열 방출 시간 구간의 결정 전후에 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터의 열 방출의 일시적 증가 기간을 설정하는 방법의 예일 뿐이라는 점에 유의해야 한다. 설정은 시간 및/또는 열 방출에서 대칭이 아닐 수 있다. 대신, 예측되는 증가된 전체 열 방출 시간 구간의 결정 전후에 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터의 열 방출이 일시적으로 증가하는 기간이 개별적으로 설정될 수 있다. 따라서 예열 및 후열에 대한 설정은 개별적일 수 있다. 즉, 서로 의존하지 않는다.
제어 서버(130)는 각 제어 신호를 생성하기 위한 입력으로서 예측 서버(180)로부터의 예측 데이터를 사용하도록 구성된다. 또한, 다른 데이터가 각각의 제어 신호를 생성하기 위한 입력으로서 사용될 수 있다. 이러한 다른 입력은 예를 들어 건물(200) 내부의 원하는 온도, 하나 이상의 생산 플랜트(120)의 용량 또는 다른 파라미터일 수 있다. 예측 데이터는 여러 가지 방법으로 사용될 수 있다. 이는 몇 가지 예를 통해 설명될 것이다. 제1 예에 따르면, 전체적으로 열 방출이 증가하면 온수 수돗물이 예상된다. 즉, 예상되는 전체 열 방출이 증가하는 기간이 결정되면, 쾌적 난방을 제공하기 위해 사용되는 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터의 열 방출이, 이러한 열 방출 증가 전후로 전체적으로 증가할 수 있다. 다른 예에 따르면, 예를 들어 예정된 유지 보수로 인해 생산 플랜트(120)에서의 열 생산 감소가 사전에 알려진 경우, 이는 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터의 전체 열 방출이 증가될 것으로 예상되는 기간으로 볼 수 있다. 이후 제어 서버(130)는 그에 따라 시간 분해 제어 신호를 조정할 수 있고, 따라서 쾌적 난방을 위한 열 방출은 전체 열 방출이 예상되는 기간(이 경우, 예정된 유지 보수 기간) 이전(및 가능하면 이후)에 증가할 수 있다. 따라서, 제어 신호는 전체 열 방출이 증가할 것으로 예상되는 기간 이전에(및 가능하면 이후에도) 건물을 예열하는 데 사용될 수 있다.
제어 서버(130)는 특정 기간, 예를 들어 1 주일 동안 각 로컬 제어 유닛(140)에 대한 시간 분해 제어 신호를 결정하도록 구성된다. 그러나, 제어 서버(130)는 이보다 더 자주, 예를 들어 매일, 새로운 시간 분해 제어 신호로 로컬 제어 유닛(140)을 업데이트할 수 있다. 이는 로컬 제어 유닛(140)과 제어 서버(130) 간의 불필요한 통신을 피하면서 새로운 정보를 적시에 사용하는 데 기여한다.
제어 서버(130)는 또한 각각의 제어 신호를 각각의 로컬 제어 유닛(140)에 전송하도록 구성될 수 있다. 각각의 로컬 제어 유닛(140)은 각각의 제어 신호를 수신하도록 구성된다. 이를 위해, 제어 서버(130) 및 각각의 로컬 제어 유닛(140)은 각각의 통신 모듈을 포함한다. 통신 모듈 간의 통신은 전용 네트워크, 인터넷 또는 이들의 조합을 통해 이루어질 수 있다. 전용 네트워크 또는 인터넷에서의 통신은 유선 통신, 무선 통신 또는 이들의 조합일 수 있다. 통신은 임의의 적절한 통신 프로토콜을 통해 이루어질 수 있다. 통신 프로토콜의 비제한적인 예는 Modbus, TCP/IP, Profinet, Profibus, OPC, BACnet, LonTalk, M-bus 및 MQTT이다.
일반적인 로컬 열 분배 시스템(150)이 도 3에 더 상세하게 도시되어 있다. 로컬 열 분배 시스템(150)은 적어도 하나 이상의 빌딩(200)과 연동된 쾌적 난방을 분배하도록 구성된다. 로컬 열 분배 시스템(150)은 라디에이터 및 건물(200)에 쾌적 난방을 분배하도록 구성된 바닥 난방 시스템 및 기타 장치를 포함할 수 있다. 로컬 열 분배 시스템(150)은 복수의 건물(200) 또는 하나의 특정 건물(200)에 서비스를 제공할 수 있다. 로컬 열 분배 시스템(150)은 건물(200) 내부에 위치할 수 있다. 로컬 열 분배 시스템(150)은 적어도 부분적으로 빌딩(200) 외부에 위치할 수 있다.
로컬 열 분배 시스템(150)은 열 추출기(155)를 포함한다. 열 추출기(155)는 로컬 열 에너지 분배 그리드(110)의 지역 열 유체로부터 열을 추출하도록 구성된다. 열 추출기(155)는 추출된 열을 로컬 열 분배 시스템(150)의 지역 열 유체에 증착하도록 추가로 구성된다. 지역 열 유체는 열 에너지를 전달하기에 적합한 임의의 유체일 수 있다. 비제한적인 예에 따르면, 지역 열 유체는 물이다. 그러나, 다른 실시예에 따르면 다른 지역 열 유체가 사용될 수 있다. 일부 비 제한적인 예는 암모니아, 오일, 알코올 및 글리콜(glycol)과 같은 부동액이다. 열전달 유체는 또한 부동액 또는 부식 방지 액체와 혼합된 물과 같은, 전술된 열전달 유체 중 둘 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.
로컬 열 유체는 지역 열 유체로부터 분리되어 있다. 따라서, 로컬 열 분배 시스템(150)의 로컬 열 유체는 일반적으로 지역 열 에너지 분배 그리드(110)의 지역 열 유체와 유체 연결되지 않는다.
전술된 바와 같이, 로컬 열 분배 시스템(150)은 열 추출기(155)를 통해 지역 열 에너지 분배 그리드(110)에 열적으로 연결된다. 열 추출기(155)는 열 교환기일 수 있다. 대안적으로, 열 추출기(155)는 열 펌프일 수 있다. 열 교환기 또는 열 펌프의 사용은 지역 열 유체의 온도와 로컬 열 유체의 원하는 온도에 따라 다르다.
열 추출기(155)는 조절기에 의해 제어될 수 있다. 조절기는 열 전달 유체의 공급 온도를 조절하기에 적합한 임의의 유형의 조절기일 수 있다. 예를 들어, 조절기는 P, PI, PD, PID 컨트롤러 또는 더욱 발전된 캐스케이드(cascaded) 컨트롤러일 수 있다. 이러한 방식으로, 조절기는 로컬 분배 시스템의 열 방출 또는 사용에 영향을 미칠 수 있다.
로컬 열 분배 시스템(150)은 로컬 열 분배 시스템(150)의 가열된 로컬 열 유체를 열 요소(156)에 분배하도록 더 구성된다. 열 요소(156)는 건물(200)에 쾌적 난방을 제공하도록 구성된 임의의 장치일 수 있다. 열 요소(156)은 예를 들어 라디에이터 또는 바닥 난방 시스템일 수 있다. 이후 열이 건물로 방출될 수 있으며, 여기서 로컬 분배 시스템(150)은 열 요소(156)를 통해 위치된다. 로컬 분배 시스템(150)은 하나 이상의 열 요소(156)를 포함할 수 있다.
또한, 전술된 바와 같이, 각각의 로컬 열 분배 시스템(150)은 로컬 제어 유닛(140)을 포함한다. 로컬 제어 유닛(140)은 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터 로컬 열 분배 시스템(150)으로의 열 방출을 조절하도록 구성된다. 따라서, 로컬 제어 유닛(140)은 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터 로컬 열 분배 시스템(150)의 열 방출을 감소 또는 증가시키도록 구성된다. 열 추출기(155)에서의 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터 로컬 열 분배 시스템(150)으로의 열 방출은 온도와 관련된 하나 이상의 값에 기반하여 조절될 수 있다. 온도와 관련된 값은, 열 추출기(155)를 빠져나가는 로컬 열 유체의 온도(Tsteer), 열 추출기(155)로 들어가는 로컬 열 유체의 온도(Treturn), 및 로컬 열 분배 시스템(150)과 연동된 건물(200) 외부의 온도(Tmes)중 하나 이상일 수 있다. Tmes는 일반적으로 로컬 분배 시스템(150a)이 위치하는 건물 바로 외부에서 결정된다.
온도와 관련된 하나 이상의 값 중 하나 이상은 각각의 온도 센서에 의해 감지될 수 있다. 예를 들어, 온도 센서(170)는 건물(200) 외부의 온도(Tmes)를 측정하도록 구성될 수있다.
로컬 제어 유닛(140)은 셋 포인트 온도로 사용될 Tmes를 기반으로 기본 스티어링 온도를 결정할 수 있다. 이러한 셋 포인트 온도는 건물(200) 내부의 원하는 온도에 기반하여 추가로 조정될 수 있다. 로컬 제어 유닛(140)은 스티어링 신호 Tsteer를 통해 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터의 로컬 열 분배 시스템(150)의 열 방출을 제어할 수 있다. 로컬 제어 유닛(140) 또는 로컬 열 분배 시스템(150)은 열 추출기(155)를 통해 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터의 방출을 제어하는 PID 제어기를 포함할 수 있다.
전술된 바와 같이, 로컬 제어 유닛(140)은 제어 서버(130)로부터 제어 신호를 수신하도록 구성된다. 로컬 제어 유닛(140)은 또한 수신된 제어 신호에 기반하여 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터의 로컬 열 분배 시스템(150)의 열 방출을 제어하도록 구성된다.
제어 신호는, 예를 들어 온도 오프셋일 수 있다. 오프셋은 로컬 제어 유닛이 분배 그리드로부터 방출을 조절해야 하는 실제 온도 값일 수 있다. 실제 값은 양수 또는 음수일 수 있다. 오프셋은 현재 또는 계산된 방출량에 적용할 백분율 값일 수 있다. 오프셋은 각 건물의 관성에 따라 결정될 수 있으며, 생산 유닛에 연결된 효과에 대한 총체적 요구를 조정할 필요가 있다. 더 큰 스티어링 요구를 처리하기 위해 더 큰 오프셋이 필요하고, 더 작은 스티어링 요구를 처리하기 위해서는 더 작은 오프셋이 필요하다.
독립적으로, 로컬 제어 유닛(140)은 온도 Tmes를 결정할 수 있다. 전술된 바와 같이, Tmes는 연동된 건물 외부에서 결정될 수 있다. 로컬 제어 유닛(140)은 Tmes에 기반하여 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터 연동된 로컬 열 분배 시스템(150)의 열 방출을 제어하도록 구성될 수 있다. 로컬 제어 유닛(140)은 Tmes에 기반하여 연동된 로컬 열 분배 시스템(150)에 대한 기본 스티어링 온도를 더 결정할 수 있다. 기본 스티어링 온도는 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터의 로컬 열 분배 시스템(150)의 열 방출을 제어하는 온도이다. 기본 스티어링 온도는 로컬 열 유동에 대한 셋 포인트 온도일 수 있다.
로컬 제어 유닛(140)은 제어 신호에 기반하여 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터의 연동된 로컬 열 분배 시스템(150)의 열 방출을 조절할 수 있다. 예를 들어, 로컬 제어 유닛(140)은 제어 신호를 통해 수신된 오프셋에 기반하여 기본 스티어링 온도를 조절할 수 있다. 제어 신호가 온도 값을 지시하는 경우, 로컬 제어 유닛(140)은 스티어링 온도, Tsteer에 상기 값을 적용하거나, 제어 신호가 백분율 값을 지시하는 경우, 로컬 제어 유닛(140)은 스티어링 온도에 백분율을 적용할 수 있다. 예를 들어, 기본 스티어링 온도 Tsteer에서 오프셋을 더하거나 뺄 수 있다. 이에 의해 로컬 제어 유닛(140)은 스티어링 온도의 감소 또는 증가를 결정할 수 있다. 감소 또는 증가된 스티어링 온도는 제어 신호가 새로운 오프셋을 나타낼 때까지 사용될 수 있다. 로컬 열 분배 시스템(150)에서의 열 방출은 그에 따라 조정될 수 있다. 각각의 제어 신호는 일정 기간에 속하는 데이터를 포함할 수 있다. 기간은 몇 시간에서 며칠, 또는 몇 주일 수 있다.
도 4를 참조하여 상기 개시된 열 분배 시스템을 제어하는 방법이 논의될 것이다. 이 방법은 다음 단계 중 하나 이상을 포함하며, 방법의 동작은 임의의 적절한 순서로 수행될 수 있음을 이해해야 한다.
지역 열 에너지 분배 그리드(110)에 연결된 로컬 열 분배 시스템(150)에 의해 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터의 예측되는 증가된 전체 열 방출 시간 구간을 결정한다(S400). 복수의 로컬 제어 유닛(140)의 각각과 연관된 제어 신호를 결정한다(S402). 제어 신호는 제어 서버(130)에서 결정된다. 각각의 제어 신호는 시간 분해된다. 각각의 제어 신호는 결정된 시간 구간 이전 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 열 방출의 일시적인 증가에 관한 정보 및, 결정된 시간 구간 동안 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 열 방출의 일시적인 감소에 관한 정보를 포함한다. 제어 서버(130)로부터 각각의 로컬 제어 유닛(140)으로 각각의 제어 신호를 전송한다(S404). 각각의 로컬 제어 유닛(140)에서 각각의 제어 신호를 수신한다(S406). 각각의 로컬 제어 유닛(140)에서, 각각의 제어 신호에 기반하여 지역 열 에너지 분배 그리드(110)로부터 로컬 열 분배 시스템(150) 각각에 의한 열 방출을 조절한다(S408).
당업자는 본 발명이 전술된 바람직한 실시예에 제한되지 않음을 이해할 것이다. 반대로, 첨부된 청구범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
예를 들어, 전술된 바와 같이, 지역 열 에너지 분배 시스템은 중앙 제어 서버(130)에서 생성된 제어 신호를 수신하도록 구성된 로컬 제어 유닛에 의해 제어되지 않는, 추가적인 로컬 열 분배 시스템(150)을 포함할 수 있다. 따라서, 지역 열 에너지 분배 시스템의 모든 로컬 열 분배 시스템(150)이 전술된 바에 따라 제어될 필요는 없다.
또한, 제어 서버(130)와 예측 서버(180)는 별도의 서버일 수 있다. 또는, 제어 서버(130)와 예측 서버(180)는 하나의 서버로 통합될 수 있다.
추가로, 청구된 발명을 실시하는 당업자에 의해, 도면, 개시 내용 및 첨부된 청구범위의 연구로부터 개시된 실시예에 대한 변형이 이해되고 수행될 수 있다.

Claims (15)

  1. 열 분배 시스템을 제어하기 위한 방법으로서, 상기 시스템은;
    유체 기반 열 분배를 위한 지역 열 에너지 분배 그리드,
    열을 생산하고 상기 지역 열 에너지 분배 그리드에 상기 열을 전달하도록 구성된 하나 이상의 생산 플랜트, 및
    복수의 로컬 제어 유닛 - 상기 로컬 제어 유닛 각각은 로컬 열 분배 시스템과 연동되고, 상기 로컬 열 분배 시스템은 상기 로컬 열 분배 시스템과 연동된 하나 이상의 건물 내에 쾌적 난방을 분배하도록 구성되며, 상기 로컬 제어 유닛 각각은 상기 지역 열 에너지 분배 그리드로부터 상기 연동된 로컬 열 분배 시스템의 열 방출을 제어하도록 더 구성됨 - 을 포함하며,
    상기 방법은:
    상기 지역 열 에너지 분배 그리드에 연결된 로컬 열 분배 시스템들에 의해, 상기 지역 열 에너지 분배 그리드로부터 예측되는 증가된 전체 열 방출 시간 구간을 결정하는 단계; 및
    제어 서버에서, 상기 복수의 로컬 제어 유닛의 각각과 연동된 각각의 제어 신호를 결정하는 단계를 포함하되,
    상기 각각의 제어 신호는 시간 분해되고, 상기 각각의 제어 신호는:
    상기 결정된 시간 구간 이전의 상기 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 열 방출의 일시적인 증가에 관련된 정보,
    상기 결정된 시간 구간 이후의 상기 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 열 방출의 일시적인 증가에 관련된 정보, 및
    상기 결정된 시간 구간 동안 상기 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 열 방출의 일시적인 감소에 관련된 정보를 포함하되,
    상기 예측되는 증가된 전체 열 방출의 결정된 시간 구간 이전에 상기 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 열 방출이 증가하는 시간 구간은, 상기 예측되는 증가된 전체 열 방출의 결정된 시간 구간의 25 % 내지 150 % 범위에 있고,
    상기 예측되는 증가된 전체 열 방출의 결정된 시간 구간 이후에 상기 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 상기 열 방출이 일시적으로 증가하는 시간 구간은, 상기 예측되는 증가된 전체 열 방출의 결정된 시간 구간의 25 % 내지 150 % 범위에 있으며;
    상기 방법은:
    상기 제어 서버로부터 상기 각각의 제어 신호를 상기 각각의 로컬 제어 유닛으로 전송하는 단계;
    상기 각각의 로컬 제어 유닛에서 상기 각각의 제어 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 각각의 로컬 제어 유닛에서 상기 각각의 제어 신호에 기반하여, 상기 지역 열 에너지 분배 그리드로부터 상기 각각의 로컬 열 분배 시스템에 의한 상기 열 방출을 조절하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 예측되는 증가된 전체 열 방출 시간 구간은 1시간 내지 12시간 범위 내에 있는, 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 예측되는 증가된 전체 열 방출의 결정된 시간 구간 이후 상기 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 열 방출의 일시적인 증가는, 상기 예측되는 증가된 전체 열 방출의 결정된 시간 구간 이전의 상기 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 열 방출의 일시적인 증가에 대하여 시간적으로 대칭인, 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 예측되는 증가된 전체 열 방출의 결정된 시간 구간 이후 상기 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 열 방출의 일시적인 증가는, 상기 예측되는 증가된 전체 열 방출의 결정된 시간 구간 이전의 상기 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 열 방출의 일시적인 증가에 대하여 열 방출에 있어서 대칭인, 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 열 방출이 일시적으로 증가하는 시간 구간의 길이는 상기 각각의 로컬 열 분배 시스템에 의해 가열되는 상기 건물의 열 관성 값에 따르는, 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 상기 예측되는 증가된 전체 열 방출 시간 구간은, 상기 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 상기 전체 열 방출이 기결정된 임계값을 초과할 동안의 시간 구간인, 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 기결정된 임계값은, 상기 지역 열 에너지 분배 그리드 내에서 사용 가능한 에너지의 총량과 비교되는 상기 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 상대적 에너지 방출량에 기반한 상대적 임계값인, 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 상대적 임계값은 상기 지역 열 에너지 분배 그리드 내에서 사용 가능한 에너지 총량의 75 % 내지 90 % 범위 내에 있는, 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 지역 열 에너지 분배 그리드에 연결된 상기 로컬 열 분배 시스템에 의해 상기 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 상기 예측되는 증가된 전체 열 방출의 시간 구간을 결정하는 동작은 일기 예보 데이터를 기반으로 하는, 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 지역 열 에너지 분배 그리드에 연결된 상기 로컬 열 분배 시스템에 의해 상기 지역 열 에너지 분배 그리드로부터 상기 예측되는 증가된 전체 열 방출 시간 구간을 결정하는 동작은, 상기 지역 열 에너지 분배 그리드에 연결된 상기 로컬 열 분배 시스템의 전체 열 방출의 이력에 관해 사전 기록된 시간 분석(time resolved) 이력 데이터를 기반으로 하는, 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 생산 플랜트 내에서 기대 열 생산 용량에 관한 예측 데이터를 결정하는 단계; 및
    상기 지역 열 에너지 분배 그리드에 연결된 상기 로컬 열 분배 시스템들에 의해 상기 지역 열 에너지 분배 그리드로부터 시간에 따라 기대 전체 열 방출에 관한 예측 데이터를 결정하는 단계; 를 포함하되,
    상기 예측되는 증가된 전체 열 방출 시간 구간은, 상기 기대 열 생산 용량에 대해 상대적으로 일시적으로 증가하는 상기 기대 전체 열 방출에 기반하여 결정되는, 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 각각의 제어 신호는 온도 오프셋에 관한 정보를 포함하는, 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 방법은:
    하나의 로컬 제어 유닛과 연동된 상기 하나 이상의 건물 각각의 외부 온도 각각을 결정하는 단계를 더 포함하되,
    상기 각각의 로컬 제어 유닛은, 상기 각각의 결정된 온도 및 상기 온도 오프셋에 관한 정보에 기반하여 상기 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 상기 연동된 로컬 열 분배 시스템의 열 방출을 제어하도록 구성되는, 방법.
  14. 열 분배 시스템으로서,
    유체 기반 열 분배를 위한 지역 열 에너지 분배 그리드,
    복수의 로컬 제어 유닛 - 상기 로컬 제어 유닛 각각은 로컬 열 분배 시스템과 연동되고, 상기 로컬 열 분배 시스템은 상기 로컬 열 분배 시스템과 연동된 하나 이상의 건물 내에 쾌적 난방을 분배하도록 구성되며, 상기 로컬 제어 유닛 각각은 상기 지역 열 에너지 분배 그리드로부터 상기 연동된 로컬 열 분배 시스템의 열 방출을 제어하도록 더 구성됨 -, 및
    처리 유닛을 가지는 서버를 포함하며, 상기 처리 유닛은:
    상기 지역 열 에너지 분배 그리드에 연결된 로컬 열 분배 시스템들에 의해, 상기 지역 열 에너지 분배 그리드로부터 예측되는 증가된 전체 열 방출의 시간 구간을 결정하고;
    상기 복수의 로컬 제어 유닛의 각각과 연동된 각각의 제어 신호를 결정하도록 구성되며,
    상기 각각의 제어 신호는 시간 분해되고, 상기 각각의 제어 신호는:
    상기 결정된 시간 구간 이전의 상기 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 열 방출의 일시적인 증가에 관련된 정보,
    상기 결정된 시간 구간 이후의 상기 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 열 방출의 일시적인 증가에 관련된 정보, 및
    상기 결정된 시간 구간 동안 상기 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 열 방출의 일시적인 감소에 관련된 정보를 포함하되,
    상기 예측되는 증가된 전체 열 방출의 결정된 시간 구간 이전에 상기 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 열 방출이 증가하는 시간 구간은, 상기 예측되는 증가된 전체 열 방출의 결정된 시간 구간의 25 % 내지 150 % 범위에 있고,
    상기 예측되는 증가된 전체 열 방출의 결정된 시간 구간 이후에 상기 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 상기 열 방출이 일시적으로 증가하는 시간 구간은, 상기 예측되는 증가된 전체 열 방출의 결정된 시간 구간의 25 % 내지 150 % 범위에 있으며;
    상기 서버는, 상기 서버로부터 상기 각각의 로컬 제어 유닛으로 상기 각각의 제어 신호를 전송하도록 구성된 통신 모듈을 더 포함하고,
    상기 각각의 로컬 제어 유닛은:
    상기 각각의 제어 신호를 수신하도록 구성된 상기 통신 모듈, 및
    상기 각각의 제어 신호에 기반하여, 상기 지역 열 에너지 분배 그리드로부터 상기 각각의 로컬 열 분배 시스템에 의해 열 방출을 조절하도록 구성된 열 추출기를 더 포함하는, 열 분배 시스템.
  15. 처리 유닛을 포함하는 서버에 있어서, 상기 처리 유닛은:
    지역 열 에너지 분배 그리드에 연결된 로컬 열 분배 시스템들에 의해, 상기 지역 열 에너지 분배 그리드로부터 예측되는 증가된 전체 열 방출의 시간 구간을 결정하고,
    상기 복수의 로컬 제어 유닛의 각각과 연동된 각각의 제어 신호를 결정하도록 구성되며,
    상기 각각의 제어 신호는 시간 분해되고, 상기 각각의 제어 신호는:
    상기 결정된 시간 구간 이전의 상기 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 열 방출의 일시적인 증가에 관련된 정보,
    상기 결정된 시간 구간 이후의 상기 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 열 방출의 일시적인 증가에 관련된 정보, 및
    상기 결정된 시간 구간 동안 상기 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 열 방출의 일시적인 감소에 관련된 정보를 포함하되,
    상기 예측되는 증가된 전체 열 방출의 결정된 시간 구간 이전에 상기 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 열 방출이 증가하는 시간 구간은, 상기 예측되는 증가된 전체 열 방출의 결정된 시간 구간의 25 % 내지 150 % 범위에 있고,
    상기 예측되는 증가된 전체 열 방출의 결정된 시간 구간 이후에 상기 지역 열 에너지 분배 그리드로부터의 상기 열 방출이 일시적으로 증가하는 시간 구간은, 상기 예측되는 증가된 전체 열 방출의 결정된 시간 구간의 25 % 내지 150 % 범위에 있으며;
    상기 서버는, 상기 각각의 제어 신호를 상기 서버로부터 상기 각각의 로컬 제어 유닛으로 전송하도록 구성된 통신 모듈을 더 포함하는, 서버.
KR1020217008270A 2018-09-25 2019-09-13 열 분배 시스템으로부터 열 방출을 제어하는 방법 KR102493106B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18196426.3 2018-09-25
EP18196426.3A EP3628934A1 (en) 2018-09-25 2018-09-25 Controlling heat outtake from a heat distribution system
PCT/EP2019/074551 WO2020064371A1 (en) 2018-09-25 2019-09-13 Controlling heat outtake from a heat distribution system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210046053A KR20210046053A (ko) 2021-04-27
KR102493106B1 true KR102493106B1 (ko) 2023-01-30

Family

ID=63683677

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217008270A KR102493106B1 (ko) 2018-09-25 2019-09-13 열 분배 시스템으로부터 열 방출을 제어하는 방법

Country Status (8)

Country Link
US (1) US11927930B2 (ko)
EP (2) EP3628934A1 (ko)
JP (1) JP2022501565A (ko)
KR (1) KR102493106B1 (ko)
CN (1) CN113330256B (ko)
DK (1) DK3857130T3 (ko)
PL (1) PL3857130T3 (ko)
WO (1) WO2020064371A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3637217A1 (en) * 2018-10-08 2020-04-15 E.ON Sverige AB A method for controlling a thermal energy distribution system
DE102020204424A1 (de) * 2020-04-06 2021-10-07 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Steuerung eines Wärmenetzes, Steuerungseinheit sowie Wärmeaustauschsystem

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4023043A (en) * 1974-08-16 1977-05-10 Megatherm Corporation Computerized peak-shaving system for alleviating electric utility peak loads
DE10226755A1 (de) * 2002-06-14 2004-02-05 Bayer 04 Leverkusen Fußball GmbH Steuerung der Energieversorgung von Großsportstätten
EP2461110B1 (en) * 2010-07-26 2015-09-02 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Heating system and heating system control method
SE535445C2 (sv) * 2010-11-30 2012-08-14 Ekofektiv Ab Förfarande för att reglera effektuttaget i ett fjärrvärmenät.
JP5909684B2 (ja) 2011-12-06 2016-04-27 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 暖房システム及び暖房システムの制御方法
JP5899482B2 (ja) * 2012-02-21 2016-04-06 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 暖房装置の制御方法及び制御装置
US9595070B2 (en) * 2013-03-15 2017-03-14 Google Inc. Systems, apparatus and methods for managing demand-response programs and events
US10234157B2 (en) 2014-08-06 2019-03-19 Mitsubishi Electric Corporation Management system and management method
GB2536158B (en) * 2014-09-18 2017-03-01 British Gas Trading Ltd Power distribution control of combined heat and power generation apparatus over a network
EP3082010A1 (en) * 2015-04-17 2016-10-19 Fourdeg Oy A system for dynamically balancing a heat load and a method thereof
WO2017002153A1 (ja) * 2015-06-29 2017-01-05 三菱電機株式会社 情報処理装置及び情報処理方法及び情報処理プログラム
EP3165831A1 (en) * 2015-11-04 2017-05-10 E.ON Sverige AB A district thermal energy distribution system
JP2017223394A (ja) * 2016-06-14 2017-12-21 株式会社東芝 熱需要抑制装置、熱需要抑制方法及びプログラム
CA3025231A1 (en) * 2017-11-23 2019-05-23 Groundswell Grid Energy Corp. Method and system for controlling the heating and cooling requirements in a modular heat energy network

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022501565A (ja) 2022-01-06
US20210397147A1 (en) 2021-12-23
DK3857130T3 (da) 2022-11-14
WO2020064371A1 (en) 2020-04-02
KR20210046053A (ko) 2021-04-27
US11927930B2 (en) 2024-03-12
EP3857130B1 (en) 2022-09-21
CN113330256A (zh) 2021-08-31
CN113330256B (zh) 2023-04-18
EP3857130A1 (en) 2021-08-04
EP3628934A1 (en) 2020-04-01
PL3857130T3 (pl) 2023-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3699720A1 (en) A system for dynamically balancing a heat load and a method thereof
KR102493106B1 (ko) 열 분배 시스템으로부터 열 방출을 제어하는 방법
CN111954783B (zh) 响应式动力转向和冗余
WO2012074478A1 (en) Method for controlling the power consumption in a district heating system
WO2013124933A1 (ja) 暖房装置の制御方法及び制御装置
EP2664864A1 (en) Method for controlling the power consumption in a district cooling system
CN113811719B (zh) 用于控制区域热能分配系统的方法和控制服务器
KR102558156B1 (ko) 열 에너지 분배 시스템을 제어하기 위한 방법
CN111656098B (zh) 用于能源网的改善的利用率的方法
RU2722506C1 (ru) Способ управления распределением энергии в тепловой сети
EP3732399B1 (en) Control unit and method for controlling a local distribution system's outtake of heat or cold from a thermal energy distribution grid

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant