KR20150002529A - 난방시스템 - Google Patents

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KR20150002529A KR20140079694A KR20140079694A KR20150002529A KR 20150002529 A KR20150002529 A KR 20150002529A KR 20140079694 A KR20140079694 A KR 20140079694A KR 20140079694 A KR20140079694 A KR 20140079694A KR 20150002529 A KR20150002529 A KR 20150002529A
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린나이코리아 주식회사
린나이가부시기가이샤
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    • 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

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Abstract

(과제) 사용자의 손을 번거롭게 하는 일없이, 난방 단말로의 열매의 공급 온도를 적절하게 조정하는 것이 가능한 기술을 제공한다.
(해결 수단) 본 명세서는 난방시스템을 개시한다. 상기 난방시스템은 사용자의 조작에 대응하여 난방 설정 온도를 설정하는 온도설정수단과, 난방 설정 온도와 보정값에 의거하여 난방 제어 온도를 결정하는 온도결정수단과, 난방 단말로의 열매의 공급 온도를 난방 제어 온도로 조정하는 온도조정수단과, 난방 단말에서의 방열량과의 사이에서 상관관계를 가지는 물리량을 검출하는 물리량 검출수단과, 파라미터를 가지는 함수와, 온도결정수단으로 결정되는 난방 제어 온도와, 물리량 검출수단으로 검출되는 물리량에 의거하여 보정값을 변경하는 보정값 변경수단과, 사용자가 난방 설정 온도를 변경했을 때의, 변경 후의 난방 설정 온도와 물리량 검출수단으로 검출되는 물리량에 의거하여 파라미터를 갱신하는 파라미터 갱신수단을 구비하고 있다.

Description

난방시스템{HEATING SYSTEM}
본 발명은 난방시스템에 관한 것이다.
열매로부터의 방열에 의해 난방하는 난방 단말과의 사이에서 열매를 순환시키는 난방시스템이, 예를 들면 특허문헌 1에 개시되어 있다. 이런 종류의 난방시스템은 사용자의 조작에 대응하여 난방 설정 온도를 설정하는 온도설정수단과, 난방 단말로의 열매의 공급 온도를 난방 설정 온도로 조정하는 온도조정수단을 구비하고 있다.
특허문헌 1: 일본국 특개2012-92997호 공보
외기 온도의 변동 등에 의해서, 난방 단말에 있어서의 열매의 방열량에 변화가 발생할 경우, 쾌적한 난방을 제공하기 위해서는 그것에 대응하여 난방 단말로의 열매의 공급 온도를 조정하는 것이 바람직하다. 종래 기술의 난방시스템에서는, 난방 단말로의 열매의 공급 온도를 조정하기 위해서는, 난방 설정 온도를 변경하는 조작을 사용자가 스스로 실시할 필요가 있다. 그러나, 난방 설정 온도를 자주 변경하는 것은 사용자에게 있어서 귀찮은 작업이며, 난방시스템의 편리성을 손상시킨다. 사용자의 손을 번거롭게 하는 일없이, 난방 단말로의 열매의 공급 온도를 적절하게 조정하는 것이 가능한 기술이 기대되고 있다.
본 명세서는 상기의 과제를 해결하는 기술을 제공한다. 본 명세서에서는 열매로부터의 방열에 의해 난방하는 난방 단말과의 사이에서 열매를 순환시키는 난방시스템에 있어서, 사용자의 손을 번거롭게 하는 일없이, 난방 단말로의 열매의 공급 온도를 적절하게 조정하는 것이 가능한 기술을 제공한다.
본 명세서는 난방시스템을 개시한다. 상기 난방시스템은 열매로부터의 방열에 의해 난방하는 난방 단말과의 사이에서 열매를 순환시킨다. 상기 난방시스템은 사용자의 조작에 대응하여 난방 설정 온도를 설정하는 온도설정수단과, 난방 설정 온도와 보정값에 의거하여 난방 제어 온도를 결정하는 온도결정수단과, 난방 단말로의 열매의 공급 온도를 난방 제어 온도로 조정하는 온도조정수단과, 난방 단말에서의 방열량과의 사이에서 상관관계를 가지는 물리량을 검출하는 물리량 검출수단과, 파라미터를 가지는 함수와, 온도결정수단으로 결정되는 난방 제어 온도와, 물리량 검출수단으로 검출되는 물리량에 의거하여 보정값을 변경하는 보정값 변경수단과, 사용자가 난방 설정 온도를 변경했을 때의, 변경 후의 난방 설정 온도와 물리량 검출수단으로 검출되는 물리량에 의거하여 파라미터를 갱신하는 파라미터 갱신수단을 구비하고 있다.
상기의 난방시스템에서는 파라미터를 가지는 함수와, 온도결정수단으로 결정되는 난방 제어 온도와, 물리량 검출수단으로 검출되는 물리량에 의거하여 보정값을 증감해서 난방 제어 온도를 조정한다. 따라서, 난방 단말에서의 방열량과의 사이에서 상관관계를 가지는 물리량{예를 들면, 외기 온도나, 난방 단말로부터의 열매의 복귀 온도에 변동이 발생한 경우에, 그 변동에 추종하여 난방 제어 온도를 조정할 수 있다. 사용자의 손을 번거롭게 하는 일없이, 난방 단말로의 열매의 공급 온도를 적절하게 조정할 수 있다.
또, 상기의 난방시스템에서는, 보정값 변경수단이 사용하는 함수의 파라미터가 사용자가 난방 설정 온도를 변경했을 때의 변경 후의 난방 설정 온도와 물리량 검출수단으로 검출되는 물리량에 의거하여 갱신된다. 이와 같은 구성으로 하는 것에 의해, 사용자나 시행업자가 수동으로 설정을 실시하는 일없이, 실제의 사용환경이나 사용자의 기호에 대응하여 자동적으로 난방 제어 온도(Tt)의 조정을 적절하게 실시할 수 있다.
상기의 난방시스템은 보정값 변경수단이 난방 제어 온도에 의거하여 함수를 사용해서 물리량의 기준값을 산출하고, 상기 기준값으로부터 특정되는 임계값과 물리량 검출수단으로 검출되는 물리량의 대비에 대응하여 보정값을 증감하도록 구성할 수 있다.
상기의 난방시스템에 따르면, 연산 부하가 작은 간소한 연산에 의해 보정값 증감의 판단을 적절하게 실시할 수 있다.
상기의 난방시스템은 물리량이 외기 온도를 포함하도록 구성할 수 있다.
상기의 난방시스템에 따르면, 외기 온도의 변동에 대응하여 난방 제어 온도를 자동적으로 조정할 수 있다. 구체적으로는, 외기 온도가 낮고, 따라서 난방 단말에서의 방열량이 많아지는 경우에는, 난방 제어 온도를 상승시켜서 난방 단말에 공급하는 열량을 증가시킬 수 있다. 이것과는 반대로, 외기 온도가 높고, 따라서 난방 단말에서의 방열량이 적어지는 경우에는, 난방 제어 온도를 하강시켜서 난방 단말에 공급하는 열량을 저감시킬 수 있다. 사용자의 손을 번거롭게 하는 일없이, 쾌적한 난방을 제공할 수 있다.
상기의 난방시스템은 물리량이 난방 단말로부터의 열매의 복귀 온도를 포함하도록 구성할 수 있다.
상기의 난방시스템에 따르면, 난방 단말로부터의 열매의 복귀 온도의 변동에 대응하여 난방 제어 온도를 자동적으로 조정할 수 있다. 구체적으로는, 난방 단말로부터의 열매의 복귀 온도가 낮은, 즉 난방 단말에서의 방열량이 많은 경우에는, 난방 제어 온도를 상승시켜서 난방 단말로의 공급열량을 증가시킬 수 있다. 이것과는 반대로, 난방 단말로부터의 열매의 복귀 온도가 높은, 즉 난방 단말에서의 방열량이 적은 경우에는, 난방 제어 온도를 하강시켜서 난방 단말로의 공급열량을 저감시킬 수 있다. 사용자의 손을 번거롭게 하는 일없이, 쾌적한 난방을 제공할 수 있다.
도 1은 실시예의 급탕 난방시스템(10)의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 실시예의 급탕 난방시스템(10)에 있어서, 히트 펌프 유닛(20)을 운전하면서 난방을 실시할 때의 열매의 흐름을 설명하는 도면이다.
도 3은 실시예의 급탕 난방시스템(10)에 있어서, 탱크(30)의 열매가 충분히 가열되어 있으며, 히트 펌프 유닛(20)을 운전하지 말고 난방을 실시할 때의 열매의 흐름을 설명하는 도면이다.
도 4는 실시예의 급탕 난방시스템(10)에 있어서, 탱크(30)의 열매의 가열이 부족하고, 버너(86)를 연소시키면서 난방을 실시할 때의 열매의 흐름을 설명하는 도면이다.
도 5는 실시예의 급탕 난방시스템(10)에 있어서의 난방 제어 온도(Tt)의 결정 처리를 설명하는 흐름도이다.
도 6은 실시예의 급탕 난방시스템(10)에 있어서의 외기 온도(To)와 난방 제어 온도(Tt)의 관계를 나타내는 도면이다.
본 발명의 일실시형태에서는 난방용의 열매에 물 또는 부동액을 이용할 수 있다.
[실시예]
도 1은 실시예의 급탕 난방시스템(10)을 나타내고 있다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 급탕 난방시스템(10)은 히트 펌프 유닛(20)과, 탱크 유닛(28)과, 급탕 난방 유닛(80)과, 난방 단말(90)을 구비하고 있다.
히트 펌프 유닛(20)은 대기로부터 흡열하여 탱크 유닛(28)으로부터 보내지는 열매를 가열하는 히트 펌프이다. 히트 펌프 유닛(20)은 도시는 생략하지만, 압축기, 방열기, 팽창밸브, 증발기와 그들을 순서대로 접속하는 냉매순환경로를 구비하고 있다. 그 외, 증발기에 송풍하는 팬이나, 그것을 구동하는 모터 등도 설치되어 있다. 냉매순환경로 내에는 냉매인 이산화탄소가 충전되어 있다. 히트 펌프 유닛 (20)의 상세한 것에 대해서는 공지의 것과 같으므로, 여기에서는 설명을 생략한다. 또, 히트 펌프 유닛(20)에는 히트 펌프 유닛(20)과 탱크 유닛(28)의 사이에서 열매를 순환시키는 순환펌프(22)가 설치되어 있다. 순환펌프(22)를 포함하는 히트 펌프 유닛(20)의 구성 기기의 동작은 컨트롤러(21)에 의해 제어된다. 또, 히트 펌프 유닛(20)에는 외기 온도를 검출하는 외기온 서미스터(26)가 설치되어 있다. 외기온 서미스터(26)는 컨트롤러(21)에 접속되어 있다.
탱크 유닛(28)은 열매를 저장하는 탱크(30)를 구비하고 있다. 본 실시예의 열매는 부동액이다. 본 실시예의 탱크(30)는 일례이지만, 30리터의 용량을 갖고 있다. 탱크(30)에는 높이 방향을 따라서 복수의 탱크 서미스터(42a, 42b, 42c)가 설치되어 있다. 본 실시예에서는, 탱크 서미스터(42a)는 탱크(30)의 상부{예를 들면 탱크(30)의 정상부(頂上部)로부터 10리터의 위치}에 설치되어 있으며, 탱크 서미스터(42b)는 탱크(30)의 중간부{예를 들면 탱크(30)의 정상부로부터 15리터의 위치}에 설치되어 있고, 탱크 서미스터(42c)는 탱크(30)의 하부{예를 들면 탱크(30)의 정상부로부터 20리터의 위치}에 설치되어 있다. 탱크 서미스터(42a, 42b, 42c)는 컨트롤러(54)에 접속되어 있다. 컨트롤러(54)는 탱크 서미스터(42a, 42b, 42c)에 의해 검출된 온도로부터 탱크(30)에 저장된 열량을 파악할 수 있다. 또한, 탱크 (30) 내의 열매의 온도를 검출하는 서미스터는 상기의 3개로 한정되는 것은 아니고, 4개 이상 설치되어 있어도 좋으며, 탱크(30)의 상부와 하부에 2개 설치되어 있어도 좋다.
탱크(30)는 축열용 왕로(34)와 축열용 복로(32)를 통하여 히트 펌프 유닛 (20)에 접속되어 있다. 축열용 왕로(34)는 탱크(30)에서 히트 펌프 유닛(20)으로 열매를 보내는 관로이며, 탱크(30)의 바닥부에 접속되어 있다. 축열용 복로(32)는 히트 펌프 유닛(20)에서 탱크(30)로 열매를 되돌리는 관로이며, 탱크(30)의 정상부에 접속되어 있다. 축열용 왕로(34)와 축열용 복로(32)는 히트 펌프 유닛(20)과 탱크(30)의 사이에서 열매를 순환시키는 순환경로를 구성하고 있다. 상기 순환경로에는 상기한 순환펌프(22)가 설치되어 있다. 본 실시예의 순환펌프(22)는 히트 펌프 유닛(20)에 내장되어 있지만, 순환펌프(22)의 위치는 특별히 한정되지 않는다. 순환펌프(22)는 탱크 유닛(28) 내의 축열용 왕로(34)에 설치되어 있어도 좋고, 탱크 유닛(28) 내의 축열용 복로(32)에 설치되어 있어도 좋다.
축열용 왕로(34)에는 수동밸브(24)와 축열 왕로 서미스터(44)가 설치되어 있다. 마찬가지로, 축열용 복로(32)에는 수동밸브(24)와 축열 복로 서미스터(46)가 설치되어 있다. 축열 왕로 서미스터(44)와 축열 복로 서미스터(46)는 컨트롤러(54)에 접속되어 있다. 컨트롤러(54)는 축열 왕로 서미스터(44)에 의한 검출 온도로부터 히트 펌프 유닛(20)에 의한 가열 전의 열매의 온도를 파악하고, 축열 복로 서미스터(46)에 의한 검출 온도로부터 히트 펌프 유닛(20)에 의한 가열 후의 열매의 온도를 파악할 수 있다.
난방 단말(90)은 열매를 방열시켜서 난방을 실시한다. 난방 단말(90)은 예를 들면, 패널 히터, 패널 라디에이터, 바닥 난방, 팬 컨벡터, 온수식 룸 에어콘이다. 난방 단말(90)은 난방용 왕로(56)와 난방용 복로(60)를 통하여 탱크(30)에 접속되어 있다. 난방용 왕로(56)는 탱크(30)에서 난방 단말(90)로 열매를 보내는 관로이며, 탱크(30)의 정상부에 접속되어 있다. 난방용 복로(60)는 난방 단말(90)에서 탱크(30)로 열매를 되돌리는 관로이며, 탱크(30)의 바닥부에 접속되어 있다. 난방용 왕로(56)와 난방용 복로(60)는 탱크(30)와 난방 단말(90)의 사이에서 열매를 순환시키는 순환경로를 구성하고 있다.
난방용 왕로(56)에는 팽창탱크(70)가 설치되어 있다. 본 실시예에서는 열매가 순환하는 회로가 밀폐회로로 되어 있으므로, 열매의 열팽창을 흡수하기 위해 팽창탱크(70)가 준비되어 있다. 또한, 팽창탱크(70)를 접속하는 위치는 난방용 왕로 (56)에 한정되지 않고, 예를 들면 난방용 복로(60) 등에 접속해도 좋다.
난방용 왕로(56)는 급탕 난방 유닛(80)을 경유하여 난방 단말(90)에 접속되어 있다. 급탕 난방 유닛(80)은 연소식의 열원기이며, 가연성 가스를 연소시키는 2개의 버너(84, 86)를 가진다. 한쪽의 버너(84)는 급탕용의 것이며, 급탕 관로(82)를 흐르는 상수를 가열한다. 다른 쪽의 버너(86)는 난방용의 것이며, 필요에 따라서 난방용 왕로(56)를 흐르는 열매를 가열한다. 또, 급탕 난방 유닛(80)은 컨트롤러(88)를 가지고 있다. 급탕 난방 유닛(80)에는 난방 단말(90)과 탱크 유닛(28)의 사이에서 열매를 순환시키는 순환펌프(87)가 설치되어 있다. 또한, 순환펌프(87)를 설치하는 위치는 급탕 난방 유닛(80)에 한정되지 않으며, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 순환펌프(87)는 탱크 유닛(28) 내의 난방용 왕로(56)에 설치해도 좋고, 탱크 유닛(28) 내의 난방용 복로(60)에 설치해도 좋다. 또, 난방용 왕로(56)의 버너(86)보다 하류에는 버너 출구 서미스터(89)가 설치되어 있다. 버너 출구 서미스터(89)는 컨트롤러(88)에 접속되어 있다. 상기 구성에 따르면, 난방용 왕로(56)를 통해서 난방 단말(90)로 보내지는 열매의 온도가 너무 낮을 때는, 버너(86)로 난방용 왕로(56)를 흐르는 열매를 가열함으로써, 난방 단말(90)로 보내지는 열매의 온도를 상승시킬 수 있다.
난방용 왕로(56)와 난방용 복로(60)의 사이는 바이패스 경로(64)를 통하여 접속되어 있다. 그에 따라, 난방용 복로(60)를 흐르는 열매의 일부 또는 전부를 탱크(30)를 경유하는 일없이 난방용 왕로(56)로 보낼 수 있도록 구성되어 있다. 또, 난방용 복로(60)와 바이패스 경로(64)의 분기 위치에는 혼합밸브(66)가 설치되어 있으며, 난방용 복로(60)에서 바이패스 경로(64)를 통하여 난방용 왕로(56)로 보내지는 열매의 유량과, 난방용 복로(60)에서 탱크(30)를 통하여 난방용 왕로(56)로 보내지는 열매의 유량의 비율을 조정할 수 있도록 되어 있다. 혼합밸브(66)는 컨트롤러(54)에 접속되어 있으며, 그 동작은 컨트롤러(54)에 의해 제어된다. 상기 구성에 따르면, 난방용 왕로(56)를 통해서 난방 단말(90)로 보내지는 열매의 온도가 너무 높을 때는, 난방용 복로(60)를 흐르는 방열 후의 열매를 난방용 왕로(56)를 흐르는 열매에 합류시킴으로써, 난방 단말(90)로 보내지는 열매의 온도를 저하시킬 수 있다. 또한, 혼합밸브(66)를 설치하는 위치는 난방용 복로(60)와 바이패스 경로 (64)의 분기부에 한정되지 않고, 예를 들면 난방용 왕로(56)와 바이패스 경로(64)의 합류부에 설치해도 좋다.
난방용 왕로(56)에는 제 1 난방 왕로 서미스터(48), 제 2 난방 왕로 서미스터(58)가 설치되어 있다. 제 1 난방 왕로 서미스터(48)는 바이패스 경로(64)가 난방용 왕로(56)에 합류하는 합류점보다도 상류측에 설치되어 있으며, 탱크(30)에서 난방용 왕로(56)로 보내지는 열매의 온도를 검출한다. 제 2 난방 왕로 서미스터 (58)는 바이패스 경로(64)가 난방용 왕로(56)에 합류하는 합류점보다도 하류측에 설치되어 있으며, 탱크(30)에서 난방용 왕로(56)로 보내지는 열매와 바이패스 경로 (64)에서 난방용 왕로(56)로 보내지는 열매가 혼합한 후의 온도를 검출한다. 난방용 복로(60)에는 난방 복로 서미스터(62)가 설치되어 있다. 난방 복로 서미스터 (62)는 난방용 복로(60)를 흐르는 열매의 온도를 검출한다. 제 1 난방 왕로 서미스터(48), 제 2 난방 왕로 서미스터(58) 및 난방 복로 서미스터(62)는 컨트롤러(54)에 접속되어 있다. 컨트롤러(54)는 제 1 난방 왕로 서미스터(48), 제 2 난방 왕로 서미스터(58) 및 난방 복로 서미스터(62)의 검출 온도에 의거하여 혼합밸브(66)의 동작을 제어하는 것에 의해, 난방 단말(90)로 보내지는 열매의 온도를 원하는 온도로 조정할 수 있다.
컨트롤러(88)에는 리모컨(92)이 접속되어 있다. 리모컨(92)을 조작하는 것에 의해, 사용자는 급탕설정온도 및 난방 설정 온도의 설정을 실시하거나 난방 운전의 개시를 지시하거나 할 수 있다.
도 2는 히트 펌프 유닛(20)을 운전하면서 난방을 실시할 때의 열매의 흐름을 나타내고 있다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 난방 단말(90)에는 탱크(30)의 상부에서 난방용 왕로(56)로 흐르는 고온의 열매가 보내진다. 난방용 왕로(56)를 흐르는 고온의 열매는 혼합밸브(66)의 제어에 의해 바이패스 경로(64)로부터 보내지는 열매와 혼합되어 원하는 온도로 조정된다. 난방 단말(90)로 보내진 열매는 난방 단말 (90)에 있어서 방열한 후에 난방용 복로(60)를 통해서 탱크(30)의 하부로 되돌려진다. 한편, 히트 펌프 유닛(20)에는 탱크(30)의 하부로부터 축열용 왕로(34)를 통해서 저온의 열매가 보내진다. 히트 펌프 유닛(20)에 보내진 저온의 열매는 히트 펌프 유닛(20)에 있어서 가열된 후에 축열용 복로(32)를 통해서 탱크(30)의 상부로 되돌려진다.
도 3은 난방 단말(90)에 공급하는 열매의 난방 제어 온도에 대해서, 탱크 (30)의 열매가 히트 펌프 유닛(20)에 의해 충분히 가열되어 있으며, 히트 펌프 유닛(20)을 운전하지 않고 난방을 실시할 때의 열매의 흐름을 나타내고 있다. 상기의 경우에는 혼합밸브(66)를 제어하여 난방용 복로(60)에서 바이패스 경로(64)를 통하여 난방용 왕로(56)로 보내지는 열매의 유량을 증가시키고, 난방용 복로(60)에서 탱크(30)를 통하여 난방용 왕로(56)로 보내지는 열매의 유량을 감소시킨다. 이에 따라, 난방용 왕로(56)에서 난방 단말(90)로 보내지는 열매의 온도를 원하는 온도로 조정할 수 있다.
도 4는 난방 단말(90)에 공급하는 열매의 난방 제어 온도에 대해서, 탱크 (30)의 열매의 히트 펌프 유닛(20)에 의한 가열이 부족하고, 탱크(30)에서 난방용 왕로(56)로 보내지는 열매의 온도가 낮은 경우의 열매의 흐름을 나타내고 있다. 상기의 경우에는 버너(86)로 난방용 왕로(56)를 흐르는 열매를 가열한다. 버너(86)에 있어서의 가열량을 조정하는 것에 의해, 난방용 왕로(56)에서 난방 단말(90)로 보내지는 열매의 온도를 원하는 온도로 신속하게 조정할 수 있다.
본 실시예의 급탕 난방시스템(10)에서는 리모컨(92)을 통하여 난방 단말(90)에 의한 난방 운전의 개시가 지시되면, 컨트롤러(88)는 도 5에 나타내는 처리를 실시한다.
스텝 S500에서는 리모컨(92)으로부터 난방 설정 온도(Ts)를 취득한다.
스텝 S502에서는 보정값(δ)을 0℃로 설정한다.
스텝 S504에서는 난방 제어 온도(Tt)를 결정한다. 난방 제어 온도(Tt)는 난방 설정 온도(Ts)에 보정값(δ)을 가산한 값으로서 산출된다. 이 이후, 난방 단말(90)에는 난방 제어 온도(Tt)로 온도 조정된 열매가 공급되고, 난방 단말(90)에 의한 난방이 실시된다.
스텝 S506에서는 외기 온도(To)를 검출한다. 본 실시예의 급탕 난방시스템 (10)에서는 외기온 서미스터(26)의 검출값의 소정시간 폭(예를 들면 1분)에서의 이동 평균값을 외기 온도(To)로서 산출한다.
스텝 S508에서는 난방 복귀 온도(Tr)를 검출한다. 본 실시예의 급탕 난방시스템(10)에서는 난방 복로 서미스터(62)의 검출값의 소정시간 폭(예를 들면 l분)에서의 이동 평균값을 난방 복귀 온도(Tr)로서 산출한다.
스텝 S510에서는 난방 설정 온도(Ts)가 사용자에 의해 변경되었지 아닌지를 판단한다. 난방 설정 온도(Ts)가 변경되어 있지 않은 경우(스텝 S510에서 N0인 경우), 처리는 스텝 S516으로 진행된다.
스텝 S516에서는 난방 제어 온도(Tt)가 하한 온도(예를 들면 40℃)에 이르고 있는지 아닌지를 판단한다. 난방 제어 온도(Tt)가 하한 온도에 이르고 있는 경우(스텝 S516에서 YES인 경우)에는 이 이상 보정값(δ)을 감소시키는 일은 없기 때문에, 처리는 스텝 S530으로 진행된다. 난방 제어 온도(Tt)가 하한 온도에 이르고 있지 않은 경우(스텝 S516에서 N0인 경우)에는 처리는 스텝 S518로 진행된다.
스텝 S518에서는 보정값(δ)이 하한 보정값(예를 들면 -10℃)에 이르고 있는지 아닌지를 판단한다. 보정값(δ)이 하한 보정값에 이르고 있는 경우(스텝 S518에서 YES인 경우)에는 이 이상 보정값(δ)을 감소시키는 일은 없기 때문에, 처리는 스텝 S530으로 진행된다. 보정값(δ)이 하한 보정값에 이르고 있지 않은 경우(스텝 S518에서 N0인 경우)에는 처리는 스텝 S520으로 진행된다.
스텝 S520에서는 상측 전환 외기 온도(Toh)를 취득한다. 상측 전환 외기 온도 (Toh)는 난방 제어 온도(Tt)에 대응하여 결정되는 기준 외기 온도(Tor)에 대해서 소정의 온도 폭(예를 들면 ＋5℃)을 가산한 값이다. 기준 외기 온도(Tor)는 난방 제어 온도(Tt)의 함수로서, 예를 들면 Tor=αoTt＋βo로 부여된다. 여기서, αo, βo는 난방 제어 온도(Tt)로부터 기준 외기 온도(Tor)를 구하는 함수의 파라미터이다. 난방 제어 온도(Tt)로부터 기준 외기 온도(Tor)를 구하기 위한 함수와, 그 함수의 파라미터(αo, βo)는 미리 컨트롤러(88)에 기억되어 있다.
스텝 S522에서는 외기 온도(To)가 상측 전환 외기 온도(Toh) 이상인지 아닌지를 판단한다. 외기 온도(To)가 상측 전환 외기 온도(Toh) 이상인 경우(스텝 S522에서 YES인 경우)에는 처리는 스텝 S528로 진행된다. 외기 온도(To)가 상측 전환 외기 온도(Toh)에 만족하지 않는 경우(스텝 S522에서 N0인 경우)에는 처리는 스텝 S524로 진행된다.
스텝 S524에서는 상측 전환 복귀 온도(Trh)를 취득한다. 상측 전환 복귀 온도 (Trh)는 난방 제어 온도(Tt)에 대응하여 결정되는 기준 복귀 온도(Trr)에 대해서 소정의 온도 폭(예를 들면 ＋5℃)을 가산한 값이다. 기준 복귀 온도(Trr)는 난방 제어 온도(Tt)의 함수로서, 예를 들면 Trr=αrTt＋βr로 부여된다. 여기서, αr, βr은 난방 제어 온도(Tt)로부터 기준 복귀 온도(Trr)를 구하는 함수의 파라미터이다. 난방 제어 온도(Tt)로부터 기준 복귀 온도(Trr)를 구하기 위한 함수와, 그 함수의 파라미터(αr, βr)는 미리 컨트롤러(88)에 기억되어 있다.
스텝 S526에서는 난방 복귀 온도(Tr)가 상측 전환 복귀 온도(Trh) 이상인지 아닌지를 판단한다. 난방 복귀 온도(Tr)가 상측 전환 복귀 온도(Trh) 이상인 경우(스텝 S526에서 YES인 경우)에는 처리는 스텝 S528로 진행된다. 난방 복귀 온도(Tr)가 상측 전환 복귀 온도(Trh)에 만족하지 않는 경우(스텝 S526에서 N0인 경우)에는 처리는 스텝 S530으로 진행된다.
스텝 S528에서는 보정값(δ)을 소정 온도 폭(예를 들면 －5℃)만 감소시킨다. 스텝 S528의 후, 처리는 스텝 S504로 되돌아간다.
스텝 S520에서 스텝 S528까지의 처리에 의해, 외기 온도(To)가 상측 전환 외기 온도(Toh) 이상이던지, 혹은 난방 복귀 온도(Tr)가 상측 전환 복귀 온도(Trh) 이상인 경우에 보정값(δ)을 소정 온도 폭만 감소시키고, 처리는 스텝 S504로 되돌아간다. 외기 온도(To)가 상측 전환 외기 온도(Toh)를 하회하고, 또한 난방 복귀 온도 (Tr)가 상측 전환 복귀 온도(Trh)를 하회할 경우에는, 보정값(δ)을 감소시키는 일없이, 처리는 스텝 S530으로 진행된다.
스텝 S530에서는 난방 제어 온도(Tt)가 상한 온도(예를 들면 70℃)에 이르고 있는지 아닌지를 판단한다. 난방 제어 온도(Tt)가 상한 온도에 이르고 있는 경우(스텝 S530에서 YES인 경우)에는 이 이상 보정값(δ)을 증가시키는 일은 없기 때문에, 처리는 스텝 S504로 되돌아간다. 난방 제어 온도(Tt)가 상한 온도에 이르고 있지 않은 경우(스텝 S530에서 N0인 경우)에는 처리는 스텝 S532로 진행된다.
스텝 S532에서는 보정값(δ)이 상한 보정값(예를 들면 ＋10℃)에 이르고 있는지 아닌지를 판단한다. 보정값(δ)이 상한 보정값에 이르고 있는 경우(스텝 S532에서 YES인 경우)에는 이 이상 보정값(δ)을 증가시키는 일은 없기 때문에, 처리는 스텝 S504로 되돌아간다. 보정값(δ)이 상한 보정값에 이르고 있지 않은 경우(스텝 S532에서 N0인 경우)에는 처리는 스텝 S534로 진행된다.
스텝 S534에서는 하측 전환 외기 온도(Tol)를 취득한다. 하측 전환 외기 온도 (Tol)는 난방 제어 온도(Tt)에 대응하여 결정되는 기준 외기 온도(Tor)에 대해서 소정의 온도 폭(예를 들면 －5℃)을 감산한 값이다. 기준 외기 온도(Tor)는 스텝 S520과 마찬가지로, 난방 제어 온도(Tt)로부터 기준 외기 온도(Tor)를 구하는 함수, 예를 들면 Tor=αoTt＋βo를 이용하여 산출된다.
스텝 S536에서는 외기 온도(To)가 하측 전환 외기 온도(Tol)를 하회하는지 아닌지를 판단한다. 외기 온도(To)가 하측 전환 외기 온도(Tol)를 하회할 경우(스텝 S536에서 YES인 경우)에는 처리는 스텝 S542로 진행된다. 외기 온도(To)가 하측 전환 외기 온도(Tol) 이상인 경우(스텝 S536에서 N0인 경우)에는 처리는 스텝 S538로 진행된다.
스텝 S538에서는 하측 전환 복귀 온도(Tr1)를 취득한다. 하측 전환 복귀 온도 (Tr1)는 난방 제어 온도(Tt)에 대응하여 결정되는 기준 복귀 온도(Trr)에 대해서 소정의 온도 폭(예를 들면 －5℃)을 감산한 값이다. 기준 복귀 온도(Trr)는 스텝 S524와 마찬가지로, 난방 제어 온도(Tt)로부터 기준 복귀 온도(Trr)를 구하는 함수, 예를 들면 Trr=αrTt＋βr를 이용하여 산출된다.
스텝 S540에서는 난방 복귀 온도(Tr)가 하측 전환 복귀 온도(Tr1)를 하회하는지 아닌지를 판단한다. 난방 복귀 온도(Tr)가 하측 전환 복귀 온도(Tr1)를 하회할 경우(스텝 S540에서 YES인 경우)에는 처리는 스텝 S542로 진행된다. 난방 복귀 온도 (Tr)가 하측 전환 복귀 온도(Tr1) 이상인 경우(스텝 S540에서 N0인 경우)에는 처리는 스텝 S504로 되돌아간다.
스텝 S542에서는 보정값(δ)을 소정 온도 폭(예를 들면 ＋5℃)만 증가시킨다. 스텝 S542의 후, 처리는 스텝 S504로 되돌아간다.
스텝 S534에서 스텝 S542까지의 처리에 의해, 외기 온도(To)가 하측 전환 외기 온도(Tol)를 하회하던지, 혹은 난방 복귀 온도(Tr)가 하측 전환 복귀 온도(Tr1)를 하회할 경우에, 보정값(δ)을 소정 온도 폭만 증가시키고, 처리는 스텝 S504로 되돌아간다. 외기 온도(To)가 하측 전환 외기 온도(Tol) 이상이며, 또한 난방 복귀 온도(Tr)가 하측 전환 복귀 온도(Tr1) 이상인 경우에는, 보정값(δ)을 증가하는 일없이, 처리는 스텝 S504로 되돌아간다.
스텝 S510에서 사용자에 의해 난방 설정 온도(Ts)가 변경된 경우(YES인 경우), 처리는 스텝 S512로 진행된다. 스텝 S512에서는 변경 후의 난방 설정 온도(Ts)와, 스텝 S508에서 검출된 외기 온도(To)와, 스텝 S510에서 검출된 난방 복귀 온도(Tr)를 관련지어서 컨트롤러(88)에 기억한다. 이에 따라, 난방 설정 온도(Ts)가 변경될 때마다 변경 후의 난방 설정 온도(Ts)와, 그 시점에서의 외기 온도(To) 및 난방 복귀 온도(Tr)를 관련지은 플롯(plot)이 축적되어 간다.
스텝 S514에서는 스텝 S520, S534에서 이용하는 기준 외기 온도(Tor)를 구하기 위한 함수의 파라미터(αo, βo)와, 스텝 S524, 스텝 S538에서 이용하는 기준 복귀 온도(Trr)를 구하기 위한 함수의 파라미터(αr, βr)를 갱신한다. 파라미터(αo, βo)의 갱신은 스텝 S512에서 축적되는 난방 설정 온도(Ts)와 외기 온도(To)의 대응 관계의 플롯을 이용하여, 예를 들면 최소제곱법에 의해 실시된다. 파라미터(αr, βr)의 갱신은 스텝 S512에서 축적되는 난방 설정 온도(Ts)와 난방 복귀 온도(Tr)의 대응 관계의 플롯을 이용하여, 예를 들면 최소제곱법에 의해 실시된다. 스텝 S514의 후, 처리는 스텝 S516으로 진행된다.
도 6에 본 실시예의 급탕 난방시스템(10)에 있어서의 외기 온도(To)의 변동에 대응한 난방 제어 온도(Tt)의 조정의 형태를 나타내고 있다. 도 6에는 난방 제어 온도(Tt)에 대응하여 결정되는 기준 외기 온도(Tor)와, 기준 외기 온도(Tor)에 소정의 온도 폭을 가산한 상측 전환 외기 온도(Toh)와, 기준 외기 온도(Tor)로부터 소정의 온도 폭을 감산한 하측 전환 외기 온도(Tol)가 나타내어져 있다. 현재의 난방 제어 온도가 Ttl인 경우, 검출되는 외기 온도(To)가 점(P1, P2)로 나타내는 바와 같이, 하측 전환 외기 온도(Tol)와 상측 전환 외기 온도(Toh)의 사이에 위치하는 경우에는 보정값(δ)을 증감하는 일은 없으며, 난방 제어 온도(Tt1)는 그대로 유지된다. 검출되는 외기 온도(To)가 점(P3)으로 나타내는 바와 같이, 하측 전환 외기 온도(Tol)를 하회할 경우에는 보정값(δ)이 소정값만 증가하여 난방 제어 온도는 Tt1에서 Tt1'로 상승한다. 검출되는 외기 온도(To)가 점(P4)으로 나타내는 바와 같이, 상측 전환 외기 온도(Toh) 이상이 되는 경우에는 보정값(δ)이 소정값만 감소하여 난방 제어 온도는 Tt1에서 Tt1''로 하강한다.
이상과 같이, 본 실시예의 급탕 난방시스템(10)에 따르면, 외기 온도(To)의 변동에 대응하여 난방 제어 온도(Tt)를 자동적으로 조정할 수 있다. 구체적으로는, 본 실시예의 급탕 난방시스템(10)에서는 외기 온도(To)가 낮아지면, 난방 제어 온도 (Tt)를 상승시켜서 난방 단말(90)로의 공급열량을 증가시킬 수 있다. 이것과는 반대로, 외기 온도(To)가 높아지면, 난방 제어 온도(Tt)를 하강시켜서 난방 단말(90)로의 공급열량을 저감시킬 수 있다. 사용자의 손을 번거롭게 하는 일없이, 쾌적한 난방을 제공할 수 있다.
도 6에서는 외기 온도(To)의 변동에 대응한 난방 제어 온도(Tt)의 조정의 형태를 설명했지만, 본 실시예의 급탕 난방시스템(10)에서는 난방 복귀 온도(Tr)의 변동에 대응한 난방 제어 온도(Tt)의 조정도, 마찬가지로 하여 실시된다. 구체적으로는, 본 실시예의 급탕 난방시스템(10)에서는 난방 복귀 온도(Tr)가 낮아지면, 난방 제어 온도(Tt)를 상승시켜서 난방 단말(90)로의 공급열량을 증가시킬 수 있다. 이것과는 반대로, 난방 복귀 온도(Tr)가 높아지면, 난방 제어 온도(Tt)를 하강시켜서 난방 단말(90)로의 공급열량을 저감시킬 수 있다. 사용자의 손을 번거롭게 하는 일없이, 쾌적한 난방을 제공할 수 있다.
본 실시예의 급탕 난방시스템(10)에서는 난방 제어 온도(Tt)에 의거하여 함수를 사용해서 기준 외기 온도(Tor)나 기준 복귀 온도(Trr)를 산출하고, 그것으로부터 각종의 전환 온도를 산출하는 구성으로 하고 있다. 이와 같은 구성으로 하는 것에 의해, 난방 제어 온도(Tt)와 각종의 전환 온도의 대응 관계를 테이블 등으로 미리 기억하여 둘 필요가 없어진다.
본 실시예의 급탕 난방시스템(10)에서는 난방 설정 온도(Ts)가 변경될 때마다, 난방 설정 온도(Ts)와 외기 온도(To)와 난방 복귀 온도(Tr)의 대응 관계를 플롯하여 가고, 이들의 플롯에 의거하여 기준 외기 온도(Tor) 및 기준 복귀 온도(Trr)의 산출에 이용하는 함수의 파라미터(αo, βo, αr, βr)를 갱신한다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 사용자나 시행업자가 수동으로 설정을 실시하는 일없이, 실제의 사용환경이나 사용자의 기호에 대응하여 자동적으로 난방 제어 온도(Tt)의 조정을 적절하게 실시할 수 있다.
본 실시예의 급탕 난방시스템(10)에서는 보정값(δ)의 범위를 상한 보정값과 하한 보정값의 사이로 제한하고 있다. 이에 따라, 난방 제어 온도(Tt)가 난방 설정 온도(Ts)로부터 크게 벗어나는 것을 방지하고 있다. 만일, 보정값(δ)의 범위에 제한을 설치하지 않는 경우, 사용자가 덥다고 느껴 난방 설정 온도(Ts)를 내렸음에도 불구하고, 난방 제어 온도(Tt)가 내려가지 않거나, 사용자가 춥다고 느껴 난방 설정 온도(Ts)를 올렸음에도 불구하고, 난방 제어 온도(Tt)가 올라가지 않거나 하는 사태가 발생할 수 있다. 이에 대해서, 본 실시예의 급탕 난방시스템(10)에서는 보정값(δ)의 범위에 제한을 설치하는 것에 의해, 사용자가 난방 설정 온도(Ts)를 수동으로 변경한 경우에, 난방 제어 온도(Tt)를 추종하여 변화시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예에 대해서 상세하게 설명했지만, 이들은 예시에 지나지 않고, 특허청구범위를 한정하는 것은 아니다. 특허청구범위에 기재된 기술에는 이상으로 예시한 구체예를 여러 가지로 변형, 변경한 것이 포함된다.
예를 들면, 상기의 실시예에서는 외기 온도(To)의 검출값과 난방 복귀 온도 (Tr)의 검출값의 양쪽에 의거하여 난방 제어 온도(Tt)를 조정하는 구성에 대해서 설명했지만, 외기 온도(To)의 검출값 및 난방 복귀 온도(Tr)의 검출값의 어느 것인가 하나에만 의거하여 난방 제어 온도(Tt)를 조정하는 구성으로 해도 좋다.
상기의 실시예에서는 기준 외기 온도(Tor)나 기준 복귀 온도(Trr)를 난방 제어 온도(Tt)의 1차 함수를 이용하여 산출하는 구성에 대해서 설명했지만, 적용 가능한 함수는 1차 함수에 한정되는 것은 아니고, 다른 함수를 이용하여 기준 외기 온도(Tor)나 기준 복귀 온도(Trr)를 산출하는 구성으로 해도 좋다.
본 명세서 또는 도면에 설명한 기술 요소는 단독으로 혹은 각종의 조합에 의해 기술적 유용성을 발휘하는 것이며, 출원시 청구항 기재의 조합에 한정되는 것은 아니다. 또, 본 명세서 또는 도면에 예시한 기술은 복수 목적을 동시에 달성할 수 있는 것이며, 그 중 하나의 목적을 달성하는 것 자체로 기술적 유용성을 가지는 것이다.
10: 급탕 난방시스템 20: 히트 펌프 유닛
21: 컨트롤러 22: 순환펌프
24: 수동밸브 26: 외기온 서미스터
28: 탱크 유닛 30: 탱크
32: 축열용 복로 34: 축열용 왕로
42a: 탱크 서미스터 42b: 탱크 서미스터
42c: 탱크 서미스터 44: 축열 왕로 서미스터
46: 축열 복로 서미스터 48: 제 1 난방 왕로 서미스터
54: 컨트롤러 56: 난방용 왕로
58: 제 2 난방 왕로 서미스터 60: 난방용 복로
62: 난방 복로 서미스터 64: 바이패스 경로
66: 혼합밸브 70: 팽창탱크
80: 급탕 난방 유닛 82: 급탕 관로
84: 버너 86: 버너
87: 순환펌프 88: 컨트롤러
89: 버너 출구 서미스터 90: 난방 단말
92: 리모컨

Claims (4)

  1. 열매로부터의 방열에 의해 난방하는 난방 단말과의 사이에서 열매를 순환시키는 난방시스템으로서,
    사용자의 조작에 대응하여 난방 설정 온도를 설정하는 온도설정수단과,
    난방 설정 온도와 보정값에 의거하여 난방 제어 온도를 결정하는 온도결정수단과,
    난방 단말로의 열매의 공급 온도를 난방 제어 온도로 조정하는 온도조정수단과,
    난방 단말에서의 방열량과의 사이에서 상관관계를 가지는 물리량을 검출하는 물리량 검출수단과,
    파라미터를 가지는 함수와, 온도결정수단으로 결정되는 난방 제어 온도와, 물리량 검출수단으로 검출되는 물리량에 의거하여 보정값을 변경하는 보정값 변경수단과,
    사용자가 난방 설정 온도를 변경했을 때의, 변경 후의 난방 설정 온도와 물리량 검출수단으로 검출되는 물리량에 의거하여 파라미터를 갱신하는 파라미터 갱신수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 난방시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 보정값 변경수단이 난방 제어 온도에 의거하여 함수를 사용해서 물리량의 기준값을 산출하고,
    상기 기준값으로부터 특정되는 임계값과 물리량 검출수단으로 검출되는 물리량의 대비에 대응하여 보정값을 증감하는 것을 특징으로 하는 난방시스템.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 물리량이 외기 온도를 포함하는 것을 특징으로 하는 난방시스템.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 물리량이 난방 단말로부터의 열매의 복귀 온도를 포함하는 것을 특징으로 하는 난방시스템.
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