KR20060090429A - Apparatus and method for driving an air conditioner - Google Patents
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Abstract
본 발명은 에어컨 시스템으로 불리우기도 하는 공기 조화기에 관한 것으로, 특히 공기 조화기의 운전제어장치 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 공기조화기의 운전제어방법은,TECHNICAL FIELD The present invention relates to an air conditioner, also called an air conditioner system, and more particularly, to an operation control apparatus and method of the air conditioner. Operation control method of the air conditioner according to the present invention,
운전중인 시스템의 성능계수(COP)를 계산하여 운전 환경의 변화여부를 판단하는 단계와; 운전 환경에 변화가 있을 경우 최대 성능계수(COP)를 가지는 목표 과열도를 찾아 설정하는 단계와; 새로이 설정된 상기 목표 과열도에 기초하여 실온제어와 과열도 제어하는 단계;를 포함함을 특징으로 한다.Determining whether the driving environment is changed by calculating a coefficient of performance (COP) of the system in operation; Finding and setting a target superheat degree having a maximum coefficient of performance (COP) when the driving environment changes; And controlling room temperature and superheat based on the newly set target degree of superheat.
과열도, 환경변화, 팽창밸브.Superheat, environmental change, expansion valve.
Description
도 1은 운전환경 변화에 맞춰 공기 조화기의 운전 알고리즘을 선택 변경하기 위한 일반적인 방법을 설명하기 위한 도면.1 is a view for explaining a general method for selectively changing the operation algorithm of the air conditioner in accordance with the change in the operating environment.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기 운전제어장치의 블록구성도.Figure 2 is a block diagram of an air conditioner operation control apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2중 퍼지 룰(fuzzy rule) 테이블 갱신부(26) 구성 예시도.3 is an exemplary configuration diagram of a fuzzy
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기 운전제어방법을 설명하기 위한 도면.4 is a view for explaining the air conditioner operation control method according to an embodiment of the present invention.
도 5는 도 4중 최대 성능계수(COP)를 가지는 목표 과열도 탐색루틴 흐름도.5 is a target superheat search routine flow chart having a maximum coefficient of performance (COP) in FIG.
본 발명은 에어컨 시스템으로 불리우기도 하는 공기 조화기에 관한 것으로, 특히 공기 조화기의 운전제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to an air conditioner, also called an air conditioner system, and more particularly, to an operation control apparatus and method of the air conditioner.
널리 알려진 바와 같이 공기 조화기는 냉매를 고온고압의 기체냉매로 압축시키는 압축기와, 상기 압축기를 통과한 냉매를 공기와 열교환시켜 고온고압의 액체냉매로 응축시키는 응축기와, 상기 응축기를 통과한 냉매를 저온저압의 액체 또는 기체냉매로 팽창시키는 팽창장치와, 상기 팽창장치를 통과한 냉매를 공기와 열교환시켜 저온저압의 기체냉매로 증발시키는 증발기를 포함하여 구성된다.As is widely known, an air conditioner includes a compressor for compressing a refrigerant into a gas refrigerant having a high temperature and high pressure, a condenser for condensing the refrigerant passing through the compressor with air and condensing it into a liquid refrigerant having a high temperature and high pressure, and a refrigerant passing through the condenser at a low temperature. An expansion device for expanding with a low pressure liquid or gas refrigerant, and an evaporator for heat-exchanging the refrigerant passing through the expansion device with air to evaporate to a low-temperature low-pressure gas refrigerant.
상술한 기본 구성을 가지는 공기 조화기는 응축기와 증발기 역할을 수행하도록 실외측과 실내측에 각각 설치되는 실외 열교환기와 실내 열교환기를 포함하는데, 냉방 작동시에는 상기 실외 열교환기와 실내 열교환기가 각각 응축기와 증발기 역할을 수행하고 난방 작동시에는 각각 증발기와 응축기 역할을 수행한다.The air conditioner having the above-described basic configuration includes an outdoor heat exchanger and an indoor heat exchanger respectively installed at an outdoor side and an indoor side to serve as a condenser and an evaporator. In the cooling operation, the outdoor heat exchanger and an indoor heat exchanger act as condensers and evaporators, respectively. And act as evaporator and condenser respectively during the heating operation.
상술한 구성의 공기조화기는 일반적으로 도 1에 도시한 바와 같이 시스템 설계시 정해져 있는 실온제어와 과열도 제어 알고리즘에 기초하여 운전(S1단계)된다. 즉, 일반적인 공기조화기는 실내온도센서와 실외온도센서에서 측정된 실내온도와 실외온도에 따라 운전조건이 설정되어 압축기의 운전 주파수를 제어하는 실온제어 알고리즘과, 응축 온도센서와 토출온도센서를 통해 측정된 값들에 기초하여 얻어진 목표 토출과열도와 현재 토출과열도를 비교하여 전자팽창밸브(LEV)의 개도값을 제어하는 과열도 제어 알고리즘을 함께 사용하여 공기조화기를 최적의 상태로 운전한다.The air conditioner of the above-described configuration is generally operated (step S1) based on the room temperature control and superheat control algorithms determined at the time of system design as shown in FIG. That is, a general air conditioner is measured by a room temperature control algorithm that controls the operating frequency of the compressor by setting operating conditions according to the indoor temperature and the outdoor temperature measured by the indoor temperature sensor and the outdoor temperature sensor, and by using the condensation temperature sensor and the discharge temperature sensor. The air conditioner is operated in an optimal state by using a superheat control algorithm that controls the opening value of the electromagnetic expansion valve LEV by comparing the target discharge superheat with the current discharge superheat obtained based on the obtained values.
경우에 따라서 장배관에 의해 추가 냉매가 봉입된다거나 냉매 누설 및 과충전 등과 같이 운영 환경에 변화가 발생할 수 있으므로 그 환경 변화에 맞는 최적의 운전 제어 알고리즘을 선택할 수 있는 방법이 필요하다. 이를 위해 종전의 일반 공기 조화기는 작업자 스스로가 환경 변화를 판단(S2단계)하여 딥 스위치를 통해 환경 변화에 맞는 운전 제어 알고리즘을 선택하거나 제어 옵션 등을 변경(S3단계)하도록 설계되어 있었으나, 이 역시 환경 변화에 맞는 제어 알고리즘을 선택하여 변 경해야 한다는 단점이 있다.In some cases, an additional refrigerant may be sealed by the long pipe, or a change may occur in the operating environment such as refrigerant leakage and overcharging, and thus, a method for selecting an optimal operation control algorithm suitable for the environmental change is needed. For this purpose, the conventional general air conditioner was designed to allow the operator to determine the environmental change (step S2) and select an operation control algorithm or change the control option according to the environment change through the dip switch (step S3). The disadvantage is that the control algorithm must be selected and changed in accordance with environmental changes.
또한 종전의 일반 공기 조화기에서는 작업자가 환경변화를 감지하여 제어 알고리즘을 변경 선택해야 하기 때문에, 작업자의 개입 없이는 외부 환경의 변화나 냉매조건, 배관 조건 등의 변화에 능동적으로 대처할 수 없는 단점을 가진다.In addition, in the conventional general air conditioner, since the operator has to change the control algorithm by sensing the environmental change, it has a disadvantage that it cannot actively cope with the change of the external environment, the refrigerant condition, or the piping condition without the operator's intervention. .
이에 본 발명의 목적은 냉매량의 변화, 배관길이의 변화, 예측하지 못했던 외부환경의 변화에 능동적으로 대처하여 최대 성능을 발휘할 수 있는 공기 조화기의 운전제어장치 및 그 방법을 제공함에 있으며,Accordingly, an object of the present invention is to provide an air conditioner operation control apparatus and method capable of exerting a maximum performance by actively responding to a change in refrigerant amount, a pipe length change, and an unexpected change in external environment.
더 나아가 본 발명은 운전 환경이 변화하더라도 시스템의 운전 효율은 물론 시스템 안정화 시간을 최적화할 수 있는 공기 조화기의 운전제어장치 및 그 방법을 제공함에 있다.Furthermore, the present invention provides an operation control apparatus and method for an air conditioner capable of optimizing the system stabilization time as well as the operation efficiency of the system even if the operating environment changes.
또한 본 발명은 외부환경의 변화에 능동적으로 대처하면서도 액냉매가 압축기내로 유입되는 것과 같은 위험요인을 사전에 제거할 수 있는 공기 조화기의 운전제어장치 및 방법을 제공함에 있다.In another aspect, the present invention is to provide an air conditioner operation control apparatus and method that can proactively cope with changes in the external environment and can eliminate risk factors such as liquid refrigerant is introduced into the compressor in advance.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기의 운전제어방법은,Operation control method of the air conditioner according to an embodiment of the present invention for achieving the above object,
운전중인 공기 조화기 시스템의 성능계수(COP)를 계산하여 운전 환경의 변화여부를 판단하는 단계와;Determining a change in the operating environment by calculating a coefficient of performance (COP) of the air conditioner system in operation;
운전 환경에 변화가 있을 경우 최대 성능계수(COP)를 가지는 목표 과열도를 찾아 설정하는 단계와;Finding and setting a target superheat degree having a maximum coefficient of performance (COP) when the driving environment changes;
새로이 설정된 상기 목표 과열도에 기초하여 실온제어와 과열도 제어하는 단계;를 포함함을 특징으로 한다.And controlling room temperature and superheat based on the newly set target degree of superheat.
상술한 바와 같은 본 발명의 특징에 따르면, 냉매량의 변화, 배관길이의 변화, 예측하지 못했던 외부환경이 변화하더라도 그러한 운전 환경의 변화를 감지하여 최대 성능계수(COP)를 가지는 목표 과열도를 찾아 그에 따른 과열도 제어를 수행하기 때문에, 환경변화에 능동적으로 대처하면서도 최대 성능을 발휘할 수 있는 시스템을 제공할 수 있게 되는 것이다.According to the characteristics of the present invention as described above, even if the change in the amount of refrigerant, the change in the pipe length, the unexpected external environment changes, such a change in the operating environment to detect the target superheat degree having a maximum coefficient of performance (COP) By controlling the superheat according to the above, it is possible to provide a system capable of exhibiting maximum performance while actively coping with environmental changes.
더 나아가 본 발명은 상기 실온제어와 과열도 제어시 현재 과열도를 상기 새로이 설정된 목표 과열도에 이르도록 팽창밸브의 개도를 퍼지 제어하기 위해 필요한 퍼지 룰(fuzzy rule) 테이블을 갱신하는 단계;를 더 포함함을 특징으로 한다.Further, the present invention further comprises the steps of updating the fuzzy rule (fuzzy rule) table necessary to purge the opening degree of the expansion valve to the current superheat degree to the newly set target superheat degree in the room temperature control and superheat degree control; It is characterized by including.
이러한 퍼지 룰 테이블 갱신단계에 의해, 시스템 초기 기동으로부터 안정 운전에 이르기까지의 시간을 단축하여 효율적인 운전이 이루어질 수 있게 되는 것이다.By the fuzzy rule table updating step, the time from initial system startup to stable operation can be shortened and efficient operation can be achieved.
한편 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공기 조화기는 기본적으로 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기 및 이들을 연결하는 배관과, 실온제어와 과열도 제어를 위해 필요한 온도센서들을 기본적으로 포함하며, 상기 공기 조화기를 운전 제어하기 위한 제어장치는,Meanwhile, the air conditioner according to another embodiment of the present invention basically includes a compressor, a condenser, an expansion valve, an evaporator, a pipe connecting them, and temperature sensors necessary for room temperature control and superheat control. The control device for controlling the operation of the machine,
운전중인 시스템의 성능계수(COP)를 계산하여 운전 환경의 변화여부를 판단하기 위한 환경변화 판단부와;An environment change determination unit for calculating a performance coefficient (COP) of the system in operation to determine whether the operation environment is changed;
운전 환경에 변화가 있을 경우 최대 성능계수(COP)를 가지는 목표 과열도를 찾아 과열도 제어에 이용하기 위한 값으로 설정하는 최적 사이클 검색부와;An optimum cycle search unit for finding a target superheat degree having a maximum coefficient of performance (COP) and setting it to a value for use in superheat degree control when there is a change in the driving environment;
설정된 목표 과열도와 현재 과열도, 실내외 온도 및 설정온도에 기초하여 실온제어와 과열도 제어하는 실온 및 과열도 제어부;를 포함함을 특징으로 한다.And a room temperature and superheat control unit for controlling room temperature and superheat based on the set target superheat degree, the current superheat degree, indoor and outdoor temperature, and the set temperature.
더 나아가 상기 운전제어장치는 현재 과열도를 새로이 설정된 목표 과열도에 이르도록 팽창밸브의 개도를 퍼지 제어하기 위해 필요한 퍼지 룰(fuzzy rule) 테이블을 갱신하는 퍼지 룰 테이블 갱신부;를 더 포함할 수 있으며,Furthermore, the operation control apparatus may further include a fuzzy rule table updating unit which updates a fuzzy rule table necessary to purge the opening degree of the expansion valve so that the current superheat degree reaches a newly set target superheat degree. And
이때 상기 퍼지 룰 테이블 갱신부는;At this time, the fuzzy rule table updating unit;
상기 퍼지 룰 테이블에 저장된 데이터에 기초하여 시스템을 시험 운전하기 위한 시스템 오퍼레이션 시뮬레이터와;A system operation simulator for trial driving the system based on the data stored in the fuzzy rule table;
상기 시뮬레이터의 출력 데이터를 분석하여 상기 퍼지 룰 테이블에 저장된 데이터를 최적화시키기 위한 유전자 알고리즘 실행부;를 포함함을 특징으로 한다.And a genetic algorithm execution unit for analyzing the output data of the simulator and optimizing the data stored in the fuzzy rule table.
상술한 바와 같은 본 발명의 공기 조화기 운전제어장치 역시 운전 환경의 변화를 감지하여 최대 성능계수(COP)를 가지는 목표 과열도를 찾아 그에 따른 과열도 제어를 수행하기 때문에, 환경변화에 능동적으로 대처하면서도 최대 성능을 발휘할 수 있게 되는 것이다.The air conditioner driving control apparatus of the present invention as described above also detects a change in the driving environment, finds a target superheat having a maximum performance coefficient (COP), and controls the superheat accordingly, thereby actively coping with the environmental change. At the same time, it will be able to achieve maximum performance.
아울러 퍼지 룰 테이블을 새로이 갱신함으로서, 시스템 초기 기동으로부터 안정 운전에 이르기까지의 시간을 단축하여 효율적인 운전이 이루어질 수 있게 되는 것이다.In addition, by updating the fuzzy rule table newly, it is possible to shorten the time from the initial startup of the system to the stable operation to achieve efficient operation.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
우선 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기 운전제어장치의 블록구성도를 도시한 것이며, 도 3은 도 2중 퍼지 룰(fuzzy rule) 테이블 갱신부(26) 구성도를 예시한 것이다.2 is a block diagram of an air conditioner operation control apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram of a fuzzy rule
우선 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기는 실온제어와 과열도 제어를 위해 필요한 다수의 온도센서들이 기본적으로 포함된다. 즉, 실내온도센서(10)와 실외온도센서(12) 각각은 공조 공간 내부의 실내온도 및 실외온도를 감지하여 출력하고, 응축온도센서(14)와 증발온도센서(16) 및 토출온도센서(18)는 각각 응축온도와 증발온도 및 압축기 토출온도를 감지하여 후술하는 마이컴(20)으로 출력한다.First, the air conditioner according to the embodiment of the present invention basically includes a plurality of temperature sensors required for room temperature control and superheat control. That is, each of the
마이컴(20)은 내부 메모리에 저장된 제어 프로그램 데이터에 기초하여 공기조화기의 운전을 전반적으로 제어한다. 예를 들면, 상기 마이컴(20)은 입력된 압축기의 토출온도와 응축온도로부터 현재 과열도를 계산하고 계산된 현재 과열도가 목표 과열도에 이르도록 과열도 제어한다. 과열도 제어와 함께 마이컴(20)은 실내외 온도 및 설정온도에 따라 압축기 운전주파수를 가변 제어하는 실온제어도 기본적으로 수행한다. 이러한 실온제어 및 과열도 제어는 설명의 편의상 하나의 프로그램 실행 모듈인 실온 및 과열도 제어부(28)에 의해 실행되는 것으로 가정하기로 한다.The
한편 마이컴(20)에서 실행되어지는 또 하나의 프로그램 실행 모듈로서의 환경변화 판단부(22)는 운전중인 시스템의 성능계수(COP)를 계산하여 운전 환경의 변 화여부를 판단하는 역할을 수행한다. 운전 환경의 변화여부를 판단하는 방법으로서, 상기 계산된 시스템의 성능계수(COP)와 미리 저장된 성능계수와의 차가 미리 정해진 임계치를 벗어나면 운전 환경의 변화여부로 판단한다. 이에 대해서는 도 4에서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Meanwhile, the environment
다시 도 2를 참조하면, 마이컴(20)에서 실행되어지는 또 하나의 프로그램 실행 모듈인 최적 사이클 검색부(24)는 운전 환경에 변화가 있을 경우 최대 성능계수(COP)를 가지는 목표 과열도를 찾아 과열도 제어에 이용하기 위한 값으로 새로이 설정한다. 부연 설명하면, 최적 사이클 검색부(24)는 미리 정해진 범위내에서 목표 과열도를 순차 변경해 가면서 COP를 계산하고, 계산된 COP를 이전 COP와 비교하는 방식을 통해 최대 COP를 가지는 목표 과열도를 찾아 새로운 값으로 저장함으로서, 변화된 환경에 최적화된 사이클을 찾아 추후 이용하게 되는 것이다. 상기 최적 사이클 검색부(24)는 최대 COP를 가지는 목표 과열도를 찾기 위해 과열도 제어를 수행하므로 실온/과열도 제어부(28)의 일부로 해석할 수 있을 것이다.Referring again to FIG. 2, the optimum
마지막으로 또 하나의 프로그램 실행 모듈인 퍼지 룰 테이블 갱신부(26)는 현재 과열도를 상기 최적 사이클 검색부(24)에 의해 새로이 설정된 목표 과열도에 이르도록 팽창밸브의 개도를 퍼지 제어하기 위해 필요한 퍼지 룰(fuzzy rule) 테이블을 갱신하여 준다. 이러한 퍼지 룰 테이블 갱신부(26)에 의해 시스템 초기 기동으로부터 안정 운전에 이르기까지의 시간이 단축되어 효율적인 운전이 이루어질 수 있게 되는 것이다.Finally, another program execution module, the fuzzy rule
상기 퍼지 룰 테이블 갱신부(26)는 도 3에 도시한 바와 같이 상기 퍼지 룰 테이블(26-1)에 저장된 데이터에 기초하여 시스템을 시험 운전하기 위한 시스템 오퍼레이션 시뮬레이터(simulator)(26-2)와, 상기 시뮬레이터(26-2)의 출력 데이터를 분석하여 상기 퍼지 룰 테이블(26-1)에 저장된 데이터를 시스템에 최적화시키기 위한 유전자 알고리즘 실행부(26-3)를 포함한다. 상기 유전자 알고리즘(Genetic Algorithm)과 퍼지 제어 알고리즘 각각은 이미 널리 알려진 기술이기에 그에 대한 상세 설명은 생략하기로 한다.As shown in FIG. 3, the fuzzy rule
다시 도 2를 참조해 보면 미 설명된 냉매 순환계(30)는 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기 및 이들을 연결하는 배관을 포함하는 개념으로, 상술한 마이컴(20)에 의해 운전 제어되어 냉매의 순환이 이루어진다.Referring back to FIG. 2, the
이하 상술한 구성을 가지는 공기 조화기 운전제어장치의 동작을 도 4와 도 5를 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 설명에 앞서 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기 운전제어방법을 설명하기 위한 도면을 도시한 것이며, 도 5는 도 4중 최대 성능계수(COP)를 가지는 목표 과열도 탐색루틴 흐름도를 도시한 것이다.Hereinafter, the operation of the air conditioner operation control apparatus having the above-described configuration will be described in more detail with reference to FIGS. 4 and 5. 4 is a view for explaining the air conditioner operation control method according to an embodiment of the present invention, Figure 5 shows a target superheat diagram search routine flowchart having a maximum coefficient of performance (COP) of FIG. It is shown.
도 4를 참조하면, 우선 실온 및 과열도 제어부(28)는 일반 공기 조화기 운전장치에서와 같이 실내외 온도 및 설정온도, 그리고 현재 과열도와 목표 과열도에 따라 실온 및 과열도 제어(S10)한다. 한편 환경변화 판단부(22)는 운전중인 시스템의 성능계수(COP)를 계산(S11)하여 운전 환경에 변화가 있는가를 판단(S12)한다.Referring to FIG. 4, first, the room temperature and superheat
상기 성능계수(COP)는 냉방능력/소비전력 의 수식에 의해 구할 수 있다. 상기 냉방능력과 소비전력은 하기 수학식으로 구체화되어진다.The coefficient of performance (COP) can be obtained by the formula of cooling capacity / power consumption. The cooling capacity and power consumption are embodied by the following equation.
상기 수학식에서 압축기 소비전력은 전류와 전압의 곱 혹은 측정을 통해 사전에 알 수 있는 값이며, 팬 소전 및 회로 소전 역시 운전 주파수에 따라 측정하여 알 수 있는 값이므로 이를 저장하여 사용할 수 있다. 아울러 풍량 역시 소비자에 의해 선택되는 값이기 때문에 그 양을 알 수 있으며, 실내온도는 센서(10)를 통해 알 수 있는 값이다. 능력보정치와 소비전력 보정치는 실제 제품의 능력을 칼로리미터에서 측정한후 냉방능력 계산식과의 차이로부터 구하여 DB화할 수 있기 때문에 상기 수학식 1을 통해 COP 계산이 가능하다. 참고적으로 토출온도는 배관온도 - 5도로 예상할 수도 있다.Compressor power consumption in the above equation is a value that can be known in advance through the product or measurement of the current and voltage, fan sintering and circuit shunting can also be stored and used because it can be measured and measured according to the operating frequency. In addition, the air volume is also a value that is selected by the consumer can know the amount, the room temperature is a value that can be known through the sensor (10). Since the capacity correction value and the power consumption correction value can be calculated and calculated from the difference between the cooling capacity calculation formula and the actual product capability measured on a calorimeter, the COP calculation is possible through Equation 1 above. For reference, the discharge temperature can be expected to be the pipe temperature-5 degrees.
한편 환경변화 판단부(22)는 S11단계에서 계산된 시스템의 성능계수(COP)와 미리 저장된 성능계수와의 차가 20% 이상이면 운전 환경의 변화여부로 판단한다. 20%를 판단 기준으로 선정한 근거는 상기 수학식 1을 참조해 볼때, 풍량은 오차가 거의 없으며, 소비전력 역시 전류와 전압의 곱으로 나타낼 수 있는데 전압이 거의 오차가 없기 때문에 온도와 전류에 의한 오차만을 고려하면 되기 때문이다. 온도센서의 최대오차범위는 -10도 ∼ 30도 범위에서 위아래로 1도씩의 오차를 가지고, 전류의 오차범위는 0A ∼ 15A 범위에서 위아래로 1A의 오차를 가진다고 할때 COP 오차 범위율은 91%∼109.3%이다. 따라서 환경변화의 판단 기준으로 20%를 선정하였다.Meanwhile, the
상술한 바와 같은 판단 기준에 의해 환경 변화가 있으면, 최적 사이클 검색부(24)는 도 5에 도시한 흐름도(목표 과열도 탐색루틴)에 기초하여 최대 성능계수(COP)를 가지는 목표 과열도를 찾아 새로운 값으로 설정 저장(S13)한다.If there is an environment change according to the above criteria, the optimum
즉, 도 5에 도시한 바와 같이 최적 사이클 검색부(24)는 미리 정해진 범위내에서 목표 과열도를 순차 변경(S20)해 가면서 LEV 개도를 조절(S21)하고 그에 따른 COP를 계산(S22)한후, 계산된 COP를 이전 COP와 비교(S23)하는 방식을 통해 최대 COP를 가지는 목표 과열도를 찾아 LEV개도와 함께 저장(S24)함으로서, 추후 실온 및 과열도 제어부(28)는 변화된 환경에 최적화된 값들로 실온 및 과열도 제어를 수행할 수 있게 되는 것이다.That is, as shown in FIG. 5, the optimum
상술한 바와 같이 냉매량의 변화, 배관길이의 변화, 예측하지 못했던 외부환경의 변화로 운전 환경에 변화가 발생하였다면, 그 변화된 운전환경에 맞는 최적의 목표 과열도가 도 5에 도시한 방법에 의해 찾아져 추후 과열도 제어가 이루어지기 때문에, 본 발명은 환경변화에 능동적으로 대처하면서도 최대 성능을 발휘할 수 있는 시스템을 제공할 수 있게 되는 것이다.As described above, if a change in the operating environment occurs due to a change in the amount of refrigerant, a change in the pipe length, or an unexpected change in the external environment, the optimum target superheat for the changed operating environment is found by the method shown in FIG. Since the superheat control is performed later, the present invention can provide a system that can exert maximum performance while actively coping with environmental changes.
한편 운전 환경 변화에 맞춰 최적의 사이클 검색을 완료하였지만 이것만으로 시스템 초기 기동시부터 안정화될때가지의 시간(이하 "시스템 안정화 시간"이라고 정의함)을 최적화하였다고 할 수 없다. 따라서 시스템 안정화 시간을 최적화하기 위한 방안이 강구되어져야 한다. 이를 위해 본 발명의 실시예에서는 도 4의 S14단계에 도시한 것처럼 동특성 강화 알고리즘을 실행시켜 시스템 안정화 시간을 최적화하는 방안을 강구하였다.On the other hand, the optimum cycle search was completed in response to changes in the operating environment, but this alone did not optimize the time from the initial start of the system until it stabilized (hereinafter, referred to as "system stabilization time"). Therefore, a method for optimizing system stabilization time should be devised. To this end, an embodiment of the present invention has been devised to optimize the system stabilization time by executing a dynamic enhancement algorithm as shown in step S14 of FIG.
상기 동특성 강화 알고리즘은 도 2에 도시한 퍼지 룰 테이블 갱신부(26)로 구체화될 수 있으며, 상기 퍼지 룰 테이블 갱신부(26)는 도 3에 도시한 바와 같이 퍼지 룰 테이블(26-1)과 시스템 오퍼레이션 시뮬레이터(26-2) 및 유전자 알고리즘 실행부(26-3), 퍼지 컨트롤러를 포함하는 구성을 가지기 때문에, 시스템 오퍼레이션 시뮬레이터(26-2)와 유전자 알고리즘 실행부(26-3)를 통해 퍼지 제어를 하기 위해 필요한 퍼지 룰(fuzzy rule) 테이블을 순차적으로 갱신해 나갈 수 있게 되는 것이다.The dynamic characteristic enhancement algorithm may be embodied in the fuzzy rule
이와 같이 퍼지 룰 테이블 갱신부(26)에 의해 퍼지 룰 테이블을 새로이 갱신해 나감으로서, 본 발명은 시스템 초기 기동으로부터 안정 운전에 이르기까지의 시간까지도 운전 환경 변화에 맞춰 최적화할 수 있게 되는 것이다.As described above, the fuzzy rule table is newly updated by the fuzzy rule
상술한 바와 같이 본 발명은 냉매량의 변화, 배관길이의 변화, 예측하지 못했던 외부환경이 변화하더라도 그러한 운전 환경의 변화를 감지하여 최대 성능계수(COP)를 가지는 목표 과열도를 찾아 그에 따른 과열도 제어를 수행하기 때문에, 운전환경 변화에 능동적으로 대처하면서도 최대 성능을 발휘할 수 있는 장점이 있다.As described above, the present invention detects a target superheat degree having a maximum coefficient of performance (COP) by controlling such a change in the operating environment even when the refrigerant amount, the pipe length, and the unexpected external environment change, thereby controlling the superheat. Because it performs, there is an advantage that can exert maximum performance while actively coping with the change in the operating environment.
또한 본 발명은 시스템 오퍼레이션 시뮬레이터와 유전자 알고리즘을 통해 퍼지 제어를 위해 필요한 퍼지 룰 테이블을 갱신하기 때문에, 시스템 초기 기동으로부터 안정 운전에 이르기까지의 시간을 단축하여 효율적인 운전이 이루어질 수 있는 장점이 있다. In addition, since the present invention updates the fuzzy rule table required for the fuzzy control through the system operation simulator and the genetic algorithm, there is an advantage that the efficient operation can be made by shortening the time from initial system start to stable operation.
한편 본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적 인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.On the other hand, the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, which are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. . Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined only by the appended claims.
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