KR101149744B1 - 난방부하에 따른 온수온도 및 온풍열교환량 자동제어시스템 및 자동제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 난방부하에 따른 온수 온도 및 온풍 열교환량 자동제어시스템 및 자동제어방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 저온수가 유입되는 유입구와 유입된 저온수를 가열하는 가열코일 및 가열코일에 의해 가열된 온수를 토출하는 토출구를 갖는 전기 온수보일러 및 토출부가 전기 온수보일러의 유입구와 직렬로 연결되어 필요에 따라 전기 온수보일러에 저온수를 유입시키는 적어도 하나 이상의 보조보일러를 구비하는 보일러부; 실내 온도를 실시간으로 측정하는 실내온도센서와 보일러부로 유입되는 리턴수의 온도를 측정하는 리턴수 온도센서를 구비한 센서부; 전기 온수보일러로 전력을 공급하는 전원공급부; 전기 온수보일러에서 토출된 온수가 배관을 통해 유입되어 실내공기와 열교환되어 실내를 난방하는 실내 열교환기; 전기 온수보일러에서 토출되는 온수를 실내 열교환기 측으로 유입시키고, 실내 열교환기에서 열교환 후 토출되는 리턴수를 보일러부 측으로 유입시키도록 동력을 제공하는 순환펌프; 및 실내온도센서로부터 측정된 실내온도 값을 실시간으로 전송받아 순환펌프의 작동 여부를 제어하고, 실내온도 값과 리턴수 온도센서에서 측정된 리턴수 온도 값을 실시간으로 전송받아 송풍팬의 속도를 제어하며 전기 온수보일러에서 토출되는 온수온도를 조절하고, 리턴수 온도값과 실내온도 값을 기초로 보조보일러 작동여부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 난방부하에 따른 온수 온도 및 온풍온도 자동제어시스템에 관한 것이다.

Description

난방부하에 따른 온수온도 및 온풍열교환량 자동제어시스템 및 자동제어방법{System and method for controling water and air heat exchange amount according to heating load}

본 발명은 온풍 난방에 있어서, 난방부하에 따른 온수 온도 및 온풍열교환량 자동제어시스템 및 자동제어방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 실내설정 상한온도(정해진 전력량을 최대로 가동하여도 난방부하의 증가로 실내온도가 떨어지거나 정전 및 기타 특별한 상황이 발생하여 실내온도가 급격히 하락한 경우) 이하인 경우 순환펌프를 가동하고, 실내설정 하한온도 이하인 경우 전기온수보일러와 직렬로 연결된 보조보일러를 가동시키고, 난방부하에 따른 실시간으로 전력량을 자동조절하여 정해진 전력량을 최대로 활용하고 경유 및 기타 에너지의 소비량을 감소시킬 수 있는 온수 온도 및 온풍 열교환량 자동제어시스템 및 자동제어방법에 관한 것이다.

현재 온수를 공급하는 보일러로는 전기보일러, 기름보일러, 펠릿, 화목, 연탄 등 여러 종류의 보일러가 사용되고 있다. 기본적인 난방시스템은 보일러에 의해 생산된 온수를 배관을 통해 실내에 존재하는 실내열교환기 측으로 토출하여 생산된 온수에 의해 실내로 열을 방출하면서 실내를 난방하게 된다.

농업용 하우스의 특성상 낮에는 햇빛에 의하여 온도가 높게 올라가고 해가 지기 직전부터 난방이 필요하게 되는데, 현재의 난방방법은 온돌난방 제어 방법을 사용하여 동작하여 설정온도(목표온도) 보다 평균 1이하에서 동작되고 설정온도 보다 1이상 올라가면 정지하게 하기 위해서는 보다 빠른 온수의 공급이 필요하게 된다. 그러한 이유로 하우스내,외부에 대용량의 축열조를 설치하여 밤낮으로 온수의 온도를 80이상가열하여 보관하고 있다가 난방이 시작되면 온수를 공급하고 실내의 온도가 설정온도 이상이 되면 순환펌프가 정지되고 하우스내에서 열교환후 리턴되는 저온수를 다시 가열하게 되는데 축열조 및 보일러의 물까지 너무 많은 양의 물을 가열하여야 하므로 축열조가 크면 클수록 에너지의 낭비는 더 심하게 발생되는 것이다.

이러한 동작방법은 온돌난방의 동작 방법 즉 먼저 보일러 내부의 물을 일정온도 80℃로 가열하여 보관하고 실내온도가 설정온도보다 낮아질 경우 순환펌프를 가동하여 고온의 온수를 실내로 공급하여 난방을 실시하게 된다 이 온돌난방의 동작 방법은 실내의 바닥을 가열하여 실내의 온도를 올리기 위한 목적으로 사용되는 방법으로 현재도 가정에서 가장 많이 사용되는 난방 방식이다. 이 온돌난방 방식의 문제점은 실내온도의 변화가 있을 때까지 어느 정도의 시간이 필요한데 그 이유는 고온의 온수가 바닥에 유입되어도 바닥에 열전도가 되어야 실내의 공기에 열전도가 이루어져 실내온도가 변화되는데 이때까지 걸리는 시간이 실내의 상황에 따라 자주 변하기 때문에 일정한 온도의 유지와 수온의 설정이 불가능하여 에너지의 낭비가 심하게 발생되는 단점이 있다.

온돌난방은 한번에 많은 양의 에너지를 투입하고 온도가 떨어질 때 까지 기다리다 온도가 떨어지면 다시 일정한 온도까지 올라갈 수 있도록 많은 양의 에너지를 공급해야하고 이것이 반복됨으로써 실내의 온도의 편차가 심해지는 현상이 발생되고 에너지의 낭비도 증가하게 된다. 일반적인 상식으로 고온의 물을 열교환하여 최대한 고온의 바람을 하우스에 불어넣어 난방을 하는 것이 하우스의 온도를 빨리 올릴수 있다고 알고 있으며 이로 인하여 온돌난방 동작방법을 온풍난방에도 그대로 적용하여 사용하고 있으나 이는 에너지의 낭비와 하우스 재배 작물의 스트레스를 조장하는 방법으로 그 이유는 다음과 같다. 고온의 바람은 실내의 공기 즉 저온의 공기와 쉽게 섞이지 않으며 바람을 세게 불어도 저온공기와 고온공기의 밀도차로인한 혼합이 어려워 고온의 공기는 하우스 위에 정체되며 빨리 식게 되는 현상이 발생된다.

이 현상 때문에 뜨거운 공기가 하우스 위에서 아래로 열전도가 될 수있도록 상당한 시간 동안 고온의 공기를 공급해야만 식물이 있는 아래에 온도가 올라갈 수 있기 때문에 하우스의 상부와 하부의 온도편차가 급격하게 차이가 발생하며 설정온도가 도달되어 순환펌프 및 송풍의 동작을 멈추어도 하우스 내부에 유입되어있는 고온수의 발열 영향으로 설정온도보다 몇이상 실내의 온도가 올라가게 되는데 고온의 공기는 저온의 공기보다 식는 속도가 빨라 실내온도를 유지하는데 있어서 많은양의 에너지를 투입하고도 그 효과는 너무 작게 나타나는 단점이 있다. 여기에서 본 발명의 기술을 원리를 발견하였으며 그 방법은 다음과 같다

하우스의 설정온도에 도달하여 정지상태에서 온수를 공급하는 파이프와 열교환기에 존재하는 온수의 온도가 80℃일 때 (하우스의 구조 및 단열상태에 따라 온수의 온도는 다 다르게 측정되기 때문에 한 가지를 예를 듦) 실내온도가 설정온도보다 더 높게 올라가는 현상이 발생되며 온수의 온도가 자연 발열되어 식게 되는데 온수의 온도가 60℃ 내외에서는 실내의 온도를 더 이상 올리지 않고 실내온도가 정체 상태가 되며 온수의 온도가 60℃이하로 내려가며 실내의 온도도 서서히 내려가기 시작하여 실내 설정온도에 도달시의 온수의 온도는 45℃내외가 되는 현상이 발생된다

다시 설명하면 45℃의 온수를 계속 온실에 공급하면 실내의 설정온도에서 변화없이 온도를 그대로 유지할수 있다는 결론이 나온다. 이것이 본 발명의 핵심이되는 원리이다

다시 설명하면 기존의 온돌난방 동작방법을 사용하여 난방을 실시하면, 실내열교환기, 배관, 보일러 내부에 존재하는 물이 모두 식은 상태로 보관되어 있게 때문에, 순환펌프가 작동하게 되면, 하우스 내부의 저온수가 보일러 탱크 및 저온탱크로 급속히 유입되게 된다. 즉, 순환펌프와 보일러를 작동시키게 되면, 순간적으로 보일러의 토출구에서 온수가 발생될 수 있으나, 이러한 온수가 배관 내와 실내열교환기와 혼합되어 섞이게 되고, 계속적으로 보일러로 저온수가 유입되기 때문에, 원하는 온수온도 및 실내온도에 도달하는데 상당한 시간과 전력이 소요되게 된다.

이로 인하여 보일러의 가동시간이 길어지고, 대용량 온수 저장탱크에 온수를 충분히 저장해 놓았다 하더라도, 하우스 난방을 위하여 온수가 몇번 회전하고 나면 온수의 온도가 급격히 떨어져 난방이 제대로 이루어 지지않아 더 큰 용량의 보일러나 더 큰 전력이 소모되게 된다.

도 1은 종래 난방제어시스템(1)의 구성을 모식적으로 나타낸 구성도를 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래 난방제어시스템(1)의 경우, 전기보일러 및 온수저장탱크(2)과 경유보일러(3)가 병렬로 연결되어 분배기(5)에서 보일러(2,3)에서 토출된 온수를 모은 후에 하우스 내에 설치된 실내열교환기(4) 측으로 보내는 방식을 취하고 있음을 알 수 있다. 이러한 방식을 채용하는 경우, 보일러 (2,3)가동대수를 줄이거나 고장난 보일러(2,3)가 있는 경우, 해당 보일러(2,3)의 급,출구 밸브를 잠그지 않으면 열교환이 되고, 리턴되는 저온수가 가동되지 않는 보일러(2,3)를 거쳐 분배기에서 가열된 고온수와 혼합되게 되어 실내열교환기(4)로 유입되는 온수의 온도를 떨어뜨려 열효율을 감소시키게 되는 문제점이 발생되게 된다.

또한, 이러한 종래 난방제어시스템(1)의 제어방식은 난방이 필요한 경우(즉, 실내온도가 설정온도와 일정한 편차(예를 들어, 1℃이상)이상이 되는 경우), 보일러(2,3)가 일체로 가동되게 되고, 온수온도가 설정치에 도달(예를 들어, 80℃)하게 되는 경우, 순환펌프와 실내열교환기(4)의 송풍팬을 가동시키고, 실내온도가 설정온도에 도달하게 되면, 모든 시스템(1)이 오프되게 되고, 다시 실내온도가 설정온도와 일정한 편차이상이 되는 경우 보일러(2,3)가 일체로 가동되게 되는 동작을 반복하게 된다.

따라서, 하우스 난방의 처음 작동시는 각 보일러(2,3) 탱크마다 온수가 저장되어 있으나, 하우스 내부의 배관 및 실내열교환기(4) 내부의 물이 식은 상태로 보관되고 있기 때문에 하우스 온도가 내려가 난방을 위하여 순환펌프를 작동하게되면 하우스 내부의 저온수가 보일러 탱크 및 온수 저장탱크로 급속히 유입되게 된다. 상식적으로 온수 탱크 내부에서 온수는 위로 올라가고, 냉수는 하부에 머무를 것으로 생각되나, 이것은 순환펌프를 가동하지 않고 가열할 때만 발생되는 현상이고, 순환펌프를 가동하게 되어 온수탱크 하부로 물을 공급하게 되는 경우, 냉수가 온수와 혼합되어 온수만 상부로 올라가는 것이 아니고, 저온수도 일부분 온수와 섞이지 못하고, 온수 토출구로 토출되는 현상이 발생되게 된다.

이러한 현상에 의하여 보일러의 가동시간이 실어지고, 대용량 온수 저장탱크에 온수를 충분히 저장해 놓았다 하더라도, 하우스 난방을 위해서는 온수가 몇 번 회전하고 나면 온수의 온도가 급격히 떨어져 난방이 제대로 이루어 지지않아 더 큰용량의 보일러나 더 큰 전력이 소모되게 되는 문제점을 갖게 된다. 심야 전기보일러 형태를 농업용 하우스에 적용하면 난방이 제대로 되지 않는 이유가 바로 이러한 문제점에서 야기된 것이다.

또한, 난방이 필요하지 않은 낮에도 온수를 저장해 놓기 위하여 보일러가 가동되어야하는 문제점을 갖게 된다. 따라서, 용량이 큰 온수저장탱크(예를 들어, 산업용, 농업용의 경우 약 2000 ~ 3000L정도)일수록 보일러의 가동시간이 길어지며 가동시간이 길어도 그 효과는 난방부하가 증가할수록 떨어지게 되는 현상이 발생되게 된다.

그리고, 종래 난방제어시스템(1)의 경우 각 보일러(2,3)의 온수 온도를 상황에 맞추어 수동으로 설정하거나, 80℃정도로 설정해 놓고 계속 사용해야하는 문제점이 존재한다. 즉, 계절별 또는 외기온도, 난방부하에 따라 온수 온도의 설정을 다르게 하여 에너지 절약을 할 수 있으나, 시시각각 변하는 조건에 맞추어 사용자가 온수온도를 계속적으로 변경하는 것은 사실상 불가능하여, 대부분의 농가에서 에너지 절약에 직접적으로 영향을 주는 온수온도를 고정하여 사용하게 되므로 불필요한 에너지 낭비가 심각한 문제가 존재한다.

또한, 종래 난방제어시스템(1)의 경우 에너지 절약을 위하여 실내설정온도를 최적온도 보다 낮게 설정하여 사용하게되는 문제점이 존재하고 있다. 즉, 실내 설정온도를 최적온도보다 1 ~ 2℃정도 낮게 설정하여 난방을 가동하면 연료는 절약되나 재배 작물의 환경이 나빠져 고품질의 작물이 생산되지 않는 문제점이 발생되게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 일실시예에 따르면, 실내온도가 내려가기 시작하여 설정온도보다 1~2℃ 위에 설정된 실내온도 상한온도 이하가 되면, 순환펌프와 열교환기의 송풍팬을 가동시켜 낮 동안 하우스 내부에서 자연적으로 가열되어있는 파이프와 열교환기 내부의 물이 순환되며 저온수로서 하우스 내부의 공기를 섞어주게 되는데 이러한 동작은 급격하게 고온수를 공급하여 저온의 공기와 고온의 공기가 혼합되지 않는 것을 방지하기 위한 목적으로 중요한 동작이 된다.

이러한 준비동작 동안 실내의 온도가 설정온도와 일치할 때부터 수온의 가열을 시작하게 되는데 실내의 온도가 변화되는 상황 0.001의 변화도 체크하여 설정온도보다 내려가면 그 실내온도가 내려가면서 손실되는 열량만큼만 수온을 아주 작은양씩 올리거나 내려주어 설정온도를 편차없이 그대로 유지할수 있도록 하고 정해진 전력량을 최대한 사용하였거나 어떠한 환경의 변화로 인하여 설정온도 유지가 되지 않아, 실내온도가 실내온도 상한온도 이하가 되기 전에는 전기온수보일러에서 예열을 하고, 실내온도 상한온도 이하가 되는 경우 순환펌프를 가동시키게 됨으로써 난방수를 따로 저장하는 시설이 필요없고, 실내온도가 실내설정 하한온도 이하가 되는 경우에만 보조보일러를 가동시키게 함으로서 소요되는 경유량을 감소시킬 수 있고, 보조보일러가 전기온수보일러와 직렬로 연결됨으로써 전기보일러의 전력량에 따라 보조보일러의 난방수온을 낮춰서 설정할 수 있어 전력과 경유 소비를 감소시킬 수 있고, 여러 대의 보조보일러의 가동시간이 다르더라도 전기온수보일러에서 토출되는 온수의 수온에는 변화가 없는 난방부하에 따른 온수 온도 및 온풍 열교환량 자동제어시스템 및 자동제어방법을 제공하게 된다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 실내온도와 설정온도의 온도편차에 따른 온/오프(on/off) 제어방식이 아닌, 난방부하에 따른 실시간으로 전력량을 자동조절하여 가열코일, 온수온도, 온풍 열교환량을 제어함으로써 전력과 경유 소비를 감소시킬 수 있는 난방부하에 따른 온수 온도 및 온풍 열교환량 자동제어시스템 및 자동제어방법을 제공하게 된다.

본 발명의 그 밖에 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 관련되어 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명확해질 것이다.

본 발명의 목적은, 저온수가 유입되는 유입구와 유입된 상기 저온수를 가열하는 가열코일 및 상기 가열코일에 의해 가열된 온수를 토출하는 토출구를 갖는 전기 온수보일러 및 토출부가 상기 전기 온수보일러의 유입구와 직렬로 연결되어 필요에 따라 상기 전기 온수보일러에 저온수를 유입시키도록 구성된 적어도 하나 이상의 보조보일러를 구비하는 보일러부; 실내 온도를 실시간으로 측정하는 실내온도센서와 상기 보일러부로 유입되는 리턴수의 온도를 측정하는 리턴수 온도센서를 구비한 센서부; 전기 온수보일러로 전력을 공급하는 전원공급부; 전기 온수보일러에서 토출된 온수가 배관을 통해 유입되어 실내공기와 열교환되어 실내를 난방하는 실내 열교환기; 전기 온수보일러에서 토출되는 온수를 상기 실내 열교환기 측으로 유입시키고, 상기 실내 열교환기에서 열교환 후 토출되는 리턴수를 상기 보일러부 측으로 유입시키도록 동력을 제공하는 순환펌프; 및 실내온도센서로부터 측정된 실내온도 값을 실시간으로 전송받아 상기 순환펌프의 작동 여부를 제어하고, 상기 실내온도 값과 상기 리턴수 온도센서에서 측정된 리턴수 온도 값을 실시간으로 전송받아 상기 전원공급부를 제어하여 상기 전기 온수보일러에서 토출되는 온수온도를 조절하며, 상기 리턴수 온도값과 상기 실내온도 값을 기초로 상기 보조보일러 작동여부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 난방부하에 따른 온수 온도 및 온풍 열교환량 자동제어시스템으로 달성되어 질 수 있다.

상기 센서부는 전기 온수보일러의 토출구에서 토출되는 온수의 온도를 측정하는 토출온도센서, 상기 가열코일의 온도를 측정하는 과열센서 및 실외온도를 측정하는 실외온도센서를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 실내 열교환기에 구비되어 상기 실내 열교환기 내부에 흐르는 온수에 의해 온풍을 발생시키는 송풍팬을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 센서부는 상기 송풍팬에 의해 실내로 배출되는 상기 온풍의 온도를 실시간으로 측정하는 온풍온도센서를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 실내온도 값과 기 설정된 실내설정온도 및 상기 리턴수 온도센서에서 측정된 리턴수 온도값을 실시간으로 전송받아 상기 송풍팬에 의해 발생되는 온풍의 세기를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 실내온도 값이 기 설정된 실내설정 상한온도 이하가 되는 경우, 상기 제어부가 상기 순환펌프와 송풍팬을 작동시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 실내온도 값이 기 설정된 실내설정 하한온도에 도달하게 되는 경우, 상기 제어부는 상기 보조보일러를 가동시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 보조보일러는 경유보일러인 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 실내온도 값이 상기 실내설정온도 미만이 되는 경우, 상기 제어부는 리턴수 온도 값, 실내온도 값, 실외온도 값을 기반으로 상기 전원공급부에 의해 상기 전기 온수보일러로 인가되는 전력량을 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 제어부는 상기 실내온도가 상기 실내설정온도에 도달하게 되는 경우, 상기 실내온도를 유지시키는 유지온풍온도 값과 상기 실내온도를 상승시키는 상승온풍온도 값을 측정하고, 상기 유지온풍온도 값과 상기 상승온풍온도 값의 차이를 0.1~0.3℃로 유지시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 제어부는 상기 유지온풍온도 값과 상기 상승온풍온도 값 차이를 0.1~0.3℃로 유지시키기 위해 상기 전원공급부를 제어하여 상기 전기온수보일러에 인가되는 전력량을 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또 다른 카테고리로서 본 발명의 목적은 앞서 언급한 자동제어시스템을 이용한 난방부하에 따른 온수온도 및 온풍 열교환량 자동제어방법에 있어서, 전원공급부에서 전기온수보일러로 전력을 인가하여 상기 전기온수보일러의 유입구로 유입된 저온수를 가열하는 단계; 실내온도센서에서 실내온도를 실시간으로 측정하고, 상기 실내온도 값이 기 설정된 실내설정 상한온도 이하가 되는 경우, 제어부가 순환펌프와 송풍팬을 가동시키는 단계; 순환펌프의 가동에 의해, 상기 전기온수보일러의 토출구로부터 토출된 온수가 배관을 통해 실내열교환기로 유입되고, 상기 실내열교환기의 송풍기를 가동시켜 실내가 난방되는 단계; 제어부가 상기 실내온도 값, 열교환후 돌아오는 리턴수에 의해 측정되는 리턴수온도값, 기 설정된 실내 설정온도에 기반하여 상기 송풍기를 제어하여 온풍의 세기를 조절하는 단계; 실내온도 값이 상기 기설정된 실내설정온도로 유지되는 단계; 및 실내온도 값이 상기 기설정된 실내온도 미만이 되는 경우, 상기 제어부는 리턴수 온도센서에서 측정된 리턴수 온도 값, 실내온도 값, 실외온도 값을 기반으로 상기 전원공급부를 제어하여 상기 전기 온수보일러로 인가되는 전력량을 조절하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 난방부하에 따른 온수온도 및 온풍 열교환량 자동제어방법으로 달성될 수 있다.

상기 실내온도 값이 기 설정된 실내설정 하한온도에 도달하게 되는 경우, 상기 제어부는 토출구가 상기 전기온수보일러의 유입구 측에 직렬로 연결된 보조보일러를 적어도 하나 이상 가동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 실내온도로 유지되는 단계는, 실내온도가 상기 실내설정온도에 도달하게 되는 경우, 상기 제어부가 상기 실내온도를 유지시키는 유지온풍온도 값과 상기 실내온도를 상승시키는 상승온풍온도 값을 측정하고, 상기 유지온풍온도 값과 상기 상승온풍온도 값 차이를 0.1~0.3℃로 유지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 제어부가 상기 유지온풍온도 값과 상기 상승온풍온도 값 차이를 0.1~0.3℃로 유지시키기 위해 상기 전원공급부를 제어하여 상기 전기온수보일러에 인가되는 전력량을 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

따라서, 설명한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의하면, 실내온도가 실내온도 상한온도 이하가 되기 전에는 일체의 에너지를 공급하지않고, 실내설정 상한온도 이하가 되는 경우 순환펌프와 송풍팬을 가동하여 실내공기의 흐름을 만들어주며 난방을 준비하게됨으로써 난방수를 따로 저장하는 시설이 필요없다는 장점을 갖는다.

또한, 본 발명의 일실시예에 의하면, 실내온도가 실내온도 하한온도 이하가 되는 경우에만 보조보일러를 가동시키게 함으로서 소요되는 경유량을 감소시킬 수 있고, 보조보일러가 전기온수보일러와 직렬로 연결됨으로써 전기 온수보일러의 전력량에 따라 보조보일러의 난방수온을 낮춰서 설정할 수 있어 전력과 경유 소비를 감소시킬 수 있는 효과를 갖는다.

그리고, 본 발명의 일실시예에 의하면, 여러대의 보조보일러의 가동시간이 다르더라도 전기온수보일러에서 토출되는 온수의 수온에는 변화가 없다는 장점을 갖는다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 실내온도와 설정온도의 온도편차에 따른 온/오프 제어방식이 아닌, 난방부하에 따른 실시간으로 전력량을 자동조절하여 가열코일, 온수온도, 온풍 열교환량을 제어함으로써 전력과 경유 소비를 감소시킬 수 있는 효과를 갖는다.

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어 졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허 청구 범위에 속함은 자명하다.

도 1은 종래 난방제어시스템의 구성을 모식적으로 나타낸 구성도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 난방부하에 따른 온수 온도 및 온풍온 열교환량 자동제어시스템의 구성을 모식적으로 나타낸 구성도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제어부의 신호흐름을 나타낸 블록도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 난방부하에 따른 온수 온도 및 온풍 열교환량 자동제어방법의 흐름도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 실내설정온도 유지 제어방법에 대한 흐름도,
도 6a는 종래 난방제어시스템과 본 발명의 일실시예에 따른 난방부하에 따른 온수 온도 및 온풍 열교환량 자동제어시스템의 시간대별 전력사용량 비교 그래프,
도 6b는 종래 난방제어시스템과 본 발명의 일실시예에 따른 난방부하에 따른 온수 온도 및 온풍 열교환량 자동제어시스템의 시간대별 경유 사용량 비교 그래프,
도 7a는 종래 난방제어시스템과 본 발명의 일실시예에 따른 난방부하에 따른 온수 온도 및 온풍 열교환량 자동제어시스템의 일일 전력 사용량 비교 그래프,
도 7b는 종래 난방제어시스템과 본 발명의 일실시예에 따른 난방부하에 따른 온수 온도 및 온풍 열교환량 자동제어시스템의 일일 경유 사용량 비교 그래프,
도 8a는 종래 난방제어시스템을 사용한 경우, 설정온도와 하우스 온도변화 그래프,
도 8b는 본 발명의 일실시예에 따른 난방부하에 따른 온수 온도 및 온풍 열교환량 자동제어시스템을 사용한 경우, 설정온도와 하우스 온도변화 그래프를 도시한 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 난방부하에 따른 온수온도 및 온풍 열교환량 자동제어시스템(100)의 구성 및 작용에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 난방부하에 따른 온수 온도 및 온풍열교환량 자동제어시스템(100)의 구성을 모식적으로 나타낸 구성도를 도시한 것이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 자동제어시스템(100)은 전기온수보일러(110)와 전기온수보일러(110)와 직렬로 연결된 보조보일러(120)를 갖는 보일러부 및 전기온수보일러(110)에서 토출된 온수가 유입되는 실내열교환기(130) 등을 포함하고 있음을 알 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 전기온수보일러(110)는 저온수가 유입되는 유입구와 유입된 저온수를 가열하는 가열코일 및 가열코일에 의해 가열된 온수를 토출하는 토출구를 구비하고 있다. 또한, 가열코일로 전력을 공급하는 전원 공급부(200)가 구비된다. 또한, 보조 보일러는 적어도 하나 이상이 구비되며, 토출부가 전기 온수보일러(110)의 유입구와 직렬로 연결되어 필요에 따라 전기 온수보일러(110)에 저온수를 유입시키게 된다.

또한, 실내열교환기(130)는 전기 온수보일러(110)에서 토출된 온수가 배관(131)을 통해 유입되어 실내공기와 열교환되어 실내를 난방하게 된다. 그리고, 실내열교환기(130)에는 송풍팬(140)을 구비하여, 송풍팬(140)의 구동에 의해 실내로 온풍을 발생시키게 된다.

그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 난방부하에 따른 온수 온도 및 온풍 열교환량 자동제어시스템(100)은 전기 온수보일러(110)에서 토출되는 온수를 실내 열교환기(130) 측으로 유입시키고, 실내 열교환기(130)에서 열교환 후 토출되는 리턴수를 보일러부 측으로 유입시키도록 동력을 제공하는 순환펌프(400)를 포함하고 있다.

그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 난방부하에 따른 온수 온도 및 온풍 열교환량 자동제어시스템(100)은 다양한 종류의 센서를 갖는 센서부를 포함하고 있다. 자동제어 시스템(100)은 실내 온도를 실시간으로 측정하는 실내온도센서(310)와 상기 보일러부로 유입되는 리턴수의 온도를 측정하는 리턴수온도센서(320)를 구비하고 있다.

또한, 전기온수보일러(110)의 토출구를 통해 실내열교환기(130) 측으로 토출되는 온수의 온도를 실시간으로 측정하는 토출온도센서(330)와 전원공급부(200)에 의해 전력이 공급되는 가열코일의 온도를 실시간으로 측정하는 과열센서(340)를 포함하고 있다. 그리고, 실외의 온도를 실시간으로 측정하는 실외온도센서(350)와 송풍팬(140)의 가동에 의해 발생되는 온풍의 온도를 실시간으로 측정하는 온풍온도센서(360)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제어부(300)의 신호흐름을 나타낸 블록도를 도시한 것이다. 제어부(300)는 도 3에 도시된 바와 같이, 실시간으로 실내온도센서(310)에서 측정된 실내온도 값과 리턴수온도센서(320)에서 측정되는 리턴수 온도값, 토출온도센서(330)에서 측정되는 온수온도 값, 과열센서(340)에 의해 측정되는 가열코일온도 값, 실외온도센서(350)에서 측정되는 실외온도 값 및 온풍온도센서(360)에서 측정되는 온풍온도 값을 전송받게 된다.

제어부(300)는 후에 상세히 설명되는 바와 같이, 이러한 측정값들을 실시간으로 전송받아 순환펌프(400)의 작동 여부를 제어하고, 전원공급부(200)를 제어하여 전기 온수보일러에서 토출되는 온수온도와 온풍온도 및 가열코일의 온도를 조절하며, 송풍팬(140)의 회전속도를 제어하여 온풍의 세기를 조절하고, 보조보일러(120) 작동 여부를 제어하게 된다.

또한, 제어부(300)에서는 후에 설명되는 바와 같이, 사용자가 실내설정온도, 실내설정 상한온도, 실내설정 하한온도를 설정할 수 있고, 온풍온도센서(360)로부터 측정된 온풍온도값으로부터 실내온도를 유지시키는 유지온풍온도 및 실내온도를 상승시키는 상승온풍온도 값을 연산할 수 있고, 이러한 유지온풍온도와 상승온풍온도의 차이값이 0.1 ~ 0.3℃이 되도록 전원공급부(200)를 제어할 수 있다.

이하에서는 난방부하에 따른 온수 온도 및 온풍 열교환량 자동제어방법에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 난방부하에 따른 온수 온도 및 온풍열교환량 자동제어방법의 흐름도를 도시한 것이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 전원공급부(200)에서 전기온수보일러(110)의 가열코일로 전력을 공급하게 된다. 따라서, 전기온수 보일러로 유입된 리턴수는 이러한 가열코일에 의해 가열되게 된다

이러한 가열단계는 순환펌프(400)가 작동되지 않으면 정지된다. 즉, 실내온도센서(310)는 실시간으로 실내온도를 측정하고(S1), 실내온도가 기설정된 실내설정 상한온도 이상이 되어 순환펌프(400)가 작동되지 않으면 가열동작을 멈추게 된다.

그리고, 실내온도가 기설정된 실내설정 상한온도(예를 들어, 22℃)에 미만이 되는 경우(S2), 제어부(300)는 순환펌프(400)와 송풍팬(140)을 가동시키게 된다(S3). 순환펌프(400)와 송풍팬(130)이 가동되게 되면, 전기온수보일러(110) 및 배관(131), 실내열교환기(130) 등에 물이 회전하게 된다. 따라서, 이러한 저온수가 실내공기와 열교환을 하면서, 실내난방을 준비하게 된다.

또한, 실내난방을 실시하게되는 경우, 제어부(300)는 송풍팬(140)의 회전속도를 제어하여 실내로 배출되는 온풍의 세기를 조절하게 된다(S4). 이러한 온풍의 세기는 실내온도값과 온풍 온도, 온수 온도, 리턴수 온도 및 실외온도를 기반으로 하여 난방부하에 비례하여 작동되게 된다.

그리고, 제어부(300)는 실내온도가 설정된 실내설정온도(예를 들어, 20℃)에 도달하게 되는 지를 측정하게 된다. 실내온도가 실내설정온도에 도달하게 되는 경우, 이러한 실내온도가 실내설정온도로 유지되도록 전원공급부(200)와 송풍팬(140)을 제어하게 된다(S5). 이러한 실내설정온도 유지방법은 이하의 도 5에서 상세히 설명하도록 한다.

그리고, 실내온도가 설정된 실내설정온도 미만이 되는 경우(S6), 제어부(300)는 측정된 리턴수 온도와 실내온도 및 실외온도 값을 기반으로 하여 전원공급부(200)에 의해 가열코일로 인가되는 전력량을 조정하게 된다(S7, S8). 즉, 전력량을 상승시켜 가열코일의 온도를 상승시키고, 온수의 온도와 온풍의 온도를 상승시켜, 실내온도를 상승시키도록 제어하게 된다.

이러한 제어에 의해서도 실내온도가 실내설정온도 미만이 되고, 기설정된 실내설정 하한온도(예를 들어, 19℃)에 도달하게 되는 경우(S9), 제어부(300)는 보조보일러(120)를 가동시키게 된다(S10). 이러한 보조보일러(120)는 구체적 실시예에서 경유보일러를 사용하였다. 도 2에 도시된 바와 같이, 보조보일러(120)는 전기온수보일러(110)와 직렬적으로 연결되어 있음을 알 수 있다. 따라서, 보조보일러(120)는 리턴수를 유입 받아 일정온도만큼 리턴수를 가열하고, 가열된 물을 전기온수보일러(110) 측으로 보내 전기온수보일러(110)가 온수를 토출할 수 있도록 하게 된다. 구체적 실시예에서 전기온수보일러(110)에서 토출되는 온수온도를 80℃로 설정할 때, 보조보일러(120)에서 토출되는 물의 온도는 45℃로 설정하였다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 실내설정온도 유지 제어방법에 대한 흐름도를 도시한 것이다. 앞서 설명한 도 4의 S6에서 실내설정온도를 유지하는 방법은 먼저, 온풍온도가 온수의 온도의 상승과 함께 점진적으로 상승하게 되고(S100), 실내온도가 설정온도에 도달하게 되는 경우(S200), 이러한 실내온도를 유지시키는 유지온풍온도 값을 제어부(300)가 측정하게 된다(S300). 또한, 온풍의 온도를 미소량만큼 상승시키면서, 실내온도를 상승시키는 상승온풍온도값을 측정하게 된다(S400). 제어부(300)는 이러한 유지온풍온도 값과 상승온풍온도 값의 차이가 0.1 ~ 0.3℃정도로 유지되도록 자동제어하게 된다(S500).

즉, 유지온풍온도 값과 상승온풍온도 값은 온수 온도, 온풍온도, 온풍 세기, 실외온도 등에 따른 난방부하에 따라 변화될 수 있고, 이러한 차이값이 0.1 ~ 0.3℃정도로 유지되도록 전원공급부(200)를 제어하여 가열코일로 인가되는 전력량을 조절하여 가열코일의 온도, 온수 온도를 조절하고, 송풍팬(140)을 조절하여 온풍세기를 조절하게 된다.

이하에서는 앞서 언급한 도 1에 도시된 종래 난방제어시스템(1)과 본 발명의 일실시예에 따른 난방부하에 따른 온수 온도 및 온풍 열교환량 자동제어시스템(100)의 비교 데이터 결과에 대해 설명하도록 한다. 비교 데이터의 적용기준은 외기온도(실외온도)가 -15℃이고, 실내설정온도는 20℃, 맑은 날씨이며, 시설하우스 면적은 1980m²(600평)이다.

종래 난방제어시스템(1)은 전기온수보일러(110)로 100Kw 1대, 20만kcal 용량의 경유보일러 2대가 병렬로 연결되어 있고, 경유보일러와 전기온수보일러(110)의 토출 온수 온도는 모두 80℃로 설정하였고, 제어방법은 앞서 발명의 배경이 되는 기술에서 언급한 바와 같이, 실내온도가 실내설정온도의 편차가 1℃에 따른 전체 부하를 on/off하는 방식이고, 본 발명의 일실시예에 따른 자동제어시스템(100)은 전기온수보일러(110)로 100Kw 1대, 20만kcal 용량의 경유보일러 2대가 직렬로 연결되어 있고, 경유보일러의 토출온도는 45℃로 설정하였고, 제어방법은 앞서 설명한 바와 같이, 난방부하에 따른 전력량을 제어하고, 실내설정온도뿐 아니라, 실내설정 상한온도와 실내설정 하한온도가 설정되며, 실내온도가 실내설정 상한온도 미만이 경우에 순환펌프(400)가 작동된다.

먼저, 도 6a는 종래 난방제어시스템(1)과 본 발명의 일실시예에 따른 난방부하에 따른 온수 온도 및 온풍 열교환량 자동제어시스템(100)의 시간대별 전력사용량 비교 그래프를 도시한 것이다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 시간대 별로, 피크타임(4시에서 7시)에서 종래 난방제어시스템(1)과 본 발명의 자동제어시스템(100)의 전력사용량이 비슷하나, 나머지 시간대에서는 상당한 양의 전력이 감소됨을 알 수 있다.

도 6b는 종래 난방제어시스템(1)과 본 발명의 일실시예에 따른 난방부하에 따른 온수 온도 및 온풍 열교환량 자동제어시스템(100)의 시간대별 경유 사용량 비교 그래프를 도시한 것이다. 도 6b에 도시된 바와 같이, 종래 난방제어시스템(1)은 경유보일러의 토출온도를 80℃설정하여 항상 전기온수보일러(110)와 함께 가동되므로 상당량의 유류가 사용되나, 본 발명의 일실시예에 따른 자동제어시스템(100)은 실내온도가 실내설정 하한온도 미만이 되는 경우에만 가동되며, 전기온수보일러(110)와 직렬로 연결되어 토출온도를 45℃로 하여 45℃의 온수를 전기온수보일러(110)의 유입구 측으로 보내주는 방식으로 제어하게 됨으로써 유류사용량이 상당히 감소됨을 알 수 있다.

도 7a는 종래 난방제어시스템(1)과 본 발명의 일실시예에 따른 난방부하에 따른 온수 온도 및 온풍 열교환량 자동제어시스템(100)의 일일 전력 사용량 비교 그래프를 도시한 것이다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 하루 동안 종래 난방제어시스템(1)에 비하여 본 발명의 일실시예에 따른 자동제어시스템(100)은 약 345Kw정도의 전력을 감소시킬 수 있음을 알 수 있다. 또한, 도 7b는 종래 난방제어시스템(1)과 본 발명의 일실시예에 따른 난방부하에 따른 온수온도 및 온풍 열교환량 자동제어시스템(100)의 일일 경유 사용량 비교 그래프를 도시한 것이다. 도 7b에 도시된 바와 같이, 하루 동안 종래 난방제어시스템(1)에 비하여 본 발명의 일실시예에 따른 자동제어시스템(100)은 약 240L 정도의 유류사용량을 감소시킬 수 있음을 알 수 있다.

또한, 도 8a는 종래 난방제어시스템(1)을 사용한 경우, 설정온도와 하우스 온도변화 그래프를 도시한 것이다. 그리고, 도 8b는 본 발명의 일실시예에 따른 난방부하에 따른 온수 온도 및 온풍 열교환량 자동제어시스템(100)을 사용한 경우, 설정온도와 하우스 온도변화 그래프를 도시한 것이다. 도 8a에 도시된 바와 같이, 종래 난방제어시스템(1)은 실내온도가 설정온도와 1℃이상의 편차가 나게 되는 경우 시스템(1)이 작동하고, 설정온도에 도달하는 경우, 오프되는 방식으로 제어됨으로써, 실내온도의 변화가 크고, 난방부하에 따라 빠르게 대처할 수 없게 됨을 알 수 있다.

그러나, 본 발명의 일실시예에 따른 자동제어시스템(100)은 도 8b에 도시된 바와 같이, 실내온도가 유지되는 유지온풍온도과 실내온도가 상승되는 상승온풍온도가 항상 0.1 ~ 0.3℃로 유지되도록 전력량을 제어하게 됨으로써 그리고, 순환펌프(400)는 실내설정상한온도 이하가 되는 경우 항상 작동되도록 제어됨으로써 실내온도의 변과량이 상당히 미소하게 됨을 알 수 있다.

1:종래 난방제어시스템
2:종래 전기보일러 및 온수저장탱크
3:종래 경유보일러
4:종래 실내열교환기
5:분배기
100:난방부하에 따른 온수 온도 및 온풍 열교환량 자동제어시스템
110:전기온수보일러
120:보조보일러
130:실내열교환기
131:배관
140:송풍팬
200:전원공급부
300:제어부
310:실내온도센서
320:리턴수 온도센서
330:토출온도센서
340:과열센서
350:실외온도센서
360:온풍온도센서
400:순환펌프

Claims (14)

1. 저온수가 유입되는 유입구와 유입된 상기 저온수를 가열하는 가열코일 및 상기 가열코일에 의해 가열된 온수를 토출하는 토출구를 갖는 전기 온수보일러 및 토출부가 상기 전기 온수보일러의 유입구와 직렬로 연결되어 상기 전기 온수보일러에 저온수를 유입시키도록 구성된 하나 이상의 보조보일러를 구비하는 보일러부;
   실내 온도를 실시간으로 측정하는 실내온도센서와 상기 보일러부로 유입되는 리턴수의 온도를 측정하는 리턴수 온도센서를 구비한 센서부;
   상기 전기 온수보일러로 전력을 공급하는 전원공급부;
   상기 전기 온수보일러에서 토출된 온수가 배관을 통해 유입되어 실내공기와 열교환되어 실내를 난방하는 실내 열교환기;
   상기 전기 온수보일러에서 토출되는 온수를 상기 실내 열교환기 측으로 유입시키고, 상기 실내 열교환기에서 열교환 후 토출되는 리턴수를 상기 보일러부 측으로 유입시키도록 동력을 제공하는 순환펌프; 및
   상기 실내온도센서로부터 측정된 실내온도 값을 실시간으로 전송받아 상기 순환펌프와 송풍팬의 작동 여부를 제어하고, 상기 실내온도 값과 상기 리턴수 온도센서에서 측정된 리턴수 온도 값을 실시간으로 전송받아 상기 송풍팬의 속도를 제어하여 온수의 열교환량을 조절하고, 상기 전원공급부를 제어하여 상기 전기 온수보일러에서 토출되는 온수온도를 조절하며, 상기 리턴수 온도값과 상기 실내온도 값을 기초로 상기 보조보일러 작동여부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 난방부하에 따른 온수 온도 및 온풍열교환량 자동제어시스템.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 센서부는,
   상기 전기 온수보일러의 토출구에서 토출되는 온수의 온도를 측정하는 토출온도센서, 상기 가열코일의 온도를 측정하는 과열센서 및 실외온도를 측정하는 실외온도센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난방부하에 따른 온수 온도 및 온풍 열교환량 자동제어시스템.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 실내 열교환기에 구비되어 상기 실내 열교환기 내부에 흐르는 온수에 의해 온풍을 발생시키는 송풍팬을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난방부하에 따른 온수 온도 및 온풍 열교환량 자동제어시스템.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 센서부는 상기 송풍팬에 의해 실내로 배출되는 상기 온풍의 온도를 실시간으로 측정하는 온풍온도센서를 더 포함하고,
   상기 제어부는 상기 실내온도 값과 기 설정된 실내설정온도 및 상기 리턴수온도센서에서 측정된 리턴수온도 값을 실시간으로 전송받아 상기 송풍팬에 의해 발생되는 온풍의 세기를 조절하는 것을 특징으로 하는 난방부하에 따른 온수 온도 및 온풍 열교환량 자동제어시스템.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 실내온도 값이 기 설정된 실내설정 상한온도 이하가 되는 경우, 상기 제어부가 상기 순환펌프를 작동시키는 것을 특징으로 하는 난방부하에 따른 온수 온도 및 온풍 열교환량 자동제어시스템.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 실내온도 값이 기 설정된 실내설정 하한온도에 도달하게 되는 경우, 상기 제어부는 상기 보조보일러를 가동시키는 것을 특징으로 하는 난방부하에 따른 온수 온도 및 온풍 열교환량 자동제어시스템.
   
7. 제 6항에 있어서,
   상기 보조보일러는 경유보일러인 것을 특징으로 하는 난방부하에 따른 온수 온도 및 온풍 열교환량 자동제어시스템.
   
8. 제 5항에 있어서,
   상기 실내온도 값이 상기 실내설정온도 미만이 되는 경우, 상기 제어부는 리턴수 온도 값, 실내온도 값, 실외온도 값을 기반으로 상기 전원공급부에 의해 상기 전기 온수보일러로 인가되는 전력량을 조절하는 것을 특징으로 하는 난방부하에 따른 온수 온도 및 온풍 열교환량 자동제어시스템.
   
9. 제 5항에 있어서,
   상기 제어부는
   상기 실내온도가 상기 실내설정온도에 도달하게 되는 경우, 상기 실내온도를 유지시키는 유지온풍온도 값과 상기 실내온도를 상승시키는 상승온풍온도 값을 측정하고, 상기 유지온풍온도 값과 상기 상승온풍온도 값의 차이를 0.1~0.3℃로 유지시키는 것을 특징으로 하는 난방부하에 따른 온수 온도 및 온풍 열교환량 자동제어시스템.
   
10. 제 9항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 유지온풍온도 값과 상기 상승온풍온도 값 차이를 0.1~0.3℃로 유지시키기 위해 상기 전원공급부를 제어하여 상기 전기온수보일러에 인가되는 전력량을 조절하는 것을 특징으로 하는 난방부하에 따른 온수 온도 및 온풍 열교환량 자동제어시스템.
    
11. 제1항의 자동제어시스템을 이용한 난방부하에 따른 온수온도 및 온풍 열교환량 자동제어방법에 있어서,
    전원공급부에서 전기온수보일러로 전력을 인가하여 상기 전기온수보일러의 유입구로 유입된 저온수를 가열하는 단계;
    실내온도센서에서 실내온도를 실시간으로 측정하고, 상기 실내온도 값이 기 설정된 실내설정 상한온도 이하가 되는 경우, 제어부가 순환펌프를 가동시키는 단계;
    상기 순환펌프의 가동에 의해, 상기 전기온수보일러의 토출구로부터 토출된 온수가 배관을 통해 실내열교환기로 유입되고, 상기 실내열교환기의 송풍기를 가동시켜 실내가 난방되는 단계;
    상기 제어부가 상기 실내온도 값, 리턴수 온도센서에 의해 측정되는 리턴수온도 값, 기 설정된 실내설정온도에 기반하여 상기 송풍기를 제어하여 온풍의 세기를 조절하는 단계;
    상기 실내온도 값이 상기 기설정된 실내설정온도로 유지되는 단계; 및
    상기 실내온도 값이 상기 기설정된 실내설정온도 미만이 되는 경우, 상기 제어부는 리턴수 온도센서에서 측정된 리턴수 온도 값, 실내온도 값, 실외온도 값을 기반으로 상기 전원공급부를 제어하여 상기 전기 온수보일러로 인가되는 전력량을 조절하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 난방부하에 따른 온수 온도 및 온풍 열교환량 자동제어방법.
    
12. 제 11항에 있어서,
    상기 실내온도 값이 기 설정된 실내설정 하한온도에 도달하게 되는 경우, 상기 제어부는 토출구가 상기 전기온수보일러의 유입구 측에 직렬로 연결된 보조보일러를 하나 이상 가동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난방부하에 따른 온수 온도 및 온풍 열교환량 자동제어방법.
    
13. 제 11항에 있어서,
    상기 실내온도로 유지되는 단계는,
    상기 실내온도가 상기 실내설정온도에 도달하게 되는 경우, 상기 제어부가 상기 실내온도를 유지시키는 유지온풍온도 값과 상기 실내온도를 상승시키는 상승온풍온도 값을 측정하고, 상기 유지온풍온도 값과 상기 상승온풍온도 값 차이를 0.1~0.3℃로 유지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난방부하에 따른 온수 온도 및 온풍 열교환량 자동제어방법.
    
14. 제 13항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 유지온풍온도 값과 상기 상승온풍온도 값 차이를 0.1~0.3℃로 유지시키기 위해 상기 전원공급부를 제어하여 상기 전기온수보일러에 인가되는 전력량을 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난방부하에 따른 온수 온도 및 온풍 열교환량 자동제어방법.

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