KR102619542B1

KR102619542B1 - 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션

Info

Publication number: KR102619542B1
Application number: KR1020230126534A
Authority: KR
Inventors: 박명군; 오광철; 이호석; 명관 이; 최은택
Original assignee: 박명군
Priority date: 2023-09-21
Filing date: 2023-09-21
Publication date: 2023-12-28

Abstract

본 발명은 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션에 관한 것으로, 특히, 태양열 집열기와 축열조 사이에 열매체가 순환하는 열매체 순환 경로를 구성하고, 상기 열매체 순환 경로에 펌프스테이션을 설치하여, 상기 태양열 집열기에서 흡수한 열을 축열조로 순환시켜 태양열을 축열하고 사용하는 태양열 축열 시스템에 있어서,
상기 펌프스테이션은, 케이싱; 상기 순환펌프와, 센싱모듈과, 충진모듈을 포함하여 이루어져 상기 케이싱 내부에 장착되는 열매체순환모듈; 열매체 회수라인에 설치되고, 축열조로 회수되는 열매체 온도를 검출하며, 상기 케이싱 내부에 장착되는 열매체회수모듈; 상기 축열조에 상수를 급수하고 열교환된 온수 및 혼합수를 공급하며, 상기 케이싱 내부에 장착되는 온수순환모듈, 및, 생산열량과 사용열량을 산출하여 나타내고, 상기 태양열 집열기와 축열조 및 각 구성요소의 온도와 동작을 검출하여 나타내고, 순환펌프와 온도센서의 정상동작 여부와 상태를 나타내고, 순환펌프의 동작을 제어하여 축열 동작을 수행하고, 태양열 집열기와 축열조 및 펌프스테이션이 과열되는 것을 방지하고, 여름철 축열조가 끓어 넘치는 것을 방지하고, 겨울철 동파되는 것을 방지하도록 제어하고, 원격제어장치와 통신을 수행하여 원격 모니터링이 가능하도록 하는 컨트롤러;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션 및 그 제어방법이다.
이러한 본 발명은 특히, 생산열량을 이용하여 축열 동작을 행함으로써 축열 효율을 향상시키는 효과가 있고, 사용열량을 이용하여 사용 효율을 향상시키는 효과 및 원격 모니터링을 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 펌프스테이션의 구성을 단순화하는 효과가 있고, 태양열 집열기와 축열조 및 펌프스테이션의 과열을 방지하고, 여름철 축열조의 끓어 넘침을 방지하는 있는 효과가 있다.
또한, 순환펌프, 유량센서, 온도센서, 압력센서와 같은 각 구성요소의 정상 동작 여부 및 열매체 누수 여부를 알 수 있는 효과가 있다.
또한, 순환펌프의 동작 속도를 가변 제어함으로써 축열 효율을 향상시킬 수 있음은 물론, 소프트 스타팅 제어를 통해 열 충격을 방지할 수 있는 효과 등이 있다.

Description

원격 모니터링 태양열 펌프스테이션{Remotely monitored solar thermal pump station}

본 발명은 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션에 관한 것으로, 특히, 태양열 집열기에서 집열하여 생산하는 생산열량을 산출하여 이 생산열량으로 순환펌프의 동작을 제어하여 효율적인 축열 동작이 이루어지도록 하고, 사용자가 사용하는 사용열량을 산출하여 상기 생산열량과 함께 모니터링 할 수 있도록 함으로써 사용 효율을 높이고 다양한 이용이 가능하도록 한 것으로, 특히 RE100(renewable 100)에 대비하여 재생에너지 양을 정확히 알 수 있도록 한 것이다.

또한, 태양열 축열 동작을 수행하는 구성요소를 열매체순환모듈로 통합하고, 온수를 공급하는 구성요소를 온수순환모듈로 통합하여 펌프스테이션을 구성함으로써, 태양열 축열 동작과 급탕 제어를 할 수 있음은 물론, 원격에서 그 동작을 제어할 수 있도록 한 것이다.

또한, 태양열 집열기와 축열조 및 펌프스테이션의 과열을 방지하고, 여름철 넘쳐나는 축열량으로 인한 축열조의 끓어 넘침을 방지할 수 있도록 한 것이다.

또한, 순환펌프, 유량센서, 온도센서, 압력센서와 같은 각 구성요소의 정상 동작 여부 및 열매체 누수 여부를 나타내고, 이에 대한 데이터와 상기 생산열량 데이터 및 사용열량 데이터를 관제시스템(또는 사용자)에서 모니터링할 수 있도록 한 것이다.

또한, 순환펌프의 속도를 가변 제어함으로써 축열 효율을 향상시킬 수 있음은 물론, 소프트 스타팅(soft starting) 제어를 통해 열 충격을 방지할 수 있도록 한 것이다.

주지하다시피 태양열 축열 시스템은 태양열 집열기를 통해 흡수한 열을 축열조에 저장하여 사용하는 시스템으로, 순환펌프를 사용하지 않는 자연순환식과 순환펌프를 사용하는 강제순환식이 있다.

강제순환식 태양열 축열 시스템은 태양열 집열기, 축열조, 열교환기, 순환펌프를 필수 구성요소로 하여 구성된다.

도2는 내부에 열매체 열교환코일(22)과 온수 열교환코일(21)을 갖는 축열조를 이용하여 구성한 종래 강제순환식 태양열 축열 시스템의 일례를 나타낸 것으로, 도면에서 도시되는 바와 같이, 태양열 집열기(10)와 열매체 열교환코일(22) 사이에 열매체가 순환하는 열매체 순환 경로를 구성한 후, 상기 열매체 순환 경로에 순환펌프(51) 등을 설치하여 구성된다.

이를 다시 상세히 설명하면 다음과 같다.

도2에서 보는 바와 같이, 태양열 집열기(10) 상단과 열매체 열교환코일(22) 상단에 열매체 회수라인(221)을 설치하고, 태양열 집열기(10) 하단과 열매체 열교환코일(22) 하단에 열매체 유출라인(22b)을 설치하여 열매체 순환 경로를 구성한다.

이후, 상기 열매체 유출라인(22b)에 열매체를 순환시키는 순환펌프(51)와, 열매체를 주입하기 위한 필링밸브(42), 체크밸브(43) 및 드레인밸브(44)를 설치하고, 상기 순환펌프(51) 상부에 안전변(41)과 팽창탱크(52)를 설치하고, 상기 집열기(10) 상부와 축열조 상부 및 축열조 하부에 온도센서(31,32,33)을 각각 설치한다. 도면 중 미설명 부호 (34)는 외부 온도를 검출하는 외기 온도센서이다.

또한, 온수 열교환코일(21) 하단에 냉수가 유입되는 냉수 유입라인(21b)을 연결하고, 열교환코일(21) 상단에 열교환 되어 가열된 온수가 출력되는 온수 유출라인(21a)을 연결한 후, 믹싱밸브(23)를 연결하여 사용자가 설정된 온도의 혼합수가 출력되도록 혼합수 유출라인(21c)을 연결하여 태양열 축열 시스템을 구성한다.

이와 같이 구성된 종래 태양열 축열 시스템은, 상기 집열기(10)에서 태양열을 흡수해 가열된 열매체를 순환펌프(51)를 통해 열매체 열교환코일(22)로 순환시켜 열에너지를 교환함으로써 축열조(20)에 축열하게 된다.

이때, 상기 순환펌프(51)는 집열기(10)의 온도와 축열조(20)의 온도를 검출하여 그 온도차에 따라 상기 순환펌프(10)를 온(on)/오프(off) 시켜 열매체를 순환시킨다.

상기 축열조(20)에 저장된 열에너지는 온수 열교환코일(21)을 통해 급수되는 물에 전달되어 뜨거운 물을 유출시키게 된다.

즉, 냉수 유입라인(21b)을 통해 유입된 냉수가 온수 열교환코일(21)을 거쳐 가열된 후, 믹싱밸브(23)에서 설정된 온도가 되도록 믹싱되어, 혼합수 유출라인(21c)을 통해 유출됨으로써 사용자가 설정한 온도의 물(혼합수)을 공급하게 된다.

상기 혼합수 유출라인(21c)을 통해 유출된 혼합수는 급탕이나 난방에 사용된다.

그러나, 상기와 같이 구성된 종래의 태양열 축열 시스템은, 첫째, 생산열량이나 사용열량을 정확히 알 수 없어 RE100과 같은 정책에 능동적으로 대처할 수 없다는 문제점이 있고, 둘째, 집열기, 축열조 및 각 구성요소가 가열되어 소손 및 파손된다는 문제점이 있고, 셋째, 작업이 어렵고 시간 및 비용이 많이 소요된다는 문제점이 있고, 넷째, 정밀 제어가 어려워 축열 효율이 저하된다는 문제점이 있고, 다섯째, 순환펌프 기동 동작으로 인한 열 충격이 발생한다는 문제점이 있고, 여섯째, 축열조의 온도 검측이 정밀하지 않아 축열 효율이 저하된다는 문제점 및, 일곱째, 공간을 많이 차지하게 된다는 문제점 등이 있었다.

이를 다시 상세히 설명하면 다음과 같다.

주지하다시피 종래 태양열 축열 시스템은 집열기에서 생산하는 생산열량이나 사용자가 축열조에 저장된 열량을 사용하는 사용열량을 정확하게 알 수 없어 이에 대한 능동적인 대체가 어렵다는 문제점이 있었다. 예를 들어, 생산열량에 따라 순환모터의 속도를 제어하여 효율적인 축열동작이 이루어지도록 할 수 있음은 물론, 사용열량을 검출하여 현재 축열조에 저장된 열량을 산출하여 사용열량 사용 효율을 높일 수 있음에도 이를 구현하기가 용이하지 않다는 문제점이 있었다.

또한, 기업에서 사용하는 전력의 100%를 모두 재생에너지로 충당하겠다는 RE100을 시행함에 있어서 생산열량이나 사용열량에 대한 기준점 제시가 어려워 능동적인 대처가 용이하지 않다는 문제점 등이 있었다.

또한, 종래 태양열 축열 시스템은 집열기와 축열조의 온도차가 설정된 값 이상이 되지 않거나, 또는 축열조의 온도가 설정된 값 이상이 되면 순환펌프를 동작시키지 않음으로 인해, 집열기의 온도가 지속적으로 올라가게 되는 문제점 등이 있었다. 즉, 종래 순환펌프는 집열기와 축열조의 온도 차이가 일정 온도 이상이 되어야 작동하게 설정되어 있는데, 여름철과 같이 축열이 충분히 진행된 상태에서는 집열기와 축열조의 온도 차이가 거의 없어서 순환펌프가 동작하지 않게 된다. 이때 집열기에 태양광이 지속적으로 입사되면 집열기의 온도가 지속적으로 올라가 130℃ 이상의 온도까지 이르게 되어 집열기의 성능을 저하시킴은 물론 파손시키게 된다.

또한, 상기 집열기에서 전도되는 열이 각 구성요소에 전달되어 해당 구성요소를 소손 및 파손시키게 된다.

예를 들어, 집열기와 가깝게 설치되는 안전변은 상기 집열기에서 전도되는 고열로 인해 패킹에 충격이 가해져 터지는 경우가 빈번히 발생된다는 문제점 및, 각 구성요소를 연결할 때 사용한 테프론 테이프에도 열충격이 지속적으로 가해져 열화 현상이 가속화되고, 이로인해 특성이 변화하여 결국 누수가 발생하게 된다는 문제점 등이 있었다.

또한, 종래 태양열 축열 시스템의 경우에는 여름철과 같이 집열량이 많을 경우에는 축열조의 온도가 과도하게 올라가고 이로 인해 축열조가 소손 및 파손된다는 문제점 등이 있었다. 따라서 축열조 위에 보조탱크를 설치한 후, 축열조의 온도가 높아져서 물이 끓어 넘치게 되면 이를 상기 보조탱크로 배출하여 보호하는 장치가 고려되어 사용되고 있으나. 이 경우 끓어 넘치는 양이 너무 많아 필요 이상의 물자원이 낭비된다는 문제점 등이 있었다.

한편, 종래 태양열 축열 시스템을 구성하는 구성요소들은 기성 제품을 구입하여 조립하여 사용하게 되는데, 조달되는 구성요소들의 구경이 서로 맞지 않을 경우에는 이경니플 등을 사용하여 서로 다른 구경을 맞추게 된다.

이때, 각 구성요소들을 결합할 경우에는 새는 것을 방지하기 위해 테프론 테이프를 일정한 두께로 감은 후 결합하게 된다. 도3은 종래 태양열 축열 시스템 중 순환펌프와 그 주변 구성요소의 실 구성예를 나타낸 사진으로, (42)는 필링밸브filling valve), (44)는 드레인밸브(drain valve), (43)은 체크밸브(check valve), (45)는 센서가 장착되는 센서웰(sensor well), (51)은 순환펌프를 각각 나타낸 것이다.

그러나 상기와 같이 테프론 테이프를 사용하여 구성요소를 연결하면 각 구성요소를 연결할 때 사용한 테프론 테이프에서 누수가 발생된다는 문제점이 있었다. 특히, 테프론 테이프의 두께를 일률적으로 하였다 하더라도 고온과 저온이 반복되는 사용 환경에서 그 기능이 저하되어 오랜 시간 사용 시 누수 발생의 원인이 된다는 문제점이 있음은 물론, 이경니플 같은 별도의 부품을 사용하여야 함으로 인해 비용이 상승하고, 작업 시간이 늘어남은 물론, 크기가 커진다는 문제점 등이 있었다.

도4는 종래 태양열 시스템 구성의 일부분을 나타낸 것으로, (A)로 구획된 부분은 열매체를 순환시키기 위해 설치된 구성요소를 나타내고, (B)로 구획된 부분은 온수를 순환시키기 위해 설치된 구성요소를 나타내는 것으로, 상기와 같은 이유로 인하여 사진에서 보는 바와 같이 필요 이상이 많은 공간과 부품이 사용됨은 물론, 이로 인해 작업 시간이 길어지고, 가격이 올라가며 내구성이 저하된다는 문제점 등이 있었다.

또한, 종래의 태양열 축열 시스템의 경우에는 집열기의 온도와 축열조의 온도를 검출하여 그 차가 일정 온도 이상일 경우에(예: 10℃) 순환펌프를 온시키고, 일정 온도 이하일 경우에(예: 5℃) 오프 시키게 되는데, 이로 인해 정밀 제어가 어려워 축열 효율이 저하된다는 문제점이 있음은 물론, 순환펌프가 온/오프 제어됨으로 인해 열충격이 발생된다는 문제점 등이 있었다.

즉, 일정 온도차가 발생되면 순환펌프를 속도 100%로 온시키고, 온도차가 일정 온도 이하게 되면 순환펌프의 동작을 오프시키는 동작을 반복시키게 되는데, 이로 인해 각 온도차에 따른 정밀 제어가 어렵다는 문제점 등이 있었다.

또한, 순환펌프 기동 시 가동율 100%로 동작시킴으로 인해 구성요소에 열충격이 발생된다는 문제점이 있어, 이를 방지하기 위해 유자관과 같은 별도의 부품을 사용하여야 한다는 문제점 등이 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 특히, 태양열 축열 시스템의 생산열량과 사용열량을 산출하여 효율적인 축열 동작 및 사용이 이루어지도록 하고, 원격 모니터링 할 수 있도록 한 "원격 모니터링 태양열 펌프스테이션"을 제공하기 위한 것이다.

또한, 태양열 축열 동작을 수행하는 구성요소를 열매체순환모듈로 통합하고, 온수를 공급하는 구성요소를 온수순환모듈로 통합하여 펌프스테이션을 구성함으로써, 구성요소를 간단히 하고, 태양열 집열기와 축열조 및 펌프스테이션의 과열을 방지하고, 여름철 넘쳐나는 축열량으로 인한 축열조의 끓어 넘침을 방지할 수 있도록 한 것이다.

또한, 순환펌프 정상 동작 여부, 열매체 누수 여부 및, 온도센서, 유량센서, 압력센서 등의 정상동작 여부를 검출하여 나타낼 수 있도록 한 것이다.

또한, 순환펌프의 동작을 가변 제어하고, 순환펌프 기동 시 점진적으로 속도가 높아지도록 소프트 스타팅 제어함으로써, 열 충격을 방지할 수 있도록 한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 "원격 모니터링 태양열 펌프스테이션"은, 태양열 집열기와 축열조 사이에 열매체가 순환하는 열매체 순환 경로를 구성하고, 상기 열매체 순환 경로에 펌프스테이션을 설치하여, 상기 태양열 집열기에서 흡수한 열을 축열조로 순환시켜 태양열을 축열하고 사용하는 태양열 축열 시스템에 있어서,

상기 펌프스테이션은,

케이싱; 상기 축열조에서 집열기로 순환하는 열매체 유출라인에 설치되며, 열매체를 순환시키는 순환펌프와, 이 순환펌프 상단에 결착되며 일체로 형성된 몸체에 온도와 압력을 검출하는 장치와 안전변이 장착되는 센싱모듈과, 상기 순환펌프 하단에 결착되며 일체로 형성된 몸체에 필링밸브와 개폐밸브와 드레인밸브가 장착되는 충진모듈을 포함하여 이루어져 상기 케이싱 내부에 장착되는 열매체순환모듈;

상기 집열기에서 축열조로 회수되는 열매체 회수라인에 설치되며, 상기 집열기에서 열교환이 이루어져 축열조로 회수되는 열매체 온도를 검출하며, 상기 케이싱 내부에 장착되는 열매체회수모듈;

상기 축열조에 상수를 급수하고 열교환된 온수 및 혼합수를 공급하며, 상기 케이싱 내부에 장착되는 온수순환모듈; 및,

첫째, 상기 열매체순환모듈을 순환하는 열매체의 온도와, 열매체회수모듈을 순환하는 열매체의 온도와 유량을 검출하여 생산열량을 산출하고, 둘째, 상기 온수순환모듈을 통해 축열조에 급수되는 상수의 온도와, 혼합수의 온도와 유량을 검출하여 사용열량을 산출하고, 셋째, 순환펌프와 온도센서의 정상동작 여부와 상태 및 각 구성요소의 온도와 동작을 검출하여 나타내고, 넷째, 축열 동작을 수행하고, 다섯째, 태양열 집열기와 축열조 및 펌프스테이션이 과열되는 것을 방지하고, 여섯째, 여름철 축열조가 끓어 넘치는 것을 방지하고, 일곱째, 겨울철 동파되는 것을 방지하도록 제어하고, 여덟째, 원격제어장치와 통신을 수행하여 생산열량과 사용열량 및 동작 상태에 대한 데이터를 교환하여 원격 모니터링 기능을 제공하는 컨트롤러;를 포함하여 구성됨을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

상기 구성에 있어서, 상기 펌프스테이션의 컨트롤러에 의해 동작되어 열매체를 방열시키는 방열부;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명 "원격 모니터링 태양열 펌프스테이션"은 특히, 생산열량을 이용하여 축열 동작을 행함으로써 축열 효율을 향상시키는 효과가 있고, 사용열량을 이용하여 사용 효율을 향상시키는 효과 및 원격 모니터링을 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 펌프스테이션의 구성을 단순화하는 효과가 있고, 태양열 집열기와 축열조 및 펌프스테이션의 과열을 방지하고, 여름철 축열조의 끓어 넘침을 방지하는 있는 효과가 있다.

또한, 순환펌프, 유량센서, 온도센서, 압력센서와 같은 각 구성요소의 정상 동작 여부 및 열매체 누수 여부를 알 수 있는 효과가 있다.

또한, 순환펌프의 동작 속도를 가변 제어함으로써 축열 효율을 향상시킬 수 있음은 물론, 소프트 스타팅 제어를 통해 열 충격을 방지할 수 있는 효과 등이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션의 구성을 나타낸 시스템 구성도,
도 2는 종래 태양열 축열 시스템을 나타낸 구성도,
도 3은 종래 태양열 축열 시스템 중 일부 구성요소의 조립 상태를 나타낸 사진,
도 4는 종래 태양열 축열 시스템 중 열매체순환 구성요소와 온수순환 구성요소를 타나낸 사진,
도 5는 본 발명에 따른 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션의 설치 상태를 나타낸 태양열 축열 시스템 구성도,
도 6은 본 발명에 따른 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션의 일 실시예를 나타낸 구성도,
도 7은 본 발명에 따른 센싱모듈의 일 실시예를 나타낸 요부단면도,
도 8은 도6의 정면도,
도 9는 본 발명에 따른 센서 설치 돌출부의 가공 상태의 일 실시예를 나타낸 요부단면도,
도 10은 본 발명에 따른 센싱모듈의 다른 실시예를 나타낸 정면도,
도 11은 본 발명에 따른 충진모듈의 일 실시예를 나타낸 요부단면도,
도 12는 본 발명에 따른 충진모듈의 다른 실시예를 나타낸 요부단면도,
도 13은 본 발명 중 센싱모듈과 충진모듈이 순환모터에 장착된 실시예를 나타낸 정면도,
도 14는 본 발명 중 온수순환모듈의 일 실시예를 나타낸 구성도,
도 15는 본 발명에 따른 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션의 일 실시예를 나타낸 구성도,
도 16은 본 발명에 따른 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션의 다른 실시예를 나타낸 구성도,
도 17은 본 발명에 따른 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션의 장착 상태를 나타낸 일측면도,
도 18은 본 발명에 따른 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션의 열매체 순환 경로와 물 순환 경로를 나타낸 일측면도,
도 19는 본 발명에 따른 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션의 구성을 나타낸 블록도,
도 20은 본 발명에 따른 관제시스템의 일 실시예를 나타낸 시스템 구성도,
도 21은 본 발명에 따른 표시부 초기화면의 일 실시예를 나타낸 도면,
도 22는 본 발명에 따른 표시부 설정화면의 일 실시예를 나타낸 도면,
도 23은 본 발명에 따른 스마트폰 모니터링 화면의 일 실시예를 나타낸 도면
도 24는 본 발명에 따른 관제시스템의 모니터링 화면의 일 실시예를 나타낸 도면,
도 25는 본 발명에 따른 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션의 제어방법을 나타낸 신호흐름도.

본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 중복되거나 발명의 의미를 한정적으로 해석되게 할 수 있는 부가적인 설명은 실시예를 설명함에 있어서 생략될 수 있다.

구체적인 설명에 앞서, 본 명세서상에 비록 단수적 표현으로 기재되어 있을지라도 국어사용에 있어서 단수/복수를 명확하게 구분 짓지 않고 사용되는 환경과 당해 분야에서의 통상적인 용어 사용 환경에 비추어, 발명의 개념에 반하지 않고 해석상 모순되거나 명백하게 다르게 뜻하지 않는 이상 복수의 표현을 포함하는 의미로 사용된다. 또한, 본 명세서에 기재되었거나 기재될 수 있는 '포함한다', '갖는다', '구비한다', '포함하여 이루어진다' 등은 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 구성요소 또는 그들 조합의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는, 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만 구성요소들이 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소도 제1구성요소로 명명될 수 있다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것으로, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 기술적 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 밝혀둔다.

이하 본 발명의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

태양열 펌프스테이션(300)

본 발명의 기술적 사상에 따른 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션의 구성1은, 도5, 도6, 도15에서 도시되는 바와 같이, 케이싱(301)에 장착된 열매체순환모듈(300a)과 열매체회수모듈(300b)과, 온수순환모듈(300c) 및 컨트롤러(400)를 포함하여 구성된다.

즉, 케이싱(301) 내부에 열매체순환모듈(300a)과, 열매체회수모듈(300b)과, 온수순환모듈(300c)을 장착하여 멀티라인을 구성한 후, 표시부(430)가 노출되도록 컨트롤러(400)를 장착하여 구성한다.

상기 구성에 있어서, 상기 펌프스테이션의 컨트롤러(400)에 의해 동작되어 열매체를 방열시키는 방열부(500)를 더 포함하여 구성할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션은 컨트롤러에서 상기 열매체순환모듈(300a)과, 열매체회수모듈(300b)과 온수순환모듈(300c)의 동작을 제어하여 상기 집열기(100)에서 집열된 열에너지를 축열조(200)에 축열하여 사용하도록 제어하고, 각 구성요소의 과열을 방지하도록 하며, 원격제어장치(600)와 통신을 수행하여 원격 모니터링 및 제어를 수행하게 한다.

이하, 각 구성요소에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

열매체순환모듈(300a)

열매체순환모듈(300a)은, 도13에서 도시되는 바와 같이, 순환펌프(320) 상단에 유니온 커플링을 통해 센싱모듈(310)을 결착하고, 상기 순환펌프(320) 하단에 유니온 커플링을 통해 충진모듈(330)을 결착하여 구성된다.

충진센싱모듈(330) 하단에는 열매체순환모듈 유량센서(352)를 장착하여 유량을 검출하도록 구성한다.

상기 센싱모듈(310)은 일체로 형성된 몸체에 온도와 압력을 검출하는 장치와 안전변이 장착하여 구성된다.

상기 센싱모듈(310)의 몸체는 주물성형 또는 파이프 가공 및 용접 또는 환봉을 가공 용접하고 절삭 가공하는 방법 등 여러 방법으로 제작될 수 있으나 본 발명에서는 주물 제작으로 일체로 성형되는 것이 바람직하다.

도7과 도8은 센싱모듈(310)의 일 실시예를 나타낸 것으로 도면에서 도시되는 바와 같이,

메인관(310a);

상기 메인관(310a) 상부에 일체로 수평 연장된 분기관(310b);

상기 분기관(310b)에서 연장된 안전변 설치관(310c);

상기 분기관(310b)에 마련된 압력계 설치 돌기(310f);

상기 분기관(310b)에 마련된 밸브 설치 돌기(310g);

상기 메인관(310a)에 마련된 온도계 설치 돌기(310e);

상기 메인관(310a) 하부에 일체로 마련된 센서 설치 돌출부(310d);

상기 메인관(310a) 상단에 마련된 상부 유니온커플링(310h); 및,

상기 메인관(310a) 하단에 마련된 하부 유니온커플링(310i);를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 안전변 설치관(310c)에는 안전변(351)을 장착하고, 상기 압력계 설치 돌기(310f)에는 외면에서 유로까지 천공하여 압력계(312)를 장착하고, 상기 밸브 설치 돌기(310g)에는 개폐밸브(313)를 구성하여 팽창탱크(353)를 장착하고, 상기 온도계 설치 돌기(310e)에는 온도계(311)를 장착하고, 상기 센서 설치 돌출부(310d)에는 홈을 내어 온도센서(314)를 장착한다.

설명에 있어서, 온도계는 온도를 지시계로 나타내는 아날로그 온도 측정 장치를 말하고, 온도센서는 온도를 디지털 신호로 나타내는 온도 측정 장치로 구분하여 사용한다. 마찬가지로, 압력계는 압력을 지시계로 나타내는 아날로그 압력 측정 장치를 말하고, 압력센서는 압력을 디지털 신호로 나타내는 압력 측정 장치로 구분하여 사용한다. 이하 같다.

상기 센서 설치 돌출부(310d)에는, 도9에서 도시되는 바와 같이, 접촉면을 중심으로 열매체가 머물도록 하는 정체요홈(310k)이 구비되고, 센서가 끼워지는 핀홀(310j)이 절삭가공 되어 형성됨을 특징으로 한다.

상기 정체요홈(310k)은 검출면을 중심으로 형성되는 홈으로써, 유로를 따라 흐르는 열매체가 검출면 주변에서 오랜 시간 머물면서 열매체의 정확한 온도가 검출되도록 한다.

상기 핀홀(310j)은 주물 성형을 통해 제작되는 센서 설치 돌출부(310d)에 후가공, 특히 드릴링 작업으로 형성하게 되는데, 접촉면의 두께는 최소만 남겨두어 센서가 열매체에 가장 근접되고, 아울러 최소 두께로 정확한 온도 측정이 가능하도록 구성된다.

도10는 열매체순환모듈의 다른 구성예를 나타낸 것이다.

상기 충진모듈(330)은 일체로 형성된 몸체에 필링밸브(331)와 개폐밸브(332)와 드레인밸브(333)를 구성하여 이루어진다.

상기 충진모듈(330)의 몸체는 주물성형 또는 파이프 가공 및 용접 또는 환봉을 가공 용접하고 절삭 가공하는 방법 등 여러 방법으로 제작될 수 있으나 본 발명에서는 주물 제작으로 일체로 성형되는 것이 바람직하다.

이러한 충진모듈(330)은 도11 내지 도13에서 도시되는 바와 같이,

메인관(330a);

상기 메인관(310a)에 일체로 수평 연장된 제1분기관(310b);

상기 메인관(310b)에 일체로 수평 연장된 제2분기관(310c);

상기 제1분기관(310b)에 마련된 필링밸브 설치 돌기(310g);

상기 제2분기관(310b)에 마련된 드레인밸브 설치 돌기(310h); 및,

상기 메인관(310a)에 마련된 개폐밸브 설치 돌기(310f);를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 필링밸브 설치 돌기(310g)에는 필링밸브(331)를 구성하고, 상기 드레인밸브 설치 돌기(310h)에는 드레인밸브(333)를 구성하고, 상기 개폐밸브 설치 돌기(310f)에는 개폐밸브(332)를 구성한다. 상기 개폐밸브(332)는 체크밸브, 또는 볼밸브로 구성됨이 바람직하다.

도면 중 미설명 부호 (330d)는 센서 설치 돌출부, (330e)는 온도계 설치 돌기를 각각 나타낸다.

열매체회수모듈(300b)

열매체회수모듈(300b)은, 도6과 도15에서 도시되는 바와 같이, 열매체 회수라인(221)에 설치되어, 집열기(100)에서 축열조(200)로 회수되는 열매체의 온도를 측정하는 회수모듈 온도계(341)와 회수모듈 온도센서(342)를 포함하여 구성된다.

이 열매체회수모듈(300b)에는 필요에 따라 에어 세퍼레이터(미도시), 유량계, 압력계가 선택적으로 더 포함되어 구성될 수 있다.

상기 센싱모듈 온도센서(314)와 회수모듈 온도센서(342)와 열매체순환모듈 유량센서(352)에서 검출한 값으로부터 생산열량을 산출한다.

온수순환모듈(300b)

상기 온수순환모듈은, 도5와 도14에서 도시되는 바와 같이,

상기 축열조(200)의 온수 열교환코일(210) 상단의 온수 유출라인(211)에 믹싱밸브(372)의 온수 입수관을 연결하고,

상기 온수 열교환코일(210) 하단의 냉수 유입라인(212)과 상기 믹싱밸브(372)의 냉수 입수관을 연결하여 냉수가 입수되도록 하여,

상기 믹싱밸브(372)에 의해 혼합된 혼합수가 혼합수 유출라인(213)을 통해 출수되도록 구성됨을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

상기 믹싱밸브는, 전자적인 제어신호에 의해 온도를 설정할 수 있는 전자식 믹싱밸브로 구성되어 컨트롤러에서 출력되는 제어신호에 출력되는 혼합수의 온도를 제어할 수 있음을 특징으로 한다. 이러한 전자식 믹싱밸브(372)는 원격지에서 전송하는 제어신호를 통해 혼합수의 온도를 제어할 수 있다.

도면 중 미설명 부호 (371)은 냉수의 온도를 검출하는 온수모듈 제1온도센서, (373)는 혼합수의 온도를 검출하는 온수모듈 제1온도센서, (374)는 혼합수의 온도를 표시하는 온도계, (375)는 T자형 밸브, (376)은 온수순환모듈 유량센서를 각각 나타낸다.

방열부(500)

방열부(500)는, 도5에서 도시되는 바와 같이, 열매체 회수라인(221)에 3방밸브(510)를 통해 외부 열교환기(520)를 장착하여 구성한다. 방열팬(530)은 상기 열교환기(520)에 바람을 보내어 방열 효율을 향상시키기 위한 것이다.

이러한 방열부(500)는 열매체를 상기 열교환기(520)로 우회시킴으로써 방열 효과를 향상시키기 위한 것으로, 컨트롤러(400)의 제어에 의해 동작한다.

즉, 컨트롤러(400)에서 수행하는 과열방지단계(S130)에서 과열방지기능을 수행할 시 열매체의 온도를 저하시킴으로써, 집열기(100)나 축열조(200) 및 펌프스테이션(300)의 과열을 방지하고, 여름철과열방지단계(S134) 수행 시 축열조(200)의 온도를 낮추어 끓어 넘침을 방지하는 동작을 수행한다.

펌프스테이션 컨트롤러(400)

컨트롤러는, 도19에서 도시되는 바와 같이, 센서부(410)와, 스위치부(420)와, 표시부(430)와, 데이터저장부(450)와, 통신부(460)와, 출력제어부(470)를 제어부(440)에 접속하여 구성된다. 전원공급부(480)는 상기 각 구성요소에 동작전원을 공급한다. 상기 통신부(460)는 필요에 따라 선택적으로 구성된다.

상기 센서부(410)는, 하나 이상의 온도센서로 이루어진 온도센서부(411), 하나 이상의 유량센서로 이루어진 유량센서부(412) 및, 하나 이상의 압력센서로 이루어진 압력센서부(413)로 구성된다.

상기 온도센서부(411)는, 집열기(100)의 온도를 검출하는 집열기 온도센서(361), 축열조(200) 상부의 온도를 검출하는 축열조 상부온도센서(362), 축열조(200) 하부의 온도를 검출하는 축열조 하부온도센서(363), 열매체 유출라인(222)의 온도를 검출하는 센싱모듈 온도센서(314), 열매체 회수라인(221)의 온도를 검출하는 회수모듈 온도센서(342), 외부 온도를 검출하는 온도센서(364),냉수 유입라인의 온도를 검출하는 온수모듈 제1온도센서(371), 혼합수 유출라인의 온도를 검출하는 온수모듈 제2온도센서(373)로 이루어지며, 필요에 따라 배관의 온도를 검출하는 온도센서(미도시) 등을 더 포함하여 구성된다.

상기 배관의 온도를 검출하는 온도센서(미도시)는, 겨울철 동파 방지를 위해 열매체 순환 배관 또는 급수 배관의 온도를 검출하는 온도센서를 말하며, 외부 온도를 검출하는 온도센서는 외기의 온도를 검출하는 온도센서를 말한다.

온도센서는 RTD(Resistance Temperature Detector), TC(Thermo Couple), 백금 온도센서 등으로 이루어진다. 이러한 온도센서 및 동작은 주지하는 바와 같으므로 그 상세한 설명은 생략한다.

상기 유량센서부(412)는 열매체의 유량을 검출하는 센서로 상기 충진모듈(330) 하부에 설치되는 열매체순환모듈 유량센서(352)와 온수순환모듈(300c)에 설치되는 온수순환모듈 유량센서(376)으로 구성됨이 바람직하다.

상기 유량센서부의 유량센서는 아날로그 눈금이 같이 표시되어 아날로그 신호와 디지털 신호가 함께 출력됨이 바람직하다.

상기 압력센서부(413)의 압력센서는 열매체 순환 경로의 압력을 검출한다.

상기 스위치부(420)는, 사용자에 의해 조작되는 다수개의 스위치(미도시)로 구성되거나, 또는 터치스크린 상에 구현된 다수개의 터치스위치로 구성된다.

상기 표시부(430)는, 액정 디스플레이(LCD: Liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(TFT LCD: Thin film transistor liquid crystal display), 플렉시블 디스플레이(Flexible display) 등으로 구성되어, 펌프스테이션 및, 태양열 축열 시스템 각 구성요소의 동작과 상태 등을 나타낸다.

도21과 도22는 터치스크린으로 이루어진 표시부(430) 상에 구현된 표시 화면 및 스위치를 나타낸 것으로, (431)은 초기화면, (432)는 설정화면의 구성을 나타낸 것이다.

상기 데이터저장부(450)는 상기 제어부(440)를 이루는 마이크로프로세서의 내장 메모리, 또는 상기 제어부(440)의 제어를 받는 메모리로 이루어진다.

상기 통신부(460)는 원격제어장치(600)와 유선, 또는 무선 통신을 수행하여 정보를 교환하는 기능을 수행한다.

상기 원격제어장치(600)는 다수의 태양열 축열 시스템의 동작을 모니터링하는 관제시스템(630)으로 구성되며, 클라이언트의 스마트폰(610)이나 컴퓨터(620)로 접속이 가능하다.

상기 출력제어부(470)는, 순환펌프(320)의 동작을 제어하는 순환펌프제어부(471)와, 겨울철 배관의 동파를 방지하는 열선(미도시)의 동작을 제어하는 열선제어부(472)를 필수 구성요소로 하고, 보일러 같은 보조 열원의 동작을 제어하는 보조열원제어부(473)와, 집열기(100)에 입사되는 빛을 차단하는 차광장치(미도시)의 동작을 제어하는 차광제어부(474)와, 3방밸브의 동작을 제어하는 3방밸브제어부(475)와, 방열팬의 동작을 제어하는 방열팬제어부(475)와, 전자식 믹싱밸브의 동작을 제어하는 믹싱밸브제어부(477)를 선택적 요소로 하여 구성된다.

상기 차광장치(미도시)는 차광막과 이 차광막을 펼치고 접는 구조체와, 이 구조체의 동작을 제어하는 모터로 구성되어, 상기 모터의 동작을 제어하여 차광장치의 동작을 제어하는 것으로, 이러한 차광장치의 구성과 동작은 주지하는 바와 같으므로 그 상세한 설명은 생략한다.

상기 순환펌프제어부(471), 열선제어부(472), 보조열원제어부(473), 차광제어부(474), 3방밸브제어부(475), 방열팬제어부(476) 및 믹싱밸브제어기(477)는 상기 제어부(440)의 제어를 받아 동작하는 스위칭 소자(예: 릴레이, 스위칭 TR, SCR, TRIAC 등)로 구성됨이 바람직하다. 제어부의 제어신호에 의해 스위칭 동작을 수행하는 스위칭 소자의 구성 및 동작은 주지하는 바와 같으므로 그 상세한 설명은 생략한다.

상기 전원공급부(480)는 상기 각 구성요소가 필요로 하는 직류전원, 또는 교류전원을 공급하는 장치로 그 상세한 구성 및 동작은 주지하는 바와 같으므로 생략한다.

표시부(430) 화면 구성 및 스위치부(420) 구성

상기 표시부(430)는 TFT LCD로 구성하여 터치스크린 기능이 가능하도록 구성됨이 바람직하다.

화면 구성은, 도21 내지 도22에서 보는 바와 같이, 매뉴얼을 보지 않고도 직관적으로 알 수 있도록 그래픽 기능에 정보를 표시하도록 구성하며, 초기화면(431)과 설정화면(432)으로 구성하여 최소의 동작으로 원하는 동작을 수행할 수 있도록 구성한다. 즉, 직관적으로 알 수 있는 최소의 터치 동작으로 원하는 작업을 할 수 있도록 구성한다.

초기화면(431)에서 T1은 집열기(100)의 온도를 검출하는 집열기 온도센서(361), T2는 축열조(200) 상부의 온도를 검출하는 축열조 상부온도센서(362), T3는 축열조(200) 하부의 온도를 검출하는 축열조 하부온도센서(363), T4는 열매체 유출라인(222)의 온도를 검출하는 센싱모듈 온도센서(314), T5는 열매체 회수라인(221)의 온도를 검출하는 회수모듈 온도센서(342), T6는 외기 온도를 검출하는 외기 온도센서를 각각 나타내고, P는 순환펌프, F는 유량센서를 나타낸다.

온도센서에서 단선이 발생하면, 상기 T1 ~ T6의 문자 중 해당되는 센서를 나타내는 문자가 점멸되도록 하고, 온도센서에서 단락이 발생하면 a1 ~ a6의 표시체 중에서 해당하는 표시체가 점멸되도록 하여 온도센서의 단선과 단락을 최기화면(431)에서 바로 알 수 있도록 구성한다.

a7은 순환모터가 동작될 때 점등되도록 구성하고, a8은 유량센서가 동작할 때 점등되도록 구성하며, a9은 상기 온도센서나 순환모터나 유량센서에 이상이 발생하였을 경우 점멸되도록 구성하여, 사용자가 a9의 "점검"표시창과 해당 구성요소의 점멸로부터 이상이 발생한 구성요소를 용이하게 알 수 있도록 구성한다.

s1 ~ s6는 터치 화면에 구성된 터치스위치로, s1은 자동운전 선택 버튼, s2는 수동운전 선택 버튼, s3는 방열운전 선택 버튼, s4는 동파 방지운전 선택 버튼, s5는 설정 버튼, s6은 그 버튼에 위에 표시되는 누적집열량과 누적시간을 클리어하는 버튼을 각각 나타낸다.

초기화면(431) 하단의 T1 ~ T6는 각 온도센서의 값을 나타내며, F1은 분당 유량, H1은 분당 집열량을 각각 나타낸다.

초기화면(431)에서 자동 운전을 선택하는 "자동" 버튼(s1)과, 수동 운전을 선택하는 "수동" 버튼(s2)은, 둘 중 하나는 서로 교변하여 선택되도록 구성된다. 즉, "자동"이 켜져 있으면 "수동"이 꺼지고,"수동"을 선택해서 켜면 "자동"이 꺼지도록 제어된다. 이는 아무것도 선택 안된 상태로 있게 될 경우 발생할 수 있는 고열로 인한 고장을 방지하기 위한 것이다.

초기 설정 상태에서는 "자동" 운전이 디폴트로 수행되게 하고, "수동"은 필요 시 선택한다.

"방열"버튼(s3)과 "동파"버튼(s4)은 토글 모드로 동작되어 온/오프 되는 버튼이다. 즉, "방열"버튼(s3)이 눌리거나, 내부 프로그램 설정에 의해 방열기능이 수행되면 점등되고, 이후, "방열"버튼(s3)이 다시 눌리거나, 내부 프로그램 설정에 의해 방열기능이 종료되면 소등된다.

마찬가지로"동파"버튼(s4)이 눌리거나, 내부 프로그램 설정에 의해 동파기능이 수행되면 점등되고, "동파"버튼(s4)이 다시 눌리거나, 내부 프로그램 설정에 의해 동파기능이 종료되면 소등된다.

누적집열량을 초기화 시키는 "C" 버튼(s6)은 누를때마다, 누적 집열량과 누적 집열 시간을 초기화 시킨다.

각 동작 조건을 설정하는 "설정" 버튼(s5)이 눌리면 초기화면(431)에서 하위의 설정화면(432)으로 이동한다.

수동으로 방열버튼이나 동파버튼이 선택되어 동작될 때에는 "점멸"하여 나타내고, 자동으로 방열버튼이나 동파버튼이 선택되어 동작될 때에는 "점등"하여 나타냄으로서, 수동으로 선택된 것인지 자동으로 수행되는 것인지의 여부를 나타낸다.

수동으로 방열버튼이나 동파버튼이 선택되어 동작될 때에는, 수동으로만 해제된다. 이는 수동을 선택된 동작에 대한 보호를 하기 위한 것이다. 이때, 수동으로 선택하더라도 일정시간(예: 24시간)이 지나면 자동으로 복귀하여 수동을 선택한 후 자동으로 복귀 안하였을 때 발생하는 문제를 방지할 수 있다.

이와 같이 구성된 초기화면(431)은 태양열 축열 시스템의 및 펌프스테이션의 동작 및 상태를 한눈에 알 수 있도록 구성한 것으로, 사용자가 동작 상태를 확인하기 위해 여러번의 조작을 하여야 하는 번거로움을 제거한 것이다.

도22는 초기화면(431)에서 "설정" 버튼(s5)이 선택되었을 시 이동하는 화면으로 각종 동작 조건을 설정하는 화면이다.

먼저, 초기 화면(431)에서 "설정" 버튼(s5)을 눌려 설정화면(342)이 호출되면 기 설정된 값을 표시한다.

이후, 해당 항목의 설정 값을 바꾸기 위해서는 해당 항목의 업화살표 버튼, 또는 다운 화살표 버튼을 누르면, 해당 항목의 설정값이 점멸된다.

즉, 최초 버튼 선택 시 해당 항목 설정 값이 점멸되고, 이후 업화살표 버튼, 또는 다운화살표 버튼을 눌러서 원하는 설정값으로 설정한다. 설정이 끝난 후, 선택버튼을 누르면 선택된 값이 고정되고, 점멸이 멈추게 된다.

어떤 값이 설정된 상태에서, 선택버튼을 한번 더 누르면 초기화면(431)으로 복귀하며, 이와는 별도로 아무 입력이 없는 상태에서 일정시간(예: 10초)이 경과되면 상위화면으로 복귀한다.

업화살표 버튼(s11)은 누를때마다 설정값을 1단위씩 올리는 동작을 수행하고, 다운화살표 버튼(s13)은 누를때마다 설정값을 1단위씩 내리는 동작을 수행한다.

이와 같이 구성된 스위치부(420)는 표시부(430)의 터치화면에 터치버튼으로 각 스위치를 구성함으로써 다양한 스위치 기능을 부여할 수 있음은 물론, 최소의 버튼 조작으로 원하는 동작 지시를 할 수 있다. 또한, 직관성과 시인성을 향상시켜 별도의 매뉴얼 없이도 직관적으로 알 수 있도록 구성된 것이다.

원격제어장치(600)

원격제어장치는 이동통신망을 통해 접속된 스마트폰(610), 또는 인터넷망 등을 통해 접속된 컴퓨터(620) 및 다수의 태양열 축열 시스템의 동작 상태를 모니터링하고 제어하는 관제시스템(630)으로 구성된다.

상기 스마트폰(610)에는 상기 컨트롤러(400)와 통신을 수행하여 펌프스테이션 각 구성요소의 동작과 상태를 원격 모니터링하고 제어하는 앱이 설치된다. 도23은 스마트폰 화면 구성의 일례를 나타낸 것이다.

컴퓨터(620)는 웹(미도시)을 통해 접속되어 원격 모니터링 및 제어를 수행한다.

예를 들어, 도23에서 도시되는 바와 같이, 스마트폰(610)에 설치되는 앱을 통해 태양열 축열 시스템 및 펌프스테이션 각 구성요소의 동작 및 상태를 모니터링하다가 필요시 급탕 온도 제어, 난방 제어, 보조열원 제어, 이력관리 등을 할 수 있다.

스마트폰이나 컴퓨터의 앱이나 웹을 통해 원격 모니터링하고 제어하는 구성 및 동작은 주지하는 바와 같으므로 그 상세한 설명은 생략한다.

관제시스템(630)

관제시스템(630)은 도20에서 도시되는 바와 같이, 다수의 태양열 축열 시스템(PS1, PSn)과 통신을 수행하는 통신서버(631); 다수의 태양열 축열 시스템에서 전송하는 전송하는 데이터를 저장하는 빅데이터서버(634); 상기 빅데이터서버(634)에 저장된 빅데이터를 참조하여 상기 태양열 축열 시스템의 축열 동작을 제어하는 인공지능서버(632); 가입자에 대한 정보를 관리하는 고객관리서버(635); 데이터 백업을 수행하는 백업서버(636); 및, 상기 각 서버의 동작을 제어하는 메인서버(633);를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 관제시스템(630)은, 도1에서 도시되는 바와 같이, 원격지에 설치된 다수의 태양열 축열 시스템(PS1~PSn)에서 전송하는 데이터를 분석하여 나타내고, 필요 시 축열 동작을 제어하며, 생산열량과 사용열량을 산출하여 나타낸다. 도면 중 미설명 부호 (640, 640a)는 유선 통신 또는 무선통신을 통해 태양열 축열 시스템(PS1~PSn)과의 통신을 중계하는 RTU(??Remote Terminal Unit)를 나타낸다.

여기서, 생산열량은 집열기(100)에서 축열하는 집열량을 말하는 것으로, 센싱모듈 온도센서(314)와 회수모듈 온도센서(342) 및 열매체순환모듈 유량센서(352)에서 검출되는 값으로 산출한다.

생산열량은 순환펌프(320)의 속도 제어에 사용될 수 있다. 즉, 생산열량이 많으면 순환펌프(320)의 속도를 올리고, 생산열량이 적으면 순환펌프(320)의 속도를 내림으로써 효울적인 축열 동작을 수행하도록 제어할 수 있다.

사용열량은 축열조(200)에 축열된 열량 중에서 사용자가 실제로 사용한 열량을 말하는 것으로, 온수모듈 제1온도센서(371)와 온수모듈 제2온도센서(373) 및 온수순환모듈 유량센서(376)에서 검출되는 값으로 산출한다.

사용열량은 사용자의 열량 소비 패턴을 분석 할 수 있음은 물론, 현재 축열조에 저장되어 있는 열량을 산출하여 효율적인 사용이 이루어지도록 유도할 수 있다.

두 지점 사이의 온도차와, 그 단면적을 지나는 유량으로부터 열량을 산출하는 방법은 주지하는 바와 같으므로 그 상세한 설명은 생략한다.

도24는 관제시스템(630)의 모니터링 화면의 일례를 나타낸 것이다.

펌프스테이션 제어방법

펌프스테이션 제어방법은, 도25에서 도시되는 바와 같이, 센서검출표시단계(S110)와, 축열단계(S120)와, 과열방지단계(S130)와, 동파방지단계(S140)와, 집열량산출단계(S150) 및 통신단계(S160)를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 과열방지단계(S130)는, 집열기과열방지단계(S131)와, 축열조과열방지단계(S132)와, 펌프스테이션과열방지단계(S133) 및 여름철과열방지단계(S134)를 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성된 컨트롤러는 상기 각 단계를 순차적으로 수행하여 각종 센서 값을 검출하여 표시하는 동작과, 축열 동작과, 과열 방지 동작과, 동파 방지 동작과, 집열량 산출 동작 및 원격제어장치와 통신을 수행하고 이를 표시부(430)에 나타내는 기능을 수행한다.

이하, 상기 제어방법에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

센서 검출 표시 단계(S110)

센서검출표시단계(S110)는 온도센서단계(S111)와, 유량센서단계(S112) 및, 압력센서단계(S113)를 순차적으로 수행하여 각 센서의 값을 지속적으로 독출하여 그 값 및 상태를 표시부(430)에 나타내는 동작을 수행한다.

온도센서단계(S111)

온도센서단계(S111)에서는 각 온도센서의 값을 검출하여 저장하고, 상기 검출된 온도센서 값을 비교하여 온도센서의 정상동작 여부, 단선 및 단락 여부를 판단하여 나타낸다.

예를들어, RTD 온도센서를 사용할 경우, 온도 값을 저항 값으로 나타내게 되는데, 이 저항 값을 검출하여 온도센서의 단선 여부 및 단락 여부를 판단하여 나타낸다. 즉, 온도센서가 단선되었을 경우에는 온도센서의 값이 무한대가 되고, 단락이 되면 제로가 되는데 이를 이용하여 온도센서의 단선 내지 단락 여부를 검출하여 표시부(430)에 나타낸다.

또한, 순환펌프(320)를 동작시키라는 제어신호를 발생한 후 일정 시간이 지나도록 한군데 이상 온도센서의 값이 변화하지 않으면 이를 순환펌프(320)의 고장으로 판단하여 나타낸다.

즉, 순환펌프(320)가 동작하면 열매체가 순환되어 온도센서의 값이 변화되어야 하는데, 순환펌프(320)를 동작시키라는 신호가 제어부(440)에서 발생되었는데도 불구하고 일정 시간이 지나도록 한군데 이상 온도센서의 값이 변화하지 않으면 이를 순환펌프(320)의 고장으로 판단하여 표시부(430)의 해당 표시체(a7)를 점멸시켜 나타냄으로써 사용자가 종래에는 수 없었던 순환펌프(320)의 고장 여부를 용이하게 알 수 있게 된다.

예를 들어, 집열기(100)의 온도를 검출하는 집열기 온도센서(361, T1)와 열매체 회수라인(221)에 설치된 회수모듈 온도센서(341, T4)의 값을 지속적으로 검출하여 순환펌프(320)를 동작시키라는 제어 명령이 발생되었는데도 불구하고 일정시간(예: 30초)이 경과하도록 상기 집열기 온도센서(361, T1)의 값과 회수모듈 온도센서(341, T4)의 값이 변화하지 않으면, 이를 순환펌프(320)의 고장으로 판단한다.

순환펌프의 고장 여부를 판단하기 위한 온도센서의 값은, 열매체 순환 경로상에 설치된 온도센서는 어떤 것이든지 가능하다.

상기 예에서, 온도센서 2개의 값을 검출하여 판단하는 이유는 하나의 온도센서 값만 검출할 경우에는 열매체의 이송이 아니라 다른 원인에 의해 온도 값이 변화할 수 있는 가능성을 배제하기 위한 것이다.

즉, 열매체가 순환하면 열매체 순환 경로에 있는 온도센서의 값은 모두 바뀌게 되는데, 이를 검출하여 순환펌프의 고장 여부를 판단하게 된다.

열매체 순환시에는 집열기에 설치된 온도센서가 제일 급격한 온도 변화를 나타낼 수 있으므로, 이에 대한 온도 변화를 검출하여 판단함이 바람직하다.

유량센서단계(S112)

유량센서(352) 역시 순환펌프(320)와 같은 원리로 그 고장 여부를 검출함을 특징으로 한다.

즉, 순환펌프(320)를 동작시키라는 제어신호가 발생하였음에도 불구하고, 일정시간이 경과하도록 한군데 이상의 온도센서의 값이 변화하지 않으면 이를 유량센서(352)의 고장으로 판단하여 표시부(430)에 나타낸다.

압력센서단계(S113)

압력센서(315)는 열매체 순환 경로의 압력을 검출한다. 따라서 압력센서(315)의 값을 지속적으로 모니터링하여 압력의 하강이 지속되면 이를 열매체의 누출로 판단하여 나타냄을 특징으로 한다.

즉, 열매체 순환 경로(배관)에 누수가 발생되면 지속적으로 열매체가 누출되며 압력이 저하되고 다시 회복이 되지 않는 다는 현상을 이용하여 열매체의 누출여부를 판단한다.

축열 단계(S120)

축열단계(S120)에서는 집열기(100)를 통해 집열한 열에너지를 열매체를 통해 축열조(200)에 저장하는 동작을 수행한다.

따라서, 집열기(100)의 온도와 축열조(200)의 온도를 비교하여, 집열기의 온도가 축열조의 온도보다 일정 온도 이상 높을 때 순환펌프(320)를 가동시켜 열매체 순환을 통한 축열 동작을 수행한다.

집열기와 비교되는 축열조의 온도는, 축열조 상부의 온도를 사용하거나, 축열조 하부의 온도를 사용하거나, 또는 축열조 상부와 하부의 온도를 더해서 나눈 산술 평균값을 사용하여 순환펌프의 동작을 제어하여 열매체를 순환시킨다.

본 발명에서는 집열기와, 축열조 상부와, 축열조 하부의 온도를 검출하여, 첫째, 집열기의 온도가 축열조 하부의 온도보다 높고, 둘째, 집열기의 온도가 축열조 상부보다 높을 때 순환펌프를 동작시킴을 특징으로 한다.

순환펌프(320)의 동작을 제어할 경우에는, 집열기와 축열조 하부의 온도 차이에 따라 순환펌프의 속도를 가변 제어함을 특징으로 한다.

예를 들어, 집열기와 축열조의 온도차를 10단계로 구분하고, 순환펌프의 동작 속도를 10단계로 구분하여, 상기 집열기와 축열조의 온도차가 크면 순환펌프의 동작 속도를 높이고, 온도차가 작으면 순환펌프의 동작 속도를 낮춤으로써 축열 효율을 높일 수 있다.

순환펌프(320)의 동작을 제어할 경우에는, 집열기(100)와 축열조(200)의 온도차 및 생산열량을 산출하여 순환펌프(320)의 속도를 가변 제어함을 특징으로 한다.

예를 들어, 집열기와 축열조의 온도차를 10단계로 구분하고, 순환펌프의 동작 속도를 10단계로 구분하여, 상기 집열기와 축열조의 온도차가 크면 순환펌프의 동작 속도를 높이고, 온도차가 작으면 순환펌프의 동작 속도를 낮추어 제어하되, 집열량을 산출하여 순환펌프(320)의 동작 속도를 제어함을 특징으로 한다.

즉, 열매체 유출라인(222)과 열매체 회수라인(221)의 온도와 유량을 검출하여 생산열량을 산출하여 순한펌프(320)의 속도를 가변 제어할 수 있다. 예를 들어, 동일한 속도인데도 유출라인(222)과 열매체 회수라인(221)의 온도차가 점점 커져서 생산열량이 높아지면 현재의 순환펌프 동작 속도를 1단계 올려 제어하도록 구성할 수 있다. 이는 동일한 속도임에도 집열량이 높아진다는 것은 집열기(100)에서 집열되는 양이 더 많아졌다는 것을 의미하기 때문이다.

따라서, 생산열량을 검출하여 순환펌프(320)의 속도를 가변 제어함으로써 효율적인 축열 동작을 할 수 있다.

과열 방지 단계(S130)

과열방지단계(S130)는, 집열기의 과열을 방지하는 동작과, 축열조의 과열을 방지하는 동작과, 펌프스테이션의 과열을 방지하는 동작과, 여름철 축열조를 방열시키는 동작을 수행한다.

과열 방지 동작을 수행할 경우에는, 도5에서 도시되는 바와 같이, 방열부(500)를 설치하여 방열 효율을 높이도록 구성할 수 있다.

이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

집열기 과열 방지 단계(S131)

집열기과열방지단계(S131)의 집열기 과열 방지 동작은 집열기(100)가 과열되어 파손되거나, 또는 집열기(100)의 열이 다른 구성요소로 전도되어 해당 구성요소를 파손시키는 것을 방지하는 기능이다.

집열기 과열 방지 동작은 집열기의 온도가 설정온도(예: 97℃)이상 올라가면 축열동작의 온도차와 무관하게 순환펌프를 무조건 가동시켜 열매체를 순환시킴으로써 집열기가 과열되는 것을 방지한다.

이는 축열조 열매체 열교환코일(220)에서 유출되는 열매체는 축열조의 온도와 비슷한 온도를 가지고 있고, 또한 100℃ 이하인 점을 이용하여, 집열기(100)의 온도가 설정값 이상이면 설정 온도 이하가 될 때까지 무조건 열매체를 순환시킴으로써 집열기(100)가 과열되는 것을 방지하는 기능이다.

이때, 집열기가 과열된 정도에 따라 순환펌프의 속도를 제어함으로써 방열 동작을 효율적으로 수행할 수 있다. 예를 들어, 집열기가 점점 뜨거워질수록 순환펌프의 속도를 더욱 빠르게 하여 더욱 많은 유량이 흐르도록 함으로써 효율적인 방열동작을 수행할 수 있다.

한편, 도5에서 도시되는 바와 같이, 열매체 순환경로에 열교환기(520)를 설치한 후, 축열조의 열매체 순환만으로 방열이 어렵다고 판단될 경우에는 상기 열교환기(520)로 열매체가 통과하여 방열 효율을 향상시키도록 구성할 수 있다.

예를 들어, 도5에서 도시되는 바와 같이, 3방밸브(510)를 통해 열매체가 열교환기(520)로 우회하도록 구성하여 외부 열교환기에 의한 열교환이 이루어지도록 함으로써 방열 효율을 향상시킬 수 있다. 이때, 방열팬을 사용하여 그 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

축열조 과열 방지 단계(S132)

축열조과열방지단계(S132)의 축열조 과열 방지 동작은 축열조가 과열되는 것을 방지하기 위한 것으로, 축열조의 온도가 설정온도(예: 90℃) 이상이 되면, 집열기의 온도에 상관없이 열매체를 순환시켜 방열을 하기 위한 것이다.

이때, 축열조가 과열된 정도에 따라 순환펌프의 속도를 제어함으로써 방열 동작을 효율적으로 수행할 수 있음은 물론, 방열부(500)를 구성하여 외부 열교환기(520)를 통한 방열 동작을 수행함으로써 방열 효율을 더욱 높일 수 있다.

펌프스테이션 과열 방지 단계(S133)

펌프스테이션과열방지단계(S133)의 펌프스테이션 과열 방지 동작은, 펌프스테이션 각 구성요소(순환펌프, 각종 밸브 및 센서)가 열로 인해 소손되거나 파손되는 것을 방지하기 위한 것으로, 열매체 회수라인(또는 열매체 유출라인)의 온도를 검출하여 설정값(예: 95℃) 이상일 경우 열매체를 무조건 순환시킴으로써 과열로부터 펌프스테이션 각 구성요소를 보호하기 위한 것이다.

이때, 펌프스테이션이 과열된 정도에 따라 순환펌프의 속도를 제어함으로써 방열 동작을 효율적으로 수행할 수 있음은 물론, 방열부(500)를 구성하여 외부 열교환기(520)를 통한 방열 동작을 수행함으로써 방열 효율을 더욱 높일 수 있다.

여름철 과열 방지 단계(S134)

여름철과열방지단계(S134)의 여름철 축열조 방열 동작은 축열조(200)에 저장되는 넘쳐나는 열량을 방열시킴으로써 축열조(200)가 끓어 넘치는 것을 방지하는 기능이다.

즉, 축열조의 온도가 설정 온도 이상일 경우 야간에(또는 흐리거나, 또는 집열기의 온도가 일정 온도 이하일 때) 열매체를 순환시켜 미리 방열을 함으로써 넘쳐나는 축열량으로 인해 축열조가 끓어 넘치는 것을 방지하기 위한 것이다.

예를 들어, 여름철 축열로 인해 올라가는 온도를 측정하여 야간에 미리 축열조의 온도를 식혀놓음으로써 낮 시간 동안의 축열로 인한 끓어 넘침을 방지할 수 있다.

예를 들어, 축열조의 온도가 80℃가 넘으면 기능을 동작시켜 미리 방열 시키는 동작을 수행한다.

동파 방지 단계(S140)

동파방지단계(S140)의 동파 방지 동작은, 축열조에 공급되는 급수 배관의 동파를 방지하거나, 또는 열매체 순환 배관의 동파를 방지하기 위해 설치해 놓은 열선(미도시)을 온시켜 히팅함으로써 동파를 방지하기 위한 것이다.

즉, 외기 온도, 또는 배관의 온도를 온도센서를 통해 검출하여 설정값(예: 0℃) 이하로 온도가 내려가면 출력제어부(470)의 열선제어부(472)를 통해 열선의 동작을 제어하여 히팅함으로써 배관이 동파되는 것을 방지하는 동작을 수행한다.

집열량 산출 단계(S150)

집열량산출단계(S150)의 집열량은 집열기에서 생산되는 생산열량을 말한다. 즉, 열매체 유출라인(222)의 온도와, 열매체 회수라인(221)의 온도 및 유량센서(352)에서 검출하는 유량으로 산출한다.

즉, 축열조에서 집열기로 유출되는 열매체의 온도와, 집열기에서 축열조로 회수되는 열매체의 온도차와, 유량을 검출하여 집열량을 산출하여 표시부(430)에 나타낸다.

두 지점간의 온도차와 이때 흐르는 열매체의 양으로 집열량을 산출하는 동작을 주지하는 바와 같으므로 그 상세한 설명은 생략한다.

통신 단계(S160)

통신단계(S160)에서는 통신부의 구성에 따라 원격제어장치(600)와 유선통신, 또는 무선통신을 수행하여 상기 각 제어단계를 수행하여 얻은 데이터 등을 교환한다.

즉, 관제시스템(630), 스마트폰(610), 컴퓨터(620)를 통해 컨트롤러와 통신을 수행하여 태양열 축열 시스템 및 펌프스테이션 각 구성요소의 동작 및 상태에 대한 데이터를 교환하여 원격 모니터링할 수 있도록 하고, 사용자의 제어 명령을 수신하여 해당 기능을 수행한다.

<실시예>

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 실시예에서는 도6에서 도시되는 바와 같이 열매체순환모듈과, 열매체회수모듈과, 온수순환모듈로 본 발명의 기술적 사상에 의한 펌프스테이션을 구성한 것을 예로 하여 설명한다.

또한 본 실시예에서는 온도계, 온도센서, 압력계, 압력변 및 개폐밸브를 통해 팽창탱크가 설치되도록 센싱모듈을 구성하고, 필밸브, 개폐밸브, 드레인밸브를 사용하여 충진모듈을 구성하고, 상기 충진모듈 아래에 유량센서를 장착하여 구성한 것을 예로 하여 설명한다.

또한 본 실시예에 있어서 열매체회수모듈은 온도계와 온도센서를 구비하여 구성한 것을 예로 하여 설명한다.

또한 본 실시예에서는 열매체 순환 경로 중 열매체 유출라인에 방열부를 구성한 것을 예로 하여 설명한다.

또한, 본 실시예에서는 생산열량과 사용열량을 구하는 것을 예로 하여 설명한다.

이와 같이 본 실시예를 구성하는 이유는, 본 발명의 기술적 사상에 따른 다른 실시예들은 본 실시예로부터 용이하게 구성할 수 있기 때문이다.

본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 설명의 편의상 동일한 부호를 사용한다.

이하, 본 실시예의 구성, 동작 및 작용효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 컨트롤러(400)의 통신부(460)를 통해 도1에서 도시되는 바와 같이, 관제시스템(630), 컴퓨터(620), 스마트폰(610) 등이 연결되는 네트워크를 구성한다.

상기 컴퓨터나 스마트폰은 다수의 사용자의 컴퓨터나 스마트폰을 나타낸다.

이후, 도6와 도15에서 되시되는 바와 같이, 케이싱(301) 내부에 열매체순환모듈(300a)과, 열매체회수모듈(300b)과, 온수순환모듈(300c)을 설치하여 본 실시예에 의한 펌프스테이션을 구성한다.

상기 열매체순환모듈(300a)은 센싱모듈(310)과 순환펌프(320) 및 충진모듈(330)을 유니온 커플링으로 결착하며, 상기 충진모듈(330) 아래에 유량센서(352)를 장착한다.

상기 센싱모듈(310)은 도7 내지 도8에서 도시되는 바와 같이, 메인관(310a)에 분기관(310b)과, 온도계 설치 돌기(310e)와, 센서 설치 돌출부(310d)를 형성하고, 상기 분기관(310b)에 안전변 설치관(310c)과, 압력계 설치 돌기(310f)와, 밸브 설치 돌기(310g)를 형성하도록 주물 성형한 후, 상기 안전변 설치관(310c)에는 안전변(351)을 장착하고, 상기 압력계 설치 돌기(310f)에는 압력계(312)를 장착하고, 상기 밸브 설치 돌기(310g)에는 개폐밸브(313)를 구성하여 팽창탱크(353)를 장착하고, 상기 온도계 설치 돌기(310e)에는 온도계(311)를 장착하고, 상기 센서 설치 돌출부(310d)에는 홈을 내어 온도센서(314)를 장착하여 본 실시예에 의한 센싱모듈(310)을 구성한다.

상기 센싱모듈(310)의 상단과 하단에는 상부 유니온커플링(310h) 및, 하부 유니온커플링(310i)이 구비된다.

상기 충진모듈(330)은, 도11 내지 도13에서 도시되는 바와 같이, 메인관(330a)에 제1분기관(310b)과 제2분기관(310c)과 필링밸브 설치 돌기(310g)와 드레인밸브 설치 돌기(310h) 및, 개폐밸브 설치 돌기(310f)를 형성하도록 주물 성형한다.

이후 상기 필링밸브 설치 돌기(310g)에는 필링밸브(331)를 설치하고, 상기 드레인밸브 설치 돌기(310h)에는 드레인밸브(332)를 설치하고, 상기 개폐밸브 설치 돌기(310f) 개폐밸브(332)를 설치하여 본 실시예에 따른 충진모듈(330)을 구성한다. 상기 개폐밸브(332)는 볼밸브나 체크밸브로 구성된다.

상기 열매체회수모듈(300b)은, 도15에서 도시되는 바와 같이, 회수모듈 온도계(341)와 회수모듈 온도센서(342)로 열매체회수모듈(340)을 구성하여 상기 케이싱(301) 내부에 장착한다.

또한, 도5에서 도시되는 바와 같이, 열매체 회수라인(221)에 3방밸브(510)를 통해 열매체가 외부 열교환기(520)로 우회하도록 한 후, 상기 열교환기(520)에 방열팬(530)을 설치하여 본 실시예에 의한 방열부(500)를 구성한다.

컨트롤러(400)는, 도19에서 도시되는 바와 같이, 센서부(410)와, 스위치부(420)와, 표시부(430)와, 데이터저장부(450)와, 통신부(460)와, 출력제어부(470)를 제어부(440)에 접속하여 구성한다. 전원공급부(480)는 상기 각 구성요소에 동작전원을 공급한다.

본 실시예에서는 보조열원과 차광장치는 구성하지 않으므로, 도19의 구성에 있어서, 보조열원제어부(473)와 차광제어부(474)는 그 구성을 생략한다.

온도센서부(411)는 집열기 온도센서(361)와, 축열조 상부온도센서(362)와, 축열조 하부온도센서(363)와, 센싱모듈 온도센서(314)와, 회수모듈 온도센서(342)로 구성되며, 이를 도5과 도6에서 도시되는 바와 같이, 해당 위치에 설치하여 본 실시예를 구성한다.

도17과 도18은 펌프스테이션의 장착 상태를 나타낸 것이다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 실시예의 동작 및 작용효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 컨트롤러(400)의 제어부(440)는, 도25에서 도시되는 바와 같이, 센서검출표시단계(S110)를 수행하여 각 온도센서의 값을 검출하여 저장하고, 상기 검출된 온도센서 값을 비교하여 온도센서의 정상동작 여부, 단선 및 단락 여부를 판단하여 나타내는 온도센서단계(S111)와, 유량센서(352)의 값을 검출하여 나타내고, 상기 검출된 유량센서 값과 온도센서의 값을 비교하여 유량센서의 정상동작 여부를 판단하여 나타내는 유량센서단계(S112)를 수행한다.

이때, 순환펌프(320)를 동작시키라는 제어신호를 발생한 후 일정 시간이 지나도록 한군데 이상 온도센서의 값이 변화하지 않으면 이를 순환펌프(320)의 고장으로 판단하여 나타낸다.

상기 센서검출표시단계(S110)를 수행한 후에는 상기 제어부(440)는 축열단계(S120)를 수행하여 집열기(100)를 통해 집열한 열에너지를 축열조(200)에 축열하는 기능을 수행한다.

즉, 집열기(100)의 온도와 축열조 하부의 온도를 검출하여 그 온도차를 여러 단계로 나누고(예: 10단계), 순환펌프(320)의 동작 속도를 여러 단계로 나눈 후(예: 10단계) 상기 집열기와 축열조 하부의 온도차에 따라 순환펌프의 동작을 가변시켜 축열 동작을 수행한다.

이때, 상기 순환펌프(320)를 동작시켜 축열 동작을 수행할 경우에는 상기 집열기의 온도가 축열조 상부의 온도보다 높을 때 순환펌프를 동작시킴이 바람직하다.

상기 순환펌프(320)는 상황에 따라 상기와 같이 집열기와 축열조의 온도차에 따라 동작 시킬 수 있고, 상술한 바와 같이 생산열량에 따라 가변 시켜 제어할 수 있다.

상기 순환펌프(320)의 속도를 가변시킬 경우에는 교류전원의 제로크로싱 지점에서 순환펌프를 온/오프 시킴이 바람직하다. 이는, 제로크로싱 외 지점에서 온/오프 하므로 인해 발생하는 고조파 성분의 노이즈 발생을 방지하기 위한 것이다. 인가되는 전원을 제로크로싱 제어하여 온/오프하는 기술 구성 및 동작을 주지하는 바와 같으므로 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 순환펌프가 정지된 상태에서 기동할 경우에는 낮은 속도에서 점차 높은 속도가 되도록 소프트 스타팅 제어를 함이 바람직하다.

이는, 순환펌프의 속도를 서서히 높임으로 인해 발생할 수 있는 열충격을 방지하기 위한 것이다.

상기 축열단계(S120)를 수행한 후 상기 제어부(440)는, 과열방지단계(S130)를 수행하여 집열기의 과열을 방지하는 집열기과열방지단계(S132)와, 축열조의 과열을 방지하는 축열조과열방지단계(S132)와, 펌프스테이션의 과열을 방지하는 펌프스테이션과열방지단계(S132)와, 여름철 축열조의 온도를 미리 저하시켜 끓여 넘침을 방지하는 여름철과열방지단계(S134)를 순차적으로 수행하게 된다.

상기 과열방지단계(S130)를 수행하여 열매체를 순환시킬 때에는 상기 방열부(500)의 3방밸브(510) 동작을 제어하여 열매체가 상기 열교환기(520)를 경유하여 순환하도록 한 후 방열팬(530)을 동작시켜 방열을 하게 된다.

상기 과열방지단계(S130)를 수행한 후 상기 제어부(440)는 동파방지기능 수행 조건이 충족되었는지의 여부를 검출하여, 동파방지기능 수행조건이 충족되었을 경우에는 상기 열선제어부(472)를 통해 열선(미도시)에 전원을 인가하여 동파방지 기능을 수행하는 동파방지단계(S140)을 수행한다.

이후 상기 제어부(440)는 집열량산출단계(S150)를 수행하여 열매체 유출라인(222)의 온도와, 열매체 회수라인(221)의 온도 및 유량센서(352)에서 출력되는 유량을 이용하여 생산열량을 산출하여 저장하고 필요시 적산하게 된다.

상기 집열량산출단계(S150)를 수행한 후 상기 제어부(440)는, 통신단계(S160)를 수행하여 상기 각 제어단계를 수행하여 얻은 데이터를 관제시스템(630)에 전송하게 된다.

그러면 상기 관제시스템(630)에서는 다수의 태양열 축열 시스템(PS1~PSn)에서 전송되는 데이터를 저장하고 모니터링하다가 고장이나 이상이 발생한 태양열 축열 시스템에 대한 조치를 행하게 된다.

이때, 생산열량을 산출하여 펌프스테이션을 해당 태양열 시스템의 동작을 제어할 수 있다. 즉, 생산열량에 대한 최적의 속도에 대한 제어명령을 전송하여 순환펌의 동작을 제어함으로써 축열동작을 제어할 수 있음은 물론, 과열 방지를 비롯한 각종 보호 기능을 수행할 수 있는 것으로 상기의 과정을 반복 수행하게 된다.

그러나, 상기 실시예에 있어서는 상기 센서모듈을 하나의 분기관을 구성한 것을 예로하여 설명하였으나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않음을 밝혀둔다.

즉, 도10에서 도시되는 바와 같이, 2개의 분기관으로 구성할 수 있음은 물론, 필요에 따라 더 많은 분기관, 더 많은 센서 설치 돌출부 및 더 많은 설치 돌기로 구성할 수 있음을 밝혀둔다.

또한, 상기의 실시예에 있어서는 필링밸브와 개폐밸브 및 드레인밸브를 사용하여 충진모듈을 구성한 것을 예로 하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않음을 밝혀둔다. 즉, 도12에서 도시되는 바와같이, 센서 설치 돌출부나 온도계 설치 돌기를 더 추가하여 구성할 수 있음을 밝혀둔다.

또한, 상기의 실시예에 있어서는 센싱모듈을 하나의 몸체로 구성하고, 충진모듈을 또 다른 하나의 몸체로 형성하여 구성한 것을 예로 하여 설명하였으나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않음을 밝혀둔다. 즉, 몇 개의 블록으로 별도 제작하여 이음하는 이음관 방식도 적용될 수 있음을 밝혀둔다.

또한, 상기의 실시예에서는 압력계만 구성한 것을 예로 하여 설명하였으나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않음을 밝혀둔다. 즉, 압력센서를 사용하여 센싱모듈을 구성한 후, 상기 압력센서의 값을 지속적으로 검출하여 열매체 누수 여부를 검출할 수 있음을 밝혀둔다.

또한, 상기의 실시예에 있어서는 열매체순환모듈과 열매체회수모듈과 온수순환모듈을 사용하여 본 발명에 따른 과열방지 태양열 펌프스테이션을 구성한 것을 예로 들어 설명하였으나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않음을 밝혀둔다. 즉, 도16에서 도시되는 바와 같이 열매체순환모듈과 온수순환모듈만을 사용하여 구성할 수 있음을 밝혀둔다.

10,100: 태양열 집열기 20,200: 축열조
21,210: 온수 열교환코일 21a,211: 온수 유출라인
21b,212,212a: 냉수 유입라인 21c,213: 혼합수 유출라인
22,220: 열매체 열교환코일 22a,221: 열매체 회수라인
22b,222: 열매체 유출라인 23: 믹싱밸브
31,361: 집열기 온도센서 32,362: 축열조 상부온도센서
33,363: 축열조 하부온도센서 41,351: 안전변
42,331: 필링밸브 43: 체크밸브
44,333: 드레인밸브 45: 센서웰
51,320: 순환펌프 52,353: 팽창탱크
300: 펌프스테이션 300a: 열매체순환모듈
300b: 열매체순환모듈 300c: 온수순환모듈
301: 케이싱 310: 센싱모듈
310a: 메인관 310b: 분기관
310c: 압력변 설치 돌기 310d: 센서 설치 돌출부
310e: 온도계 설치 돌기 310f: 압력계 설치 돌기
310g: 분기관 310h: 상부 유니온커플링
310i: 하부 유니온커플링 310j: 핀홀
310k: 정체요홈
311: 센싱모듈 온도계 312: 센싱모듈 압력계
313: 개폐밸브 314: 센싱모듈 온도센서
315: 센싱모듈 압력센서 320: 순환펌프
330: 충진모듈 330a: 메인관
330b: 제1분기관 330c: 제2분기관
330d: 센서 설치 돌출부 330e: 온도계 설치 돌기
330f: 개폐밸브 설치 돌기 330g: 필링밸브 설치 돌기
330h: 드레인밸브 설치 돌기 330i: 하부 유니온커플링
332: 개폐밸브 340: 열매체회수모듈
341: 회수모듈 온도계 342: 회수모듈 온도센서
352: 열매체순환모듈 유량센서 371: 온수모듈 제1온도센서
372: 전자식 믹싱밸브 373: 온수모듈 제2온도센서
374: 온수모듈 온도계 375: T형 밸브
376: 온수순환모듈 유량센서 377: 믹싱밸브제어부
400: 컨트롤러 410: 센서부
411: 온도센서부 412: 유량센서부
413: 압력센서부 420: 스위치부
430: 표시부 431: 초기화면
432: 설정화면 440: 제어부
450: 데이터저장부 460: 통신부
470: 출력제어부 471: 순환펌프제어부
472: 열선제어부 473: 보조열원제어부
474: 차광제어부 475: 3방밸브제어부
476: 방열팬제어부 480: 전원공급부
500: 방열부 510: 3방밸브
520: 외부열교환기 530: 방열팬
600: 원격제어장치 610: 스마트폰
620: 컴퓨터 630: 관제시스템
631: 통신서버 632: 인공지능서버
633: 메인서버 634: 빅데이터서버
635: 고객관리서버 636: 백업서버
640,640a: RTU
S110: 센서검출표시단계 S111: 온도센서단계
S112: 유량센서단계 S113: 압력센서단계
S120: 축열단계 S130: 과열방지단계
S131: 집열기과열방지단계 S132: 축열조과열방지단계
S133: 펌프스테이션과열방지단계 S134: 여름철과열방지단계
S140: 동파방지단계 S150: 집열량산출단계
S160: 통신단계

Claims

태양열 집열기와 축열조 사이에 열매체가 순환하는 열매체 순환 경로를 구성하고, 상기 열매체 순환 경로에 펌프스테이션을 설치하여, 상기 태양열 집열기에서 흡수한 열을 축열조로 순환시켜 태양열을 축열하고 사용하는 태양열 축열 시스템에 있어서,
상기 펌프스테이션은,
케이싱;
상기 축열조에서 집열기로 순환하는 열매체 유출라인에 설치되며, 열매체를 순환시키는 순환펌프와, 이 순환펌프 상단에 결착되며 일체로 형성된 몸체에 온도와 압력을 검출하는 장치와 안전변이 장착되는 센싱모듈과, 상기 순환펌프 하단에 결착되며 일체로 형성된 몸체에 필링밸브와 개폐밸브와 드레인밸브가 장착되는 충진모듈을 포함하여 이루어져 상기 케이싱 내부에 장착되는 열매체순환모듈;
상기 집열기에서 축열조로 회수되는 열매체 회수라인에 설치되며, 상기 집열기에서 열교환이 이루어져 축열조로 회수되는 열매체 온도를 검출하며, 상기 케이싱 내부에 장착되는 열매체회수모듈;
상기 축열조에 상수를 급수하고 열교환된 온수 및 혼합수를 공급하며, 상기 케이싱 내부에 장착되는 온수순환모듈; 및,
첫째, 상기 열매체순환모듈을 순환하는 열매체 온도와, 열매체회수모듈을 순환하는 열매체 온도와, 열매체 유량을 검출하여 생산열량을 산출하고, 둘째, 상기 온수순환모듈을 통해 축열조에 유입되는 상수의 온도와, 축열조에서 유출되는 혼합수의 온도와, 물의 유량을 검출하여 사용열량을 산출하고, 셋째, 순환펌프와 온도센서의 정상동작 여부와 상태 및 각 구성요소의 온도와 동작을 검출하여 나타내고, 넷째, 축열 동작을 수행하고, 다섯째, 태양열 집열기와 축열조 및 펌프스테이션이 과열되는 것을 방지하고, 여섯째, 여름철 축열조가 끓어 넘치는 것을 방지하고, 일곱째, 겨울철 동파되는 것을 방지하고, 여덟째, 원격제어장치와 통신을 수행하여 생산열량과 사용열량 및 동작 상태에 대한 데이터를 교환하여 원격 모니터링 기능이 가능하도록 제어하는 컨트롤러;를 포함하며,
충진모듈은,
메인관;
상기 메인관에서 일체로 수평 연장된 제1분기관;
상기 메인관에서 일체로 수평 연장된 제2분기관;
상기 제1분기관에 마련된 필링밸브 설치 돌기;
상기 제2분기관에 마련된 드레인밸브 설치 돌기; 및,
상기 메인관에 마련된 개폐밸브 설치 돌기;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션.
제 1 항에 있어서, 상기 펌프스테이션은,
열매체 순환 경로 상에 열매체가 우회할 수 있는 우회로를 구성하여 설치되며, 열교환기를 포함하여 이루어져, 상기 컨트롤러의 제어에 따라 열매체를 우회시켜 방열 기능을 수행하는 방열부;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션.
제 1 항에 있어서, 상기 열매체순환모듈은,
상기 센싱모듈 상단과 하단에 유니온 커플링을 구성하고,
충진모듈 상단과 하단에 유니온 커플링를 구성하여,
상기 유니온 커플링에 의해 다른 구성요소와의 결착이 이루어지도록 구성됨을 특징으로 하는 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션.
제 1 항에 있어서, 상기 센싱모듈은,
메인관;
상기 메인관 상부에 일체로 수평 연장된 분기관;
상기 분기관에서 연장된 안전변 설치관;
상기 분기관에 마련된 압력계 설치 돌기;
상기 분기관에 마련된 밸브 설치 돌기;
상기 메인관에 마련된 온도계 설치 돌기;
상기 메인관 하부에 일체로 마련된 센서 설치 돌출부;
상기 메인관 상단에 마련된 상부 유니온커플링; 및,
상기 메인관 하단에 마련된 하부 유니온커플링;을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션.
제 4 항에 있어서, 상기 센싱모듈은,
상기 안전변 설치관에 안전변을 장착하고,
상기 압력계 설치 돌기에 외면에서 유로까지 천공하여 압력계를 장착하고,
상기 밸브 설치 돌기에 개폐밸브를 구성하여 팽창탱크를 장착하고,
상기 온도계 설치 돌기에 온도계를 장착하고,
상기 센서 설치 돌출부에는 핀홀을 형성하여 온도센서를 장착하여 구성됨을 특징으로 하는 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션.
제 4 항에 있어서, 상기 센서 설치 돌출부는,
접촉면을 중심으로 열매체가 머물도록 하는 정체요홈이 구비되어 구성됨을 특징으로 하는 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션.
삭제
제 2 항에 있어서, 상기 방열부는,
열매체 순환경로에 우회로를 마련하여 설치되는 열교환기;
열매체 순환경로를 순환하는 열매체가 상기 열교환기로 우회하도록 열매체 순환 경로를 제어하는 3방밸브; 및,
방열팬;을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션.
제 1항에 있어서, 상기 온수순환모듈은
상기 축열조의 온수 열교환코일 상단의 온수 유출라인에 믹싱밸브의 온수 입수관을 연결하고,
온수 열교환코일 하단의 냉수 유입라인과 상기 믹싱밸브의 냉수 입수관을 연결하여 냉수가 입수되도록 하여,
상기 믹싱밸브에 의해 혼합된 혼합수가 혼합수 유출라인을 통해 출수되도록 구성됨을 특징으로 하는 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션.
제 9 항에 있어서, 상기 믹싱밸브는,
전자적인 제어신호에 의해 온도를 설정할 수 있는 전자식 믹싱밸브로 구성되어 컨트롤러에서 출력되는 제어신호에 혼합수의 온도를 제어함을 특징으로 하는 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션.
제 1 항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
펌프스테이션 각 구성요소의 온도와 압력 및 유량을 검출하는 하나 이상의 센서로 이루어진 센서부;
스위치부;
태양열 집열기와 축열조 및 각 구성요소의 온도와 동작 상태 및 고장 여부를 나타내는 표시부;
상기 센서부의 각 센서에서 검출한 데이터 및 이를 가공한 데이터를 저장하는 데이터저장부;
원격제어장치와 통신을 수행하는 통신부;
순환펌프와 열선의 동작을 제어하는 출력제어부; 및,
상기 센서부와 스위치와 데이터저장부와 통신부와 출력제어부와 표시부 사이에 접속되어, 상기 센서부를 통해 태양열 집열기와 축열조 및 각 구성요소의 온도와 동작을 검출하여 그 정상동작 여부와 상태를 나타내고, 집열기의 생산열량과 사용열량을 산출하고, 순환펌프와 온도센서의 정상동작 여부와 상태를 나타내고, 순환펌프의 동작을 제어하여 축열 동작을 수행하고, 태양열 집열기와 축열조 및 펌프스테이션이 과열되는 것을 방지하고, 여름철 축열조가 끓어 넘치는 것을 방지하고, 겨울철 동파되는 것을 방지하도록 제어하고, 원격제어장치와 통신을 수행하는 제어부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션.
제 11 항에 있어서, 상기 센서부에서 온도를 검출하는 온도센서는,
집열기의 온도를 검출하는 집열기 온도센서;
축열조 상부의 온도를 검출하는 축열조 상부온도센서;
축열조 하부의 온도를 검출하는 축열조 하부온도센서;
열매체 유출라인의 온도를 검출하는 센싱모듈 온도센서;
열매체 회수라인의 온도를 검출하는 회수모듈 온도센서;
냉수 유입라인의 온도를 검출하는 온수모듈 제1온도센서;
혼합수 유출라인의 온도를 검출하는 온수모듈 제2온도센서;
열매체 배관, 또는 급수 배관의 온도를 검출하는 온도센서; 및,
외기 온도를 검출하는 온도센서;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션.
제 11 항에 있어서, 상기 표시부는,
터치스크린으로 이루어지며, 각 구성요소의 동작 상태를 그래픽과 숫자로 나타내며, 제어명령을 입력하는 터치스위치로 이루어진 초기화면; 및,
각 구성요소의 동작 조건을 설정하는 설정화면;을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션.
제 11 항에 있어서, 상기 출력제어부는,
순환펌프의 동작을 제어하는 순환펌프제어부;
겨울철 배관의 동파를 방지하는 열선의 동작을 제어하는 열선제어부;
보조 열원의 동작을 제어하는 보조열원제어부;
집열기에 입사되는 빛을 차단하는 차광장치의 동작을 제어하는 차광제어부;
3방밸브의 동작을 제어하는 3방밸브제어부;
방열팬의 동작을 제어하는 방열팬제어부; 및,
혼합수의 온도를 제어하는 전자식 믹싱밸브제어부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션.
제 1 항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
각 온도센서의 값을 검출하여, 온도센서의 저항값이 무한대로 측정되면 이를 온도센서의 단선으로 판단하고,
온도센서의 저항값이 제로로 측정되면 이를 온도센서의 단락으로 판단하여 나타냄을 특징으로 하는 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션.
제 1 항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
순환펌프를 동작시키라는 제어신호를 발생한 후 일정 시간이 지나도록 하나 이상의 온도센서 값이 변화하지 않으면 이를 순환펌프의 고장으로 판단하여 나타냄을 특징으로 하는 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션.
제 1 항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
순환펌프를 동작시키라는 제어신호를 발생한 후 일정 시간이 지나도록 하나 이상의 온도센서 값이 변화하지 않으면 이를 유량센서의 고장으로 판단하여 나타냄을 특징으로 하는 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션.
제 1 항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
압력센서의 값을 지속적으로 모니터링하여 압력센서 값의 하강이 지속되고, 하강한 압력센서의 값이 회복하지 않으면 이를 열매체의 누출로 판단하여 나타냄을 특징으로 하는 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션.
제 1 항에 있어서, 순환펌프를 동작시킬 경우에는,
순환펌프 기동 시 순환펌프의 속도를 낮은 속도부터 점차적으로 증가시켜 순환펌프를 온 동작시킴으로써, 순환펌프 급격한 기동으로 인한 열충격을 방지함을 특징으로 하는 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션.
제 1 항에 있어서, 순환펌프를 동작시킬 경우에는,
집열기와 축열조의 온도차에 따라 순환펌프의 속도를 가변 제어함을 특징으로 하는 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션.
제 1 항에 있어서, 순환펌프를 동작시킬 경우에는,
집열기의 생산열량에 따라 순환펌프의 속도를 가변 제어함을 특징으로 하는 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션.
제 19 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서, 순환펌프의 속도를 가변시켜 동작시킬 경우에는,
교류 전원의 제로크로싱 점을 검출하여 제로크로싱 지점에서 순환펌프의 동작을 온/오프 시킴으로써 전자파 발생을 저감시킴을 특징으로 하는 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션.
제 1 항에 있어서, 상기 컨트롤러에서 축열 동작을 수행할 경우에는,
집열기와, 축열조 상부와, 축열조 하부의 온도를 검출하여, 첫째, 집열기의 온도가 축열조 하부의 온도보다 높고, 둘째, 집열기의 온도가 축열조 상부보다 높을 때 순환펌프를 동작시켜 축열 동작을 수행함을 특징으로 하는 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션.
제 1 항에 있어서, 상기 컨트롤러에서 집열기 과열 방지 동작을 수행할 경우에는,
집열기의 온도가 설정온도 이상 올라가면 집열기와 축열조의 온도차와 무관하게 순환펌프를 무조건 가동시켜 열매체를 순환시킴으로써 집열기가 과열되는 것을 방지함을 특징으로 하는 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션.
제 1 항에 있어서, 상기 컨트롤러에서 축열조 과열 방지 동작을 수행할 경우에는,
축열조의 온도가 설정온도 이상 올라가면 집열기와 축열조의 온도차와 무관하게 순환펌프를 무조건 가동시켜 열매체를 순환시킴으로써 축열조가 과열되는 것을 방지함을 특징으로 하는 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션.
제 1 항에 있어서, 상기 컨트롤러에서 펌프스테이션 과열 방지 동작을 수행할 경우에는,
열매체 회수라인, 또는 열매체 유출라인의 온도를 검출하여 이 온도가 설정온도이상 올라가면 집열기와 축열조의 온도차와 무관하게 순환펌프를 무조건 가동시켜 열매체를 순환시킴으로써 펌프스테이션이 과열되는 것을 방지함을 특징으로 하는 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션.
제 1 항에 있어서, 상기 컨트롤러에서 여름철 축열조 끓어 넘침 방지 동작을 수행할 경우에는,
축열조의 온도가 여름철 끓어 넘침 방지 기능에서 설정한 설정 온도 이상일 경우, 야간(또는 흐리거나, 또는 집열기의 온도가 일정 온도 이하일 때)에 열매체를 순환시켜 미리 방열을 함으로써 넘쳐나는 축열량으로 인해 축열조가 끓어 넘치는 것을 방지함을 특징으로 하는 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션.
제 24 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서, 과열 방지 동작을 수행할 경우에는,
열매체 순환 경로 상에 열매체가 우회할 수 있는 우회로를 구성하여 설치되며, 열교환기를 포함하여 이루어져, 상기 컨트롤러의 제어에 따라 열매체를 우회시켜 방열 기능을 수행하는 방열부;를 더 포함하여 구성한 후, 상기 방열부를 통해 열매체의 방열을 수행하여 과열을 방지함을 특징으로 하는 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션.
제 1 항에 있어서, 상기 컨트롤러에서 동파 방지 동작을 수행할 경우에는,
열선에 전원을 공급하라는 신호가 발생되었음에도 불구하고 일정 시간이 경과하도록 열선의 온도가 변화하지 않으면 이를 열선의 고장으로 판단하여 나타냄을 특징으로 하는 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션.
제 1 항에 있어서, 상기 컨트롤러에서 집열량 산출 동작을 수행할 경우에는,
축열조에서 집열기로 유출되는 열매체의 온도와, 집열기에서 축열조로 회수되는 열매체의 온도를 검출하여 그 온도차를 구하고, 유량을 검출하여 집열량을 산출함을 특징으로 하는 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션.
제 1 항에 있어서, 상기 컨트롤러가 통신을 수행하는 원격제어장치는 스마트폰, 또는 컴퓨터, 또는 관제시스템으로 구성됨을 특징으로 하는 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션.
제 31 항에 있어서, 상기 관제시스템은,
다수의 태양열 축열 시스템과 통신을 수행하는 통신서버;
다수의 태양열 축열 시스템에서 전송하는 전송하는 데이터를 저장하는 빅데이터서버;
상기 빅데이터서버에 저장된 빅데이터를 참조하여 상기 태양열 축열 시스템의 축열 동작을 제어하는 인공지능서버;
가입자에 대한 정보를 관리하는 고객관리서버;
데이터 백업을 수행하는 백업서버; 및,
상기 각 서버의 동작을 제어하는 메인서버;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 원격 모니터링 태양열 펌프스테이션.