KR102640950B1 - Scheduling combination operation method for inverter booster pump system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유량이 증가하여 부스터 펌프가 2대 이상 연합운전을 하게 되는 경우, 최고효율의 최적점(최적 회전수)에서 구동중인 부스터 펌프는 계속해서 최적 회전수에서 운전하고, 최고 회전수에서 운전중인 부스터 펌프를 최고 회전수에서 최적 회전수로 백 턴(back turn)하여 운전하고, 나머지 유량에 대응하도록 남은 부스터 펌프를 기동하는 인버터 부스터 펌프 시스템의 스케줄링 연합운전방법에 관한 것이다.In the present invention, when the flow rate increases and two or more booster pumps operate together, the booster pump that is operating at the optimal point of highest efficiency (optimum rotation speed) continues to operate at the optimal rotation speed, and operates at the highest rotation speed. This relates to a scheduling joint operation method of an inverter booster pump system in which the booster pump in operation is driven by back turning from the highest rotation speed to the optimal rotation speed, and the remaining booster pumps are started to respond to the remaining flow rate.
Description
본 발명은 인버터 부스터 펌프 시스템에서 2대 이상의 부스터 펌프를 최적의 효율로 조합하여 운전하는 인버터 부스터 펌프 시스템의 스케줄링 연합운전방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유량이 증가하여 부스터 펌프가 2대 이상 연합운전을 하게 되는 경우, 최고효율의 최적점(최적 회전수)에서 구동중인 부스터 펌프는 계속해서 최고효율의 최적점(최적 회전수)에서 운전하고, 최고 회전수에서 운전중인 부스터 펌프를 최고 회전수에서 최고효율의 최적점(최적 회전수)으로 백 턴(back turn)하여 운전하고, 나머지 유량에 대응하도록 남은 부스터 펌프를 기동하는 인버터 부스터 펌프 시스템의 스케줄링 연합운전방법에 관한 것이다.The present invention relates to a scheduling joint operation method of an inverter booster pump system in which two or more booster pumps are combined and operated with optimal efficiency. More specifically, the flow rate increases and two or more booster pumps are combined to operate. When operating, the booster pump operating at the optimal point of highest efficiency (optimum rotation speed) continues to operate at the optimal point of highest efficiency (optimum rotation speed), and the booster pump operating at the highest rotation speed is operated at the highest rotation speed. This relates to a scheduling joint operation method of an inverter booster pump system that back-turns to the optimal point of highest efficiency (optimum rotation speed) and starts the remaining booster pumps to respond to the remaining flow rate.
대한민국 특허 제10-2418246호(2022년 7월 4일, 등록)에 "인버터 부스터 펌프 시스템의 최적운전방법"이 소개되어 있다.Republic of Korea Patent No. 10-2418246 (registered on July 4, 2022) introduces “Optimum operation method of inverter booster pump system.”
상기 인버터 부스터 펌프 시스템의 최적운전방법은 (1) 인버터 부스터 펌프 시스템이 운전을 시작하면, 각각의 부스터 펌프를 하나씩 개별적으로 구동하여, 개별 유량계의 유량과 토출배관에 배치된 메인 유량계의 유량을 측정하고, 개별 유량계의 유량과 메인 유량계의 유량을 비교함으로써, 메인 유량계의 유량에 일치하게 개별 유량계의 유량을 보정하는 단계와, (2) 자가 테스트 모드로 전환하여 자가 진단을 수행하는 단계와, (3) 자가 테스트 모드가 완료되면, 가장 효율이 좋은 펌프 또는 펌프 조합으로 운전하는 최적운전모드로 전환하는 단계로 구성된다.The optimal operation method of the inverter booster pump system is (1) when the inverter booster pump system starts operating, each booster pump is driven individually one by one to measure the flow rate of the individual flow meters and the flow rate of the main flow meter placed in the discharge pipe. And, by comparing the flow rate of the individual flow meter and the flow rate of the main flow meter, calibrating the flow rate of the individual flow meter to match the flow rate of the main flow meter, (2) performing self-diagnosis by switching to self-test mode, (2) 3) Once the self-test mode is completed, it consists of switching to the optimal operation mode that operates with the most efficient pump or pump combination.
그리고, 상기 인버터 부스터 펌프 시스템의 최적운전방법은 3대의 부스터 펌프를 구동할 때, 무조건 1대 또는 2대의 부스터 펌프를 무조건 최고 회전수로 운전하는 것보다 주파수 제어를 통하여 최적의 운전비율로 3대의 부스터펌프를 연합운전하는 것이 기술되어 있지만, 효율을 더 높이고 동력 소비를 낮추기 위한 방안이 더 모색되어야 한다.In addition, the optimal operation method of the inverter booster pump system is to operate the three booster pumps at an optimal operation ratio through frequency control rather than unconditionally operating one or two booster pumps at the highest rotation speed when driving three booster pumps. Although joint operation of booster pumps has been described, further methods to increase efficiency and lower power consumption should be explored.
따라서, 본 발명의 목적은 유량이 증가하여 부스터 펌프가 2대 이상 연합운전을 하게 되는 경우 - 예를 들어, 1대의 부스터 펌프를 운전하는 중에 유량이 증가하여 2대의 부스터 펌프를 운전하게 되는 경우, 또는 2대의 부스터 펌프를 운전하는 중에 유량이 증가하여 3대의 부스터 펌프를 운전하게 되는 경우 등 - 최고효율의 최적점(최적 회전수)에서 구동중인 부스터 펌프는 계속해서 최고효율의 최적점(최적 회전수)에서 운전하고, 최고 회전수에서 운전중인 부스터 펌프를 최고 회전수에서 최고효율의 최적점(최적 회전수)으로 백 턴(back turn)하여 운전하고, 나머지 유량에 대응하도록 남은 부스터 펌프를 기동함으로써, 펌프의 효율을 높이고, 동력 소비를 낮출 수 있는 인버터 부스터 펌프 시스템의 스케줄링 연합운전방법을 제공하는 것이다.Therefore, the purpose of the present invention is when the flow rate increases and two or more booster pumps are operated together - for example, when the flow rate increases while operating one booster pump and two booster pumps are operated. Or, when operating two booster pumps, the flow rate increases and three booster pumps are operated, etc. - A booster pump operating at the optimal point of highest efficiency (optimum rotation speed) continues to operate at the optimal point of highest efficiency (optimum rotation speed). The booster pump operating at the highest rotation speed is back-turned from the highest rotation speed to the optimal point of highest efficiency (optimum rotation speed), and the remaining booster pumps are started to respond to the remaining flow rate. By doing so, it provides a scheduling joint operation method of the inverter booster pump system that can increase pump efficiency and reduce power consumption.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인버터 부스터 펌프 시스템의 스케줄링 연합운전방법은The scheduling joint operation method of the inverter booster pump system according to the present invention to achieve the above purpose is
펌프별 유량에 따른 동력과 효율을 연산하는 단계(S110)와,A step of calculating power and efficiency according to the flow rate of each pump (S110),
1대의 부스터 펌프를 운전하는 구간에서는 운전중인 부스터 펌프를 최대 유량을 토출하는 시점(최고 회전수)까지 운전하는 단계(S120)와,In the section where one booster pump is operated, the booster pump in operation is operated until the maximum flow rate is discharged (highest rotation speed) (S120),
2대의 부스터 펌프를 운전하는 구간에서는 첫번째 부스터 펌프를 최대 유량으로 운전하다가 두번째 부스터 펌프가 기동을 시작하게 되면, 첫번째 부스터 펌프를 최적 회전수로 백 턴(back turn)하여 운전하고, 이에 따른 나머지 유량에 대응하도록 두번째 펌프를 기동하는 단계(S130)와,In the section where two booster pumps are operated, the first booster pump is operated at the maximum flow rate, and when the second booster pump starts, the first booster pump is back-turned and operated at the optimal rotation speed, and the remaining flow rate is adjusted accordingly. A step (S130) of starting the second pump to respond to,
유량이 증가하게 되면, 첫번째 부스터 펌프를 계속해서 최적 회전수에서 운전하고, 두번째 부스터 펌프를 최대 유량을 토출하는 시점(최고 회전수)까지 회전수를 증가하면서 운전하는 단계(S140)와,When the flow rate increases, the first booster pump continues to be operated at the optimal rotation speed, and the second booster pump is operated with the rotation speed increased until the maximum flow rate is discharged (highest rotation speed) (S140);
유량이 증가함에 따라 위와 같은 방법으로 부스터 펌프의 대수가 증가하게 되고, n번째의 부스터 펌프가 기동을 시작하게 되면, 첫번째 부스터 펌프 내지 n-2 부스터 펌프를 계속해서 최고 효율의 최적점에서 운전하고, n-1째의 부스터 펌프를 최고 회전수에서 최적 회전수로 백 턴(back turn)하여 운전함으로써, 첫번째 내지 n-1번째의 부스터 펌프를 최적 회전수에서 운전하게 되고, 나머지 유량에 대응하도록 n번째 부스터 펌프를 기동하는 단계(S150)를 포함하는 것을 특징으로 한다.As the flow rate increases, the number of booster pumps increases in the same manner as above, and when the nth booster pump starts, the first booster pump to the n-2 booster pump continues to operate at the optimal point of highest efficiency. , By operating the n-1st booster pump by back turning from the highest rotation speed to the optimal rotation speed, the first to n-1th booster pumps are operated at the optimal rotation speed and are adjusted to correspond to the remaining flow rate. It is characterized by including a step (S150) of starting the nth booster pump.
본 발명에 따른 인버터 부스터 펌프 시스템의 스케줄링 연합운전방법은 S150단계에서, n번째 부스터 펌프가 최고 효율의 최적점에 도달한 후에 유량이 더 증가하면, 효율이 가장 좋은 부스터 펌프를 유량에 대응되게 최고 회전수까지 증가하게 되고, 유량이 더 증가하면, 다음 효율이 좋은 부스터 펌프가 유량에 대응되게 최고 회전수까지 증가하는 방식으로, 유량의 증가에 따라 효율이 좋은 순서대로 n대의 부스터 펌프를 최고 회전수까지 높여 운전하는 단계(S160)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다,The scheduling joint operation method of the inverter booster pump system according to the present invention is that, in step S150, when the flow rate further increases after the nth booster pump reaches the optimal point of highest efficiency, the booster pump with the highest efficiency is selected to correspond to the flow rate. The rotation speed increases, and when the flow rate increases further, the next more efficient booster pump increases to the highest rotation speed corresponding to the flow rate. As the flow rate increases, n booster pumps are rotated to the highest rotation speed in order of efficiency. It is characterized by further including a step of increasing the number (S160),
1대의 부스터 펌프를 운전하는 S120 단계에서는 n대의 부스터 펌프 중 가장 효율이 좋은 부스터 펌프를 구동하는 것을 특징으로 한다.In the S120 step of operating one booster pump, the most efficient booster pump among n booster pumps is driven.
2대의 부스터 펌프를 운전하는 S130 단계에서는 가장 효율이 좋은 부스터 펌프가 최고 효율의 최적점에서 운전하게 되고, 다음 두번째로 효율이 좋은 부스터 펌프가 기동하게 되는 것을 특징으로 한다.In the S130 step of operating two booster pumps, the most efficient booster pump is operated at the optimal point of highest efficiency, and then the second most efficient booster pump is started.
n대의 부스터 펌프를 운전할 때, 효율이 가장 좋은 부스터 펌프부터 순서대로 기동하게 되며, 효율이 가장 낮은 펌프가 가장 늦게 기동하고, 효율이 낮은 펌프의 효율이 평균효율보다 설정된 오차범위 이상으로 나쁘면, 해당 부스터 펌프에 대한 고장을 알리게 되는 것을 특징으로 한다.When operating n booster pumps, the booster pumps with the highest efficiency are started in order, the pump with the lowest efficiency is started last, and if the efficiency of the pump with the lowest efficiency is worse than the average efficiency by a set error range or more, the pump with the lowest efficiency is started in order. It is characterized by notifying a failure of the booster pump.
이것에 의해, 본 발명에 따른 인버터 부스터 펌프 시스템의 스케줄링 연합운전방법은 펌프의 운전 효율을 높이고, 동력 소비를 낮출 수 있는 효과가 있다.As a result, the scheduling joint operation method of the inverter booster pump system according to the present invention has the effect of increasing the operation efficiency of the pump and lowering power consumption.
도 1은 본 발명에 따른 인버터 부스터 펌프 시스템을 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 인버터 부스터 펌프 시스템의 양정-유량 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 인버터 부스터 펌프 시스템의 스케줄링 연합운전방법을 도시한 순서도이다.
도 4는 종래의 연합운전방법과 본 발명의 스케줄링 연합운전방법에 대한 데이터이다.
도 5는 도 4의 데이터를 나타내는 그래프이다.1 is a configuration diagram showing an inverter booster pump system according to the present invention.
Figure 2 is a head-flow graph of the inverter booster pump system according to the present invention.
Figure 3 is a flow chart showing the scheduling joint operation method of the inverter booster pump system according to the present invention.
Figure 4 shows data on the conventional joint operation method and the scheduling joint operation method of the present invention.
Figure 5 is a graph showing the data of Figure 4.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 인버터 부스터 펌프 시스템은 흡입배관(11)과 토출배관(12) 사이에 복수개의 부스터 펌프(P1, P2, P3, ...., Pn)가 병렬로 배열되고, 복수개의 부스터 펌프(P1, P2, P3, ...., Pn)에 복수개의 인버터(I1, I2, I3,....., In)가 일대일 대응되게 배치되어, 각각의 부스터 펌프가 자신의 인버터에 의해 개별적으로 제어되고, 각각의 인버터(I1, I2, I3,....., In)가 제어부(20)에 의해 제어되고, 토출배관(12)과 부스터 펌프(P1, P2, P3, ...., Pn)의 토출구를 연결하는 각각의 토출측 연결배관(L1, L2, L3, ...., Ln)에 역류방지용 체크밸브(CV1, CV2, CV3, ...., CVn)가 장착되고, 각각의 체크밸브(CV1, CV2, CV3, ...., CVn) 내에 개별 유량계(FM1, FM2, FM3, ...., FMn)가 각각 배치되고, 토출배관(12)의 토출구쪽에 메인 유량계(30)와 압력센서(35)가 각각 장착되어, 인버터(I1, I2, I3,....., In)의 출력값, 개별 유량계(FM1, FM2, FM3, ...., FMn)와 메인 유량계(30)와 압력센서(35)의 측정값이 제어부(20)로 제공된다.Referring to Figure 1, the inverter booster pump system according to the present invention has a plurality of booster pumps (P1, P2, P3, ...., Pn) arranged in parallel between the
다른 대안으로, 본 발명에 따른 인버터 부스터 펌프 시스템은 개별 유량계(FM1, FM2, FM3, ...., FMn) 및 메인 유량계(30)가 구비되지 않을 수 있다.As another alternative, the inverter booster pump system according to the present invention may not be equipped with individual flow meters (FM1, FM2, FM3, ...., FMn) and the
도 2를 참조하면, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 인버터 부스터 펌프 시스템에서, 최고 회전수(최고 주파수)에서 개별 부스터 펌프의 실제 성능을 측정하고, 개별 부스터 펌프에 대한 최고 회전수(최고 주파수)에서의 성능 곡선(Cp1, Cp2, Cp3, ...., Cpn ; 양정-유량 곡선)을 구한다. 그리고, 설정양정(Hset)이 세팅되면, 각각의 성능곡선(Cp1, Cp2, Cp3, ...., Cpn)에서 최대유량(Q1, Q2, Q3, ....., Qn)이 결정된다. Referring to Figure 2, in the inverter booster pump system according to the present invention configured as above, the actual performance of the individual booster pump is measured at the highest rotation speed (highest frequency), and the highest rotation speed (highest frequency) for the individual booster pump is measured. Find the performance curve (Cp 1 , Cp 2 , Cp 3 , ...., Cp n ; head-flow curve). And, when the set head (Hset) is set, the maximum flow rate (Q 1 , Q 2 , Q 3 , ....) in each performance curve (Cp 1 , Cp 2 , Cp 3 , ...., Cp n ). ., Qn) is determined.
그리고, 성능곡선으로부터 얻은 개별 부스터 펌프의 최적 운전점에서의 유량(Q1, Q2, Q3,....., Qn)을 합한 부스터 펌프 시스템의 운전점(M1, M2, M3,...., Mn)을 파악하고, 각각의 운전점(M1, M2, M3,...., Mn)에 대한 최대유량(Qa, Qb, Qc,....., Qn)을 결정할 수 있다.And , the operating point ( M 1 , M 2 , M 3 ,...., Mn), and determine the maximum flow rate (Qa, Qb, Qc,.....) for each operating point (M 1 , M 2 , M 3 ,...., Mn). , Qn) can be determined.
도 3을 참조하면, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 인버터 부스터 펌프 시스템에 있어서, 본 발명에 따른 인버터 부스터 펌프 시스템의 스케줄링 연합운전방법은 다음과 같다.Referring to Figure 3, in the inverter booster pump system according to the present invention configured as described above, the scheduling joint operation method of the inverter booster pump system according to the present invention is as follows.
펌프별 유량에 따른 동력과 효율을 연산한다(S110).Calculate power and efficiency according to the flow rate of each pump (S110).
1대의 부스터 펌프를 운전하는 구간에서는 운전중인 부스터 펌프를 최대 유량을 토출하는 시점(최고 회전수)까지 운전한다(S120).In the section where one booster pump is operated, the booster pump in operation is operated until the maximum flow rate is discharged (highest rotation speed) (S120).
2대의 부스터 펌프를 운전하는 구간에서는 첫번째 부스터 펌프를 최대 유량으로 운전하다가 두번째 부스터 펌프가 기동을 시작하게 되면, 첫번째 부스터 펌프를 최고효율의 최적점(최적 회전수)으로 백 턴(back turn)하여 운전하고, 이에 따른 나머지 유량에 대응하도록 두번째 펌프를 기동한다(S130).In the section where two booster pumps are operated, the first booster pump is operated at the maximum flow rate, and when the second booster pump starts, the first booster pump is turned back to the optimal point (optimal rotation speed) for the highest efficiency. It operates, and the second pump is started to respond to the remaining flow rate (S130).
이후, 유량이 증가하게 되면, 첫번째 부스터 펌프를 계속해서 최고 효율의 최적점(최적 회전수)에서 운전하고, 두번째 부스터 펌프를 최대 유량을 토출하는 시점(최고 회전수)까지 회전수를 증가하면서 운전한다(S140).Afterwards, when the flow rate increases, the first booster pump continues to be operated at the optimal point of highest efficiency (optimum rotation speed), and the second booster pump is operated while increasing the rotation speed until the maximum flow rate is discharged (maximum rotation speed). Do it (S140).
유량이 증가함에 따라 위와 같은 방법으로 부스터 펌프의 대수가 증가하게 되고, n번째의 부스터 펌프가 기동을 시작하게 되면, 첫번째 부스터 펌프 내지 n-2 부스터 펌프를 계속해서 최고 효율의 최적점(최적 회전수)에서 운전하고, n-1째의 부스터 펌프를 최고 회전수에서 최고효율의 최적점(최적 회전수)으로 백 턴(back turn)하여 운전함으로써, 첫번째 내지 n-1번째의 부스터 펌프를 최고 효율의 최적점(최적 회전수)에서 운전하게 되고, 나머지 유량에 대응하도록 n번째 부스터 펌프를 기동한다(S150).As the flow rate increases, the number of booster pumps increases in the same manner as above, and when the nth booster pump starts to operate, the first booster pump to the n-2 booster pump is continuously operated to the optimal point of highest efficiency (optimum rotation). number) and back-turning the n-1st booster pump from the highest rotation speed to the optimal point of highest efficiency (optimum rotation speed), so that the first to n-1th booster pumps are operated at the highest speed. It operates at the optimal point of efficiency (optimal rotation speed), and the nth booster pump is started to correspond to the remaining flow rate (S150).
그리고, 본 발명에 따른 인버터 부스터 펌프 시스템의 스케줄링 연합운전방법은 n번째 부스터 펌프가 최고 효율의 최적점에 도달한 후에 유량이 더 증가하면, 효율이 가장 좋은 부스터 펌프를 유량에 대응되게 최고 회전수까지 증가하게 되고, 유량이 더 증가하면, 다음 효율이 좋은 부스터 펌프가 유량에 대응되게 최고 회전수까지 증가하는 방식으로, 유량의 증가에 따라 효율이 좋은 순서대로 n대의 부스터 펌프를 최고 회전수까지 높여 운전하는 단계(S160)를 더 포함한다.In addition, the scheduling joint operation method of the inverter booster pump system according to the present invention is that when the flow rate further increases after the nth booster pump reaches the optimal point of highest efficiency, the booster pump with the highest efficiency is adjusted to the highest rotation speed corresponding to the flow rate. When the flow rate increases further, the next more efficient booster pump increases to the maximum rotation speed corresponding to the flow rate, and as the flow rate increases, n booster pumps are operated in order of efficiency up to the maximum rotation speed. It further includes an elevated driving step (S160).
또한, 상기와 같은 본 발명에 따른 인버터 부스터 펌프 시스템의 스케줄링 연합운전방법에 있어서, 1대의 부스터 펌프를 운전하는 S120 단계에서는 n대의 부스터 펌프 중 가장 효율이 좋은 부스터 펌프를 구동한다.In addition, in the scheduling joint operation method of the inverter booster pump system according to the present invention as described above, in step S120 of operating one booster pump, the most efficient booster pump among n booster pumps is driven.
2대의 부스터 펌프가 운전하는 S130 단계에서는 가장 효율이 좋은 부스터 펌프가 최고 효율의 최적점에서 운전하게 되고, 다음 두번째로 효율이 좋은 부스터 펌프가 기동하게 된다.In the S130 stage where two booster pumps are operated, the most efficient booster pump operates at the optimal point of highest efficiency, and then the second most efficient booster pump starts.
이와 같이, 본 발명에 따른 인버터 부스터 펌프 시스템의 스케줄링 연합운전방법은 n대의 부스터 펌프를 운전할 때, 효율이 가장 좋은 부스터 펌프부터 순서대로 기동하게 되며, 효율이 가장 낮은 펌프가 가장 늦게 기동하고, 효율이 낮은 펌프의 효율이 평균효율보다 설정된 오차범위 이상으로 나쁘면, 해당 부스터 펌프에 대한 고장을 알리게 된다.As such, in the scheduling joint operation method of the inverter booster pump system according to the present invention, when operating n booster pumps, the booster pump with the highest efficiency is started in order, the pump with the lowest efficiency is started last, and the pump with the lowest efficiency is started last. If the efficiency of this low pump is worse than the average efficiency by a set error range, a failure of the corresponding booster pump is notified.
(실시예 1)(Example 1)
도 4 및 도 5를 참조하면, 도 4는 종래의 연합운전방법과 본 발명의 스케줄링 연합운전방법에 대한 데이터를 나타낸 것으로, 3대의 인버터 부스터 펌프가 연합운전하는 것을 비교하였다. 도 5는 도 4의 데이터를 도식화한 그래프이다.Referring to FIGS. 4 and 5, FIG. 4 shows data on the conventional joint operation method and the scheduling joint operation method of the present invention, and compares the joint operation of three inverter booster pumps. Figure 5 is a graph schematizing the data of Figure 4.
종래의 연합운전방법 및 본 발명의 스케줄링 연합운전방법 모두 설정양정을 3.5bar로 세팅하고, 동일한 조건에서 구동하였다. In both the conventional joint operation method and the scheduling joint operation method of the present invention, the set head was set to 3.5 bar and operated under the same conditions.
다만, 종래의 연합운전방법은 첫번째 부스터 펌프가 최대 회전수로 운전하고 있는 상태에서, 유량이 더 증가함에 따라 증가된 유량에 맞게 두번째 부스터 펌프를 구동하였다. 그러나, 본 발명은 첫번째 부스터 펌프가 최대 유량으로 운전되다가 두번째 부스터 펌프가 기동을 시작하게 되면, 첫번째 부스터 펌프가 최고효율의 최적점(최적 주파수)으로 백 턴(back turn)하여 운전하고, 이에 따른 나머지 유량에 대응하도록 두번째 펌프를 기동하였다.However, the conventional combined operation method operates the second booster pump in accordance with the increased flow rate as the flow rate increases while the first booster pump is operating at the maximum rotation speed. However, in the present invention, when the first booster pump is operated at the maximum flow rate and the second booster pump starts, the first booster pump turns back to the optimal point of highest efficiency (optimal frequency) and operates accordingly. A second pump was started to cope with the remaining flow rate.
또한, 3대의 부스터 펌프를 연합운전할 경우, 종래의 연합운전방법은 2대의 부스터 펌프를 최고 회전수로 운전하고 있는 상태에서, 3번째 부스터 펌프가 증가된 유량에 대응하도록 기동하였다. 그러나, 본 발명의 연합운전방법은 첫번째 부스터 펌프가 계속해서 최고 효율의 최적점(최적 주파수)에서 운전을 유지하고, 2번째 부스터 펌프가 최대 회전수에서 최고효율의 최적점(최적 주파수)으로 백 턴(back turn)하여 운전하고, 세번째 부스터 펌프를 나머지 유량에 대응하도록 기동하였다.In addition, when operating three booster pumps together, the conventional combined operation method operates two booster pumps at the highest rotational speed, and starts the third booster pump to respond to the increased flow rate. However, in the combined operation method of the present invention, the first booster pump continues to operate at the optimal point (optimal frequency) of highest efficiency, and the second booster pump returns to the optimal point (optimal frequency) of highest efficiency at the maximum rotation speed. The operation was performed by back turning, and the third booster pump was started to correspond to the remaining flow rate.
그 결과, 도 4 및 도 5에 나타난 것처럼, 유량이 420LPM일 때, 종래의 연합운전방법은 어느 한 부스터 펌프를 60Hz(최고 주파수)에서 운전하고, 다른 부스터 펌프를 48Hz로 운전하였다. 즉, 60Hz의 부스터 펌프는 390LPM의 유량을 송출하고, 48Hz의 부스터 펌프는 30LPM을 송출함으로써, 총 420LPM의 유량을 달성하였다. 이때, 효율은 49.78%이고, 축동력은 4.98kW였다.As a result, as shown in Figures 4 and 5, when the flow rate was 420 LPM, the conventional combined operation method operated one booster pump at 60 Hz (highest frequency) and the other booster pump at 48 Hz. That is, the 60Hz booster pump delivered a flow rate of 390 LPM, and the 48Hz booster pump delivered 30 LPM, achieving a total flow rate of 420 LPM. At this time, the efficiency was 49.78% and the shaft power was 4.98kW.
유량이 420LPM일 때, 본 발명의 스케줄링 연합운전방법은 효율이 가장 좋은 부스터 펌프를 55Hz(최적 주파수)에서 운전하고, 다음으로 효율이 좋은 부스터 펌프를 49Hz로 운전하였다. 즉, 55Hz의 부스터 펌프는 300LPM의 유량을 송출하고, 49Hz의 부스터 펌프는 120LPM을 송출함으로써, 총 420LPM의 유량을 달성하였다. 이때, 효율은 55.17%이고, 축동력은 4.50kW였다.When the flow rate was 420 LPM, the scheduling joint operation method of the present invention operated the most efficient booster pump at 55 Hz (optimal frequency), and the next most efficient booster pump at 49 Hz. That is, the 55Hz booster pump delivered a flow rate of 300 LPM, and the 49Hz booster pump delivered 120 LPM, achieving a total flow rate of 420 LPM. At this time, the efficiency was 55.17% and the shaft power was 4.50kW.
따라서, 본 발명의 스케줄링 연합운전방법이 5.39% 효율이 더 높고, 축동력이 0.48kW 절약되었다.Therefore, the scheduling joint operation method of the present invention has a 5.39% higher efficiency and saves 0.48 kW of shaft power.
이와 마찬가지로, 본원 발명의 스케줄링 연합운전방법은 유량 450LPM에서 종래의 연합운전방법보다 효율이 4.63%이 더 개선되었고, 유량 510LPM에서 효율이 3.52%, 유량 540LPM에서 효율이 3.54%, 유량 570LPM에서 효율이 3.54%, 유량 600LPM에서 효율이 3.28% 더 개선되었다.Likewise, the efficiency of the scheduling joint operation method of the present invention is improved by 4.63% over the conventional joint operation method at a flow rate of 450 LPM, the efficiency is 3.52% at a flow rate of 510 LPM, the efficiency is 3.54% at a flow rate of 540 LPM, and the efficiency is 570 LPM. Efficiency was further improved by 3.54% and 3.28% at a flow rate of 600 LPM.
또한, 3대의 부스터 펌프가 연합운전하였을 때, 유량이 810LPM일 때, 종래의 연합운전방법은 2대의 부스터 펌프를 각각 60Hz(최고 주파수)에서 운전하고, 나머지 한 부스터 펌프를 48Hz로 운전하였다. 즉, 2대의 60Hz 부스터 펌프는 780LPM의 유량을 송출하고, 48Hz의 부스터 펌프는 30LPM을 송출함으로써, 총 810LPM의 유량을 달성하였다. 이때, 효율은 51.88%이고, 축동력은 8.96kW였다.In addition, when three booster pumps were operated jointly and the flow rate was 810 LPM, the conventional joint operation method operated two booster pumps at 60Hz (highest frequency) each and operated the remaining booster pump at 48Hz. That is, the two 60Hz booster pumps delivered a flow rate of 780 LPM, and the 48Hz booster pump delivered 30 LPM, achieving a total flow rate of 810 LPM. At this time, the efficiency was 51.88% and the shaft power was 8.96kW.
유량이 810LPM일 때, 본 발명의 스케줄링 연합운전방법은 효율이 가장 좋은 2대의 부스터 펌프를 55Hz(최적 주파수)에서 운전하고, 나머지 부스터 펌프를 51Hz로 운전하였다. 즉, 2대의 55Hz 부스터 펌프는 600LPM의 유량을 송출하고, 51Hz의 부스터 펌프는 210LPM을 송출함으로써, 총 810LPM의 유량을 달성하였다. 이때, 효율은 57.13%이고, 축동력은 8.13kW였다.When the flow rate was 810 LPM, the scheduling joint operation method of the present invention operated the two booster pumps with the highest efficiency at 55 Hz (optimal frequency) and operated the remaining booster pumps at 51 Hz. That is, the two 55Hz booster pumps delivered a flow rate of 600 LPM, and the 51Hz booster pump delivered 210 LPM, achieving a total flow rate of 810 LPM. At this time, the efficiency was 57.13% and the shaft power was 8.13kW.
따라서, 본 발명의 스케줄링 연합운전방법이 5.25% 효율이 더 높고, 축동력이 0.83kW 절약되었다.Therefore, the scheduling joint operation method of the present invention has a 5.25% higher efficiency and saves 0.83 kW of shaft power.
이와 같이, 본 발명에 따른 인버터 부스터 펌프 시스템의 스케줄링 연합운전방법은 유량이 증가하여 부스터 펌프의 대수가 변경되는 경우 - 예를 들어, 1대의 부스터 펌프를 운전하는 중에 유량이 증가하여 2대의 부스터 펌프를 운전하게 되는 경우, 또는 2대의 부스터 펌프를 운전하는 중에 유량이 증가하여 3대의 부스터 펌프를 운전하게 되는 경우 - 최고효율의 최적점(최적 회전수)에서 구동중인 부스터 펌프는 계속해서 최고효율의 최적점(최적 회전수)에서 운전하게 되고, 최고 회전수에서 운전중인 부스터 펌프를 최고 회전수에서 최고효율의 최적점(최적 회전수)으로 백 턴(back turn)하여 운전하고, 나머지 유량에 대응하도록 n번째 부스터 펌프를 기동함으로써, 펌프의 효율을 높이고, 동력 소비를 낮출 수 있는 효과가 있다.As such, the scheduling joint operation method of the inverter booster pump system according to the present invention is used when the flow rate increases and the number of booster pumps is changed - for example, while operating one booster pump, the flow rate increases and two booster pumps are operated. When operating 2 booster pumps, or when operating 3 booster pumps due to an increase in flow rate while operating 2 booster pumps - The booster pump operating at the optimal point of highest efficiency (optimum rotation speed) continues to operate at the highest efficiency. It is operated at the optimal point (optimum rotation speed), and the booster pump operating at the highest rotation speed is back-turned from the highest rotation speed to the optimal point (optimum rotation speed) for the highest efficiency, and responds to the remaining flow rate. By starting the n-th booster pump, the efficiency of the pump can be increased and power consumption can be reduced.
P1, P2, P3, ...., Pn : 부스터 펌프
I1, I2, I3,....., In : 인버터
11 : 흡입배관 12 : 토출배관
20 : 제어부P1, P2, P3, ...., Pn: Booster pump
I1, I2, I3,....., In: Inverter
11: suction pipe 12: discharge pipe
20: control unit
Claims (5)
1대의 부스터 펌프를 운전하는 구간에서는 운전중인 부스터 펌프를 최대 유량을 토출하는 시점(최고 회전수)까지 운전하는 단계(S120)와,
2대의 부스터 펌프를 운전하는 구간에서는 첫번째 부스터 펌프를 최대 유량으로 운전하다가 두번째 부스터 펌프가 기동을 시작하게 되면, 첫번째 부스터 펌프를 최고효율의 최적점(최적 회전수)으로 백 턴(back turn)하여 운전하고, 이에 따른 나머지 유량에 대응하도록 두번째 펌프를 기동하는 단계(S130)와,
유량이 증가하게 되면, 첫번째 부스터 펌프를 계속해서 최고효율의 최적점(최적 회전수)에서 운전하고, 두번째 부스터 펌프를 최대 유량을 토출하는 시점(최고 회전수)까지 회전수를 증가하면서 운전하는 단계(S140)와,
유량이 증가함에 따라 위와 같은 방법으로 부스터 펌프의 대수가 증가하게 되고, n번째의 부스터 펌프가 기동을 시작하게 되면, 첫번째 부스터 펌프 내지 n-2 부스터 펌프를 계속해서 최고 효율의 최적점에서 운전하고, n-1째의 부스터 펌프를 최고 회전수에서 최고효율의 최적점(최적 회전수)으로 백 턴(back turn)하여 운전함으로써, 첫번째 내지 n-1번째의 부스터 펌프를 최고 효율의 최적점(최적 회전수)에서 운전하게 되고, 나머지 유량에 대응하도록 n번째 부스터 펌프를 기동하는 단계(S150)를 포함하고,
S150단계에서, n번째 부스터 펌프가 최고 효율의 최적점에 도달한 후에 유량이 더 증가하면, 효율이 가장 좋은 부스터 펌프를 유량에 대응되게 최고 회전수까지 증가하게 되고, 유량이 더 증가하면, 다음 효율이 좋은 부스터 펌프가 유량에 대응되게 최고 회전수까지 증가하는 방식으로, 유량의 증가에 따라 효율이 좋은 순서대로 n대의 부스터 펌프를 최고 회전수까지 높여 운전하는 단계(S160)를 더 포함하고,
n대의 부스터 펌프를 운전할 때, 효율이 가장 좋은 부스터 펌프부터 순서대로 기동하게 되며, 효율이 가장 낮은 펌프가 가장 늦게 기동하고, 효율이 낮은 펌프의 효율이 평균효율보다 설정된 오차범위 이상으로 나쁘면, 해당 부스터 펌프에 대한 고장을 알리게 되는 것을 특징으로 하는 인버터 부스터 펌프 시스템의 스케줄링 연합운전방법.
A step of calculating power and efficiency according to the flow rate of each pump (S110),
In the section where one booster pump is operated, the booster pump in operation is operated until the maximum flow rate is discharged (highest rotation speed) (S120),
In the section where two booster pumps are operated, the first booster pump is operated at the maximum flow rate, and when the second booster pump starts, the first booster pump is turned back to the optimal point (optimal rotation speed) for the highest efficiency. A step (S130) of operating and activating the second pump to respond to the remaining flow rate,
When the flow rate increases, the first booster pump is continuously operated at the optimal point of highest efficiency (optimum rotation speed), and the second booster pump is operated while increasing the rotation speed until the maximum flow rate is discharged (maximum rotation speed). (S140) and,
As the flow rate increases, the number of booster pumps increases in the same manner as above, and when the nth booster pump starts, the first booster pump to the n-2 booster pump continues to operate at the optimal point of highest efficiency. , By back-turning and operating the n-1st booster pump from the highest rotational speed to the optimal point of highest efficiency (optimal rotational speed), the first to n-1th booster pumps are brought to the optimal point of highest efficiency (optimal rotational speed). It operates at an optimal rotation speed and includes a step (S150) of starting the nth booster pump to correspond to the remaining flow rate,
In step S150, if the flow rate further increases after the nth booster pump reaches the optimal point of highest efficiency, the booster pump with the highest efficiency is increased to the highest rotation speed corresponding to the flow rate, and when the flow rate further increases, the next It further includes a step (S160) of increasing the n booster pumps in order of efficiency to the maximum rotation speed in a manner in which the highly efficient booster pump increases to the highest rotation speed corresponding to the flow rate, and
When operating n booster pumps, the booster pumps with the highest efficiency are started in order, the pump with the lowest efficiency is started last, and if the efficiency of the pump with the lowest efficiency is worse than the average efficiency by a set error range or more, the pump with the lowest efficiency is started in order. A scheduling joint operation method of an inverter booster pump system, characterized in that it notifies a failure of the booster pump.
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