KR20100091358A - 보일러 난방수온도제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보일러 난방수온도제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실내온도난방모드시 실내온도변화량에 따른 난방수온도를 재설정함으로써 보일러의 효율을 상승할 수 있는 보일러 난방수온도제어방법에 관한 것이다.

이를 실현하기 위한 본 발명은, 실내난방 초기 설정한 실내온도에 비례한 난방수온도를 설정하는 단계, 미리 설정된 목표시간 후 현재 실내온도가 상기 초기 설정한 실내온도에 도달하였는지 여부를 판단하는 단계 및 현재 실내온도가 상기 초기 설정한 실내온도보다 높은 경우에는 난방수온도를 하향조정하고, 낮은 경우에는 난방수온도를 상향조정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 난방부하량에 비례한 난방수온도제어가 가능하도록 하여 사용자가 쾌적함을 느낄 수 있을 뿐만 아니라 응축영역에서 난방수온도제어가 가능하므로 보일러의 효율을 상승시킬 수 있는 장점이 있다.

보일러, 난방수,

Description

보일러 난방수온도제어방법{Temperature control Method of heating water in Boiler}

본 발명은 보일러 난방수온도제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실내온도난방모드시 실내온도변화량에 따른 난방수온도를 재설정함으로써 보일러의 효율을 상승할 수 있는 보일러 난방수온도제어방법에 관한 것이다.

보일러는 연료를 연소시켜 발생되는 연소열로 물을 가열한 후, 상기 가열된 물을 난방 등 필요한 곳에 공급하기 위한 장치로, 특히, 일반 가정의 기본적인 난방 및 급탕 설비로 널리 보급되어 사용되고 있다. 보일러는 난방수를 가열하는 열원, 사용연료 등 기준에 따라서 여러가지 방식으로 분류되는데, 가령, 사용연료에 따라서는, 액화석유가스(LPG)나 액화천연가스(LNG)를 연료로 사용하는 가스보일러와 등유를 연료로 사용하는 기름보일러로 분류된다.

일반적인 보일러의 구성을 살펴보면 보일러는 연소실내부에서 가스공급관을 통하여 유입된 가스를 연소시켜 연소열을 발생시킬 수 있도록 마련된 가스버너와 상기 가스버너의 상부에 설치되어 가스버너의 연소열을 받아 난방수를 가열하는 주 열교환기와 사용자가 조작하는 룸콘의 입력신호를 받아 일련의 연소과정 및 보일러의 작동을 제어하는 메인 컨트롤러를 갖추고 있다.

이때, 상기 가스버너의 하부에는 연소를 촉진시키기 위해 공기를 공급하는 송풍기가 마련되어 있고, 상기 가스버너의 일 측면에는 가스버너를 점화시키기 위한 점화플러그가 마련되어 있으며, 상기 연소실의 상부에는 일련의 연소과정에서 발생된 연소가스를 배출하기 위해 마련된 배기구가 마련되어 있다.

상기 송풍기의 일측면에는 보일러의 공기비례제어를 위해 송풍기로 유입되는 공기의 압력을 측정하는 풍압센서가 마련되어 있다.

또한, 상기 주열교환기로부터 가열된 난방수를 난방수공급관 혹은 온수공급관으로 보내기 위한 물이송관이 주열교환기에 연결되어 있고, 이 물이송관이 난방수공급관과 온수공급관으로 분기되는 지점에는 난방라인 및 온수라인을 선택적으로 개폐할 수 있는 삼방밸브가 마련되어 있다.

그리고, 상기 보일러에는 실내를 난방하고 환수되는 물(난방수)을 항상 일정량 유지하는 상태로 일시 저장하는 물저장 탱크가 난방환수관상에 설치되어 있고, 상기 물저장탱크에 저장된 물을 물공급관을 통해 주열교환기로 공급하기 위한 순환펌프가 마련되어 있다.

특히, 상기 보일러에는 사용자의 필요에 따라 온수를 공급할 수 있도록 요구되는 온수량의 증가에 따라 직수(냉수)를 공급하는 직수유입관과, 상기 직수유입관에 연결됨과 동시에 상기 물저장탱크로부터 물을 공급받아서 물이송관으로 공급된 온수와 희석시켜 온수공급관으로 공급하는 급탕열교환기가 마련되어 있다.

그리고, 상기 룸콘은 사용자가 설정온도를 입력할 수 있음은 물론, 보일러의 작동을 조작할 수 있고, 보일러의 상태를 표시하는 기능을 갖는다.

이와 같은 구성을 갖는 보일러에 있어서, 상기 보일러를 작동하게 되면, 상기 점화플러그에서 불꽃을 튀겨서 가스버너를 점화시켜 상기 가스공급관으로 공급되는 가스를 연소시키게 되고, 이때, 상기 송풍기를 가동하여 공기를 가스버너로 공급하여 연소를 촉진시킨다.

그리고, 상기 물저장탱크에 저장된 물을 순환펌프를 작동하여 물공급관을 통해 연소실내에 설치된 주열교환기로 공급하여 가스버너의 연소열로 유입되는 물을 가열하게 된다.

이때, 상기 연소실 내부에 발생한 연소가스는 배기구를 통하여 외부로 배출된다. 그리고, 상기 주열교환기를 통해 가열된 물(난방수)은 물이송관을 통해 공급된다.

이때, 사용자가 난방수를 난방용으로 사용하고자 하는 경우에는 삼방밸브가 작동하여 난방수공급관을 통해 난방수를 공급하여 실내 난방을 수행하게 되며, 이렇게 난방을 수행한 후에는 난방환수관을 통해 난방수가 환수되어 상기 물저장탱크에 일시 저장 되어진다.

일반적으로 보일러의 가동에 따른 실내온도난방모드시 난방평수, 단열조건, 보일러용량 등의 난방부하량에 따라, 실내온도는 상승 및 하강하는 속도가 달라진다. 또한 보일러의 난방수온도제어시 상기의 난방부하량에 대한 정보를 반영하지 않음으로 고정된 난방수설정온도를 가지고 보일러를 연소하게 된다.

따라서 난방부하량에 따라서 사용자가 원하는 실내난방온도 도달시간이 아주 길어져 사용자가 장시간 추위에 노출될 수 있고, 경우에 따라서는 실내난방온도 도달시간이 아주 짧아져 방바닥 온도의 변화가 크므로 사용자에게 불쾌감을 유발하는 문제점이 있다.

또한 고정된 난방수온도가 높게 설정되어 있으면 난방수온도가 대부분 높은 상태에 있음으로 보일러가 응축영역에서 동작하지 않음으로 비효율적이라는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 실내온도난방모드시 난방수온도제어에 실내온도 상승 및 하강속도로 대변되는 난방부하량을 반영한 난방수온도제어를 수행함으로써 실내난방온도 달성시간을 적절하게 달성할 수 있고 난방부하량이 적을 경우 난방수온도제어를 응축영역에서 수행하도록 하는 보일러 난방수온도제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 보일러 난방수온도제어방법은 실내난방 초기 설정한 실내온도에 비례한 난방수온도를 설정하는 단계, 미리 설정된 목표시간 후 현재 실내온도가 상기 초기 설정한 실내온도에 도달하였는지 여부를 판단하는 단계 및 현재 실내온도가 상기 초기 설정한 실내온도보다 높은 경우에는 난방수온도를 하향조정하고, 낮은 경우에는 난방수온도를 상향조정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 보일러 난방수온도제어방법은 목표시간당 실내온도의 변화에 따른 결과를 반영하여 난방수온도를 재설정하므로써 난방부하량에 비례하여 난방수온도를 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한 현재 실내온도가 상기 초기 설정한 실내온도와 일치하여 실내난방 종료이후에 설정된 실내난방 종료시간까지의 난방시간을 계산하여 일정시간 이내이면 난방수온도를 낮게 설정하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 보일러 난방수온도제어방법에 의하면 난방부하량에 비례한 난방수온도제어가 가능하도록 하여 사용자가 쾌적함을 느낄 수 있을 뿐만 아니라 응축영역에서 난방수온도제어가 가능하므로 보일러의 효율을 상승시킬 수 있는 장점이 있다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 보일러 난방수온도제어방법를 보여주는 순서도이다.

도 2는 본 발명에 따른 실내온도모드시 초기 실내설정온도에 도달하기 위한 실내온도의 변화량에 비례한 난방수 설정온도를 보여주는 그래프이다.

본 발명의 보일러 난방수온도제어방법은 실내난방 초기 설정한 실내온도에 비례한 난방수온도를 설정하는 단계(S10), 미리 설정된 목표시간 후 현재 실내온도가 상기 초기 설정한 실내온도에 도달하였는지 여부를 판단하는 단계(S20) 및 현재 실내온도가 상기 초기 설정한 실내온도보다 높은 경우에는 난방수온도를 하향조정(S30)하고, 낮은 경우에는 난방수온도를 상향조정(S40)하는 단계를 포함한다.

사용자가 최초 실내난방을 하기 위하여 실내온도조절기(도시하지는 않음)를 사용하여 실내온도를 설정함으로써 보일러는 실내온도난방모드로 설정되어 가동된다. 이 경우 보일러는 사전에 초기 설정된 실내온도(a)에 따른 난방수설정온도(c)가 결정된다. 예를 들어 초기 실내온도를 30℃로 설정되었다면 난방수설정온도는 처음 50℃로 설정(S10)되어 보일러가 가동된다.

여기서 난방중에 일정한 간격으로 현재 실내온도(b)가 초기 설정된 실내온도(a)에 도달되었는지 체크하게 되는데 본 발명에서는 이를 목표시간이라 정의한다. 예를 들어 상기 초기 설정된 난방수설정온도(c)가 50℃로 설정되고 사전에 설정된 목표시간인 30분 후에는 현재 실내온도(b)가 상기 초기 설정된 실내온도(a) 30℃에 도달하였는지 여부를 판단한다(S20).

다음으로 상기 목표시간 30분 후에 현재 실내온도(b)가 초기 설정한 실내온도(a) 30℃보다 높은 경우 난방수설정온도(c)를 하향조정(S30,예를 들면 40℃)하 고, 초기 설정한 실내온도(a) 30℃보다 낮은 경우 난방수설정온도(c)를 상향조정(S40,예를 들면 80℃)한다.

본 발명에서는 난방평수, 단열조건, 보일러용량 등의 난방부하량에 따라서 실내온도는 상승 및 하강하는 속도가 달라지는 현상을 반영하여 목표시간마다 현재 실내온도(b)를 체크하여 난방수설정온도(c)를 재설정함으로써 실내온도상승속도를 조절하여 현재 실내온도(b)가 적절한 시간내에 초기 설정한 실내온도(a)에 도달하도록 한다.

도 2에서 보듯이 현재 실내온도(b)가 상승 및 하강하는 속도에 따라 사전에 설정된 목표시간(t1~t5)마다 현재 실내온도(b)의 상승 및 하강하는 속도에 따라 난방수설정온도(c)를 설정한다.

다음으로 현재 실내온도(b)가 초기 설정한 실내온도(a)와 일치하는지 여부를 판단하여(S50) 일치하면 실내난방을 종료하며, 이후 사용자가 설정한 실내난방종료시간까지의 난방시간을 계산하여 일정시간 이내이면 목표시간(t6~t7)마다 난방수설정온도(c)를 낮추어 재설정한다(S60).

따라서 난방부하량에 비례한 난방수온도제어를 통하여 사용자가 쾌적함을 느낄수 있을 뿐만 아니라 난방수제어를 응축영역에서 실행함으로써 보일러 효율이 상승하는 효과가 있다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정·변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하 는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 보일러 난방수온도제어방법를 보여주는 순서도이다.

도 2는 본 발명에 따른 실내온도모드시 초기 실내설정온도에 도달하기 위한 실내온도의 변화량에 비례한 난방수 설정온도를 보여주는 그래프이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

a:실내설정온도 b:실내온도

c:난방수설정온도 t1~t7:목표시간

Claims (3)

1. 보일러 가동시 난방수온도를 제어하는 방법에 있어서,

   실내난방 초기 설정한 실내온도에 비례한 난방수온도를 설정하는 단계;

   미리 설정된 목표시간 후 현재 실내온도가 상기 초기 설정한 실내온도에 도달하였는지 여부를 판단하는 단계; 및

   현재 실내온도가 상기 초기 설정한 실내온도보다 높은 경우에는 난방수온도를 하향조정하고, 낮은 경우에는 난방수온도를 상향조정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 보일러 난방수온도제어방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 보일러 난방수온도제어방법은 목표시간당 실내온도의 변화에 따른 결과를 반영하여 난방수온도를 재설정하므로써 난방부하량에 비례하여 난방수온도를 제어하는 것을 특징으로 하는 보일러 난방수온도제어방법.
3. 제 1항에 있어서,

   현재 실내온도가 상기 초기 설정한 실내온도와 일치하여 실내난방 종료이후 에 설정된 실내난방 종료시간까지의 난방시간을 계산하여 일정시간 이내이면 난방수온도를 낮게 설정하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 보일러 난방수온도제어방법.

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