KR20220079286A - Flow control heating management system and method thereby - Google Patents

Flow control heating management system and method thereby Download PDF

Info

Publication number
KR20220079286A
KR20220079286A KR1020200168904A KR20200168904A KR20220079286A KR 20220079286 A KR20220079286 A KR 20220079286A KR 1020200168904 A KR1020200168904 A KR 1020200168904A KR 20200168904 A KR20200168904 A KR 20200168904A KR 20220079286 A KR20220079286 A KR 20220079286A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heating
information
temperature
flow rate
module
Prior art date
Application number
KR1020200168904A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102463002B1 (en
Inventor
이태원
황지현
Original Assignee
한국건설기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국건설기술연구원 filed Critical 한국건설기술연구원
Priority to KR1020200168904A priority Critical patent/KR102463002B1/en
Publication of KR20220079286A publication Critical patent/KR20220079286A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102463002B1 publication Critical patent/KR102463002B1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00Details
    • F24D19/10Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1009Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
    • F24D19/1015Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating using a valve or valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/04Sensors
    • F24D2220/042Temperature sensors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Abstract

유량 제어를 통한 난방 관리 시스템 및 이를 이용한 난방 관리 방법이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 유량 제어를 통한 난방 관리 시스템은, 주거공간에 형성되어 냉난방용 순환수를 공급하고 환수하는 순환관을 이용하여 난방을 수행하는 유량 제어를 통한 난방 관리 시스템에 있어서, 상기 난방 관련 정보인 난방 정보 및 상기 주거공간의 내부와 외부의 정보를 포함하는 환경 정보를 획득하도록 형성되는 데이터 측정부; 및 상기 난방 정보 및 상기 환경 정보를 전달받아 처리하여 상기 난방에 사용된 열량을 측정하도록 형성되는 측정 데이터 처리부;를 포함하며, 상기 측정 데이터 처리부는, 상기 순환관을 통과하는 유량을 제어하도록 형성된다.A heating management system through flow control and a heating management method using the same are provided. In the heating management system through flow control according to an embodiment of the present invention, in the heating management system through flow rate control for heating by using a circulation pipe that is formed in a residential space to supply and return circulating water for heating and cooling, a data measurement unit configured to acquire heating information, which is heating-related information, and environmental information including information on the inside and outside of the residential space; and a measurement data processing unit configured to receive and process the heating information and the environmental information to measure the amount of heat used for heating, wherein the measurement data processing unit is configured to control a flow rate passing through the circulation pipe .

Description

유량 제어를 통한 난방 관리 시스템 및 이를 이용한 난방 관리 방법{Flow control heating management system and method thereby} A heating management system through flow control and a heating management method using the same {Flow control heating management system and method thereby}

본 발명은 유량 제어를 통한 난방 관리 시스템 및 이를 이용한 난방 관리 방법에 관한 것으로, 특히, 온도센서를 이용하여 순환수의 공급 및 환수 온도를 측정하고 복합밸브를 이용하여 유량 제어를 수행함과 동시에 사용 열량을 계산하는 유량 제어를 통한 난방 관리 시스템 및 이를 이용한 난방 관리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a heating management system through flow control and a heating management method using the same. In particular, a temperature sensor is used to measure the supply and return temperature of circulating water, and a compound valve is used to control the flow and simultaneously use heat. It relates to a heating management system through flow control for calculating , and a heating management method using the same.

최근 들어 주거공간의 온도조절을 위해 냉난방용 기기에 공급되는 온수와 냉수의 공급유량을 제어하는 실내온도 조절기가 많이 보급되고 있으나 적정한 유량제어를 수행하지 못하여 냉난방용 에너지가 낭비되고 과다한 유량의 통과로 밸브 등에서 소음이 발생하여 거주민에게 불편을 초래하고 민원도 제기되고 있는 실정이다.Recently, many indoor thermostats that control the supply flow rate of hot and cold water supplied to heating and cooling equipment are widely used to control the temperature of residential spaces. Noise is generated from valves, etc., which causes inconvenience to residents and raises complaints.

현재 주거공간으로 공급되는 열량의 제어를 위해 설치되는 실내 조절기는 순환수의 공급과 차단을 반복하는 개폐식 또는 순환수의 유량을 조절하는 비례식 제어 방법을 사용한다.The indoor regulator installed to control the amount of heat currently supplied to the living space uses a proportional control method that adjusts the flow rate of circulating water or an open/close type that repeats supply and cut-off of circulating water.

개폐식 제어방법은 관내의 유속증가에 따른 열전달율이 상승함에 따라 열손실량도 증가하게 되는 문제점이 존재하며, 비례식 제어방법은 좁게 열리는 밸브 단면을 상대적으로 높은 차압의 순환수 유량이 통과하려 하여 밸브에서 소음이 발생하는 문제점이 존재한다.The open/close control method has a problem in that the amount of heat loss increases as the heat transfer rate increases with the increase in the flow rate in the pipe. There is a problem that this occurs.

등록특허 제10-1466652호Registered Patent No. 10-1466652

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예는 복합밸브를 이용하여 순환수의 유량을 제어하고, 순환수의 유입측 및 환수측에서 각각 순환수의 온도를 측정하여 사용 열량을 수학적으로 획득할 수 있는 유량 제어를 통한 난방 관리 시스템 및 이를 이용한 난방 관리 방법을 제공하고자 한다.In order to solve the problems of the prior art as described above, an embodiment of the present invention uses a compound valve to control the flow rate of circulating water, and to measure and use the temperature of circulating water at the inlet side and the return side of the circulating water, respectively. An object of the present invention is to provide a heating management system through flow control capable of mathematically acquiring heat quantity and a heating management method using the same.

또, 본 발명의 일 실시예는 사용 열량에 따른 난방 효율을 학습하여 학습 효율을 획득하고, 학습 효율과 실제 측정 난방 효율을 비교하여 주거공간의 밀폐 정도 또는 난방 장치의 고장을 추측할 수 있는 유량 제어를 통한 난방 관리 시스템 및 이를 이용한 난방 관리 방법을 제공하고자 한다.In addition, an embodiment of the present invention obtains learning efficiency by learning the heating efficiency according to the amount of heat used, and compares the learning efficiency with the actual measured heating efficiency to estimate the degree of sealing of the residential space or the failure of the heating device. An object of the present invention is to provide a heating management system through control and a heating management method using the same.

위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명은 유량 제어를 통한 난방 관리 시스템을 제공한다. 상기 유량 제어를 통한 난방 관리 시스템은, 주거공간에 형성되어 냉난방용 순환수를 공급하고 환수하는 순환관을 이용하여 난방을 수행하는 유량 제어를 통한 난방 관리 시스템에 있어서, 상기 난방 관련 정보인 난방 정보 및 상기 주거공간의 내부와 외부의 정보를 포함하는 환경 정보를 획득하도록 형성되는 데이터 측정부; 및 상기 난방 정보 및 상기 환경 정보를 전달받아 처리하여 상기 난방에 사용된 열량을 측정하도록 형성되는 측정 데이터 처리부;를 포함하며, 상기 측정 데이터 처리부는, 상기 순환관을 통과하는 유량을 제어하도록 형성된다.The present invention for solving the above problems provides a heating management system through flow control. In the heating management system through the flow control, the heating management system through flow control that is formed in a residential space and performs heating using a circulation pipe that supplies and returns circulating water for heating and cooling, heating information that is the heating-related information and a data measuring unit configured to acquire environmental information including information on the inside and outside of the living space; and a measurement data processing unit configured to receive and process the heating information and the environmental information to measure the amount of heat used for heating, wherein the measurement data processing unit is configured to control a flow rate passing through the circulation pipe .

상기 데이터 측정부는, 상기 순환관 중 상기 순환수가 공급되는 유입측에 형성되어 상기 순환수의 유입 온도인 제1온도를 측정하도록 형성되는 제1온도 측정 모듈; 상기 순환관 중 상기 순환수가 환수되는 환수측에 형성되어 상기 순환수의 환수 온도인 제2온도를 측정하도록 형성되는 제2온도 측정 모듈; 상기 제1온도 측정 모듈 및 상기 제2온도 측정 모듈 사이에 형성되어 상기 순환수의 통과 유량을 조절하고 상기 통과 유량을 획득하는 유량 조절 밸브 모듈; 및 상기 환경 정보를 획득하도록 형성되는 환경 정보 측정 모듈;을 포함할 수 있다.The data measuring unit may include: a first temperature measuring module formed on an inlet side of the circulation pipe to which the circulating water is supplied to measure a first temperature that is an inlet temperature of the circulating water; a second temperature measuring module formed on a return side of the circulation pipe to which the circulating water is exchanged to measure a second temperature that is a return temperature of the circulating water; a flow rate control valve module formed between the first temperature measurement module and the second temperature measurement module to control the flow rate of the circulating water and obtain the flow rate; and an environment information measurement module configured to acquire the environment information.

상기 측정 데이터 처리부는, 상기 데이터 측정부로부터 상기 난방 정보 및 상기 환경 정보를 획득하는 측정 데이터 획득 모듈; 상기 난방 정보의 연산을 통해 상기 난방에 사용된 열량을 획득하는 사용 열량 연산 모듈; 상기 사용 열량과 상기 환경 정보의 관계를 학습하는 난방 학습 모듈; 상기 난방의 이상 상태를 판단하는 이상 상태 판단 모듈; 및 상기 유량 조절 밸브 모듈을 제어하여 상기 순환수의 통과 유량을 조절할 수 있도록 상기 유량을 제어하는 정보인 유량 제어 정보를 생성하는 유량 제어 정보 생성 모듈;을 포함할 수 있다.The measurement data processing unit may include: a measurement data acquisition module configured to acquire the heating information and the environment information from the data measurement unit; a used calorie calculation module for obtaining the amount of heat used for heating through calculation of the heating information; a heating learning module for learning the relationship between the amount of heat used and the environmental information; an abnormal state determination module for determining an abnormal state of the heating; and a flow control information generating module configured to generate flow control information, which is information for controlling the flow rate, to control the flow rate control valve module to control the flow rate passing through the circulating water.

상기 사용 열량 연산 모듈은, 상기 제1온도, 상기 제2온도 및 상기 통과 유량을 이용하여 상기 사용 열량을 연산하며 하기 수학식 1로 표현될 수 있다.The heat consumption calculation module calculates the amount of heat used by using the first temperature, the second temperature, and the flow rate, and may be expressed by Equation 1 below.

수학식 1Equation 1

Figure pat00001
Figure pat00001

(여기서,

Figure pat00002
: 단위 시간당 사용 열량,
Figure pat00003
: 단위 시간당 밸브를 통과한 체적유량,
Figure pat00004
: 순환수의 정적비열,
Figure pat00005
: 제1온도,
Figure pat00006
: 제2온도)(here,
Figure pat00002
: Calorie used per unit time,
Figure pat00003
: Volumetric flow rate through the valve per unit time,
Figure pat00004
: static specific heat of circulating water,
Figure pat00005
: first temperature,
Figure pat00006
: 2nd temperature)

상기 난방 학습 모듈은, 상기 환경 정보로부터 상기 주거공간의 상기 내부의 온도 및 상기 외부의 온도를 각각 획득하고, 상기 내부 온도 및 상기 외부 온도에 따른 상기 난방의 효율을 학습하여 학습 효율을 획득하도록 형성될 수 있다.The heating learning module is configured to acquire the internal temperature and the external temperature of the residential space from the environmental information, respectively, and learn the heating efficiency according to the internal temperature and the external temperature to obtain learning efficiency can be

상기 난방 학습 모듈은, 상기 환경 정보 중 습도, 날씨, 온도 차, 난방 시간, 상기 주거공간의 단열 효율 중 적어도 하나의 보조 요인을 더 이용하여 상기 학습 효율을 획득하도록 형성될 수 있다.The heating learning module may be configured to acquire the learning efficiency by further using at least one auxiliary factor of humidity, weather, temperature difference, heating time, and insulation efficiency of the residential space among the environmental information.

상기 이상 상태 판단 모듈은, 상기 학습 효율과 상기 사용 열량 연산 모듈에서 더 획득한 측정 효율을 이용하여 기 설정된 오차값 이상의 차이가 발생하는 경우 상기 이상 상태로 판단할 수 있다.The abnormal state determination module may determine the abnormal state when a difference of more than a preset error value occurs using the learning efficiency and the measurement efficiency further obtained from the calorie calculation module used.

상기 이상 상태 판단 모듈은, 상기 이상 상태로 판단하는 경우, 상기 거주공간의 환기 상태를 점검하거나 상기 데이터 측정부의 검사를 요청하는 이상 신호를 생성할 수 있다.The abnormal state determination module may generate an abnormal signal to check the ventilation state of the living space or to request an inspection of the data measuring unit, when the abnormal state is determined.

상기 유량 제어 정보 생성 모듈은, 외부로부터 입력되거나 기 설정된 상기 내부 온도에 도달하기 위해 상기 유량 조절 밸브 모듈의 열림 정도를 제어하는 제어 정보를 생성할 수 있다.The flow control information generating module may generate control information for controlling an opening degree of the flow control valve module to reach the internal temperature input from the outside or preset.

본 발명은 유량 제어를 통한 난방 관리 시스템을 이용한 난방 관리 방법을 제공한다. 상기 유량 제어를 통한 난방 관리 시스템을 이용한 난방 관리 방법은, 유량 제어를 통한 난방 관리 시스템을 이용하는 난방 관리 방법에 있어서, 상기 데이터 측정부를 이용하여 상기 난방 정보 및 환경 정보를 획득하는 단계; 상기 난방 정보 및 환경 정보를 이용하여 상기 난방에 사용된 상기 사용 열량을 연산하는 단계; 및 상기 사용 열량을 제어하기 위해 상기 유량을 제어하는 상기 유량 제어 정보를 생성한다.The present invention provides a heating management method using a heating management system through flow control. In the heating management method using the heating management system through the flow control, the heating management method using the heating management system through the flow control, the method comprising: obtaining the heating information and the environment information using the data measuring unit; calculating the amount of heat used for the heating by using the heating information and the environmental information; and generating the flow rate control information for controlling the flow rate to control the amount of heat used.

상기 난방 정보 및 상기 환경 정보를 획득하는 단계는, 상기 순환수의 유입 온도인 상기 제1온도를 측정하는 단계; 상기 순환수의 환수 온도인 상기 제2온도를 측정하는 단계; 상기 순환수의 통과 유량을 획득하는 단계; 및 상기 주거공간의 상기 내부 정보 및 상기 외부 정보를 측정하는 단계;를 포함할 수 있다.The acquiring of the heating information and the environmental information may include: measuring the first temperature, which is an inflow temperature of the circulating water; measuring the second temperature, which is a return temperature of the circulating water; obtaining a passing flow rate of the circulating water; and measuring the internal information and the external information of the residential space.

상기 사용 열량을 연산하는 단계는, 상기 난방 정보의 연산을 통해 상기 난방에 사용된 열량을 획득하는 단계; 상기 사용 열량과 상기 환경 정보의 관계를 학습하여 상기 학습 효율을 획득하는 단계; 상기 난방의 이상 상태를 판단하는 단계; 및 상기 유량을 제어하는 정보인 상기 유량 제어 정보를 생성하는 단계;를 포함할 수 있다.The calculating of the amount of heat used may include: obtaining the amount of heat used for heating through the calculation of the heating information; acquiring the learning efficiency by learning the relationship between the amount of heat used and the environment information; determining an abnormal state of the heating; and generating the flow rate control information, which is information for controlling the flow rate.

상기 난방에 사용된 열량을 획득하는 단계는, 상기 제1온도, 상기 제2온도 및 상기 통과 유량을 이용하여 상기 사용 열량을 연산하며 하기 수학식 2로 표현될 수 있다.The step of obtaining the amount of heat used for heating may include calculating the amount of heat used by using the first temperature, the second temperature, and the passing flow rate, and may be expressed by Equation 2 below.

수학식 2Equation 2

Figure pat00007
Figure pat00007

(여기서,

Figure pat00008
: 단위 시간당 사용 열량,
Figure pat00009
: 단위 시간당 밸브를 통과한 체적유량,
Figure pat00010
: 순환수의 정적비열,
Figure pat00011
: 제1온도,
Figure pat00012
: 제2온도)(here,
Figure pat00008
: Calorie used per unit time,
Figure pat00009
: Volumetric flow rate through the valve per unit time,
Figure pat00010
: static specific heat of circulating water,
Figure pat00011
: first temperature,
Figure pat00012
: 2nd temperature)

상기 학습 효율은 상기 환경 정보로부터 상기 주거공간의 상기 내부의 온도 및 상기 외부의 온도를 각각 획득하고, 상기 내부 온도 및 상기 외부 온도에 따른 상기 난방의 효율을 학습하여 획득할 수 있다.The learning efficiency may be obtained by acquiring the internal temperature and the external temperature of the residential space from the environmental information, respectively, and learning the heating efficiency according to the internal temperature and the external temperature.

상기 학습 효율은, 상기 환경 정보 중 습도, 날씨, 온도 차, 난방 시간, 상기 주거공간의 단열 효율 중 적어도 하나의 보조 요인을 더 이용하여 획득할 수 있다.The learning efficiency may be obtained by further using at least one auxiliary factor of humidity, weather, temperature difference, heating time, and insulation efficiency of the residential space among the environmental information.

상기 난방의 이상 상태를 판단하는 단계는, 상기 학습 효율과 상기 난방에 사용된 열량을 획득하는 단계에서 더 획득한 측정 효율을 이용하여 기 설정된 오차값 이상의 차이가 발생하는 경우 상기 이상 상태로 판단할 수 있다.In the step of determining the abnormal state of heating, when a difference of more than a preset error value occurs using the learning efficiency and the measurement efficiency further obtained in the step of acquiring the amount of heat used for heating, it is determined as the abnormal state can

상기 난방의 이상 상태를 판단하는 단계는, 상기 이상 상태로 판단하는 경우, 상기 거주공간의 환기 상태를 점검하거나 상기 데이터 측정부의 검사를 요청하는 이상 신호를 생성할 수 있다.In the determining of the abnormal state of the heating, when the abnormal state is determined, an abnormal signal may be generated to check the ventilation state of the living space or to request an inspection of the data measuring unit.

상기 유량 제어 정보를 생성하는 단계는, 외부로부터 입력되거나 기 설정된 상기 내부 온도에 도달하기 위해 상기 유량 조절 밸브 모듈의 열림 정도를 제어하는 제어 정보를 생성할 수 있다.The generating of the flow control information may include generating control information for controlling an opening degree of the flow control valve module to reach the internal temperature input from the outside or preset.

본 발명의 일 실시예에 따른 유량 제어를 통한 난방 관리 시스템 및 이를 이용한 난방 관리 방법은, 복합밸브를 이용하여 순환수의 유량을 제어하고, 이 때 설정된 유량과 순환수의 유입측 및 환수측에서 각각 순환수의 온도를 측정하여 사용 열량을 수학적으로 획득할 수 있는 효과가 있다.A heating management system through flow rate control and a heating management method using the same according to an embodiment of the present invention control the flow rate of circulating water using a compound valve, and at this time, the set flow rate and the inlet side and the return side of the circulating water There is an effect of mathematically obtaining the amount of heat used by measuring the temperature of each circulating water.

또, 본 발명의 일 실시예에 따른 유량 제어를 통한 난방 관리 시스템 및 이를 이용한 난방 관리 방법은, 사용 열량에 따른 난방 효율을 학습하여 학습 효율을 획득하고, 학습 효율과 실제 측정 난방 효율을 비교하여 주거공간의 밀폐 정도 또는 난방 장치의 고장을 추측할 수 있는 효과가 있다. In addition, the heating management system through flow control and the heating management method using the same according to an embodiment of the present invention obtain learning efficiency by learning the heating efficiency according to the amount of heat used, and compare the learning efficiency with the actual measured heating efficiency. It has the effect of estimating the degree of sealing of the residential space or the failure of the heating system.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유량 제어를 통한 난방 관리 시스템을 간단히 나타낸 (a) 제1개념도 및 (b) 제2개념도이다.
도 2는 도 1의 난방 관리 시스템 중 데이터 측정부의 블록도이다.
도 3은 도 1의 난방 관리 시스템 중 측정 데이터 처리부의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유량 제어를 이용한 난방 관리 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 도 4의 난방 정보 및 환경 정보를 획득하는 단계를 보다 상세히 나타낸 순서도이다.
도 6은 도 4의 난방에 사용된 사용 열량을 연산하는 단계를 보다 상세히 나타낸 순서도이다.
1 is (a) a first conceptual diagram and (b) a second conceptual diagram simply illustrating a heating management system through flow control according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a data measurement unit in the heating management system of FIG. 1 .
3 is a block diagram of a measurement data processing unit in the heating management system of FIG. 1 .
4 is a flowchart illustrating a heating management method using flow rate control according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating in more detail a step of obtaining heating information and environment information of FIG. 4 .
6 is a flowchart illustrating in more detail the step of calculating the amount of heat used for heating of FIG. 4 .

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the present invention. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are given to the same or similar components throughout the specification.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유량 제어를 통한 난방 관리 시스템을 간단히 나타낸 (a) 제1개념도 및 (b) 제2개념도이고, 도 2는 도 1의 난방 관리 시스템 중 데이터 측정부의 블록도이며, 도 3은 도 1의 난방 관리 시스템 중 측정 데이터 처리부의 블록도이다.1 is (a) a first conceptual diagram and (b) a second conceptual diagram simply illustrating a heating management system through flow control according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of a data measurement unit in the heating management system of FIG. and FIG. 3 is a block diagram of a measurement data processing unit in the heating management system of FIG. 1 .

이하에서는 도 1 내지 도 3을 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 유량 제어를 통한 난방 관리 시스템에 대해 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, a heating management system through flow control according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3 .

도 1을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 유량 제어를 통한 난방 관리 시스템(100, 이하 편의상 난방 관리 시스템이라 함)은 주거공간(110)에 형성되어 냉난방용 순환수를 공급하고 환수하는 순환관과 연결되어 공급 및 환수되는 순환수의 유량을 제어하여 난방을 관리하도록 형성된다.Referring to FIG. 1 , a heating management system 100 (hereinafter referred to as a heating management system for convenience) through flow control according to an embodiment of the present invention is formed in a residential space 110 to supply and return circulating water for heating and cooling. It is formed to manage heating by controlling the flow rate of circulating water connected to the pipe to be supplied and returned.

난방 관리 시스템(100)은 주거공간(110)으로 순환관을 통해 공급되는 순환수(A)의 온도를 제1온도 측정부(120a)에서 측정하고, 주거공간(110)에서 순환관으로 환수되는 순환수(B)의 온도를 제2온도 측정부(120b)에서 측정하며, 순환수(A)의 공급 유량을 제어하는 유량 조절 밸브 모듈(130)을 통해 유량을 제어하여 난방 열량을 제어하도록 형성되고, 주거공간(110)의 내부 및 외부에서 각각 환경 정보를 획득하는 환경 정보 측정 모듈(140a, 140b)을 포함할 수 있다.The heating management system 100 measures the temperature of the circulating water (A) supplied through the circulation pipe to the residential space 110 in the first temperature measuring unit 120a, and is returned to the circulation pipe in the residential space 110 . The temperature of the circulating water (B) is measured by the second temperature measuring unit (120b), and the flow rate is controlled through the flow control valve module 130 for controlling the supply flow rate of the circulating water (A) to control the amount of heating heat. and may include environmental information measurement modules 140a and 140b for acquiring environmental information from the inside and outside of the living space 110, respectively.

여기서, 도 1b에 도시된 바와 같이 제1온도 측정 모듈(120a), 제2온도 측정 모듈(120b), 유량 조절 밸브 모듈(130) 및 환경 정보 측정 모듈(140)은 데이터 측정부(200)를 형성하기 위한 구성일 수 있고, 데이터 측정부(200)는 측정 데이터 처리부(300)와 연결되어 측정 데이터를 측정 데이터 처리부(300)에 전달하도록 형성될 수 있다.Here, as shown in FIG. 1b , the first temperature measurement module 120a , the second temperature measurement module 120b , the flow control valve module 130 , and the environment information measurement module 140 include the data measurement unit 200 . For example, the data measurement unit 200 may be connected to the measurement data processing unit 300 to transmit measurement data to the measurement data processing unit 300 .

도 2에는 본 발명의 데이터 측정부(200)의 블록도가 도시되고 있다. 데이터 측정부(200)는 난방 관련 정보인 난방 정보 및 주거공간(110)의 내부와 외부의 정보를 포함하는 환경 정보를 획득하도록 형성된다. 이를 위해 데이터 측정부(200)는 도 1b 및 도 2에 도시된 바와 같이 제1온도 측정 모듈(120a), 제2온도 측정 모듈(120b), 유량 조절 밸브 모듈(130) 및 환경 정보 측정 모듈(140)을 포함하여 형성된다.2 is a block diagram of the data measuring unit 200 of the present invention. The data measuring unit 200 is configured to acquire environmental information including heating information, which is heating-related information, and information on the inside and outside of the residential space 110 . To this end, the data measurement unit 200 includes a first temperature measurement module 120a, a second temperature measurement module 120b, a flow control valve module 130 and an environment information measurement module ( 140) is formed.

제1온도 측정 모듈(120a)은 순환관의 공급측에 형성되며 순환수의 주거공간(110)으로의 유입 온도인 제1온도를 측정하도록 형성된다.The first temperature measurement module 120a is formed on the supply side of the circulation pipe and is formed to measure a first temperature that is the inflow temperature of the circulating water into the residential space 110 .

제2온도 측정 모듈(120b)은 순환관의 배수측에 형성되며 주거공간(110)을 통과한 순환수의 환수 온도인 제2온도를 측정하도록 형성된다.The second temperature measurement module 120b is formed on the drain side of the circulation pipe and is formed to measure the second temperature, which is the return temperature of the circulating water that has passed through the residential space 110 .

유량 조절 밸브 모듈(130)은 제1온도 측정 모듈(120a)과 제2온도 측정 모듈(120b) 사이에 형성되며, 순환수의 유량을 조절하고 통과 유량을 획득하도록 형성된다. 유량 조절 밸브 모듈(130)은 일 예로 비례식 제어를 위한 복합 밸브일 수 있다. The flow control valve module 130 is formed between the first temperature measurement module 120a and the second temperature measurement module 120b, and is configured to control the flow rate of the circulating water and obtain a passing flow rate. The flow control valve module 130 may be, for example, a complex valve for proportional control.

복합 밸브는 밸브 상류와 하류의 차압에 따라 유량이 변하지 않으면서 밸브를 통과하는 유량을 필요에 따라 제어할 수 있는 비례식 제어가 가능한 밸브를 지칭한다. 종래의 개폐식 밸브는 순환수를 공급 또는 중단하는 방식으로만 난방을 제어하였기 때문에 주거공간(110) 내부에 일정한 열량을 공급하기 어렵다는 문제점이 존재한다. 하지만, 본 발명에서 사용되는 복합 밸브는 밸브의 열림 정도를 사용자가 제어할 수 있기 때문에 난방이 필요한 공간에 원하는 양의 유량을 연속적으로 공급할 수 있는 구성을 가진다.Composite valve refers to a valve capable of proportional control that can control the flow rate through the valve as needed without changing the flow rate according to the differential pressure between the valve upstream and downstream. Since the conventional open/close valve controls heating only by supplying or stopping circulating water, there is a problem in that it is difficult to supply a constant amount of heat to the inside of the residential space 110 . However, the composite valve used in the present invention has a configuration that can continuously supply a desired amount of flow to a space requiring heating because the user can control the degree of opening of the valve.

또한, 복합 밸브의 열림 정도는 일 예로 복합 밸브에 가해지는 전압을 통해 제어될 수도 있다. 즉, 복합 밸브는 기 설정된 기준 전압들에 대응하는 열림 정도가 설정되어 있으며, 전압이 인가되면 복합 밸브는 해당 인가 전압에 대응하는 열림 정도로 밸브를 개방할 수 있기 때문에, 직접 유량을 측정하는 센서를 포함하지 않더라도 통과 유량을 획득할 수 있다. In addition, the degree of opening of the compound valve may be controlled through, for example, a voltage applied to the compound valve. That is, since the compound valve has an opening degree corresponding to preset reference voltages, and when a voltage is applied, the compound valve can open the valve with an opening degree corresponding to the applied voltage, so a sensor that directly measures the flow rate Even if it is not included, it is possible to obtain a through-flow rate.

여기서는 설명의 편의상 유량 조절 밸브 모듈에 포함되는 복합 밸브는 전압을 통해 제어될 수도 있다고 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 기 설정될 수 있는 변화 가능한 요인들을 다양하게 이용할 수도 있다.Here, it has been described that the composite valve included in the flow control valve module may be controlled through a voltage for convenience of description, but the present invention is not limited thereto and various preset variable factors may be used.

환경 정보 측정 모듈(140)은 주거공간(110)의 내부 환경 및 외부 환경을 획득하도록 형성된다. 환경 정보 측정 모듈(140)은 주거공간(110)의 내부 온도, 습도, 설계상 단열도, 창문 개폐 상태 및 난방 시간 중 어느 하나를 내부 환경으로 획득할 수 있다. 또, 환경 정보 측정 모듈(140)은 주거공간(110)의 외부 온도, 습도 및 날씨 중 어느 하나를 외부 환경으로 획득할 수도 있다.The environmental information measurement module 140 is configured to acquire the internal environment and the external environment of the residential space 110 . The environmental information measurement module 140 may acquire any one of the internal temperature, humidity, design insulation degree, window opening/closing state, and heating time of the residential space 110 as the internal environment. In addition, the environment information measurement module 140 may acquire any one of the external temperature, humidity, and weather of the residential space 110 as the external environment.

데이터 측정부(200)는 4개의 모듈에서 각각 획득된 제1온도, 제2온도, 통과 유량 및 환경 정보를 포함하는 측정 데이터를 생성하고, 생성한 측정 데이터를 후술되는 측정 데이터 처리부(300)로 전달한다.The data measurement unit 200 generates measurement data including the first temperature, the second temperature, the passing flow rate and the environment information obtained from each of the four modules, and transmits the generated measurement data to the measurement data processing unit 300 to be described later. transmit

측정 데이터 처리부(300)는 데이터 측정부(200)로부터 측정 데이터를 획득하고, 획득한 측정 데이터를 분석 처리하여 난방에 사용된 열량을 측정하도록 형성된다. 측정 데이터 처리부(300)는 이를 위해 도 3에 도시된 바와 같이 측정 데이터 획득 모듈(310), 사용 열량 연산 모듈(320), 난방 학습 모듈(330), 이상 상태 판단 모듈(340) 및 유량 제어 정보 생성 모듈(350)을 포함하도록 형성될 수 있다.The measurement data processing unit 300 is configured to obtain measurement data from the data measurement unit 200 , and analyze and process the obtained measurement data to measure the amount of heat used for heating. For this purpose, the measurement data processing unit 300 includes a measurement data acquisition module 310 , a heat quantity calculation module 320 , a heating learning module 330 , an abnormal state determination module 340 , and flow control information as shown in FIG. 3 . It may be formed to include the generating module 350 .

측정 데이터 획득 모듈(310)은 데이터 측정부(200)로부터 난방 정보 및 환경 정보를 포함하는 측정 데이터를 획득하기 위해 형성된다.The measurement data acquisition module 310 is configured to acquire measurement data including heating information and environment information from the data measurement unit 200 .

사용 열량 연산 모듈(320)은 난방 정보의 연산을 통해 난방에 사용된 열량을 획득하도록 형성된다. 사용 열량은 난방을 위해 사용된 열량으로서, 하기 수학식 1을 이용하여 획득될 수 있다.The amount of heat used calculation module 320 is configured to obtain the amount of heat used for heating through calculation of heating information. The amount of heat used is the amount of heat used for heating and may be obtained using Equation 1 below.

수학식 1Equation 1

Figure pat00013
Figure pat00013

(여기서,

Figure pat00014
: 단위 시간당 사용 열량,
Figure pat00015
: 단위 시간당 밸브를 통과한 체적유량,
Figure pat00016
: 순환수의 정적비열,
Figure pat00017
: 제1온도,
Figure pat00018
: 제2온도)(here,
Figure pat00014
: Calorie used per unit time,
Figure pat00015
: Volumetric flow rate through the valve per unit time,
Figure pat00016
: static specific heat of circulating water,
Figure pat00017
: first temperature,
Figure pat00018
: 2nd temperature)

수학식 1은 단위 시간 당 사용 열량을 획득하기 위한 식이다. 사용 열량 연산 모듈(320)은, 난방에 사용된 사용 열량을 획득하기 위해 유량 조절 밸브 모듈(130)에서 획득한 통과 유량, 제1온도 및 제2온도를 획득하고, 기 저장된 순환수의 정적비열을 더 획득한다. 이후, 사용 열량 연산 모듈(320)은 획득한 값을 상기 수학식 1에 대입하여 단위 시간 당 사용 열량을 획득할 수 있다.Equation 1 is an equation for obtaining the amount of heat used per unit time. The calorific value calculation module 320 obtains the passing flow rate, the first temperature, and the second temperature obtained from the flow control valve module 130 to obtain the amount of heat used for heating, and obtains the static specific heat of the pre-stored circulating water. get more Thereafter, the heat consumption calculation module 320 may obtain the amount of heat used per unit time by substituting the obtained value into Equation 1 above.

또, 사용 열량 연산 모듈(320)은 측정 데이터 획득 모듈(310)로부터 측정 데이터에 포함된 난방 시간을 획득하여 생성되는 적산값을 이용하여 사용 열량을 계산할 수 있다. 사용 열량 연산 모듈(320)은 수학식 1을 이용하여 획득한 단위 시간 당 사용 열량에 난방 시간을 곱함으로써 난방에 사용한 총 사용 열량을 획득할 수도 있다.In addition, the amount of heat used calculating module 320 may calculate the amount of heat used by using an integrated value generated by obtaining the heating time included in the measured data from the measured data obtaining module 310 . The amount of heat used calculating module 320 may obtain the total amount of heat used for heating by multiplying the amount of heat used per unit time obtained using Equation 1 by the heating time.

나아가 사용 열량 연산 모듈(320)은 실내 온도를 1도 증가시키기 위해 사용되는 열량인 측정 열량을 더 획득할 수도 있다. 이때, 측정 열량은 사용된 열량 뿐 아니라 해당 상황에서의 환경 정보를 포함할 수도 있다.Furthermore, the amount of heat calculation module 320 may further acquire a measured heat amount, which is the amount of heat used to increase the indoor temperature by 1 degree. In this case, the measured heat quantity may include not only the amount of heat used but also environmental information in the corresponding situation.

난방 학습 모듈(330)은 사용 열량과 환경 정보의 관계를 학습하기 위해 형성된다. 난방 학습 모듈(330)은 환경 정보에 따른 사용 열량의 변화를 확인하고 학습하여 후술되는 이상 상태 판단 모듈(340)에서 난방 이상 상태를 판단할 수 있도록 형성될 수 있다. The heating learning module 330 is formed to learn the relationship between the amount of heat used and the environmental information. The heating learning module 330 may be formed to determine the heating abnormal state in the abnormal state determination module 340 to be described later by checking and learning the change in the amount of heat used according to the environmental information.

난방 학습 모듈(330)은 환경정보로부터 주거공간(110)의 내부 온도와 외부 온도를 획득하고 두 온도 차이에 따른 난방 효율을 학습하여 학습 효율로 획득할 수 있다. 본 발명에서 난방 효율은 내부 온도를 1도 증가시키기 위해 사용되는 사용 열량으로 정의된다. 난방 효율은 일반적으로 내부 온도와 외부 온도의 차이에 따라서 달라질 뿐 아니라 내부 온도의 절대값에도 영향을 받는다. 따라서, 난방 효율을 획득하여 학습하기 위해 난방 학습 모듈(330)은 다양한 요인을 이용할 수 있다.The heating learning module 330 may acquire the internal temperature and the external temperature of the residential space 110 from the environmental information, learn heating efficiency according to the difference between the two temperatures, and obtain it as learning efficiency. In the present invention, heating efficiency is defined as the amount of heat used to increase the internal temperature by 1 degree. Heating efficiency generally depends not only on the difference between the internal temperature and the external temperature, but also on the absolute value of the internal temperature. Accordingly, the heating learning module 330 may use various factors to acquire and learn heating efficiency.

상술한 바와 같이 난방 학습 모듈(330)은 내부 온도와 외부 온도를 획득하여 난방 효율을 학습하는 과정에서 내부 온도 및 외부 온도를 주 요인(main factor)으로 사용할 수 있다. 또, 난방 학습 모듈(330)은 환경 정보 중 습도, 날씨, 난방 시간, 주거공간의 단열 효율 등을 보조 요인(sub factor)으로 사용하여 학습 효율의 정확도를 증가시킬 수도 있다.As described above, the heating learning module 330 may use the internal temperature and the external temperature as a main factor in the process of learning heating efficiency by acquiring the internal temperature and the external temperature. In addition, the heating learning module 330 may increase the accuracy of learning efficiency by using humidity, weather, heating time, insulation efficiency of a residential space, etc. as sub factors among environmental information.

이상 상태 판단 모듈(340)은 난방의 이상 상태를 판단하기 위해 형성된다. 이상 상태 판단 모듈(340)은 순환수의 온도, 순환관의 상태, 유량 조절 밸브 모듈(130)의 고장 등 난방에 직접적으로 영향을 주는 난방 기기에서의 이상 상태를 획득하여 기기 이상 정보를 생성할 수 있다. 또, 이상 상태 판단 모듈(340)은 거주공간(110)의 밀폐 정도 또는 단열 정도의 이상 상태인 환경 이상 정보를 생성할 수 있다.The abnormal state determination module 340 is formed to determine the abnormal state of heating. Abnormal state determination module 340 obtains an abnormal state in the heating device that directly affects heating, such as the temperature of the circulating water, the state of the circulation pipe, and the failure of the flow control valve module 130 to generate device abnormal information. can In addition, the abnormal state determination module 340 may generate environmental abnormality information that is an abnormal state of the sealing degree or the thermal insulation degree of the living space 110 .

기기 이상 정보는 난방 기기의 이상 상태가 의심된다는 정보를 포함하며, 환경 이상 정보는 난방 공간의 밀폐가 충분히 이루어지지 않아 열에너지가 외부로 새어 나간다는 정보를 포함한다.The device abnormality information includes information that an abnormal state of the heating device is suspected, and the environmental abnormality information includes information that thermal energy is leaked to the outside because the heating space is not sufficiently sealed.

이상 상태 판단 모듈(340)은 기기 이상 정보 및 환경 이상 정보를 생성하기 위해 난방 학습 모듈(330)로부터 학습 효율을 전달받는다. 학습 효율은 상술한 바와 같이 주 요인과 부 요인의 조합으로 해당 주거공간(110) 내에서 다양한 환경 조건에서의 난방 효율을 포함한다.The abnormal state determination module 340 receives learning efficiency from the heating learning module 330 to generate device abnormal information and environmental abnormal information. As described above, the learning efficiency includes heating efficiency in various environmental conditions within the corresponding residential space 110 as a combination of the main factor and the sub-factor.

여기서, 측정 데이터에 포함된 환경 정보에 해당하는 학습 효율이 실제 사용된 측정 효율과 차이가 나는 경우, 이상 상태 판단 모듈(340)은 난방이 효율적으로 이루어지지 않는 것으로 판단할 수 있다. 따라서, 이상 상태 판단 모듈(340)은 측정 효율과 학습 효율 중 어느 효율이 더 좋은지 확인하고 이상 상태를 판단할 수 있다.Here, when the learning efficiency corresponding to the environmental information included in the measurement data is different from the actually used measurement efficiency, the abnormal state determination module 340 may determine that heating is not performed efficiently. Accordingly, the abnormal state determination module 340 may determine which of the measurement efficiency and the learning efficiency is better and determine the abnormal state.

측정 효율이 학습 효율보다 좋은 경우는 측정 값에 오차가 존재하거나 과다 열량이 공급되는 경우일 수 있다. 따라서 이 경우, 이상 상태 판단 모듈(340)은 유량 조절 밸브 모듈(130)을 이용한 유량 제어가 제대로 이루어지지 않거나, 제1온도 측정 모듈(120a) 또는 제2온도 측정 모듈(120b)의 측정 값에 오류가 발생했을 가능성이 존재하기 때문에 기기 이상 정보를 생성할 수 있다.When the measurement efficiency is better than the learning efficiency, there may be an error in the measurement value or an excessive amount of heat is supplied. Therefore, in this case, the abnormal state determination module 340 does not properly control the flow rate using the flow rate control valve module 130, or the measured value of the first temperature measurement module 120a or the second temperature measurement module 120b. Since there is a possibility that an error has occurred, it is possible to generate device anomaly information.

또, 측정 효율이 학습 효율보다 나쁜 경우는 난방 공간의 창문이 열려 있다거나 냉방 장치가 작동하고 있는 등 내부 온도를 감소시키는 요인이 존재하는 경우일 수 있다. 따라서 이 경우, 이상 상태 판단 모듈(340)은 난방 공간의 밀폐가 충분히 이루어지지 않은 것으로 판단하고 환경 이상 정보를 생성할 수도 있다.In addition, when the measurement efficiency is worse than the learning efficiency, it may be a case in which a factor reducing the internal temperature exists, such as an open window of a heating space or an operation of an air conditioner. Therefore, in this case, the abnormal state determination module 340 may determine that the sealing of the heating space is not sufficiently performed and may generate environmental abnormality information.

유량 제어 정보 생성 모듈(350)은 순환수의 통과 유량을 조절할 수 있는 유량 제어 정보를 생성하기 위해 형성된다. 유량 제어 정보는 유량 조절 밸브 모듈(130)로 전달되어 순환수의 통과 유량을 조절하도록 형성되며, 유량 조절 밸브 모듈(130)의 비례식 제어를 수행하도록 할 수 있다.The flow control information generation module 350 is formed to generate flow control information capable of adjusting the flow rate of the circulating water. The flow control information is transmitted to the flow control valve module 130 to control the flow rate passing through the circulating water, and it is possible to perform proportional control of the flow control valve module 130 .

한편, 본 발명의 일 실시예에서 유량 제어 정보 생성 모듈(350)은 외부에서 입력되는 모드에 따라 서로 다른 유량 제어 정보를 생성할 수 있다. 외부에서 입력되는 모드는 수동 모드 또는 자동 모드 일 수 있다.Meanwhile, in an embodiment of the present invention, the flow control information generating module 350 may generate different flow control information according to an externally input mode. The mode input from the outside may be a manual mode or an automatic mode.

수동 모드는 외부에서 사용자가 임의로 설정한 값에 대응하는 유량을 공급하도록 형성되는 모드이다. 유량 제어 정보 생성 모듈(350)은 사용자가 특정 온도 값 또는 난방 시간을 설정하여 수동 모드를 선택하면, 설정한 온도 값에 도달할 때까지 또는 난방 시간동안 유량 조절 밸브를 개방하도록 유량 제어 정보를 생성한다.The manual mode is a mode configured to supply a flow rate corresponding to a value arbitrarily set by a user from the outside. The flow control information generating module 350 generates flow control information to open the flow control valve until the set temperature value is reached or during the heating time when the user selects the manual mode by setting a specific temperature value or heating time do.

자동 모드는 기 설정된 조건 또는 학습 결과에 따라 유량을 공급하도록 형성되는 모드이다. 유량 제어 정보 생성 모듈(350)은 사용자가 자동 모드를 선택하면, 자동 모드에 기 설정된 조건을 만족하도록 유량 조절 밸브의 개폐 정도, 개폐 시간 등을 조절할 수 있는 유량 제어 정보를 생성한다. 또, 유량 제어 정보 생성 모듈(350)은, 기 설정된 조건이 아닌 사용자의 난방 패턴을 학습한 학습 결과를 이용하여 유량을 공급하도록 유량 제어 정보를 생성할 수도 있다.The automatic mode is a mode configured to supply a flow rate according to a preset condition or a learning result. When the user selects an automatic mode, the flow control information generating module 350 generates flow control information capable of adjusting the opening/closing degree, opening/closing time, etc. of the flow control valve to satisfy preset conditions in the automatic mode. In addition, the flow control information generation module 350 may generate flow control information to supply a flow rate by using a learning result of learning a user's heating pattern rather than a preset condition.

난방 학습 모듈(330)은 난방 효율 외에도 난방 온도, 주기, 시간, 환경 정보 등 복수개의 인자를 이용하여 학습된 난방 정보를 생성할 수 있다. 학습된 난방 정보는 사용자의 난방 패턴을 예측하는데 사용될 수 있으며, 사용자가 난방 모드를 자동으로 설정하는 경우, 유량 제어 정보 생성 모듈(350)은 학습된 난방 정보를 전달 받아 사용자의 난방 패턴에 따라 유량 조절 밸브 모듈(130)을 제어할 수 있는 유량 제어 정보를 생성할 수도 있다.In addition to heating efficiency, the heating learning module 330 may generate learned heating information by using a plurality of factors such as heating temperature, period, time, and environmental information. The learned heating information may be used to predict the user's heating pattern, and when the user automatically sets the heating mode, the flow control information generating module 350 receives the learned heating information and receives the learned heating information to determine the flow rate according to the user's heating pattern. It is also possible to generate flow control information capable of controlling the control valve module 130 .

한편, 도 4 내지 도 6에는 본 발명의 난방 관리 시스템을 이용한 난방 관리 방법이 나타나고 있다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유량 제어를 이용한 난방 관리 방법을 나타낸 순서도이고, 도 5는 도 4의 난방 정보 및 환경 정보를 획득하는 단계를 보다 상세히 나타낸 순서도이며, 도 6은 도 4의 난방에 사용된 사용 열량을 연산하는 단계를 보다 상세히 나타낸 순서도이다.Meanwhile, a heating management method using the heating management system of the present invention is shown in FIGS. 4 to 6 . 4 is a flowchart illustrating a heating management method using flow rate control according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a flowchart illustrating in more detail the step of obtaining heating information and environmental information of FIG. 4 , and FIG. It is a flowchart showing in more detail the step of calculating the amount of heat used for heating.

도 4를 참고하면, 본 발명의 난방 관리 시스템을 이용하는 유량 제어를 이용한 난방 관리 방법(400)은 난방 정보 및 환경 정보를 획득하는 단계(S410) 및 난방 정보 및 환경 정보를 이용하여 난방에 사용된 사용 열량을 연산하는 단계(S420)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the heating management method 400 using flow control using the heating management system of the present invention includes a step of obtaining heating information and environmental information (S410) and heating information and environmental information used for heating. It may include calculating the amount of heat used (S420).

먼저, 본 발명은 난방 관리 시스템을 이용하여 난방 정보 및 환경 정보를 획득한다(단계 S410). 이를 위해 단계 S410은 도 5에 도시된 바와 같이 순환수의 유입 온도인 제1온도를 측정하는 단계(S411), 순환수의 환수 온도인 제2온도를 측정하는 단계(S412), 순환수의 통과 유량을 획득하는 단계(S413) 및 주거공간 내부 정보 및 외부 정보를 측정하는 단계(S414)를 포함할 수 있다.First, the present invention obtains heating information and environmental information using a heating management system (step S410). To this end, as shown in FIG. 5, step S410 is a step of measuring a first temperature that is the inlet temperature of circulating water (S411), a step of measuring a second temperature that is a return temperature of circulating water (S412), and the passage of circulating water. It may include a step (S413) of obtaining a flow rate and a step (S414) of measuring internal information and external information of the residential space.

단계 S411에서는 순환수의 유입 온도인 제1온도를 측정한다. 단계 S411은 순환수의 주거공간으로의 유입 온도인 제1온도를 측정할 수 있다.In step S411, a first temperature that is an inflow temperature of the circulating water is measured. Step S411 may measure a first temperature, which is an inflow temperature of the circulating water into the residential space.

단계 S412에서는 주거공간을 통과한 순환수의 환수 온도인 제2온도를 측정할 수 있다.In step S412, a second temperature that is a return temperature of the circulating water that has passed through the residential space may be measured.

단계 S413에서는 순환수의 유량을 조절하고 통과 유량을 획득할 수 있다. 이를 위해 단계 S413은 일 예로 비례식 제어를 위한 복합 밸브를 이용할 수 있다. 복합 밸브는 밸브 상류와 하류의 차압에 따라 유량이 변하지 않으면서 밸브를 통과하는 유량을 필요에 따라 제어할 수 있는 비례식 제어가 가능한 밸브를 지칭한다. 종래의 개폐식 밸브는 순환수를 공급 또는 중단하는 방식으로만 난방을 제어하였기 때문에 주거공간 내부에 일정한 열량을 공급하기 어렵다는 문제점이 존재한다. 하지만, 본 발명에서 사용되는 복합 밸브는 밸브의 열림 정도를 사용자가 제어할 수 있기 때문에 난방이 필요한 공간에 원하는 양의 유량을 연속적으로 공급할 수 있는 구성을 가진다.In step S413, the flow rate of the circulating water may be adjusted and a passing flow rate may be obtained. For this, step S413 may use a compound valve for proportional control, for example. Composite valve refers to a valve capable of proportional control that can control the flow rate through the valve as needed without changing the flow rate according to the differential pressure between the valve upstream and downstream. Since the conventional open/close valve controls heating only by supplying or stopping circulating water, there is a problem in that it is difficult to supply a constant amount of heat to the interior of the residential space. However, the composite valve used in the present invention has a configuration that can continuously supply a desired amount of flow to a space requiring heating because the user can control the degree of opening of the valve.

또한, 복합 밸브의 열림 정도는 일 예로 복합 밸브에 가해지는 전압을 통해 제어될 수도 있다. 즉, 복합 밸브는 기 설정된 기준 전압들에 대응하는 열림 정도가 설정되어 있으며, 전압이 인가되면 복합 밸브는 해당 인가 전압에 대응하는 열림 정도로 밸브를 개방할 수 있기 때문에, 직접 유량을 측정하는 센서를 포함하지 않더라도 통과 유량을 획득할 수 있다. In addition, the degree of opening of the compound valve may be controlled through, for example, a voltage applied to the compound valve. That is, since the compound valve has an opening degree corresponding to preset reference voltages, and when a voltage is applied, the compound valve can open the valve with an opening degree corresponding to the applied voltage, so a sensor that directly measures the flow rate Even if it is not included, it is possible to obtain a through-flow rate.

여기서는 설명의 편의상 유량 조절 밸브 모듈에 포함되는 복합 밸브는 전압을 통해 제어될 수도 있다고 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 기 설정될 수 있는 변화 가능한 요인들을 다양하게 이용할 수도 있다.Here, it has been described that the composite valve included in the flow control valve module may be controlled through a voltage for convenience of description, but the present invention is not limited thereto and various preset variable factors may be used.

마지막으로 단계 S414에서는 주거공간의 내부 정보 및 외부 정보를 측정한다. 단계 S414는 주거공간의 내부 온도, 습도, 설계상 단열도, 창문 개폐 상태 및 난방 시간 중 어느 하나를 내부 환경으로 획득할 수 있다. 또, 주거공간의 외부 온도, 습도 및 날씨 중 어느 하나를 외부 환경으로 획득할 수도 있다.Finally, in step S414, internal information and external information of the residential space are measured. In step S414, any one of the internal temperature, humidity, design insulation degree, window opening/closing state, and heating time of the residential space may be acquired as the internal environment. In addition, any one of external temperature, humidity, and weather of the residential space may be acquired as the external environment.

단계 S410을 이용하여 난방 정보 및 환경 정보를 획득하면, 본 발명의 유량 제어를 이용한 난방 관리 방법(400)은 다음으로 단계 S420, 난방 정보 및 환경 정보를 이용하여 난방에 사용된 사용 열량을 계산하는 단계를 수행한다. 여기서, 난방 정보는 단계 S411 내지 S413에서 획득한 제1온도, 제2온도 및 통과 유량을 포함할 수 있으며 환경 정보는 단계 S414에서 획득한 내부 환경 및 외부 환경을 포함할 수 있다.When heating information and environmental information are obtained by using step S410, the heating management method 400 using flow control of the present invention is next to step S420, calculating the amount of heat used for heating using the heating information and environmental information. Follow the steps. Here, the heating information may include the first temperature, the second temperature, and the flow rate obtained in steps S411 to S413, and the environment information may include the internal environment and the external environment obtained in step S414.

단계 S420에서는 단계 S410에서 획득한 난방 정보 및 환경 정보를 이용하여 난방에 사용된 열량을 계산한다. 이를 위해 단계 S420은 난방 정보의 연산을 통해 난방에 사용된 열량을 획득하는 단계(S421), 사용 열량과 환경 정보의 관계를 학습하여 학습 효율을 획득하는 단계(S422), 난방의 이상 상태를 판단하는 단계(S423) 및 유량을 제어하는 정보인 유량 제어 정보를 생성하는 단계(S424)를 포함할 수 있다.In step S420, the amount of heat used for heating is calculated using the heating information and the environment information obtained in step S410. To this end, step S420 is a step of obtaining the amount of heat used for heating through calculation of heating information (S421), a step of learning the relationship between the amount of heat used and environmental information to obtain learning efficiency (S422), and determining an abnormal state of heating and generating flow control information, which is information for controlling the flow rate (S424).

단계 S421에서는 단계 S410에서 측정한 난방 정보 및 환경 정보를 전달받아 난방에 사용된 열량을 계산한다. 단계 S421은 난방 정보의 연산을 통해 난방에 사용된 열량을 획득할 수 있다. 사용 열량은 난방을 위해 사용된 열량으로서, 하기 수학식 2를 이용하여 획득될 수 있다.In step S421, the amount of heat used for heating is calculated by receiving the heating information and environmental information measured in step S410. In step S421, the amount of heat used for heating may be obtained through calculation of heating information. The amount of heat used is the amount of heat used for heating, and may be obtained using Equation 2 below.

수학식 2Equation 2

Figure pat00019
Figure pat00019

(여기서,

Figure pat00020
: 단위 시간당 사용 열량,
Figure pat00021
: 단위 시간당 밸브를 통과한 체적유량,
Figure pat00022
: 순환수의 정적비열,
Figure pat00023
: 제1온도,
Figure pat00024
: 제2온도)(here,
Figure pat00020
: Calorie used per unit time,
Figure pat00021
: Volumetric flow rate through the valve per unit time,
Figure pat00022
: static specific heat of circulating water,
Figure pat00023
: first temperature,
Figure pat00024
: 2nd temperature)

수학식 2는 단위 시간 당 사용 열량을 획득하기 위한 식이다. 단계 S421은 난방에 사용된 사용 열량을 획득하기 위해 단계 S411에서 획득한 제1온도, 단계 S412에서 획득한 제2온도 및 단계 S413에서 획득한 통과 유량을 획득하고, 기 저장된 순환수의 정적비열을 더 획득한다. 이후, 단계 S421은 획득한 값을 상기 수학식 2에 대입하여 단위 시간 당 사용 열량을 획득할 수 있다.Equation 2 is an equation for obtaining the amount of heat used per unit time. In step S421, the first temperature obtained in step S411, the second temperature obtained in step S412, and the flow rate obtained in step S413 are obtained to obtain the amount of heat used for heating, and the static specific heat of the pre-stored circulating water is obtained. get more Thereafter, in step S421, the amount of heat used per unit time may be obtained by substituting the obtained value into Equation 2 above.

또, 단계 S421은 단계 S414로부터 난방 시간을 더 획득하여 사용 열량을 계산할 수 있다. 단계 S421은 수학식 2를 이용하여 획득한 단위 시간 당 사용 열량에 난방 시간을 곱함으로써 난방에 사용한 총 사용 열량을 획득할 수도 있다.In addition, in step S421, the heating time may be further obtained from step S414 to calculate the amount of heat used. In step S421, the total amount of heat used for heating may be obtained by multiplying the amount of heat used per unit time obtained using Equation 2 by the heating time.

나아가 단계 S421은 실내 온도를 1도 증가시키기 위해 사용되는 열량인 측정 열량을 더 획득할 수도 있다. 이때, 측정 열량은 사용된 열량 뿐 아니라 해당 상황에서의 환경 정보를 포함할 수도 있다.Furthermore, step S421 may further acquire a measured heat amount, which is a heat amount used to increase the room temperature by 1 degree. In this case, the measured heat quantity may include not only the amount of heat used but also environmental information in the corresponding situation.

다음으로 단계 S422에서는 사용 열량과 환경 정보의 관계를 학습하여 학습 효율을 획득한다. 단계 S422는 사용 열량과 환경 정보의 관계를 학습하기 위해 형성된다. 단계 S422는 환경 정보에 따른 사용 열량의 변화를 확인하고 학습하여 후술되는 단계 S423에서 난방 이상 상태를 판단할 수 있도록 형성될 수 있다.Next, in step S422, learning efficiency is obtained by learning the relationship between the amount of heat used and the environmental information. Step S422 is formed to learn the relationship between the amount of heat used and the environmental information. Step S422 may be configured to determine a heating abnormality state in step S423 to be described later by checking and learning a change in the amount of heat used according to the environmental information.

단계 S422는 환경 정보로부터 주거공간의 내부 온도와 외부 온도를 획득하고 두 온도 차이에 따른 난방 효율을 학습하여 학습 효율로 획득한다. 본 발명에서 난방 효율은 내부 온도를 1도 증가시키기 위해 사용되는 사용 열량으로 정의된다. 난방 효율은 일반적으로 내부 온도와 외부 온도의 차이에 따라서 달라질 뿐 아니라 내부 온도의 절대값에도 영향을 받는다. 따라서, 난방 효율을 획득하여 학습하기 위해 단계 S422는 다양한 요인을 이용할 수 있다.Step S422 acquires the internal temperature and the external temperature of the residential space from the environmental information, learns the heating efficiency according to the difference between the two temperatures, and acquires it as the learning efficiency. In the present invention, heating efficiency is defined as the amount of heat used to increase the internal temperature by 1 degree. Heating efficiency generally depends not only on the difference between the internal temperature and the external temperature, but also on the absolute value of the internal temperature. Therefore, in order to acquire and learn heating efficiency, step S422 may use various factors.

상술한 바와 같이 단계 S422는 내부 온도와 외부 온도를 획득하여 난방 효율을 학습하는 과정에서 내부 온도와 외부 온도를 주 요인(main factor)으로 사용할 수 있다. 또, 단계 S422는 환경 정보 중 습도, 날씨, 난방 시간, 주거공간의 단열 효율 등을 보조 요인(sub factor)으로 사용하여 학습 효율의 정확도를 증가시킬 수도 있다.As described above, in step S422, the internal temperature and the external temperature may be used as main factors in the process of learning heating efficiency by acquiring the internal temperature and the external temperature. In addition, in step S422, the accuracy of learning efficiency may be increased by using humidity, weather, heating time, insulation efficiency of a residential space, etc. as sub factors among environmental information.

다음으로, 단계 S423은 난방의 이상 상태를 판단한다. 단계 S423은 난방의 이상 상태를 판단하기 위해 형성된다. 단계 S423은 순환수의 온도, 순환관의 상태, 유량 조절 밸브 모듈의 고장 등 난방에 직접적으로 영향을 주는 난방 기기에서의 이상 상태를 획득하여 기기 이상 정보를 생성할 수 있다. 또, 단계 S423은 거주공간의 밀폐 정도 또는 단열 정도의 이상 상태인 환경 이상 정보를 생성할 수 있다.Next, step S423 determines the abnormal state of heating. Step S423 is formed to determine an abnormal state of heating. Step S423 may generate device abnormality information by acquiring an abnormal state in the heating device that directly affects heating, such as the temperature of the circulating water, the state of the circulation pipe, and the failure of the flow control valve module. In addition, step S423 may generate environmental abnormality information that is an abnormal state of the sealing degree or the thermal insulation degree of the living space.

기기 이상 정보는 난방 기기의 이상 상태가 의심된다는 정보를 포함하며, 환경 이상 정보는 난방 공간의 밀폐가 충분히 이루어지지 않아 열에너지가 외부로 새어 나간다는 정보를 포함한다.The device abnormality information includes information that an abnormal state of the heating device is suspected, and the environmental abnormality information includes information that thermal energy is leaked to the outside because the heating space is not sufficiently sealed.

단계 S423은 기기 이상 정보 및 환경 이상 정보를 생성하기 위해 단계 S422로부터 학습 효율을 전달받는다. 학습 효율은 상술한 바와 같이 주 요인과 부 요인의 조합으로 해당 주거공간 내에서 다양한 환경 조건에서의 난방 효율을 포함한다.In step S423, learning efficiency is transferred from step S422 to generate device abnormality information and environmental abnormality information. As described above, the learning efficiency includes heating efficiency in various environmental conditions within the corresponding residential space as a combination of the main factor and the sub-factor.

여기서, 측정 데이터에 포함된 환경 정보에 해당하는 학습 효율이 실제 사용된 측정 효율과 차이가 나는 경우, 단계 S423은 난방이 효율적으로 이루어지지 않는 것으로 판단할 수 있다. 따라서, 단계 S423은 측정 효율과 학습 효율 중 어느 효율이 더 좋은지 확인하고 이상 상태를 판단할 수 있다.Here, when the learning efficiency corresponding to the environmental information included in the measurement data is different from the actually used measurement efficiency, in step S423 it may be determined that the heating is not performed efficiently. Accordingly, in step S423, it is possible to determine which of the measurement efficiency and the learning efficiency is better and determine the abnormal state.

측정 효율이 학습 효율보다 좋은 경우는 측정 값에 오차가 존재하거나 과다 열량이 공급되는 경우일 수 있다. 따라서 이 경우, 단계 S423은 유량 조절 밸브 모듈을 이용한 유량 제어가 제대로 이루어지지 않거나, 단계 S411 또는 단계 S412에서 획득한 측정 값에 오류가 발생했을 가능성이 존재하기 때문에 기기 이상 정보를 생성할 수 있다.When the measurement efficiency is better than the learning efficiency, there may be an error in the measurement value or an excessive amount of heat is supplied. Therefore, in this case, in step S423, there is a possibility that the flow rate control using the flow control valve module is not properly performed or an error has occurred in the measured value obtained in step S411 or S412. Therefore, device abnormality information may be generated.

또, 측정 효율이 학습 효율보다 나쁜 경우는 난방 공간의 창문이 열려 있다거나 냉방 장치가 작동하고 있는 등 내부 온도를 감소시키는 요인이 존재하는 경우일 수 있다. 따라서 이 경우, 단계 S423은 순환수를 이용한 난방 공간의 밀폐가 충분히 이루어지지 않은 것으로 판단하고 환경 이상 정보를 생성할 수도 있다.In addition, when the measurement efficiency is worse than the learning efficiency, it may be a case in which a factor reducing the internal temperature exists, such as an open window of a heating space or an operation of an air conditioner. Therefore, in this case, in step S423, it is determined that the sealing of the heating space using the circulating water is not sufficiently performed, and environmental abnormality information may be generated.

마지막으로 단계 S424에서는 순환수의 통과 유량을 조절할 수 있는 유량 제어 정보를 생성할 수 있다. 유량 제어 정보는 유량 조절 밸브 모듈로 전달되어 순환수의 통과 유량을 조절하도록 형성되며, 유량 조절 밸브 모듈의 비례식 제어를 수행하도록 할 수 있다.Finally, in step S424, it is possible to generate flow control information for controlling the flow rate of the circulating water passing through. The flow control information is transmitted to the flow control valve module to adjust the flow rate passing through the circulating water, and to perform proportional control of the flow control valve module.

한편, 본 발명의 일 실시예에서 단계 S424는 외부에서 입력되는 모드에 따라 서로 다른 유량 제어 정보를 생성할 수 있다. 외부에서 입력되는 모드는 수동 모드 또는 자동 모드 일 수 있다.Meanwhile, in an embodiment of the present invention, step S424 may generate different flow control information according to a mode input from the outside. The mode input from the outside may be a manual mode or an automatic mode.

수동 모드는 외부에서 사용자가 임의로 설정한 값에 대응하는 유량을 공급하도록 형성되는 모드이다. 단계 S424는 사용자가 특정 온도 값 또는 난방 시간을 설정하여 수동 모드를 선택하면, 설정한 온도 값에 도달할 때까지 또는 난방 시간동안 유량 조절 밸브를 개방하도록 유량 제어 정보를 생성한다.The manual mode is a mode configured to supply a flow rate corresponding to a value arbitrarily set by a user from the outside. In step S424, when the user selects the manual mode by setting a specific temperature value or heating time, the flow control information is generated to open the flow control valve until the set temperature value is reached or during the heating time.

자동 모드는 기 설정된 조건 또는 학습 결과에 따라 유량을 공급하도록 형성되는 모드이다. 단계 S424는 사용자가 자동 모드를 선택하면, 자동 모드에 기 설정된 조건을 만족하도록 유량 조절 밸브의 개폐 정도, 개폐 시간 등을 조절할 수 있는 유량 제어 정보를 생성한다. 또, 단계 S424는 기 설정된 조건이 아닌 사용자의 난방 패턴을 학습한 학습 결과를 이용하여 유량을 공급하도록 유량 제어 정보를 생성할 수도 있다.The automatic mode is a mode configured to supply a flow rate according to a preset condition or a learning result. In step S424, when the user selects the automatic mode, flow control information is generated that can adjust the opening/closing degree and the opening/closing time of the flow control valve to satisfy the conditions set in the automatic mode. In addition, in step S424, the flow rate control information may be generated to supply the flow rate by using the learning result of learning the user's heating pattern rather than the preset condition.

단계 S442에서는 난방 효율 외에도 난방 온도, 주기, 시간, 환경 정보 등 복수개의 인자를 이용하여 학습된 난방 정보를 생성할 수 있다. 학습된 난방 정보는 사용자의 난방 패턴을 예측하는데 사용될 수 있으며, 사용자가 난방 모드를 자동으로 설정하는 경우, 단계 S424는 학습된 난방 정보를 전달 받아 사용자의 난방 패턴에 따라 유량 조절 밸브 모듈을 제어할 수 있는 유량 제어 정보를 생성할 수도 있다.In step S442, in addition to heating efficiency, the learned heating information may be generated using a plurality of factors such as heating temperature, period, time, and environmental information. The learned heating information may be used to predict the user's heating pattern, and when the user automatically sets the heating mode, step S424 receives the learned heating information to control the flow control valve module according to the user's heating pattern. It is also possible to generate flow control information that can be used.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.Although one embodiment of the present invention has been described above, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented herein, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention can add components within the scope of the same spirit. , changes, deletions, additions, etc. may easily suggest other embodiments, but this will also fall within the scope of the present invention.

100: 유량 제어를 통한 난방 관리 시스템
110: 주거공간
120a: 제1온도 측정 모듈
120b: 제2온도 측정 모듈
130: 유량 조절 밸브 모듈
140a: 내부 환경 정보 측정 모듈
140b: 외부 환경 정보 측정 모듈
200: 데이터 측정부
300: 측정 데이터 처리부
310: 측정 데이터 획득 모듈
320: 사용 열량 연산 모듈
330: 난방 학습 모듈
340: 이상 상태 판단 모듈
350: 유량 제어 정보 생성 모듈
100: heating management system through flow control
110: residential space
120a: first temperature measurement module
120b: second temperature measurement module
130: flow control valve module
140a: internal environmental information measurement module
140b: external environment information measurement module
200: data measurement unit
300: measurement data processing unit
310: measurement data acquisition module
320: used calorie calculation module
330: heating learning module
340: abnormal state determination module
350: flow control information generation module

Claims (18)

주거공간에 형성되어 냉난방용 순환수를 공급하고 환수하는 순환관을 이용하여 난방을 수행하는 유량 제어를 통한 난방 관리 시스템에 있어서,
상기 난방 관련 정보인 난방 정보 및 상기 주거공간의 내부와 외부의 정보를 포함하는 환경 정보를 획득하도록 형성되는 데이터 측정부; 및
상기 난방 정보 및 상기 환경 정보를 전달받아 처리하여 상기 난방에 사용된 열량을 측정하도록 형성되는 측정 데이터 처리부;를 포함하며,
상기 측정 데이터 처리부는, 상기 순환관을 통과하는 유량을 제어하도록 형성되는 유량 제어를 통한 난방 관리 시스템.
In a heating management system through flow rate control that is formed in a residential space and performs heating using a circulation pipe that supplies and returns circulating water for heating and cooling,
a data measuring unit configured to acquire environmental information including heating information, which is the heating-related information, and information on the inside and outside of the residential space; and
a measurement data processing unit configured to receive and process the heating information and the environmental information to measure the amount of heat used for the heating;
The measurement data processing unit, heating management system through the flow rate control is formed to control the flow rate passing through the circulation pipe.
제 1항에 있어서,
상기 데이터 측정부는,
상기 순환관 중 상기 순환수가 공급되는 유입측에 형성되어 상기 순환수의 유입 온도인 제1온도를 측정하도록 형성되는 제1온도 측정 모듈;
상기 순환관 중 상기 순환수가 환수되는 환수측에 형성되어 상기 순환수의 환수 온도인 제2온도를 측정하도록 형성되는 제2온도 측정 모듈;
상기 제1온도 측정 모듈 및 상기 제2온도 측정 모듈 사이에 형성되어 상기 순환수의 통과 유량을 조절하고 상기 통과 유량을 획득하는 유량 조절 밸브 모듈; 및
상기 환경 정보를 획득하도록 형성되는 환경 정보 측정 모듈;을 포함하는 유량 제어를 통한 난방 관리 시스템.
The method of claim 1,
The data measurement unit,
a first temperature measuring module formed on an inlet side of the circulation pipe to which the circulating water is supplied to measure a first temperature that is an inlet temperature of the circulating water;
a second temperature measuring module formed on a return side of the circulation pipe to which the circulating water is exchanged to measure a second temperature that is a return temperature of the circulating water;
a flow rate control valve module formed between the first temperature measurement module and the second temperature measurement module to control the flow rate of the circulating water and obtain the flow rate; and
Heating management system through flow rate control comprising a; environmental information measurement module configured to obtain the environmental information.
제 2항에 있어서,
상기 측정 데이터 처리부는,
상기 데이터 측정부로부터 상기 난방 정보 및 상기 환경 정보를 획득하는 측정 데이터 획득 모듈;
상기 난방 정보의 연산을 통해 상기 난방에 사용된 열량을 획득하는 사용 열량 연산 모듈;
상기 사용 열량과 상기 환경 정보의 관계를 학습하는 난방 학습 모듈;
상기 난방의 이상 상태를 판단하는 이상 상태 판단 모듈; 및
상기 유량 조절 밸브 모듈을 제어하여 상기 순환수의 통과 유량을 조절할 수 있도록 상기 유량을 제어하는 정보인 유량 제어 정보를 생성하는 유량 제어 정보 생성 모듈;을 포함하는 유량 제어를 통한 난방 관리 시스템.
3. The method of claim 2,
The measurement data processing unit,
a measurement data acquisition module configured to acquire the heating information and the environment information from the data measurement unit;
a used calorie calculation module for obtaining the amount of heat used for heating through calculation of the heating information;
a heating learning module for learning the relationship between the amount of heat used and the environmental information;
an abnormal state determination module for determining an abnormal state of the heating; and
Heating management system through flow control comprising a; flow control information generating module for controlling the flow rate control valve module to generate flow control information that is information for controlling the flow rate so as to adjust the flow rate of the circulating water.
제 3항에 있어서,
상기 사용 열량 연산 모듈은, 상기 제1온도, 상기 제2온도 및 상기 통과 유량을 이용하여 상기 사용 열량을 연산하며 하기 수학식 1로 표현되는 유량 제어를 통한 난방 관리 시스템.
수학식 1
Figure pat00025

(여기서,
Figure pat00026
: 단위 시간당 사용 열량,
Figure pat00027
: 단위 시간당 밸브를 통과한 체적유량,
Figure pat00028
: 순환수의 정적비열,
Figure pat00029
: 제1온도,
Figure pat00030
: 제2온도)
4. The method of claim 3,
The heat usage calculation module calculates the heat usage by using the first temperature, the second temperature, and the passing flow rate, and a heating management system through flow rate control expressed by Equation 1 below.
Equation 1
Figure pat00025

(here,
Figure pat00026
: Calorie used per unit time,
Figure pat00027
: Volumetric flow rate through the valve per unit time,
Figure pat00028
: static specific heat of circulating water,
Figure pat00029
: first temperature,
Figure pat00030
: 2nd temperature)
제 3항에 있어서,
상기 난방 학습 모듈은,
상기 환경 정보로부터 상기 주거공간의 상기 내부의 온도 및 상기 외부의 온도를 각각 획득하고, 상기 내부 온도 및 상기 외부 온도에 따른 상기 난방의 효율을 학습하여 학습 효율을 획득하도록 형성되는 유량 제어를 통한 난방 관리 시스템.
4. The method of claim 3,
The heating learning module,
Heating through flow control that is formed to obtain learning efficiency by acquiring the internal temperature and the external temperature of the residential space from the environmental information, respectively, and learning the heating efficiency according to the internal temperature and the external temperature management system.
제 5항에 있어서,
상기 난방 학습 모듈은,
상기 환경 정보 중 습도, 날씨, 온도 차, 난방 시간, 상기 주거공간의 단열 효율 중 적어도 하나의 보조 요인을 더 이용하여 상기 학습 효율을 획득하도록 형성되는 유량 제어를 통한 난방 관리 시스템.
6. The method of claim 5,
The heating learning module,
A heating management system through flow control configured to acquire the learning efficiency by further using at least one auxiliary factor among humidity, weather, temperature difference, heating time, and insulation efficiency of the residential space among the environmental information.
제 5항에 있어서,
상기 이상 상태 판단 모듈은,
상기 학습 효율과 상기 사용 열량 연산 모듈에서 더 획득한 측정 효율을 이용하여 기 설정된 오차값 이상의 차이가 발생하는 경우 상기 이상 상태로 판단하는 유량 제어를 통한 난방 관리 시스템.
6. The method of claim 5,
The abnormal state determination module,
A heating management system through flow rate control that determines the abnormal state when a difference greater than or equal to a preset error value occurs using the learning efficiency and the measurement efficiency further obtained from the heat consumption calculation module.
제 7항에 있어서,
상기 이상 상태 판단 모듈은, 상기 이상 상태로 판단하는 경우, 상기 거주공간의 환기 상태를 점검하거나 상기 데이터 측정부의 검사를 요청하는 이상 신호를 생성하는 유량 제어를 통한 난방 관리 시스템.
8. The method of claim 7,
When the abnormal state determination module is determined to be the abnormal state, the heating management system through flow rate control checks the ventilation state of the living space or generates an abnormal signal for requesting an inspection of the data measurement unit.
제 8항에 있어서,
상기 유량 제어 정보 생성 모듈은, 외부로부터 입력되거나 기 설정된 상기 내부 온도에 도달하기 위해 상기 유량 조절 밸브 모듈의 열림 정도를 제어하는 제어 정보를 생성하는 유량 제어를 통한 난방 관리 시스템.
9. The method of claim 8,
The flow control information generating module is a heating management system through flow control that generates control information for controlling an opening degree of the flow control valve module to reach the internal temperature input from the outside or preset.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 유량 제어를 통한 난방 관리 시스템을 이용하는 난방 관리 방법에 있어서,
상기 데이터 측정부를 이용하여 상기 난방 정보 및 환경 정보를 획득하는 단계;
상기 난방 정보 및 환경 정보를 이용하여 상기 난방에 사용된 상기 사용 열량을 연산하는 단계; 및
상기 사용 열량을 제어하기 위해 상기 유량을 제어하는 상기 유량 제어 정보를 생성하는 유량 제어를 이용한 난방 관리 방법.
In the heating management method using the heating management system through the flow control of any one of claims 1 to 9,
obtaining the heating information and environmental information by using the data measuring unit;
calculating the amount of heat used for the heating by using the heating information and the environmental information; and
Heating management method using a flow rate control for generating the flow rate control information for controlling the flow rate to control the amount of heat used.
제 10항에 있어서,
상기 난방 정보 및 상기 환경 정보를 획득하는 단계는,
상기 순환수의 유입 온도인 상기 제1온도를 측정하는 단계;
상기 순환수의 환수 온도인 상기 제2온도를 측정하는 단계;
상기 순환수의 통과 유량을 획득하는 단계; 및
상기 주거공간의 상기 내부 정보 및 상기 외부 정보를 측정하는 단계;를 포함하는 유량 제어를 이용한 난방 관리 방법.
11. The method of claim 10,
The step of obtaining the heating information and the environmental information,
measuring the first temperature, which is an inlet temperature of the circulating water;
measuring the second temperature, which is a return temperature of the circulating water;
obtaining a passing flow rate of the circulating water; and
Heating management method using flow rate control comprising; measuring the internal information and the external information of the residential space.
제 11항에 있어서,
상기 사용 열량을 연산하는 단계는,
상기 난방 정보의 연산을 통해 상기 난방에 사용된 열량을 획득하는 단계;
상기 사용 열량과 상기 환경 정보의 관계를 학습하여 상기 학습 효율을 획득하는 단계;
상기 난방의 이상 상태를 판단하는 단계; 및
상기 유량을 제어하는 정보인 상기 유량 제어 정보를 생성하는 단계;를 포함하는 유량 제어를 이용한 난방 관리 방법.
12. The method of claim 11,
The step of calculating the amount of heat used is,
obtaining the amount of heat used for the heating through the calculation of the heating information;
acquiring the learning efficiency by learning the relationship between the amount of heat used and the environment information;
determining an abnormal state of the heating; and
Heating management method using flow rate control comprising; generating the flow control information that is information for controlling the flow rate.
제 12항에 있어서,
상기 난방에 사용된 열량을 획득하는 단계는, 상기 제1온도, 상기 제2온도 및 상기 통과 유량을 이용하여 상기 사용 열량을 연산하며 하기 수학식 2로 표현되는 유량 제어를 이용한 난방 관리 방법.
수학식 2
Figure pat00031

(여기서,
Figure pat00032
: 단위 시간당 사용 열량,
Figure pat00033
: 단위 시간당 밸브를 통과한 체적유량,
Figure pat00034
: 순환수의 정적비열,
Figure pat00035
: 제1온도,
Figure pat00036
: 제2온도)
13. The method of claim 12,
The step of obtaining the amount of heat used for heating includes calculating the amount of heat used using the first temperature, the second temperature, and the passing flow rate, and a heating management method using a flow rate control expressed by Equation 2 below.
Equation 2
Figure pat00031

(here,
Figure pat00032
: Calorie used per unit time,
Figure pat00033
: Volumetric flow rate through the valve per unit time,
Figure pat00034
: static specific heat of circulating water,
Figure pat00035
: first temperature,
Figure pat00036
: 2nd temperature)
제 12항에 있어서,
상기 학습 효율은
상기 환경 정보로부터 상기 주거공간의 상기 내부의 온도 및 상기 외부의 온도를 각각 획득하고, 상기 내부 온도 및 상기 외부 온도에 따른 상기 난방의 효율을 학습하여 획득하도록 형성되는 유량 제어를 이용한 난방 관리 방법.
13. The method of claim 12,
The learning efficiency is
A heating management method using flow control configured to acquire the internal temperature and the external temperature of the residential space from the environmental information, respectively, and learn and obtain the heating efficiency according to the internal temperature and the external temperature.
제 14항에 있어서,
상기 학습 효율은, 상기 환경 정보 중 습도, 날씨, 온도 차, 난방 시간, 상기 주거공간의 단열 효율 중 적어도 하나의 보조 요인을 더 이용하여 획득하도록 형성되는 유량 제어를 이용한 난방 관리 방법.
15. The method of claim 14,
The learning efficiency is a heating management method using flow rate control that is formed to be obtained by further using at least one auxiliary factor of humidity, weather, temperature difference, heating time, and insulation efficiency of the residential space among the environmental information.
제 14항에 있어서,
상기 난방의 이상 상태를 판단하는 단계는,
상기 학습 효율과 상기 난방에 사용된 열량을 획득하는 단계에서 더 획득한 측정 효율을 이용하여 기 설정된 오차값 이상의 차이가 발생하는 경우 상기 이상 상태로 판단하는 유량 제어를 이용한 난방 관리 방법.
15. The method of claim 14,
The step of determining the abnormal state of the heating is,
Heating management method using flow rate control for determining the abnormal state when a difference of more than a preset error value occurs using the measurement efficiency further obtained in the step of acquiring the learning efficiency and the amount of heat used for heating.
제 16항에 있어서,
상기 난방의 이상 상태를 판단하는 단계는, 상기 이상 상태로 판단하는 경우, 상기 거주공간의 환기 상태를 점검하거나 상기 데이터 측정부의 검사를 요청하는 이상 신호를 생성하는 유량 제어를 이용한 난방 관리 방법.
17. The method of claim 16,
In the step of determining the abnormal state of the heating, when the abnormal state is determined, a heating management method using flow rate control to check the ventilation state of the living space or to generate an abnormal signal for requesting an inspection of the data measuring unit.
제 17항에 있어서,
상기 유량 제어 정보를 생성하는 단계는, 외부로부터 입력되거나 기 설정된 상기 내부 온도에 도달하기 위해 상기 유량 조절 밸브 모듈의 열림 정도를 제어하는 제어 정보를 생성하는 유량 제어를 이용한 난방 관리 방법.
18. The method of claim 17,
In the generating of the flow control information, a heating management method using flow control for generating control information for controlling an opening degree of the flow control valve module to reach the internal temperature input from the outside or preset.
KR1020200168904A 2020-12-04 2020-12-04 Flow control heating management system and method thereby KR102463002B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200168904A KR102463002B1 (en) 2020-12-04 2020-12-04 Flow control heating management system and method thereby

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200168904A KR102463002B1 (en) 2020-12-04 2020-12-04 Flow control heating management system and method thereby

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220079286A true KR20220079286A (en) 2022-06-13
KR102463002B1 KR102463002B1 (en) 2022-11-07

Family

ID=81983885

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200168904A KR102463002B1 (en) 2020-12-04 2020-12-04 Flow control heating management system and method thereby

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102463002B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110006975A (en) * 2009-07-15 2011-01-21 대영이앤비 주식회사 Apparatus for regenerating heater having a function of external data detecting and control method thereof
KR20110085372A (en) * 2010-01-20 2011-07-27 한국건설기술연구원 Valve control device and hybrid control method for heating and cooling with measured data from heat meter
KR101466652B1 (en) 2013-12-23 2014-11-28 한국건설기술연구원 Central cooling and heating system and its control method using differential pressure and temperature for multi-family houses

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110006975A (en) * 2009-07-15 2011-01-21 대영이앤비 주식회사 Apparatus for regenerating heater having a function of external data detecting and control method thereof
KR20110085372A (en) * 2010-01-20 2011-07-27 한국건설기술연구원 Valve control device and hybrid control method for heating and cooling with measured data from heat meter
KR101466652B1 (en) 2013-12-23 2014-11-28 한국건설기술연구원 Central cooling and heating system and its control method using differential pressure and temperature for multi-family houses

Also Published As

Publication number Publication date
KR102463002B1 (en) 2022-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2660721C2 (en) Device and method for controlling opening of valve in hvac system
US10001289B2 (en) Apparatus and methods to measure economizer outdoor air fractions and fault detection diagnostics of airflow, cooling capacity, and heating capacity
DK1936290T3 (en) A method and device for detecting the hydraulic state for a heating installation
DK2726792T3 (en) Method and device for balancing a group of consumers in a fluidtransportsystem
DK179765B1 (en) A method for controlling a fluid flow through a valve
KR101308915B1 (en) Method for controlling heating system
EP2641027A1 (en) Device and method for controlling opening of a valve in an hvac system
US9921590B2 (en) Temperature control unit for the heating system in a building
Yu et al. Virtual calibration of a supply air temperature sensor in rooftop air conditioning units
KR101672831B1 (en) Control system and control method for heating using circulation water temperature
US20110257925A1 (en) Heat metering for central thermal energy installation
KR20200092478A (en) Method for controlling economizer air conditioning system
KR102463002B1 (en) Flow control heating management system and method thereby
US11906175B2 (en) Orientation-based HVAC control
CN110056931A (en) A kind of indoor temperature control method of water system heating
KR102104054B1 (en) Air conditioning system for adaptive air volume control according to indoor environment
Pärisch et al. Comfort assessment of tankless water heaters: review and suggestions
CN105626953A (en) Regulating valve
KR102419345B1 (en) Method and apparatus for sensing an energy system in a building
CN116878114B (en) Central air conditioning valve control device
US20230258347A1 (en) Estimates of Cooling or Heating Power
Kull et al. Optimal PI control parameters for accurate underfloor heating temperature control
Al Koussa et al. A multipurpose test rig for district heating substations: domestic hot water preparation and keep-warm function comparison
Bellucci Model development and experimental validation of pressure independent hydronic circuits
GB2620858A (en) A heating control system for a building

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant