KR20110032477A - Supplying method of heating energy by monitoring representative households - Google Patents

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KR20110032477A
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Abstract

PURPOSE: A method for supplying heat energy by monitoring a representative household is provided to improve energy efficiency by controlling the amount of supplied heat energy in real time. CONSTITUTION: A method for supplying heat energy by monitoring a representative household is as follows. Multiple households of a building are divided depending on the positions, and a representative household is selected(S100). The heat energy used in the selected household is measured in real time(S200). The heating load of a building is calculated from the measured heat energy(S300). The temperature of hot water supplied to a supply line is calculated depending on the temperature of hot water returned from the building(S400).

Description

대표세대 모니터링에 의한 열에너지 공급방법{SUPPLYING METHOD OF HEATING ENERGY BY MONITORING REPRESENTATIVE HOUSEHOLDS}Supply method of heat energy by monitoring representative generation {SUPPLYING METHOD OF HEATING ENERGY BY MONITORING REPRESENTATIVE HOUSEHOLDS}

본 발명은 대규모 주택단지 또는 다세대 아파트 등에 열에너지를 공급하는 방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 열에너지를 공급하고자 하는 건물 내의 세대 중에서 대표세대를 선정하고, 이 대표세대에서 사용되는 열에너지를 측정하여 이 측정된 열에너지를 기초로 전체 건물에 필요한 열에너지를 산출한 다음, 이에 근거하여 건물 전체에 열에너지를 공급하는 대표세대 모니터링을 통한 열에너지 공급방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for supplying heat energy to a large-scale residential complex or multi-family apartment, and more particularly, to select a representative household from among households in a building to supply thermal energy, and to measure the thermal energy used in the representative household. The present invention relates to a method of supplying heat energy through monitoring of representative households that calculates heat energy required for an entire building based on the measured heat energy, and then supplies heat energy to the entire building based on the measured heat energy.

종래 대규모 아파트 단지에서는 아파트 단지별로 중앙기계실을 마련하여 두고, 이 중앙기계실에 가스보일러 등을 설치하여 이로부터 온수를 각 가정에 공급하는 소위 중앙난방식이 채택되었으나, 이러한 중앙난방식은 저층이나 음지에 위치하는 세대의 목표 실내온도에 맞추어 열에너지를 공급하기 때문에 필요 이상의 열에너지를 공급하게 되는 문제점이 있으며, 이러한 문제점을 방지하고자 목표 실내온 도를 낮추게 되면 겨울철에 저층 세대나 최외각 세대는 실내온도가 너무 낮게 되는 문제점이 있다.Conventionally, in the large-scale apartment complexes, a so-called central heating system has been adopted in which a central machine room is provided for each apartment complex, and a gas boiler is installed in the central machine room to supply hot water from each home. There is a problem of supplying more heat energy than necessary because it supplies heat energy according to the target room temperature of the generation, and if the target room temperature is lowered to prevent such a problem, the low-rise generation or the outermost generation in the winter season is too low. There is a problem.

상기와 같은 중앙난방식의 문제점을 해결하기 위해 최근 가스보일러 등의 독립된 보일러를 각 세대별로 설치하여 각 세대별로 난방용 에너지의 공급량을 스스로 조절할 수 있도록 함으로써 중앙난방식 에너지 공급에 따른 과도한 에너지 소비의 문제점을 해결하고자 하고 있으나, 각 세대별로 보일러를 설치하여야 하므로 추가 비용이 들며, 또한 고가의 가스를 사용함에 따라 난방비가 많이 들고, 더욱이 기존의 중앙난방식에 의해 난방용 에너지를 공급하던 아파트 단지에서는 이와 같은 독립 난방방식으로 전환하는 경우 기설치된 열교환기 등의 장비와 배관 등을 전혀 이용할 수 없다는 문제점이 있다. In order to solve the problems of the central heating system, an independent boiler such as a gas boiler is recently installed for each household, so that the amount of heating energy can be controlled by each household, thereby causing excessive energy consumption according to the central heating system. However, since the boilers need to be installed for each household, there is an additional cost, and the cost of heating is high due to the use of expensive gas, and moreover, in an apartment complex that supplies energy for heating by the existing central heating method, When switching to the independent heating method there is a problem that you can not use the equipment and piping, such as heat exchangers already installed at all.

최근 에너지 이용을 합리화하기 위한 하나의 방안으로서 어느 지역 내 건물의 한 군데 또는 여러 군데의 열원장치(熱源裝置)에서 난방용의 열을 공급하는 방식인 지역난방 시스템이 도입되고 있으며, 그 중에서도 열병합 발전소에서 전기를 생산하고 남는 열에 의해 물을 고온으로 가열하여 이 고온으로 가열된 물을 인근의 아파트 단지의 기계실에 공급하고, 이 공급된 고온의 물에 의해 아파트 단지 내 기계실의 열교환기를 통해 다시 2차적으로 물을 가열하여 난방수로 각 세대에 공급하는 방식인 열병합 지역난방 시스템이 난방비가 저렴하고 에너지 이용의 합리성을 도모할 수 있다는 이점 때문에 각광을 받고 있는데, 이 방식은 기존의 중앙난방방식의 기계실에 설치된 열교환기나 배관을 그대로 이용할 수 있다는 또 다른 장점이 있다.Recently, as a way to rationalize the use of energy, a district heating system, which is a method of supplying heat for heating from one or several heat source devices in a building in a certain area, has been introduced. Electricity is generated and the water is heated to a high temperature by the remaining heat, so that the heated water is supplied to a machine room of a nearby apartment complex. The cogeneration district heating system, which is a method of heating water and supplying it to each household with heating water, is in the spotlight because of the low heating cost and the rational use of energy, which has been applied to the existing central heating machine room. Another advantage is that the installed heat exchanger or piping can be used as it is.

열병합 발전소(지역난방 시스템)로부터 열에너지(온수)를 공급받아 아파트 단지 내의 각 세대별로 열에너지를 공급하는 방식에 대해 더 상세히 설명하면, 도 1에 도시된 바와 같이 열병합 발전소에서 전기를 생산하고 난 후 배출되는 스팀은 발전소 내에 설치된 제1차 열교환기에 의해 고온의 온수를 가열하고 난 다음 응축수가 되어 다시 보일러로 환수되고, 스팀과의 열교환에 의해 생산된 고온의 온수는 인근의 아파트 단지 기계실에 설치된 제2차 열교환기로 보내어지며, 제2차 열교환기에 인입된 온수는 다시 열교환을 통해 각 세대에 공급되는 물을 가열하여 온수로 만드는데 사용되고 난 다음 발전소로 환수되며, 제2차 열교환에 의해 가열된 온수는 기계실에 설치된 펌프 등에 의해 각 세대로 보내져 난방용이나 급탕용으로 사용된다.When the heat energy (hot water) is supplied from the cogeneration plant (district heating system), the method of supplying the heat energy for each generation in the apartment complex is described in more detail. As shown in FIG. The hot steam is heated by a first heat exchanger installed in a power plant, and then condensed water is returned to the boiler. The hot hot water produced by heat exchange with steam is installed in a machine room of a nearby apartment complex. It is sent to the secondary heat exchanger, and the hot water introduced to the secondary heat exchanger is used to heat the water supplied to each generation through heat exchange to make it into hot water, and then return to the power plant. It is sent to each household by a pump installed in the building and used for heating or hot water supply.

이때 제2차 열교환기의 전단에는 지역난방 시스템(발전소)으로부터 공급되는 온수 유량을 조절하기 위해 유량조절밸브와, 각 단지별로 공급된 열에너지의 총량을 측정하여 과금할 수 있도록 하는 열량계가 설치된다.At this time, the front end of the second heat exchanger is provided with a flow control valve and a calorimeter for measuring and charging the total amount of thermal energy supplied to each complex to adjust the flow rate of hot water supplied from the district heating system (power plant).

한편, 아파트 단지 내의 각 세대에는 각 세대에서 사용한 에너지에 따라 요금을 부과하기 위해 열량계가 부착되어 있으나, 이 열량계는 일반적으로 기계실이나 관리실에 설치된 중앙 제어반과 연결되어 있지 않아, 각 세대에서 사용한 열에너지의 양에 따라 요금을 부과하기 위해서는 각 세대별로 일일이 그 사용량을 확인하여야 하는 불편이 있으며, 이러한 불편을 해소하기 위해서는 각 세대에 설치된 열량계를 중앙 제어반과 연결하여야 하는데, 이를 위해서는 각 세대별로 설치된 열 량계에 신호선을 다시 배선하여야 하므로 소요 비용이 막대하여 기존의 아파트 등에서는 종래와 같이 여전히 매달 각 세대별 사용량을 일일이 확인하여 부과하고 있는 실정이다.On the other hand, each household in the apartment complex is equipped with a calorimeter to charge according to the energy used by each household, but this calorimeter is generally not connected to a central control panel installed in the machine room or management room. In order to charge according to the quantity, it is inconvenient to check the usage of each household one by one, and to solve this inconvenience, the calorimeter installed in each household must be connected to the central control panel. Since the signal lines have to be rewired, the required cost is enormous, and the existing apartments still check and apply the usage amount of each household every month as in the conventional art.

이 때문에 지역난방시스템에 난방용 열에너지를 공급하는 열병합 발전소에서는 외기온도와 그간의 사용실적을 반영하여 필요한 열에너지의 양을 대충 어림짐작하여 공급하고 있는데, 이러한 이유로 에너지의 합리적 이용과 효율적인 이용이 저해되고 있고, 더구나 외기온도가 급격하게 변하는 경우에는 이를 반영하여 열에너지의 양을 조절하여 공급한다 하더라도 이 경우 역시 운전자의 경험이나 과거의 데이터에 의존하여 공급하여야 하므로 실제의 요구되는 에너지양과 공급되는 에너지양 사이에는 현저한 차이가 있을 수 있다.For this reason, cogeneration power plants that supply heat energy to district heating systems roughly estimate the required amount of heat energy in consideration of the outside temperature and the results of their use, and for this reason, rational use and efficient use of energy are hindered. If the outside temperature changes drastically, even if the amount of thermal energy is adjusted to reflect the change, it is also necessary to supply it depending on the driver's experience or historical data. Therefore, there is a significant difference between the actual amount of energy required and the amount of energy supplied. There can be.

이에 더하여 각 건물의 열에너지의 사용량은 계속 변함에도 열공급량의 제어는 실시간으로 이루어지지 않아 건물 내 입주가가 느끼는 온도와 다를 수 있기 때문에 불편함을 느낄 수 있으며, 또한 공급된 열에너지가 어느 정도로 효율적으로 사용되고 있는지를 실시간으로 확인할 수 없다는 문제점이 있다.In addition, even though the amount of heat energy used in each building is constantly changing, the control of the heat supply is not made in real time, so it may be inconvenient because it may be different from the temperature felt by the occupants in the building. There is a problem in that it cannot be checked in real time that it is being used.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 각 세대마다의 열에너지 사용량을 일일이 측정하지 않고도 최소 세대수의 열에너지 사용량의 측정에 기초하여 실시간으로 열에너지의 공급량을 조절함으 로써 경제적이며 에너지 이용의 합리화를 도모할 수 있는 열에너지 공급방법을 제공하고자 하는 것이다.The present invention is to improve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention is to adjust the amount of thermal energy supply in real time based on the measurement of the minimum amount of heat energy consumption without measuring the heat energy consumption for each generation. As a result, it is intended to provide a thermal energy supply method that can be economical and rationalize energy use.

또한 본 발명은 열에너지 공급 시스템을 실시간으로 제어함으로써 건물 내 입주가가 신뢰할 수 있도록 하며, 또한 공급된 열에너지의 사용효율을 실시간으로 확인할 수 있는 열에너지 공급방법을 제공하고자 하는 데에 또 다른 목적이 있다.In addition, the present invention has another object to provide a thermal energy supply method that allows the occupants in the building to be reliable by real-time control of the thermal energy supply system, and also to check the use efficiency of the supplied thermal energy in real time.

상기와 같은 본 발명의 목적은 하나의 건물 내에 위치하는 다수의 세대를 그 위치에 따라 다수 개의 구역으로 구획하고, 상기 다수 개의 구역 내의 세대 중 그 구역의 열적 특성을 대표하는 세대를 선정하는 대표세대 선정단계와; 상기 대표세대 선정단계(S100)에서 선정된 대표세대에서 사용하는 열에너지를 실시간으로 측정하는 대표세대 열에너지 사용량 측정단계와; 상기 대표세대의 열에너지 사용량으로부터 건물 전체의 난방부하를 산출하는 난방부하 계산단계와; 건물로부터 환수되는 온수의 온도에 따라 공급라인에 공급하여야 하는 온수의 온도를 산출하는 공급 온수온도 설정단계 및; 설정된 공급 온수온도에 따라 가변 공급온수 온도조절 제어밸브의 개도를 제어하는 밸브조절단계로 이루어진 것에 의해 달성된다.An object of the present invention as described above is to divide a plurality of households located in a building into a plurality of zones according to the location, and representative household for selecting a household representing the thermal characteristics of the zone among the households in the plurality of zones Selection step; A representative generation heat energy consumption measurement step of measuring thermal energy used by the representative generation selected in the representative generation selection step (S100) in real time; A heating load calculation step of calculating a heating load of the entire building from the thermal energy consumption of the representative household; A supply hot water temperature setting step of calculating a temperature of hot water to be supplied to a supply line according to a temperature of hot water returned from a building; It is achieved by consisting of a valve adjusting step of controlling the opening degree of the variable supply hot water temperature control control valve in accordance with the set supply hot water temperature.

본 발명은 각 건물 내 세대마다의 열에너지 사용량을 일일이 측정하지 않고도 대표세대의 열에너지 사용량을 측정하여 이에 의해 실시간으로 열에너지의 공급 량을 조절함으로써 경제적이며 에너지 사용효율을 제고시킬 수 있다. The present invention can improve the economical and energy use efficiency by measuring the amount of heat energy of the representative generation without measuring the amount of heat energy for each generation in each building by adjusting the amount of heat energy in real time.

또한 본 발명의 사용으로 인해 필요한 만큼의 열에너지가 실시간으로 조절되어 공급되기 때문에 사용자는 난방 시스템에 대해 신뢰할 수 있다.In addition, the user can be reliable in the heating system because the use of the present invention provides a controlled amount of heat energy in real time.

이하에서는 본 발명의 실시예를 도시한 첨부도면을 통해 더욱 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter will be described in more detail with reference to the accompanying drawings showing an embodiment of the present invention.

먼저 본 발명에 사용될 수 있는 건물의 열에너지 제어시스템의 예를 들면, 이 열에너지 제어시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 지역난방 시스템으로부터 공급된 온수가 기계실 등에 설치된 열교환기를 통해 건물의 난방용 온수를 가열하고, 이 가열된 온수는 펌프 등에 의해 각 세대로 공급되며, 이때 건물의 열에너지 공급을 제어하는 제어기에는 PID 제어기능이 구비되어 있고, 또한 이 제어기에는 대표세대로부터 측정된 열에너지 사용량, 공급수 온도, 환수 온도 및 환수 유량이 입력 데이터로 입력되는 구조이다.As an example of the thermal energy control system of a building that can be used in the present invention, the thermal energy control system heats the hot water for heating the building through a heat exchanger installed in a machine room, such as hot water supplied from the district heating system as shown in FIG. The heated hot water is supplied to each household by a pump or the like. At this time, the controller for controlling the thermal energy supply of the building is equipped with a PID control function. The controller also has a thermal energy consumption, supply water temperature, and return measured from the representative household. Temperature and return flow rate are inputted as input data.

또한 공급수 라인과 환수라인 사이에는 가변 열공급 온도조절 제어밸브로 이루어진 가변 열공급 온도시스템이 마련되어 있어 환수되는 온수의 온도에 따라 가변 열공급 온도조절 제어밸브의 개도를 조절하여 공급수 라인에 공급되는 온수의 온도를 조절하도록 되어 있다.In addition, a variable heat supply temperature system consisting of a variable heat supply temperature control valve is provided between the supply water line and the return line to adjust the opening degree of the variable heat supply temperature control control valve according to the temperature of the hot water being returned. It is designed to regulate the temperature.

이하에서는 상기와 같은 열에너지 제어시스템을 구비한 건물에 적용될 수 있는 도 2에서와 같은 본 발명의 열에너지 공급 제어방법에 대해 그 수행 순서대로 설명한다.Hereinafter, the heat energy supply control method of the present invention, as shown in FIG.

① 대표세대 선정단계(S100)① Representative household selection stage (S100)

이 단계에서는 먼저 건물 내 세대가 놓인 위치에 따라 열전달 특성이 다르다는 점을 감안하여 하나의 건물을 그 몇 개의 구역으로 나눈 다음, 그 각각의 구역 내에 위치하는 세대 중 그 구역의 열적 특성을 대표할 수 있는 대표세대를 선정하는 단계이다.At this stage, one building can be divided into several zones, taking into account that the heat transfer characteristics are different depending on the location of the households in the building, and then the thermal characteristics of the households within each zone can be represented. It is a stage to select a representative household.

하나의 건물 내에서도 각 세대의 위치에 따라 필요로 하는 난방부하가 다른데, 예를 들면 도 1에 도시된 바와 같은 건물에서 최상층의 최우측 세대는 우측 외벽이 대기에 노출되어 있고 천장은 옥상과 맞닿아 있으며, 이 때문에 우측 외벽과 천장을 통한 열 손실이 건물의 내측에 위치하는 다른 세대에 비해 크다. 또한 최상층의 최좌측 세대 역시 좌측 외벽이 대기에 노출되어 있고 천장은 옥상과 맞닿아 있어 외벽을 통한 열 손실은 최상층의 최우측 세대와 크게 다를 바 없으나, 만약 도 1에 도시된 건물이 남향인 경우 좌측 세대는 오전에 태얄열의 취득이 많은 반면, 우측 세대는 오후에 태양열의 취득이 많기 때문에 이들 최상층의 최좌측 세대와 최상측의 최우측 세대에서 필요로 하는 열에너지는 다를 수 있다.Even in one building, the heating load required is different according to the location of each household. For example, in the building as shown in FIG. 1, the rightmost household on the top floor has the right outer wall exposed to the atmosphere and the ceiling contacts the rooftop. This results in greater heat loss through the right outer wall and ceiling than other generations located inside the building. In addition, the leftmost generation of the top floor is also exposed to the atmosphere and the left outer wall is exposed to the rooftop, so the heat loss through the outer wall is not much different from the rightmost generation of the top floor, but if the building shown in FIG. The left generation gets a lot of tayal heat in the morning, while the right generation gets a lot of solar heat in the afternoon, so the heat energy required by the leftmost generation at the top and the rightmost generation at the top may be different.

또한 최하층의 최우측 세대는 우측 외벽이 대기에 노출되어 있고 바닥은 지하와 맞닿아 있으며, 이 때문에 우측 외벽과 바닥을 통한 열 손실이 건물의 내측에 위치하는 다른 세대에 비해 크며, 또한 바닥으로부터의 열손실과 천장으로부터의 열손실은 다르기 때문에 필요로 하는 열에너지는 최상층의 최우측 세대에서 필요로 하는 열에너지와 다를 수 있으며, 또한 취득되는 태양열의 양도 다르기 때문에 위에서 설명한 바와 똑같은 이유로 최하측의 최좌측 세대와 필요로 하는 열에너지가 다르다.In addition, the bottom-most right-most generation has the right outer wall exposed to the atmosphere and the floor is in contact with the basement, so that the heat loss through the right outer wall and the floor is greater than the other generations located inside the building, and from the floor Since the heat loss and the heat loss from the ceiling are different, the heat energy required may be different from the heat energy required by the topmost generation of the top floor, and the amount of solar heat obtained is also different, so for the same reason as described above, the bottom leftmost generation And heat energy required are different.

즉, 건물 내의 각 세대의 위치에 따라 열취득양과 열손실양은 다르게 되고 이에 따라 필요로 하는 난방부하 역시 다르며, 이러한 이유로 하나의 건물을 예를 들어 열취득량과 열손실량이 유사한 세대를 기준으로 나누면 도 3에 도시된 바와 같이 최상층 우측 외벽세대(Z1), 최상층 중앙 내벽세대(Z2), 최상층 좌측 외벽세대(Z3), 중간층 우측 외벽세대(Z4), 중간층 중앙 내벽세대(Z5), 중간층 좌측 외벽세대(Z6), 최하층 우측 외벽세대(Z7), 최하층 중앙 내벽세대(Z8), 최하층 좌측 외벽세대(Z9)의 9개의 세대군(구역)으로 나눌 수 있으며, 이때 이들 각 구역을 대표하는 대표세대는 각 구역의 가운데에 위치하는 세대로 선정한다.That is, the amount of heat gain and heat loss varies according to the location of each household in the building, and the heating load required accordingly is different. For this reason, if one building is divided into households having similar heat gain and heat loss, for example, As shown in FIG. 3, the top floor right outer wall generation (Z1), the top floor middle inner wall generation (Z2), the top floor left outer wall generation (Z3), the middle floor right outer wall generation (Z4), the middle floor middle inner wall generation (Z5), and the middle floor left outer wall It can be divided into nine households (zones): household (Z6), bottom right outer wall generation (Z7), bottom middle middle inner wall generation (Z8), and bottom left outer wall generation (Z9). Is chosen as the household located in the middle of each district.

② 대표세대 열에너지 사용량 측정단계(S200)② Representative household's heat energy consumption measurement step (S200)

이 단계는 상기 대표세대 선정단계(S100)에서 선정된 대표세대에서 사용하는 열에너지를 실시간으로 측정하는 단계로서 이를 위해서는 각 구역의 대표세대에 설치된 열량계는 중앙 제어실의 제어기와 신호선에 의해 연결되어야 한다.This step is to measure the heat energy used by the representative generation selected in the representative generation step (S100) in real time. To do this, the calorimeter installed in the representative generation of each zone should be connected by a controller and a signal line of the central control room.

③ 난방부하 계산단계(S300)③ Calculation step of heating load (S300)

이 단계는 위 대표세대 열에너지 사용량 측정단계(S200)에서 측정된 대표세대의 열에너지 사용량으로부터 건물 전체의 난방부하를 산출하는 단계로서, 먼저 대표세대의 열에너지 사용량이 실시간으로 구해지면, 이 값에 각 구역을 이루는 세대수를 곱하여 구역별 열에너지 사용량을 구한 다음, 이들 구역별 열에너지 사용량을 합산하여 그 합산된 결과를 건물 전체의 난방부하로 간주하는데, 이를 수식으로 표현하면 아래의 수학식 1과 같다.This step is a step of calculating the heating load of the entire building from the heat energy consumption of the representative household measured in the representative generation heat energy consumption measurement step (S200), first, if the heat energy consumption of the representative household is obtained in real time, After multiplying the number of generations to obtain the heat energy consumption by zone, the heat energy consumption by each zone is added and the result is regarded as the heating load of the entire building, which is expressed as Equation 1 below.

Figure 112009058401539-PAT00001
Figure 112009058401539-PAT00001

여기서,

Figure 112009058401539-PAT00002
는 건물 전체의 난방부하,
Figure 112009058401539-PAT00003
는 구역별 세대수,
Figure 112009058401539-PAT00004
는 구역별 대표세대의 열에너지 사용량이다.here,
Figure 112009058401539-PAT00002
Is the heating load of the whole building,
Figure 112009058401539-PAT00003
Is the number of households by district,
Figure 112009058401539-PAT00004
Is the thermal energy consumption of representative households by district.

④ 공급 온수온도 설정단계(S400)④ Supply hot water temperature setting step (S400)

이 단계는 건물로부터 환수되는 온수의 온도에 따라 건물의 온수 공급라인에 공급하여야 하는 온수의 온도를 산출하는 단계이다.This step is to calculate the temperature of the hot water to be supplied to the hot water supply line of the building according to the temperature of the hot water returned from the building.

상기 난방부하 계산단계(S300)에서 계산된 건물 전체의 난방부하(

Figure 112009058401539-PAT00005
)는 아래의 수학식 2와 같이 표현될 수 있고, 따라서 공급라인에 공 급하여야 하는 온수의 온도는 다음의 수학식 3에 의해 계산된다.Heating load of the entire building calculated in the heating load calculation step (S300)
Figure 112009058401539-PAT00005
) Can be expressed as Equation 2 below, so the temperature of hot water to be supplied to the supply line is calculated by Equation 3 below.

Figure 112009058401539-PAT00006
Figure 112009058401539-PAT00006

여기서

Figure 112009058401539-PAT00007
는 건물 전체의 난방부하,
Figure 112009058401539-PAT00008
는 유량,
Figure 112009058401539-PAT00009
는 온수의 비열,
Figure 112009058401539-PAT00010
는 공급 온수의 온도,
Figure 112009058401539-PAT00011
은 환수되는 온수의 온도이다.here
Figure 112009058401539-PAT00007
Is the heating load of the whole building,
Figure 112009058401539-PAT00008
Is the flow rate,
Figure 112009058401539-PAT00009
The specific heat of hot water,
Figure 112009058401539-PAT00010
Supply temperature of hot water,
Figure 112009058401539-PAT00011
Is the temperature of hot water being returned.

Figure 112009058401539-PAT00012
Figure 112009058401539-PAT00012

여기서

Figure 112009058401539-PAT00013
는 공급 온수의 온도,
Figure 112009058401539-PAT00014
은 환수의 온도,
Figure 112009058401539-PAT00015
는 건물 전체의 난방부하,
Figure 112009058401539-PAT00016
는 유량,
Figure 112009058401539-PAT00017
는 온수의 비열이다.here
Figure 112009058401539-PAT00013
Supply temperature of hot water,
Figure 112009058401539-PAT00014
Silver temperature of return,
Figure 112009058401539-PAT00015
Is the heating load of the whole building,
Figure 112009058401539-PAT00016
Is the flow rate,
Figure 112009058401539-PAT00017
Is the specific heat of hot water.

⑤ 밸브조절단계(S500)⑤ Valve control step (S500)

상기 공급온도 설정단계(S400)에서 공급라인에 공급하여야 하는 온수의 공급온도가 결정되면, 도 1에 도시된 바와 같이 가변 열공급 온도시스템의 가변 공급온수 온도조절 제어밸브의 개도를 제어하여 필요한 만큼의 열에너지가 대상 건물에 공급될 수 있도록 한다.When the supply temperature of the hot water to be supplied to the supply line is determined in the supply temperature setting step (S400), as shown in Figure 1 by controlling the opening degree of the variable supply hot water temperature control valve of the variable heat supply temperature system as required Ensure that thermal energy can be supplied to the target building.

⑥ 환수온도 모니터링 및 관리단계(S600)⑥ Return temperature monitoring and management step (S600)

한편, 도 1과 같은 난방시스템에 있어서는 공급되는 온수의 온도와 환수되는 온수의 온도의 차이(이하 "차온"이라 한다)가 클수록 열효율이 높게 되는데, 이에 따라 차온을 지속적으로 모니터링하여 해당 건물에 열에너지가 공급된 후 효과적으로 사용되었는지를 판단하며, 차온이 일정 범위 이내인 경우 세대 주민이 불편함을 느끼지 않는 범위 내에서 차온이 최대로 될 수 있도록 가변 공급온수 온도조절 제어밸브의 개도를 지속적으로 조절하여 에너지 사용 효율을 제고시킨다.On the other hand, in the heating system as shown in FIG. 1, the greater the difference between the temperature of the supplied hot water and the temperature of the hot water being returned (hereinafter referred to as “charging temperature”), the higher the thermal efficiency. After the supply of water, it is judged whether it has been used effectively.If the temperature is within a certain range, the opening degree of the variable supply hot water temperature control valve is continuously adjusted so that the temperature can be maximized within the range where household residents do not feel uncomfortable. Improve energy use efficiency

일반적으로 차온이 25℃를 넘는 경우 에너지 사용(온수) 효율이 양호한 편이며, 차온이 15℃ 이하인 경우에는 에너지 사용 효율이 낮은 편에 속하는데, 이에 따라 본 발명에서는 시스템에 차온이 지나치게 낮거나 차온이 갑자기 변하게 되는 경우에는 이를 관리자에게 알리는 알림기능을 구비하도록 하는 것이 바람직하다.In general, when the temperature is higher than 25 ℃ energy use (hot water) efficiency is a good one, when the temperature is less than 15 ℃ energy use efficiency is a low one, according to the present invention in the system is too low or too low If it suddenly changes, it is desirable to have a notification function for informing the administrator of this.

이상과 같이 본 발명은 건물 내의 대표세대를 선정하고, 선정된 대표세대의 사용열량을 측정한 다음, 이에 기초하여 난방부하를 산출하고, 이 산출된 난방부하에 따라 실시간으로 열에너지를 공급할 수 있도록 함으로써 최소의 비용으로도 적절한 양의 열에너지를 실시간으로 공급하여 에너지 낭비를 줄일 수 있으며, 또한 사용자는 필요한 만큼의 열에너지가 실시간으로 조절되어 공급되기 때문에 난방 시스템에 대해 신뢰하게 된다.As described above, the present invention selects a representative household in a building, measures the amount of heat used by the selected representative household, calculates a heating load based on the calculated heating load, and supplies heat energy in real time according to the calculated heating load. Energy consumption can be reduced by supplying the right amount of heat energy in real time at the lowest cost, and the user is also confident in the heating system because the amount of heat energy required is controlled in real time.

도 1은 건물의 열에너지 제어시스템의 일반적인 구성을 보인 도면,1 is a view showing a general configuration of a thermal energy control system of a building,

도 2는 본 발명에 따른 대표세대 모니터링을 통한 열에너지 공급방법을 보인 흐름도,2 is a flow chart showing a method of supplying thermal energy through the representative generation monitoring according to the present invention,

도 3은 본 발명에 따른 건물을 그 위치에 따라 다수의 구역으로 구획한 예를 보인 도면이다.3 is a view showing an example of partitioning a building according to the present invention into a plurality of zones according to its location.

Claims (4)

대규모 주택단지 또는 다세대 아파트 등에 열에너지를 공급하는 열에너지 공급방법에 있어서,In the thermal energy supply method for supplying thermal energy to a large residential complex or multi-family apartment, 하나의 건물 내에 위치하는 다수의 세대를 그 위치에 따라 다수 개의 구역으로 구획하고, 상기 다수 개의 구역 내의 세대 중 그 구역의 열적 특성을 대표하는 세대를 선정하는 대표세대 선정단계(S100)와;A representative household selection step (S100) of dividing a plurality of households located in one building into a plurality of zones according to the location, and selecting a household representing the thermal characteristics of the zone among the households in the plurality of zones; 상기 대표세대 선정단계(S100)에서 선정된 대표세대에서 사용하는 열에너지를 실시간으로 측정하는 대표세대 열에너지 사용량 측정단계(S200)와;A representative generation heat energy consumption measurement step (S200) of measuring in real time the thermal energy used by the representative generation selected in the representative generation selection step (S100); 상기 대표세대의 열에너지 사용량으로부터 건물 전체의 난방부하를 산출하는 난방부하 계산단계(S300)와;A heating load calculation step (S300) for calculating a heating load of the entire building from the thermal energy consumption of the representative household; 건물로부터 환수되는 온수의 온도에 따라 공급라인에 공급하여야 하는 온수의 온도를 산출하는 공급 온수온도 설정단계(S400) 및;Supply hot water temperature setting step (S400) for calculating the temperature of the hot water to be supplied to the supply line according to the temperature of the hot water returned from the building; 설정된 공급 온수온도에 따라 가변 공급온수 온도조절 제어밸브의 개도를 제어하는 밸브조절단계(S500)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 대표세대 모니터링에 의한 열에너지 공급방법.Representative generation monitoring method for thermal energy supply, characterized in that consisting of a valve control step (S500) for controlling the opening degree of the variable supply hot water temperature control control valve in accordance with the set supply hot water temperature. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 공급 온수온도 설정단계(S400)에서 공급 온수라인에 공급하여야 하는 온수의 온도는 다음의 수학식 3에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 대표세대 모니터링에 의한 열에너지 공급방법.The temperature of the hot water to be supplied to the supply hot water line in the supply hot water temperature setting step (S400) is calculated by the following equation (3). [수학식 3]&Quot; (3) "
Figure 112009058401539-PAT00018
Figure 112009058401539-PAT00018
 여기서,
Figure 112009058401539-PAT00019
공급 온수의 온도,
Figure 112009058401539-PAT00020
은 환수의 온도,
Figure 112009058401539-PAT00021
는 건물 전체의 난방부하,
Figure 112009058401539-PAT00022
는 유량,
Figure 112009058401539-PAT00023
는 온수의 비열이다here,
Figure 112009058401539-PAT00019
Supply hot water temperature,
Figure 112009058401539-PAT00020
Silver temperature of return,
Figure 112009058401539-PAT00021
Is the heating load of the whole building,
Figure 112009058401539-PAT00022
Is the flow rate,
Figure 112009058401539-PAT00023
Is the specific heat of hot water 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 밸브조절단계(S500)에는 온수의 차온을 지속적으로 모니터링하여 차온이 일정범위 이내인 경우 차온이 최대로 될 수 있도록 가변 공급온수 온도조절 제어밸브의 개도를 지속적으로 조절하는 단계가 더 부가되는 것을 특징으로 하는 대표세대 모니터링에 의한 열에너지 공급방법.In the valve adjustment step (S500) to continuously monitor the temperature of the hot water to continuously adjust the opening degree of the variable supply hot water temperature control control valve so that the maximum temperature when the temperature is within a certain range is further added. Thermal energy supply method by representative generation monitoring characterized in that. 청구항 3에 있어서,The method of claim 3, 상기 밸브조절단계(S500)에는 차온이 일정 범위 이내이거나 차온의 기울기가 일정범위 이상인 경우에는 이를 관리자에게 알리는 알림기능이 구비된 것을 특징으로 하는 대표세대 모니터링에 의한 열에너지 공급방법.The valve control step (S500) is a method of supplying heat energy by the representative generation monitoring, characterized in that the notification function to notify the manager when the temperature difference is within a certain range or the slope of the temperature is above a certain range.
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