KR102573420B1 - 냉각수 순환펌프 연동형 인버터 스크류 냉동기 제어시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일측면에 따르면, 스크류 압축방식 냉동기; 상기 냉동기의 설계사양을 기준으로 시뮬레이션 운전을 수행하여 최적의 효율을 위한 운전 기준값을 산출하는 시뮬레이터; 상기 시뮬레이터로부터 산출된 운전 기준값을 상기 냉동기의 가동을 위한 운전 설정값으로 입력하고, 냉동기의 운전 상태를 모니터링하여 실시간 제어하는 제어반; 상기 제어반의 신호에 따라 냉동기의 가동 및 주파수를 제어하는 인버터; 상기 냉동기의 모니터링 과정에서 운전 기준값 범위를 벗어나는 비정상 상황 발생 시 이에 따른 경보를 발동하는 경보시스템; 및 상기 제어반을 원격 모니터링하고, 경보시스템 발동시 냉동기를 ON/OFF제어를 포함하는 비정상 원인파악과 조치사항을 제어반에 원격 지시하는 방재실;을 포함하는 냉각수 순환펌프 연동형 인버터 스크류 냉동기 제어시스템이 제공될 수 있다.

Description

냉각수 순환펌프 연동형 인버터 스크류 냉동기 제어시스템{CONTROL SYSTEM OF SCREW COMPRESSION REFRIGERATOR FOR COOLING WATER CIRCULATING PUMP}

본 발명은 냉각수 순환펌프 연동형 인버터 스크류 냉동기 제어시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 시뮬레이터를 통해서 냉동기의 설계사양을 기준으로 시뮬레이션 운전을 수행하여 최적의 효율을 위한 운전 기준값을 산출한 후, 상기 시뮬레이터로부터 산출된 운전 기준값을 상기 냉동기의 가동을 위한 운전 설정값으로 입력하기 때문에 냉동기의 설정값을 최적 상태로 세팅할 수 있도록 하는 냉각수 순환펌프 연동형 인버터 스크류 냉동기 제어시스템에 관한 것이다.

최첨단 산업기계의 제품생산 공정이 점차 고속화, 자동화, 정밀화가 되어가고 있는 현실에서 최근 국제경쟁이 더욱 치열하여 모든 산업기계에서 절전기능, 생산성, 고품질과 더불어 친환경 장비에 이르기까지 다양한 기술개발이 활발하게 이루어지고 있다.

산업기계의 초고속화 및 초정밀화로 인해 구동장치계, 열교환장비, 금형, 제품냉각 등에 필수적으로 열변형방지를 위해 정밀 냉각기의 필요성이 요구되고 있다.

하지만 기존의 산업용 냉각기에 적용되어왔던 제어방식은 ON-OFF 방식으로 운전되는 정속운전 냉각기가 대부분인데, 이러한 정속운전 냉각기는 시간에 따라 연속적으로 변하는 부하에 적절히 대응하지 못하며, 계속 반복되는 시동 및 정지 운전으로 인한 소비전력의 증가와 정밀한 온도 제어가 되지 못하는 문제점이 있다.

따라서, 부하에 적절히 대응하여 피냉각물체를 냉각시켜 산업용 장비에서의 가공정도를 높이고 소비전력을 감소시키기 위한 방법이 지속적으로 요구되고 있는 실정이다.

공작기계 분야에서는 고속가공에 의한 수축과 팽창(열변형)을 최소화하기 위하여 오일냉각기나 수냉각기를 사용하고 있다.

오일냉각기는 공작기계의 구동부(스핀들 헤드, 스크류, 기어박스, 절삭유 탱크 등)의 유압작동유나 절삭유를 일정한 원하는 온도로 유지시켜 주는 것으로 열변형을 최소화 하여 가공정밀도를 향상시켜주고 고속가공을 가능하게 해준다.

현재 주로 보급되어 사용되는 산업용 냉각기의 제어방식은 원하는 온도를 얻기 위하여 냉각 시스템의 압축기를 On-Off 제어하는 방식이다. 이 방식은 설정 온도에 대한 냉각유체의 편차가 ±1℃내에서 제어가 되게 한 방식이지만 실제 현장에서의 급격한 부하 변동에 의하여 ±300℃ 이상까지 차이가 난다. 이것은 곧 생산품의 품질 저하로 이어지게 되는 것이다.

또한, 냉각기의 온도 제어 정밀도를 높이기 위해서는 냉각기의 가동과 정지를 수시로 하여야 하며, 시동시 많은 전력을 필요로 하여, 운전비용이 높아지게 될 뿐만 아니라, 시간에 따라 연속적으로 변하는 열부하에 대하여 적절히 대응하지 못하게 되는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 대한민국 등록특허 제10-1198414호의 "인버터를 이용한 산업용 냉각기의 온도 제어 시스템"이 안출되었다.

상기한 선행기술은 인버터(200)를 이용하여 압축기의 회전수를 제어하고, 이를 통해 냉매의 질량 유량을 적극적으로 조절함으로써 오일 출구 온도를 일정하게 유지할 수 있도록 하는 것으로서, 산업기계의 가공부위에 발생하는 열부하를 냉각유체를 이용하여 냉각시키기 위한 냉각계통부(100)와, 상기 냉각계통부(100)에 연결 설치되어 냉각유체의 온도를 제어하기 위한 온도제어부(300), 및 상기 냉각계통부(100)와 온도제어부(300)의 사이에 연결 설치되는 인버터(200)를 포함하여 구성되되, 상기 냉각계통부(100)는 냉각유체를 이용하여 피냉각물을 냉각시키는 증발기(110)와, 상기 증발기(110)에 연결 설치되는 인버터 압축기(120)와, 상기 인버터 압축기(120)에 연결 설치되고 냉각팬(132)이 구비된 응축기(130)와, 상기 응축기(130)에 연결 설치되는 수액기(140) 및 상기 수액기(140)와 증발기(110)의 사이에 연결 설치되는 전자팽창밸브(150)를 포함하여 구성된다.

그러나, 상기한 선행기술은 인버터(200)를 이용한 압축기의 제어 이외의 다양한 변수에 따른 고장상황에는 실시간 대응하지 못하는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-1198414호

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 시뮬레이터를 통해서 냉동기의 설계사양을 기준으로 시뮬레이션 운전을 수행하여 최적의 효율을 위한 운전 기준값을 산출한 후, 상기 시뮬레이터로부터 산출된 운전 기준값을 상기 냉동기의 가동을 위한 운전 설정값으로 입력하기 때문에 냉동기의 설정값을 최적 상태로 세팅할 수 있고, 상기 냉동기의 운전 상태 및 인버터의 가동 상태를 모니터링하여 획득한 운전 데이터를 시뮬레이션 데이터를 비교하여 냉동기의 운전상태가 운전 설정값으로 정상 작동하는를 판단함으로써, 냉동기의 고장유무와 고장부위에 대한 진단을 정확히 수행할 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 냉동기의 비정상 상황에서 냉동기의 가동을 중지하지 않고도 신속한 대응이 이루어지도록 하여 냉동기의 운전관리를 최적화할 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 시뮬레이터가 냉동기의 설계사양을 기준으로 하기 때문에 냉동기의 지속적인 노후화 및 성능저하를 모니터링하고 이에 따른 보정작업을 수행할 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 제어반을 통해 냉매라인의 각종 밸브 개폐 상태 및 온도, 압력을 모니터링 하여 각 밸브의 개폐를 적절히 제어할 수 있고, 인버터를 이용하여 압축기의 회전수를 제어함으로써, 시스템을 안정화시킬 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 외부 열부하 변동에 따라 인버터에 의해 주파수를 변경하여 시시각각으로 대응함으로써 정밀 온도 제어가 가능하기 때문에 압축기의 모터를 on/off 시킬 필요가 없어 압축기의 가동 및 정지시 발생되는 기동 토오크에 의한 소비전력 증가를 줄일 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 경보시스템이 발동되면, 현장 근무자에 의한 초동 대응단계 이후, 방재실에 의한 원인파악 및 조치사항에 따라 제어반을 원격제어하는 2단계 대응조치가 이루어지고, 상기 경보시스템 발동 이후, 일정시간 안에 방재실의 대응이 없는 경우에는, 경보시스템에 의해 설비를 강제로 비상 정지시키는 3단계 대응조치가 이루어지도록 하여 과압 및 과열로 인한 사고와 냉동기의 고장을 미연에 방지할 수 있도록 하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 스크류 압축방식 냉동기; 상기 냉동기의 설계사양을 기준으로 시뮬레이션 운전을 수행하여 최적의 효율을 위한 운전 기준값을 산출하는 시뮬레이터; 상기 시뮬레이터로부터 산출된 운전 기준값을 상기 냉동기의 가동을 위한 운전 설정값으로 입력하고, 냉동기의 운전 상태를 모니터링하여 실시간 제어하는 제어반; 상기 제어반의 신호에 따라 냉동기의 가동 및 주파수를 제어하는 인버터; 상기 냉동기의 모니터링 과정에서 운전 기준값 범위를 벗어나는 비정상 상황 발생 시 이에 따른 경보를 발동하는 경보시스템; 및 상기 제어반을 원격 모니터링하고, 경보시스템 발동시 냉동기를 ON/OFF제어를 포함하는 비정상 원인파악과 조치사항을 제어반에 원격 지시하는 방재실;를 포함하고, 상기 냉동기는, 인버터와 연결되어 제어되어 모터의 가동 주파수가 제어되며 피냉각물로부터 열을 흡수하여 증발한 저온 저압의 기체냉매를 흡입 압축하여 고속 회전에 의해 기체냉매의 압력 및 온도를 상승시켜 상온의 응축기에서 쉽게 액화할 수 있도록 하는 압축기; 상기 압축기에 연결 설치되어 압축기를 거쳐 나온 고온 고압의 기체 냉매를 냉각시켜 저온 저압의 액체 냉매로 변화시키고, 기체 냉매의 냉각을 위한 냉각팬이 구비되며, 출구 측에는 냉매의 유량 측정을 위한 질량 유량계가 설치되는 응축기; 상기 응축기에서 액화한 고압의 액체를 교축작용에 의하여 냉장고 내의 낮은 온도에서 쉽게 기화할 수 있는 압력까지 감압시켜주고, 스테핑 모터에 의한 정밀한 구동이 가능하도록 구성되어 밸브의 개도량이 조절되도록 하는 팽창변; 및 상기 팽창변을 통하여 감압되고 저온인 액체가 주위로부터 열을 흡수하여 기화하며, 내부에 저장되는 저온의 냉각유체를 이용하여 피냉각물을 냉각시키는 증발기;를 포함하고, 상기 압축기, 응축기, 팽창변, 증발기의 입, 출구에는 온도센서가 설치되어 냉각유체의 온도가 실시간 계측되어 제어반으로 전송되어 모니터링 되도록 하며, 상기 시뮬레이터는 냉동기의 설계사양을 기반으로 하고 직전 냉동기의 출력값을 시뮬레이션 설정값으로 입력해서 냉동기의 미래 출력값을 산출하는 제1계산부; 상기 제1계산부로부터 상기 직전 냉동기의 출력값 또는 상기 냉동기의 미래 출력값을 입력받아 냉동기의 가상 제어 파라미터를 산출하는 제2계산부; 및 상기 가상 제어 파라미터를 이용해 냉동기의 운전 기준값을 산출하는 제3계산부;를 포함하고, 상기 경보시스템이 발동되면, 현장 근무자에 의한 초동 대응단계가 진행되고, 이후 방재실에 의한 원인파악 및 조치사항에 따라 제어반을 원격제어하는 2단계 대응조치가 이루어지며, 상기 경보시스템 발동 이후, 일정시간 안에 방재실의 대응이 없는 경우에는, 경보시스템에 의해 설비를 강제로 비상 정지시키는 3단계 대응조치가 이루어지도록 하되,

상기 냉동기의 응축기는 수냉식 응축기로서, 냉각탑으로부터 차가워진 냉각수를 공급받아 고온 고압의 기체 냉매를 냉각시켜 저온 저압의 액체 냉매로 변환하고, 응축기에서 냉매와 열교환을 통해서 따뜻해진 냉각수는 냉각수회수라인을 통해서 냉각탑으로 회수되는 열교환사이클을 형성하고,

상기 제어반은 냉각탑에 설치되는 냉각수 순환펌프의 ON/OFF 작동신호에 따라 냉각팬모터를 연동하여 ON/OFF 작동시키는 냉각수 순환펌프 연동제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 순환펌프 연동형 인버터 스크류 냉동기 제어시스템이 제공될 수 있다.

여기서, 상기 방재실은 냉동기의 비정상 운전 데이터와 원인 및 조치사항에 대한 데이터를 메인서버에 보관하고 다음 비정상 운전 상황에 대응 매뉴얼로 활용하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 방재실은 비정상 원인파악 및 조치사항을 관리자의 관여없이 AI시스템에 의해 처리되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어반은, 시뮬레이터가 냉동기의 설계사양을 기준으로 시뮬레이션 운전을 수행하여 최적의 효율을 위한 압력, 온도, 주파수의 운전 기준값을 산출하는 단계(S10); 상기 시뮬레이터로부터 산출된 운전 기준값을 냉동기의 가동을 위한 운전 설정값으로 제어반에 입력시켜 냉동기의 운전을 수행하는 단계(S20); 상기 제어반의 신호에 따라 인버터가 냉동기의 가동 및 주파수를 제어하는 단계(S30); 상기 냉동기의 운전 상태 및 인버터의 가동 상태를 모니터링하여 운전 데이터를 획득하는 단계(S40); 상기 운전 데이터와 시뮬레이션 데이터를 비교하여 냉동기의 운전상태가 운전 설정값으로 정상 작동하는 지를 판단하는 단계(S50); 상기 판단 결과 냉동기의 운전이 비정상 상태로 판단되면, 경보시스템을 발동하여 방재실에 통보하는 단계(S60); 및상기 경보시스템 발동 이후, 일정시간 안에 방재실의 대응이 없는 경우, 경보시스템에 의해 설비를 강제로 비상 정지시키는 단계(S80);를 수행하며, 상기 S10단계는, 냉동기의 설계사양을 기반으로 하고 직전 냉동기의 출력값을 제1계산부에 시뮬레이션 설정값으로 입력하는 단계(S11); 상기 제1계산부가 냉동기의 미래 출력값을 산출하는 단계(S12); 상기 제2계산부가 제1계산부로부터 상기 직전 냉동기의 출력값 또는 상기 냉동기의 미래 출력값을 입력받아 냉동기의 가상 제어 파라미터를 산출하는 단계(S13); 및 상기 제3계산부가 실제 냉동기의 실측 출력값과 산출하고자 하는 시뮬레이션 단계의 가상 제어 파라미터를 이용하여 냉동기의 운전 기준값을 산출하는 단계(S14);를 포함할 수 있다.

이상에서와 같은 본 발명은 시뮬레이터를 통해서 냉동기의 설계사양을 기준으로 시뮬레이션 운전을 수행하여 최적의 효율을 위한 운전 기준값을 산출한 후, 상기 시뮬레이터로부터 산출된 운전 기준값을 상기 냉동기의 가동을 위한 운전 설정값으로 입력하기 때문에 냉동기의 설정값을 최적 상태로 세팅할 수 있는 이점이 있고, 상기 냉동기의 운전 상태 및 인버터의 가동 상태를 모니터링하여 획득한 운전 데이터를 시뮬레이션 데이터를 비교하여 냉동기의 운전상태가 운전 설정값으로 정상 작동하는를 판단함으로써, 냉동기의 고장유무와 고장부위에 대한 진단을 정확히 수행할 수 있는 효과를 갖는다.

상기한 본 발명은 냉동기의 비정상 상황에서 냉동기의 가동을 중지하지 않고도 신속한 대응이 이루어지도록 하여 냉동기의 운전관리를 최적화할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 시뮬레이터가 냉동기의 설계사양을 기준으로 하기 때문에 냉동기의 지속적인 노후화 및 성능저하를 모니터링하고 이에 따른 보정작업을 수행할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 제어반을 통해 냉매라인의 각종 밸브 개폐 상태 및 온도, 압력을 모니터링 하여 각 밸브의 개폐를 적절히 제어할 수 있고, 인버터를 이용하여 압축기의 회전수를 제어함으로써, 시스템을 안정화시킬 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 외부 열부하 변동에 따라 인버터에 의해 주파수를 변경하여 시시각각으로 대응함으로써 정밀 온도 제어가 가능하기 때문에 압축기의 모터를 on/off 시킬 필요가 없어 압축기의 가동 및 정지시 발생되는 기동 토오크에 의한 소비전력 증가를 줄일 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 경보시스템이 발동되면, 현장 근무자에 의한 초동 대응단계 이후, 방재실에 의한 원인파악 및 조치사항에 따라 제어반을 원격제어하는 2단계 대응조치가 이루어지고, 상기 경보시스템 발동 이후, 일정시간 안에 방재실의 대응이 없는 경우에는, 경보시스템에 의해 설비를 강제로 비상 정지시키는 3단계 대응조치가 이루어지도록 하여 과압 및 과열로 인한 사고와 냉동기의 고장을 미연에 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 종래기술의 인버터를 이용한 산업용 냉각기의 온도 제어 시스템을 개념적으로 나타낸 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 냉각수 순환펌프 연동형 인버터 스크류 냉동기 제어시스템을 도시한 개략도.
도 3은 본 발명에 따른 스크류 냉동기의 구성을 도시한 개략도.
도 4는 본 발명에 따른 제어반의 구성을 도시한 개략도.
도 5는 본 발명에 따른 인버터 스크류 냉동기 제어방법을 설명하기 위한 플로차트.
도 6은 도 5의 시뮬레이션 과정을 설명하는 세부단계 플로차트.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.

이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 2는 본 발명에 따른 냉각수 순환펌프 연동형 인버터 스크류 냉동기 제어시스템을 도시한 개략도이고, 도 3은 본 발명에 따른 스크류 냉동기의 구성을 도시한 개략도이며, 도 4는 본 발명에 따른 제어반의 구성을 도시한 개략도이고, 도 5는 본 발명에 따른 인버터 스크류 냉동기 제어방법을 설명하기 위한 플로차트이고, 도 6은 도 5의 시뮬레이션 과정을 설명하는 세부단계 플로차트이다.

동 도면에서 보는 바와 같은 본 발명은 크게 냉동기(10), 시뮬레이터(20), 제어반(30), 인버터(40), 경보시스템(50), 방재실(60)의 구성을 포함한다.

먼저, 본 발명의 냉동기(10)는, 스크류 압축방식의 냉동기로서, 산업 생산 공정에 사용되는 산업기계의 가공부위에 발생하는 열 부하를 냉각유체(오일)를 이용하여 냉각시키는 역할을 하는 것으로, 스크류 방식의 압축기가 사용되는 냉동기이다. 이때, 스크류 방식 압축기는 서로 맞물려 있는 두 개의 스크류를 모터가 제공하는 회전력으로 연속 회전시켜 압축공기를 생산하고, 사용자가 미리 설정한 저압과 고압을 기준으로 하여 공기 압축기의 흡입밸브를 자동으로 개폐하는 방법으로 운전된다.

이때, 압축기의 흡입밸브가 열려 압축공기가 생산되는 과정을 부하운전이라 하고, 흡입밸브가 닫히고 공회전하는 상태를 무부하운전이라고 한다.

이때, 압축기의 무부하운전이 과다하게 지속되는 경우에는, 압축기에 기계적인 고장이 발생할 수 있는 것은 물론이고, 공회전 상태가 지속됨에 따라 불필요한 에너지 손실이 발생하게 된다.

이와 같은 본 발명의 스크류 압축 방식 냉동기(10)는, 크게 시뮬레이터(20), 응축기(13), 팽창변(15), 증발기(17)로 구성될 수 있다.

상기 압축기(11)는 증발기(17)에 연결 설치되어 피냉각물로부터 열을 흡수하여 증발한 저온 저압의 기체냉매를 흡입 압축하여 고속 회전에 의해 기체냉매의 압력 및 온도를 상승시켜 상온의 응축기(13)에서 쉽게 액화할 수 있도록 하는 역할을 하는 것으로, 본 발명의 인버터(40)와 연결되어 제어된다.

상기 인버터(40)는 압축기(11)의 모터에 공급되는 전원의 주파수를 변경시킴으로써, 압축기(11)의 회전수를 제어할 수 있는데, 이로써 압축기(11)의 모터를 on/off 하지 않고서도 냉각유체의 온도를 적절히 제어할 수 있게 된다.

상기 응축기(13)는 압축기(11)에 연결 설치되어 인버터 압축기(11)를 거쳐 나온 고온 고압의 기체 냉매를 냉각시켜 저온 저압의 액체 냉매로 변화시키는 역할을 하는 것으로, 상기 응축기(13)에는 기체 냉매의 냉각을 위한 냉각팬이 구비된다.

이때, 상기 응축기(13)의 출구 측에는 냉매의 유량 측정을 위한 질량 유량계(미도시)가 설치되고, 증발기(17)와 압축기(11), 응축기(13) 및 팽창변(15)의 입, 출구에는 온도센서(미도시)가 설치되어 냉각유체의 온도가 실시간 계측되어 제어반으로 모니터링 되도록 할 수 있다.

상기 팽창변(15)은 응축기에서 액화한 고압의 액체를 교축작용(일종의 감압작용)에 의하여 냉장고 내의 낮은 온도에서 쉽게 기화할 수 잇는 압력까지 감압시켜주는 밸브로서, 스테핑 모터에 의한 정밀한 구동이 가능하도록 구성되어 밸브의 개도량이 조절되도록 할 수 있다.

상기 증발기(17)는 팽창변을 통하여 감압되고 저온인 액체가 주위로부터 열을 흡수하여 기화하는 장치로서, 내부에 저장되는 저온의 냉각유체를 이용하여 피냉각물을 냉각시키는 역할을 한다. 상기 증발기(17)에는 냉각유체의 온도를 측정하기 위한 온도센서가 구비될 수 있다. 이때 증발된 냉매 증기는 압축기(11)로 흡입된다.

그리고, 상기 압축기(11)와 응축기(13) 사이에는 유분리기가 설치되어 냉매에 포함된 오일을 분리시켜 압축기(11)에 제공급되도록 할 수 있다. 이때, 상기 유분리기와 압축기(11) 사이에는 오일필터가 더 설치되어 불순물이 필터링되도록 할 수 있다.

이때, 상기 압축기(11)를 거친 고온고압의 기체는 응축기(13)를 거치면서 고온고압의 액체로 변화된다.

그리고, 상기 응축기(13)와 팽창변(15) 사이에는 필터 드라이어(filter drier)가 설치될 수 있다.

냉매 속의 수분은 정량 이상이 되면 팽창 밸브나 모세관 등에 동결하여 냉매의 흐름을 막게 되는데, 이처럼 냉동작용을 저해하는 수분을 흡수하는 역할과 필터의 역할을 필터 드라이어를 통해 수행하게 된다.

또한, 상기 필터 드라이어로부터 팽창변(15)으로 이어지는 관로 상에는 충전 냉매량의 부족여부 또는 수분의 혼입상태를 확인할 수 있는 액면계, 스톱밸브, 전자변이 설치될 수 있다. 이때 상기 스톱밸브 및 전자변의 개폐를 제어반(30)에 의해 제어할 수 있다.

이때, 상기 응축기(13)를 거친 고온고압의 액체는 팽창변(15)을 통과하면서 저온저압의 액체로 변화된다.

상기 저온저압의 액체는 증발기(17)를 거치면서 저온저압의 기체로 변화되고 다시 압축기(11)를 거치면서 고온고압의 기체로 변화된다.

이때, 상기 증발기(17)와 압축기(11) 사이의 냉매라인에는 액분리기 및 저압필터가 설치될 수 있고, 액분리기와 저압필터 사이에는 볼밸브가 설치되어 냉매의 흐름을 제어할 수 있다. 이때 볼밸브의 개폐를 제어반(30)에 의해 제어되도록 할 수 있다.

다음으로 상기 냉동기(10)의 설계사양을 기준으로 시뮬레이션 운전을 수행하여 최적의 효율을 위한 운전 기준값을 산출하는 시뮬레이터(20)가 개시된다.

상기 시뮬레이터(20)는 냉동기(10)의 설계사양을 기반으로 하고 직전 냉동기(10)의 출력값을 시뮬레이션 설정값으로 입력해서 냉동기의 미래 출력값을 산출하는 제1계산부(21)와, 상기 제1계산부(21)로부터 상기 직전 냉동기(10)의 출력값 또는 상기 냉동기(10)의 미래 출력값을 입력받아 냉동기(10)의 가상 제어 파라미터를 산출하는 제2계산부(22), 및 상기 가상 제어 파라미터를 이용해 냉동기(10)의 운전 기준값을 산출하는 제3계산부(23)로 구성될 수 있다.

그리고, 상기 시뮬레이터(20)로부터 산출된 운전 기준값을 상기 냉동기(10)의 가동을 위한 운전 설정값으로 입력하고, 냉동기(10)의 운전 상태를 모니터링하여 실시간 제어하는 제어반(30)이 개시된다.

다음, 상기 제어반(30)은 냉동기(10) 및 인버터(40)에 연결 설치되어 냉각유체의 온도를 제어할 수 있도록 하는 역할을 하는 것으로, 상기 제어반(30)은 크게 파워컨트롤부(31), 온도조절부(32), 냉각수 순환펌프 연동제어부(34)를 포함할 수 있다.

상기 파워컨트롤부(31)는 외부로부터 전원을 공급받아 냉동기(10) 및 제어반(300)의 각 구성요소와 인버터(40)에 전원을 공급해주는 역할을 한다.

인버터(40)를 통해 냉동기(10)의 응축기(13)에 구비되는 냉각팬과, 압축기(11)에 전원을 공급하게 되고, 팽창변(15) 및 냉각유체를 순환시키기 위한 순환펌프와, 온도조절부(32)에도 전원을 공급하게 된다.

다음, 상기 온도조절부(32)는 냉각유체의 온도를 감지하여 팽창변(15)의 개도량을 조절하는 역할을 하는 것으로, 스테핑 모터 구동부, 온도측정부, 피엘씨(PLC; Programmable Logic Controller) 및 파워서플라이를 포함할 수 있다.

이때, 본 발명에 따른 냉동기(10)의 응축기(13)는 도 3에서 보는 바와 같이 수냉식 응축기로서, 냉각탑(70)으로부터 차가워진 냉각수를 공급받아 고온 고압의 기체 냉매를 냉각시켜 저온 저압의 액체 냉매로 변환하게 된다.

이때, 응축기(13)에서 냉매와 열교환을 통해서 따뜻해진 냉각수는 냉각수회수라인을 통해서 다시 냉각탑(70)으로 회수되는 열교환사이클을 형성한다.

본 발명의 제어반(30)은 냉각탑(70)에 설치되는 냉각수 순환펌프(71)의 ON/OFF 작동신호에 따라 냉각팬모터(72)를 연동하여 ON/OFF 작동시키는 냉각수 순환펌프 연동제어부(34)를 더 포함할 수 있다.

예컨대, 상기 냉각수 순환펌프 연동제어부(34)는, 상기 냉각수 순환펌프(34a) 작동(ON / OFF) 신호를 설정된 제어값과 비교 연산 및 인가하여 출력되는 제어신호와 연동하여 상기 냉각팬모터(34b)의 전원개폐가 제어되도록 함으로써, 모터의 과열을 방지할 수 있다.

이처럼, 인버터(40)를 이용하여 압축기(11)의 회전수만을 제어할 경우, 압축기(11)의 모터를 on/off 하지 않고서도 냉각유체의 온도를 냉각한도 내에서 조절하여 과도 냉각이 없도록 적절히 제어할 수 있으나, 압축기(11)의 회전수 제어시 냉매의 순환량이 변화하면서 증발기에서의 과열도 변동이 필연적으로 수반되므로, 즉각적인 냉매 순환량에 대응할 수 있도록 하기 위하여 팽창변(15)의 개도를 동시에 제어하여 과열도를 일정하게 제어하게 된다.

즉, 과열도가 0℃ 이하일 경우, 액냉매 유입으로 인한 압축기(11)의 파손이 발생할 수 있고, 과열도가 지나치게 클 경우에는 기체 냉매의 부피가 늘어나므로 인버터 압축기(11)가 순환시키는 냉매의 양이 상대적으로 작아지게 되어 냉각 시스템의 성능계수가 작아질 뿐 아니라 인버터 압축기(11)의 토출온도가 높아지게 되는 부작용이 나타나게 되므로, 인버터(40)를 이용하여 압축기(11)의 회전수를 제어하는 경우, 팽창변(15)의 개도도 동시에 제어하여 과열도를 일정하게 제어할 필요가 있다.

상기 스테핑 모터 구동부는 파워컨트롤부(31)로부터 전원을 공급받아 팽창변(15)에 구비된 스테핑 모터를 구동시키는 역할을 하는 것으로, 피엘씨(PLC)의 제어에 의해 정방향 또는 역방향으로 0~500스텝까지 구동이 가능하여 팽창변(15)의 개도를 정밀하게 조절할 수 있도록 구성된다.

상기 온도측정부는 압축기(11) 출구로 토출되는 냉매(토출가스)의 온도를 측정함으로써 실제 냉매의 온도를 제어하고자 하는 설정온도와 비교할 수 있도록 하는 역할을 하는 것으로, 인버터 압축기(11)의 출구에 설치되어 냉매 온도의 변화에 따라 저항값이 변하도록 하는 열전대(thermo couple)와, 열전대에서 나타나는 저항값을 측정하여 온도로 변환시키는 온도변환기로 구성될 수 있다.

상기 피엘씨(PLC)는 릴레이, 타이머, 카운터 등의 기능을 IC, 트랜지스터 등의 반도체 소자로 대체시켜 기본적인 시퀀스 제어 기능에 연산 기능을 추가하여 프로그램 제어가 가능하도록 한 범용 제어장치를 뜻하는 것으로, 상기 온도측정부로부터 측정된 압축기(11) 출구의 냉매 온도에 따라 스테핑 모터 구동부를 제어함으로써 팽창변(15)의 개도량을 조절할 수 있게 된다.

이때, 상기 피엘씨(PLC)는 비례 제어기(Proportional controller), 비례적분 제어기(Proportional integral controller) 및 비례적분 제어기와 퍼지제어(Fussy control)를 결합한 제어기 중 어느 하나의 방법으로 스테핑모터 구동부를 제어하게 되는데, 상기 비례 제어기는 기준신호와 피드백신호 사이의 차인 오차신호에 적당한 비례상수 이득을 곱해서 제어신호를 만들어내는 것으로 제어시스템의 구현이 용이하다는 장점이 있고, 상기 비례적분 제어기는 오차신호를 적분하여 제어신호를 만들어내는 적분제어를 비례제어와 병렬로 연결하여 사용하는 것으로 제어이득조정이 비교적 쉬우면서도 제어성능이 우수하다는 장점이 있으며, 퍼지제어는 전문가의 제어 지식을 언어적인 형태로 기술한 제어 규칙을 토대로 하여 제어기가 작동하도록 하는 것으로 수학적인 모델링이 필요없고, 전문가의 지식으로 비선형 시스템이나 제어 변수가 많은 시스템에 대한 제어가 용이한 장점이 있다.

그리고, 상기 제어반(30)의 신호에 따라 냉동기(10)의 가동 및 주파수를 제어하는 인버터(40)가 개시된다.

상기 인버터(40)는 주파수 변환에 의해 압축기(11)의 회전수를 제어함으로써 냉매의 질량 유량을 적극적으로 조절하여 냉각유체(오일)의 출구 온도를 일정하게 유지하고 시스템을 안정화시킬 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.

상기 인버터(40)는 압축기(11)의 부하에 따라 주파수 제어에 의해 압축기(11)의 회전속도를 조절하여 부하에 적절히 대응할 수 있도록 함과 동시에 부하게 크게 변하지 않는 운전조건일 때에는 설정온도 근처에서 회전속도를 감소시켜 압축기(11)가 정지되지 않고 계속 운전할 수 있도록 제어한다.

이는 시동 및 정지 시에 발생하는 소비전력 증가를 줄일 수 있도록 하여 절전성능을 개선할 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 인버터(40)는 응축기(13)에 구비되는 냉각팬에 연결 설치되어, 냉각팬으로 공급되는 전원의 주파수를 조절함으로써 냉각팬의 회전속도를 제어할 수 있도록 구성할 수도 있는데, 이는 응축기(13)의 입/출구에 각각 압력센서(미도시)를 설치하고, 상기 압력센서에서 측정되는 압력 중 고압측 압력을 감지하여 응축압력을 안정화시키도록 냉각팬의 회전속도 즉, 회전수를 제어하게 되는 것이다.

따라서, 상기와 같은 냉각팬의 회전속도 제어에 의해 응축압력을 안정화시키고, 팽창변(15) 입구에서 냉매의 과냉각도를 유지시킬 수 있어 냉각시스템을 안정화시킬 뿐만 아니라, 보다 정밀한 온도제어가 가능하도록 한다.

그리고, 상기 냉동기(10)의 모니터링 과정에서 운전 기준값 범위를 벗어나는 비정상 상황 발생 시 이에 따른 경보를 발동하는 경보시스템(50)이 개시된다.

상기 경보시스템(50)이 발동되면, 현장 근무자에 의한 초동 대응과 방재실(60)에 의한 원인파악 및 조치사항에 따라 제어반(30)을 원격제어하는 2단계 대응조치가 이루어지게 된다. 또한, 상기 경보시스템(50) 발동 이후, 일정시간 안에 방재실(60)의 대응이 없는 경우에는, 경보시스템(50)에 의해 설비를 강제로 비상 정지시키는 3단계 대응조치가 이루어지도록 하여 과압 및 과열로 인한 사고와 냉동기의 고장을 미연에 방지할 수 있도록 한다.

그리고, 상기 제어반(30)을 원격 모니터링하고, 경보시스템(50) 발동시 냉동기(10)를 ON/OFF제어를 포함하는 비정상 원인파악과 조치사항을 제어반(30)에 원격 지시하는 방재실(60)이 개시된다.

상기 방재실(60)은 비정상 원인파악 및 조치사항을 관리자의 관여없이 AI시스템에 의해 처리되도록 할 수 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 인버터 스크류 냉동기 제어방법에 대해 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 인버터 스크류 냉동기 제어방법을 설명하기 위한 플로차트로서, 도 4를 참조하면, 시뮬레이터(20)가 냉동기(10)의 설계사양을 기준으로 시뮬레이션 운전을 수행하여 최적의 효율을 위한 압력, 온도, 주파수의 운전 기준값을 산출하는 단계(S10)가 수행된다.

이때, 상기 S10단계는, 이와 같은 시뮬레이터는 냉동기(10)의 설계사양을 기반으로 하고 직전 냉동기(10)의 출력값을 제1계산부(21)에 시뮬레이션 설정값으로 입력하는 단계(S11)와, 상기 제1계산부(21)가 냉동기의 미래 출력값을 산출하는 단계(S12)와, 제2계산부(22)가 제1계산부(21)로부터 상기 직전 냉동기(10)의 출력값 또는 상기 냉동기(10)의 미래 출력값을 입력받아 냉동기(10)의 가상 제어 파라미터를 산출하는 단계(S13); 제3계산부(23)가 실제 냉동기의 실측 출력값과 산출하고자 하는 시뮬레이션 단계의 가상 제어 파라미터를 이용하여 냉동기(10)의 운전 기준값을 산출하는 단계(S14)를 포함할 수 있다.

다음으로 상기 시뮬레이터(20)로부터 산출된 운전 기준값을 냉동기(10)의 가동을 위한 운전 설정값으로 제어반(30)에 입력시켜 냉동기(10)의 운전을 수행하는 단계(S20)가 진행된다.

이를 위해 제어반(30)에는 모니터링을 위한 디스플레이 및 설정값 입력을 위한 조작부(33)가 형성될 수 있다. 이때 상기 디스플레이 및 조작부(33)는 현장 근무자가 냉동기(10)의 운전상태를 육안으로 판단하여 초동 대처할 수 있도록 하는 1단계 대응수단을 제공하는 것이다.

다음으로, 상기 제어반(30)의 신호에 따라 인버터(40)가 냉동기(10)의 가동 및 주파수를 제어하는 단계(S30)가 진행된다.

이때, 상기 인버터(40)는 압축기(11)의 부하에 대응하여 모터의 가동 및 주파수가 제어되도록 함으로써, 압축기(11)의 회전속도를 조절하여 부하에 적절히 대응할 수 있도록 한다.

다음으로, 상기 냉동기(10)의 운전 상태 및 인버터(40)의 가동 상태를 모니터링하여 운전 데이터를 획득하는 단계(S40)가 진행된다.

이때, 상기 냉동기(10)에서 실측되는 운전 데이터는 냉동기 가동시 각 밸브의 상태 및 온도, 압력에 관한 계측 데이터일 수 있다.

상기 운전 데이터와 시뮬레이션 데이터를 비교하여 냉동기의 운전상태가 운전 설정값으로 정상 작동하는를 판단하는 단계(S50)가 진행된다.

상기 판단 결과 냉동기(10)의 운전이 비정상 상태로 판단되면, 경보시스템(50)을 발동하여 방재실(60)에 통보하는 단계(S60)가 진행되고, 방재실(60)에서는 경보시스템(50) 발동에 따른 비정상 원인을 파악하고, 조치사항을 원격으로 제어반(30)에 지시하는 단계(S70)가 진행된다.

이때, 상기 경보시스템(50)이 발동되면, 현장 근무자에 의한 초동 대응과 방재실(60)에 의한 원인파악 및 조치사항에 따라 제어반(30)을 원격제어하는 2단계 대응조치가 이루어지도록 하고, 상기 경보시스템(50) 발동 이후, 일정시간 안에 방재실(60)의 대응이 없는 경우, 경보시스템(50)에 의해 설비를 강제로 비상 정지시키는 단계(S80)가 진행되도록 한다.

또한, 상기 방재실(60)은 냉동기의 비정상 운전 데이터와 원인 및 조치사항에 대한 데이터를 메인서버에 보관하고 다음 비정상 운전 상황에 대응 매뉴얼로 활용할 수 있다.

또한, 상기 방재실(60)은 냉동기(10)가 운전 설정값으로 원활히 작동하는지 판단하고, 작동이 원활하지 않는 경우, 대응 매뉴얼에 따라 새로운 운전 설정값을 입력할 수 있다.

앞서 살펴본 바와 같은 본 발명은 시뮬레이터를 통해서 냉동기의 설계사양을 기준으로 시뮬레이션 운전을 수행하여 최적의 효율을 위한 운전 기준값을 산출한 후, 상기 시뮬레이터로부터 산출된 운전 기준값을 상기 냉동기의 가동을 위한 운전 설정값으로 입력하기 때문에 냉동기의 설정값을 최적 상태로 세팅할 수 있는 이점이 있고, 상기 냉동기의 운전 상태 및 인버터의 가동 상태를 모니터링하여 획득한 운전 데이터를 시뮬레이션 데이터를 비교하여 냉동기의 운전상태가 운전 설정값으로 정상 작동하는를 판단함으로써, 냉동기의 고장유무와 고장부위에 대한 진단을 정확히 수행할 수 있게 된다.

또한, 냉동기의 비정상 상황에서 냉동기의 가동을 중지하지 않고도 신속한 대응이 이루어지도록 하여 냉동기의 운전관리를 최적화할 수 있고, 또한, 시뮬레이터가 냉동기의 설계사양을 기준으로 하기 때문에 냉동기의 지속적인 노후화 및 성능저하를 모니터링하고 이에 따른 보정작업을 수행할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 제어반을 통해 냉매라인의 각종 밸브 개폐 상태 및 온도, 압력을 모니터링 하여 각 밸브의 개폐를 적절히 제어할 수 있고, 인버터를 이용하여 압축기의 회전수를 제어함으로써, 시스템을 안정화시킬 수 있고, 외부 열부하 변동에 따라 인버터에 의해 주파수를 변경하여 시시각각으로 대응함으로써 정밀 온도 제어가 가능하기 때문에 압축기의 모터를 on/off 시킬 필요가 없어 압축기의 가동 및 정지시 발생되는 기동 토오크에 의한 소비전력 증가를 줄일 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 경보시스템이 발동되면, 현장 근무자에 의한 초동 대응단계 이후, 방재실에 의한 원인파악 및 조치사항에 따라 제어반을 원격제어하는 2단계 대응조치가 이루어지고, 상기 경보시스템 발동 이후, 일정시간 안에 방재실의 대응이 없는 경우에는, 경보시스템에 의해 설비를 강제로 비상 정지시키는 3단계 대응조치가 이루어지도록 하여 과압 및 과열로 인한 사고와 냉동기의 고장을 미연에 방지할 수 있게 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

10: 냉동기 11: 압축기
13: 응축기 15: 팽창변
17: 증발기 20: 시뮬레이터
21: 제1계산부 22: 제2계산부
23: 제3계산부 30: 제어반
40: 인버터 50: 경보시스템
60: 방재실 70: 냉각탑

Claims (4)

1. 스크류 압축방식 냉동기; 상기 냉동기의 설계사양을 기준으로 시뮬레이션 운전을 수행하여 최적의 효율을 위한 운전 기준값을 산출하는 시뮬레이터; 상기 시뮬레이터로부터 산출된 운전 기준값을 상기 냉동기의 가동을 위한 운전 설정값으로 입력하고, 냉동기의 운전 상태를 모니터링하여 실시간 제어하는 제어반; 상기 제어반의 신호에 따라 냉동기의 가동 및 주파수를 제어하는 인버터; 상기 냉동기의 모니터링 과정에서 운전 기준값 범위를 벗어나는 비정상 상황 발생 시 이에 따른 경보를 발동하는 경보시스템; 및 상기 제어반을 원격 모니터링하고, 경보시스템 발동시 냉동기를 ON/OFF제어를 포함하는 비정상 원인파악과 조치사항을 제어반에 원격 지시하는 방재실;을 포함하고, 상기 냉동기는, 인버터와 연결되어 제어되어 모터의 가동 주파수가 제어되며 피냉각물로부터 열을 흡수하여 증발한 저온 저압의 기체냉매를 흡입 압축하여 고속 회전에 의해 기체냉매의 압력 및 온도를 상승시켜 상온의 응축기에서 쉽게 액화할 수 있도록 하는 압축기; 상기 압축기에 연결 설치되어 압축기를 거쳐 나온 고온 고압의 기체 냉매를 냉각시켜 저온 저압의 액체 냉매로 변화시키고, 기체 냉매의 냉각을 위한 냉각팬이 구비되며, 출구 측에는 냉매의 유량 측정을 위한 질량 유량계가 설치되는 응축기; 상기 응축기에서 액화한 고압의 액체를 교축작용에 의하여 냉장고 내의 낮은 온도에서 쉽게 기화할 수 있는 압력까지 감압시켜주고, 스테핑 모터에 의한 정밀한 구동이 가능하도록 구성되어 밸브의 개도량이 조절되도록 하는 팽창변; 및 상기 팽창변을 통하여 감압되고 저온인 액체가 주위로부터 열을 흡수하여 기화하며, 내부에 저장되는 저온의 냉각유체를 이용하여 피냉각물을 냉각시키는 증발기;를 포함하며, 상기 압축기, 응축기, 팽창변, 증발기의 입, 출구에는 온도센서가 설치되어 냉각유체의 온도가 실시간 계측되어 제어반으로 전송되어 모니터링 되도록 하며, 상기 시뮬레이터는 냉동기의 설계사양을 기반으로 하고 직전 냉동기의 출력값을 시뮬레이션 설정값으로 입력해서 냉동기의 미래 출력값을 산출하는 제1계산부; 상기 제1계산부로부터 상기 직전 냉동기의 출력값 또는 상기 냉동기의 미래 출력값을 입력받아 냉동기의 가상 제어 파라미터를 산출하는 제2계산부; 및 상기 가상 제어 파라미터를 이용해 냉동기의 운전 기준값을 산출하는 제3계산부;를 포함하고, 상기 경보시스템이 발동되면, 현장 근무자에 의한 초동 대응단계가 진행되고, 이후 방재실에 의한 원인파악 및 조치사항에 따라 제어반을 원격제어하는 2단계 대응조치가 이루어지며, 상기 경보시스템 발동 이후, 일정시간 안에 방재실의 대응이 없는 경우에는, 경보시스템에 의해 설비를 강제로 비상 정지시키는 3단계 대응조치가 이루어지도록 하되,
   상기 냉동기의 응축기는 수냉식 응축기로서, 냉각탑으로부터 차가워진 냉각수를 공급받아 고온 고압의 기체 냉매를 냉각시켜 저온 저압의 액체 냉매로 변환하고, 응축기에서 냉매와 열교환을 통해서 따뜻해진 냉각수는 냉각수회수라인을 통해서 냉각탑으로 회수되는 열교환사이클을 형성하고,
   상기 제어반은 냉각탑에 설치되는 냉각수 순환펌프의 ON/OFF 작동신호에 따라 냉각팬모터를 연동하여 ON/OFF 작동시키는 냉각수 순환펌프 연동제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 순환펌프 연동형 인버터 스크류 냉동기 제어시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 방재실은 냉동기의 비정상 운전 데이터와 원인 및 조치사항에 대한 데이터를 메인서버에 보관하고 다음 비정상 운전 상황에 대응 매뉴얼로 활용하는 것을 특징으로 하는 냉각수 순환펌프 연동형 인버터 스크류 냉동기 제어시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 방재실은 비정상 원인파악 및 조치사항을 관리자의 관여없이 AI시스템에 의해 처리되도록 하는 것을 특징으로 하는 냉각수 순환펌프 연동형 인버터 스크류 냉동기 제어시스템.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제어반은, 시뮬레이터가 냉동기의 설계사양을 기준으로 시뮬레이션 운전을 수행하여 최적의 효율을 위한 압력, 온도, 주파수의 운전 기준값을 산출하는 단계(S10);
   상기 시뮬레이터로부터 산출된 운전 기준값을 냉동기의 가동을 위한 운전 설정값으로 제어반에 입력시켜 냉동기의 운전을 수행하는 단계(S20);
   상기 제어반의 신호에 따라 인버터가 냉동기의 가동 및 주파수를 제어하는 단계(S30);
   상기 냉동기의 운전 상태 및 인버터의 가동 상태를 모니터링하여 운전 데이터를 획득하는 단계(S40);
   상기 운전 데이터와 시뮬레이션 데이터를 비교하여 냉동기의 운전상태가 운전 설정값으로 정상 작동하는 지를 판단하는 단계(S50);
   상기 판단 결과 냉동기의 운전이 비정상 상태로 판단되면, 경보시스템을 발동하여 방재실에 통보하는 단계(S60); 및
   상기 경보시스템 발동 이후, 일정시간 안에 방재실의 대응이 없는 경우, 경보시스템에 의해 설비를 강제로 비상 정지시키는 단계(S80);를 수행하며,
   상기 S10단계는, 냉동기의 설계사양을 기반으로 하고 직전 냉동기의 출력값을 제1계산부에 시뮬레이션 설정값으로 입력하는 단계(S11);
   상기 제1계산부가 냉동기의 미래 출력값을 산출하는 단계(S12);
   상기 제2계산부가 제1계산부로부터 상기 직전 냉동기의 출력값 또는 상기 냉동기의 미래 출력값을 입력받아 냉동기의 가상 제어 파라미터를 산출하는 단계(S13); 및
   상기 제3계산부가 실제 냉동기의 실측 출력값과 산출하고자 하는 시뮬레이션 단계의 가상 제어 파라미터를 이용하여 냉동기의 운전 기준값을 산출하는 단계(S14);를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 순환펌프 연동형 인버터 스크류 냉동기 제어시스템.