KR20060098037A - 다수의 축열조를 한 배관망에 직접 연결 및 운전할 수 있는지역난방용 축열조 시스템 - Google Patents

다수의 축열조를 한 배관망에 직접 연결 및 운전할 수 있는지역난방용 축열조 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20060098037A
KR20060098037A KR1020050019240A KR20050019240A KR20060098037A KR 20060098037 A KR20060098037 A KR 20060098037A KR 1020050019240 A KR1020050019240 A KR 1020050019240A KR 20050019240 A KR20050019240 A KR 20050019240A KR 20060098037 A KR20060098037 A KR 20060098037A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat storage
storage tank
pipe
pump
heat
Prior art date
Application number
KR1020050019240A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100633238B1 (ko
Inventor
이창준
백광렬
이위종
김재공
Original Assignee
한국지역난방공사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국지역난방공사 filed Critical 한국지역난방공사
Priority to KR1020050019240A priority Critical patent/KR100633238B1/ko
Publication of KR20060098037A publication Critical patent/KR20060098037A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100633238B1 publication Critical patent/KR100633238B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
    • F24D11/001—Central heating systems using heat accumulated in storage masses district heating system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/18—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use using the waste heat of gas-turbine plants outside the plants themselves, e.g. gas-turbine power heat plants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1009—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
    • F24D19/1015—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating using a valve or valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00—Heat sources or energy sources
    • F24D2200/13—Heat from a district heating network
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/17—District heating
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
    • Y02P80/14—District level solutions, i.e. local energy networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

본 발명은 다수의 축열조를 한 배관망에 직접 연결 및 운전할 수 있는 지역난방용 축열조 시스템에 관한 것으로, 열교환기를 사용하지 않고 서로 다른 지역에 하나 이상의 축열조를 배관망에 직접 설치할 수 있도록 함을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 다수의 축열조를 한 배관망에 직접 연결 및 운전할 수 있는 지역난방용 축열조 시스템은, 지역난방 시스템의 유입측 배관(1)과 유출측 배관(2)이 각각 연결되는 축열조(10)와; 상기 축열조의 유입측 배관 도중에 설치되어 상기 배관의 개도를 조절하는 유량조절밸브와; 상기 축열조에 유입된 양만큼의 물을 송출하는 펌프와; 그리고, 상기 유출입측 배관을 통해 상기 축열조에 유입되는 물의 양을 검출하여 유입되는 물의 양과 상기 유출측 배관을 통해 유출되는 물의 양이 동일하도록 상기 밸브의 개도와 펌프의 회전수를 조절하는 제어기를 포함하여 구성된다. 상기 제어기는 상기 유입/유출측 배관에 각각 설치된 유량계(21.31)와 온도계(22.32)를 통해 각각 검출된 유량과 온도를 근거로 하여 유체 질량을 산출하여 운전중 유입량과 유출량이 항상 균일하도록 제어한다.
지역난방, 축열, 배관, 오버플로우, PID, 질량유량

Description

다수의 축열조를 한 배관망에 직접 연결 및 운전할 수 있는 지역난방용 축열조 시스템{Heating storage system for several heat storage-tank in one network}
도 1은 본 발명에 의한 다수의 축열조를 한 배관망에 직접 연결 및 운전할 수 있는 지역난방용 축열조 시스템의 구성도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1,2 : 배관, 10 : 축열조
20-1~4 : 유입측 유량조절밸브, P-1: 최소유량 송출 펌프
P-2 : 중부하 유량조절 송출펌프, P-3 : 고부하 유량조절 송출펌프
P-4 : 고부하 유량조절 송출펌프, 21,31 : 유량계
22,32 : 온도계, 40 : 축열조 내부온도 검출 온도계
50 : 초음파 센서
본 발명은 다수의 축열조를 한 배관망에 직접 연결 및 운전할 수 있는 지역난방용 축열조 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하나의 배관망의 서로 다른 지역에 별도의 열교환수단없이 하나 이상의 축열조를 직접 설치할 수 있으며, 축열조 내부에 저장된 뜨거운 물을 용량이 서로 다른 펌프를 통해 최소 유량부터 최대 유량까지 사용자에게 연속적으로 공급할 수 있도록 한 다수의 축열조를 한 배관망에 직접 연결 및 운전할 수 있는 지역난방용 축열조 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 지역난방시스템은 집단에너지를 공급하는 사업자가 다수의 개별 사용자에게 난방 및 급탕을 위해 배관을 통해 집단에너지를 공급하는 시스템으로, 사용자가 개별적으로 난방설비를 갖추는 개별난방 시스템과는 차이가 있다.
즉, 지역난방은 하나의 도시 또는 일정한 지역 내에 있는 주택, 상가, 사무실, 학교, 병원, 공장 등 각종 건물이 개별적으로 난방설비를 갖추지 않고, 대규모 열생산시설, 즉 열병합발전소를 건설하여 난방 및 급탕에 필요한 중온수(80-120℃)를 생산, 열수송관을 통해 각 수용가에 공급하는 시스템으로 집단에너지 공급방식 중 하나이다.
이러한 지역난방시스템은, 전기와 열을 생산하는 열원시설과, 생산된 열을 수송하는 열수송시설과 그리고, 열수송시설에 의해 수송되는 열을 사용자에게 공급하는 열사용자설비로 구성된다.
열원시설은 열병합발전시설, 열전용 보일러, 쓰레기 소각로. 축열조 등이 포함된다.
열병합발전시설은 동일한 연료를 사용하여 열과 전기를 동시에 생산하는 종 합에너지시스템으로서, 일반적으로 고온부는 전력, 저온부는 공정열로 사용하며 일반기력발전에 비해 에너지절감 및 환경개선효과가 크다. 열병합발전의 이용시 증기터빈의 팽창과정에서 일부 열을 추출함으로써 발전량의 감소는 있으나, 복수기에서 버려지는 열을 공정용 또는 지역난방열로 사용할 수 있다.
열전용보일러는 지역난방용 열을 생산하는 보일러로써 증기보일러와 온수보일러가 있으며, 연료로 저황왁스유(LSWR), B-C유, LNG 등을 사용하고 유럽의 경우 석탄을 사용하는 곳도 많다.
쓰레기 소각로는 쓰레기를 소각하여 부산물로 발생되는 증기는 증기터빈을 설치하여 전력을 생산하거나 열병합발전에 이용하는 경우가 있으나, 쓰레기 질에 따라 생산열량이 일정치 않고 열량자체도 많지 않아 일반적으로 지역난방의 기저부하로 이용되고 있다.
축열조는 다음과 같은 3가지 기능을 담당한다. 첫째는 지역난방 배관망의 정압유지를 목적으로 하여 고온수가 포화압력 이하에서 나타나는 재증발 현상을 어떠한 운전조건에서도 발생되지 않도록 하는 것이고, 둘째는 열배관 내 지역난방수온도가 증가되어 비체적이 상승함에 따라 발생되는 팽창량을 흡수하거나 온도 저감에 따라 배관수량의 부족분을 보충하여 최적의 계통을 유지하도록 하며, 셋째는 열부하가 낮은 시간에 잉여열을 저장하였다가 열부하가 높은 시간에 저장된 열을 방열하여 일일 첨두부하를 담당하거나 일일 부하의 변동 폭을 축열조가 흡수하여 잉여열을 저장하게 되므로 설비의 가동율을 향상시킬 수 있어 경제적인 운전이 가능하도록 역할을 담당한다.
열수송시설은 주수송관 계통 순환수펌프, 열수송관, 가압장설비, 열교환기실(또는 감압밸브실) 및 분배관 계통 순환수펌프 등이 포함된다.
열사용자 설비는 지역난방열을 받아들일 수 있는 사용자열교환기, 유량조절을 원활히 할 수 있는 차압유량조절밸브, 난방 및 급탕 순환펌프, 배관수의 저장 및 보충을 위한 팽창탱크 등으로 구성된다.
한편, 지역난방 배관계통에 적용되는 축열조 시스템은 한 배관망에 한 개 또는 두 개의 축열조를 동일 장소에 설치하여 운영하고 있으나, 지역이 다른 장소에 또 다른 축열조를 동일 배관망에 직접 설치하는 경우에는 운영의 난조와 축열조 밖으로 과유량 유출 등의 문제가 발생된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 축열조를 배관계통에 직접 설치하지 않고, 판형열교환기를 통해 배관계통과 분리하는 간접방식으로 축열조를 설치 운영하고 있다.
그러나, 종래 기술에 따른 판형열교환기를 매개로 한 간접방식 축열시스템에 의하면 다음과 같은 문제점이 있다.
축열조와 배관계통이 판형열교환기를 통해 설치되어 축열조는 판형열교환기와 열교환하여 축열 및 방열시 온도의 제한을 받게 되므로 에너지 측면에서 볼 때 시스템의 효율저하와 에너지 손실이 발생된다. 열교환기에 의하여 축열조에 저장된 열을 지역에 공급할 때 열교환기 특성에 의해 약 4~5℃ 정도의 공급온도 손실을 보게 되는데 이러한 에너지 손실은 불필요한 보일러를 가동하는 결과를 초래하여 에너지를 크게 낭비하게 된다. 또한 축열조 열교환기 통한 회수온도는 지역에서 사용 한 온도보다 높게 형성하게 되어 터빈 배기단의 진공도를 상승시켜 발전효율을 떨어뜨리게 된다. 비용측면에서는 유지보수비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 축열조에 저장된 뜨거운 물과 찬 물이 축열조 외부로 유출되지 않도록 하면서 공급 유체가 배관계통에서 일정한 균형을 유지하면서 부하에 맞게 펌프를 통해 순환할 수 있도록 한 다수의 축열조를 한 배관망에 직접 연결 및 운전할 수 있는 지역난방용 축열조 시스템을 제공하려는데 그 목적이 있다.
그리고, 본 발명의 다른 목적은 배관계통의 압력에 대응하는 용량의 펌프를 가동시켜 부하조절 능력을 자유롭게 하여 축열조의 이용율 및 가동율을 높이려는데 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다수의 축열조를 한 배관망에 직접 연결 및 운전할 수 있는 지역난방용 축열조 시스템은, 지역난방 시스템의 유입측 배관과 유출측 배관이 각각 연결되는 축열조와; 상기 축열조의 유입측 배관에 설치되어 상기 배관의 개도를 조절하는 유량조절밸브와; 상기 축열조에 유입되는 유량만큼 물을 송출하기 위한 펌프와; 그리고, 상기 유입측 배관을 통해 상기 축열조에 유입되는 물의 양과 상기 유출측 배관을 통해 유출되는 물의 양이 동일하도록 상기 밸브 개도와 상기 펌프의 회전수를 조절하는 제어기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명에 의하면, 상기 제어기는 상기 축열조 내부에 저장된 물의 온도와 수위를 근거로 하여 상기 유량조절밸브와 펌프를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명에 의한 다수의 축열조를 한 배관망에 직접 연결 및 운전할 수 있는 지역난방용 축열조 시스템은, 지역난방 시스템의 유입측 배관(1)과 유출측 배관(2)이 각각 연결되는 축열조(10)와, 축열조(10)의 유입측 배관(1)의 도중에 설치되어 개도를 조절하는 유량조절밸브(20-1,20-2,20-3,20-4)와, 축열조(10) 탱크 내부에 유입된 유량만큼의 유출을 송출할 수 있는 펌프(P-1,P-2,P-3,P-4)와, 유입측 배관(1)과 유출측 배관(2)에 각각 설치되어 배관(1,2)을 통과하는 유량을 검출하는 유량계(21,31)와, 유입측 배관(1)과 유출측 배관(2)에 장착되어 각 배관(1,2)을 따라 흐르는 물의 온도를 검출하는 온도계(22,32)와, 유량계(21,31)와 온도계(22,32)를 통해 검출된 유량과 온도를 통해 물의 질량을 검출하여 축열조(10)에 공급되는 물의 질량과 축열조(10)에서 배출되는 물의 질량이 동일하도록 펌프(P-1,P-2,P-3,P- 4)의 가동을 제어하는 제어기(비례 미적분 제어기)(미도시)를 포함하여 구성된다.
즉, 축열조(10)의 유입측 배관(1)과 유출측 배관(2)을 통해 흐르는 물의 질량을 동일하게 유지함으로써 축열조(10)에서 오버플로우(overflow)가 발생되지 않고 동일 유량이 축열조(10) 탱크로 유출입되므로 전체 배관계통의 압력이 필요이상 상승하지 않게 되고 안정되게 운전을 지속할 수 있다.
유량조절밸브(20-1,20-2,20-3,20-4)는 정밀한 개도 조절을 위하여 개도 조절 능력이 서로 다른 다수개(도면에는 4개로 도시하였으나 이는 4개에 한정되지 않는다)로 구성되어 상기 제어기의 제어에 따라 선택적으로 작동된다. 즉, 제어기는 물의 유입량을 결정한 후, 결정된 유입량만큼 물을 유입하기에 적당한 유량조절밸브(20-1,20-2,20-3,20-4)를 선택하여 가동시킨다.
그리고, 서로 다른 용량의 펌프(P-1,P-2,P-3,P-4)(도면에는 4개로 도시되었지만 그 수량은 4개에 한정되지 않는다)를 병렬로 설치하여 유출측 배관(2)의 압력 및 부하에 대응되는 펌프(P-1,P-2,P-3,P-4)가 가동되도록 함으로써 펌프의 소손을 방지하면서 최소유량을 공급할 수 있도록 구성되는 특징이 있다.
배관 계통의 공급 압력은 운전조건 및 계절에 따라 변하므로 최소유량 및 최소 부하를 조절하기 위하여 펌프(P-1)(편의상 펌프(P-1)을 최소유량 송출 펌프라 칭한다) 토출측에 유량조절 밸브(V-1)가 설치되고 유체순환용 배관(3)과 자동 릴리프밸브(V-5)가 각각 설치되어 배관계통의 압력변화에 대응하여 최소유량을 공급할 수 있다. 즉, 유출측 배관(2)의 압력을 측정하는 압력센서(미도시)가 더 포함되고, 제어기는 압력센서를 통해 검출된 압력과 대응되는 용량의 펌프(P-1,P-2,P-3,P-4) 가 가동되도록 제어한다.
그리고, 축열조(10) 내부의 유체 전체 질량유량은 항상 일정하여야 전체 배관계통의 유체 균형을 유지하고 시스템의 교란을 방지할 수 있으므로 본 발명에 의하면, 축열조(10) 내부에 저장된 물의 온도를 측정하기 위한 온도계(40)가 설치됨과 아울러 수위측정을 위한 초음파 센서(50)가 설치되고, 상기 제어기는 온도계(40)와 초음파 센서(50)를 통해 검출된 데이터를 근거로 하여 유량조절밸브(20-1,20-2,20-3,20-4)를 통해 개도를 조절함으로써 오버플로우를 방지한다. 온도계(40)는 축열조(10) 내부의 높이별 온도를 측정할 수 있도록 일정 높이(예컨대, 0.5m 내지 1m)를 두고 다단으로 양측에 각각 설치되고, 초음파 센서(50)는 축열조(10) 바닥부까지의 거리와 저장된 물의 표면의 거리를 각각 구하며, 상기 제어기는 축열조(10)의 총 유체질량과 축열조(10)에 유출입하는 양을 비교하여 축열조(10) 내부의 유체질량이 증가하면 유입되는 유체의 양을 줄이도록 유입측 배관(1)의 유량조절밸브(20-1,20-2,20-3,20-4)를 통해 개도를 조절하고, 축열조(10) 내부의 유체질량이 감소하면 유입측 배관(1)의 유량조절밸브(20-1,20-2,20-3,20-4)를 통해 개도를 열어 유체의 질량이 증가하도록 한다.
도면 중 미설명부호 V6은 축열모드와 방열모드를 전환하는 모드전환밸브이고, P-5는 지역난방순환 메인펌프이며, 60은 지역난방 열교환기이다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 다수의 축열조를 한 배관망에 직접 연결 및 운전할 수 있는 지역난방용 축열조 시스템의 작용은 다음과 같다.
열원시설(열병합발전시설, 열전용 보일러 등)에 의해 발전된 온수는 배관을 통해 사용자측 열교환기로 열을 전달한 후, 다시 열원시설로 회수된다. 이때, 사용자측 열교환기의 사용량이 적을 때에는 축열조(10)에 축열된다. 즉, 축열조(10)는 부하가 적을 때에는 잉여열을 축열하다가 부하가 높을 때에는 방열한다.
지역난방시스템은 펌프의 펌핑력에 의해 유체가 배관을 따라 순환하게 되는데, 배관을 흐르는 유체압력은 지역난방시스템의 가동상태에 따라 다르다. 즉, 배관의 유체압력은 가동 초기시 최저에서 점진적으로 높아지게 된다. 제어기는 압력센서를 통해 유출측 배관(2)의 압력을 입력받아, 펌프(P-1,P-2,P-3,P-4) 중 입력된 배관(2)의 유체압력과 대응되는 펌프(P-1,P-2,P-3,P-4)를 선택하여 운전시킨다. 즉, 가동 초기 및 적은 유량이 필요한 경우에는 최소유량 펌프(P-1)를 운전시켜 최소유량을 공급하고, 유출측 배관(2)의 유체압력이 높아짐에 따라 펌프(P-2,P-3,P-4)를 선택하여 운전시킨다. 최소유량 펌프에 의해 송출되는 유량이 배관망의 수두압 이하에서 운전될 때에는 유량이 토출되지 않으므로 펌프는 유체에 의하여 과열되므로 최소유량의 토출압력이 계통의 배관압력보다 작을 경우에는 릴리프 밸브(V-5)가 작동되어 유체가 자동으로 순환되도록 하여 펌프의 과열을 방지하고, 최소유량 토출압력이 계통배관 압력보다 높으면 자동적으로 릴리프 밸브(V-5)의 계도를 닫아 유체가 송출되도록 한다. 이렇게 되면 최소유량 펌프(P-1)에 의해 저부하 상태에서도 적은 유량을 자유롭게 축방열할 수 있도록 한다.
축열모드시 유입측 배관(1)을 통해 축열조(10)에 온수가 공급될 때 유량계(21)와 온도계(22)는 각각 유입측 배관(1)을 따라 흐르는 온수의 유량과 온도를 검출하여 제어기에 전송한다. 제어기는 온도와 유량을 통해 질량을 검출하여 유입측 배관(1)을 통해 유입되는 유체질량과 동일한 질량의 물이 유출되도록 유출측 배관(2)의 펌프(P-1,P-2,P-3,P-4)의 회전수를 부하에 맞게 조절하기 위하여 하나의 펌프를 택일함으로써 축열조(10)에 유입되는 유체질량과 유출되는 유체질량이 동일하도록 유지한다. 제어기는 유출측 배관(2)의 유량계(31)와 온도계(32)를 통하여 유출측 배관(2)을 통해 유출되는 유체질량을 산출함으로써 유출량을 유입량과 동일하게 유지한다.
한편, 축열조(10) 내부의 온도계(40)들은 각각 축열조(10)에 저장된 물의 온도를 검출하여 상기 제어기에 전송하고, 초음파 센서(50)는 축열조(10)에 저장된 물의 수위를 검출하여 상기 제어기에 전송한다. 상기 제어기는 온도계(40)와 초음파 센서(50)에 의해 검출된 온도와 수위를 통해 축열조(10) 내부의 총 유체질량을 산출하고, 산출된 현재 유체질량이 설정치보다 높으면 유입되는 유체의 양을 줄여야 하므로 유량조절밸브(20-1,20-2,20-3,20-4)를 통하여 유입측 배관(1)의 개도를 작게 하거나 회전수가 큰 펌프를 선택하여 운전토록 함으로써 축열조(10) 내부의 총 유체질량을 설정치로 유지하고, 반대로, 현재 유체질량이 설정치보다 낮으면 유체의 유입량을 증가하기 위하여 유량조절밸브(20-1,20-2,20-3,20-4)를 통하여 유입측 배관(1)의 개도를 크게 하거나 회전수가 작은 펌프를 선택하여 운전토록 함으로써 축열조(10) 내부의 유체질량을 설정치로 유지한다.
지금까지는 축열모드만 설명하였지만, 방열모드시에도 마찬가지로 상술한 방법에 의거하여 축열조(10)에 항상 일정량의 유체질량이 저장되고, 오버플로우가 발생되지 않는다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 지역난방용 축방열시스템에 의하면, 축열조를 지역난방용 배관망에 직접 설치하여 열손실을 줄일 수 있으면서 비용을 절감할 수 있으므로 시스템의 효율성을 극대화할 수 있고, CHP(지역난방용 열병합발전)에서 전력단가가 높은 시간대에 전기를 최대로 생산하고 동시에 열을 최대한 저장할 수 있어 전기단가가 낮은 시간대에 열 생산을 줄이고 저장된 열을 공급할 수 있으므로 열병합발전 설비의 경제성을 최대한 높일 수 있다.
그리고, 배관망의 압력에 대응하는 용량의 펌프를 선택 구동하여 최소 유량을 공급할 있고, 펌프의 소손을 방지할 수 있으므로 설비의 유지보수 비용을 절감할 수 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (5)

  1. 지역난방 시스템의 유입측 배관(1)과 유출측 배관(2)이 각각 연결되는 축열조(10)와; 상기 축열조의 유입측 배관에 뜨거운 물 또는 찬물의 유입량을 조절할 수 있는 유량조절밸브와; 상기 축열조에 유입된 유량 만큼의 물을 송출하기 위한 펌프와 ; 그리고, 상기 유출입측 배관을 통해 상기 축열조에 유출입되는 물의 질량을 검출하여 유입되는 물의 양과 상기 유출측 배관을 통해 유출되는 물의 양이 동일하도록 상기 밸브의 개도를 조절하고 펌프의 회전수를 조절하는 제어기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 지역난방용 축방열시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 배관(1,2)들에 각각 장착되어 각각의 배관을 따라 흐르는 물의 유량을 검출하는 유량계(21,31)와; 상기 배관(1,2)에 각각 장착되어 각각의 배관을 따라 흐르는 물의 온도를 검출하는 온도계(22,32)를 더 포함하고, 상기 제어기는 상기 유량계와 온도계를 통해 검출된 유량과 온도를 통해 물의 질량을 검출하여 상기 밸브의 개도 및 펌프의 회전수를 조절하는 것을 특징으로 하는 다수의 축열조를 한 배관망에 직접 연결 및 운전할 수 있는 지역난방용 축열조 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 밸브는 상기 유출측 배관에 병렬로 연결되며 개도의 조절범위가 서로 다른 다수의 밸브(20-1,20-2,20-3,20-4)로 이루어 지며, 상기 제어기는 상기 밸브들 중 상기 유출측 배관의 개도 조절에 대응되는 상기 밸브를 선택하여 가동시키는 것을 특징으로 하는 다수의 축열조를 한 배관망에 직접 연결 및 운전할 수 있는 지역난방용 축열조 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 펌프는 상기 유출측 배관에 병렬로 연결되는 서로 다른 용량의 펌프(P-1,P-2,P-3,P-4)로 구성되며, 상기 제어기는 상기 펌프들 중 상기 유출측 배관의 압력과 부하에 대응되는 펌프를 가동시키는 것을 특징으로 하는 다수의 축열조를 한 배관망에 직접 연결 및 운전할 수 있는 지역난방용 축열조 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 축열조에 일정 높이를 두고 설치되어 각 단위 높이에 해당되는 물의 온도를 측정하는 온도계들(40)과; 상기 축열조에 저장된 물의 수위를 측정하는 초음파 센서(50)가 더 포함되고, 상기 제어기는 상기 온도계와 초음파 센서를 통해 유체질량을 검출하여 상기 축열조 내부에 일정량의 물이 유지되도록 상기 유입측 유량조절밸브의 개도를 조절하는 것을 특징으로 하는 다수의 축열조를 한 배관망에 직접 연결 및 운전할 수 있는 지역난방용 축열조 시스템.
KR1020050019240A 2005-03-08 2005-03-08 다수의 축열조를 한 배관망에 직접 연결 및 운전할 수 있는지역난방용 축열조 시스템 KR100633238B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050019240A KR100633238B1 (ko) 2005-03-08 2005-03-08 다수의 축열조를 한 배관망에 직접 연결 및 운전할 수 있는지역난방용 축열조 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050019240A KR100633238B1 (ko) 2005-03-08 2005-03-08 다수의 축열조를 한 배관망에 직접 연결 및 운전할 수 있는지역난방용 축열조 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060098037A true KR20060098037A (ko) 2006-09-18
KR100633238B1 KR100633238B1 (ko) 2006-10-12

Family

ID=37629552

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050019240A KR100633238B1 (ko) 2005-03-08 2005-03-08 다수의 축열조를 한 배관망에 직접 연결 및 운전할 수 있는지역난방용 축열조 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100633238B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100757312B1 (ko) * 2006-11-28 2007-09-11 (주)이씨엘 복사난방코일의 유량 제어방법
KR100774249B1 (ko) * 2007-08-23 2007-11-07 (주)이에스 열병합 발전의 지역난방 공급 시스템
CN108895526A (zh) * 2018-07-03 2018-11-27 上海电力学院 一种电蓄热式供暖系统
CN112503611A (zh) * 2020-12-25 2021-03-16 华电能源股份有限公司佳木斯热电厂 蓄能调峰罐蓄热系统及蓄热方法
KR102568507B1 (ko) * 2022-09-27 2023-08-29 한국지역난방기술 (주) 복수 지역난방 축열조의 직접 연계에 따른 제어 시스템

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100666303B1 (ko) 2005-12-12 2007-01-10 김용인 반신욕용 온수조절장치

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100757312B1 (ko) * 2006-11-28 2007-09-11 (주)이씨엘 복사난방코일의 유량 제어방법
KR100774249B1 (ko) * 2007-08-23 2007-11-07 (주)이에스 열병합 발전의 지역난방 공급 시스템
CN108895526A (zh) * 2018-07-03 2018-11-27 上海电力学院 一种电蓄热式供暖系统
CN112503611A (zh) * 2020-12-25 2021-03-16 华电能源股份有限公司佳木斯热电厂 蓄能调峰罐蓄热系统及蓄热方法
KR102568507B1 (ko) * 2022-09-27 2023-08-29 한국지역난방기술 (주) 복수 지역난방 축열조의 직접 연계에 따른 제어 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR100633238B1 (ko) 2006-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100633238B1 (ko) 다수의 축열조를 한 배관망에 직접 연결 및 운전할 수 있는지역난방용 축열조 시스템
CN102213489A (zh) 一种实现燃气热水器多机并联的方法及系统
KR200471736Y1 (ko) 중앙난방 또는 지역난방의 난방수를 이용한 난방 및 온수 제어 시스템
CN101211169A (zh) 最小输送能耗的热源供热调节方法
US20100230088A1 (en) Storage combination boiler
EP1875138A2 (en) Hot water installations
KR101264249B1 (ko) 가정용 열병합 발전시스템
CN103282726B (zh) 冷却系统
US11226135B2 (en) Control apparatus and method for combination space and water heating
JP5828219B2 (ja) コージェネレーションシステム、排熱利用装置、コージェネレーションシステムの制御方法及びヒートポンプ式給湯装置
KR102443231B1 (ko) 중앙난방과 가정용 보일러를 병행하는 냉난방장치 및 이의 제어방법
JP2005147494A (ja) 多温度蓄熱槽およびそれを用いた蓄熱システム
KR101168551B1 (ko) 공동주택의 단위세대별 축열탱크가 구비된 태양열 온수시스템에서 집열 열원 공급 및 과열 방지방법
KR20120075073A (ko) 난방과 급탕에 필요한 열을 공급하는 컴팩트한 열공급장치 및 이에 따른 제어방법
KR101142098B1 (ko) 집단 에너지 시설의 부분 구역 가압 장치
JP2005098628A (ja) 熱源水供給システム
KR101168542B1 (ko) 공동주택의 단위세대별 축열탱크가 구비된 태양열 온수시스템 및 그 제어방법
CN115405983A (zh) 热泵系统、热泵控制系统及控制方法、热网系统
KR20230158481A (ko) 난방 설비, 방법 및 시스템
KR101168539B1 (ko) 공동 축열탱크가 구비된 공동주택 태양열 온수시스템에서 집열 열원 공급 및 과열 방지방법
JP2011012940A (ja) ハイブリッド給湯システム
JP5291402B2 (ja) ハイブリッド給湯システム
CN211454379U (zh) 汽轮机用冷凝器热井液位控制系统
CN107062349A (zh) 锅炉供暖系统和锅炉供暖主系统
KR20120121487A (ko) 변유량 태양열 집열 제어장치 및 이를 이용한 제어방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120928

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130108

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140923

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170721

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180905

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190829

Year of fee payment: 14