KR20220036142A - District heating system by using heat from return pipe for the zero-energy building - Google Patents
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Abstract
본 발명은 온수를 저장하는 저장탱크, 상기 저장탱크 내부의 물을 가열하여 순환시키는 열원공급부, 상기 저장탱크에 저장된 물을 사용자 측으로 공급하는 제1 공급배관, 상기 사용자 측에서 사용된 물을 환수하는 제1 환수배관, 상기 제1 환수배관의 일영역에서 설치되는 3방 밸브, 상기 3방 밸브와 상기 저장탱크를 연결하는 제1 분기관, 상기 3방 밸브와 상기 저장탱크를 연결하는 제2 분기관, 상기 제2 분기관의 일영역에 배치되어 지역난방의 환수수와 열교환하여 상기 제2 분기관을 통해 공급되는 물을 승온하여 상기 저장탱크로 공급하는 열교환기 및 상기 3방 밸브의 개폐를 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 3방 밸브의 개폐를 제어하여 상기 제1 환수배관을 통해 유입되는 물의 이동경로 제어하는 것을 특징으로 하는 제로에너지 건물의 저온 지역난방 공급시스템을 제공한다.The present invention provides a storage tank for storing hot water, a heat source supply unit for heating and circulating the water inside the storage tank, a first supply pipe for supplying water stored in the storage tank to the user, and a device for recovering water used by the user. A first water return pipe, a three-way valve installed in one area of the first water return pipe, a first branch pipe connecting the three-way valve and the storage tank, and a second branch connecting the three-way valve and the storage tank. An engine, a heat exchanger disposed in one area of the second branch pipe to exchange heat with return water from district heating to raise the temperature of water supplied through the second branch pipe and supply it to the storage tank, and opening and closing the three-way valve It provides a low-temperature district heating supply system for a zero-energy building, including a control unit, wherein the control unit controls the opening and closing of the three-way valve to control the movement path of water flowing in through the first water return pipe.
Description
실시예는 제로에너지 건물의 저온 지역난방 공급시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 미활용에너지인 지역난방의 환수관을 통한 저온열을 활용하는 제로에너지 건물의 저온 지역난방 공급시스템에 관한 것이다.The embodiment relates to a low-temperature district heating supply system for a zero-energy building. More specifically, it is about a low-temperature district heating supply system for zero energy buildings that utilizes low-temperature heat through district heating return pipes, which are unused energy.
일반적으로 지역난방 시스템은 대규모 집단에너지 시설에서 생산된 고온수(100~120℃)를 공급관을 통해 사용자측에 보내고, 열을 소모한 저온수(45~60℃)는 환수관을 통해 집단에너지 시설로 환수된다.In general, district heating systems send high-temperature water (100-120℃) produced in large-scale district energy facilities to users through supply pipes, and low-temperature water (45-60℃) that has consumed heat is sent to district energy facilities through return pipes. It is refunded.
사용자측 건물이나 단지 등에서는 열교환기가 지역난방 공급관 및 환수관과 연결되어 있다. 1차측 고온수가 열교환기를 통해 사용자측으로 열을 공급하며, 공급받은 2차측 온수는 펌프를 통해 각 세대나 사용처 등에 보내어진다. 각 세대나 사용처에서 사용된 2차측 저온수는 다시 열교환기로 복귀하는 구조이다.In user buildings or complexes, heat exchangers are connected to district heating supply pipes and return pipes. The hot water on the primary side supplies heat to the user through a heat exchanger, and the hot water on the secondary side is sent to each household or user through a pump. The secondary low-temperature water used in each household or place of use returns to the heat exchanger.
최근 온실가스 저감 및 건물에너지 절약을 위해 건물의 단열강화와 제로에너지 건축의 의무화가 추진됨에 따라 건물의 열사용량은 지속적으로 감소하고 있다. Recently, as the insulation of buildings has been strengthened and zero-energy construction has been mandated to reduce greenhouse gases and save building energy, heat consumption in buildings is continuously decreasing.
따라서, 이러한 패시브형 건물에서는 전체적인 열사용 요구온도가 낮아저 저온(30~50℃)의 저온의 온수만으로도 난방과 급탕이 가능한 상황이다.Therefore, in these passive buildings, the overall required temperature for heat use is low, so heating and hot water supply are possible with only low-temperature hot water (30-50℃).
일반적으로 제로에너지 건물은 패시브형 건축구조에 에너지 자립형 설비를 구비하므로 외부로부터 열을 공급받지 않고도 운영이 가능하다. 최근에는 지열, 연료전지 등과 같은 신재생에너지 열원을 통해 온수를 생산한 후 이를 저장탱크에 저장하고, 필요시 각 세대나 사용처 등에 온수를 보내어 난방 및 급탕으로 사용하고 있다.In general, zero energy buildings have passive architectural structures and energy self-sufficient facilities, so they can be operated without receiving heat from the outside. Recently, hot water is produced through renewable energy heat sources such as geothermal heat and fuel cells, then stored in storage tanks, and when necessary, hot water is sent to each household or user to be used for heating and hot water.
다만, 이러한 열원의 고정, 급탕온도 저하, 열량부족 등으로 인해 추가열을 필요로 하는 사례가 발생하고 있으며, 이를 가스보일러 등을 사용하여 보조하고 있는 실정이다.However, there are cases where additional heat is required due to the fixation of the heat source, low hot water temperature, lack of heat, etc., and this is supported by using gas boilers, etc.
실시예는 지역난방의 환수열을 이용하여 제로에너지 건물에 필요로하는 열원을 공급하는 것을 목적으로 한다.The purpose of the embodiment is to supply the heat source required for a zero-energy building by using return heat from district heating.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned here will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
본 발명의 실시예는, 온수를 저장하는 저장탱크; 상기 저장탱크 내부의 물을 가열하여 순환시키는 열원공급부; 상기 저장탱크에 저장된 물을 사용자 측으로 공급하는 제1 공급배관; 상기 사용자 측에서 사용된 물을 환수하는 제1 환수배관; 상기 제1 환수배관의 일영역에서 설치되는 3방 밸브; 상기 3방 밸브와 상기 저장탱크를 연결하는 제1 분기관; 상기 3방 밸브와 상기 저장탱크를 연결하는 제2 분기관; 상기 제2 분기관의 일영역에 배치되어 지역난방의 환수수와 열교환하여 상기 제2 분기관을 통해 공급되는 물을 승온하여 상기 저장탱크로 공급하는 열교환기; 및 상기 3방 밸브의 개폐를 제어부;를 포함하며, 상기 제어부는 상기 3방 밸브의 개폐를 제어하여 상기 제1 환수배관을 통해 유입되는 물의 이동경로 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.An embodiment of the present invention includes a storage tank for storing hot water; A heat source supply unit that heats and circulates the water inside the storage tank; a first supply pipe that supplies water stored in the storage tank to a user; a first water return pipe that returns water used by the user; A three-way valve installed in one area of the first water return pipe; A first branch pipe connecting the three-way valve and the storage tank; A second branch pipe connecting the three-way valve and the storage tank; A heat exchanger disposed in one area of the second branch pipe to exchange heat with return water from district heating to raise the temperature of water supplied through the second branch pipe and supply it to the storage tank; and a control unit for opening and closing the three-way valve, wherein the control unit controls the opening and closing of the three-way valve to control the movement path of water flowing in through the first water return pipe.
바람직하게는, 상기 제어부는 상기 제1 공급배관에 배치되는 온도 센서의 감지값을 이용하여 상기 3방 밸브의 개폐를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, the control unit may control the opening and closing of the three-way valve using a detection value of a temperature sensor disposed in the first supply pipe.
바람직하게는, 상기 제어부는 상기 제1 공급배관을 통해 공급되는 온수의 온도가 45℃ 미만인 경우 상기 제2 환수배관을 통해 이동하는 물이 제2 분기관으로 이동하도록 상기 3방 밸브를 개폐를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, the controller controls opening and closing the three-way valve so that water moving through the second water return pipe moves to the second branch pipe when the temperature of the hot water supplied through the first supply pipe is less than 45°C. It can be characterized as:
바람직하게는, 상기 제어부는 상기 열원공급부에서 상기 저장탱크로 공급되는 물의 온도가 50℃ 미만인 경우 상기 환수배관을 통해 이동하는 물이 제2 분기관으로 이동하도록 상기 3방 밸브를 개폐를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, the control unit controls opening and closing of the three-way valve so that water moving through the water return pipe moves to the second branch pipe when the temperature of the water supplied from the heat source supply unit to the storage tank is less than 50 ° C. It can be characterized.
바람직하게는, 상기 제어부는 상기 열원공급부에서 고장신호가 송신되는 경우, 상기 제1 환수배관을 통해 이동하는 물이 제2 분기관으로 이동하도록 상기 3방 밸브를 개폐를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, the control unit may be configured to control opening and closing of the three-way valve so that water moving through the first water return pipe moves to the second branch pipe when a failure signal is transmitted from the heat source supply unit. there is.
바람직하게는, 상기 열교환기는 지역난방의 환수관과 연결되는 제2 공급배관 및 제2 환수배관을 포함할 수 있다.Preferably, the heat exchanger may include a second supply pipe and a second water return pipe connected to a district heating water return pipe.
바람직하게는, 상기 제2 공급배관과 상기 제2 환수배관 중 적어도 하나에는 펌프가 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, at least one of the second supply pipe and the second return pipe may be equipped with a pump.
바람직하게는, 상기 제2 공급배관과 상기 제2 환수배관 각각에는 압력계가 배치되고, 상기 압력계의 압력 정보를 받아 상기 펌프의 동작여부를 제어하는 펌프제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, a pressure gauge is disposed in each of the second supply pipe and the second return pipe, and may further include a pump controller that receives pressure information from the pressure gauge and controls whether the pump operates.
바람직하게는, 상기 펌프제어기는 상기 제2 공급배관과 상기 제2 환수배관의 압력차이가 1kg/cm2 이상의 차압이 발생하도록 상기 펌프의 회전수를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, the pump controller may control the rotation speed of the pump so that a pressure difference between the second supply pipe and the second return pipe is 1 kg/cm 2 or more.
바람직하게는, 상기 펌프제어기는 상기 제어부로부터 열원의 사용필요에 대한 정보를 수신하며, 상기 3방 밸브가 상기 제2 분기관으로 개방되는 경우 상기 펌프를 동작시키는 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, the pump controller may receive information about the need to use a heat source from the control unit and operate the pump when the three-way valve is opened to the second branch pipe.
바람직하게는, 상기 제2 공급배관과 상기 제2 환수배관 각각에는 온도계가 배치되고, 상기 제2 공급배관과 상기 제2 환수배관 중 적어도 하나에는 유량계가 배치되며, 상기 온도계의 온도정보와 상기 유량계의 유량정보를 이용하여 열량을 계산하는 열량계가 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, a thermometer is disposed in each of the second supply pipe and the second water return pipe, and a flow meter is disposed in at least one of the second supply pipe and the second water return pipe, and the temperature information of the thermometer and the flow meter are provided. It may be characterized in that a calorimeter is arranged to calculate the amount of heat using the flow rate information.
실시예에 따르면, 미활용 에너지인 지역난방의 환수관을 통한 저온열을 활용하여 에너지 이용 효율을 증대하는 효과가 있다.According to the embodiment, there is an effect of increasing energy use efficiency by utilizing low-temperature heat through the water return pipe of district heating, which is unused energy.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.The various and beneficial advantages and effects of the present invention are not limited to the above-described content, and may be more easily understood through description of specific embodiments of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제로에너지 건물의 저온 지역난방 공급시스템의 구조도이고,
도 2는 도 1에서 제로에너지 건물 자체에서 열원이 순환되는 구조를 나타내는 도면이고,
도 3은 도 1에서 환수열을 이용하여 열원이 공급되는 구조를 나타내는 도면이다.1 is a structural diagram of a low-temperature district heating supply system for a zero-energy building according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a diagram showing the structure in which heat sources are circulated in the zero energy building itself in Figure 1;
FIG. 3 is a diagram showing a structure in which a heat source is supplied using water exchange heat in FIG. 1.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.However, the technical idea of the present invention is not limited to some of the described embodiments, but may be implemented in various different forms, and as long as it is within the scope of the technical idea of the present invention, one or more of the components may be optionally used between the embodiments. It can be used by combining and replacing.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.In addition, terms (including technical and scientific terms) used in the embodiments of the present invention, unless explicitly specifically defined and described, are generally understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. It can be interpreted as meaning, and the meaning of commonly used terms, such as terms defined in a dictionary, can be interpreted by considering the contextual meaning of the related technology.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.Additionally, the terms used in the embodiments of the present invention are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In this specification, the singular may also include the plural unless specifically stated in the phrase, and when described as “at least one (or more than one) of A and B and C”, it is combined with A, B, and C. It can contain one or more of all possible combinations.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.Additionally, when describing the components of an embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used.
이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.These terms are only used to distinguish the component from other components, and are not limited to the essence, order, or order of the component.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’ 되는 경우도 포함할 수 있다.And, when a component is described as being 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled or connected to that other component, but also is connected to that component. It can also include cases where other components are 'connected', 'combined', or 'connected' due to another component between them.
또한, 각 구성 요소의 “상(위) 또는 하(아래)”에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.Additionally, when described as being formed or disposed “above” or “below” each component, “above” or “below” refers not only to cases where two components are in direct contact with each other, but also to one This also includes cases where another component described above is formed or placed between two components. In addition, when expressed as “top (above) or bottom (bottom)”, it can include not only the upward direction but also the downward direction based on one component.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the attached drawings, but identical or corresponding components will be assigned the same reference numbers regardless of reference numerals, and duplicate descriptions thereof will be omitted.
도 1 내지 도 3은, 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것이며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다.1 to 3 clearly show only the main features in order to clearly understand the present invention conceptually, and as a result, various modifications of the illustration are expected, and the scope of the present invention is limited by the specific shape shown in the drawings. It doesn't have to be.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제로에너지 건물의 저온 지역난방 공급시스템의 구조도이고, 도 2는 도 1에서 제로에너지 건물 자체에서 열원이 순환되는 구조를 나타내는 도면이고, 도 3은 도 1에서 환수열을 이용하여 열원이 공급되는 구조를 나타내는 도면이다.Figure 1 is a structural diagram of a low-temperature district heating supply system for a zero energy building according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a diagram showing the structure in which heat sources are circulated in the zero energy building itself in Figure 1, and Figure 3 is a diagram showing the structure in Figure 1. This is a diagram showing a structure in which a heat source is supplied using water return heat.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 제로에너지 건물의 저온 지역난방 공급시스템은 저장탱크(100), 열원공급부(200), 3방 밸브(300), 열교환기(400) 및 제어부(500)를 포함할 수 있다.Referring to Figures 1 to 3, the low-temperature district heating supply system for a zero energy building according to an embodiment of the present invention includes a
지역난방은 중온의 온수를 공급관(20)을 통해 공급하고, 열교환을 통해 사용된 환수수를 환수관(30)을 이용하여 환수한다. 이러한 환수수는 다시 열원시설로 환수되며, 환수수는 열원으로 사용되지 못하고 있는 실정이다. District heating supplies medium-temperature hot water through a supply pipe (20), and returns water used through heat exchange using a water return pipe (30). This reclaimed water is returned to the heat source facility, and the reclaimed water is not used as a heat source.
본 발명의 실시예에 따른 제로에너지 건물의 저온 지역난방 공급시스템은 지역난방에서 환수되는 환수수의 열을 이용하여 종래 제로에너지 건물의 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.The low-temperature district heating supply system for zero-energy buildings according to an embodiment of the present invention aims to solve the problems of conventional zero-energy buildings by using the heat of return water recovered from district heating.
저장탱크(100)는 온수를 저장하고, 이를 사용자(10) 측으로 공급할 수 있다. 저장탱크(100)는 물의 밀도차를 이용하여 온도경계층을 활용하는 축열조와 달리 따뜻한 물과 차가운 물이 자유롭게 혼합되는 구조의 온수 저장용 저장탱크(100)가 사용될 수 있다.The
저장탱크(100)는 제1 공급배관(110)을 이용하여 저장탱크(100)에 저장된 물을 사용자(10) 측으로 공급할 수 있다.The
또한, 시용자 측에서 사용된 물은 제1 환수배관(120)을 통해 환수될 수 있다.Additionally, the water used by the user can be returned through the first
열원공급부(200)는 저장탱크(100) 내부의 물을 가열하겨 순환시킬 수 있다.The heat
열원공급부(200)는 순환관을 통해 저장탱크(100)의 물이 열원공급부(200)에서 가열되어 다시 저장탱크(100) 내부로 공급할 수 있다.The heat
일실시예로, 열원공급부(200)는 지열, 태양열, 하수열, 연료전지 등과 같은 신재생 에너지원을 이용하여 열을 공급할 수 있다. 열원공급부(200)의 종류에는 제한이 없으며, 신재생에너지 열원으로 사용되는 공지의 기술이 적용될 수 있다.In one embodiment, the heat
3방 밸브(300)는 제1 환수배관(120)의 일영역에 설치되며, 제1 환수배관(120)을 통해 유입되는 물은 저장탱크(100)와 연결되는 제1 분기관과 제2 분기관으로 분기될 수 있다.The three-
3방 밸브(300)의 개폐는 제어부(500)를 통해 동작할 수 있으며, 제어부(500)는 전체 시스템의 정보를 이용하여 제1 분기관 또는 제2 분기관으로 물의 이동을 제어할 수 있다.The three-
열교환기(400)는 제2 분기관의 일영역에 배치되어 지역난방의 환수수와 열교환을 통해 제2 분기관을 통해 공급되는 물을 승온하여 저장탱크(100)로 공급할 수 있다. 일실시예로, 열교환기(400)는 판형이나 튜브형과 같은 구조의 열교환기(400)가 사용될 수 있느나, 이에 한정되지 않으며, 다양한 종류의 공지의 열교환기(400)가 사용될 수 있다.The
열교환기(400)는 지역난방의 환수관(30)과 제2 공급배관(410) 및 제2 환수배관(420)을 포함할 수 있다.The
열교환기(400)에 연결되는 제2 공급배관(410)과 제2 환수배관(420) 중 적어도 하나에는 펌프(421)가 구비될 수 있다. 일반적인 지역난방은 공급관(20)을 통해 고온수를 공급받아 환수관(30)과의 차압에 의해 온수가 흐르는 원리였으나, 본 발명에서는 환수관(30)에서 온수를 직접추출하여 제2 공급배관(410)으로 공급하여야 한다. 따라서 본 발명에서는 제2 공급배관(410)과 제2 환수배관(420) 중 적어도 하나에 펌프(421)를 연결하여 지역난방 환수관(30)을 따라 흐르는 환수수를 유입시킬 수 있다.A
또한, 제2 공급배관(410)과 제2 환수배관(420) 각각에는 압력계(411)가 배치되고, 압력계(411)의 압력 정보를 받아 펌프(421)의 동작을 제어하는 펌프제어기(430)가 구비될 수 잇다. In addition, a
펌프제어기(430)는 환수관(30)과 열교환기(400)를 연결하는 제2 공급배관(410)과 제2 환수배관(420)의 차압을 실시간으로 감지하고 펌프(421)의 가압을 통해 열교환기(400)에서 열교환을 거친물이 다시 환수관(30)으로 인입되도로 할 수 있다. 일실시에로, 펌프제어기(430)는 제2 공급배관(410)과 제2 환수배관(420)의 압력차이가 1kg/cm2이상의 차압이 발생하도록 펌프(421)의 회전수를 제어할 수 있으며, 열사용이 필요없는 경우 펌프(421)의 구동을 중단할 수 있다.The
또한, 제2 공급배관(410)과 제2 환수배관(420) 각각에는 온도계(412)가 배치되고, 제2 공급배관(410)과 제2 환수배관(420) 중 적어도 하나에는 유량계(413)가 배치되며, 온도계(412)의 온도정보와 유량계(413)의 유량정보를 이용하여 열량을 계산하는 열량계(440)가 배치될 수 있다.In addition, a
제로에너지 건물에서 환수관(30)의 열원을 사용하는 경우 요금의 정산이 필요하다. 본 발명에서는 제2 공급배관(410)과 제2 환수배관(420)에 설치되는 온도계(412)와 유량계(413)를 이용하여 온도와 유량 정보를 감지할 수 있다.When using the heat source of the
열량계(440)는 감지된 정보를 이용하여 실제 펌프(421)의 구동으로 사용되는 열량을 계량하여 요금을 정산할 수 있다.The
제어부(500)는 3방 밸브(300)의 개폐를 제어하여 제1 환수배관(120)을 통해 유입되는 물의 이동경로를 제어할 수 있다. 제어부(500)는 제1 공급배관(110)에 배치되는 온도센서(111)의 감지값을 이용하여 3방 밸브(300)의 개폐를 제어할 수 있다.The
일실시예로, 제어부(500)는 제1 공급배관(110)을 통해 공급되는 온수의 온도가 45℃미만인 경우 제2 환수배관(420)을 통해 이동하는 물이 제2 분기관을 통해 이동하도록 하며, 이를 통해 열교환기(400)에서 추가적으로 승온된 물이 저장탱크(100)로 공급되도록 할 수 있다.In one embodiment, when the temperature of the hot water supplied through the
또한, 제어부(500)는 열원공급부(200)에서 고장신호가 수신되는 경우, 제1 환수배관(120)을 통해 이동하는 물이 제2 분기관으로 이동하도록 3방 밸브(300)의 개폐를 제어할 수 있다.In addition, when a failure signal is received from the heat
이러한 제어부(500)는 펌프제어기(430)와 연동할 수 있다.This
일실시예로, 펌프제어기(430)는 제어부(500)로부터 열원의 사용 필요에 대한 정보, 즉 열교환기(400)를 이용한 물의 승온의 필요에 관한 정보를 수신하며, 제어부(500)의 제어를 통해 3방 밸브(300)가 제2 분기관으로 개방되는 경우 펌프(421)를 동작시킬 수 있다.In one embodiment, the
도 2와 3을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 제로에너지 건물의 저온 지역난방 공급시스템의 동작을 설명하도록 한다.With reference to FIGS. 2 and 3, the operation of the low-temperature district heating supply system for a zero energy building according to an embodiment of the present invention will be described.
도 2를 참조하면, 도 2는 저장탱크(100)에서 공급되는 온수가 사용자(10)가 필요한 온도를 만족시키는 경우의 시스템의 동작을 설명한다.Referring to FIG. 2, FIG. 2 explains the operation of the system when hot water supplied from the
저장탱크(100)에서 공급되는 온수는 제1 공급배관(110)을 통해 사용자(10)측으로 공급된다. 이때, 제어부(500)는 제1 공급배관(110)에 배치되는 온도 센서의 감지값이 사용자(10)측에서 요구하는 온도를 만족시키는 것으로 판단되는 경우, 제어부(500)는 제1 환수배관(120)을 통해 유입되는 물이 제1 분기관을 통해 이동하도록 3방 밸브(300)의 개폐를 제어할 수 있다.Hot water supplied from the
제1 분기관을 통해 저장탱크(100)로 유입되는 물은 열원공급부(200)를 순환하면서 승온되어 다시 저장탱크(100)로 공급될 수 있다.Water flowing into the
도 3을 참조하면, 저장탱크(100)에서 공급되는 온수가 사용자(10)가 필요한 온도를 만족시키지 못하는 경우의 시스템의 동작을 설명한다.Referring to FIG. 3, the operation of the system when hot water supplied from the
저장탱크(100)에서 공급되는 온수는 제1 공급배관(110)을 통해 사용자(10)측으로 공급된다. 이때, 제어부(500)는 제1 공급배관(110)에 배치되는 온도 센서의 감지값이 사용자(10)측에서 요구하는 온도를 만족시키지 못하는 것으로 판단되는 경우, 제어부(500)는 제1 환수배관(120)을 통해 유입되는 물이 제2 분기관을 통해 이동하도록 3방 밸브(300)의 개폐를 제어할 수 있다.Hot water supplied from the
제2 분기관을 통해 이동하는 물은 열교환기(400)에서 지역난방의 환수수와 열교환을 할 수 있다.The water moving through the second branch pipe can exchange heat with return water for district heating in the
펌프제어기(430)는 제어부(500)로부터 신호를 수신하여 펌프(421)의 구동을 동작할 수 있으며, 펌프(421)를 통해서 환수수가 제2 공급배관(410)을 통해 열교환기(400)로 유입되어 열교환을 한 후 제2 환수배관(420)을 통해 환수관(30)으로 이동하게 된다. The
제2 분기관을 통해 열교환기(400)로 유입되는 물은 환수수와의 열교환을 통해 승온되어 저장탱크(100)로 유입될 수 있다.Water flowing into the
이상으로 본 발명의 실시 예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.Above, embodiments of the present invention have been examined in detail with reference to the attached drawings.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an illustrative explanation of the technical idea of the present invention, and various modifications, changes, and substitutions can be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the attached drawings are not intended to limit the technical idea of the present invention, but are for illustrative purposes, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the attached drawings. . The scope of protection of the present invention should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be construed as being included in the scope of rights of the present invention.
10 : 사용자
20 : 공급관
30 : 환수관
100 : 저장탱크
110 : 제1 공급배관
111 : 온도센서
120 : 제1 환수배관
200 : 열원공급부
300 : 3방 밸브
400 : 열교환기
410 : 제2 공급배관
411 : 압력계
412 : 온도계
413 : 유량계
420 : 제2 환수배관
421 : 펌프
430 : 펌프제어기
440 : 열량계
500 : 제어부
10: user
20: supply pipe
30: water return pipe
100: storage tank
110: first supply pipe
111: Temperature sensor
120: 1st water return pipe
200: Heat source supply unit
300: 3-way valve
400: heat exchanger
410: Second supply pipe
411: pressure gauge
412: thermometer
413: flow meter
420: Second water return pipe
421: pump
430: Pump controller
440: calorimeter
500: Control unit
Claims (11)
상기 저장탱크 내부의 물을 가열하여 순환시키는 열원공급부;
상기 저장탱크에 저장된 물을 사용자 측으로 공급하는 제1 공급배관;
상기 사용자 측에서 사용된 물을 환수하는 제1 환수배관;
상기 제1 환수배관의 일영역에서 설치되는 3방 밸브;
상기 3방 밸브와 상기 저장탱크를 연결하는 제1 분기관;
상기 3방 밸브와 상기 저장탱크를 연결하는 제2 분기관;
상기 제2 분기관의 일영역에 배치되어 지역난방의 환수수와 열교환하여 상기 제2 분기관을 통해 공급되는 물을 승온하여 상기 저장탱크로 공급하는 열교환기; 및
상기 3방 밸브의 개폐를 제어부;
를 포함하며,
상기 제어부는 상기 3방 밸브의 개폐를 제어하여 상기 제1 환수배관을 통해 유입되는 물의 이동경로 제어하는 것을 특징으로 하는 제로에너지 건물의 저온 지역난방 공급시스템.A storage tank for storing hot water;
A heat source supply unit that heats and circulates the water inside the storage tank;
a first supply pipe that supplies water stored in the storage tank to a user;
a first water return pipe that returns water used by the user;
a three-way valve installed in one area of the first water return pipe;
A first branch pipe connecting the three-way valve and the storage tank;
A second branch pipe connecting the three-way valve and the storage tank;
A heat exchanger disposed in one area of the second branch pipe to exchange heat with return water from district heating to raise the temperature of water supplied through the second branch pipe and supply it to the storage tank; and
A control unit for opening and closing the three-way valve;
Includes,
A low-temperature district heating supply system for a zero-energy building, wherein the control unit controls the opening and closing of the three-way valve to control the movement path of water flowing in through the first water return pipe.
상기 제어부는 상기 제1 공급배관에 배치되는 온도 센서의 감지값을 이용하여 상기 3방 밸브의 개폐를 제어하는 것을 특징으로 하는 제로에너지 건물의 저온 지역난방 공급시스템.According to claim 1,
The control unit is a low-temperature district heating supply system for a zero-energy building, wherein the control unit controls opening and closing of the three-way valve using a detection value of a temperature sensor disposed in the first supply pipe.
상기 제어부는 상기 제1 공급배관을 통해 공급되는 온수의 온도가 45℃ 미만인 경우 상기 제2 환수배관을 통해 이동하는 물이 제2 분기관으로 이동하도록 상기 3방 밸브를 개폐를 제어하는 것을 특징으로 하는 제로에너지 건물의 저온 지역난방 공급시스템.According to clause 2,
The control unit is characterized in that when the temperature of the hot water supplied through the first supply pipe is less than 45°C, it controls the opening and closing of the three-way valve so that the water moving through the second water return pipe moves to the second branch pipe. A low-temperature district heating supply system for zero-energy buildings.
상기 제어부는 상기 열원공급부에서 상기 저장탱크로 공급되는 물의 온도가 50℃ 미만인 경우 상기 환수배관을 통해 이동하는 물이 제2 분기관으로 이동하도록 상기 3방 밸브를 개폐를 제어하는 것을 특징으로 하는 제로에너지 건물의 저온 지역난방 공급시스템.According to claim 1,
The control unit is characterized in that it controls the opening and closing of the three-way valve so that water moving through the water return pipe moves to the second branch pipe when the temperature of the water supplied from the heat source supply unit to the storage tank is less than 50 ° C. Low-temperature district heating supply system for energy buildings.
상기 제어부는 상기 열원공급부에서 고장신호가 송신되는 경우, 상기 제1 환수배관을 통해 이동하는 물이 제2 분기관으로 이동하도록 상기 3방 밸브를 개폐를 제어하는 것을 특징으로 하는 제로에너지 건물의 저온 지역난방 공급시스템.According to claim 1,
The control unit controls the opening and closing of the three-way valve so that water moving through the first water return pipe moves to the second branch pipe when a failure signal is transmitted from the heat source supply unit. District heating supply system.
상기 열교환기는 지역난방의 환수관과 연결되는 제2 공급배관 및 제2 환수배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 제로에너지 건물의 저온 지역난방 공급시스템.According to claim 1,
The heat exchanger is a low-temperature district heating supply system for a zero energy building, characterized in that it includes a second supply pipe and a second return pipe connected to the district heating return pipe.
상기 제2 공급배관과 상기 제2 환수배관 중 적어도 하나에는 펌프가 구비되는 것을 특징으로 하는 제로에너지 건물의 저온 지역난방 공급시스템.According to clause 6,
A low-temperature district heating supply system for a zero-energy building, characterized in that at least one of the second supply pipe and the second return pipe is provided with a pump.
상기 제2 공급배관과 상기 제2 환수배관 각각에는 압력계가 배치되고,
상기 압력계의 압력 정보를 받아 상기 펌프의 동작여부를 제어하는 펌프제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제로에너지 건물의 저온 지역난방 공급시스템.According to clause 7,
A pressure gauge is disposed in each of the second supply pipe and the second return pipe,
A low-temperature district heating supply system for a zero-energy building, further comprising a pump controller that receives pressure information from the pressure gauge and controls whether the pump operates.
상기 펌프제어기는 상기 제2 공급배관과 상기 제2 환수배관의 압력차이가 1kg/cm2 이상의 차압이 발생하도록 상기 펌프의 회전수를 제어하는 것을 특징으로 하는 제로에너지 건물의 저온 지역난방 공급시스템.According to clause 8,
The pump controller is a low-temperature district heating supply system for a zero-energy building, characterized in that it controls the rotation speed of the pump so that a pressure difference between the second supply pipe and the second return pipe is 1 kg/cm 2 or more.
상기 펌프제어기는 상기 제어부로부터 열원의 사용필요에 대한 정보를 수신하며, 상기 3방 밸브가 상기 제2 분기관으로 개방되는 경우 상기 펌프를 동작시키는 것을 특징으로 하는 제로에너지 건물의 저온 지역난방 공급시스템.According to clause 8,
The pump controller receives information about the need to use a heat source from the control unit, and operates the pump when the three-way valve is opened to the second branch pipe. A low-temperature district heating supply system for a zero energy building. .
상기 제2 공급배관과 상기 제2 환수배관 각각에는 온도계가 배치되고,
상기 제2 공급배관과 상기 제2 환수배관 중 적어도 하나에는 유량계가 배치되며,
상기 온도계의 온도정보와 상기 유량계의 유량정보를 이용하여 열량을 계산하는 열량계가 배치되는 것을 특징으로 하는 제로에너지 건물의 저온 지역난방 공급시스템.
According to clause 6,
A thermometer is disposed in each of the second supply pipe and the second return pipe,
A flow meter is disposed in at least one of the second supply pipe and the second return pipe,
A low-temperature district heating supply system for a zero-energy building, characterized in that a calorimeter is arranged to calculate the amount of heat using the temperature information of the thermometer and the flow rate information of the flow meter.
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
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