KR20200016306A - Hot water supply complex system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 지역난방 공급지역에서 중온수를 이용하여 각 세대나 건물 내 사용처에 난방수와 급탕수를 공급하거나, 또는 중앙의 기계실에서 열원장비를 이용하여 각 사용처에 난방수와 급탕수를 공급하는 중앙난방 시스템에서 배관 계통을 단순화하고 효율적인 난방을 하기 위한 급탕과 난방 복합시스템에 관한 것이다.The present invention is to supply the heating water and hot water supply to each household or use of the building in the district heating supply area using heavy hot water, or to supply the heating water and hot water supply to each user using the heat source equipment in the central machine room The present invention relates to a hot water supply and heating complex system for simplifying the piping system and providing efficient heating in a central heating system.
현재의 지역난방이나 중앙난방 아파트나 건물에서는 중앙 기계실에 난방수나 급탕수를 공급하기 위한 열원장비나 열교환 장비를 설치하고 각 세대나 사용처로 난방공급관과 난방환수관, 급탕공급관과 환탕관(급탕환수관)이 설치된다.In current district heating or central heating apartments or buildings, heat source equipment or heat exchange equipment for supplying heating water or hot water supply to the central machine room is installed. Tube) is installed.
근래에는 이러한 4배관식 시스템을 개선하여 중앙 기계실에서 각 사용처까지 난방공급관과 난방환수관만 설치하고 각 사용처에는 난방수를 이용해 급탕수를 생산하는 열교환기 장치를 설치하여 난방과 급탕을 공급하는 2배관식 통합배관 시스템이 적용되는 사례가 있다.In recent years, the four-pipe system has been improved to install only a heating supply pipe and a heating return pipe from the central machine room to each use site, and a heat exchanger device that produces hot water using heating water is installed at each use site to supply heating and hot water supply. There is an example where a piped integrated piping system is applied.
그러나 상기 2배관식 통합배관 시스템의 열교환 장치에서는 낮은 온도의 급수를 한번에 높은 온도의 급탕으로 가열하기 어렵기 때문에 2개의 열교환기를 설치되는 사례가 많았고, 급탕수 사용 중에는 작은 온도 변화에도 민감하게 느껴지거나 불편함을 느낄 수 있어 정밀한 온도 제어를 위해 대부분 여러 개의 센서와 제어밸브들이 설치되어야 했다. However, in the heat exchanger of the two-pipe integrated piping system, there are many cases in which two heat exchangers are installed because it is difficult to heat a low temperature water supply with a high temperature hot water supply at a time, and it is sensitive to a small temperature change when the hot water is used. Inconveniently, many sensors and control valves had to be installed for precise temperature control.
그러나 여러 제어장치들의 설치에도 불구하고 위생기구들을 사용하면서 급탕의 순간 사용 유량이 수시로 변하기 때문에 안정적인 온도의 급탕 공급에 어려움이 많았고, 우리 나라에서는 일반적으로 주거용 건물에서 소비되는 순간 급탕 열량이 난방 열량에 비해 2배 가까이 크기 때문에 난방수를 이용한 2배관식 통합배관 시스템은 효율적이고 합리적인 설비를 구성하는데 곤란한 문제점이 있었다.However, despite the installation of various control devices, the instantaneous flow rate of hot water supply changed frequently while using sanitary appliances, so it was difficult to supply hot water at stable temperature. Compared to two times larger than the size, the two-pipe integrated piping system using the heating water has a problem in forming an efficient and reasonable facility.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안정적인 온도의 급탕을 공급하고 사용처에서의 사용 열량을 고려하여 합리적인 급탕과 난방이 가능한 통합배관 복합시스템을 제공하고자 한다.The present invention is to provide a hot water supply of stable temperature in order to solve the above problems and to provide an integrated piping complex system capable of reasonable hot water supply and heating in consideration of the amount of heat used in the place of use.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 급탕과 난방 복합시스템에서는 중앙 기계실에서부터 각 사용처까지 난방수 대신에 급탕수를 공급받기 위한 급탕공급관(2)과 환탕관(5)만을 설치한다. 그리고 각 사용처에는 급탕수를 이용하여 난방수를 가열할 수 있는 난방열교환기(6)가 설치되는데, 이 난방열교환기(6)에 연결된 환탕관(5)에는 난방수 공급 온도에 따라 급탕수의 유량을 제어할 수 있는 제어밸브(7)가 설치되고, 상기 난방열교환기(6)에 연결된 난방환수관(4)에는 사용처의 부하측에 난방수를 순환시키기 위한 난방순환펌프(9)가 설치된다.In order to achieve the above object, in the hot water supply and heating complex system of the present invention, only the hot
본 발명에 따른 급탕과 난방 복합시스템은 사용처에서 소요 열량이 큰 급탕수를 기준으로 열원을 공급하기 때문에 배관의 관경 선정이나 열교환기의 선정이 합리적으로 진행될 수 있으며, 중앙 기계실의 열원장치에서 공급받은 급탕수를 그대로 위생기구에서 사용하기 때문에 급탕 순간 사용량이 변하더라도 급탕수의 온도 변화가 발생하지 않는다.In the hot water supply and heating complex system according to the present invention, since the heat source is supplied based on the hot water supply with a large amount of heat required at the place of use, the pipe diameter of the pipe or the heat exchanger may be selected reasonably, and the heat source device of the central machine room is supplied. Since the hot water supply is used by the sanitary appliance as it is, even if the amount of instantaneous water supply changes, the temperature of the hot water supply does not occur.
또한 난방수는 공급과 환수의 온도차가 크지 않고 난방수 공급 온도가 순간적으로 변하더라도 사용자가 체감하는 불편함이 크지 않고 난방하는 데에도 큰 문제가 없기 때문에 1개의 열교환기만으로도 난방수의 공급이 가능하여 간단한 시스템으로 구성이 가능하다. In addition, the heating water can be supplied with only one heat exchanger because the temperature difference between supply and return is not large, and even if the heating water supply temperature changes momentarily, the user does not experience inconvenience and there is no big problem in heating. It can be configured as a simple system.
또한 종래의 난방수를 공급받아 운용하던 2배관식 통합배관 시스템에서는 각 사용처에서 수시로 사용하는 급탕수를 공급하기 위하여 4계절 내내 중앙 기계실에 설치된 대용량의 난방순환펌프(미도시)를 항상 가동하여야 했지만, 본 발명에 따른 급탕과 난방 복합시스템에서는 평상시에는 급탕수를 공급받아 그대로 사용하다가 난방이 필요한 계절에만 각 사용처에 설치된 소형 난방순환펌프(9)가 가동된다. In addition, in the two-pipe integrated piping system that was operated by receiving the conventional heating water, a large-capacity heating circulation pump (not shown) installed in the central machine room was always operated in order to supply hot water used frequently in each place of use. In the hot water supply and heating complex system according to the present invention, the hot water supply is normally used as it is, and the small
즉, 본 발명에 의한 복합시스템에서는 중앙 기계실에 큰 용량의 난방순환펌프가 설치되지 않기 때문에 난방을 하지 않는 계절에도 펌프 가동에 따라 발생하였던 전력 에너지가 절감되는 장점이 있으며, 아울러 각 사용처에서는 난방 사용량에 따라 소형 난방순환펌프(9)의 전력비를 부담하게 되기 때문에 펌프 운전 비용의 부과가 확실해지는 효과도 있다.That is, in the complex system according to the present invention, since a large capacity heating circulation pump is not installed in the central machine room, there is an advantage in that power energy generated by the operation of the pump is reduced even in a season without heating, and the amount of heating used in each use place is also reduced. As a result, since the electric power cost of the small
도 1은 본 발명에 따른 복합시스템의 급탕수 공급 시 계통도
도 2는 본 발명에 따른 복합시스템에서 급탕수와 난방수의 동시 공급 시 계통도
도 3은 본 발명에 따른 복합시스템에서 급탕관에 혼합밸브를 설치했을 때의 계통도1 is a system diagram when supplying hot water of the complex system according to the present invention
2 is a schematic diagram of the simultaneous supply of hot water and heating water in the composite system according to the present invention
3 is a system diagram when a mixing valve is installed in a hot water supply pipe in a complex system according to the present invention.
이하 본 발명에 따른 급탕과 난방 복합시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the hot water supply and heating combined system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 사용처에서 급수와 급탕만을 사용하는 비난방시의 물의 흐름을 도시한 그림인데, 중앙 기계실에서부터 각 세대나 사용처로 급수공급관(1)과 급탕공급관(2), 환탕관(3)이 설치되어 연결되며 도 1의 급수공급관(1)과 급탕공급관(2)의 왼쪽에 중앙 기계실이 위치하여 급수와 급탕을 공급 받는다. 1 is a view showing the flow of water in the blame method using only water supply and hot water supply in the place of use, the water supply pipe (1), hot water supply pipe (2), the hot water pipe (3) from the central machine room to each household or use The central machine room is located on the left side of the
급탕공급관(2)의 오른쪽에는 세면기나 샤워기 등과 같은 각종 위생기구들이 설치되어 배관이 연결되며, 사용처에 설치된 난방열교환기(6)에도 급탕연결관(10)이 접속된다. 이와 같이 본 발명의 복합시스템에서는 급탕공급관(2)에 각 위생기구들이 바로 연결되기 때문에 중앙 기계실로부터 공급받은 급탕수는 별도의 열교환 과정 없이 그대로 사용된다. On the right side of the hot
따라서 일상적인 급탕 사용시 종래의 2배관식 통합배관 시스템에서 열교환하면서 발생하던 열손실이나 급탕 공급 온도 변화에 따른 불편함이 사라진다. 또한 급탕 공급을 위해 필요했던 열교환기와 온도센서, 제어밸브 등 각종 장치들이 필요없기 때문에 시스템이 간단해지고 설비비도 적게 소요된다.Therefore, the inconvenience of the heat loss or the hot water supply temperature change generated during the heat exchange in the conventional two-pipe integrated piping system during daily hot water use disappears. In addition, the system is simplified and the equipment cost is low because various devices such as heat exchanger, temperature sensor, and control valve which are necessary for hot water supply are not needed.
도 2는 급탕과 함께 난방을 사용하는 계절의 물의 흐름을 도시한 그림인데, 각 사용처에 설치된 난방열교환기(6)에는 난방수를 공급하기 위한 난방공급관(3)과 난방환수관(4)이 접속되고, 난방수를 순환시키기 위한 소용량의 난방순환펌프(9)가 설치된다. 또한 난방열교환기(6)에 연결된 난방공급관(3)에는 온도센서(8)가 설치되어 있는데, 여기서 감지된 난방수의 공급 온도에 따라 난방열교환기(6)에 연결된 환탕관(5)의 제어밸브(7)를 제어한다. 2 is a diagram showing the flow of water of the season using heating with hot water, the heating heat exchanger (6) installed in each place of use is connected to a heating supply pipe (3) and a heating return pipe (4) for supplying heating water And a small
평상시 난방을 사용하지 않는 계절에는 난방열교환기(6)와 난방순환펌프(9)는 가동되지 않으며, 제어밸브(7)도 닫혀 있기 때문에 난방열교환기(6)에는 급탕수와 난방수가 흐르지 않는다. 난방을 하기 위하여 사용처의 난방제어기(미도시)에서 난방 가동신호가 입력되면 난방순환펌프(9)가 가동되고 제어밸브(7)도 개방되어 난방열교환기에는 급탕수와 난방수가 흐르게 되고, 온도센서(8)에서 감지된 난방수 공급온도에 따라 제어밸브(7)가 개폐되면서 난방열교환기(6)에 흐르는 급탕수의 양이 조절된다. 상기와 같이 난방열교환기(6)에서 난방수와 열교환하여 온도가 낮아진 급탕수는 환탕관(5)을 통하여 중앙 기계실로 되돌아 가게 된다. Hot water and heating water do not flow in the
상기와 같은 급탕과 난방 복합시스템에서는 난방을 위해 순간적으로 가열하는 온도차가 크지 않아서 열교환기의 크기가 작아도 된다. 종래의 2배관식 통합배관 시스템에서는 중앙 기계실에서 공급되는 난방수를 이용하여 각 사용처에서 열교환 장치를 설치해 급탕수를 가열하였는데, 이때 5~15℃로 공급되는 급수를 45~55℃인 급탕수로 가열해야 했기 때문에 입수와 출수의 온도차를 크게 할 수 있는 큰 전열면적의 열교환기가 필요했으며, 2~3개의 위생기구가 동시에 사용될 경우에는 소요되는 급탕량도 매우 커지기 때문에 급탕용 열교환기를 2개를 설치하여 2단계로 가열하지 않으면 적절한 온도의 급탕을 공급하기가 어려웠다.In the hot water supply and heating complex system as described above, the size of the heat exchanger may be small because the temperature difference that is instantaneously heated for heating is not large. In the conventional two-pipe integrated piping system, using a heating water supplied from the central machine room, a heat exchanger was installed at each site to heat the hot water supply. At this time, the water supplied from 5 to 15 ° C. was supplied to the hot water supply of 45 to 55 ° C. Since it had to be heated, a large heat exchanger was required to increase the temperature difference between the inlet and outlet, and when two or three sanitary appliances were used at the same time, the amount of hot water required was very large. If it is not heated in two stages, it is difficult to supply hot water at an appropriate temperature.
그러나 본 발명에 의한 급탕과 난방 복합시스템은 급탕수를 열원으로 이용하여 사용처에서 필요한 난방수를 가열하는데, 난방열교환기(6)에서 난방환수를 난방공급수로 가열해야 하는 온도차가 일반적으로 5℃ 정도이기 때문에 열교환기의 면적이 적어도 된다. 또한 난방장치는 급격한 순간적인 난방보다는 일정한 시간동안 온화하게 난방하는 것이 쾌적하기 때문에 순간 가열 능력도 크게 요구되지 않아서 난방열교환기(6)는 적은 용량의 1개의 열교환기만으로도 충분히 성능을 발휘할 수 있다. 아울러 각 사용처에 설치된 소형 난방순환펌프(9)는 난방 시에만 가동되므로 전력 소비량을 최소화시킬 수 있다.However, the hot water supply and heating complex system according to the present invention uses hot water as a heat source to heat the heating water required at the place of use, and the temperature difference in which the heating return water is heated to the heating supply water in the
도 1과 도 2에 도시된 난방열교환기(6)와 난방순환펌프(9), 온도센서(8), 제어밸브(7)는 별도의 케이스 안에 유니트화하여 제작될 수도 있으나, 종래의 2배관식 통합배관 시스템의 열교환 장치에 비교하면 매우 간단한 구조이기 때문에 설치 여건에 따라서는 별도의 케이스가 없이 배관 중에 설치될 수도 있다.1 and 2, the
또한 제어밸브(7)는 메인 급탕공급관과 환수관의 압력 변화나 다른 사용처에서의 동시 사용량 변화에서도 안정적인 유량을 제어할 수 있도록 차압유량제어 기능이 있는 복합제어밸브로 설치될 수도 있으며, 부하측이 간단한 사용 환경일 경우에는 비례제어밸브가 아닌 단순전자개폐밸브 등 다양한 방법으로 사용이 가능할 것이다.In addition, the
도 3은 중앙 기계실에서 공급하는 급탕수의 온도가 높을 경우 위생기구 사용시 화상을 입을 수 있기 때문에 이를 방지하기 위하여 급탕공급관(2)에 혼합밸브(11)를 설치하고 급수공급관(1)을 연결하여 사용처 내 급탕 공급온도를 항상 일정하게 유지할 때의 흐름도이다.Figure 3 is because when the temperature of the hot water supply from the central machine room may be burned when using the sanitary appliance, in order to prevent this by installing the
1 : 급수공급관
2 : 급탕공급관
3 : 난방공급관
4 : 난방환수관
5 : 환탕관
6 : 난방열교환기
7 : 제어밸브
8 : 온도센서
9 : 난방순환펌프
10 : 급탕연결관
11 : 혼합밸브1: water supply pipe
2: hot water supply pipe
3: heating supply pipe
4: heating return pipe
5: round bath
6: heating heat exchanger
7: control valve
8: temperature sensor
9: heating circulation pump
10: hot water supply connector
11: Mixing valve
Claims (2)
상기 급탕공급관의 급탕수를 이용하여 사용처에 필요한 난방수를 가열하기 위한 난방열교환기;
상기 난방열교환기에 연결된 난방공급관과 난방환수관에 설치된 난방순환펌프와 온도센서;
상기 온도센서로부터 난방공급수의 온도를 감지하여 난방열교환기에 순환되는 급탕수의 유량을 제어하는 제어밸브로 구성되는 것을 특징으로 하는 급탕과 난방 복합시스템A hot water supply pipe configured to transfer the hot water supplied from the central machine room to each sanitary device at the place of use;
A heating heat exchanger for heating the heating water required for use by using the hot water of the hot water supply pipe;
A heating circulation pump and a temperature sensor installed in a heating supply pipe and a heating return pipe connected to the heating heat exchanger;
Hot water and heating combined system comprising a control valve for sensing the temperature of the heating supply water from the temperature sensor to control the flow rate of the hot water circulated to the heating heat exchanger
상기 급탕공급관의 도중에 설치되어 급수공급관으로부터 급수를 유입하여 급탕을 설정된 온도로 일정하게 공급하기 위한 혼합밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 급탕과 난방 복합시스템
The method according to claim 1,
The hot water supply and heating combined system is installed in the middle of the hot water supply pipe is provided with a mixing valve for supplying the water supply from the water supply pipe in a constant temperature at a predetermined temperature
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KR1020200009584A KR20200016306A (en) | 2020-01-27 | 2020-01-27 | Hot water supply complex system |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN111306612B (en) * | 2020-03-16 | 2021-06-01 | 廊坊洁兰特智能科技有限公司 | Secondary network regulation and control method and system for heat exchange station |
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2020
- 2020-01-27 KR KR1020200009584A patent/KR20200016306A/en not_active Application Discontinuation
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