KR20160124287A - 운전율 및 운전 싸이클 감시를 통한 운전 설정값 및 무유량 검출조건을 가변 제어하는 부스터 펌프제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 운전율 및 운전 싸이클 감시를 통한 운전 설정값 및 무유량 검출조건을 가변 제어하는 부스터 펌프제어 방법은, 운전 지속 시간 및 운전 시 유지할 배관내의 압력을 설정하는 운전 설정 단계(A); 상기 운전 설정 단계(A)에 의하여 설정된 압력으로 배관 수압이 일정하게 유지 되며, 펌프의 회전 속도를 일정하게 유지하는 정상 운전 단계(B); 상기 정상 운전 단계(B)가 지속되면, 상기 정상운전 단계를 위한 펌프의 개수가 한 개인지 확인 하는 정상 운전 펌프 개수 파악단계(C); 상기 정상 운전 단계(B) 후, 무유량 검출을 위해 운전을 위한 프로그램의 변수를 '0'으로 초기화 하는 프로그램 변수 초기화 단계(D); 상기 정상 운전 단계(B)가 상기 운전 설정 단계(A)에서 설정한 무유량 검출 개시 조건이 설정시간동안 지속 되는지 판단하는 지속시간 도달 확인 단계(E); 상기 지속시간 도달 확인 단계(E)에서 무유량 검출 조건이 일정시간 동안 지속되는 지 확인 되는 경우, 운전압력을 임의로 변동시키는 무유량 검출 동작 단계(F); 상기 무유량 검출 동작 단계(F)에 의하여 변동된 배관 내 운전 압력이 유지되거나, 떨어지는 것을 감지하여 펌프를 정지 여부를 결정하는 펌프 정지 결정단계(G);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 펌프의 불필요한 운전에 의한 에너지 손실을 방지하고, 펌프 및 동력용 전기 장치의 수명을 연장시키고 고장 발생 확률을 억제하며 개선된 급수 품질을 향상하도록 하는 효과를 제공한다.

Description

운전율 및 운전 싸이클 감시를 통한 운전 설정값 및 무유량 검출조건을 가변 제어하는 부스터 펌프제어 방법{BOOSTER PUMP CONTROL METHOD}

본 발명은 부스터 펌프 제어방법에 관한 것으로써, 구체적으로, 빌딩의 급수를 목적으로 복수대의 펌프를 병렬로 연결하여 급수 수요량에 따라 펌프의 기동과 정지, 병렬기동 및 정지를 제어하는 가압급수 방식의 부스터 펌프 제어방법에 관한 것이다.

부스터펌프시스템은 토출측 급수배관에 수압을 측정하는 압력센서를 두고 실시간 감지를 통해 전송되는 수압(토출압력)이 일정한 압력(설정압력)을 유지하도록 펌프를 제어한다.

도 1은 변속펌프 한 대와 다수의 정속펌프로 구성된 가장 일반적인 부스터펌프시스템이다. 제어장치는 토출(22)측에 설치된 압력센서(23)를 통해 검출된 토출압력이 제어장치(11)에 설정된 설정압력을 유지하도록 하기 위해 토출압력이 설정압력보다 낮아지는 경우: 펌프제어신호를 출력하여 최초로 다수의 펌프(20) 중에서 하나를 선택(13)하고, 제어장치(11)로부터 지령받은 속도제어정보에 따라 변속장치(12, 인버터)를 통해 변환된 속도를 갖는 전원을 모터에 공급하고, 변속펌프(20a)의 속도가 최대가 되면 펌프제어신호를 출력하여 펌프를 선택(13)하고 추가로 정속펌프(20b, 20c, 20d)를 가동시킨다.

토출압력이 설정압력보다 높아지는 경우: 변속펌프(20a)의 속도가 최소가 되면 추가로 펌프제어신호를 출력하여 펌프를 선택(13)하고 정속펌프(20b, 20c, 20d)를 정지시키고, 정속펌프가 모두 정지한 후에 마지막으로 변속펌프(20a)를 정지시킨다.

도 2는 다수의 변속펌프로 구성된 부스터펌프시스템이다. 제어장치는 토출(22)측에 설치된 압력센서(23)를 통해 검출된 토출압력이 제어장치(11)에 설정된 설정압력을 유지하도록 하기 위해 토출압력이 설정압력보다 낮아지는 경우: 펌프제어신호를 출력하여 최초로 다수의 펌프(20) 중에서 하나를 선택(13)하고, 제어장치(11)로부터 지령받은 속도제어정보에 따라 변속장치(12, 인버터)를 통해 변환된 속도를 갖는 전원을 모터에 공급하고, 변속펌프(20a)의 속도가 최대가 되면 펌프제어신호를 출력하여 다음 펌프를 선택(13)하고 추가로 변속펌프(20b, 20c, 20d)를 가동시켜 제어장치(11)로부터 지령받은 속도제어정보에 따라 변속장치(12, 인버터)를 통해 변환된 속도를 갖는 전원을 모터에 공급하는 동작을 동일하게 수행한다.

토출압력이 설정압력보다 높아지는 경우: 변속펌프(20a)의 속도가 최소가 되면 해당 변속펌프를 정지시키고, 펌프제어신호를 출력하여 다음 펌프를 선택(13)하고 속도를 감소시켜 정지시키는 동작을 동일하게 수행한다.

이러한 부스터펌프시스템을 이용한 급수서비스에 있어서 물의 사용이 적거나 없는 경우에 한 대의 변속펌프가 미약한 유량의 변화에 민감하게 반응하여 기동과 정지를 반복함은 물론 무효운전을 하게 됨으로써 급수품질의 저하, 펌프의 수명, 에너지 손실 등에 영향을 미친다. 이러한 현상이 발생하는 구간을 소유량 혹은 무유량(Zero-Flow) 검출구간이라고 한다.

기존에는 이러한 무유량 검출구간에 대한 해결방안으로

첫째, 낮은 용량의 펌프를 예비로 적용하여 에너지의 손실을 줄이는 방법을 사용하거나,

둘째, 단 한 대의 변속펌프가 운전 중이고 설정압력과 토출압력이 동일하게 유지되면 강제로 변속펌프의 속도를 감속시켜 설정된 무유량 검출 속도 이하에서 정지지연시간 동안 유지되면 강제로 정지하는 방법을 사용하거나,

셋째, 체절운전모드인지 판별하고 인버터 주파수가 설정된 인버터 하한주파수에서 30초동안 운전하면 강제로 정지하는 방법을 사용하거나, (특허 등록 제10-0311391호, "인버터부스터펌프시스템의 체절운전제어방법")

넷째, 단 한 대의 변속펌프가 운전 중이고 설정압력과 토출압력이 동일하게 유지되면 강제로 변속펌프의 속도를 감속시켜 토출압력의 변화가 없으면 펌프의 정지압력까지 증가시켜 정지하는 방법을 사용하였다. (특허 등록 제10-0895392호, "인버터가 적용된 부스터펌프 소유량판별제어")

KR 10-1380014 KR 10-0311391 KR 10-0895392

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.

구체적으로, 본 발명의 목적은, 운전율 및 운전 싸이클 감시를 통해 운전 설정값 및 무유량 검출 조건을 가변 제어하는 부스터 펌프 제어방법을 제공함으로써, 펌프 운전율 감시를 통해 부하패턴을 파악하여 설정 운전값에 적합한 부하패턴을 찾고 반복되는 운전 싸이클과 부하 패턴에 연동되도록 운전 설정값과 무유량(Zero-Flow) 검출 조건을 가변하여 에너지 절감 효율을 높이고 급수 품질을 만족시키도록 하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 운전율 및 운전 싸이클 감시를 통한 운전 설정값 및 무유량 검출조건을 가변 제어하는 부스터 펌프제어 방법은, 운전 지속 시간 및 운전 시 유지할 배관내의 압력을 설정하는 운전 설정 단계(A); 상기 운전 설정 단계(A)에 의하여 설정된 압력으로 배관 수압이 일정하게 유지 되며, 펌프의 회전 속도를 일정하게 유지하는 정상 운전 단계(B); 상기 정상 운전 단계(B)가 지속되면, 상기 정상운전 단계를 위한 펌프의 개수가 한 개인지 확인 하는 정상 운전 펌프 개수 파악단계(C); 상기 정상 운전 단계(B) 후, 무유량 검출을 위해 운전을 위한 프로그램의 변수를 '0'으로 초기화 하는 프로그램 변수 초기화 단계(D); 상기 정상 운전 단계(B)가 상기 운전 설정 단계(A)에서 설정한 무유량 검출 개시 조건이 설정시간동안 동안 지속 되는지 판단하는 지속시간 도달 확인 단계(E); 상기 지속시간 도달 확인 단계(E)에서 무유량 검출 조건이 일정시간 동안 지속되는 지 확인 되는 경우, 운전압력을 변동시키는 무유량 검출 동작 단계(F); 상기 무유량 검출 동작 단계(F)에 의하여 변동된 배관 내 운전 압력이 유지되거나, 떨어지는 것을 감지하여 펌프를 정지 여부를 결정하는 펌프 정지 결정단계(G);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명은 운전율 및 운전 싸이클 감시를 통한 운전 설정값 및 무유량 검출 조건을 가변 제어하는 부스터 펌프 제어방법으로써, 펌프의 불필요한 운전에 의한 에너지 손실을 방지하고, 펌프 및 동력용 전기 장치의 수명을 연장시키고 고장 발생 확률을 억제하며 개선된 급수 품질을 향상하도록 하는 효과를 가진다.

도 1은 기존의 부스터펌프시스템을 나타낸 예시도이다;
도 2는 기존의 부스터펌프시스템을 나타낸 예시도이다;
도 3은 본 발명의 운전율 및 운전 싸이클 감시를 통한 운전 설정값 및 무유량 검출조건을 가변 제어하는 부스터 펌프제어 방법을 나타낸 순서도이다;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 운전 싸이클에 연동한 가변 운전 설정값을 나타낸 순서도이다;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 운전 싸이클에 연동한 가변 무유량 검출을 나타낸 순서도이다;
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 운전율 및 운전 싸이클 감시를 통한 운전 설정값 및 무유량 검출조건을 가변 제어하는 부스터 펌프제어 방법을 나타낸 순서도이다;
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 운전율 및 운전 싸이클 감시를 통한 운전 설정값 및 무유량 검출조건을 가변 제어하는 부스터 펌프제어 방법을 나타낸 순서도이다;

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.

도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 운전율 및 운전 싸이클 감시를 통한 운전 설정값 및 무유량 검출조건을 가변 제어하는 부스터 펌프제어 방법은, 운전 지속 시간 및 운전 시 유지할 배관내의 압력을 설정하는 운전 설정 단계(A); 상기 운전 설정 단계(A)에 의하여 설정된 압력으로 배관 수압이 일정하게 유지 되며, 펌프의 회전 속도를 일정하게 유지하는 정상 운전 단계(B); 상기 정상 운전 단계(B)가 지속되면, 상기 정상운전 단계를 위한 펌프의 개수가 한 개인지 확인 하는 정상 운전 펌프 개수 파악단계(C); 상기 정상 운전 단계(B) 후, 무유량 검출을 위해 운전을 위한 프로그램의 변수를 '0'으로 초기화 하는 프로그램 변수 초기화 단계(D); 상기 정상 운전 단계(B)가 상기 운전 설정 단계(A)에서 설정한 무유량 검출 개시 조건이 설정시간동안 지속 되는지 판단하는 지속시간 도달 확인 단계(E); 상기 지속시간 도달 확인 단계(E)에서 무유량 검출 조건이 일정시간 동안 지속되는 지 확인 되는 경우, 운전압력을변동시키는 무유량 검출 동작 단계(F); 상기 무유량 검출 동작 단계(F)에 의하여 변동된 배관 내 운전 압력이 유지되거나, 떨어지는 것을 감지하여 펌프를 정지 여부를 결정하는 시키는 펌프 정지 결정단계(G);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 운전 설정 단계(A)를 통해 운전 지속 시간 및 운전 시 유지할 배관내의 압력을 설정한 후 배관 수압이 설정 운전값을 유지하도록 상기 정상 운전 단계(B)를 통하여 펌프의 회전 속도를 가변 제어하고, 상기 정상 운전 펌프 개수 파악단계(C)를 통해 상기 정상 운전 단계(B)가 지속되면, 운전되는 펌프의 개수가 한 개인지 확인하여, 무유량 검출을 위해 제어 프로그램의 변수를 '0'으로 초기화 하는 프로그램 변수 초기화 단계(D)가 진행된다.

또한, 상기 프로그램 변수 초기화 단계(D)를 거쳐 상기 정상 운전 단계(B)가 상기 운전 설정 단계(A)에서 설정한 무유량 검출조건이 지속시간 동안 지속 되는지 판단하는 무유량 검출 조건 지속시간 도달 확인 단계(E)를 수행하며, 상기 무유량 검출 동작 단계(F)를 통하여 상기 무유량 검출 조건 지속 시간 도달 확인 단계(E)에서 지속 시간 도달이 확인 되는 경우에, 운전 압력을 변경하여 펌프 정지 결정단계(G)를 통하여 상기 무유량 검출 동작 단계(F)에 의하여 변경된 배관 내 운전 압력이 유지되거나, 떨어지는 것을 감지하여 펌프를 정지시키는 것이 바람직하다. 무유량일 때의 배관 상태인, 배관의 밸브가 잠긴 상태에서 펌프의 회전 속도를 높이면 배관 내부의 수압이 펌프 회전 속도 증가에 따라 상승하다가 속도를 낮출 경우에는 배관내의 수압 변화가 없으므로 배관의 무유량을 검출할 수 있고 배관내의 상기 펌프의 회전 속도를 낮춤과 동시에 수압이 떨어지는 지를 판별하여 펌프를 정지시킬 지의 여부를 판별하는 것이 바람직하다.

또한, 구체적으로 본 발명의 내용을 보다 이해하기 쉽도록 다양한 부하패턴 중 하루 일과 시간대별로 부하량의 차이가 현저하고 빌딩 보급율 60%를 상회하는 아파트를 예로 들어 설명하고자 한다.

전력회사에서 공급되는 전기의 상용 전원 주파수인 60Hz로 운전할 때를 100으로 환산하고, 인버터에 의해 운전되는 펌프는 회전수에 따라 운전율을 산출하여 실시간으로 매 순간의 병렬 연결된 펌프의 총 운전율을 측정하고, 제어 장치에 RTC라는 시계가 내장된 경우, RTC의 시간과 운전율을 비교하여 운전싸이클 지점을 파악하고, 부하 증가 싸이클인지 감소 싸이클인지 판별하여 능동적으로 제어하는 것이 바람직하다.

또한, 제어 장치에 RTC가 없는 경우에는 아파트 부하 패턴을 포함한 건물 용도별 부하 패턴의 가상 패턴을 프로그램에 내장하여 부스터 시스템(Booster System)이 운전 시작한 후 부하 패턴의 변화를 기록 연산하여 적합한 패턴을 찾고 해당 패턴별로 적합한 설정 운전값의 가변량을 산출하는 알고리즘을 수행하여 다양한 부하 패턴별로 대응하는 것이 바람직하다.

즉, 도 6을 참고하면, 상기의 부하패턴별 대응방식은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

건물용도별 가상 부하패턴을 프로그램에 입력하는 가상 부하패턴 입력단계(A1); 상기 가상 부하패턴 입력단계(A1) 후, 부스터 시스템을 운전하는 부스터 시스템 구동 단계(B1); 상기 부스터 시스템 구동 단계(B1)에 의하여 부스터 시스템이 구동된 후 부하패턴의 변화를 기록하는 부하패턴 기록 단계(C1); 상기 부하패턴 기록 단계(C1)에 의하여 저장되는 부하패턴 데이터를 통계 및 연산하여 최적 패턴을 선정하는 최적패턴 선정단계(D1); 상기 최적패턴 선정단계(D1)에서 선정된 최적패턴의 운전값을 산출하는 최적패턴 운전값 산출단계(E1);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 상기와 같이 최적의 패턴을 선정하여 선적된 최적패턴에 적합한 운전값을 자동으로 산출하는 시스템으로 인하여 다양한 부하 패턴별로 대응하는 것이 가능해진다.

부스터 시스템(Booster System)이 설치된 급수 환경에서의 부하 패턴을 찾은 후 매일 반복되는 운전 싸이클에서도 상승/하강 구간별 운전 설정값을 자동으로 달리 설정하여 운전율을 자율적으로 운전 에너지 절감량을 향상시키는 것이 바람직하며, 상기 그래프에서 보는 바와 같이 운전싸이클 1의 구간에서는 부하가 증가하는 "1-가" 구간과 부하가 감소하는 "1-나" 구간에서의 각각의 가변량은 차이가 나도록 설정 운전값을 가감하여 설정 운전값을 최적화함으로써 제어하는 것이 바람직하다

또한, 무유량을 검출하는 동작을 수행할 시 기존에는 일정시간동안 인버터의 지령 운전율이 일정하게 유지되고 배관 수압도 설정된 시간동안 지속적으로 유지할 때 배관 수압에 변화가 오도록 펌프 운전율에 변화를 주어 배관 수압의 변화를 감시한 후 일정 시간 부하 발생을 대비하여 설정된 시간동안 최저 운전률로 펌프가 대기 운전을 실시하도록 한 후 펌프를 정지 시켰으나, 본 발명은 현장 설치한 후 첫 운전 개시한 후 최초로 펌프 한 개만 운전할 때 운전율이 99%이하이면 무유량을 검출하는 동작을 시작하고 운전 싸이클 구간별로 무유량 검출을 시작하여 무유량 검출을 성공했을 때의 운전율을 기록하는 것이 바람직하고, 또한 펌프를 정지 시켰다가 다시 기동한 후 다시 펌프 한 개가 운전될 때 무유량 검출을 수행하되 운전 싸이클 구간별로 직전 무유량 검출 성공했을 때 기록한 무유량 검출 개시 운전율이하로 운전율이 떨어지면 무유량을 검출하는 동작을 수행하도록 하는 것이 바람직하다.

이러한 무유량 검출 동작은 도7에서 보는 바와 같이, 단일 펌프로 부스터 시스템을 구동하는 단일 펌프 운전단계(A2); 상기 단일 펌프 운전단계(A2)에서, 운전률이 99%이하로 떨어지는 것을 확인 하는 단일펌프 운전률 하강 확인단계(B2); 상기 단일펌프 운전률 하강 확인단계(B2)에서 운전률 하강을 확인하면 운전압력을 변동시키는 무유량 검출 동작 단계(C2); 상기 무유량 검출 동작 단계(C2)를 실시한 운전률을 기록하는 무유량 검출 실시 운전률 기록단계(D2); 상기 무유량 검출 동작 단계(C2) 후, 펌프 운전을 정지시키는 펌프운전 정지단계(E2);를 포함하고, 상기 펌프운전 정지단계(E2) 후, 다시 단일 펌프를 구동하여 단일펌프 운전률 하강 확인단계(B2)에 도달할 경우, 직전 운전률인 99%보다 낮은 운전률에서만 무유량 검출 동작 단계(C2)를 실시하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 상기와 같은 방식을 지속 반복하여 무유량을 검출할 때에는 각 운전싸이클 구간별로 직전의 무유량 검출 개시 운전율이하의 운전율에서 검출 동작을 수행하여 불필요한 무유량 검출 동작에 의한 추가적으로 손실되는 에너지 낭비를 제거함으로써 에너지 절감량을 향상시키는 것이 바람직하다.

또한, 건물 용도별 급수 부하패턴을 나타내는 그래프 3에서 보는 바와 같이 다양한 급수패턴에 대해 고정된 제어 알고리즘을 사용하여 부하량과 패턴에 관계없이 가변속 제어를 하므로 에너지 손실량이 발생하고 부하 패턴에 따라 펌프 수명의 단축과 급수 품질의 불균형을 초래할 수 있으므로, 기존의 무유량을 검출하는 동작에 있어서 유량 부하패턴이나 운전 싸이클에 관계없이 펌프 한 개만 운전되는 즉시 또는 펌프 한 개만 운전되고 설정된 특정 주파수값 이하로 속도가 떨어질 때 무유량을 검출하기 위한 동작을 반복하여 낭비되는 에너지를 절감하기 위해 부하패턴 및 운전 싸이클에 연동하여 무유량 검출 동작을 실시함으로써 손실되는 에너지를 억제하여 에너지 절감 효과를 얻도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 운전 싸이클에 연동한 가변 운전 설정값의 순서도를 나타내는 도 4를 참고하면, 펌프가 운전중일 경우 현재 상태의 운전율을 측정하여 제어장치에 저장된 부하 패턴과 비교 분석하여 상기 그래프 3 건물 용도별 급수 부하패턴의 예시 중 해당 패턴을 확인하고, 상기 예시된 패턴을 기준으로 정하고 현재 측정된 운전율이 어느 위치에 있는지 확인하며, 제어장치내에서 시계역할을 하는 RTC(Real-time-clock)가 있는 경우에는 해당 시간의 지점을 찾는 것이 바람직하다. 또한, RTC가 없는 경우에는 실시간으로 측정되는 운전율을 지속적으로 대조하여 패턴과 운전싸이클의 겹침이 96.8%(하루 16시간 물을 사용하고 30분이내로 차이가 어긋나는 수준)이상 일치하면 부하 패턴 및 운전 싸이클을 확정하고 운전 싸이클 내에서의 위치를 결정하고, 운전 싸이클의 위치가 확정되면, 현재의 운전 싸이클내 위치가 부하량이 많은 1 내지 3구간인지 부하량이 작은 4내지 6구간인지를 결정하며, 구간이 결정되면 급수 수요 부하가 증가하는 상승구간인지 또는 감소하는 하락구간인지 판단하여 해당 운전 싸이클 지점에 맞는 운전 설정값 가변치를 운전중인 현재의 운전 설정값에 더하여 펌프의 운전률을 결정하도록 하는 것이 바람직하다. 따라서, 부하가 많은 1 내지 3구간에는 운전 설정값을 변경하는 가중치의 값을 부하 감소 구간과 부하 증가 구간을 각각 나누어 가지며 부하가 적은 4 내지 6구간에는 배관내 난류에 의한 마찰손실 보상 치를 현재의 운전율에 따라 차등 적용하여 난류에 의한 마찰 손실을 억제하여 보다 적은 에너지로 급수 수요를 만족시키고, 아침과 저녁 시간에 사용자의 생활용수 사용에 따른 급수 부하 변동이 심해 배관내 수압 변화가 잦아 가속과 감속후 재가속에 의한 에너지 손실을 가변 운전 설정값 가중치를 적용하여 잦은 가속 및 감속의 반복을 억제하여 에너지를 절감하는 것이 바람직하다.

또한, 운전 싸이클에 연동한 가변 무유량 검출 순서도를 나타내는 도 5를 참고하면, 부하량이 줄어 펌프 한 개가 운전될 때는 현재의 운전 주파수가 무유량을 검출하기 위한 주파수 이하인지의 여부를 판별하여 무유량 검출 주파수 이상일 경우 계속적으로 펌프의 가변속도를 제어하고 무유량 검출 주파수 이하일 경우 무유량 검출을 개시하고 시간을 측정하며, 무유량 검출동작을 하는 주기가 되었는지 확인하여 검출 주기가 되기 전에 운전 주파수가 무유량 검출 주파수 이상으로 상승할 경우 무유량 검출을 시도한 횟수와 주기중에 정상 운전을 실시한 횟수를 이용하여 무유량 검출 시도 성공률 및 실패율을 산출하고, 상기 무유량 검출 주기가 도래할 경우 압력을 임의로 변화시켰다가 다시 정상 운전 설정값이 되었을 때 배관의 압력을 측정하여 무유량이 맞는지 판별하는 것이 바람직하다. 또한, 무유량이 아닌 조건에서 다음 주기동안의 운전주파수가 무유량 검출 주파수 이하일 경우 재 시도하여 무유량이 맞는지 여부를 판별하고, 운전 주파수가 상승할 경우 무유량 검출 시도에 대한 성공률과 실패율을 산출하는 것이 바람직하며, 무유량이 판별되면 현재상태의 운전 싸이클 지점에 정의된 정지 대기시간을 로드(load)하여 대기시간동안을 지연 후 펌프를 정지시키며, 정지 대기시간중에 운전 주파수가 상승할 경우 무유량 검출 주파수 이하이더라도 정지 판정을 초기화하여 취소하고 정상 압력 제어로 돌아오고 정지 판정 취소율을 산출할 수 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 과정을 거쳐 펌프가 성공적으로 정지할 경우 무유량 판정 성공률을 산출하여 무유량 검출 시도 조건부 확률이내에서 무유량 판정 성공 또는 실패 확률을 연산하여 해당 운전 싸이클내에서 신규 무유량 검출 개시 주파수를 산출한 후 기존의 검출개시 주파수를 갱신하는 것이 바람직하다.

따라서, 도 5의 순서도에 따른 제어를 통하여 건물의 특징에 따라 다른 급수 패턴과 하루중 물사용량이 시간대별로 다른 것을 정의한 운전 싸이클에 따라 과다한 가속 감속 및 감속후 재가속에 의한 불필요한 에너지의 손실을 억제하고 무유량 검출 동작 방법을 달리하여 불필요한 무유량 동작에 따른 에너지 낭비와 정지 판정후의 정지대기 시간동안의 에너지 낭비를 최소화 함으로써 에너지 절감율이 향상되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 발명은 펌프의 불필요한 운전에 의한 에너지 손실을 방지하고, 펌프 및 동력용 전기 장치의 수명을 연장시키고 고장 발생 확률을 억제하며 개선된 급수 품질을 향상하도록 하는 효과를 가진다.

이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

A : 운전 설정 단계
B : 정상 운전 단계
C : 정상 운전 펌프 개수 파악단계
D : 프로그램 변수 초기화 단계
E : 지속시간 도달 확인 단계
F : 무유량 검출 동작 단계
G : 펌프 정지 결정단계
A1 : 가상 부하패턴 입력단계
B1 : 부스터 시스템 구동 단계
C1 : 부하패턴 기록 단계
D1 : 최적패턴 선정단계
E1 : 최적패턴 운전값 산출단계
A2 : 단일 펌프 운전단계
B2 : 단일펌프 운전률 하강 확인단계
C2 : 무유량 검출 동작 단계
D2 : 무유량 검출 실시 운전률 기록단계
E2 : 펌프운전 정지단계

Claims (4)

1. 운전 지속 시간 및 운전 시 유지할 배관내의 압력을 설정하는 운전 설정 단계(A);
   상기 운전 설정 단계(A)에 의하여 설정된 압력으로 배관 수압이 일정하게 유지 되며, 펌프의 회전 속도를 일정하게 유지하는 정상 운전 단계(B);
   상기 정상 운전 단계(B)가 지속되면, 상기 정상운전 단계를 위한 펌프의 개수가 한 개인지 확인 하는 정상 운전 펌프 개수 파악단계(C);
   상기 정상 운전 단계(B) 후, 무유량 검출을 위해 운전을 위한 프로그램의 변수를 '0'으로 초기화 하는 프로그램 변수 초기화 단계(D);
   상기 정상 운전 단계(B)가 상기 운전 설정 단계(A)에서 설정한 무유량 검출 개시 조건이 설정시간동안 지속 되는지 판단하는 지속시간 도달 확인 단계(E);
   상기 지속시간 도달 확인 단계(E)에서 무유량 검출 조건이 일정시간 동안 지속되는 지 확인 되는 경우, 운전압력을 임의로 변동시키는 무유량 검출 동작 단계(F);
   상기 무유량 검출 동작 단계(F)에 의하여 변동된 배관 내 운전 압력이 유지되거나, 떨어지는 것을 감지하여 펌프를 정지 여부를 결정하는 펌프 정지 결정단계(G);를 포함하는 것을 특징으로 하는 운전율 및 운전 싸이클 감시를 통한 운전 설정값 및 무유량 검출조건을 가변 제어하는 부스터 펌프제어 방법.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 정상 운전 펌프 개수 파악단계(C)는 상기 정상 운전 단계(B)에서 정상 운전중인 펌프가 한 개가 아닐 경우, 운전중인 펌프가 한 개로 파악될 때까지 대기하는 것을 특징으로 하는 운전율 및 운전 싸이클 감시를 통한 운전 설정값 및 무유량 검출조건을 가변 제어하는 부스터 펌프제어 방법.
3. 건물용도별 가상 부하패턴을 프로그램에 입력하는 가상 부하패턴 입력단계(A1);
   상기 가상 부하패턴 입력단계(A1) 후, 부스터 시스템을 운전하는 부스터 시스템 구동 단계(B1);
   상기 부스터 시스템 구동 단계(B1)에 의하여 부스터 시스템이 구동된 후 부하패턴의 변화를 기록하는 부하패턴 기록 단계(C1);
   상기 부하패턴 기록 단계(C1)에 의하여 저장되는 부하패턴 데이터를 통계 및 연산하여 최적 패턴을 선정하는 최적패턴 선정단계(D1);
   상기 최적패턴 선정단계(D1)에서 선정된 최적패턴의 운전값을 산출하는 최적패턴 운전값 산출단계(E1);를 포함하는 것을 특징으로 하는 운전율 및 운전 싸이클 감시를 통한 운전 설정값 및 무유량 검출조건을 가변 제어하는 부스터 펌프제어 방법.
4. 단일 펌프로 부스터 시스템을 구동하는 단일 펌프 운전단계(A2);
   상기 단일 펌프 운전단계(A2)에서, 운전률이 99%이하로 떨어지는 것을 확인 하는 단일펌프 운전률 하강 확인단계(B2);
   상기 단일펌프 운전률 하강 확인단계(B2)에서 운전률 하강을 확인하면 운전압력을 변동시키는 무유량 검출 동작 단계(C2);
   상기 무유량 검출 동작 단계(C2)를 실시한 운전률을 기록하는 무유량 검출 실시 운전률 기록단계(D2);
   상기 무유량 검출 동작 단계(C2) 후, 펌프 운전을 정지시키는 펌프운전 정지단계(E2);를 포함하고, 상기 펌프운전 정지단계(E2) 후, 다시 단일 펌프를 구동하여 단일펌프 운전률 하강 확인단계(B2)에 도달할 경우, 직전 운전률인 99%보다 낮은 운전률에서만 무유량 검출 동작 단계(C2)를 실시하는 것을 특징으로 하는 운전율 및 운전 싸이클 감시를 통한 운전 설정값 및 무유량 검출조건을 가변 제어하는 부스터 펌프제어 방법.

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