KR20120012911A - 칠러 및 그 운전 방법 - Google Patents

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김홍열
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 칠러는 냉각수로 실외 공기를 유동시키는 냉각 팬이 설치되어 냉각수를 냉각시키는 냉각 탑과; 냉각 탑과 냉각수 순환 유로로 연결되고 냉수 수요처와 냉수 순환 유로로 연결된 칠러유닛과; 냉각 탑으로 보충되는 냉각수의 수량에 따른 비용과 상기 냉각 탑 및 칠러유닛의 소비 전력에 따른 비용의 대소에 따라 냉각 팬을 제어하는 제어부를 포함하여, 냉각수의 보충시 고비용이 소요되는 시기,지역일 경우에도 저비용으로 효율적인 운전이 가능한 이점이 있다.

Description

칠러 및 그 운전 방법{Chiller and Control process of the same}
본 발명은 칠러 및 그 운전 방법에 관한 것으로서, 특히 칠러유닛이 냉각 탑과 냉각수 순환 유로로 연결되고 냉수 수요처와 냉수 유로로 연결된 칠러 및 그 운전 방법에 관한 것이다.
일반적으로 칠러는 냉수를 냉수 수요처로 공급하는 것으로서, 칠러유닛과 냉수 수요처와 냉각 탑을 포함한다.
칠러유닛은 냉매가 순환되는 압축기와, 응축기와, 팽창기구와, 증발기를 포함한다.
응축기는 냉각 탑과 냉각수 순환 유로로 연결되어 냉각 탑에서 공급된 냉각수가 냉매를 응축시킨다.
증발기는 냉수 수요처와 냉수 순환 유로로 연결되어 냉수 수요처에서 공급된 냉수가 냉매를 증발시킨다.
냉각 탑은 실외 공기를 냉각수로 강제 유동시켜 냉각수를 냉각시키는 순환 팬을 포함하고, 냉각수의 증발량을 고려하여 냉각수를 보충할 필요가 있다.
종래의 칠러는 냉각수 즉, 물의 비용이 소비 전력 보다 고가인 지역에 설치될 경우, 냉각수의 보중를 위해 과다 비용이 소요될 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 냉각수 보충에 따른 비용과 소비 전력에 따른 비용을 함께 고려하여 저비용으로 칠러를 운전할 수 있는 칠러 및 그 운전 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 칠러는 냉각수로 실외 공기를 유동시키는 냉각 팬이 설치되어 냉각수를 냉각시키는 냉각 탑과; 상기 냉각 탑과 냉각수 순환 유로로 연결되고 냉수 수요처와 냉수 순환 유로로 연결된 칠러유닛과; 상기 냉각 탑으로 보충되는 냉각수의 수량에 따른 비용과 상기 냉각 탑 및 칠러유닛의 소비 전력에 따른 비용의 대소에 따라 상기 냉각 팬을 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 칠러는 실외 온도를 감지하는 실외 온도 센서와; 상기 냉각 탑 및 칠러유닛의 소비 전력량을 감지하는 전력계와; 상기 칠러유닛에서 상기 냉각 탑으로 입수되는 냉각수의 온도를 감지하는 냉각 탑 입수 온도센서와; 상기 냉각 탑에서 상기 칠러유닛으로 출수되는 냉각수의 온도를 감지하는 냉각 탑 출수 온도센서를 포함할 수 있다.
상기 칠러는 전력 단위 비용과 냉각수 단위 비용을 입력할 수 있는 비용 입력부를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 실외 온도 센서와 전력계와 냉각 탑 급수 온도센서와 냉각 탑 출수 온도센서의 감지 결과와 상기 비용 입력부의 입력에 따라 목표 냉각수 온도차를 설정하고, 상기 목표 냉각수 온도차에 따라 상기 냉각 팬을 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 냉각팬을 온/오프 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 냉각팬을 스텝 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 냉각팬을 인버터 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 칠러의 운전 방법은 칠러유닛과 쿨링 탑이 운전되는 칠러유닛 및 쿨링 탑 운전 개시 단계와; 상기 칠러유닛 및 쿨링 탑의 운전시 상기 쿨링 탑으로 보충되는 냉각수의 수량에 따른 비용과 상기 쿨링 탑 및 칠러유닛 운전의 소비 전력에 따른 비용에 따라 상기 쿨링 탑의 목표 냉각수 온도차를 설정하는 목표 냉각수 온도차 설정 단계와; 상기 목표 냉각수 온도차 설정 단계에서 설정된 목표 냉각수 온도차에 따라 상기 쿨링 탑에 설치된 냉각 팬을 제어하는 냉각 팬 제어 단계를 포함한다.
상기 목표 냉각수 온도차 설정 단계는 실외 온도와 상기 냉각 탑 및 칠러유닛의 소비 전력량과 상기 냉각 탑의 냉각수 입출구 온도차를 감지하고, 전력 단위 비용과 냉각수 단위 비용을 이용하여 상기 목표 냉각수 온도차를 설정할 수 있다.
본 발명은 냉각 탑으로 보충되는 냉각수의 수량에 따른 비용과 상기 냉각 탑 및 칠러유닛의 소비 전력에 따른 비용이 고려되어, 냉각 팬이 제어되므로, 냉각수의 보충시 고비용이 소요되는 시기,지역일 경우에도 저비용으로 효율적인 운전이 가능한 이점이 있다.
또한, 사용자나 조작자 등이 전력 단위 비용과 냉각수 단위 비용을 입력할 수 있어, 지역별 또는 시기별로 전력 단위 비용과 냉각수 단위 비용이 상이한 경우에도 냉각 팬을 효율적으로 제어할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 칠러 일실시예의 개략도,
도 2는 도 1에 도시된 칠러유닛의 개략도,
도 3은 도 1에 도시된 냉각 탑의 내부가 개략적으로 도시된 측면도,
도 4는 본 발명에 따른 칠러 일실시예의 제어 블록도,
도 5는 본 발명에 따른 칠러 운전 방법 일실시예의 순서도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 칠러 일실시예의 개략도이고, 도 2는 도 1에 도시된 칠러유닛의 개략도이고, 도 3은 도 1에 도시된 냉각 탑의 내부가 개략적으로 도시된 측면도이다.
본 실시예에 따른 칠러는 칠러유닛(1)과 냉각탑(2)과 냉수 수요처(3)를 포함한다.
칠러유닛(1)은 냉매를 압축하는 압축기(4)와, 압축기(4)에서 압축된 냉매가 냉각탑(2)에서 공급된 냉각수와 열교환되어 응축되는 쉘 튜브형 응축기(6)와, 쉘 튜브형 응축기(6)에서 응축된 냉매가 팽창되는 팽창기구(8)와, 팽창기구(8)에서 팽창된 냉매가 냉수 수요처(3)에서 공급된 냉수와 열교환되어 증발되는 쉘 튜브형 증발기(10)를 포함한다.
압축기(4)는 쉘 튜브형 증발기(10)와 흡입배관(11)으로 연결되고, 쉘 튜브형 응축기(6)와 토출배관(12)으로 연결된다.
쉘 튜브형 응축기(6)는 팽창기구(8)와 쉘 튜브형 응축기-팽창기구 연결배관(13)으로 연결된다.
쉘 튜브형 응축기(6)는 도 2에 도시된 바와 같이, 압축기(4)에서 압축된 냉매가 통과하는 쉘(21)과, 쉘(21)의 단부를 막는 칸막이(22)(23)와, 칸막이(22)(23)에 결합되는 캡(24)(25)과, 칸막이(22)(23)를 관통하고 캡(24)(25)의 내부와 연통되며 냉각수가 통과하는 이너 튜브(26)를 포함한다.
쉘 튜브형 응축기(6)는 쉘(21)에 냉매가 유입되는 냉매 유입구(27)와, 냉매가 유출되는 냉매 유출구(28)가 형성된다.
칠러유닛(1)은 냉각 탑(2)과 냉각수 순환 유로(30)로 연결되는 바, 냉각수 순환 유로(30)는 쉘 튜브형 응축기(6)와 냉각 탑(2)를 연결하게 설치된다.
냉각수 순환 유로(30)는 냉각수가 냉각 탑(2)과 쉘 튜브형 응축기(6)를 순환하면서 냉각 탑(2)에서 냉각되고, 쉘 튜브형 응축기(6)에서 가열될 수 있게 하는 것으로서, 쉘 튜브형 응축기(6)에서 가열된 냉각수가 냉각탑(2)으로 입수되게 연결된 냉각수 입수 유로(32)와, 냉각탑(2)에서 냉각된 냉각수가 쉘 튜브형 응축기(6)로 출수되게 연결된 냉각수 출수 유로(34)를 포함한다.
냉각수 순환 유로(30)에는 냉각수가 냉각탑(4)과 쉘 튜브형 응축기(6)를 순환하게 펌핑시키는 냉각수 펌프(36)가 설치된다.
냉각수 펌프(36)는 냉각수 입수 유로(32)와 냉각수 출수 유로(34) 중 일측에 설치된다.
쉘 튜브형 응축기(6)는 캡(24)(25)에 냉각수 출수 유로(34)가 연결되는 냉각수 입수부(39)가 형성되고, 냉각수 입수 유로(32)가 연결되는 냉각수 출수부(40)가 형성된다.
팽창기구(8)는 쉘 튜브형 응축기(6)에서 응축된 냉매를 팽창시키는 것으로서, 캐필러리 튜브 또는 전자팽창밸브로 이루어진다.
팽창기구(8)는 쉘 튜브형 증발기(10)와 팽창기구-쉘 튜브형 증발기 연결배관(14)으로 연결된다.
쉘 튜브형 증발기(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 팽창기구(8)에서 압축된 냉매가 통과하는 쉘(41)과, 쉘(41)의 단부를 막는 칸막이(42)(43)과, 칸막이(42)(43)에 결합되는 캡(44)(45)과, 칸막이(42)(43)를 관통하고 캡(44)(45)의 내부와 연통되며 냉수가 통과하는 이너 튜브(46)를 포함한다.
쉘 튜브형 증발기(10)는 쉘(41)에 냉매가 유입되는 냉매 유입구(47)와, 냉매가 유출되는 냉매 유출구(48)가 형성된다.
쉘(41)에는 쉘 튜브형 증발기(10)의 내부에 쌓이는 오일을 압축기(4)의 흡입측으로 안내하는 오일 회수 유로(49)가 연결된다.
칠러유닛(1)은 냉수 수요처(3)와 냉수 순환 유로(50)로 연결되는 바, 냉각 순환 유로(50)는 쉘 튜브형 증발기(10)와 냉수 수요처(3)를 연결하게 설치된다.
냉수 순환 유로(50)는 냉수가 냉수 수요처(3)와 쉘 튜브형 증발기(10)를 순환하면서 쉘 튜브형 증발기(10)에서 냉각되고, 냉수 수요처(3)에서 가열될 수 있게 하는 것으로서, 냉수 수요처(3)에서 가열된 냉수가 쉘 튜브형 증발기(10)로 입수되게 연결된 냉수 입수 유로(52)와, 쉘 튜브형 증발기(10)에서 냉각된 냉수가 냉수 수요처(3)로 출수되게 연결된 냉수 출수 유로(54)를 포함한다.
냉수 순환 유로(50)에는 냉수가 냉수 수요처(3)과 쉘 튜브형 증발기(10)를 순환하게 펌핑시키는 냉각수 펌프(56)가 설치된다.
냉수 펌프(56)는 냉수 입수 유로(52)와 냉수 출수 유로(54) 중 일측에 설치된다.
쉘 튜브형 증발기(10)는 캡(44)(45)에 냉수 입수 유로(52)가 연결되는 냉수 입수부(59)가 형성되고, 냉수 출수 유로(54)가 연결되는 냉수 출수부(60)가 형성된다.
냉각 탑(2)은 칠러유닛(1) 특히 쉘 튜브형 응축기(6)에서 가열된 냉각수를 실외 공기와 접촉시켜 냉각시키는 것으로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 실외 공기가 흡입되는 실외 공기 흡입구(71)와, 냉각수와 열교환된 실외 공기가 배출되는 실외 공기 배출구(72)가 형성된 냉각 탑 케이스(74)와, 냉각수로 실외 공기를 유동시키는 냉각 팬(76)을 포함한다.
냉각 탑 케이스(74)에는 냉각수 입수 유로(32)를 통해 냉각 탑 케이스(74) 내부로 안내된 냉각수를 분사하는 냉각수 분사 노즐(78)을 더 포함한다.
냉각수 분사 노즐(78)은 실외 공기 흡입구(71)와 실외 공기 배출구(72) 사이로 냉각수를 분사하게 설치된다.
냉각 탑(70)은 냉각 팬(76)의 회전시, 냉각수 중 일부가 증발되거나 실외 공기에 의해 유실되고, 증발,유실되는 만큼 외부에서 보충될 필요가 있고, 냉각 탑(70)와 냉각순 순환 유로(30) 중 적어도 하나에는 냉각수 보충수를 급수하는 냉각수 급수기(미도시)가 연결된다.
냉각수 급수기는 주기적으로 또는 냉각수의 수량이 설정치 이하로 내려가는 기설정 조건이 되면, 냉각 탑(70)와 냉각순 순환 유로(30) 중 적어도 하나로 냉각수를 급수한다.
냉수 수요처(3)는 공기를 냉수와 열교환시키는 수냉식 공조기로서, 실내 공기와 실외 공기를 혼합한 후 혼합 공기를 냉수와 열교환시킨 후 실내로 토출하는 에어 핸들링 유닛(AHU: Air Handing Unit)으로 구성되는 것이 가능하고, 실내에 설치되어 실내 공기를 흡입하여 냉수와 열교환시킨 후 실내로 토출하는 팬 코일 유닛(FCU: Fan Coil Unit)으로 구성되는 것이 가능하며, 실내의 바닥에 매설된 바닥 배관 유닛으로 구성되는 것도 가능하며, 이하, 에어 핸들링 유닛으로 구성되는 것으로 설명한다.
에어 핸들링 유닛은 도 1에 도시된 바와 같이, 케이싱(81)과, 케이싱(81) 내부에 설치되고 냉수가 통과하는 냉수 코일(82)과, 케이싱(81) 내부에 설치되고 실내 공기와 실외 공기를 흡입하여 실내로 송풍시키는 송풍기(83A)(83B)를 포함한다.
케이싱(81)에는 실내 공기 흡입부(84)와, 실내 공기 배출부(85)와, 외기 공기 흡입부(86)와, 공조 공기 배출부(87)가 형성되고, 송풍기(83)의 구동시 실내에서 실내 공기 흡입부(84)로 흡입된 공기 중 일부는 실내 공기 배출부(85)로 배출되며, 실내 공기 배출부(85)로 배출되지 않는 나머지는 실외 공기 흡입부(86)로 흡입된 실외 공기와 혼합되어 냉수 코일(82)과 열교환된다.
냉수 코일(82)과 열교환된 혼합 공기는 냉수 코일(82)에 의해 냉각되고 공조 공기 배출부(87)를 통해 실내로 토출된다.
냉수 수요처(3)는 냉수 코일(82)이 쉘 튜브형 증발기(10)와 냉수 순환 유로(50)로 연결된다.
칠러는 냉각 탑(2)으로 급수되는 냉각수의 비용이 높은 지역이거나 냉각 탑(2)으로 급수되는 냉각수의 비용이 높은 시기일 때, 냉각수의 사용을 최소화하면서 효율을 극대화하는 것이 바람직하다.
칠러는 냉각 탑(2)으로 보충되는 냉각수의 수량에 따른 비용과 냉각 탑(2) 및 칠러유닛(1)의 소비 전력에 따른 비용의 대소에 따라 냉각 팬(76)을 제어하는 제어부(110)를 포함할 수 있다.
칠러는 냉각수의 증발량과, 냉각 탑(2) 및 칠러유닛(3)의 소비전력이 냉각 탑(2)의 목표 냉각수 온도차(ΔT)에 따라 변화될 수 있고, 목표 냉각수 온도차(ΔT)를 결정하기 위한 입력을 실외 온도와, 소비전력과, 냉각수 보충수 예측량으로 하고, 냉각 탑(2)의 목표 냉각수 온도차(ΔT)에 대응되게 냉각 팬(76)을 제어하면, 저비용으로 최적의 운전이 가능하게 된다.
칠러는 전력 단위 비용과 냉각수 단위 비용을 입력할 수 있는 비용 입력부(100)를 포함할 수 있다.
통상, 전력 단위 비용과 냉각수 단위 비용은 지역별, 시기별로 상이할 수 있고, 비용 입력부(100)를 통해 지역별, 시기별로 전력 단위 비용과 냉각수 단위 비용이 입력되면, 냉각 탑(2)으로 보충되는 냉각수의 수량에 따른 비용과 냉각 탑(2) 및 칠러유닛(1)의 소비 전력에 따른 비용을 정확하게 산출할 수 있게 된다.
즉, 비용 입력부(100)는 사용자나 관리자 등이 칠러의 전력 단위 비용과 냉각수 단위 비용을 입력할 수 있게 구성되고, 시간대별로 전력 단위 비용과 냉각수 단위 비용이 상이할 경우, 시간대별 전력 단위 비용과 시간대별 냉각수 단위 비용을 입력할 수 있게 구성된다.
칠러는 실외 온도를 감지하는 실외 온도 센서(102)를 포함할 수 있다.
칠러는 냉각 탑(2) 및 칠러유닛(1)의 소비 전력량을 감지하는 전력계(104)를 포함할 수 있다. 여기서, 전력계(104)는 최적의 목표 냉각수 온도차(ΔT)를 결정하기 위해 냉각 탑(2) 및 칠러유닛(1)의 소비 전력을 직접 계측하거나 통신을 통해 간접적으로 계측할 수 있다.
칠러는 냉각수 예측량을 감지하기 위해 칠러유닛(1)에서 냉각 탑(2)으로 입수되는 냉각수의 온도를 감지하는 냉각 탑 입수 온도센서(106)와; 냉각 탑(2)에서 칠러유닛(1)으로 출수되는 냉각수의 온도를 감지하는 냉각 탑 출수 온도센서(108)를 포함할 수 있다.
제어부(110)는 실외 온도 센서(102)와 전력계(104)와 냉각 탑 입수 온도센서(106)와 냉각 탑 출수 온도센서(108)의 감지 결과와 비용 입력부(100)의 입력에 따라 목표 냉각수 온도차(ΔT)를 설정하고, 목표 냉각수 온도차(ΔT)에 따라 냉각 팬(76)을 제어한다.
표 1은 실외 온도와 냉각수 비용과 소비전력 비용에 따라 목표 냉각수 온도차(ΔT)를 출력하는 일예가 도시된 표이다.
실외 온도 냉각수 비용과 소비전력비용 ΔT
아주낮음 냉각수 비용>소비전력비용 1℃
낮음 냉각수 비용>소비전력비용 2℃
중간 냉각수 비용>소비전력비용 3℃
높음 냉각수 비용>소비전력비용 4℃
아주높음 냉각수 비용>소비전력비용 5℃
아주낮음 냉각수 비용=소비전력비용 2℃
낮음 냉각수 비용=소비전력비용 3℃
중간 냉각수 비용=소비전력비용 4℃
높음 냉각수 비용=소비전력비용 5℃
아주높음 냉각수 비용=소비전력비용 5℃
아주낮음 냉각수 비용<소비전력비용 3℃
낮음 냉각수 비용<소비전력비용 4℃
중간 냉각수 비용<소비전력비용 5℃
높음 냉각수 비용<소비전력비용 5℃
아주높음 냉각수 비용<소비전력비용 5℃
여기서, 외기 온도는 아주 낮음부터 아주 높음까지의 5 단계가 입력으로 구성되고, 냉각수 비용과 소비전력 비용은 비용 입력부(100)를 통해 입력된 전력 단위 비용과 냉각수 단위 비용이 반영된 각각의 비용으로 환산하여 비교한 3가지 경우가 입력으로 구성된다.
그리고, 소비전력 비용은 목표 냉각수 온도차(ΔT)에 의해 감소되는 전력 값과 칠러 자체의 부하 감소에 의해 감소되는 전력 값이 고려되어 산출된 비용이고, 냉각수 비용은 목표 냉각수 온도차(ΔT)에 따른 냉각수 증발량(통상적으로 ΔT= 5℃에 총 냉각수 순환량의 1%)을 추정하여 산출된 비용이며, 목표 냉각수 온도차(ΔT)는 1℃부터 5℃까지 결정된다.
상기와 같이 결정된 목표 냉각수 온도차(ΔT)는 냉각 팬(76)의 제어를 위해 출력된다.
제어부(110)는 냉각 팬(76)을 온/오프(ON/OFF) 제어하는 것도 가능하고, 스텝(Step) 제어하는 것도 가능하며, 인버터 제어하는 것도 가능하다.
제어부(110)는 냉각 탑(2)으로 입수되는 냉각수와 냉각 탑(2)에서 출수되는 냉각수의 온도의 차가 목표 냉각수 온도차(ΔT)에 도달되게 냉각 팬(76)을 제어한다.
도 5는 본 발명에 따른 칠러의 운전 방법 일실시예의 순서도이다.
본 실시예에 따른 칠러의 운전 방법은 크게 칠러유닛 및 쿨링 탑 운전 개시 단계(S1)와, 목표 냉각수 온도차 설정 단계(S2)(S3)와, 냉각 팬 제어 단계(S4)를 포함한다.
칠러유닛 및 쿨링 탑 운전 개시 단계(S1)는 칠러유닛(1)과 쿨링 탑(2)이 운전되는 단계로서, 압축기(4)는 구동되고, 냉각수 펌프(36)와 냉수 펌프(56)는 구동되며, 냉각 팬(76)은 회전된다.
압축기(4)의 구동시, 압축기(4)에서 압축된 냉매는 쉘 튜브형 응축기(6)와 팽창기구(8)와 쉘 튜브형 증발기(10)를 순차적으로 통과한 후 압축기(4)로 회수된다.
냉수 펌프(56)의 구동시, 쉘 튜브형 증발기(10)에서 냉매에 의해 냉각된 냉수는 냉수 수요처(3)을 통과한 후 쉘 튜브형 증발기(10)로 회수되고, 냉수의 순환에 의해 냉수 수요처(3)의 냉수 코일(82)이 냉각된다.
냉각수 펌프(36)의 구동 및 냉각 팬(76)의 회전시, 쉘 튜브형 응축기(6)에서 냉매에 의해 가열된 냉각수는 냉각 탑(2)를 통과하면서 실외 공기와 열교환되어 냉각되고, 쉘 튜브형 응축기(6)로 회수된다.
목표 냉각수 온도차 설정 단계(S2)(S3)는 칠러유닛 및 쿨링 탑 운전 개시 단계(S1)의 이후 즉, 냉매, 냉각수, 냉수가 순환되는 도중에, 냉각 탑(2)의 목표 냉각수 온도차(ΔT)를 설정한다.
여기서, 목표 냉각수 온도차(ΔT)는, 냉각 탑(2)으로 입수되는 냉각수와 냉각 탑에서 출수되는 냉각수의 목표 온도차이다.
목표 냉각수 온도차 설정 단계(S2)(S3)는 칠러유닛(1)의 운전시 쿨링 탑(2)으로 보충되는 냉각수의 수량에 따른 비용과 상기 쿨링 탑 및 칠러유닛 운전의 소비 전력에 따른 비용을 산출하고, 실외 온도를 함께 고려하여 쿨링 탑(2)의 목표 냉각수 온도차(ΔT)를 설정한다.
목표 냉각수 온도차 설정 단계(S2)(S3)는 실외 온도와 냉각 탑 및 칠러유닛의 소비 전력량과 냉각 탑의 냉각수 입출구 온도차를 감지한다.
여기서, 실외 온도는 실외 온도 센서(102)에 의해 감지될 수 있고, 소비 전력량은 전력계(104)에 의해 감지될 수 있으며, 냉각수 입출구 온도차는 냉각탑 입수 온도센서(106)에서 감지된 온도와 냉각탑 출수 온도센서(108)에서 감지된 온도에 의해 감지될 수 있다.
목표 냉각수 온도차 설정 단계(S2)(S3)는 칠러유닛 및 쿨링 탑 운전 개시 단계(S1)의 이전 또는 칠러유닛(1) 및 쿨링 탑(2)이 운전되는 도중에 입력된 전력 단위 비용과 냉각수 단위 비용을 고려하여, 쿨링 탑(2)으로 보충되는 냉각수의 수량에 따른 비용과 쿨링 탑 및 칠러유닛 운전의 소비 전력에 따른 비용을 산출한다.
그리고, 목표 냉각수 온도차 설정 단계(S2)(S3)는 표 1에 도시된 바와 같이, 실외 온도와 냉각수 비용과 소비 전력 비용을 입력으로 하여 목표 냉각수 온도차(ΔT)를 설정한다.
냉각 팬 제어 단계(S4)는 목표 냉각수 온도차 설정 단계(S2)(S3)에서 설정된 목표 냉각수 온도차(ΔT)에 따라 쿨링 탑(2)에 설치된 냉각 팬(76)을 제어한다.
냉각 팬 제어 단계(S4)는 냉각수 입출구 온도차가 목표 냉각수 온도차에 도달 때까지 냉각 팬(76)을 온시키고, 냉각수 입출구 온도차가 목표 냉각수 온도차에 도달되면 냉각 팬(76)을 오프시키는 것이 가능하다.
냉각 팬 제어 단계(S4)는 냉각수 입출구 온도차가 목표 냉각수 온도차에 도달 때까지 냉각 팬(76)의 회전수를 단계적으로 상승시키는 스텝 제어로 냉각 팬(76)을 제어하는 것도 가능하다.
냉각 팬 제어 단계(S4)는 냉각수 입출구 온도차가 목표 냉각수 온도차에 도달 때까지 냉각 팬(76)의 입력 주파수를 인버터 제어하는 것도 가능하다.
1: 칠러유닛 2: 냉각 탑
3: 냉수 수요처 4: 압축기
6: 쉘 튜브형 응축기 8: 팽창기구
10: 쉘 튜브형 증발기 30: 냉각수 순환 유로
50: 냉수 순환 유로 74: 냉각 탑 케이스
76: 냉각 팬 100: 비용 입력부
102: 실외 온도 센서 104: 전력계
106: 냉각 탑 입수 온도센서 108: 냉각 탑 출수 온도센서
110: 제어부

Claims (9)

  1. 냉각수로 실외 공기를 유동시키는 냉각 팬이 설치되어 냉각수를 냉각시키는 냉각 탑과;
    상기 냉각 탑과 냉각수 순환 유로로 연결되고 냉수 수요처와 냉수 순환 유로로 연결된 칠러유닛과;
    상기 냉각 탑으로 보충되는 냉각수의 수량에 따른 비용과 상기 냉각 탑 및 칠러유닛의 소비 전력에 따른 비용의 대소에 따라 상기 냉각 팬을 제어하는 제어부를 포함하는 칠러.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 칠러는 실외 온도를 감지하는 실외 온도 센서와;
    상기 냉각 탑 및 칠러유닛의 소비 전력량을 감지하는 전력계와;
    상기 칠러유닛에서 상기 냉각 탑으로 입수되는 냉각수의 온도를 감지하는 냉각 탑 입수 온도센서와;
    상기 냉각 탑에서 상기 칠러유닛으로 출수되는 냉각수의 온도를 감지하는 냉각 탑 출수 온도센서를 포함하는 칠러.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 칠러는 전력 단위 비용과 냉각수 단위 비용을 입력할 수 있는 비용 입력부를 포함하는 칠러.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 실외 온도 센서와 전력계와 냉각 탑 급수 온도센서와 냉각 탑 출수 온도센서의 감지 결과와 상기 비용 입력부의 입력에 따라 목표 냉각수 온도차를 설정하고, 상기 목표 냉각수 온도차에 따라 상기 냉각 팬을 제어하는 칠러.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 냉각 팬을 온/오프 제어하는 칠러.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 냉각팬을 스텝 제어하는 칠러.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 냉각팬을 인버터 제어하는 칠러.
  8. 칠러유닛과 쿨링 탑이 운전되는 칠러유닛 및 쿨링 탑 운전 개시 단계와;
    상기 칠러유닛 및 쿨링 탑의 운전시 상기 쿨링 탑으로 보충되는 냉각수의 수량에 따른 비용과 상기 쿨링 탑 및 칠러유닛 운전의 소비 전력에 따른 비용에 따라 상기 쿨링 탑의 목표 냉각수 온도차를 설정하는 목표 냉각수 온도차 설정 단계와;
    상기 목표 냉각수 온도차 설정 단계에서 설정된 목표 냉각수 온도차에 따라 상기 쿨링 탑에 설치된 냉각 팬을 제어하는 냉각 팬 제어 단계를 포함하는 칠러의 운전 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 목표 냉각수 온도차 설정 단계는 실외 온도와 상기 냉각 탑 및 칠러유닛의 소비 전력량과 상기 냉각 탑의 냉각수 입출구 온도차를 감지하고, 전력 단위 비용과 냉각수 단위 비용을 이용하여 상기 목표 냉각수 온도차를 설정하는 칠러의 운전 방법.
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