KR20130040092A - 난방시스템 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 난방시스템 제어방법에 관한 것으로, 구체적으로는 각 방의 배관길이 및 각 방의 방위에 의해 각 방마다 요구되는 열량이 상이한 경우 그 방에 맞는 유량 및 열량을 제어하여 원활한 난방이 되도록 하는 난방시스템 제어방법에 관한 것이다.
본 발명은 난방부하에 따라 각 난방배관 상에 설치된 복수의 각 방밸브 개도를 조절하여 각 방에 공급되는 난방수의 유량을 조절하고, 상기 각 방 밸브로 유입되는 난방수 유량을 조절하는 전체 열량조절밸브를 포함하여, 각 방의 온도를 각 방에 설치되는 룸콘 디스플레이부에서 설정한 온도로 제어하는 난방시스템 제어방법에 있어서, 각 방에 설치되는 룸콘 디스플레이부를 통하여 각 방의 배관길이 및 방위값을 입력하고, 각 난방배관으로 난방수를 유입한 시간으로부터 각 난방배관을 경유하여 환수되는 난방수가 각각 동일한 환수온도에 도달하는 시간을 측정하여, 상기 각 방의 배관길이와 시간과 연계되는 방위값 및 동일 환수온도 도달시간에 비례하는 각 방의 난방부하로 정한 후, 상기 난방부하에 따라 각 방에 비례적으로 열량을 공급하기 위해 상기 각 방밸브마다의 개도량 비율을 연산하며, 상기 연산된 개도량 비율에 따라 상기 각 방밸브의 개도가 조절되는 것을 특징으로 한다.

Description

난방시스템 제어방법{Method for controlling heating system}

본 발명은 난방시스템 제어방법에 관한 것으로, 구체적으로는 각 방 밸브에 초기 세팅된 개도값과, 각 방의 배관길이, 각 방의 방위값 및 각 방을 순환하고 환수되는 난방수의 환수온도의 정보를 비교한 후 각 방 밸브의 개도값을 보정하여 각 방 밸브의 개도를 제어하는 난방시스템 제어방법에 관한 것이다.

공동주택이나 대형건물에 사용되는 난방시스템은, 각 세대에 독립적으로 설치된 보일러와 같은 열원에 의해 유체를 가열한 후 이를 이용하여 난방을 실시하는 개별난방과, 세대 외부에 설치된 외부 열원에 의해 유체를 가열한 후 가열된 유체를 각 세대별로 공급받아 난방을 실시하는 집단난방으로 구별되며, 다시 집단난방은 공동주택 단지 또는 대형건물 내의 중앙 보일러와 같은 열원을 사용하는 중앙난방과, 공동주택 단지 외부의 지역 발전소와 같은 열원을 사용하는 지역난방으로 구별된다.

이러한 난방 시스템은 가열 유체로서 물을 사용하는 것이 일반적이며, 특히 집단난방은 열원으로부터 가열된 온수가 공급되는 중앙 공급 관으로부터 각 세대별로 분기되는 공급관이 온수공급헤더와, 다수의 온수관로와, 온수환수헤더 및 환수관을 포함하는 세대별 온수분배기 장치를 통해 각 세대별 난방을 실시하고 이후 각 세대별 환수관들이 다시 중앙환수관으로 집중된 후 열원으로 환수되는 순환시스템을 갖는다.

등록특허 10-635107호 상기 특허문헌에는 파이프의 캐비테이션 문제를 해소하기 위하여 공급관과 환수관 내의 유체 압력차이에 기초하여 그들의 차압을 일정하게 유지해주는 차압유량조절밸브가 제시되는 난방시스템 제어방법에 관한 기술이 개시되어 있다. 상기한 기술을 좀 더 구체적으로 살펴보면, 온수분배기는 중앙공급관에서 분기된 공급관과 연결된 온수공급헤더와, 상기 온수공급헤더에서 각 방으로 분기되어 열을 공급하는 다수의 온수관로들과, 상기 온수관로들과 각각 연통되는 환수파이프와, 상기 환수파이프들이 한 곳으로 연결되는 온수환수헤더와, 상기 온수환수헤더와 연결되는 환수관과, 상기 세대별 환수관이 다시 한 곳으로 연결되는 중앙환수관으로 구성된다. 여기에서, 상기 환수관에는 그 환수관과 공급관 사이의 유체 압력 차이에 의해 작동되는 차압유량조절밸브가 설치되어 어느 하나의 방이 구동기에 의해 폐쇄될 때 다른 방으로 유체 속도가 증가되지 않도록 하고 있다. 그러나 상기 차압유량조절밸브는 차압을 이용한 기계식 작동이기 때문에 전체 정유량 제어가 능동적이지 않을 뿐만 아니라, 유량조절이 제대로 이루어지지 않는 단점이 있고, 더욱이 차압유량조절밸브를 통해서는 실제로 흐르고 있는 유체의 정유량을 알 수 없기 때문에 정유량밸브를 별도로 설치하여야 하는 문제점이 있다. 이에 따라 최근에는, 어느 방의 난방이 중지되면 제어부가 이를 감지하여 원래 그 방에 흐르던 유량만큼 유량조절밸브에서 전체 정유량을 감소시켜 실질적으로 연료비를 절감하고 유속증가를 방지하여 캐비테이션이 일어나는 것을 예방하는 난방장치가 소개되고 있다. 이 난방장치의 제어부는 다음과 같은 두 가지 방법에 따라 유량조절밸브의 유량값을 제어하는데, 첫 번째 방식은 분기관밸브의 구동기 개폐 여부를 감지하여 전체 분기관밸브의 개수 중에서 개방된 분기관밸브의 개수 비율인 "개방밸브개수비율"을 계산하여 일률적으로 개방된 분기관밸브 개수에 해당하는 유량값으로 유량조절밸브를 제어하는 것이다. 위와 같은 "개방밸브개수비율"을 계산한 유량제어 방식은 예컨대 4개의 방을 가진 주택의 경우 4개의 구동기 중 2개 방의 실내온도가 희망온도에 도달하여 구동기가 닫히면 전체 정유량을 100으로 가정할 때 일률적으로 50의 유량만 공급하는 제어방식이다. 이것은 동일한 면적과 동일한 난방부하를 갖는 방에나 적용 가능한 것으로서 현실적으로는 방의 면적이 각각 다를 뿐만 아니라 방 면적이 동일하여도 난방부하가 서로 다르기 때문에 난방에 필요한 요구열량(이하, "필요요구열량")이 서로 달라져 일률적으로 구동기의 밸브개방개수만으로 전체 정유량을 제어하는 것은 오차가 매우 커지게 된다. 그 결과, 최적의 난방을 수행할 수 없고 구동기가 열려 있는 방으로 과유량 또는 저유량 현상이 일어나 캐비테이션 문제 및 난방효율 저하가 일어날 수 있다. 한편 두 번째 방식은 방 면적에 따라 분기관의 길이가 비례한다는 점을 염두에 둔 것으로, 상기 제어부가 개방된 분기관밸브를 모두 감지하고 그 개방된 분기관밸브가 설치된 난방수 분기관의 각 길이를 모두 합한 분기관개방길이값을 계산하여, 그 분기관 개방길이 값이 전체 난방수 분기관의 각각의 길이값을 합한 분기관전체길이값 중에 차지하는 비율인 "개방밸브길이비율"을 산출하여 여기에 대응되는 유량값으로 상기 유량조절밸브를 제어하는 것이다. 이 "개방밸브길이비율"에 따른 제어방식은 "개방밸브개수비율" 제어방식보다는 한층 진보된 것이어서 실제로 방크기가 서로 다르다는 점을 반영한 것이지만, 동일한 면적의 방이라도 그 방의 난방부하가 서로 다르다는 점은 간과하였기 때문에 실제로 해당 방의 "필요요구열량"을 제공할 정도로 유량 공급이 이루어지지 않는 문제점이있다. 참고로, 방 면적이 동일하여도 그 방에 구비된 창의 개수나, 그 방이 외기와의 열교환이 큰 외벽으로 이루어졌는가의 여부 등에 따라 손실열량의 차이가 필연적으로 생기기 때문에 난방부하가 상이해지고, 이에 따라 최적난방을 위한 필요요구열량도 달라지는 것이다. 즉, 상술한 난방장치는 전체 정유량 제어를 매우 개념적인 시각에서 접근하였으므로, 얼핏 보면 전체 정유량이 효과적으로 제어될 것 같지만 현실적으로 난방설계를 함에 있어서 매우 중요한 난방부하를 전혀 고려하지 않았기 때문에 그에 따른 필요요구열량에 적합한 유량 공급이 이루어지지 않는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 그 목적은 난방배관의 길이, 난방수의 온도가 난방개시 후 특정온도에 도달할 때까지 걸린 환수온도의 상승시간, 해당 방의 시간과 연계되는 방위값에 의하여 난방을 제어하며, 특히 난방수의 환수온도 상승시간을 측정한 시각과 난방제어할 때의 시각을 비교하여 시각차에 따라 밸브의 개도율을 보정할 수 있는 난방시스템 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 난방부하에 따라 각 난방배관 상에 설치된 복수의 각 방밸브 개도를 조절하여 각 방에 공급되는 난방수의 유량을 조절하고, 상기 각 방 밸브로 유입되는 난방수 유량을 조절하는 전체 열량조절밸브를 포함하여, 각 방의 온도를 각 방에 설치되는 룸콘 디스플레이부에서 설정한 온도로 제어하는 난방시스템 제어방법에 있어서, 각 방에 설치되는 룸콘 디스플레이부를 통하여 각 방의 배관길이 및 방위값을 입력하고, 각 난방배관으로 난방수를 유입한 시간으로부터 각 난방배관을 경유하여 환수되는 난방수가 각각 동일한 환수온도에 도달하는 시간을 측정하여, 상기 각 방의 배관길이와 시간과 연계되는 방위값 및 동일 환수온도 도달시간에 비례하는 각 방의 난방부하로 정한 후, 상기 난방부하에 따라 각 방에 비례적으로 열량을 공급하기 위해 상기 각 방밸브마다의 개도량 비율을 연산하며, 상기 연산된 개도량 비율에 따라 상기 각 방밸브의 개도가 조절되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 환수온도 도달시간 측정시 측정한 측정시간대를 저장한 후, 각 방 밸브의 개도량 제어시 상기 측정시간대와 제어시간대를 비교하여 각 방 밸브의 개도량을 보정하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 각 방 난방배관 중에서 난방이 오프된 난방배관이 발생되면 상기 전체 열량조절밸브의 개도량은 초기 개도에서 난방이 오프된 난방배관의 개도량 비율만큼 작게 조절하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 각 방 난방배관을 순환하여 환수되는 난방수의 현재 온도를 측정하고, 현재온도 측정 후 소정시간이 경과된 이후에 환수되는 난방수의 나중 온도를 측정하여 두 온도를 비교하였을 때, 두 온도 간에 온도차가 없을 경우 상기 각 방 밸브 또는 환수온도센서에 이상이 있는 것으로 상기 룸콘 디스플레이부에 표시하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 난방시스템 제어방법에 의하면, 각 방의 배관길이 및 방위정보에 입력 된 값 및 시간을 통하여 초기값을 설정하고, 각 방의 실제 환경조건이 반영된 난방수의 환수온도를 조합하여 각 방에서 요구되는 열량을 판단하여 각 방에 공급되는 난방수를 조절함으로서 각 방의 난방이 균일하게 이루어져 쾌적한 실내환경을 제공하는 큰 효과가 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 난방시스템 제어방법에 따른 난방시스템을 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 난방시스템 제어방법을 통하여 난방이 되는 순서를 나타낸 순서도이다.
도 4는 각 방 밸브의 개도량 보정시 난방조건 방의 개수를 반영한 보정방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 난방시스템 제어방법의 이상증상이 발생되었을 때의 수행절차를 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 발명의 난방시스템의 제어방법을 설명하기 위하여 서울을 기준으로 한 85㎡의 면적을 갖도록 건축된 집의 예시도이다.
도 7은 도 6의 외부 및 내부의 부하조건을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 6에 배치되는 각 방의 부하조건을 나타낸 도면이다.
도 9 내지 도 12는 본 발명의 난방시스템 제어방법에 따라 각 방으로 유입되는 유량을 그래프로 표시한 도면이다.
도 13 내지 도 16은 본 발명의 난방시스템 제어방법에 따라 각 방으로 유입되는 유량의 유속을 그래프로 표시한 도면이다.
도 17은 도 9 내지 도 16의 조건에 따른 각 방의 열량 및 오차율을 분석한 도표로 나타낸 도면이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공 되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명의 난방시스템 제어방법을 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 난방시스템 제어방법에 따른 난방시스템을 나타낸 개략도이다.

우선 본 발명의 난방시스템 제어방법을 설명하기에 앞서 난방시스템 제어방법에 사용되는 난방시스템에 대하여 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 적용되는 난방시스템은, 열원으로부터 공급되는 난방수가 각 방을 경유한 후 환수되어 회수되는 구조로서, 각 방의 난방배관 입구측에는 각 난방배관으로 유입되는 난방수를 조절하는 각 방 밸브(30) 및 상기 각 방에 필요한 난방수를 제어하는 전체 열량조절밸브(40)가 구비되고, 각 방을 순환한 난방수의 온도를 측정하기 위하여 각 방 배관의 출구측에는 환수온도센서(50)가 구비되는 구조로 구성된다.

또한, 상기 각 방에는 방의 설정온도 및 방의 방위값을 입력할 수 있는 룸콘 디스플레이부(20)가 구비된다. 한편, 상기 방의 설정온도 및 방의 방위값은 밸브제어기(10)를 통하여서도 입력이 가능하다.

상기 밸브제어기(10)는 각 방 밸브(30) 및 전체 열량조절밸브(40)를 제어하며, 상기 룸콘 디스플레이부(20)와 전기적으로 연결되어 룸콘 디스플레이부(20)를 통하여 입력되는 데이터에 의하여 상기한 각각의 밸브들을 제어한다. 상기 룸콘 디스플레이부(20) 및 밸브제어기(10)는 제어부(미도시)에 의해서 제어된다.

이하, 본 발명의 난방시스템 제어방법을 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 난방시스템 제어방법을 통하여 난방이 되는 순서를 나타낸 순서도이며, 도 4는 각 방 밸브의 개도량 보정시 난방조건 방의 개수를 반영한 보정방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 5는 본 발명의 난방시스템 제어방법의 이상증상이 발생되었을 때의 수행절차를 나타낸 순서도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 난방시스템 제어방법은, 룸콘 디스플레이부(20)를 통하여 각 방에 설치되는 배관길이 및 각 방의 방위정보를 입력(S10)하게 된다. 여기서 배관길이 및 각 방의 방위정보의 입력은 룸콘 디스플레이부(20)나 밸브제어기(미도시)에서 설정할 수 있다. 여기서 상기 입력되는 데이터는 제어부에 저장된다.

이후, 배관길이 및 각 방의 방위정보를 제어부에 저장(S11)하게 되고, 이와 같은 배관길이 및 각 방 방위정보는 각 방 밸브(30)의 기본값으로 설정(S13)된다. 여기서 각 방의 방위정보는 각 방이 위치한 곳을 나타내는 것이다. 예를 들어 남쪽에 위치하여 햇볕이 많이 드는 방과 북쪽에 위치하여 햇볕이 적게 드는 방에 대해 일조량을 고려하여 난방수를 달리 공급하기 위한 것이다.

여기서 상기 기본값은 각 방을 순환하고 회수되는 환수온도를 감지하여 환수온도가 기준치 이하로 감지될 경우 난방수를 공급하는 기준이 되는 온도도 포함되는 것이다. 또한, 각 방별 난방부하를 고려하여 해당 방의 필요요구열량에 비례하도록 최적유량을 공급하도록 하되, 난방이 중지되어야 할 방의 구동기를 제어하여 해당방의 환수경로를 폐쇄하여 전체 최적유량값의 합에 대한 폐쇄된 방의 최적유량값의 비율에 따라 유량을 감소시키는 것이다.

이러한 상태에서 각 방의 상태(온도)를 감지하여 난방조건을 판단(S13)하여 각 방의 난방조건에 도달하지 않게 되면 난방수는 유입되지 않고 있다가, 난방조건에 도달하는 것으로 판단되면 난방수는 각 방을 순환한 환수온도를 측정(S14)하고, 초기 난방수의 온도와 순환하고 도달되는 환수온도와의 차이를 비교(S15)하게 된다.

이후, 초기 개도값과 비교된 각 방 밸브의 보정된 값으로 각 방 밸브의 개도가 조절(S16)되는 것이다.

이후, 난방수가 유입되려는 시간대가 일조량이 풍부한 낮시간대일 경우(S17)는 난방조건에 부합(S18)하는 지를 판단하게 된다.

여기서 난방조건에 부합하게 되면 난방수는 각 방으로 유입되는 것이고, 난방조건에 부합하지 않게 되면 각 방 밸브(30)의 개도값은 초기값으로 판단되어 난방수는 유입되지 않는 것이다.

상기한 순서를 정리하면, 각 난방배관으로 난방수를 유입한 시간으로부터 각 난방배관을 경유하여 환수되는 난방수가 각각 동일한 환수온도에 도달하는 시간을 측정하여, 상기 각 방의 배관길이와 방위값 및 동일 환수온도 도달시간에 비례하는 각 방의 난방부하로 정한 후, 상기 난방부하에 따라 각 방에 비례적으로 열량을 공급하기 위해 상기 각 방밸브마다의 개도량 비율을 연산하며, 상기 연산된 개도량 비율에 따라 상기 각 방밸브의 개도가 조절되는 것이다.

또한, 상기 환수온도 도달시간 측정시 측정한 측정시간대를 저장한 후, 각 방 밸브의 개도량 제어시 상기 측정시간대와 제어시간대를 비교하여 각 방 밸브의 개도량을 보정되는 것이다.

이하, 각 방 밸브의 개도량 보정시 난방조건 방의 개수를 반영한 보정방법에 대하여 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.

도 4를 참조하면, 우선 제어부는 전체 열량조절밸브의 개도값을 초기화(S20)하게 된다.

이후 각 방 밸브(30)의 개도값을 확인(S21)하고, 전체방의 개수를 확인(S22)하게 된다.

이후 난방조건에 도달된 방의 개수를 판단(S23)하여 난방조건에 도달된 방이 없는 것으로 판단되는 경우에는 다시 난방조건에 도달되는 방의 개수를 확인하는 동작을 반복한다.

그러나 난방조건에 부합되지 않는 방이 있을 경우는 각 방으로 유입되어야 하는 난방수를 파악하여 전체 열량조절밸브(40)의 개도를 설정(S24)하는 것이다.

상기한 순서를 정리하면, 상기 각 방 난방배관 중에서 난방이 오프된 난방배관이 발생되면 상기 전체 열량조절밸브의 개도량은 초기 개도에서 난방이 오프된 난방배관의 개도량 비율만큼 작게 조절하는 것이다.

상기한 각 방 환수온도에 따른 각 방 밸브 제어를 실시예를 통하여 설명하기로 한다.

1. 1차 각 방 밸브의 개도조절

방이름	코일길이 (M)	현재개도 (step)	상승시간 (분 or 초)	1차 보정(%)	보정개도 (step)
거실	50	400	10	-10	360
	40	320	8	-15	248
안방	100	800	14	0	800
방1	70	560	15	2.5	566
방2	50	400	9	-12.5	350

각 방 밸브의 환수온도가 5도 이상 증가할 동안의 시간을 기준으로 각 방 밸브 개도 조절한다.

상기 표를 참조하면, 5도 이상 증가할 동안에 시간을 측정하여 가장 많이 시간이 걸린 방에 유량을 더 공급하기 위하여 다른 방들의 개도를 줄여 주도록 각 방 밸브가 제어된다.

따라서 상기한 실시예를 통하여 각 방 밸브의 개도율을 제어하여 최적의 난방조건으로 난방을 하게 되는 것이다.

이하, 상기 보일러 가동조건에 따라 난방되는 방을 순환하여 회수되는 난방수의 환수온도를 감지하여 각 방 밸브 및 환수온도센서의 이상을 감지하는 방법에 대하여 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.

도 5를 참조하면, 각 방의 난방 제어여부를 확인(S30)한 후, 상기 난방되는 각 방을 순환하여 환수되는 각 방의 난방수 현재의 환수온도를 환수온도센서(50)를 통하여 감지(S31)하게 된다.

그 이후 각 방 밸브를 개방하여 소정시간 이후에 순환을 마치고 환수되는 난방수의 온도를 감지하여 상기한 현재의 환수온도와 비교하여 온도변화가 있다고 판정(S33)되면 보일러는 정상으로 판정되는 것이고, 온도변화가 없을 경우 환수온도센서 및 각 방 밸브(30)의 이상상황을 룸콘 디스플레이부(20)에 표시하게 되는 것이다.

왜냐하면, 난방수는 보일러를 운전하는 동안 계속 각 방을 순환하게 되어 각 방의 온도가 변화가 있어야 하는 것이다. 그러므로 환수된 난방수와 이후 환수되는 난방수의 온도를 비교하였을 때 온도의 변화가 없을 경우 각 방 밸브(30) 또는 환수온도센서가 이상이 있는 것이므로 이에 대한 메시지가 룸콘 디스플레이부(20)에 표시되는 것이다.

상기와 같은 구성 및 제어방법을 적용하기 위하여 일반적으로 건축된 집을 예를 들어 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명의 난방시스템의 제어방법을 설명하기 위한 예시도이고, 도 7은 도 6의 외부 및 내부의 부하조건을 나타낸 도면이며, 도 8은 도 6에 배치되는 각 방의 부하조건을 나타낸 도면이다.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 도시된 도면 및 표는 서울을 기준으로 하며, 북쪽에 침실1 및 안방이, 남쪽으로는 거실 및 침실2가 배치되고, 면적은 85㎡가 되도록 건축된 집을 예를 든 것이다.

이하, 상기와 같은 부하조건에서 각 시간대에 따라 각 방으로 유입되는 유량을 살펴보기로 한다.

도 9 내지 도 12는 본 발명의 난방시스템 제어방법에 따라 각 방으로 유입되는 유량을 그래프로 표시한 도면이고, 도 13 내지 도 16은 본 발명의 난방시스템 제어방법에 따라 각 방으로 유입되는 유량의 유속을 그래프로 표시한 도면이며, 도 17은 도 9 내지 도 16의 조건에 따른 각 방의 열량 및 오차율을 분석한 도표로 나타낸 도면이다.

도 9 내지 도 12를 참조하면, 각 난방시스템에 따라 유입되는 유량을 도시한 것으로, 도 9는 거실, 도 10은 안방, 도 11은 침실1, 도 12는 침실2로 유입되는 유량을 도시한 것이다.

여기서 적색선으로 도시된 그래프는 일반적인 난방시스템에서 유입되는 유량을 도시한 것이고, 청색선은 이상적으로 유입되는 유량을 도시한 것이며, 녹색선은 본 발명에 따라 제어되어 유입되는 유량을 도시한 것이다.

상기한 각 그래프를 비교하여 보면, 이상적인 난방시스템의 유량제어와 본 발명에 따른 난방시스템의 유량 제어의 오차가 크지 않아 효율적인 난방을 할 수 있다는 것을 알 수 있다. 특히, 일조량이 풍부한 낮 시간대에 유량의 양을 제어함으로서 열량이 낭비되는 것을 방지할 수 있다. 또한 북쪽에 위치되는 침실1 및 안방에는 침실2 및 거실에 비해 더 많은 유량이 유입되어 보다 효과적인 유량제어가 이루어지고 있다는 것을 알 수 있다.

이하, 상기와 같은 부하조건에서 각 시간대에 따라 각 방으로 유입되는 유량의 유속을 살펴보기로 한다.

도 13 내지 도 16를 참조하면, 각 난방시스템에 따라 유입되는 유량의 유속을 도시한 것으로, 도 13은 거실, 도 14는 안방, 도 15는 침실1, 도 16은 침실2로 유입되는 유량의 유속을 도시한 것이다.

여기서 적색선으로 도시된 그래프는 일반적인 난방시스템에서 유입되는 유량의 유속을 도시한 것이고, 청색선은 이상적으로 유입되는 유량의 유속을 도시한 것이며, 녹색선은 본 발명에 따라 제어되어 유입되는 유량의 유속을 도시한 것이다.

따라서 상기한 그래프를 비교하여 보면, 이상적인 난방시스템의 제어와 본 발명에 따른 난방시스템 제어방법의 오차가 크지 않아 효율적인 난방을 한다는 것을 알 수 있다. 특히, 일조량이 풍부한 낮 시간대 에 유속을 제어함으로서 열량의 낭비를 방지한다는 것을 알 수 있다. 또한 북쪽에 위치되는 침실1 및 안방에는 침실2 및 거실에 비해 더 많은 유속에 필요하며, 그에 따라 난방수의 순환을 더욱 빨리하여 효과적인 난방제어가 이루어지고 있다는 것을 알 수 있다.

이하, 상기한 유량 및 유속에 따른 열량 및 오차율에 대하여 살펴보기로 한다.

도 17을 참조하면, 본 발명의 난방제어 시스템을 통하여 각 시간대별 및 각 방의 방위값 등의 부하조건에 따라 각 방에서 요구되는 열량이 각 시간대 별로 균일하게 유지되는 것을 알 수 있다. 또한, 남쪽에 위치한 방의 경우 일조량이 풍부한 낮 시간대에 유량의 유입되는 양이 적절히 제어되어 불필요한 난방수의 공급이 제한되는 것을 알 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 난방시스템 제어방법의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

10 : 밸브제어기 20 : 룸콘 디스플레이부
30 : 각 방 밸브 40 : 전체 열량조절밸브
50 : 환수온도센서

Claims (4)

1. 난방부하에 따라 각 난방배관 상에 설치된 복수의 각 방 밸브 개도를 조절하여 각 방에 공급되는 난방수의 유량을 조절하고, 상기 각 방 밸브로 유입되는 난방수 유량을 조절하는 전체 열량조절밸브를 포함하여, 각 방의 온도를 각 방에 설치되는 룸콘 디스플레이부에서 설정한 온도로 제어하는 난방시스템 제어방법에 있어서,
   각 방에 설치되는 룸콘 디스플레이부를 통하여 각 방의 배관길이 및 방위값을 입력하고,
   각 난방배관으로 난방수를 유입한 시간으로부터 각 난방배관을 경유하여 환수되는 난방수가 각각 동일한 환수온도에 도달하는 시간을 측정하여, 상기 각 방의 배관길이와 시간과 연계되는 방위값 및 동일 환수온도 도달시간에 비례하는 각 방의 난방부하로 정한 후, 상기 난방부하에 따라 각 방에 비례적으로 열량을 공급하기 위해 상기 각 방밸브마다의 개도량 비율을 연산하며, 상기 연산된 개도량 비율에 따라 상기 각 방밸브의 개도가 조절되는 것을 특징으로 하는 난방시스템 제어방법.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 환수온도 도달시간 측정시 측정한 측정시간대를 저장한 후, 각 방 밸브의 개도량 제어시 상기 측정시간대와 제어시간대를 비교하여 각 방 밸브의 개도량을 보정하는 것을 특징으로 하는 난방시스템 제어방법.
3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
   상기 각 방 난방배관 중에서 난방이 오프된 난방배관이 발생되면 상기 전체 열량조절밸브의 개도량은 초기 개도에서 난방이 오프된 난방배관의 개도량 비율만큼 작게 조절하는 것을 특징으로 하는 난방시스템 제어방법.
4. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
   각 방 난방배관을 순환하여 환수되는 난방수의 현재 온도를 측정하고, 현재온도 측정 후 소정시간이 경과된 이후에 환수되는 난방수의 나중 온도를 측정하여 두 온도를 비교하였을 때, 두 온도 간에 온도차가 없을 경우 상기 각 방 밸브 또는 환수온도센서에 이상이 있는 것으로 상기 룸콘 디스플레이부에 표시하는 것을 특징으로 하는 난방시스템 제어방법.

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