KR102634511B1 - 캐스케이드 보일러 연계형 열교환 패키지 구성 및 이의 제어 방법 - Google Patents
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Abstract
고층건물에서 사용압력에 따라 분산 설치되는 복수의 캐스케이드 보일러를 하나의 공간 안에 설치 및 운영이 가능하여 건물의 활용면적을 확보할 수 있고, 사용용도에 맞춰 다수의 사용처에 급탕용 유체 및 난방용 유체 중 적어도 어느 하나를 공급할 수 있는 캐스케이드 보일러 연계형 열교환 패키지 구성 및 이의 제어 방법을 개시한다.
캐스케이드 보일러 연계형 열교환 패키지는 일방향을 따라 병렬 배치된 복수의 캐스케이드 보일러에 연결되는 제1 배관부와, 사용처에 연결되는 제2 배관부 사이에 배치되고, 제1 배관부에 흐르는 유체와 제2 배관부에 흐르는 유체를 열교환하여 제2 배관부에 급탕용 유체 및 난방용 유체 중 적어도 어느 하나를 공급하도록 구성되는 열교환 장치를 포함한다.
캐스케이드 보일러 연계형 열교환 패키지는 일방향을 따라 병렬 배치된 복수의 캐스케이드 보일러에 연결되는 제1 배관부와, 사용처에 연결되는 제2 배관부 사이에 배치되고, 제1 배관부에 흐르는 유체와 제2 배관부에 흐르는 유체를 열교환하여 제2 배관부에 급탕용 유체 및 난방용 유체 중 적어도 어느 하나를 공급하도록 구성되는 열교환 장치를 포함한다.
Description
본 발명은 캐스케이드 보일러 연계형 열교환 패키지 구성 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 캐스케이드 시스템(Cascade System)은 소용량의 고효율 콘덴싱 가스 온수 보일러 또는 온수기를 병렬로 연결하여 중대형 용량을 구현하고 열원의 연소제어 기술과 시스템에서의 대수제어 기술로 시시각각 변하는 부분 부하에 꼭 맞는 열량을 공급하여 과잉열량으로 인한 운전 효율의 저하를 방지 할 수 있는 이상적인 난방 및 급탕 시스템이다.
이와 같은 캐스케이드 시스템은 숙박 시설, 주거 시설, 교육 시설, 의료 시설, 체육 시설 및 근린생활 시설 등 다양한 시설에서 사용되고 있다.
한편, 호텔이나 오피스텔 등과 같은 고층건물에 적용되는 캐스케이드 시스템은 캐스케이드 시스템을 구성하는 소용량 보일러의 사용압력 보다 고층건물의 수두압력이 높기 때문에 건물에 수직 분산 설치된다.
즉, 소용량 보일러의 최대 사용압력은 10.5㎏/㎠ 정도로, 수두압력이 이보다 높은 건물일 경우, 캐스케이드 시스템은 건물의 저층부, 중층부, 고층부 등으로 구분되어 시설된다.
그러나, 상기와 같은 종래의 캐스케이드 시스템은 고층건물에 적용될 경우 저층부, 중층부, 고층부 등과 같이 건물에 상당수의 설치공간을 필요로 하고, 이는 건물의 활용 면적을 감소시키는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 캐스케이드 시스템은 난방수와 급수의 혼용을 방지하기 위하여 난방전용 보일러와 급탕전용 보일러를 각각 독립적으로 구성하여 난방과 급탕을 공급하는 방식을 이용한다.
그러나, 이는 상시 운전하는 급탕전용 보일러와 동계시에만 운전하는 난방전용 보일러의 간의 누적 운전시간 차이를 발생시켜 효율적인 보일러 관리에 어려움이 있는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 고층건물에서 사용압력에 따라 분산 설치되는 복수의 캐스케이드 보일러를 하나의 공간 안에 설치 및 운영이 가능하여 건물의 활용면적을 확보할 수 있는 캐스케이드 보일러 연계형 열교환 패키지 구성 및 이의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 복수의 캐스케이드 보일러에 연결되는 제1 배관부와, 사용처에 연결되는 제2 배관부 사이에 배치된 열교환 장치를 이용하여, 사용용도에 맞춰 다수의 사용처에 급탕용 유체 및 난방용 유체 중 적어도 어느 하나를 공급할 수 있는 캐스케이드 보일러 연계형 열교환 패키지 구성 및 이의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 급탕전용 보일러와 난방전용 보일러의 구분 없이 열원 보일러를 병렬 배치하여 복수의 캐스케이드 시스템을 구성하고, 이를 통해 운전 편차의 발생을 방지할 수 있는 캐스케이드 보일러 연계형 열교환 패키지 구성 및 이의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 캐스케이드 보일러 연계형 열교환 패키지는 일방향을 따라 병렬 배치된 복수의 캐스케이드 보일러에 연결되는 제1 배관부와, 사용처에 연결되는 제2 배관부 사이에 배치되고, 상기 제1 배관부에 흐르는 유체와 상기 제2 배관부에 흐르는 유체를 열교환하여 상기 제2 배관부에 급탕용 유체 및 난방용 유체 중 적어도 어느 하나를 공급하도록 구성되는 열교환 장치;를 포함한다.
상기 제1 배관부는, 상기 복수의 캐스케이드 보일러를 통해 가열된 유체를 상기 열교환 장치 측으로 안내하는 공급관; 및 상기 열교환 장치에서 회수된 유체를 상기 복수의 캐스케이드 보일러 측으로 안내하는 회수관;을 포함할 수 있다.
상기 열교환 장치는, 상기 제1 배관부에 연결되고, 상기 제1 배관부 내의 유체를 순환시키면서 상기 공급관의 압력과 상기 회수관의 압력을 일정하게 유지시키도록 구성되는 마스터 유닛; 및 일부분은 상기 제1 배관부에 연결되고 다른 일부분은 상기 제2 배관부에 연결되며, 상기 제2 배관부 내의 유체를 순환시키면서, 상기 제1 배관부를 통해 내부로 유입된 유체와 상기 제2 배관부를 통해 내부로 유입된 유체를 열교환하여 제1 사용처 및 제2 사용처 중 적어도 어느 하나에 상기 급탕용 유체 및 상기 난방용 유체 중 적어도 어느 하나를 공급하도록 구성되는 복수의 슬레이브 유닛;을 포함할 수 있다.
상기 마스터 유닛은, 상기 회수관에 연결되고, 상기 복수의 슬레이브 유닛에서 회수된 유체를 상기 복수의 캐스케이드 보일러 측으로 이송하고, 상기 복수의 캐스케이드 보일러를 통과한 유체를 상기 복수의 슬레이브 유닛 측으로 이송하는 제1 배관측 순환펌프; 상기 회수관 및 상기 공급관 사이에 배치되어 상기 회수관 및 상기 공급관과 연결되고, 상기 회수관과 상기 공급관의 압력차를 감지하는 제1 배관측 차압센서; 상기 회수관에 연결되고, 상기 회수관 내의 압력 변화를 흡수하여 상기 회수관을 유동하는 유체의 압력을 일정하게 유지시키는 팽창탱크; 및 상기 복수의 슬레이브 유닛에 전기적으로 연결되어 상기 복수의 슬레이브 유닛의 작동상태를 실시간 모니터링하고, 상기 복수의 슬레이브 유닛에 제어신호를 전송하여 상기 복수의 슬레이브 유닛의 동작을 제어하는 마스터 제어부;를 포함할 수 있다.
상기 복수의 슬레이브 유닛은, 상기 제1 사용처에 연결된 제2 배관부의 일부분에 상기 급탕용 유체 및 상기 난방용 유체 중 적어도 어느 하나를 공급하도록 구성되는 제1 슬레이브 유닛; 및 상기 제2 사용처에 연결된 제2 배관부의 다른 일부분에 상기 급탕용 유체 및 상기 난방용 유체 중 적어도 어느 하나를 공급하도록 구성되는 제2 슬레이브 유닛;을 포함할 수 있다.
상기 제1 슬레이브 유닛은, 상기 급탕용 유체를 공급하도록 구성되는 제1-1 슬레이브 유닛; 및 상기 난방용 유체를 공급하도록 구성되는 제1-2 슬레이브 유닛;을 포함할 수 있다.
상기 제1-1 슬레이브 유닛은, 상기 공급관에서 공급된 유체와 상기 제2 배관부에서 회수된 유체를 열교환하는 급탕용 열교환기; 상기 공급관과 상기 급탕용 열교환기를 연결하고, 상기 공급관을 따라 유동되는 유체를 내부로 유입하여 상기 급탕용 열교환기로 공급하는 제1 급탕용 공급배관; 상기 제2 배관부와 상기 급탕용 열교환기를 연결하고, 상기 급탕용 열교환기에서 열교환된 유체를 상기 제2 배관부로 공급하는 제2 급탕용 공급배관; 상기 제2 배관부와 상기 급탕용 열교환기를 연결하고, 상기 제2 배관부에서 회수된 유체를 상기 급탕용 열교환기로 공급하는 제1 급탕용 회수배관; 상기 회수관과 상기 급탕용 열교환기를 연결하고, 상기 급탕용 열교환기에서 열교환된 유체를 상기 회수관으로 공급하는 제2 급탕용 회수배관; 상기 제1 급탕용 회수배관과 연결되고, 외부로부터 공급된 유체를 상기 제1 급탕용 회수배관에 공급하는 급수배관; 상기 제2 급탕용 공급배관에 배치되어 상기 제2 급탕용 공급배관을 유동 중인 유체의 온도를 감지하는 급탕용 공급온도센서; 상기 제1 급탕용 회수배관에 연결되어 상기 제2 배관부에서 회수된 유체를 상기 급탕용 열교환기 측으로 이송하고, 상기 급탕용 열교환기를 통과하면서 미리 설정된 온도로 설정된 유체를 상기 제2 배관부 측으로 이송하는 급탕용 순환펌프; 상기 제1 급탕용 공급배관 및 상기 제2 급탕용 회수배관을 연결하는 바이패스관; 상기 제1 급탕용 공급배관과 상기 바이패스관을 연결하고, 내부에 형성된 유로의 개도량을 조절하여 상기 제1 급탕용 공급배관으로 유입된 유체를 상기 급탕용 열교환기 또는 상기 바이패스관으로 유입시키는 급탕용 유량제어밸브; 및 상기 마스터 제어부에 상기 급탕용 열교환기, 상기 급탕용 공급온도센서, 상기 급탕용 순환펌프 및 상기 급탕용 유량제어밸브에 관한 작동상태 정보를 실시간 전송하고, 상기 마스터 제어부로부터 제어신호를 수신하여 상기 급탕용 열교환기, 상기 급탕용 공급온도센서, 상기 급탕용 순환펌프 및 상기 급탕용 유량제어밸브의 동작을 제어하는 급탕용 제어부;를 포함할 수 있다.
상기 제1-2 슬레이브 유닛은, 상기 공급관에서 공급된 유체와 상기 제2 배관부에서 회수된 유체를 열교환하는 난방용 열교환기; 상기 공급관과 상기 난방용 열교환기를 연결하고, 상기 공급관을 따라 유동되는 유체를 내부로 유입하여 상기 난방용 열교환기로 공급하는 제1 난방용 공급배관; 상기 제2 배관부와 상기 난방용 열교환기를 연결하고, 상기 난방용 유체를 상기 제2 배관부로 공급하는 제2 난방용 공급배관; 상기 제2 배관부와 상기 난방용 열교환기를 연결하고, 상기 제2 배관부에서 회수된 유체를 상기 난방용 열교환기로 공급하는 제1 난방용 회수배관; 상기 회수관과 상기 난방용 열교환기를 연결하고, 상기 난방용 열교환기에서 회수된 유체를 상기 회수관으로 공급하는 제2 난방용 회수배관; 상기 제2 난방용 공급배관 및 상기 제1 난방용 회수배관 사이에 배치되어 상기 제2 난방용 공급배관 및 상기 제1 난방용 회수배관과 연결되고, 상기 제2 난방용 공급배관 및 상기 제1 난방용 회수배관의 압력차를 감지하는 제2 배관측 차압센서; 상기 제2 난방용 공급배관에 배치되어 상기 제2 난방용 공급배관을 유동 중인 유체의 온도를 감지하는 난방용 공급온도센서; 상기 제1 난방용 회수배관에 배치되어 상기 제1 난방용 공급배관을 유동 중인 유체의 온도를 감지하는 난방용 회수온도센서; 상기 제1 난방용 회수배관에 연결되어 상기 제2 배관부에서 회수된 유체를 상기 난방용 열교환기 측으로 이송하고, 상기 난방용 열교환기를 통과하면서 미리 설정된 온도로 설정된 유체를 상기 제2 배관부 측으로 이송하는 난방용 순환펌프; 상기 제1 난방용 공급배관에 배치되고, 내부에 형성된 유로의 개도량을 조절하여 상기 제1 난방용 공급배관으로 유입된 유체를 상기 난방용 열교환기로 유입시키는 난방용 유량제어밸브; 및 상기 마스터 제어부에 상기 난방용 열교환기, 상기 제2 배관측 차압센서, 상기 난방용 공급온도센서, 상기 난방용 회수온도센서, 상기 난방용 순환펌프 및 상기 난방용 유량제어밸브에 관한 작동상태 정보를 실시간 전송하고, 상기 마스터 제어부로부터 제어신호를 수신하여 상기 난방용 열교환기, 상기 제2 배관측 차압센서, 상기 난방용 공급온도센서, 상기 난방용 회수온도센서, 상기 난방용 순환펌프 및 상기 난방용 유량제어밸브의 동작을 제어하는 난방용 제어부;를 포함할 수 있다.
상기 제2 슬레이브 유닛은, 상기 급탕용 유체를 공급하도록 구성되는 제2-1 슬레이브 유닛; 및 상기 난방용 유체를 공급하도록 구성되는 제2-2 슬레이브 유닛;을 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 캐스케이드 보일러 연계형 열교환 패키지 구성의 제어 방법은 일방향을 따라 병렬 배치된 복수의 캐스케이드 보일러에 연결되는 제1 배관부와, 사용처에 연결되는 제2 배관부 사이에 배치되고, 상기 제1 배관부에 흐르는 유체와 상기 제2 배관부에 흐르는 유체를 열교환하여 상기 제2 배관부에 급탕용 유체 및 난방용 유체 중 적어도 어느 하나를 공급하도록 구성되는 열교환 장치를 포함하는 캐스케이드 보일러 연계형 열교환 패키지 구성의 제어 방법으로서, 상기 사용처로부터 급탕 및 난방 중 적어도 어느 하나에 대한 요청이 발생되어 상기 복수의 캐스케이드 보일러가 가동되면, 상기 제1 배관부 내의 유체 및 상기 제2 배관부 내의 유체를 순환시키는 단계; 및 상기 사용처의 요청에 대응하여 상기 제1 배관부를 유동하는 유체와 상기 제2 배관부를 유동하는 유체를 열교환하여 상기 사용처에 상기 급탕용 유체 및 상기 난방용 유체 중 적어도 어느 하나를 공급하는 단계;를 포함한다.
상기 사용처에 급탕용 유체 및 난방용 유체 중 적어도 어느 하나를 공급하는 단계는, 상기 사용처의 급탕 요청에 대응하여 상기 사용처에 급탕용 유체를 공급하는 단계; 및 상기 사용처의 난방 요청에 대응하여 상기 사용처에 난방용 유체를 공급하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 사용처에 급탕용 유체를 공급하는 단계는, 상기 열교환 장치에서 열교환된 후 상기 제2 배관부로 공급되는 유체의 온도를 감지하는 단계; 및 상기 열교환 장치에 마련된 급탕용 유량제어밸브의 개도율을 조절하여 상기 제2 배관부로 공급되는 유체의 온도를 상기 사용처에서 설정된 급탕 공급 설정온도에 일치시키는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 사용처에 급탕용 유체를 공급하는 단계는, 상기 급탕 공급 설정온도를 미리 설정된 급탕 과열 설정온도와 비교하는 단계; 및 상기 급탕 공급 설정온도가 상기 급탕 과열 설정온도 보다 크면 상기 급탕용 유량제어밸브의 개도율을 조절하여 상기 제1 배관부에서 상기 열교환 장치로 유입되는 모든 유체를 상기 제1 배관부로 우회시키는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 사용처에 급탕용 유체를 공급하는 단계는, 상기 급탕용 유량제어밸브의 개도율을 확인하는 단계; 상기 급탕용 유량제어밸브의 개도율을 미리 설정된 임계범위와 비교하는 단계; 및 상기 급탕용 유량제어밸브의 개도율이 상기 임계범위를 초과하면 상기 열교환 장치에 마련된 난방용 유량제어밸브에 급탕우선명령을 전송하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 사용처에 난방용 유체를 공급하는 단계는, 상기 열교환 장치에서 열교환된 후 상기 제2 배관부로 공급되는 유체의 온도와 상기 제2 배관부에서 회수되는 유체의 온도를 감지하는 단계; 상기 제2 배관부로 공급되는 유체의 온도와 상기 제2 배관부에서 회수되는 유체의 온도의 차를 산출하고, 산출된 결과를 미리 설정된 설정 온도차와 비교하는 단계; 및 상기 제2 배관부로 공급되는 유체의 온도와 상기 제2 배관부에서 회수되는 유체의 온도의 차가 상기 설정 온도차와 일치되도록 상기 열교환 장치에 마련된 난방용 유량제어밸브의 개도율을 조절하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 사용처에 난방용 유체를 공급하는 단계는, 상기 난방용 유량제어밸브에 상기 급탕우선명령이 전송되면, 상기 난방용 유량제어밸브의 개도율을 조절하여 상기 난방용 유체의 공급을 중단하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 복수의 캐스케이드 보일러에 연결되는 제1 배관부와, 사용처에 연결되는 제2 배관부 사이에 제1 배관부를 유동하는 유체와 제2 배관부를 유동하는 유체의 열교환을 수행하여 사용처에 급탕용 유체 및 난방용 유체 중 적어도 어느 하나를 공급하도록 구성되는 열교환 장치가 배치되므로, 복수의 캐스케이드 보일러를 사용압력에 따라 분산 설치하지 않고 하나의 공간 안에 설치 및 운영할 수 있고, 이를 통해 건물의 활용면적을 충분히 확보할 수 있다.
또한, 복수의 캐스케이드 보일러는 급탕전용 보일러와 난방전용 보일러로 구분되지 않고, 동일한 성능의 열원 보일러들로 구성되므로, 운전 편차의 발생을 방지하고, 설치 및 유지관리가 용이할 수 있다.
또한, 열교환 장치는 복수의 캐스케이드 보일러 측의 유량을 공급하는 마스터 유닛과, 복수의 사용처 측의 유량을 공급하는 복수의 슬레이브 유닛이 통합된 패키지로 구성되므로, 원활한 제어가 가능하고, 효율적인 관리가 가능할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 캐스케이드 보일러 시스템을 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 열교환 장치를 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 캐스케이드 보일러 연계형 열교환 패키지 구성의 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 열교환 장치를 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 캐스케이드 보일러 연계형 열교환 패키지 구성의 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 캐스케이드 보일러 시스템을 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 캐스케이드 보일러 연계형 열교환 패키지(이하 '열교환 패키지'라 함)는 열교환 장치(1000)를 포함한다.
열교환 장치(1000)는 일방향을 따라 병렬 배치된 복수의 캐스케이드 보일러(B)에 연결되는 제1 배관부(P1)와, 사용처(T)에 연결되고 사용처(T)에 미리 설정된 온도의 급탕용 유체 및 난방용 유체를 공급하는 제2 배관부(P2) 사이에 배치된다.
여기서, 본 열교환 패키지에 연결되는 복수의 캐스케이드 보일러(B)는 사용압력에 따라 분산 설치되거나, 급탕전용 보일러와 난방전용 보일러로 구분되지 않고, 하나의 공간 안에 일방향을 따라 병렬 배치된 동일한 성능을 가지는 복수의 열원 보일러일 수 있다.
열교환 장치(1000)는 제1 배관부(P1) 및 제2 배관부(P2)에 연결되고, 사용처(T)의 사용요청에 따라 제1 배관부(P1)에 흐르는 유체와 제2 배관부(P2)에 흐르는 유체를 열교환하여 제2 배관부(P2)에 미리 설정된 온도를 가지는 급탕용 유체 및 난방용 유체 중 적어도 어느 하나를 공급하도록 구성된다.
여기서, 제1 배관부(P1)는 복수의 캐스케이드 보일러(B)를 통해 가열된 유체를 열교환 장치(1000) 측으로 안내하는 공급관(P11)과, 열교환 장치(1000)에서 회수된 유체를 복수의 캐스케이드 보일러(B) 측으로 안내하는 회수관(P12)을 포함한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 열교환 장치를 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 열교환 장치(1000)는 마스터 유닛(1) 및 복수의 슬레이브 유닛(2)을 포함할 수 있다.
마스터 유닛(1)은 제1 배관부(P1)에 연결되고, 제1 배관부(P1) 내의 유체를 순환시키면서 공급관(P11)의 압력과 회수관(P12)의 압력을 일정하게 유지시키도록 구성될 수 있다.
마스터 유닛(1)은 제1 배관측 순환펌프(11), 제1 배관측 차압센서(12), 팽창탱크(13) 및 마스터 제어부(14)를 포함할 수 있다.
제1 배관측 순환펌프(11)는 회수관(P12)에 연결되어 복수의 슬레이브 유닛(2)에서 회수된 유체를 복수의 캐스케이드 보일러(B) 측으로 이송하고, 복수의 캐스케이드 보일러(B)를 통과한 유체를 복수의 슬레이브 유닛(2) 측으로 이송할 수 있다.
제1 배관측 차압센서(12)는 회수관(P12) 및 공급관(P11) 사이에 배치되어 회수관(P12) 및 공급관(P11)과 연결되고, 회수관(P12)과 공급관(P11)의 압력차를 감지할 수 있다.
팽창탱크(13)는 회수관(P12)에 연결되고, 회수관(P12) 내의 압력 변화를 흡수하여 회수관(P12)을 유동하는 유체의 압력을 일정하게 유지시킬 수 있다.
마스터 제어부(14)는 복수의 슬레이브 유닛(2)에 전기적으로 연결되어 복수의 슬레이브 유닛(2)의 작동상태를 실시간 모니터링하고, 복수의 슬레이브 유닛(2)에 제어신호를 전송하여 복수의 슬레이브 유닛(2)의 동작을 제어할 수 있다.
또한, 마스터 유닛(1)은 제1 배관측 순환펌프(11), 제1 배관측 차압센서(12), 팽창탱크(13) 및 마스터 제어부(14)가 내부에 수용되는 마스터 하우징 본체를 더 포함할 수 있다.
이때, 마스터 하우징 본체에는 회수관(P12)이 연결되는 회수용 연결포트(미도시)와, 공급관(P11)이 연결되는 공급용 연결포트(미도시)가 배치될 수 있다.
복수의 슬레이브 유닛(2)은 일부분이 제1 배관부(P1)에 연결되고 다른 일부분이 제2 배관부(P2)에 연결될 수 있다.
복수의 슬레이브 유닛(2)은 제2 배관부(P2) 내의 유체를 순환시키면서, 제1 배관부(P1)를 통해 내부로 유입된 유체와 제2 배관부(P2)를 통해 내부로 유입된 유체를 열교환하여 제1 사용처(T1) 및 제2 사용처(T2) 중 적어도 어느 하나에 급탕용 유체 및 난방용 유체 중 적어도 어느 하나를 공급하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 제1 사용처(T1)는 건물의 저층부이고, 제2 사용처(T2)는 건물의 고층부일 수 있다.
복수의 슬레이브 유닛(2)은 제1 슬레이브 유닛(21) 및 제2 슬레이브 유닛(22)을 포함할 수 있다.
제1 슬레이브 유닛(21)은 제1 사용처(T1)에 연결된 제2 배관부(P2)의 일부분에 급탕용 유체 및 난방용 유체 중 적어도 어느 하나를 공급하도록 구성되고, 제2 슬레이브 유닛(22)은 제2 사용처(T2)에 연결된 제2 배관부(P2)의 다른 일부분에 급탕용 유체 및 난방용 유체 중 적어도 어느 하나를 공급하도록 구성될 수 있다.
제1 슬레이브 유닛(21)은 급탕용 유체를 공급하도록 구성되는 제1-1 슬레이브 유닛(211)과, 난방용 유체를 공급하도록 구성되는 제1-2 슬레이브 유닛(212)을 포함할 수 있다.
제1-1 슬레이브 유닛(211)은 급탕용 열교환기(211A), 제1 급탕용 공급배관(211B), 제2 급탕용 공급배관(211C), 제1 급탕용 회수배관(211D), 제2 급탕용 회수배관(211E), 급수배관(211F), 급탕용 공급온도센서(211G), 급탕용 순환펌프(211H), 바이패스관(211I), 급탕용 유량제어밸브(211J) 및 급탕용 제어부(211K)를 포함할 수 있다.
급탕용 열교환기(211A)는 공급관(P11)에서 공급된 유체와 제2 배관부(P2)에서 회수된 유체를 열교환할 수 있다.
제1 급탕용 공급배관(211B)은 공급관(P11)과 급탕용 열교환기(211A)를 연결하고, 공급관(P11)을 따라 유동되는 유체를 내부로 유입하여 급탕용 열교환기(211A)로 공급할 수 있다.
제2 급탕용 공급배관(211C)은 제2 배관부(P2)와 급탕용 열교환기(211A)를 연결하고, 급탕용 열교환기(211A)에서 열교환된 유체를 제2 배관부(P2)로 공급할 수 있다.
제1 급탕용 회수배관(211D)은 제2 배관부(P2)와 급탕용 열교환기(211A)를 연결하고, 제2 배관부(P2)에서 회수된 유체를 급탕용 열교환기(211A)로 공급할 수 있다.
제2 급탕용 회수배관(211E)은 회수관(P12)과 급탕용 열교환기(211A)를 연결하고, 급탕용 열교환기(211A)에서 열교환된 유체를 회수관(P12)으로 공급할 수 있다.
급수배관(211F)은 제1 급탕용 회수배관(211D)과 연결되고, 외부로부터 공급된 유체를 제1 급탕용 회수배관(211D)에 공급할 수 있다.
급탕용 공급온도센서(211G)는 제2 급탕용 공급배관(211C)에 배치되어 제2 급탕용 공급배관(211C)을 유동 중인 유체의 온도를 감지할 수 있다.
급탕용 순환펌프(211H)는 제1 급탕용 회수배관(211D)에 연결되어 제2 배관부(P2)에서 회수된 유체를 급탕용 열교환기(211A) 측으로 이송하고, 급탕용 열교환기(211A)를 통과하면서 미리 설정된 온도로 설정된 유체를 제2 배관부(P2) 측으로 이송할 수 있다.
바이패스관(211I)은 제1 급탕용 공급배관(211B) 및 제2 급탕용 회수배관(211E)을 연결할 수 있다.
급탕용 유량제어밸브(211J)는 제1 급탕용 공급배관(211B)과 바이패스관(211I)을 연결하고, 내부에 형성된 유로의 개도량을 조절하여 제1 급탕용 공급배관(211B)으로 유입된 유체를 급탕용 열교환기(211A) 또는 바이패스관(211I)으로 유입시킬 수 있다. 예를 들어, 급탕용 유량제어밸브(211J)는 3-WAY 밸브일 수 있다.
급탕용 제어부(211K)는 마스터 제어부(14)에 급탕용 열교환기(211A), 급탕용 공급온도센서(211G), 급탕용 순환펌프(211H) 및 급탕용 유량제어밸브(211J)에 관한 작동상태 정보를 실시간 전송하고, 마스터 제어부(14)로부터 제어신호를 수신하여 급탕용 열교환기(211A), 급탕용 공급온도센서(211G), 급탕용 순환펌프(211H) 및 급탕용 유량제어밸브(211J)의 동작을 제어할 수 있다.
또한, 제1-1 슬레이브 유닛(211)은 상술한 구성들이 내부에 수용되어, 각 구성들을 보호하는 급탕용 하우징 본체를 더 포함할 수 있다.
이때, 급탕용 하우징 본체에는 회수관(P12)이 연결되는 회수용 연결포트(미도시)와, 공급관(P11)이 연결되는 공급용 연결포트(미도시)와, 제2 급탕용 공급배관(211C)과 제2 배관부(P2)를 연결하는 급탕 공급용 연결포트(미도시)와, 제1 급탕용 회수배관(211D)과 제2 배관부(P2)를 연결하는 급탕 회수용 연결포트(미도시)와, 외부 급수원과 급수배관(211F)을 연결하는 급수용 연결포트(미도시)가 배치될 수 있다.
제1-2 슬레이브 유닛(212)은 난방용 열교환기(212A), 제1 난방용 공급배관(212B), 제2 난방용 공급배관(212C), 제1 난방용 회수배관(212D), 제2 난방용 회수배관(212E), 제2 배관측 차압센서(212F), 난방용 공급온도센서(212G), 난방용 회수온도센서(212H), 난방용 순환펌프(212I), 난방용 유량제어밸브(212J) 및 난방용 제어부(212K)를 포함할 수 있다.
난방용 열교환기(212A)는 공급관(P11)에서 공급된 유체와 제2 배관부(P2)에서 회수된 유체를 열교환할 수 있다.
제1 난방용 공급배관(212B)은 공급관(P11)과 난방용 열교환기(212A)를 연결하고, 공급관(P11)을 따라 유동되는 유체를 내부로 유입하여 난방용 열교환기(212A)로 공급할 수 있다.
제2 난방용 공급배관(212C)은 제2 배관부(P2)와 난방용 열교환기(212A)를 연결하고, 난방용 유체를 제2 배관부(P2)로 공급할 수 있다.
제1 난방용 회수배관(212D)은 제2 배관부(P2)와 난방용 열교환기(212A)를 연결하고, 제2 배관부(P2)에서 회수된 유체를 난방용 열교환기(212A)로 공급할 수 있다.
제2 난방용 회수배관(212E)은 회수관(P12)과 난방용 열교환기(212A)를 연결하고, 난방용 열교환기(212A)에서 회수된 유체를 회수관(P12)으로 공급할 수 있다.
제2 배관측 차압센서(212F)는 제2 난방용 공급배관(212C) 및 제1 난방용 회수배관(212D) 사이에 배치되어 제2 난방용 공급배관(212C) 및 제1 난방용 회수배관(212D)과 연결되고, 제2 난방용 공급배관(212C) 및 제1 난방용 회수배관(212D)의 압력차를 감지할 수 있다.
난방용 공급온도센서(212G)는 제2 난방용 공급배관(212C)에 배치되어 제2 난방용 공급배관(212C)을 유동 중인 유체의 온도를 감지할 수 있다.
난방용 회수온도센서(212H)는 제1 난방용 회수배관(212D)에 배치되어 제1 난방용 공급배관(212B)을 유동 중인 유체의 온도를 감지할 수 있다.
난방용 순환펌프(212I)는 제1 난방용 회수배관(212D)에 연결되어 제2 배관부(P2)에서 회수된 유체를 난방용 열교환기(212A) 측으로 이송하고, 난방용 열교환기(212A)를 통과하면서 미리 설정된 온도로 설정된 유체를 제2 배관부(P2) 측으로 이송할 수 있다.
난방용 유량제어밸브(212J)는 제1 난방용 공급배관(212B)에 배치되고, 내부에 형성된 유로의 개도량을 조절하여 제1 난방용 공급배관(212B)으로 유입된 유체를 난방용 열교환기(212A)로 유입시킬 수 있다. 예를 들어, 난방용 유량제어밸브(212J)는 3-WAY 밸브일 수 있다.
난방용 제어부(212K)는 마스터 제어부(14)에 난방용 열교환기(212A), 제2 배관측 차압센서(212F), 난방용 공급온도센서(212G), 난방용 회수온도센서(212H), 난방용 순환펌프(212I) 및 난방용 유량제어밸브(212J)에 관한 작동상태 정보를 실시간 전송하고, 마스터 제어부(14)로부터 제어신호를 수신하여 난방용 열교환기(212A), 제2 배관측 차압센서(212F), 난방용 공급온도센서(212G), 난방용 회수온도센서(212H), 난방용 순환펌프(212I) 및 난방용 유량제어밸브(212J)의 동작을 제어할 수 있다.
또한, 제1-2 슬레이브 유닛(212)은 상술한 구성들이 내부에 수용되어, 각 구성들을 보호하는 난방용 하우징 본체를 더 포함할 수 있다.
이때, 난방용 하우징 본체에는 회수관(P12)이 연결되는 회수용 연결포트(미도시)와, 공급관(P11)이 연결되는 공급용 연결포트(미도시)와, 제2 난방용 공급배관(212C)과 제2 배관부(P2)를 연결하는 난방 공급용 연결포트(미도시)와, 제1 난방용 회수배관(212D)과 제2 배관부(P2)를 연결하는 난방 회수용 연결포트(미도시)가 배치될 수 있다.
제2 슬레이브 유닛(22)은 급탕용 유체를 공급하도록 구성되는 제2-1 슬레이브 유닛(221) 및 난방용 유체를 공급하도록 구성되는 제2-2 슬레이브 유닛(222)을 포함할 수 있다.
참고로, 제2-1 슬레이브 유닛(221)은 제1-1 슬레이브 유닛(211)과 동일한 구성을 가지며, 제2-2 슬레이브 유닛(222)은 제1-2 슬레이브 유닛(212)과 동일한 구성을 가질 수 있다.
따라서, 제2-1 슬레이브 유닛(221)과 제2-2 슬레이브 유닛(222)에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 캐스케이드 보일러 연계형 열교환 패키지 구성 제어 방법(이하 '캐스케이드 보일러 연계형 열교환 패키지 제어 방법'이라 함)에 대하여 설명한다.
참고로, 본 캐스케이드 보일러 연계형 열교환 패키지 제어 방법을 설명하기 위한 각 구성에 대해서는 설명의 편의상 본 열교환 패키지를 설명하면서 사용한 도면부호를 동일하게 사용하고, 동일하거나 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 캐스케이드 보일러 연계형 열교환 패키지 구성의 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 일방향을 따라 병렬 배치된 복수의 캐스케이드 보일러(B)에 연결되는 제1 배관부(P1)와, 사용처(T)에 연결되는 제2 배관부(P2) 사이에 배치되고, 제1 배관부(P1)에 흐르는 유체와 제2 배관부(P2)에 흐르는 유체를 열교환하여 제2 배관부(P2)에 급탕용 유체 및 난방용 유체 중 적어도 어느 하나를 공급하도록 구성되는 열교환 장치(1000)는, 사용처(T)로부터 급탕 및 난방 중 적어도 어느 하나에 대한 요청이 발생되어 복수의 캐스케이드 보일러(B)가 가동되면, 제1 배관부(P1) 내의 유체 및 제2 배관부(P2) 내의 유체를 순환시킨다(S100).
즉, 사용처(T)로부터 급탕 및 난방 중 적어도 어느 하나에 대한 요청이 발생되어 복수의 캐스케이드 보일러(B)가 가동되면, 마스터 유닛(1)이 제1 배관부(P1) 내의 유체를 순환시키고, 복수의 슬레이브 유닛(2)이 제2 배관부(P2) 내의 유체를 순환시킨다.
이때, 마스터 유닛(1)은 제1 배관부(P1) 내의 유체를 순환시키면서 공급관(P11)의 압력과 회수관(P12)의 압력을 일정하게 유지시킬 수 있다.
구체적으로, 마스터 유닛(1)은 회수관(P12)에 연결된 제1 배관측 순환펌프(11)를 제어하여 제1 배관부(P1) 내의 유체를 순환시키면서, 공급관(P11)과 회수관(P12) 사이에 배치된 제1 배관측 차압센서(12)로부터 공급관(P11)과 회수관(P12)의 압력차를 실시간 확인한 후, 팽창탱크(13) 및 제1 배관측 순환펌프(11)를 제어하여 공급관(P11)의 압력과 회수관(P12)의 압력을 일정하게 유지시킬 수 있다.
제1 배관부(P1) 내의 유체 및 제2 배관부(P2) 내의 유체가 순환되면, 열교환 장치(1000)는 사용처(T)의 요청에 대응하여 제1 배관부(P1)를 유동하는 유체와 제2 배관부(P2)를 유동하는 유체를 열교환하여 사용처(T)에 급탕용 유체 및 난방용 유체 중 적어도 어느 하나를 공급한다(S200).
도 1, 도 2 및 도 4를 참조하면, 열교환 장치(1000)는 제1 배관부(P1) 내의 유체 및 제2 배관부(P2) 내의 유체가 순환되면, 사용처(T)의 급탕 요청에 대응하여 사용처(T)에 급탕용 유체를 공급한다(S210).
도 1, 도 2 및 도 5를 참조하면, 열교환 장치(1000)는 열교환 장치(1000)에서 열교환된 후 제2 배관부(P2)로 공급되는 유체의 온도를 감지한다(S211).
유체의 온도가 감지되면, 열교환 장치(1000)는 열교환 장치(1000)에 마련된 급탕용 유량제어밸브(211J)의 개도율을 조절하여 제2 배관부(P2)로 공급되는 유체의 온도를 사용처(T)에서 설정된 급탕 공급 설정온도에 일치시킨다(S212).
즉, 제1 사용처(T1) 및 제2 사용처(T2)에서 모두 급탕 요청이 발생되면, 마스터 제어부(14)는 제1-1 슬레이브 유닛(211)의 급탕용 제어부(211K) 및 제2-1 슬레이브 유닛(221)의 급탕용 제어부(211K)에 각각 급탕용 유체 공급 명령을 전송한다.
이에, 제1-1 슬레이브 유닛(211)의 급탕용 제어부(211K)와 제2-1 슬레이브 유닛(221)의 급탕용 제어부(211K)는 각각, 제2 급탕용 공급배관(211C)에 설치된 급탕용 공급온도센서(211G)로부터 급탕용 열교환기(211A)에서 열교환된 후 제2 배관부(P2)로 공급되는 유체의 온도를 감지한다.
유체의 온도가 감지되면, 제1-1 슬레이브 유닛(211)의 급탕용 제어부(211K)와 제2-1 슬레이브 유닛(221)의 급탕용 제어부(211K)는 각각, 사용처(T)에서 설정된 급탕 공급 설정온도와 급탕용 공급온도센서(211G)에서 감지된 유체의 온도가 같아지도록 PID 제어를 통하여 급탕용 유량제어밸브(211J)의 개도율을 조절한다.
또한, 열교환 장치(1000)는 급탕 공급 설정온도를 미리 설정된 급탕 과열 설정온도와 비교하고(S213), 급탕 공급 설정온도가 급탕 과열 설정온도 보다 크면 급탕용 유량제어밸브(211J)의 개도율을 조절하여 제1 배관부(P1)에서 열교환 장치(1000)로 유입되는 모든 유체를 제1 배관부(P1)로 우회시킨다(S214).
이때, 제1-1 슬레이브 유닛(211)의 급탕용 제어부(211K)와 제2-1 슬레이브 유닛(221)의 급탕용 제어부(211K)는 각각, 급탕 공급 설정온도를 미리 설정된 급탕 과열 설정온도와 비교한다. 여기서, 급탕 과열 설정온도는 급탕용 유체의 최대 설정 온도일 수 있다.
즉, 제1-1 슬레이브 유닛(211)의 급탕용 제어부(211K)와 제2-1 슬레이브 유닛(221)의 급탕용 제어부(211K)는 각각, 사용처(T)에서 설정된 급탕 공급 설정온도가 급탕 과열 설정온도 보다 크면 급탕용 유량제어밸브(211J)의 개도율을 조절하여 제1 배관부(P1)에서 열교환 장치(1000)로 유입되는 모든 유체를 제1 배관부(P1)로 우회시킨다.
더 자세하게는, 제1-1 슬레이브 유닛(211)의 급탕용 제어부(211K)와 제2-1 슬레이브 유닛(221)의 급탕용 제어부(211K)는 각각, 사용처(T)에서 설정된 급탕 공급 설정온도가 급탕 과열 설정온도 보다 크면, 급탕용 유량제어밸브(211J)의 개도율을 조절하여 제1 급탕용 공급배관(211B)에서 급탕용 열교환기(211A)로 이어지는 유로는 차단하고, 제1 급탕용 공급배관(211B)에서 바이패스관(211I)으로 이어지는 유로는 개방하여 제1 배관부(P1)에서 제1 급탕용 공급배관(211B)으로 유입되는 모든 유체를 제2 급탕용 회수배관(211E)에 연결된 바이패스관(211I)으로 우회시킨다.
또한, 열교환 장치(1000)는 급탕용 유량제어밸브(211J)의 개도율을 확인한다(S215).
그리고, 급탕용 유량제어밸브(211J)의 개도율이 확인되면, 열교환 장치(1000)는 급탕용 유량제어밸브(211J)의 개도율을 미리 설정된 임계범위와 비교하고(S216), 급탕용 유량제어밸브(211J)의 개도율이 임계범위를 초과하면 열교환 장치(1000)에 마련된 난방용 유량제어밸브(212J)에 급탕우선명령을 전송한다(S217).
한편, 제2 배관부(P2) 측으로 급탕용 유체가 연속적으로 공급되고 있으면, 마스터 제어부(14)는 제1-1 슬레이브 유닛(211)의 급탕용 제어부(211K)와 제2-1 슬레이브 유닛(221)의 급탕용 제어부(211K)로부터 제1-1 슬레이브 유닛(211)의 급탕용 유량제어밸브(211J)의 개도율 정보 및 제2-1 슬레이브 유닛(221)의 급탕용 유량제어밸브(211J)의 개도율 정보를 수신하고, 이를 통해 제1-1 슬레이브 유닛(211)의 급탕용 유량제어밸브(211J) 및 제2-1 슬레이브 유닛(221)의 급탕용 유량제어밸브(211J)의 개도율을 확인한다.
제1-1 슬레이브 유닛(211)의 급탕용 유량제어밸브(211J) 및 제2-1 슬레이브 유닛(221)의 급탕용 유량제어밸브(211J)의 개도율이 확인되면, 마스터 제어부(14)는 각 급탕용 유량제어밸브(211J)의 개도율을 미리 설정된 임계범위와 비교한다.
이때, 제1-1 슬레이브 유닛(211)의 급탕용 유량제어밸브(211J)의 개도율이 임계범위를 초과하면, 마스터 제어부(14)는 제1-2 슬레이브 유닛(212)에 마련된 난방용 제어부(212K)에 급탕우선명령을 전송하고, 제2-1 슬레이브 유닛(221)의 급탕용 유량제어밸브(211J)의 개도율이 임계범위를 초과하면, 마스터 제어부(14)는 제2-2 슬레이브 유닛(222)에 마련된 난방용 제어부(212K)에 급탕우선명령을 전송한다.
이를 통해, 제1-2 슬레이브 유닛(212)의 난방용 유량제어밸브(212J) 및 제2-2 슬레이브 유닛(222)의 난방용 유량제어밸브(212J)가 폐쇄되어 난방용 유체의 공급이 일시적으로 중단되고, 급탕용 유체가 우선적으로 공급될 수 있다.
예를 들어, 임계범위는 95%로 설정될 수 있다. 따라서, 급탕용 유량제어밸브(211J)의 개도율이 95%를 초과할 경우, 해당 사용처(T)의 난방용 유체의 공급은 일시적으로 중단되고, 급탕용 유체가 우선적으로 공급될 수 있다.
도 1, 도 2 및 도 4를 참조하면, 열교환 장치(1000)는 사용처(T)의 난방 요청에 대응하여 사용처(T)에 난방용 유체를 공급한다(S220).
도 1, 도 2 및 도 6을 참조하면, 열교환 장치(1000)는 열교환 장치(1000)에서 열교환된 후 제2 배관부(P2)로 공급되는 유체의 온도와 제2 배관부(P2)에서 회수되는 유체의 온도를 감지한다(S221).
그리고, 열교환 장치(1000)는 제2 배관부(P2)로 공급되는 유체의 온도와 제2 배관부(P2)에서 회수되는 유체의 온도의 차를 산출하고, 산출된 결과를 미리 설정된 설정 온도차와 비교한다(S222).
그리고, 열교환 장치(1000)는 제2 배관부(P2)로 공급되는 유체의 온도와 제2 배관부(P2)에서 회수되는 유체의 온도의 차가 설정 온도차와 일치되도록 열교환 장치(1000)에 마련된 난방용 유량제어밸브(212J)의 개도율을 조절한다(S223).
즉, 제1 사용처(T1) 및 제2 사용처(T2)에서 모두 난방 요청이 발생되면, 마스터 제어부(14)는 제1-2 슬레이브 유닛(212)의 난방용 제어부(212K) 및 제2-2 슬레이브 유닛(222)의 난방용 제어부(212K)에 각각 난방용 유체 공급 명령을 전송한다.
이에, 제1-2 슬레이브 유닛(212)의 난방용 제어부(212K)와 제2-2 슬레이브 유닛(222)의 난방용 제어부(212K)는 각각, 제2 난방용 공급배관(212C)에 설치된 난방용 공급온도센서(212G)로부터 난방용 열교환기(212A)에서 열교환된 후 제2 배관부(P2)로 공급되는 유체의 온도를 감지하고, 제1 난방용 회수배관(212D)에 설치된 난방용 회수온도센서(212H)로부터 제2 배관부(P2)에서 난방용 열교환기(212A)로 회수되는 유체의 온도를 감지한다.
난방용 열교환기(212A)에서 열교환된 후 제2 배관부(P2)로 공급되는 유체의 온도 및 제2 배관부(P2)에서 난방용 열교환기(212A)로 회수되는 유체의 온도가 감지되면, 제1-2 슬레이브 유닛(212)의 난방용 제어부(212K)와 제2-2 슬레이브 유닛(222)의 난방용 제어부(212K)는 각각, 제2 배관부(P2)로 공급되는 유체의 온도와 난방용 열교환기(212A)로 회수되는 유체의 온도 차를 산출하고, 산출된 결과를 미리 설정된 설정 온도차와 비교한다.
그리고, 제1-2 슬레이브 유닛(212)의 난방용 제어부(212K)와 제2-2 슬레이브 유닛(222)의 난방용 제어부(212K)는 각각, 제2 배관부(P2)로 공급되는 유체의 온도와 난방용 열교환기(212A)로 회수되는 유체의 온도 차와, 설정 온도차가 같아지도록 PID 제어를 통하여 난방용 유량제어밸브(212J)의 개도율을 조절한다.
또한, 열교환 장치(1000)는 난방용 유량제어밸브(212J)에 급탕우선명령이 전송되면, 난방용 유량제어밸브(212J)의 개도율을 조절하여 난방용 유체의 공급을 중단한다(S224).
더 자세하게는, 제1-2 슬레이브 유닛(212)의 난방용 제어부(212K)와 제2-2 슬레이브 유닛(222)의 난방용 제어부(212K)는 각각, 마스터 제어부(14)로부터 급탕우선명령이 전송되면, 난방용 유량제어밸브(212J)의 개도율을 조절하여 난방용 유체의 공급을 중단한다.
즉, 제1-2 슬레이브 유닛(212)의 난방용 제어부(212K)와 제2-2 슬레이브 유닛(222)의 난방용 제어부(212K)는 각각, 마스터 제어부(14)로부터 급탕우선명령이 전송되면, 난방용 유량제어밸브(212J)를 폐쇄하여 난방용 유체의 유동을 완전히 차단할 수 있다.
이를 통해, 난방용 유체의 공급이 일시적으로 중단되어 급탕용 유체가 우선적으로 공급될 수 있다.
이처럼 본 발명의 실시예에 따르면, 복수의 캐스케이드 보일러(B)에 연결되는 제1 배관부(P1)와, 사용처(T)에 연결되는 제2 배관부(P2) 사이에 제1 배관부(P1)를 유동하는 유체와 제2 배관부(P2)를 유동하는 유체의 열교환을 수행하여 사용처(T)에 급탕용 유체 및 난방용 유체 중 적어도 어느 하나를 공급하도록 구성되는 열교환 장치(1000)가 배치되므로, 복수의 캐스케이드 보일러(B)를 사용압력에 따라 분산 설치하지 않고 하나의 공간 안에 설치 및 운영할 수 있고, 이를 통해 건물의 활용면적을 충분히 확보할 수 있다.
또한, 복수의 캐스케이드 보일러(B)는 급탕전용 보일러와 난방전용 보일러로 구분되지 않고, 동일한 성능의 열원 보일러들로 구성되므로, 운전 편차의 발생을 방지하고, 설치 및 유지관리가 용이할 수 있다.
또한, 열교환 장치(1000)는 복수의 캐스케이드 보일러(B) 측의 유량을 공급하는 마스터 유닛(1)과, 복수의 사용처(T) 측의 유량을 공급하는 복수의 슬레이브 유닛(2)이 통합된 패키지로 구성되므로, 원활한 제어가 가능하고, 효율적인 관리가 가능할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.
1000. 열교환 장치 1. 마스터 유닛
11. 제1 배관측 순환펌프 12. 제1 배관측 차압센서
13. 팽창탱크 14. 마스터 제어부
2. 복수의 슬레이브 유닛 21. 제1 슬레이브 유닛
211. 제1-1 슬레이브 유닛 211A. 급탕용 열교환기
211B. 제1 급탕용 공급배관 211C. 제2 급탕용 공급배관
211D. 제1 급탕용 회수배관 211E. 제2 급탕용 회수배관
211F. 급수배관 211G. 급탕용 공급온도센서
211H. 급탕용 순환펌프 211I. 바이패스관
211J. 급탕용 유량제어밸브 211K. 급탕용 제어부
212. 제1-2 슬레이브 유닛 212A. 난방용 열교환기
212B. 제1 난방용 공급배관 212C. 제2 난방용 공급배관
212D. 제1 난방용 회수배관 212E. 제2 난방용 회수배관
212F. 제2 배관측 차압센서 212G. 난방용 공급온도센서
212H. 난방용 회수온도센서 212I. 난방용 순환펌프
212J. 난방용 유량제어밸브 212K. 난방용 제어부
22. 제2 슬레이브 유닛 221. 제2-1 슬레이브 유닛
222. 제2-2 슬레이브 유닛 B. 복수의 캐스케이드 보일러
P1. 제1 배관부 P11. 공급관
P12. 회수관 P2. 제2 배관부
T. 사용처 T1. 제1 사용처
T2. 제2 사용처
11. 제1 배관측 순환펌프 12. 제1 배관측 차압센서
13. 팽창탱크 14. 마스터 제어부
2. 복수의 슬레이브 유닛 21. 제1 슬레이브 유닛
211. 제1-1 슬레이브 유닛 211A. 급탕용 열교환기
211B. 제1 급탕용 공급배관 211C. 제2 급탕용 공급배관
211D. 제1 급탕용 회수배관 211E. 제2 급탕용 회수배관
211F. 급수배관 211G. 급탕용 공급온도센서
211H. 급탕용 순환펌프 211I. 바이패스관
211J. 급탕용 유량제어밸브 211K. 급탕용 제어부
212. 제1-2 슬레이브 유닛 212A. 난방용 열교환기
212B. 제1 난방용 공급배관 212C. 제2 난방용 공급배관
212D. 제1 난방용 회수배관 212E. 제2 난방용 회수배관
212F. 제2 배관측 차압센서 212G. 난방용 공급온도센서
212H. 난방용 회수온도센서 212I. 난방용 순환펌프
212J. 난방용 유량제어밸브 212K. 난방용 제어부
22. 제2 슬레이브 유닛 221. 제2-1 슬레이브 유닛
222. 제2-2 슬레이브 유닛 B. 복수의 캐스케이드 보일러
P1. 제1 배관부 P11. 공급관
P12. 회수관 P2. 제2 배관부
T. 사용처 T1. 제1 사용처
T2. 제2 사용처
Claims (11)
- 일방향을 따라 병렬 배치된 복수의 캐스케이드 보일러(B)에 연결되는 제1 배관부(P1)와, 사용처(T)에 연결되는 제2 배관부(P2) 사이에 배치되고, 상기 제1 배관부(P1)에 흐르는 유체와 상기 제2 배관부(P2)에 흐르는 유체를 열교환하여 상기 제2 배관부(P2)에 급탕용 유체 및 난방용 유체 중 적어도 어느 하나를 공급하도록 구성되는 열교환 장치(1000);를 포함하며,
상기 제1 배관부(P1)는,
상기 복수의 캐스케이드 보일러(B)를 통해 가열된 유체를 상기 열교환 장치(1000) 측으로 안내하는 공급관(P11); 및
상기 열교환 장치(1000)에서 회수된 유체를 상기 복수의 캐스케이드 보일러(B) 측으로 안내하는 회수관(P12);을 포함하고,
상기 열교환 장치(1000)는,
상기 제1 배관부(P1)에 연결되고, 상기 제1 배관부(P1) 내의 유체를 순환시키면서 상기 공급관(P11)의 압력과 상기 회수관(P12)의 압력을 일정하게 유지시키도록 구성되는 마스터 유닛(1); 및
일부분은 상기 제1 배관부(P1)에 연결되고 다른 일부분은 상기 제2 배관부(P2)에 연결되며, 상기 제2 배관부(P2) 내의 유체를 순환시키면서, 상기 제1 배관부(P1)를 통해 내부로 유입된 유체와 상기 제2 배관부(P2)를 통해 내부로 유입된 유체를 열교환하여 제1 사용처(T1) 및 제2 사용처(T2) 중 적어도 어느 하나에 상기 급탕용 유체 및 상기 난방용 유체 중 적어도 어느 하나를 공급하도록 구성되는 복수의 슬레이브 유닛(2);을 포함하며,
상기 마스터 유닛(1)은,
상기 회수관(P12)에 연결되고, 상기 복수의 슬레이브 유닛(2)에서 회수된 유체를 상기 복수의 캐스케이드 보일러(B) 측으로 이송하고, 상기 복수의 캐스케이드 보일러(B)를 통과한 유체를 상기 복수의 슬레이브 유닛(2) 측으로 이송하는 제1 배관측 순환펌프(11);
상기 회수관(P12) 및 상기 공급관(P11) 사이에 배치되어 상기 회수관(P12) 및 상기 공급관(P11)과 연결되고, 상기 회수관(P12)과 상기 공급관(P11)의 압력차를 감지하는 제1 배관측 차압센서(12);
상기 회수관(P12)에 연결되고, 상기 회수관(P12) 내의 압력 변화를 흡수하여 상기 회수관(P12)을 유동하는 유체의 압력을 일정하게 유지시키는 팽창탱크(13); 및
상기 복수의 슬레이브 유닛(2)에 전기적으로 연결되어 상기 복수의 슬레이브 유닛(2)의 작동상태를 실시간 모니터링하고, 상기 복수의 슬레이브 유닛(2)에 제어신호를 전송하여 상기 복수의 슬레이브 유닛(2)의 동작을 제어하는 마스터 제어부(14);를 포함하고,
상기 복수의 슬레이브 유닛(2)은,
상기 제1 사용처(T1)에 연결된 제2 배관부(P2)의 일부분에 상기 급탕용 유체 및 상기 난방용 유체 중 적어도 어느 하나를 공급하도록 구성되는 제1 슬레이브 유닛(21); 및
상기 제2 사용처(T2)에 연결된 제2 배관부(P2)의 다른 일부분에 상기 급탕용 유체 및 상기 난방용 유체 중 적어도 어느 하나를 공급하도록 구성되는 제2 슬레이브 유닛(22);을 포함하며,
상기 제1 슬레이브 유닛(21)은,
상기 급탕용 유체를 공급하도록 구성되는 제1-1 슬레이브 유닛(211); 및
상기 난방용 유체를 공급하도록 구성되는 제1-2 슬레이브 유닛(212);을 포함하고,
상기 제2 슬레이브 유닛(22)은,
상기 급탕용 유체를 공급하도록 구성되는 제2-1 슬레이브 유닛(221); 및
상기 난방용 유체를 공급하도록 구성되는 제2-2 슬레이브 유닛(222);을 포함하며,
상기 제1-1 슬레이브 유닛(211)은,
상기 공급관(P11)에서 공급된 유체와 상기 제2 배관부(P2)에서 회수된 유체를 열교환하는 급탕용 열교환기(211A);
상기 공급관(P11)과 상기 급탕용 열교환기(211A)를 연결하고, 상기 공급관(P11)을 따라 유동되는 유체를 내부로 유입하여 상기 급탕용 열교환기(211A)로 공급하는 제1 급탕용 공급배관(211B);
상기 제2 배관부(P2)와 상기 급탕용 열교환기(211A)를 연결하고, 상기 급탕용 열교환기(211A)에서 열교환된 유체를 상기 제2 배관부(P2)로 공급하는 제2 급탕용 공급배관(211C);
상기 제2 배관부(P2)와 상기 급탕용 열교환기(211A)를 연결하고, 상기 제2 배관부(P2)에서 회수된 유체를 상기 급탕용 열교환기(211A)로 공급하는 제1 급탕용 회수배관(211D);
상기 회수관(P12)과 상기 급탕용 열교환기(211A)를 연결하고, 상기 급탕용 열교환기(211A)에서 열교환된 유체를 상기 회수관(P12)으로 공급하는 제2 급탕용 회수배관(211E);
상기 제1 급탕용 회수배관(211D)과 연결되고, 외부로부터 공급된 유체를 상기 제1 급탕용 회수배관(211D)에 공급하는 급수배관(211F);
상기 제2 급탕용 공급배관(211C)에 배치되어 상기 제2 급탕용 공급배관(211C)을 유동 중인 유체의 온도를 감지하는 급탕용 공급온도센서(211G);
상기 제1 급탕용 회수배관(211D)에 연결되어 상기 제2 배관부(P2)에서 회수된 유체를 상기 급탕용 열교환기(211A) 측으로 이송하고, 상기 급탕용 열교환기(211A)를 통과하면서 미리 설정된 온도로 설정된 유체를 상기 제2 배관부(P2) 측으로 이송하는 급탕용 순환펌프(211H);
상기 제1 급탕용 공급배관(211B) 및 상기 제2 급탕용 회수배관(211E)을 연결하는 바이패스관(211I);
상기 제1 급탕용 공급배관(211B)과 상기 바이패스관(211I)을 연결하고, 내부에 형성된 유로의 개도량을 조절하여 상기 제1 급탕용 공급배관(211B)으로 유입된 유체를 상기 급탕용 열교환기(211A) 또는 상기 바이패스관(211I)으로 유입시키는 급탕용 유량제어밸브(211J); 및
상기 마스터 제어부(14)에 상기 급탕용 열교환기(211A), 상기 급탕용 공급온도센서(211G), 상기 급탕용 순환펌프(211H) 및 상기 급탕용 유량제어밸브(211J)에 관한 작동상태 정보를 실시간 전송하고, 상기 마스터 제어부(14)로부터 제어신호를 수신하여 상기 급탕용 열교환기(211A), 상기 급탕용 공급온도센서(211G), 상기 급탕용 순환펌프(211H) 및 상기 급탕용 유량제어밸브(211J)의 동작을 제어하는 급탕용 제어부(211K);를 포함하는, 캐스케이드 보일러 연계형 열교환 패키지.
- 삭제
- 삭제
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- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제1-2 슬레이브 유닛(212)은,
상기 공급관(P11)에서 공급된 유체와 상기 제2 배관부(P2)에서 회수된 유체를 열교환하는 난방용 열교환기(212A);
상기 공급관(P11)과 상기 난방용 열교환기(212A)를 연결하고, 상기 공급관(P11)을 따라 유동되는 유체를 내부로 유입하여 상기 난방용 열교환기(212A)로 공급하는 제1 난방용 공급배관(212B);
상기 제2 배관부(P2)와 상기 난방용 열교환기(212A)를 연결하고, 상기 난방용 유체를 상기 제2 배관부(P2)로 공급하는 제2 난방용 공급배관(212C);
상기 제2 배관부(P2)와 상기 난방용 열교환기(212A)를 연결하고, 상기 제2 배관부(P2)에서 회수된 유체를 상기 난방용 열교환기(212A)로 공급하는 제1 난방용 회수배관(212D);
상기 회수관(P12)과 상기 난방용 열교환기(212A)를 연결하고, 상기 난방용 열교환기(212A)에서 회수된 유체를 상기 회수관(P12)으로 공급하는 제2 난방용 회수배관(212E);
상기 제2 난방용 공급배관(212C) 및 상기 제1 난방용 회수배관(212D) 사이에 배치되어 상기 제2 난방용 공급배관(212C) 및 상기 제1 난방용 회수배관(212D)과 연결되고, 상기 제2 난방용 공급배관(212C) 및 상기 제1 난방용 회수배관(212D)의 압력차를 감지하는 제2 배관측 차압센서(212F);
상기 제2 난방용 공급배관(212C)에 배치되어 상기 제2 난방용 공급배관(212C)을 유동 중인 유체의 온도를 감지하는 난방용 공급온도센서(212G);
상기 제1 난방용 회수배관(212D)에 배치되어 상기 제1 난방용 공급배관(212B)을 유동 중인 유체의 온도를 감지하는 난방용 회수온도센서(212H);
상기 제1 난방용 회수배관(212D)에 연결되어 상기 제2 배관부(P2)에서 회수된 유체를 상기 난방용 열교환기(212A) 측으로 이송하고, 상기 난방용 열교환기(212A)를 통과하면서 미리 설정된 온도로 설정된 유체를 상기 제2 배관부(P2) 측으로 이송하는 난방용 순환펌프(212I);
상기 제1 난방용 공급배관(212B)에 배치되고, 내부에 형성된 유로의 개도량을 조절하여 상기 제1 난방용 공급배관(212B)으로 유입된 유체를 상기 난방용 열교환기(212A)로 유입시키는 난방용 유량제어밸브(212J); 및
상기 마스터 제어부(14)에 상기 난방용 열교환기(212A), 상기 제2 배관측 차압센서(212F), 상기 난방용 공급온도센서(212G), 상기 난방용 회수온도센서(212H), 상기 난방용 순환펌프(212I) 및 상기 난방용 유량제어밸브(212J)에 관한 작동상태 정보를 실시간 전송하고, 상기 마스터 제어부(14)로부터 제어신호를 수신하여 상기 난방용 열교환기(212A), 상기 제2 배관측 차압센서(212F), 상기 난방용 공급온도센서(212G), 상기 난방용 회수온도센서(212H), 상기 난방용 순환펌프(212I) 및 상기 난방용 유량제어밸브(212J)의 동작을 제어하는 난방용 제어부(212K);를 포함하는, 캐스케이드 보일러 연계형 열교환 패키지.
- 일방향을 따라 병렬 배치된 복수의 캐스케이드 보일러(B)에 연결되는 제1 배관부(P1)와, 사용처(T)에 연결되는 제2 배관부(P2) 사이에 배치되고, 상기 제1 배관부(P1)에 흐르는 유체와 상기 제2 배관부(P2)에 흐르는 유체를 열교환하여 상기 제2 배관부(P2)에 급탕용 유체 및 난방용 유체 중 적어도 어느 하나를 공급하도록 구성되는 열교환 장치(1000)를 포함하는 캐스케이드 보일러 연계형 열교환 패키지 구성의 제어 방법으로서,
상기 사용처(T)로부터 급탕 및 난방 중 적어도 어느 하나에 대한 요청이 발생되어 상기 복수의 캐스케이드 보일러(B)가 가동되면, 상기 제1 배관부(P1) 내의 유체 및 상기 제2 배관부(P2) 내의 유체를 순환시키는 단계; 및
상기 사용처(T)의 요청에 대응하여 상기 제1 배관부(P1)를 유동하는 유체와 상기 제2 배관부(P2)를 유동하는 유체를 열교환하여 상기 사용처(T)에 상기 급탕용 유체 및 상기 난방용 유체 중 적어도 어느 하나를 공급하는 단계;를 포함하며,
상기 사용처(T)에 급탕용 유체 및 난방용 유체 중 적어도 어느 하나를 공급하는 단계는,
상기 사용처(T)의 급탕 요청에 대응하여 상기 사용처(T)에 급탕용 유체를 공급하는 단계; 및
상기 사용처(T)의 난방 요청에 대응하여 상기 사용처(T)에 난방용 유체를 공급하는 단계;를 포함하고,
상기 사용처(T)에 급탕용 유체를 공급하는 단계는,
상기 열교환 장치(1000)에서 열교환된 후 상기 제2 배관부(P2)로 공급되는 유체의 온도를 감지하는 단계; 및
상기 열교환 장치(1000)에 마련된 급탕용 유량제어밸브(211J)의 개도율을 조절하여 상기 제2 배관부(P2)로 공급되는 유체의 온도를 상기 사용처(T)에서 설정된 급탕 공급 설정온도에 일치시키는 단계;를 포함하며,
상기 사용처(T)에 급탕용 유체를 공급하는 단계는,
상기 급탕 공급 설정온도를 미리 설정된 급탕 과열 설정온도와 비교하는 단계; 및
상기 급탕 공급 설정온도가 상기 급탕 과열 설정온도 보다 크면 상기 급탕용 유량제어밸브(211J)의 개도율을 조절하여 상기 제1 배관부(P1)에서 상기 열교환 장치(1000)로 유입되는 모든 유체를 상기 제1 배관부(P1)로 우회시키는 단계;를 더 포함하고,
상기 사용처(T)에 급탕용 유체를 공급하는 단계는,
상기 급탕용 유량제어밸브(211J)의 개도율을 확인하는 단계;
상기 급탕용 유량제어밸브(211J)의 개도율을 미리 설정된 임계범위와 비교하는 단계; 및
상기 급탕용 유량제어밸브(211J)의 개도율이 상기 임계범위를 초과하면 상기 열교환 장치(1000)에 마련된 난방용 유량제어밸브(212J)에 급탕우선명령을 전송하는 단계;를 더 포함하는, 캐스케이드 보일러 연계형 열교환 패키지 구성 제어 방법.
- 삭제
- 제9항에 있어서,
상기 사용처(T)에 난방용 유체를 공급하는 단계는,
상기 열교환 장치(1000)에서 열교환된 후 상기 제2 배관부(P2)로 공급되는 유체의 온도와 상기 제2 배관부(P2)에서 회수되는 유체의 온도를 감지하는 단계;
상기 제2 배관부(P2)로 공급되는 유체의 온도와 상기 제2 배관부(P2)에서 회수되는 유체의 온도의 차를 산출하고, 산출된 결과를 미리 설정된 설정 온도차와 비교하는 단계; 및
상기 제2 배관부(P2)로 공급되는 유체의 온도와 상기 제2 배관부(P2)에서 회수되는 유체의 온도의 차가 상기 설정 온도차와 일치되도록 상기 열교환 장치(1000)에 마련된 난방용 유량제어밸브(212J)의 개도율을 조절하는 단계;를 포함하고,
상기 사용처(T)에 난방용 유체를 공급하는 단계는,
상기 난방용 유량제어밸브(212J)에 상기 급탕우선명령이 전송되면, 상기 난방용 유량제어밸브(212J)의 개도율을 조절하여 상기 난방용 유체의 공급을 중단하는 단계;를 더 포함하는, 캐스케이드 보일러 연계형 열교환 패키지 구성 제어 방법.
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20120110405A (ko) | 2011-03-29 | 2012-10-10 | 주식회사 경동나비엔 | 캐스케이드 시스템의 제어장치 |
KR20130061987A (ko) * | 2011-12-02 | 2013-06-12 | (주)에너싸이클 | 예열기능을 구비한 팽창탱크 및 이를 사용한 보일러시스템 |
KR20200126507A (ko) * | 2019-04-30 | 2020-11-09 | 주식회사 경동나비엔 | 바이패스 기능을 이용한 온수 예열 기능을 갖는 세대 유니트 및 그 제어방법 |
KR102286020B1 (ko) * | 2020-10-28 | 2021-08-04 | 이종기 | 난방수/급탕수 통합공급시스템 및 그 제어방법 |
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2023
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Patent Citations (4)
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---|---|---|---|---|
KR20120110405A (ko) | 2011-03-29 | 2012-10-10 | 주식회사 경동나비엔 | 캐스케이드 시스템의 제어장치 |
KR20130061987A (ko) * | 2011-12-02 | 2013-06-12 | (주)에너싸이클 | 예열기능을 구비한 팽창탱크 및 이를 사용한 보일러시스템 |
KR20200126507A (ko) * | 2019-04-30 | 2020-11-09 | 주식회사 경동나비엔 | 바이패스 기능을 이용한 온수 예열 기능을 갖는 세대 유니트 및 그 제어방법 |
KR102286020B1 (ko) * | 2020-10-28 | 2021-08-04 | 이종기 | 난방수/급탕수 통합공급시스템 및 그 제어방법 |
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