WO2016047930A1 - 중앙난방 및 지역난방을 위한 난방 온수 공급 장치 및 제어방법 - Google Patents

중앙난방 및 지역난방을 위한 난방 온수 공급 장치 및 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2016047930A1
WO2016047930A1 PCT/KR2015/009056 KR2015009056W WO2016047930A1 WO 2016047930 A1 WO2016047930 A1 WO 2016047930A1 KR 2015009056 W KR2015009056 W KR 2015009056W WO 2016047930 A1 WO2016047930 A1 WO 2016047930A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heating
hot water
water supply
supply
water
Prior art date
Application number
PCT/KR2015/009056
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
허창회
박수대
Original Assignee
주식회사 경동나비엔
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 주식회사 경동나비엔 filed Critical 주식회사 경동나비엔
Priority to RU2017113637A priority Critical patent/RU2677108C2/ru
Priority to EP15843286.4A priority patent/EP3199875B1/en
Publication of WO2016047930A1 publication Critical patent/WO2016047930A1/ko

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
    • F24D19/1066Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for the combination of central heating and domestic hot water
    • 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
    • F24D17/00Domestic hot-water supply systems
    • 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
    • F24D10/00District heating systems
    • F24D10/003Domestic delivery stations having a heat exchanger
    • 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
    • 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
    • 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
    • F24D2220/044Flow 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]
    • Y02B30/17District heating
    • 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
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14Combined heat and power generation [CHP]

Definitions

  • the present invention relates to a heating hot water supply apparatus and control method for central heating and district heating, and more particularly, to a heating hot water supply apparatus and control method for central heating and district heating that can simultaneously supply heating and hot water. .
  • apartment complexes and medium-sized buildings have been equipped with common heating facilities for the entire complex, rather than individual heating and individual hot water supply systems, and supply heating hot water to each household or floor through a common pipe network.
  • the system is constructed by central heating or district heating, which supplies water to each generation or floor through the pipe network after heating to the proper temperature requiring water through heat exchange between the hot water and the water supply.
  • This central heating and district heating system manages a large number of users by using relatively efficient heat source equipment as managers with specialized skills, and can actively respond to the decrease in efficiency with the age of the devices, compared to individual methods.
  • By applying the utilization rate it has the advantage of reducing the total device capacity and gathering the thermal power in one place to easily respond to emergency situations such as fire.
  • the existing pipe structure connected to each individual household for central heating and district heating consists of four pipes. That is, a heating water supply pipe for supplying heating water for heating from a heat source, a heating return pipe for discharging the cooled heating return water after the heating water is heat exchanged in an individual household, and a hot water supply for supplying heating water for a hot water supply from the heat source.
  • Heating water supply pipe, the heating water supply pipe for the hot water supply through the heat exchange between the heating water and direct water is provided with a heating hot water return pipe for discharging the cooling water, the heating water for heating and hot water supply to individual households Supply was made.
  • the four-pipe type can simultaneously use heating and hot water, it is expensive to maintain and install a new installation, and recently, the heating water supply pipe and the heating return pipe which allow the supply and return of the heating water from the heat source are made.
  • the trend is to use two-pipe heating hot water supply system consisting of two pipes.
  • Korean Utility Model Registration No. 20-471736 is disclosed as an example of such a two-pipe heating hot water supply device.
  • FIG. 1 is a view showing a heating hot water supply device disclosed in Republic of Korea Utility Model Registration No. 20-471736.
  • the conventional heating hot water supply device includes a heat exchanger 11 provided for supply of hot water on one side of a heating water pipe 1 to which heating water is supplied and provided for each generation; A three-way valve (6) provided on a line of the heating water pipe (1) to select a heating water supply to the heat exchanger (11); A hot water tapping pipe 17 connected to the heat exchanger 11 and tapping hot water; A direct water pipe 18 connected to the heat exchanger 11 at a position adjacent to the hot water tapping pipe 17 and supplied with water directly; A hot water mixing valve 13 disposed at an intersection point at which the hot water tapping pipe 17 and the direct water pipe 18 are connected to mix hot water with direct water; A flow rate detector (14) provided on a line of the straight pipe (18) for detecting a flow rate of the straight water flowing along the straight pipe (18); A heating water supply distributor 5 connected to the heat exchanger 11; A heating water return distributor (9) connected to the heating water return pipe (2) to which the heating water is returned, and connected to the heating water supply distributor (5) by a plurality of connection lines
  • the three-way valve (6) is provided on the line of the heating water pipe (1), the heating water supplied through the heating water pipe (1) any one of the heat exchanger (11) and the heating water supply distributor (5). It is to be supplied in the direction of the only problem occurs that the operation of the heating is stopped when using hot water during heating operation.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a heating hot water supply device and a control method for central heating and district heating that can be used simultaneously with heating and hot water.
  • Another object of the present invention by optimizing the ratio of the distribution of the heating water to the heating requirements and the hot water supply heat exchanger when using the heating and hot water at the same time to meet the required temperature of the hot water user and to prevent the interruption of heating operation and It is to provide a heating hot water supply device and control method for district heating.
  • Heating hot water supply apparatus for central heating and district heating of the present invention for achieving the above object, the heating water supply pipe 110 for supplying the heating water supplied from the heat source supply unit 101 to the heating requirements (102) ; A heating return pipe 120 for returning the heating water, which has undergone heat exchange at the heating source 102, to the heat source supply unit 101; Hot water supply pipe 130 for branching on the heating water supply pipe 110 for supplying the heating water to the hot water supply heat exchanger (310); Hot water return pipe 140 for flowing the heating water heat exchanged with the direct water in the hot water supply heat exchanger 310 to the heating return pipe (120); A direct water supply pipe 150 into which direct water flows; A hot water supply pipe 160 for supplying water to the user after the hot water supplied through the hot water supply pipe 150 is heat exchanged with the heating water supplied from the hot water supply heat exchanger 310 through the hot water supply pipe 130; Heating-side flow rate control valve 230 for adjusting the flow rate of the heating water supplied to the heating source 102 through the heating water supply pipe 110; Hot water side flow rate control valve
  • Hot water temperature sensor for measuring the temperature of the hot water discharged through the flow rate sensor 270 for detecting the flow rate of the direct water, the direct temperature temperature sensor 250 for measuring the temperature of the direct water and the hot water supply pipe 160 ( 260 further;
  • the said control part consists of calculating the said amount of heat of hot water use from the flow volume of the direct water, the temperature of the direct water, and the temperature of the hot water.
  • the control unit adjusts the opening degree of the heating-side flow rate control valve 230 according to the set temperature of the heating temperature controller set by the user;
  • the heating side flow control valve 230 is closed and the hot water side flow control valve 240 is opened to open the user's hot water set temperature.
  • the opening degree of the heating-side flow control valve 230 is adjusted to adjust the opening degree in accordance with the heating supply heat supply 102.
  • Heating supply temperature sensor 210 for measuring the temperature of the heating water flowing in the heating water supply pipe 110 and hot water supply side return temperature sensor for measuring the temperature of the heating water flowing in the hot water return pipe 140 (220) further;
  • the control unit the hot water supply flow rate supplied to the hot water supply heat exchanger 310 at the time of using the hot water during heating operation to the flow rate corresponding to the hot water use heat amount,
  • the opening degree of the heating-side flow rate control valve 230 is adjusted so that the remaining heating supply flow rate is obtained by subtracting the hot water supply flow rate from the total supply flow rate corresponding to the total supply calories.
  • Control method of the heating hot water supply device for the central heating and district heating of the present invention a) heating side flow rate control for adjusting the flow rate of the heating water supplied to the heating requirements 102 through the heating water supply pipe 110
  • the heating operation is performed in a state in which the valve 230 is opened and the hot water side flow rate control valve 240 for controlling the flow rate of the heating water supplied to the hot water supply heat exchanger 310 through the hot water supply pipe 130 is closed.
  • step; b) determining whether there is a hot water demand of the user during heating operation; c) When there is a user's demand for hot water, the heating-side flow control valve 230 is closed, and the hot water-side flow control valve 240 is opened, but the hot water-side flow control valve is set to match the hot water temperature set by the user.
  • the hot water use calorific value of step d) is a hot water that is a difference between the flow rate of the direct water measured by the flow sensor 270 and the hot water temperature measured by the direct water temperature sensor 250 and the hot water temperature measured by the hot water temperature sensor 260. It is calculated from the temperature difference.
  • the calculated hot water use calorie value is a hot water supply heat quantity of heating water supplied to the hot water supply heat exchanger (310) through the hot water supply supply pipe (130);
  • the heating supply calorie of step e) is made up of the total calorific value of the heating supply minus the calorific value of the hot water supply.
  • the hot water supply flow rate corresponding to the hot water supply heat amount is provided on the temperature of the heating water measured by the heating supply temperature sensor 210 provided on the heating water supply pipe 110 and on the hot water return pipe 140. Calculating from the temperature of the heating water measured by the hot water supply-side return temperature sensor 220 and the hot water use amount of heat; The opening degree of the heating-side flow rate control valve 230 is adjusted to be supplied to the heating source 102 by the heating supply flow rate which is the remainder obtained by subtracting the hot water supply flow rate from the total supply flow rate corresponding to the total supply heat amount.
  • hot water can be used without interruption of the heating operation, thereby improving user convenience.
  • FIG. 1 is a view showing a heating hot water supply device disclosed in Republic of Korea Utility Model Registration No. 20-471736
  • FIG. 2 is a block diagram showing a heating hot water supply apparatus according to the present invention
  • FIG. 3 is a flow chart showing a control method by the heating hot water supply apparatus of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a heating hot water supply apparatus according to the present invention.
  • the heating hot water supply device 100 of the present invention the heating water supply pipe 110 for supplying the heating water supplied from the heat source supply unit 101 to the heating source 102, the heat exchange in the heating source 102 Hot water supply pipe 130 for supplying the heating water to the hot water supply heat exchanger 310 branched on the heating return pipe 120, the heating water supply pipe 110 for returning the heating water made to the heat source supply unit 101 ), A hot water supply return pipe 140 for flowing the heating water heat exchanged with the direct water in the hot water supply heat exchanger 310 to the heating return pipe 120, a direct water supply pipe 150 into which direct water is introduced, Hot water supply pipe 160 to be supplied to the user after the heat exchanged with the heating water supplied through the hot water supply pipe 130 in the hot water supply heat exchanger 310 through the hot water supply pipe 150, the water supply Through the heating water supply pipe (110) Flow rate of the heating water supplied to the hot water supply heat exchanger 310 through the heating-side flow rate control valve 230, the hot water supply pipe 130 for adjusting the flow rate of the heating water supplied to
  • the heating water supply pipe 110 is a pipe connecting the heat source supply unit 101 and the heating source 102 to supply the heating water of the high temperature supplied from the heat source supply unit 101 to the heating element 102. It is provided.
  • the heating source 102 may be a room or a living room in which heating is required in an individual household, and the heating water supplied to the heating source 102 is heat-exchanged to lower the temperature of the heating return pipe 120 Through the circulation to the heat source supply unit 101 is made.
  • the hot water supply heat exchanger 310 is for supplying hot water to the user by performing heat exchange between the heating water and the direct water supplied through the heating water supply pipe 110 when there is a user's demand for hot water.
  • the hot water supply pipe 130 is connected to the heating water supply pipe 110 and the hot water supply heat exchanger 310 to supply the heating water supplied through the heating water supply pipe 110 to the hot water supply heat exchanger (310). It is composed.
  • the hot water return pipe 140 is connected between the hot water supply heat exchanger 310 and the heating return pipe 120, the heating water supplied to the hot water supply heat exchanger 310 through the hot water supply supply pipe 130 is Heat exchange with the hot water in the hot water supply heat exchanger 310 flows to the heating return pipe 120 through the hot water return pipe 140 in a state in which the temperature is lowered.
  • the hot water side flow control valve 240 is provided on the hot water supply pipe 130, closed during heating operation to block the supply of heating water to the hot water supply heat exchanger (310), when the user's demand for hot water Open to supply the heating water to the hot water supply heat exchanger (310).
  • the heating-side flow rate control valve 230 is provided on the heating water supply pipe 110, the opening degree is adjusted according to the set temperature of the heating temperature controller (not shown) set by the user, the heating is opened during heating operation Heated water is supplied to the required location 102, and if there is a user's hot water demand, the water is closed to supply the heated water to the hot water supply heat exchanger 310 side, or is opened together with the hot water side flow control valve 240 to be heated and heated.
  • direct water flows into the inside of the direct water supply pipe 150.
  • the hot water supply pipe 150 senses direct water inflow by the flow sensor 270 provided on the direct water supply pipe 150.
  • the flow sensor 270 can measure the flow value of the direct water, the impeller is rotated by the flow of the direct water is provided therein, it is possible to calculate the flow rate by detecting the number of revolutions of the rotating impeller, When the direct water flows due to the demand for hot water and the flow rate reaches a certain value, it detects that the user has started using the hot water.
  • the flow rate of the direct water is sensed to calculate the amount of hot water used and the measured flow rate is transmitted to the controller.
  • the hot water supply pipe 160 is for supplying hot water whose temperature is raised by heat exchange in the hot water supply heat exchanger 310.
  • the direct water temperature sensor 250 is provided on the direct water supply pipe 150 to measure the temperature of the direct water
  • the hot water temperature sensor 260 is provided on the hot water supply pipe 160 to measure the temperature of hot water discharged to the user. do.
  • the flow rate sensor 270, the direct temperature temperature sensor 250, and the hot water temperature sensor 260 may be provided to calculate a calorific value of hot water using a controller (not shown). That is, the amount of heat used is the amount of heat exchanged in the hot water supply heat exchanger 310, and the amount of heat is proportional to the temperature difference between the direct water and the hot water and the flow rate of the direct water. Therefore, the controller may calculate the amount of heat used in the hot water from the flow rate measured by the flow sensor 270, the direct temperature measured by the direct temperature temperature sensor 250, and the hot water temperature measured by the hot water temperature sensor 260.
  • the heating water supply pipe 110 is provided with a heating supply temperature sensor 210 for measuring the temperature of the heating water supplied from the heat source supply unit 101, on the hot water return pipe 140, the hot water supply heat exchanger Hot water supply side return temperature sensor 220 for measuring the temperature of the heating water is a heat exchange at 310 is provided.
  • the heating supply temperature sensor 210 and the hot water supply side return temperature sensor 220 calculate a flow rate of the heating water passing through the hot water supply heat exchanger 310 (hereinafter, 'hot water supply flow rate') when hot water is used. To calculate the amount of heat supplied to 310 (hereinafter 'hot water supply calorie').
  • the calorific value of hot water use calculated as described above may be regarded as the amount of hot water supply heat supplied from the heat source supply unit 101 to the hot water supply heat exchanger 310.
  • the hot water use calorie is a hot water supply flow rate
  • a temperature difference between the temperature of the heating water measured by the heating supply temperature sensor 210 and the temperature of the heating water measured by the hot water supply side return temperature sensor 220 (hereinafter, 'heating water temperature difference') Will be proportional to
  • the flow rate of the entire heating water (hereinafter, 'the total supply flow rate') supplied from the heat source supply unit 101 to the individual household is set constant.
  • the control unit is configured to supply the remaining amount of heat (hereinafter, 'heating supply calorie') to the heating source 102 from the total amount of heat supplied to individual households (hereinafter, 'total supply calorific value'), except for hot water use calorie (hot water supply calorific value). It is controlled to adjust the opening degree of the heating side flow control valve 230 and the hot water side flow control valve 240.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a control method by the heating hot water supply apparatus of the present invention, and the control method of the heating hot water supply apparatus of the present invention will be described below with reference to FIG. 3.
  • the heating operation is made (S1), and it is determined whether there is a hot water demand of the user during the heating operation (S2).
  • the heating flow control valve 230 is open, and the hot water flow control valve 240 is closed.
  • Whether there is a user's demand for hot water may be determined that there is a demand for hot water when the flow rate of the direct water measured by the flow sensor 270 reaches a predetermined value.
  • the heating flow control valve 230 In response to the user's request for hot water, the heating flow control valve 230 is closed, and the hot water flow control valve 240 is opened to supply the heating water supplied from the heat source supply unit 101 to the hot water supply heat exchanger 310. It is supplied to (S3).
  • heat exchange is performed between the direct water and the heating water, and the direct water becomes hot water and is supplied to the user through the hot water supply pipe (160), and the heating water is heated through the heating return pipe (120) in a state of decreasing temperature. Circulated to the heat source supply unit 101.
  • the user sets the desired hot water temperature in the hot water temperature setting unit (not shown).
  • the controller adjusts the opening degree of the hot water side flow control valve 240. (S4).
  • the hot water use heat amount is from the difference between the flow rate of the direct water measured by the flow sensor 270, the direct water temperature measured by the direct water temperature sensor 250 and the hot water temperature measured by the hot water temperature sensor 260 (hereinafter 'hot water temperature difference') It is calculated by the control unit.
  • the calorific value of heating supply to be supplied to the heating source 102 in order to simultaneously use the heating is calculated (S6).
  • the heating supply calorie is a calorie value excluding the hot water use calories from the total supply calories, and the total supply flow rate of the heating water supplied to the individual households is preset, and the hot water supply is the flow rate of the heating water supplied to the hot water supply pipe 130. Knowing the supply flow rate, the remaining flow rate minus the hot water supply flow rate is the heating supply flow rate to be supplied to the heating source 102.
  • the heating water temperature and the hot water supply return temperature measured by the heating supply temperature sensor 210 may be determined.
  • the hot water supply flow rate is calculated from the difference in the heating water temperature measured by the sensor 220, and the hot water supply flow rate is subtracted from the total supply flow rate to become the heating supply flow rate.
  • the heating supply flow rate is calculated in this way, by controlling the opening degree of the heating-side flow control valve 230 as much as the heating supply flow rate by supplying the heating water to the heating source 102, the heating and hot water can be used simultaneously. (S7).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 중앙난방 및 지역난방을 위한 난방 온수 공급 장치 및 제어방법으로서, 난방수를 난방소요처로 공급하기 위한 난방수 공급관; 난방소요처에서 열교환이 이루어진 난방수를 열원공급부로 환수시키기 위한 난방 환수관; 난방수를 급탕열교환기로 공급하기 위한 급탕용 공급관; 급탕열교환기에서 직수와 열교환이 이루어진 난방수를 난방 환수관으로 유동시키기 위한 급탕용 환수관; 직수 공급관을 통해 공급된 직수가 급탕열교환기에서 급탕용 공급관을 통해 공급된 난방수와 열교환이 이루어진 후 사용자에게 공급되도록 하기 위한 온수 공급관; 난방수 공급관을 통해 난방소요처로 공급되는 난방수의 유량을 조절하기 위한 난방측 유량조절밸브; 급탕용 공급관을 통해 급탕열교환기로 공급되는 난방수의 유량을 조절하기 위한 온수측 유량조절밸브; 난방 가동 중 온수 사용시, 난방수 공급관을 통해 공급되는 전체 공급 열량에서 급탕열교환기에서 열교환되는 온수 사용 열량을 제외한 나머지 열량인 난방 공급 열량을 난방 소요처에 공급하도록 난방측 유량조절밸브와 온수측 유량조절밸브의 개도를 제어하는 제어부로 이루어진다.

Description

중앙난방 및 지역난방을 위한 난방 온수 공급 장치 및 제어방법
본 발명은 중앙난방 및 지역난방을 위한 난방 온수 공급 장치 및 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 난방과 온수를 동시에 공급할 수 있는 중앙난방 및 지역난방을 위한 난방 온수 공급 장치 및 제어방법에 관한 것이다.
최근의 대단지 아파트나 중대규모 빌딩은 개별난방과 개별 급탕 공급 방식이 아닌 단지 전체를 위한 공동의 난방시설을 설치하여 공동의 배관망을 통하여 각 세대 혹은 각 층에 난방온수를 공급하고 있으며, 급탕은 공급된 온수와 급수의 열교환을 통하여 급수를 필요로 하는 적절한 온도로 가열한 이후 배관망을 통하여 각 세대 혹은 각 층에 공급하는 중앙난방 또는 지역난방방식으로 시스템이 구축되고 있다.
이러한 중앙난방 및 지역난방방식은 많은 수요처를 비교적 효율이 높은 열원기기를 사용하고 전문적 기술을 갖춘 관리자로 하여 관리토록 함으로써, 개별방식에 비하여 기기의 경년에 따른 효율감소에 적극 대응이 가능하고, 동시 사용률 적용으로 전체 기기용량을 축소하고 화력 등을 한곳에 모아 화재와 같은 응급상황에 대응이 용이한 장점을 갖고 있다.
기존의 중앙난방 및 지역난방을 위해 각 개별세대에 연결되는 배관구조는 4배관식으로 구성되어 있다. 즉, 열원으로부터 난방을 위한 난방수를 공급하기 위한 난방수 공급관, 상기 난방수가 개별세대에서 열교환이 이루어진 후 냉각된 난방환수가 배출되는 난방 환수관, 열원으로부터 급탕을 위한 난방수를 공급하기 위한 급탕용 난방수 공급관, 상기 급탕용 난방수 공급관을 통해 난방수와 직수와의 열교환이 이루어진 후 냉각된 난방수가 배출되는 급탕용 난방 환수관이 구비되어, 개별세대에 난방 및 온수 공급을 위한 난방수의 공급이 이루어졌다.
그러나 이러한 4배관식은 난방과 온수의 동시 사용이 가능한 반면, 유지 보수 및 신규 설치 시 많은 비용이 발생하게 되어, 최근에는 열원으로부터 난방수의 공급 및 환수가 이루어지도록 하는 난방수 공급관과 난방 환수관의 2배관으로 이루어지는 2배관식 난방 온수 공급장치를 사용하는 추세이다.
이러한 2배관식 난방 온수 공급장치를 일례로, 대한민국 실용신안등록 제20-471736호가 개시되어 있다.
도 1은 대한민국 실용신안등록 제20-471736호에 개시된 난방 온수 공급장치를 보여주는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 난방 온수 공급 장치는, 난방수가 공급되는 난방수 배관(1)의 일측에 온수의 공급을 위해 마련되며, 세대별로 갖춰지는 열교환기(11); 상기 난방수 배관(1)의 라인 상에 마련되어 상기 열교환기(11)로의 난방수 공급을 선택하는 삼방 밸브(6); 상기 열교환기(11)에 연결되고 온수가 출탕되는 온수 출탕 배관(17); 상기 온수 출탕 배관(17)과 이웃된 위치에서 상기 열교환기(11)에 연결되며, 내부로 직수가 공급되는 직수 배관(18); 상기 온수 출탕 배관(17)과 상기 직수 배관(18)이 연결되는 교차점에 배치되어 직수에 온수를 믹싱하는 온수 믹싱용 밸브(13); 상기 직수 배관(18)의 라인 상에 마련되어 상기 직수 배관(18)을 따라 유동되는 직수의 유량을 감지하는 유량 감지기(14); 상기 열교환기(11)와 연결되는 난방수 공급 분배기(5); 상기 난방수가 환수되는 난방수 환수관(2) 측에 연결되며, 다수의 연결라인(7)에 의해 상기 난방수 공급 분배기(5)와 연결되는 난방수 환수 분배기(9); 상기 난방수 공급 분배기(5)와 상기 난방수 환수 분배기(9) 사이에 배치되어 온수를 바이패스시키는 온수 바이패스용 밸브(10); 및 온수 사용 시 상기 유량 감지기(14)에서 감지된 정보에 기초하여 상기 삼방 밸브(6), 상기 온수 믹싱용 밸브(13) 및 상기 온수 바이패스용 밸브(10)의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러(19)로 이루어진다.
이와 같은 종래의 2배관식 난방 온수 공급 장치에 의하면, 난방과 온수의 동시 사용이 제한되는 문제점이 발생한다. 즉, 난방수 배관(1)의 라인 상에 삼방 밸브(6)가 구비되어 있어 난방수 배관(1)을 통해 공급된 난방수를 열교환기(11)와 난방수공급분배기(5) 중 어느 하나의 방향으로만 공급하도록 되어 있어 난방 가동 중에 온수 사용시 난방의 가동이 멈추게 되는 문제점이 발생한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 난방과 온수의 동시 사용이 가능한 중앙난방 및 지역난방을 위한 난방 온수 공급 장치 및 제어방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 난방과 온수의 동시 사용시 난방소요처와 급탕열교환기 측으로 난방수를 분배하는 비율을 최적화시켜 온수 사용자의 요구 온도를 충족시키면서도 난방 가동의 중단을 방지할 수 있는 중앙난방 및 지역난방을 위한 난방 온수 공급 장치 및 제어방법을 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 중앙난방 및 지역난방을 위한 난방 온수 공급 장치는, 열원공급부(101)로부터 공급된 난방수를 난방소요처(102)로 공급하기 위한 난방수 공급관(110); 상기 난방소요처(102)에서 열교환이 이루어진 난방수를 상기 열원공급부(101)로 환수시키기 위한 난방 환수관(120); 상기 난방수 공급관(110) 상에서 분기되어 상기 난방수를 급탕열교환기(310)로 공급하기 위한 급탕용 공급관(130); 상기 급탕열교환기(310)에서 직수와 열교환이 이루어진 난방수를 상기 난방 환수관(120)으로 유동시키기 위한 급탕용 환수관(140); 내부로 직수가 유입되는 직수 공급관(150); 상기 직수 공급관(150)을 통해 공급된 직수가 상기 급탕열교환기(310)에서 상기 급탕용 공급관(130)을 통해 공급된 난방수와 열교환이 이루어진 후 사용자에게 공급되도록 하기 위한 온수 공급관(160); 상기 난방수 공급관(110)을 통해 상기 난방소요처(102)로 공급되는 난방수의 유량을 조절하기 위한 난방측 유량조절밸브(230); 상기 급탕용 공급관(130)을 통해 상기 급탕열교환기(310)로 공급되는 난방수의 유량을 조절하기 위한 온수측 유량조절밸브(240); 난방 가동 중 온수 사용시, 상기 난방수 공급관(110)을 통해 공급되는 전체 공급 열량에서 상기 급탕열교환기(310)에서 열교환되는 온수 사용 열량을 제외한 나머지 열량인 난방 공급 열량을 상기 난방 소요처(102)에 공급하도록 상기 난방측 유량조절밸브(230)와 온수측 유량조절밸브(240)의 개도를 제어하는 제어부로 이루어진다.
상기 직수의 유량을 감지하기 위한 유량센서(270)와 상기 직수의 온도를 측정하기 위한 직수 온도 센서(250)와 상기 온수 공급관(160)을 통해 배출되는 온수의 온도를 측정하기 위한 온수 온도 센서(260)를 더 포함하고; 상기 제어부는, 상기 직수의 유량, 직수의 온도, 온수의 온도로부터 상기 온수 사용 열량을 연산하는 것으로 이루어진다.
상기 제어부는, 난방 가동시, 사용자가 설정하는 난방 온도 조절기의 설정온도에 따라 상기 난방측 유량조절밸브(230)의 개도를 조절하고; 난방 가동 중 온수 사용시, 상기 유량센서(270)에서 직수의 흐름을 감지하면 상기 난방측 유량조절밸브(230)를 폐쇄함과 동시에 상기 온수측 유량조절밸브(240)를 개방하여 사용자의 온수 설정 온도에 맞춰 개도를 조절하고, 상기 난방 공급 열량이 상기 난방소요처(102)로 공급되도록 상기 난방측 유량조절밸브(230)의 개도를 조절하는 것으로 이루어진다.
상기 난방수 공급관(110)을 유동하는 난방수의 온도를 측정하기 위한 난방 공급 온도 센서(210)와 상기 급탕용 환수관(140)을 유동하는 난방수의 온도를 측정하기 위한 급탕측 환수 온도 센서(220)를 더 포함하고; 상기 제어부는, 난방 가동 중 온수 사용시, 상기 급탕열교환기(310) 측으로 공급되는 급탕 공급 유량을 상기 온수 사용 열량에 대응하는 유량으로 하고, 상기 전체 공급 열량에 대응하는 전체 공급 유량에서 상기 급탕 공급 유량을 뺀 나머지 난방 공급 유량이 상기 난방소요처(102)로 공급되도록 상기 난방측 유량조절밸브(230)의 개도를 조절하는 것으로 이루어진다.
본 발명의 중앙난방 및 지역난방을 위한 난방 온수 공급 장치의 제어방법은, a) 난방수 공급관(110)을 통해 난방소요처(102)로 공급되는 난방수의 유량을 조절하기 위한 난방측 유량조절밸브(230)를 개방하고, 급탕용 공급관(130)을 통해 급탕열교환기(310)로 공급되는 난방수의 유량을 조절하기 위한 온수측 유량조절밸브(240)를 폐쇄한 상태에서 난방 가동이 이루어지는 단계; b) 난방 가동 중 사용자의 온수 요구가 있는지 여부를 판단하는 단계; c) 사용자의 온수 요구가 있는 경우 상기 난방측 유량조절밸브(230)를 폐쇄하고, 상기 온수측 유량조절밸브(240)를 개방하되, 사용자가 설정한 온수 온도를 맞추기 위해 상기 온수측 유량조절밸브(240)의 개도를 조절하는 단계; d) 상기 온수측 유량조절밸브(240)의 개도가 조절된 상태에서 상기 급탕열교환기(310)에서 상기 직수에 공급되는 온수 사용 열량을 연산하는 단계; e) 상기 난방수 공급관(110)을 통해 공급되는 전체 공급 열량에서 상기 온수 사용 열량을 제외한 나머지인 난방 공급 열량을 상기 난방소요처(102)에 공급하도록 상기 난방측 유량조절밸브(230)의 개도를 조절하는 단계로 이루어진다.
상기 d)단계의 온수 사용 열량은, 유량센서(270)에서 측정된 직수의 유량과, 직수 온도 센서(250)에서 측정된 직수 온도와 온수 온도 센서(260)에서 측정된 온수 온도의 차이인 온수 온도차로부터 연산되는 것으로 이루어진다.
상기 연산된 온수 사용 열량을, 상기 급탕용 공급관(130)을 통해 급탕열교환기(310) 측으로 공급되는 난방수의 급탕 공급 열량으로 하고; 상기 e)단계의 난방 공급 열량은, 상기 전체 공급 열량에서 상기 급탕 공급 열량을 뺀 열량인 것으로 이루어진다.
상기 급탕 공급 열량에 대응하는 급탕 공급 유량은, 상기 난방수 공급관(110) 상에 구비된 난방 공급 온도 센서(210)에서 측정된 난방수의 온도와, 상기 급탕용 환수관(140) 상에 구비된 급탕측 환수 온도 센서(220)에서 측정된 난방수의 온도와, 상기 온수 사용 열량으로부터 연산하고; 상기 전체 공급 열량에 대응하는 전체 공급 유량에서 상기 급탕 공급 유량을 뺀 나머지인 난방 공급 유량만큼 상기 난방소요처(102)로 공급되도록 상기 난방측 유량조절밸브(230)의 개도를 조절하는 것으로 이루어진다.
본 발명에 의하면, 난방 가동 중에 온수를 사용하더라도 난방 가동의 중단 없이 온수를 사용할 수 있어 사용자 편의성을 향상시킬 수 있다.
또한 난방과 온수의 동시 사용시에 난방용 난방수와 급탕용 난방수의 공급량을 최적화하여 사용자가 설정한 온수 온도를 유지하면서도 난방 가동을 유지할 수 있다.
도 1은 대한민국 실용신안등록 제20-471736호에 개시된 난방 온수 공급장치를 보여주는 도면
도 2는 본 발명에 의한 난방 온수 공급 장치를 보여주는 구성도
도 3은 본 발명의 난방 온수 공급 장치에 의한 제어방법을 보여주는 흐름도
** 부호의 설명 **
101 : 열원공급부 102 : 난방소요처
110 : 난방수 공급관 120 : 난방 환수관
130 : 급탕용 공급관 140 : 급탕용 환수관
150 : 직수 공급관 160 : 온수 공급관
230 : 난방측 유량조절밸브 240 : 온수측 유량조절밸브
250 : 직수 온도 센서 260 : 온수 온도 센서
270 : 유량센서 310 : 급탕열교환기
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 의한 난방 온수 공급 장치를 보여주는 구성도이다.
본 발명의 난방 온수 공급 장치(100)는, 열원공급부(101)로부터 공급된 난방수를 난방소요처(102)로 공급하기 위한 난방수 공급관(110), 상기 난방소요처(102)에서 열교환이 이루어진 난방수를 상기 열원공급부(101)로 환수시키기 위한 난방 환수관(120), 상기 난방수 공급관(110) 상에서 분기되어 상기 난방수를 급탕열교환기(310)로 공급하기 위한 급탕용 공급관(130), 상기 급탕열교환기(310)에서 직수와 열교환이 이루어진 난방수를 상기 난방 환수관(120)으로 유동시키기 위한 급탕용 환수관(140), 내부로 직수가 유입되는 직수 공급관(150), 상기 직수 공급관(150)을 통해 공급된 직수가 상기 급탕열교환기(310)에서 상기 급탕용 공급관(130)을 통해 공급된 난방수와 열교환이 이루어진 후 사용자에게 공급되도록 하기 위한 온수 공급관(160), 상기 난방수 공급관(110)을 통해 상기 난방소요처(102)로 공급되는 난방수의 유량을 조절하기 위한 난방측 유량조절밸브(230), 상기 급탕용 공급관(130)을 통해 상기 급탕열교환기(310)로 공급되는 난방수의 유량을 조절하기 위한 온수측 유량조절밸브(240), 상기 난방측 유량조절밸브(230)와 온수측 유량조절밸브(240)의 개도를 조절하는 제어부(미도시)로 이루어진다.
상기 난방수 공급관(110)은 열원공급부(101)와 난방소요처(102) 사이를 연결하는 배관으로서, 열원공급부(101)로부터 공급된 높은 온도의 난방수를 난방소요처(102)에 공급하도록 구비된다.
상기 난방소요처(102)는 개별세대에서 난방이 요구되는 방 또는 거실이 될 수 있으며, 상기 난방소요처(102)로 공급된 난방수는 열교환이 이루어져 온도가 낮아진 상태로 상기 난방 환수관(120)을 통해 열원공급부(101)로 순환이 이루어진다.
상기 급탕열교환기(310)는 사용자의 온수 요구가 있는 경우, 상기 난방수 공급관(110)을 통해 공급된 난방수와 직수와의 열교환이 이루어져 사용자에게 온수를 공급하기 위한 것이다.
상기 급탕용 공급관(130)은 상기 난방수 공급관(110)을 통해 공급된 난방수를 상기 급탕열교환기(310)로 공급할 수 있도록 난방수 공급관(110)과 급탕열교환기(310) 사이를 연결하도록 구성된다.
상기 급탕용 환수관(140)은 급탕열교환기(310)와 난방 환수관(120) 사이를 연결하는 것으로서, 상기 급탕용 공급관(130)을 통해 급탕열교환기(310)로 공급된 난방수는 상기 급탕열교환기(310)에서 직수와 열교환이 이루어져 온도가 낮아진 상태로 상기 급탕용 환수관(140)을 통해 난방 환수관(120)으로 유동한다.
상기 온수측 유량조절밸브(240)는, 상기 급탕용 공급관(130) 상에 구비되어, 난방 가동 중에는 폐쇄되어 급탕열교환기(310) 측으로 난방수의 공급을 차단시키고, 사용자의 온수 요구가 있는 경우 개방되어 급탕열교환기(310) 측으로 난방수를 공급하게 된다.
상기 난방측 유량조절밸브(230)는, 상기 난방수 공급관(110) 상에 구비되어, 사용자가 설정하는 난방 온도 조절기(미도시)의 설정온도에 따라 개도가 조절되는데, 난방 가동 중에는 개방되어 난방소요처(102)로 난방수가 공급되도록 하고, 사용자의 온수 요구가 있는 경우 폐쇄되어 난방수를 급탕열교환기(310) 측으로 공급되도록 하거나 상기 온수측 유량조절밸브(240)와 함께 개방되어 난방과 온수의 동시 사용이 가능하도록 한다.
상기 직수 공급관(150)은 사용자의 온수 요구가 있는 경우 그 내부로 직수가 유입되는데, 상기 직수 공급관(150) 상에 구비된 유량센서(270)에 의해 직수 유입을 감지하여 온수 공급이 이루어진다.
상기 유량센서(270)는 직수의 유량값을 측정할 수 있는 것으로서, 직수의 흐름에 의해 회전하는 임펠러가 내부에 구비되고, 상기 회전하는 임펠러의 회전수를 감지하여 유량을 연산할 수 있는데, 사용자의 온수 요구에 의해 직수가 유입되어 유량이 일정값에 도달하면 사용자의 온수 사용이 시작되었음을 감지하게 된다.
난방 가동 중 온수를 동시 사용하는 경우 온수 사용 열량을 연산하기 위하여 직수가 유입되는 유량을 감지하여 그 측정된 유량값을 제어부에 전달하도록 되어 있다.
상기 온수 공급관(160)은 공급된 직수가 상기 급탕열교환기(310)에서 열교환이 이루어져 온도가 상승된 온수를 사용자에게 공급하기 위한 것이다.
상기 직수 공급관(150) 상에는 직수의 온도를 측정하기 위한 직수 온도 센서(250)가 구비되고, 상기 온수 공급관(160) 상에는 사용자에게 배출되는 온수의 온도를 측정하기 위한 온수 온도 센서(260)가 구비된다.
이와 같이 유량센서(270)와 직수 온도 센서(250)와 온수 온도 센서(260)가 구비됨으로써, 온수 사용 열량을 제어부(미도시)에서 연산할 수 있다. 즉, 온수 사용 열량은 급탕열교환기(310)에서 열교환이 이루어지는 열량이고, 이러한 열량은 직수와 온수 사이의 온도차, 직수의 유량에 비례한다. 따라서 유량센서(270)에서 측정된 유량, 직수 온도 센서(250)에서 측정된 직수 온도, 온수 온도 센서(260)에서 측정된 온수 온도로부터 제어부는 온수 사용 열량을 연산할 수 있다.
한편, 상기 난방수 공급관(110) 상에는 열원공급부(101)로부터 공급되는 난방수의 온도를 측정하기 위한 난방 공급 온도 센서(210)가 구비되고, 상기 급탕용 환수관(140) 상에는 상기 급탕열교환기(310)에서 열교환이 이루어진 난방수의 온도를 측정하기 위한 급탕측 환수 온도 센서(220)가 구비된다.
상기 난방 공급 온도 센서(210)와 급탕측 환수 온도 센서(220)는 온수 사용 시 상기 급탕열교환기(310)를 통과하는 난방수의 유량(이하 '급탕 공급 유량')을 연산하여 급탕열교환기(310)로 공급되는 열량(이하 '급탕 공급 열량')을 연산하기 위한 것이다.
즉, 상기에서 연산된 온수 사용 열량은 열원공급부(101)에서 급탕열교환기(310)로 공급되는 급탕 공급 열량과 동일하다고 볼 수 있다. 이 경우 상기 온수 사용 열량은 급탕 공급 유량, 난방 공급 온도 센서(210)에서 측정된 난방수의 온도와 급탕측 환수 온도 센서(220)에서 측정된 난방수의 온도 차이(이하 '난방수 온도차')에 비례하게 된다. 또한 열원공급부(101)로부터 개별세대에 공급되는 전체 난방수의 유량(이하 '전체 공급 유량')은 일정하게 설정되어 있다.
난방 가동 중 사용자가 온수를 사용하게 되면, 난방과 온수를 동시에 사용하기 위해 난방소요처(102)와 급탕열교환기(310)로 각각 공급되는 난방수의 유량을 분배해야 하는데, 열원공급부(101)에서 개별세대에 공급되는 전체 열량(이하 '전체 공급 열량')에서 온수 사용 열량(급탕 공급 열량)을 제외한 나머지 열량(이하 '난방 공급 열량')을 난방소요처(102)로 공급하도록 상기 제어부는 난방측 유량조절밸브(230)와 온수측 유량조절밸브(240)의 개도를 조절하도록 제어하게 된다.
도 3은 본 발명의 난방 온수 공급 장치에 의한 제어방법을 보여주는 흐름도로서, 이하 도 3을 참조하여 본 발명의 난방 온수 공급 장치의 제어방법을 설명한다.
난방 가동이 이루어지고(S1), 난방 가동 중 사용자의 온수 요구가 있는지 여부를 판단한다(S2). 난방 가동이 이루어지는 경우에는 난방측 유량조절밸브(230)는 개방되어 있고, 온수측 유량조절밸브(240)는 폐쇄되어 있다.
사용자의 온수 요구가 있는지 여부는 유량센서(270)에서 측정된 직수의 유량이 일정값에 도달한 경우 온수 요구가 있는 것으로 판단할 수 있다.
판단 결과 사용자의 온수 요구가 있는 경우에는 난방측 유량조절밸브(230)를 폐쇄시키고, 온수측 유량조절밸브(240)를 개방하여 열원공급부(101)로부터 공급된 난방수를 급탕열교환기(310)로 공급하게 된다(S3).
상기 급탕열교환기(310)에서는 직수와 난방수 사이에 열교환이 이루어져 직수는 온수가 되어 온수 공급관(160)을 통해 사용자에게 공급되고, 난방수는 온도가 하락한 상태로 난방 환수관(120)을 통해 열원공급부(101)로 순환된다.
이 경우 사용자는 원하는 온수 온도를 온수온도설정부(미도시)에서 설정하게 되는데, 상기 온수온도설정부에 의해 설정된 온수 온도를 맞추기 위해 제어부는 온수측 유량조절밸브(240)의 개도를 조절하게 된다(S4).
이렇게 온수측 유량조절밸브(240)의 개도가 조절되면, 온수 사용 열량을 연산하게 된다(S5). 상기 온수 사용 열량은 유량센서(270)에서 측정된 직수의 유량, 직수 온도 센서(250)에서 측정된 직수 온도와 온수 온도 센서(260)에서 측정된 온수 온도의 차이(이하 '온수 온도차')로부터 제어부에서 연산하게 된다.
이와 같이 온수 사용 열량을 연산하면 난방을 동시에 사용하기 위해 난방소요처(102)로 공급해야 할 난방 공급 열량을 연산하게 된다(S6).
상기 난방 공급 열량은 전체 공급 열량에서 온수 사용 열량을 제외한 열량이 되는데, 개별세대에 공급되는 난방수의 전체 공급 유량은 미리 설정되어 있고, 급탕용 공급관(130)으로 공급되는 난방수의 유량인 급탕 공급 유량을 알면, 전체 공급 유량에서 급탕 공급 유량을 뺀 나머지 유량이 난방소요처(102)로 공급되어야 할 난방 공급 유량이 된다.
즉, 상기에서 연산된 온수 사용 열량은 급탕열교환기(310)에 난방수가 공급한 열량과 동일한 것으로 판단할 수 있으므로, 상기 난방 공급 온도 센서(210)에서 측정된 난방수 온도와 상기 급탕측 환수 온도 센서(220)에서 측정된 난방수 온도의 차이로부터 급탕 공급 유량을 연산하고, 전체 공급 유량에서 급탕 공급 유량을 빼면 난방 공급 유량이 된다.
이와 같이 난방 공급 유량이 연산되면, 상기 난방 공급 유량에 대응하는 만큼 난방측 유량조절밸브(230)의 개도를 조절하여 난방소요처(102)로 난방수를 공급함으로써 난방과 온수의 동시 사용이 가능하다(S7).
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구되는 본 발명의 기술적 사상에 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 자명한 변형실시가 가능하며, 이러한 변형실시는 본 발명의 범위에 속한다.

Claims (8)

  1. 열원공급부(101)로부터 공급된 난방수를 난방소요처(102)로 공급하기 위한 난방수 공급관(110);
    상기 난방소요처(102)에서 열교환이 이루어진 난방수를 상기 열원공급부(101)로 환수시키기 위한 난방 환수관(120);
    상기 난방수 공급관(110) 상에서 분기되어 상기 난방수를 급탕열교환기(310)로 공급하기 위한 급탕용 공급관(130);
    상기 급탕열교환기(310)에서 직수와 열교환이 이루어진 난방수를 상기 난방 환수관(120)으로 유동시키기 위한 급탕용 환수관(140);
    내부로 직수가 유입되는 직수 공급관(150);
    상기 직수 공급관(150)을 통해 공급된 직수가 상기 급탕열교환기(310)에서 상기 급탕용 공급관(130)을 통해 공급된 난방수와 열교환이 이루어진 후 사용자에게 공급되도록 하기 위한 온수 공급관(160);
    상기 난방수 공급관(110)을 통해 상기 난방소요처(102)로 공급되는 난방수의 유량을 조절하기 위한 난방측 유량조절밸브(230);
    상기 급탕용 공급관(130)을 통해 상기 급탕열교환기(310)로 공급되는 난방수의 유량을 조절하기 위한 온수측 유량조절밸브(240);
    난방 가동 중 온수 사용시, 상기 난방수 공급관(110)을 통해 공급되는 전체 공급 열량에서 상기 급탕열교환기(310)에서 열교환되는 온수 사용 열량을 제외한 나머지 열량인 난방 공급 열량을 상기 난방 소요처(102)에 공급하도록 상기 난방측 유량조절밸브(230)와 온수측 유량조절밸브(240)의 개도를 제어하는 제어부;
    로 이루어진 중앙난방 및 지역난방을 위한 난방 온수 공급 장치
  2. 제1항에 있어서,
    상기 직수의 유량을 감지하기 위한 유량센서(270)와 상기 직수의 온도를 측정하기 위한 직수 온도 센서(250)와 상기 온수 공급관(160)을 통해 배출되는 온수의 온도를 측정하기 위한 온수 온도 센서(260)를 더 포함하고;
    상기 제어부는, 상기 직수의 유량, 직수의 온도, 온수의 온도로부터 상기 온수 사용 열량을 연산하는 것을 특징으로 하는 중앙난방 및 지역난방을 위한 난방 온수 공급 장치
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    난방 가동시, 사용자가 설정하는 난방 온도 조절기의 설정온도에 따라 상기 난방측 유량조절밸브(230)의 개도를 조절하고;
    난방 가동 중 온수 사용시, 상기 유량센서(270)에서 직수의 흐름을 감지하면 상기 난방측 유량조절밸브(230)를 폐쇄함과 동시에 상기 온수측 유량조절밸브(240)를 개방하여 사용자의 온수 설정 온도에 맞춰 개도를 조절하고, 상기 난방 공급 열량이 상기 난방소요처(102)로 공급되도록 상기 난방측 유량조절밸브(230)의 개도를 조절하는 것;
    을 특징으로 하는 중앙난방 및 지역난방을 위한 난방 온수 공급 장치
  4. 제3항에 있어서,
    상기 난방수 공급관(110)을 유동하는 난방수의 온도를 측정하기 위한 난방 공급 온도 센서(210)와 상기 급탕용 환수관(140)을 유동하는 난방수의 온도를 측정하기 위한 급탕측 환수 온도 센서(220)를 더 포함하고;
    상기 제어부는, 난방 가동 중 온수 사용시, 상기 급탕열교환기(310) 측으로 공급되는 급탕 공급 유량을 상기 온수 사용 열량에 대응하는 유량으로 하고, 상기 전체 공급 열량에 대응하는 전체 공급 유량에서 상기 급탕 공급 유량을 뺀 나머지 난방 공급 유량이 상기 난방소요처(102)로 공급되도록 상기 난방측 유량조절밸브(230)의 개도를 조절하는 것;
    을 특징으로 하는 중앙난방 및 지역난방을 위한 난방 온수 공급 장치
  5. a) 난방수 공급관(110)을 통해 난방소요처(102)로 공급되는 난방수의 유량을 조절하기 위한 난방측 유량조절밸브(230)를 개방하고, 급탕용 공급관(130)을 통해 급탕열교환기(310)로 공급되는 난방수의 유량을 조절하기 위한 온수측 유량조절밸브(240)를 폐쇄한 상태에서 난방 가동이 이루어지는 단계;
    b) 난방 가동 중 사용자의 온수 요구가 있는지 여부를 판단하는 단계;
    c) 사용자의 온수 요구가 있는 경우 상기 난방측 유량조절밸브(230)를 폐쇄하고, 상기 온수측 유량조절밸브(240)를 개방하되, 사용자가 설정한 온수 온도를 맞추기 위해 상기 온수측 유량조절밸브(240)의 개도를 조절하는 단계;
    d) 상기 온수측 유량조절밸브(240)의 개도가 조절된 상태에서 상기 급탕열교환기(310)에서 상기 직수에 공급되는 온수 사용 열량을 연산하는 단계;
    e) 상기 난방수 공급관(110)을 통해 공급되는 전체 공급 열량에서 상기 온수 사용 열량을 제외한 나머지인 난방 공급 열량을 상기 난방소요처(102)에 공급하도록 상기 난방측 유량조절밸브(230)의 개도를 조절하는 단계;
    로 이루어진 중앙난방 및 지역난방을 위한 난방 온수 공급 장치의 제어방법
  6. 제5항에 있어서,
    상기 d)단계의 온수 사용 열량은, 유량센서(270)에서 측정된 직수의 유량과, 직수 온도 센서(250)에서 측정된 직수 온도와 온수 온도 센서(260)에서 측정된 온수 온도의 차이인 온수 온도차로부터 연산되는 것을 특징으로 하는 중앙난방 및 지역난방을 위한 난방 온수 공급 장치의 제어방법
  7. 제6항에 있어서,
    상기 연산된 온수 사용 열량을, 상기 급탕용 공급관(130)을 통해 급탕열교환기(310) 측으로 공급되는 난방수의 급탕 공급 열량으로 하고;
    상기 e)단계의 난방 공급 열량은, 상기 전체 공급 열량에서 상기 급탕 공급 열량을 뺀 열량인 것을 특징으로 하는 중앙난방 및 지역난방을 위한 난방 온수 공급 장치의 제어방법
  8. 제7항에 있어서,
    상기 급탕 공급 열량에 대응하는 급탕 공급 유량은, 상기 난방수 공급관(110) 상에 구비된 난방 공급 온도 센서(210)에서 측정된 난방수의 온도와, 상기 급탕용 환수관(140) 상에 구비된 급탕측 환수 온도 센서(220)에서 측정된 난방수의 온도와, 상기 온수 사용 열량으로부터 연산하고;
    상기 전체 공급 열량에 대응하는 전체 공급 유량에서 상기 급탕 공급 유량을 뺀 나머지인 난방 공급 유량만큼 상기 난방소요처(102)로 공급되도록 상기 난방측 유량조절밸브(230)의 개도를 조절하는 것을 특징으로 하는 중앙난방 및 지역난방을 위한 난방 온수 공급 장치의 제어방법
PCT/KR2015/009056 2014-09-24 2015-08-28 중앙난방 및 지역난방을 위한 난방 온수 공급 장치 및 제어방법 WO2016047930A1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017113637A RU2677108C2 (ru) 2014-09-24 2015-08-28 Устройство для подачи отопительной теплой воды для центрального отопления и централизованного теплоснабжения и способ управления
EP15843286.4A EP3199875B1 (en) 2014-09-24 2015-08-28 Device for supplying heating warm water for central heating and district heating and control method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2014-0127443 2014-09-24
KR1020140127443A KR101627640B1 (ko) 2014-09-24 2014-09-24 중앙난방 및 지역난방을 위한 난방 온수 공급 장치 및 제어방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016047930A1 true WO2016047930A1 (ko) 2016-03-31

Family

ID=55581407

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2015/009056 WO2016047930A1 (ko) 2014-09-24 2015-08-28 중앙난방 및 지역난방을 위한 난방 온수 공급 장치 및 제어방법

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3199875B1 (ko)
KR (1) KR101627640B1 (ko)
RU (1) RU2677108C2 (ko)
WO (1) WO2016047930A1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106839417A (zh) * 2017-04-05 2017-06-13 珠海格力电器股份有限公司 一种燃气壁挂炉及其供热水方法
CN114216149A (zh) * 2021-12-08 2022-03-22 北京科技大学 一种采暖装置
CN116755487A (zh) * 2023-08-14 2023-09-15 宁德时代新能源科技股份有限公司 烘干设备及其控制方法、装置和存储介质

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102431559B1 (ko) * 2017-07-10 2022-08-11 주식회사 경동나비엔 세대별 난방수 공급 장치 및 그 제어방법
EP3505831A1 (en) * 2017-12-27 2019-07-03 Brunnshög Energi AB Control unit and method for controlling a local distribution system's outtake of heat or cold from a thermal energy distribution grid
KR102183721B1 (ko) * 2019-03-28 2020-11-27 린나이코리아 주식회사 저온 열원공급수 유입을 제어하는 급탕 난방 통합 배관시스템
KR102583364B1 (ko) * 2019-04-30 2023-09-27 주식회사 경동나비엔 바이패스 기능을 이용한 온수 예열 기능을 갖는 세대 유니트 및 그 제어방법
KR102236716B1 (ko) 2019-06-20 2021-04-05 이동렬 난방수 이용 급탕 장치
KR102317891B1 (ko) 2019-11-29 2021-10-26 린나이코리아 주식회사 온수측 비례밸브를 통과하는 온수의 유량 연산방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090102940A (ko) * 2008-03-27 2009-10-01 주식회사 경동나비엔 난방수와 온수를 동시에 공급할 수 있는 보일러
KR100984831B1 (ko) * 2010-07-06 2010-10-04 윤석구 열병합 및 지역난방 열원을 이용한 각 세대별 냉난방 시스템
KR20110097430A (ko) * 2010-02-25 2011-08-31 (주)이레아이엠 보일러 시스템
KR101081599B1 (ko) * 2009-04-28 2011-11-08 한국지역난방공사 공동 주택 및 건물의 통합배관 시스템
KR20130123531A (ko) * 2012-05-03 2013-11-13 주식회사 경동나비엔 난방효율을 향상시킨 난방 및 온수의 동시 사용이 가능한 보일러

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE8004500L (sv) * 1980-06-18 1981-12-19 Aga Ctc Vaermevaexlare Ab Abonnentcentral for fjerrverme
DE19633930A1 (de) * 1996-08-22 1998-02-26 Kermi Gmbh Monolithischer Wärmespeicherschrank
KR200471736Y1 (ko) * 2013-04-08 2014-03-13 문성아 중앙난방 또는 지역난방의 난방수를 이용한 난방 및 온수 제어 시스템

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090102940A (ko) * 2008-03-27 2009-10-01 주식회사 경동나비엔 난방수와 온수를 동시에 공급할 수 있는 보일러
KR101081599B1 (ko) * 2009-04-28 2011-11-08 한국지역난방공사 공동 주택 및 건물의 통합배관 시스템
KR20110097430A (ko) * 2010-02-25 2011-08-31 (주)이레아이엠 보일러 시스템
KR100984831B1 (ko) * 2010-07-06 2010-10-04 윤석구 열병합 및 지역난방 열원을 이용한 각 세대별 냉난방 시스템
KR20130123531A (ko) * 2012-05-03 2013-11-13 주식회사 경동나비엔 난방효율을 향상시킨 난방 및 온수의 동시 사용이 가능한 보일러

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106839417A (zh) * 2017-04-05 2017-06-13 珠海格力电器股份有限公司 一种燃气壁挂炉及其供热水方法
CN114216149A (zh) * 2021-12-08 2022-03-22 北京科技大学 一种采暖装置
CN114216149B (zh) * 2021-12-08 2022-10-25 北京科技大学 一种采暖装置
US11713887B2 (en) 2021-12-08 2023-08-01 University Of Science And Technology Beijing Heating device
CN116755487A (zh) * 2023-08-14 2023-09-15 宁德时代新能源科技股份有限公司 烘干设备及其控制方法、装置和存储介质
CN116755487B (zh) * 2023-08-14 2024-01-02 宁德时代新能源科技股份有限公司 烘干设备及其控制方法、装置和存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017113637A (ru) 2018-10-24
EP3199875B1 (en) 2020-10-14
EP3199875A1 (en) 2017-08-02
RU2677108C2 (ru) 2019-01-15
EP3199875A4 (en) 2018-05-02
KR20160036131A (ko) 2016-04-04
KR101627640B1 (ko) 2016-06-08
RU2017113637A3 (ko) 2018-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016047930A1 (ko) 중앙난방 및 지역난방을 위한 난방 온수 공급 장치 및 제어방법
WO2013180377A1 (ko) 직렬식 난방 및 급탕시스템
WO2011142531A2 (ko) 태양열 시스템
WO2014092323A1 (ko) 온수 중심의 온수 난방 겸용 보일러
WO2017111364A1 (ko) 난방 온수 겸용 보일러 및 그 제어방법
WO2013055134A2 (ko) 난방시스템 제어방법
KR101497457B1 (ko) 연소부가 없는 지역 또는 중앙 난방용 세대 보일러 모듈
WO2016099172A1 (ko) 지역 및 중앙 난방에 적용되는 세대별 난방 및 온수 공급 장치 및 환수 온도 제어 방법
KR102506006B1 (ko) 난방 및 급탕 공급장치
CN103148537A (zh) 一种集中供暖系统和方法
CN111023223B (zh) 基于云端和回水温度的供暖热网智能水力平衡系统
KR101670779B1 (ko) 지역 및 중앙 난방에 적용되는 난방 및 온수 공급 장치의 제어 방법
WO2011090267A2 (ko) 계량정보를 이용한 밸브구동장치 및 복합제어방법
WO2019093575A1 (ko) 빌딩의 폐열회수 난방 시스템
WO2012134018A1 (ko) 난방장치의 제어방법
WO2016208868A1 (ko) 지역 및 중앙 난방에 적용되는 난방 및 온수 공급 장치 및 그 제어 방법
KR20220063427A (ko) 지역 냉난방 시스템 및 이를 이용하는 운영 방법
RU2746509C1 (ru) Устройство для теплоснабжения и горячего водоснабжения
WO2015160062A1 (ko) 다 순환 구조를 갖는 전자밸브 및 이를 구비하는 실내 온도 조절 시스템
WO2021261730A1 (ko) 난방 공급장치 및 그 제어방법
KR102506014B1 (ko) 난방 및 급탕공급장치
KR102583364B1 (ko) 바이패스 기능을 이용한 온수 예열 기능을 갖는 세대 유니트 및 그 제어방법
KR100411561B1 (ko) 실내온도 개별 조절 시스템
CN207365179U (zh) 供暖控制系统及供暖系统
JP3887754B2 (ja) 貯湯式給湯装置及びその制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15843286

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2015843286

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017113637

Country of ref document: RU

Kind code of ref document: A