KR101456428B1 - 공동주택 발열선 제어시스템 - Google Patents
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Abstract
공동주택 발열선 제어시스템이 개시된다. 상기 공동주택 발열선 제어시스템은, 공동주택에 설치되는 복수 개의 배관, 상기 복수 개의 배관에 설치되고 전력선을 통해 전원이 공급되면 열을 발생하는 복수 개의 발열선, 상기 복수 개의 배관에 설치되고 상기 배관의 배관온도를 측정하여 배관온도 측정값을 출력하는 복수 개의 배관온도 센서부, 상기 복수 개의 배관온도 센서부 중 대응되는 배관온도 센서부로부터 상기 배관온도 측정값을 입력받아 통신선으로 출력하고, 상기 통신선을 통해 전송받은 전력전송 제어신호에 따라 상기 복수 개의 발열선 중 대응되는 발열선에의 전원 공급 여부를 결정하는 복수 개의 개별 컨트롤러, 및 상기 복수 개의 개별 컨트롤러로부터 상기 통신선을 통해 상기 배관온도 측정값들을 전송받고, 상기 배관온도 측정값들에 따라 상기 복수 개의 발열선에의 전원 공급 여부를 결정하는 상기 전력전송 제어신호를 생성하여 상기 복수 개의 개별 컨트롤러로 전송하는 통합제어장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 공동주택 발열선 제어시스템에 관한 것으로서, 특히 하나로 통합된 전력선을 각각의 배관에 설치된 발열선들에 연결하고 복수 개의 배관의 배관온도에 따라 우선순위를 정해 각각의 배관에 설치된 발열선들에 순차적으로 전력을 공급하여 전력선의 배선을 절감하고, 일대다(1:N) 통신을 이용하여 통신선의 배선을 절감하며, 관리 단말기에서 원격으로 제어가 가능한 공동주택 발열선 제어시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 아파트와 같은 공동주택에는 각층별로 스프링클러 소화배관과 같은 다양한 배관이 설치되고 있으며, 각각의 배관에는 발열선이 설치되어 겨울철에 배관이 동파되는 것을 방지하고 있다.
그러나, 이러한 종래기술은 발열선에 전력을 공급하는 전원반과 각각의 배관에 설치된 발열선들이 개별적인 전력선을 통해 따로따로 연결되기 때문에 전력공급을 위한 전력선의 배선이 증가하는 문제점이 있고, 배관온도의 측정을 위해 온도센서를 각각의 배관에 설치하는 경우에도 전원반과 각각의 온도센서가 개별적인 통신선을 통해 따로따로 연결되기 때문에 통신선의 배선이 증가하는 문제점이 있다.
또한, 이러한 종래기술은 각각의 배관에 설치된 발열선들이 비슷한 외부온도에 의해 개별적으로 동시에 전력이 공급되기 때문에 발열선들에 의해 피크 전력이 발생할 수 있는 문제점이 있고, 전력부하에 의한 전력선이 굵어지며, 동시 최대부하를 고려한 수배전반 용량을 크게 하는 문제점이 있다.
또한, 이러한 종래기술은 전원반과 관리소 간에 원격 통신이 이루어지지 않아 전원반을 관리, 점검하기 위해서는 관리직원이 직접 전원반이 설치된 장소(예: 지하실)까지 이동해야 하는 문제점이 있으며, 외부온도에 따라 원활한 미소 조정이 불가능하여 에너지의 낭비가 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하나로 통합된 전력선을 각각의 배관에 설치된 발열선들에 연결하고 복수 개의 배관의 배관온도에 따라 우선순위를 정해 각각의 배관에 설치된 발열선들에 순차적으로 전력을 공급하여 전력선의 배선을 절감하고, 일대다(1:N) 통신을 이용하여 통신선의 배선을 절감하며, 관리 단말기에서 원격으로 제어가 가능한 공동주택 발열선 제어시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 개별 컨트롤러와 통합제어장치간 동파방지를 위한 최적 온도의 전력제어로 에너지를 절감할 수 있는 공동주택 발열선 제어시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 공동주택 발열선 제어시스템은, 공동주택에 설치되는 복수 개의 배관, 상기 복수 개의 배관에 설치되고 전력선을 통해 전원이 공급되면 열을 발생하는 복수 개의 발열선, 상기 복수 개의 배관에 설치되고 상기 배관의 배관온도를 측정하여 배관온도 측정값을 출력하는 복수 개의 배관온도 센서부, 상기 복수 개의 배관온도 센서부 중 대응되는 배관온도 센서부로부터 상기 배관온도 측정값을 입력받아 통신선으로 출력하고, 상기 통신선을 통해 전송받은 전력전송 제어신호에 따라 상기 복수 개의 발열선 중 대응되는 발열선에의 전원 공급 여부를 결정하는 복수 개의 개별 컨트롤러, 및 상기 복수 개의 개별 컨트롤러로부터 상기 통신선을 통해 상기 배관온도 측정값들을 전송받고, 상기 배관온도 측정값들에 따라 상기 복수 개의 발열선에의 전원 공급 여부를 결정하는 상기 전력전송 제어신호를 생성하여 상기 복수 개의 개별 컨트롤러로 전송하는 통합제어장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 전력선은, 상기 통합제어장치에 연결되고 전력을 전송하는 주전력선, 및 상기 주전력선과 상기 복수 개의 발열선 사이에 연결되고 상기 주전력선을 통해 전송된 전력을 상기 복수 개의 발열선으로 전송하는 복수 개의 개별 전력선을 포함할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 통신선은, 상기 통합제어장치에 연결되는 주통신선, 및 상기 주통신선과 상기 복수 개의 개별 컨트롤러 사이에 연결되는 복수 개의 개별 통신선을 포함할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 복수 개의 개별 컨트롤러 각각은, 상기 복수 개의 개별 전력선 중 대응되는 개별 전력선 상에 배치되고, 상기 통합제어장치로부터 전송받은 전력전송 제어신호에 따라 상기 대응되는 개별 전력선의 연결을 유지하거나 차단함으로써, 상기 대응되는 발열선에의 전원 공급 여부를 결정하는 전력전송 스위치부, 및 상기 복수 개의 배관온도 센서부 중 대응되는 배관온도 센서부로부터 상기 배관온도 측정값을 입력받아 대응되는 개별 통신선으로 출력하고, 상기 대응되는 개별 통신선을 통해 상기 통합제어장치로부터 전송받은 전력전송 제어신호를 상기 전력전송 스위치부로 전송하는 데이터 통신부를 포함할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 통합제어장치는, 상기 주전력선과 연결되고, 상기 주전력선에의 전원 공급 여부 및 공급 전력량을 제어하는 전원공급부, 및 상기 주통신선과 연결되고, 상기 복수 개의 개별 컨트롤러로부터 전송받은 상기 배관온도 측정값들에 따라 상기 복수 개의 발열선에의 전원 공급 여부를 결정하는 상기 전력전송 제어신호를 생성하여 상기 복수 개의 개별 컨트롤러로 전송하는 발열선 제어부를 포함할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 발열선 제어부는, 상기 복수 개의 개별 컨트롤러로부터 전송받은 상기 배관온도 측정값들에 따라 상기 복수 개의 발열선의 전원 공급 우선순위를 결정하고, 상기 전원 공급 우선순위에 따라 상기 복수 개의 발열선에 순차적으로 전원을 공급하기 위한 전력전송 제어신호를 생성하여 상기 복수 개의 개별 컨트롤러로 출력할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 발열선 제어부는, 상기 배관온도 측정값이 제1 기준온도 이하인 배관에 대응되는 발열선에 전원을 공급하고, 상기 전원이 공급된 배관의 배관온도 측정값이 제2 기준온도에 도달하면 상기 전원이 공급된 발열선에의 전원 공급을 차단할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 발열선 제어부는, 상기 배관온도 측정값이 제2 기준온도 이상인 배관에 대응되는 발열선에의 전원공급을 차단하고, 상기 배관온도 측정값이 제1 기준온도 이하인 배관의 개수가 동시발열가능 최대개수 이하인 경우 상기 배관온도 측정값이 제1 기준온도 이하인 배관에 대응되는 발열선에 전원을 공급하고, 상기 배관온도 측정값이 상기 제1 기준온도 이하인 배관의 개수가 동시발열가능 최대개수보다 큰 경우 상기 배관온도 측정값이 낮은 순서 및 동시발열가능 최대개수에 따라 선정된 배관들에 대응되는 발열선에 전원을 공급할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 공동주택 발열선 제어시스템은, 외부의 대기온도를 측정하여 외부온도 측정값을 상기 발열선 제어부로 출력하는 외부온도 센서부를 더 구비하고, 상기 발열선 제어부는, 상기 외부온도 측정값에 따라 상기 제1 기준온도 및 상기 제2 기준온도를 변경할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 공동주택 발열선 제어시스템은, 상기 통합제어장치로부터 전송받은 상기 복수 개의 발열선에 대한 전력투입정보 및 상기 복수 개의 배관의 배관온도정보를 표시하고, 관리자의 입력에 따라 발열선 전력공급온도 변경 요청을 상기 통합제어장치로 전송하는 관리 단말기를 더 포함하고, 상기 통합제어장치는, 상기 관리 단말기와 유선 또는 무선으로 데이터를 통신하는 유무선 통신부를 더 포함하고, 상기 발열선 제어부는, 상기 복수 개의 발열선에 대한 전력투입정보 및 상기 복수 개의 배관의 배관온도정보를 상기 유무선 통신부를 통해 상기 관리 단말기로 전송하고, 상기 유무선 통신부를 통해 상기 관리 단말기로부터 상기 발열선 전력공급온도 변경 요청을 전송받으며, 상기 발열선 전력공급온도 변경 요청에 따라 상기 복수 개의 발열선에 전력을 공급하는 기준온도인 제1 기준온도 및 상기 복수 개의 발열선에 전력을 차단하는 기준온도인 제2 기준온도를 변경할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따른 공동주택 발열선 제어시스템은, 복수 개의 배관의 배관온도에 따라 우선순위를 정해 각각의 배관에 설치된 발열선들에 순차적으로 전력을 공급하여, 전력선의 굵기를 축소할 수 있고 순간 최대 소비전력량을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기와 같은 본 발명에 따른 공동주택 발열선 제어시스템은, 하나로 통합된 전력선을 각각의 배관에 설치된 발열선들에 연결하여 전력 공급을 위한 배선을 절감하고, 일대다(1:N) 통신을 이용하여 통신선의 배선을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기와 같은 본 발명에 따른 공동주택 발열선 제어시스템은, 관리 단말기에서 원격으로 발열선의 전력투입정보 및 배관온도정보를 감시하고 전력공급온도를 조절할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기와 같은 본 발명에 따른 공동주택 발열선 제어시스템은, 개별 컨트롤러와 통합제어장치간 동파방지를 위한 최적 온도의 전력제어로 에너지를 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공동주택 발열선 제어시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공동주택 발열선 제어시스템을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 발열선 제어방법을 나타내는 순서도(Flowchart)이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발열선 제어방법을 나타내는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공동주택 발열선 제어시스템을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 발열선 제어방법을 나타내는 순서도(Flowchart)이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발열선 제어방법을 나타내는 순서도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공동주택 발열선 제어시스템을 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 공동주택 발열선 제어시스템(100)은, 복수 개의 배관(111, 112), 복수 개의 발열선(121, 122), 복수 개의 배관온도 센서부(131, 132), 복수 개의 개별 컨트롤러(141, 142), 전력선(150), 통신선(160) 및 통합제어장치(180)를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 복수 개의 배관(111, 112), 복수 개의 발열선(121, 122), 복수 개의 배관온도 센서부(131, 132) 및 복수 개의 개별 컨트롤러(141, 142)의 개수가 2개인 것은 예시적인 것으로서, 본 발명에 따른 공동주택 발열선 제어시스템은 설치되는 공동주택의 층수 및 크기 등에 따라 다양한 개수의 배관, 발열선, 배관온도 센서부 및 개별 컨트롤러를 구비할 수 있다.
먼저, 복수 개의 배관(111, 112)은, 아파트와 같은 공동주택의 각층에 설치될 수 있다. 일례로서, 상기 복수 개의 배관(111, 112)은 직경이 40mm(또는 65mm)인 소화배관으로서 스프링클러 소화배관일 수 있고 소화전 등에 연결될 수 있다. 복수 개의 배관(111, 112) 각각은 내부 공간에 유체(예: 물)가 흐르는 철제 파이프(미도시) 및 상기 파이프를 감싸는 보온재(미도시) 등으로 구성될 수 있다. 상기 복수 개의 배관(111, 112)은 통상의 기술자에게 알려진 범위에서 다양하게 변경될 수 있다. 상기 복수 개의 배관(111, 112)에 대해서는 통상의 기술자에게 널리 알려져 있으므로 여기에서는 자세한 설명을 생략한다.
복수 개의 발열선(121, 122)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 복수 개의 배관(111, 112)을 감싸면서 외부에 나선형 모양으로 설치될 수 있고, 전력선(150)을 통해 전원이 공급되면 열을 발생할 수 있다. 상기 복수 개의 발열선(121, 122)은, 전원이 공급되면 열이 발생하는 니크롬선(또는 정온전선, 히팅케이블)과 같은 발열체로 형성될 수 있으며, 통상의 기술자에게 알려진 범위에서 다양한 형태의 발열체로 구성될 수 있다. 일례로서, 상기 복수 개의 발열선(121, 122)은, 1미터당 16W의 전력을 소비할 수 있고, 온도가 낮아지면 전력공급이 늘어날 수 있으며, 초기 전력으로는 16W 이상이 공급될 수 있다. 또한, 상기 복수 개의 발열선(121, 122)은, 복수 개의 배관(111, 112)의 관경(직경)에 따라 소비전력(발열량)이 10W 및 24W인 발열선 등으로 변경될 수도 있다. 통상의 기술자에게 알려진 바와 같이, 복수 개의 발열선(121, 122)의 발열량이 증가할수록 복수 개의 발열선(121, 122)이 설치된 배관(111, 112)의 배관온도를 높이는데 걸리는 시간은 더욱 단축될 수 있다.
복수 개의 배관온도 센서부(131, 132)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 복수 개의 배관(111, 112) 외부에 부착되어 설치되거나, 철제 파이프의 외부를 감싸는 보온재 등에 매몰 또는 밀착되어 설치될 수 있다. 복수 개의 배관온도 센서부(131, 132)는, 대응되는 배관의 배관온도를 측정하여 배관온도 측정값을 복수 개의 개별 컨트롤러(141, 142)로 출력할 수 있다. 한편, 상기 복수 개의 배관온도 센서부(131, 132)는, 복수 개의 발열선(121, 122)과 근접하여 설치될 경우 복수 개의 발열선(121, 122)으로부터 발산되는 열로 인해 정확한 배관온도를 측정하지 못할 수 있으므로, 상기 복수 개의 배관온도 센서부(131, 132)는 복수 개의 발열선(121, 122)과 겹치지 않도록 각각의 배관(111, 112)의 중심을 기준으로 각각의 발열선(121, 122)의 반대쪽에 설치될 수 있다.
복수 개의 개별 컨트롤러(141, 142)는, 복수 개의 배관온도 센서부(131, 132) 중 대응되는 배관온도 센서부로부터 배관온도 측정값을 입력받아 통신선(160)을 통해 통합제어장치(180)로 출력할 수 있다. 상기 복수 개의 개별 컨트롤러(141, 142)와 통합제어장치(180)는, 통합된 통신선(160)을 통해 RS-485와 같은 일대다(1:N) 통신방식을 이용하여 서로 데이터를 송수신할 수 있다. 이에 따라, 복수 개의 개별 컨트롤러(141, 142) 각각은, 배관온도 측정값과 함께 개별 컨트롤러를 식별하기 위한 식별신호를 통합제어장치(180)로 출력할 수 있고, 통합제어장치(180)는, 상기 식별신호에 따라 복수 개의 개별 컨트롤러(141, 142)로부터 전송받은 각각의 배관온도 측정값이 복수 개의 배관(111, 112) 중에서 어느 배관에 대응되는 배관온도 측정값인지를 알 수 있게 된다.
또한, 복수 개의 개별 컨트롤러(141, 142)는, 통합제어장치(180)로부터 통신선(160)을 통해 전송받은 전력전송 제어신호에 따라 복수 개의 발열선(121, 122) 중 대응되는 발열선에서의 전원 공급 여부를 결정할 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 복수 개의 개별 컨트롤러(141, 142)와 통합제어장치(180)는 일대다(1:N) 통신방식을 이용하여 서로 데이터를 송수신할 수 있고, 통합제어장치(180)로부터 출력된 전력전송 제어신호는 복수 개의 개별 컨트롤러(141, 142)로 전송될 수 있다. 여기에서, 상기 전력전송 제어신호에는 복수 개의 개별 컨트롤러(141, 142) 중 어느 하나의 개별 컨트롤러를 선택하는 선택신호가 포함될 수 있고, 복수 개의 개별 컨트롤러(141, 142) 각각은 통합제어장치(180)로부터 전송받은 전력전송 제어신호에 포함된 선택신호가 자신과 대응되는지를 판단한 후 전력전송 제어신호에 포함된 선택신호가 자신과 대응되는 경우에는 전력전송 제어신호에 따라 대응되는 발열선에의 전원 공급 여부를 결정할 수 있다.
전력선(150)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 통합제어장치(180)와 복수 개의 개별 컨트롤러(141, 142) 사이 및 복수 개의 개별 컨트롤러(141, 142)와 복수 개의 발열선(121, 122) 사이에 연결될 수 있다. 전력선(150)은 통합제어장치(180)로부터 공급되는 전원을 복수 개의 개별 컨트롤러(141, 142)를 통해 복수 개의 발열선(121, 122)으로 전송할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 공동주택 발열선 제어시스템(100)은, 하나의 전력선(150)에 복수 개의 개별 컨트롤러(141, 142)를 통해 복수 개의 발열선(121, 122)이 연결되므로 전력선(150)의 배선을 절감할 수 있고, 통합제어장치(180)의 제어에 의해 복수 개의 발열선(121, 122)에 공급되는 전체 전력량을 분산할 수 있으므로 전력선(150)의 굵기도 축소할 수 있는 효과가 있다.
통합제어장치(180)는, 복수 개의 개별 컨트롤러(141, 142)로부터 통신선(160)을 통해 배관온도 측정값들을 전송받고, 상기 배관온도 측정값들에 따라 복수 개의 발열선(121, 122)에의 전원 공급 여부를 결정하는 전력전송 제어신호를 생성하여 복수 개의 개별 컨트롤러(141, 142)로 전송할 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 전력전송 제어신호는 복수 개의 개별 컨트롤러(141, 142) 중 어느 하나의 개별 컨트롤러를 선택하는 선택신호가 포함될 수 있다. 한편, 본 발명에 따른 공동주택 발열선 제어시스템에서 사용되는 전력전송 제어신호는 통상의 기술자에게 알려진 범위에서 일대다(1:N) 통신 방식에 적용 가능한 다양한 방식의 통신 프로토콜에 의해 정의되어 사용될 수도 있다.
상기 통합제어장치(180)는, 일례로서, 복수 개의 개별 컨트롤러(141, 142)로부터 전송받은 배관온도 측정값들에 따라 복수 개의 발열선(121, 122)의 전원 공급 우선순위를 결정하고, 결정된 전원 공급 우선순위에 따라 복수 개의 발열선(121, 122)에 순차적으로 전원을 공급하기 위한 전력전송 제어신호를 생성하여 복수 개의 개별 컨트롤러(141, 142)로 출력할 수 있다. 예를 들면, 통합제어장치(180)는 복수 개의 배관(111, 112) 중에서 배관온도 측정값이 가장 낮은 배관에 대응되는 발열선에 전원을 우선적으로 공급할 수 있고, 우선적으로 전원이 공급된 발열선에 대응되는 배관의 배관온도 측정값이 충분히 높아진 후에는 해당 배관의 전원 공급을 차단한 후 배관온도 측정값이 그 다음으로 낮은 배관에 대응되는 발열선에 전원을 순차적으로 공급할 수 있다. 이와 같이, 통합제어장치(180)는 배관온도 측정값이 낮은 순서에 따라 복수 개의 배관(111, 112)의 전원 공급 우선순위를 결정할 수 있다.
여기에서, 통합제어장치(180)가 상기 전원 공급 우선순위에 따라 선택된 배관에 대응되는 발열선에 전원을 공급하거나 차단하는 방법은, 일례로서, 배관온도 측정값이 제1 기준온도보다 낮아지면 해당 발열선에 전원을 공급하고 배관온도 측정값이 제2 기준온도보다 높아지면 해당 발열선에 공급되는 전원을 차단하는 것일 수 있다. 즉, 복수 개의 발열선(121, 122)에의 전원 공급 및 전원 공급 차단의 기준온도는, 각각 제1 기준온도 및 제2 기준온도로 설정될 수 있다. 일례로서, 제1 기준온도는 0℃로 설정될 수 있고, 제2 기준온도는 4℃로 설정될 수 있다. 상기 제2 기준온도는, 복수 개의 배관(111, 112)과 복수 개의 발열선(121, 122) 사이의 공극 또는 복수 개의 배관온도 센서부(131, 132)의 오차 및 오류 등에 대비하고 안전성을 고려하여 5℃~10℃의 범위 안의 값으로 설정될 수도 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 공동주택 발열선 제어시스템(100)의 통합제어장치(180)에 의해 수행되는 발열선 제어방법의 다양한 실시예에 대해서는 도 3 내지 도 4를 참조하여 상술하기로 한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공동주택 발열선 제어시스템을 나타내는 도면이다. 도 2에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 공동주택 발열선 제어시스템(200)은, 도 1을 참조하여 상술한 본 발명의 일실시예에 따른 공동주택 발열선 제어시스템(100)에서 개별 컨트롤러(240) 및 통합제어장치(280)가 구체화되고 관리 단말기(290)가 추가된 실시예로서, 그 외의 구성요소는 도 1을 참조하여 상술한 본 발명의 일실시예에 따른 공동주택 발열선 제어시스템(100)과 유사할 수 있다. 도 2에 도시된 배관(211), 발열선(221), 배관온도 센서부(231) 및 개별 컨트롤러(240)의 개수가 1개인 것은 예시적인 것으로서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 공동주택 발열선 제어시스템(200)은, 설치되는 공동주택의 층수 및 크기 등에 따라 다양한 개수의 배관, 발열선, 배관온도 센서부 및 개별 컨트롤러를 구비할 수 있다.
도 2에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 공동주택 발열선 제어시스템(200)은, 주전력선(250) 및 개별 전력선(251)을 포함할 수 있다. 주전력선(250)은, 통합제어장치(280)의 전원공급부(281)에 연결될 수 있고 전원공급부(281)로부터 공급되는 전력을 개별 전력선(251)으로 전송할 수 있다. 개별 전력선(251)은, 주전력선(250)과 발열선(221) 사이에 연결될 수 있고, 주전력선(250)을 통해 전송된 전력을 발열선(221)으로 전송할 수 있다. 도 2에는 개별 전력선(251)이 하나인 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 공동주택 발열선 제어시스템(200)은 복수 개의 개별 전력선을 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 공동주택 발열선 제어시스템(200)은, 도 2에 도시된 바와 같이 공통되는 주전력선(250) 및 복수 개의 개별 전력선(251)을 통해 전력을 전송하므로 전력선 전체의 배선을 절감할 수 있고 전력선의 굵기도 축소할 수 있는 효과가 있다.
또한, 도 2에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 공동주택 발열선 제어시스템(200)은, 주통신선(260) 및 개별 통신선(261)을 포함할 수 있다. 주통신선(260)은, 통합제어장치(280)의 발열선 제어부(283)에 연결될 수 있고, 복수 개의 개별 통신선(261)은, 주통신선(260)과 복수 개의 개별 컨트롤러(240) 사이에 연결될 수 있다. 도 2에는 개별 통신선(261)이 하나인 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 공동주택 발열선 제어시스템(200)은 복수 개의 개별 통신선을 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 복수 개의 개별 컨트롤러(240)와 통합제어장치(280)는 주통신선(260) 및 개별 통신선(261)을 통해 RS-485와 같은 일대다(1:N) 통신방식을 이용하여 서로 데이터를 송수신할 수 있다.
복수 개의 개별 컨트롤러(240) 각각은, 도 2에 도시된 바와 같이, 전력전송 스위치부(243) 및 데이터 통신부(246)를 구비할 수 있다.
상기 전력전송 스위치부(243)는, 복수 개의 개별 전력선 중 대응되는 개별 전력선(261) 상에 배치되고, 통합제어장치(280)로부터 전송받은 전력전송 제어신호에 따라 대응되는 개별 전력선(261)의 연결을 유지하거나 차단함으로써, 상기 대응되는 발열선(221)에의 전원 공급 여부를 결정할 수 있다. 상기 전력전송 스위치부(243)는 트라이액(Triac)과 같은 스위치 소자로 구현될 수 있고, 통상의 기술자에게 알려진 다양한 형태의 스위치 장치로 구현될 수도 있다.
데이터 통신부(246)는, 복수 개의 배관온도 센서부 중 대응되는 배관온도 센서부(231)로부터 배관온도 측정값을 입력받아 대응되는 개별 통신선(261)을 통해 통합제어장치(280)로 출력하고, 대응되는 개별 통신선(261)을 통해 통합제어장치(280)로부터 전송받은 전력전송 제어신호를 전력전송 스위치부(243)로 전송할 수 있다. 상기 데이터 통신부(246)는, 통합제어장치(280)와 일대다(1:N) 통신방식을 이용하여 서로 데이터를 송수신하기 위해 RS-485 통신모듈이나 마이크로 프로세서(MPU)와 같은 소형 데이터 처리 장치로 구현될 수 있으며, 통합제어장치(280)로부터 전송받은 전력전송 제어신호를 처리하여 전력전송 스위치부(243)로 전송할 수 있다.
통합제어장치(280)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 전원공급부(281), 발열선 제어부(283) 및 유무선 통신부(285)를 포함할 수 있다. 상기 통합제어장치(280)는 일반적으로 공동주택의 지하실 등에 설치될 수 있다.
전원공급부(281)는, 주전력선(250)과 연결되고, 발열선 제어부(283)의 제어에 따라 주전력선(250)에의 전원 공급 여부 및 공급 전력량을 제어할 수 있다.
발열선 제어부(283)는, 주통신선(260)과 연결되고 복수 개의 개별 컨트롤러(240)로부터 전송받은 배관온도 측정값들에 따라 복수 개의 발열선(221)에의 전원 공급 여부를 결정하는 전력전송 제어신호를 생성하여 복수 개의 개별 컨트롤러(240)로 전송할 수 있다. 한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 공동주택 발열선 제어시스템(200)의 발열선 제어부(283)에 의해 수행되는 발열선 제어방법의 다양한 실시예에 대해서는 도 3 내지 도 4를 참조하여 상술하기로 한다.
상기 발열선 제어부(283)는, 복수 개의 발열선(221)에 대한 전력투입정보 및 상기 복수 개의 배관(211)의 배관온도정보를 유무선 통신부(285)를 통해 관리 단말기(290)로 전송할 수 있다. 또한, 발열선 제어부(283)는, 유무선 통신부(285)를 통해 관리 단말기(290)로부터 발열선 전력공급온도 변경 요청을 전송받을 수 있고, 상기 발열선 전력공급온도 변경 요청에 따라 상기 복수 개의 발열선(221)에 전력을 공급하는 기준온도인 제1 기준온도 및 상기 복수 개의 발열선(221)에 전력을 차단하는 기준온도인 제2 기준온도를 변경할 수 있다.
관리자는 외부 온도 및 복수 개의 배관(211)의 상태 등을 고려하여 제1 기준온도 및 제2 기준온도를 결정할 수 있고, 관리 단말기(290)를 조작하여 발열선 전력공급온도 변경 요청을 통합제어장치(280)로 전송함으로써 제1 기준온도 및 제2 기준온도가 조절될 수 있다. 관리자는, 관리 단말기(290)를 통해 복수 개의 배관(211)마다 제1 기준온도 및 제2 기준온도를 다르게 설정할 수도 있다.
유무선 통신부(285)는, 관리 단말기(290)와 유선 또는 무선으로 데이터를 통신할 수 있다. 즉, 유무선 통신부(285)는 관리 단말기(290)와 유선으로 연결되어 TCP/IP 등을 이용한 유선 통신을 수행할 수 있는 유선 통신모듈로 구현될 수도 있고, WiFi(Wireless Fidelity) 및 블루투스(Bluetooth) 등과 같은 다양한 형태의 무선 통신방법 중 적어도 하나를 지원하는 통신모듈로 구현될 수도 있으며, 통상의 기술자에게 알려진 범위에서 다양하게 변경될 수 있다.
한편, 관리 단말기(290)는, 통합제어장치(280)와 이격된 장소(예: 관리 사무소)에 배치될 수 있고, 도 2에 도시된 바와 같이, 디스플레이부(291), 인터페이스부(293), 제어부(295) 및 통신부(297)를 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 관리 단말기(290)는, 사용자 컴퓨터, 스마트폰, 태블릿 PC 등 유무선으로 데이터 통신이 가능한 다양한 형태의 단말기를 포함하는 개념으로서, 통상의 기술자에게 알려진 범위에서 다양하게 변경될 수 있다.
디스플레이부(291)는 제어부(295)로부터 입력받은 신호에 따라 통합제어장치(280)로부터 전송받은 복수 개의 발열선(221)에 대한 전력투입정보 및 복수 개의 배관(211)의 배관온도정보를 표시할 수 있다. 이에 따라, 관리자는 복수 개의 발열선(221) 각각에 대해 전력이 공급되고 있는지 여부 및 복수 개의 배관(211) 각각의 배관온도 측정값을 확인할 수 있다. 상기 디스플레이부(291)는, 통상의 기술자에게 알려진 바와 같이 CRT모니터, 액정표시장치(LCD) 등 다양한 형태의 디스플레이 장치에 의해 구현될 수 있다.
인터페이스부(293)는, 관리자로부터 발열선 전력공급온도 변경 요청 등을 입력받아 인터페이스 신호를 생성하여 제어부(295)로 전송할 수 있다. 상기 인터페이스부(293)는, 터치스크린, 키보드 및 마우스와 같이 사용자로부터 인터페이스 신호를 입력받을 수 있는 다양한 형태의 입력 장치에 의해 구현될 수 있으며, 통상의 기술자에게 알려진 범위에서 다양하게 변경될 수 있다.
제어부(295)는, 통신부(297)를 통해 통합제어장치(280)로부터 전송받은 복수 개의 발열선(221)에 대한 전력투입정보 및 복수 개의 배관(211)의 배관온도정보를 디스플레이부(291)로 전송할 수 있다. 또한, 제어부(295)는, 인터페이스부(293)로부터 입력받은 발열선 전력공급온도 변경 요청을 통신부(297)를 통해 통합제어장치(280)로 전송할 수 있다. 상기 제어부(295)는, 관리 단말기(290)의 다양한 구성요소를 제어하고 다양한 데이터를 처리하는 구성요소로서, CPU 프로세서와 같은 중앙처리장치에 의해 구현될 수 있다.
통신부(297)는, 통합제어장치(280)의 유무선 통신부(285)와 유선 또는 무선으로 데이터를 통신할 수 있다. 상기 통신부(297)는, TCP/IP 등을 이용한 유선 통신, WiFi(Wireless Fidelity) 및 블루투스(Bluetooth) 등과 같은 다양한 형태의 무선 통신방법 중 적어도 하나를 지원하는 통신모듈로 구현될 수 있으며, 통상의 기술자에게 알려진 범위에서 다양하게 변경될 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 공동주택 발열선 제어시스템(200)은, 관리 사무소와 같이 통합제어장치(280)와 멀리 떨어진 장소에 설치 또는 배치된 관리 단말기(290)를 통해 관리 사무소에서 복수 개의 배관(211)의 배관온도 상태와 복수 개의 발열선(221)에 대한 전원 공급 여부 등을 확인할 수 있고, 관리자의 필요에 따라 원격으로 제1 기준온도 및 제2 기준온도를 제어할 수 있다.
한편, 도 2에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공동주택 발열선 제어시스템(200)이 하나의 통합제어장치(280)를 포함하는 것으로 도시되어 있으나 이는 예시적인 것으로서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 공동주택 발열선 제어시스템(200)은 복수 개의 통합제어장치들이 아파트와 같은 공동주택의 각 동 별로 설치될 수 있고(이에 따라 복수 개의 발열선, 개별 컨트롤러 등도 각 동 별로 설치될 수 있음), 관리자는 관리 사무소에 설치 또는 배치되는 관리 단말기(290)를 통해 복수 개의 통합제어장치들을 각각 제어할 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 본 발명의 일실시예에 따른 공동주택 발열선 제어시스템(200)은, 외부의 대기온도를 측정하여 외부온도 측정값을 발열선 제어부(283)로 출력하는 외부온도 센서부(미도시)를 더 구비할 수 있다. 상기 외부온도 센서부(미도시)는 통합제어장치(280)에 설치되거나 외부의 대기온도를 측정하기 위하여 공동주택의 지하 주차장이나 공동주택의 실외면 등에 설치될 수 있다.
이에 따라 발열선 제어부(283)는, 외부온도 센서부(미도시)로부터 전송받은 외부온도 측정값에 따라 제1 기준온도 및 제2 기준온도를 변경할 수 있다. 일례로서 발열선 제어부(283)는, 외부온도 측정값이 0℃ 이상인 경우에는 아직 배관의 동파위험이 낮은 것으로 보고 제1 기준온도를 0℃, 제2 기준온도를 4℃로 설정할 수 있으나, 외부온도 측정값이 0℃ 이하인 경우에는 배관의 동파위험이 높은 것으로 보고 제1 기준온도를 1℃, 제2 기준온도를 3℃로 설정할 수 있다. 즉, 발열선 제어부(283)는 외부온도가 낮아져서 배관의 동파위험이 높아지는 경우, 제1 기준온도를 최초 설정된 값보다 높은 값으로 설정하여 복수 개의 배관(211)에 설치된 발열선(221)이 좀더 일찍 동작하도록 할 수 있고, 제2 기준온도를 최초 설정된 값보다 낮은 값으로 설정하여 복수 개의 발열선(221) 각각의 동작시간을 짧게 함으로써 동일한 시간에 더 많은 수의 배관의 온도를 높일 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 공동주택 발열선 제어시스템(200)은, 혹한기에 복수 개의 배관의 온도가 동시에 낮아지는 경우에도 주전력선(250)을 통해 최대한 공급이 가능한 전력량으로 동시에 여러 개의 발열선에 전원을 공급하여 복수 개의 배관의 동파를 방지할 수 있다.
한편, 다른 실시예로서, 상기 발열선 제어부(283)는, 제1 기준온도와 제2 기준온도의 차이를, 상기 외부온도 측정값뿐만 아니라 복수 개의 배관(211)의 개수에 따라 변경할 수도 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 공동주택 발열선 제어시스템(200)에 포함되는 복수 개의 배관(211)의 개수가 많은 경우에는 제1 기준온도와 제2 기준온도의 차이를 작게 설정하여 하나의 발열선에 전원이 공급되는 시간을 짧게 설정함으로써, 복수 개의 발열선(221) 모두에 순차적으로 전원을 공급하는데 소요되는 총 시간을 줄일 수 있다. 이와 유사하게, 본 발명의 다른 실시예에 따른 공동주택 발열선 제어시스템(200)에 포함되는 복수 개의 배관(211)의 개수가 적은 경우에는 제1 기준온도와 제2 기준온도의 차이를 크게 설정하여 하나의 발열선에 전원이 공급되는 시간을 길게 설정할 수 있다.
정리하면, 상술한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 공동주택 발열선 제어시스템(200)은, 관리 단말기(290)를 통해 관리자로부터 전송받은 발열선 전력공급온도 변경 요청에 따라 제1 기준온도 및 제2 기준온도를 변경할 수도 있고, 발열선 제어부(283)가 외부온도 센서부(미도시)로부터 전송받은 외부온도 측정값 및 복수 개의 배관의 개수 등에 따라 제1 기준온도 및 제2 기준온도를 자동으로 변경할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 발열선 제어방법을 나타내는 순서도(Flowchart)이다. 도 3에 도시된 발열선 제어방법은, 본 발명에 따른 공동주택 발열선 제어시스템의 통합제어장치(180, 280), 특히 발열선 제어부(283)에 의해 수행될 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 발열선 제어방법은, 먼저 복수 개의 배관의 배관온도 측정값을 모니터링하는 단계(S31)를 포함할 수 있다. 도 2를 참조하여 상술한 바와 같이, 발열선 제어부(283)는 복수 개의 배관온도 센서부(231)에서 측정된 배관온도 측정값들을 복수 개의 개별 컨트롤러(240)를 통해 입력받아 일정 주기마다 모니터링할 수 있다. 상기 모니터링 주기는 외부온도에 따라 설정될 수도 있고 관리자에 의해 설정될 수도 있다.
다음으로, 도 3에 도시된 발열선 제어방법은, 배관온도 측정값이 제1 기준온도 이하인 배관에 대응되는 발열선에 전원을 공급하는 단계(S32)를 포함할 수 있다. 즉, 발열선 제어부(283)은 복수 개의 개별 컨트롤러(240)로부터 입력받은 배관온도 측정값들 중 제1 기준온도 이하인 배관온도 측정값이 존재하면, 해당 배관에 대응되는 발열선에 전원을 공급하기 위한 전력전송 제어신호를 생성하여 복수 개의 개별 컨트롤러(240)로 전송할 수 있다. 복수 개의 개별 컨트롤러(240)는, 전송받은 전력전송 제어신호에 따라 전력전송 스위치부(243)를 제어하여 복수 개의 발열선(221)에의 전원 공급을 제어할 수 있다.
다음으로, 도 3에 도시된 발열선 제어방법은, 전원이 공급된 배관의 배관온도 측정값이 제2 기준온도에 도달하면 해당 배관에 대응되는 발열선에의 전원공급을 차단하는 단계(S33)를 포함할 수 있다. 즉, 발열선 제어부(283)는, 배관온도 측정값이 제2 기준온도 이상이 되면 해당 배관에 흐르는 물이 얼지 않을 정도로 배관온도가 충분히 높아진 것으로 판단하고 해당 배관에 대응되는 발열선에 공급되는 전원을 차단하여 전력을 절감할 수 있다.
한편, 도 1을 참조하여 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 공동주택 발열선 제어시스템에서 수행되는 발열선 제어방법은, 배관온도 측정값이 낮은 순서에 따라 복수 개의 배관의 전원 공급 우선순위를 결정한 후, 상기 전원 공급 우선순위에 따라 복수 개의 발열선에 전력을 공급할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발열선 제어방법을 나타내는 순서도이다. 도 4에 도시된 발열선 제어방법은, 본 발명에 따른 공동주택 발열선 제어시스템의 통합제어장치(180, 280), 특히 발열선 제어부(283)에 의해 수행될 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 발열선 제어방법은, 먼저 복수 개의 배관의 배관온도 측정값을 모니터링하는 단계(S41)를 포함할 수 있다. 도 2를 참조하여 상술한 바와 같이, 발열선 제어부(283)는 복수 개의 배관온도 센서부(231)에서 측정된 배관온도 측정값을 복수 개의 개별 컨트롤러(240)를 통해 입력받아 일정 주기마다 모니터링할 수 있다. 상기 모니터링 주기는 외부온도에 따라 설정될 수도 있고 관리자에 의해 설정될 수도 있다.
다음으로, 도 4에 도시된 발열선 제어방법은, 배관온도 측정값이 제2 기준온도 이상인 배관에 대응되는 발열선에의 전원공급을 차단하는 단계(S42)를 포함할 수 있다. 즉, 발열선 제어부(283)는, 배관온도 측정값이 제2 기준온도 이상이 되면 해당 배관은 더 이상 보온이 필요하지 않은 것으로 판단하고 해당 배관에 대응되는 발열선에 공급되는 전원을 차단하여 전력을 절감할 수 있다.
다음으로, 도 4에 도시된 발열선 제어방법은, 발열선 제어부(283)가 배관온도 측정값이 제1 기준온도 이하인 배관의 개수가 동시발열가능 최대개수 이하인지를 판단하는 단계(S43)를 포함할 수 있다. 여기에서, 동시발열가능 최대개수는, 전원공급부(281)가 주전력선(250)을 통해 동시에 전원을 공급할 수 있는 발열선의 최대개수로서 주전력선(250)의 최대송전용량에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 공동주택 발열선 제어시스템에 포함되는 복수 개의 발열선 각각의 전력소비량이 10kw이며 주전력선(250)의 최대송전용량이 50kw인 경우 동시발열가능 최대개수는 5개가 될 수 있다. 한편, 관리자는 관리 단말기(290)를 통해 동시발열가능 최대개수를 5개보다 작은 값으로 설정할 수도 있다.
다음으로, 도 4에 도시된 발열선 제어방법은, 배관온도 측정값이 제1 기준온도 이하인 배관의 개수가 동시발열가능 최대개수 이하인 경우(S43 -> YES), 배관온도 측정값이 제1 기준온도 이하인 배관에 대응되는 발열선에 전원을 공급하는 단계(S44)를 포함할 수 있다.
즉, 배관온도 측정값이 제1 기준온도 이하인 배관의 개수가 동시발열가능 최대개수보다 작거나 같은 경우에는 배관온도 측정값이 제1 기준온도 이하인 배관들에 대응되는 발열선들 모두에 전원을 공급할 수 있으므로, 발열선 제어부(283)는, 배관온도 측정값이 제1 기준온도 이하인 배관들에 대응되는 발열선에 전원을 공급할 수 있다. 한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발열선 제어방법은, 도 4에 도시된 바와 같이, S44 단계를 수행한 이후에는 다시 S41 단계를 수행할 수 있다.
다음으로, 도 4에 도시된 발열선 제어방법은, 배관온도 측정값이 제1 기준온도 이하인 배관의 개수가 동시발열가능 최대개수보다 큰 경우(S43 -> NO), 배관온도 측정값이 낮은 순서 및 동시발열가능 최대개수에 따라 선정된 배관들에 대응되는 발열선에 전원을 공급하는 단계(S45)를 포함할 수 있다.
즉, 배관온도 측정값이 제1 기준온도 이하인 배관의 개수가 동시발열가능 최대개수보다 큰 경우에는 주전력선의 최대송전용량의 한계로 인해 배관온도 측정값이 제1 기준온도 이하인 배관들에 대응되는 발열선들 모두에 전원을 공급할 수는 없으므로, 배관온도 측정값이 낮은 순서에 따라 동시발열가능 최대개수만큼의 배관들을 선택하고 선택된 배관들에 대응되는 발열선들에 전원을 공급할 수 있다.
예를 들면, 제1 기준온도가 0℃이고 동시발열가능 최대개수가 3개이며 배관 A, B, C, D, E의 배관온도 측정값이 각각 -2℃, -1.5℃, -1℃, -0.5℃, 1℃인 경우, 배관온도 측정값이 제1 기준온도 이하인 배관은 A, B, C, D의 4개이지만 동시발열가능 최대개수는 3개이므로 배관 A, B, C, D의 발열선 모두 전원을 공급할 수는 없고, 배관온도 측정값이 낮은 순서에 따라 배관 3개, 즉 배관 A, B, C의 발열선에만 전원을 공급할 수 있다. 물론, 이렇게 되면 배관 D는 배관온도 측정값이 제1 기준온도 이하임에도 불구하고 발열선에 전원이 공급되지 않지만, 배관 A, B, C의 발열선에 전원이 공급되면 배관 A, B, C의 배관온도가 상승할 것이므로, S45 단계를 수행한 이후에 다시 수행되는 S41 단계에서 배관온도 측정값들을 모니터링할 때에는 배관 D의 배관온도 측정값이 배관 A, B, C의 배관온도 측정값보다 낮아져서 배관 D의 발열선에 전원이 공급될 수 있게 된다.
따라서, 본 발명에 따른 공동주택 발열선 제어시스템은, 상술한 바와 같은 발열선 제어방법에 의해 동시에 전원이 공급되는 발열선의 개수를 줄일 수 있어 순간 최대 소비전력량(피크 전력)을 절감할 수 있는 효과가 있다.
한편, 본 발명에 따른 발열선 제어방법은, 도 2를 참조하여 상술한 바와 같이, 제1 기준온도 및 제2 기준온도가 관리 단말기(290)에 의해 변경될 수도 있고, 외부온도 측정값 및 복수 개의 배관의 개수 등에 따라 자동으로 변경될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 발열선 제어방법은, 발열선 제어부(283)에 의해 수행되는 어느 시점에서든 관리자의 제어에 의해 종료될 수 있다.
한편, 도 3 내지 도 4를 참조하여 상술한 발열선 제어방법은, 상기 발열선 제어방법을 수행하는 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 의해 수행될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.
111, 112, 211: 배관 121, 122, 221: 발열선
131, 132, 231: 배관온도 센서부 141, 142, 240: 개별 컨트롤러
150: 전력선 160: 통신선
180, 280: 통합제어장치 243: 전력전송 스위치부
246: 데이터 통신부 250: 주전력선
251: 개별 전력선 260: 주통신선
261: 개별 통신선 281: 전원공급부
283: 발열선 제어부 285: 유무선 통신부
290: 관리 단말기 291: 디스플레이부
293: 인터페이스부 295: 제어부
297: 통신부
131, 132, 231: 배관온도 센서부 141, 142, 240: 개별 컨트롤러
150: 전력선 160: 통신선
180, 280: 통합제어장치 243: 전력전송 스위치부
246: 데이터 통신부 250: 주전력선
251: 개별 전력선 260: 주통신선
261: 개별 통신선 281: 전원공급부
283: 발열선 제어부 285: 유무선 통신부
290: 관리 단말기 291: 디스플레이부
293: 인터페이스부 295: 제어부
297: 통신부
Claims (10)
- 공동주택에 설치되는 복수 개의 배관;
상기 복수 개의 배관에 설치되고 전력선을 통해 전원이 공급되면 열을 발생하는 복수 개의 발열선;
상기 복수 개의 배관에 설치되고 상기 배관의 배관온도를 측정하여 배관온도 측정값을 출력하는 복수 개의 배관온도 센서부;
상기 복수 개의 배관온도 센서부 중 대응되는 배관온도 센서부로부터 상기 배관온도 측정값을 입력받아 통신선으로 출력하고, 상기 통신선을 통해 전송받은 전력전송 제어신호에 따라 상기 복수 개의 발열선 중 대응되는 발열선에의 전원 공급 여부를 결정하는 복수 개의 개별 컨트롤러; 및
상기 전력선에의 전원 공급 여부 및 공급 전력량을 제어하는 전원공급부 및 상기 복수 개의 개별 컨트롤러로부터 상기 통신선을 통해 상기 배관온도 측정값들을 전송받고, 상기 배관온도 측정값에 따라 상기 복수 개의 발열선에의 전원 공급 여부를 결정하는 상기 전력전송 제어신호를 생성하여 상기 복수 개의 개별 컨트롤러로 전송하는 발열선 제어부를 포함하는 통합제어장치를 포함하고,
상기 발열선 제어부는, 상기 배관온도 측정값들에 따라 상기 복수 개의 발열선의 전원 공급 우선순위를 결정하고, 상기 전원 공급 우선순위에 따라 상기 복수 개의 발열선에 순차적으로 전원을 공급하기 위한 전력전송 제어신호를 생성하여 상기 복수 개의 개별 컨트롤러로 출력하는 것을 특징으로 하는 공동주택 발열선 제어시스템. - 제1항에 있어서, 상기 전력선은,
상기 통합제어장치에 연결되고 전력을 전송하는 주전력선; 및
상기 주전력선과 상기 복수 개의 발열선 사이에 연결되고 상기 주전력선을 통해 전송된 전력을 상기 복수 개의 발열선으로 전송하는 복수 개의 개별 전력선을 포함하는 것을 특징으로 하는 공동주택 발열선 제어시스템. - 제2항에 있어서, 상기 통신선은,
상기 통합제어장치에 연결되는 주통신선; 및
상기 주통신선과 상기 복수 개의 개별 컨트롤러 사이에 연결되는 복수 개의 개별 통신선을 포함하는 것을 특징으로 하는 공동주택 발열선 제어시스템. - 제3항에 있어서, 상기 복수 개의 개별 컨트롤러 각각은,
상기 복수 개의 개별 전력선 중 대응되는 개별 전력선 상에 배치되고, 상기 통합제어장치로부터 전송받은 전력전송 제어신호에 따라 상기 대응되는 개별 전력선의 연결을 유지하거나 차단함으로써, 상기 대응되는 발열선에의 전원 공급 여부를 결정하는 전력전송 스위치부; 및
상기 복수 개의 배관온도 센서부 중 대응되는 배관온도 센서부로부터 상기 배관온도 측정값을 입력받아 대응되는 개별 통신선으로 출력하고, 상기 대응되는 개별 통신선을 통해 상기 통합제어장치로부터 전송받은 전력전송 제어신호를 상기 전력전송 스위치부로 전송하는 데이터 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공동주택 발열선 제어시스템. - 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 발열선 제어부는,
상기 배관온도 측정값이 제1 기준온도 이하인 배관에 대응되는 발열선에 전원을 공급하고, 상기 전원이 공급된 배관의 배관온도 측정값이 제2 기준온도에 도달하면 상기 전원이 공급된 발열선에의 전원 공급을 차단하는 것을 특징으로 하는 공동주택 발열선 제어시스템. - 제1항에 있어서, 상기 발열선 제어부는,
상기 배관온도 측정값이 제2 기준온도 이상인 배관에 대응되는 발열선에의 전원공급을 차단하고, 상기 배관온도 측정값이 제1 기준온도 이하인 배관의 개수가 동시발열가능 최대개수 이하인 경우 상기 배관온도 측정값이 제1 기준온도 이하인 배관에 대응되는 발열선에 전원을 공급하고, 상기 배관온도 측정값이 상기 제1 기준온도 이하인 배관의 개수가 동시발열가능 최대개수보다 큰 경우 상기 배관온도 측정값이 낮은 순서 및 동시발열가능 최대개수에 따라 선정된 배관들에 대응되는 발열선에 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 공동주택 발열선 제어시스템. - 제7항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공동주택 발열선 제어시스템은,
외부의 대기온도를 측정하여 외부온도 측정값을 상기 발열선 제어부로 출력하는 외부온도 센서부를 더 구비하고,
상기 발열선 제어부는,
상기 외부온도 측정값에 따라 상기 제1 기준온도 및 상기 제2 기준온도를 변경하는 것을 특징으로 하는 공동주택 발열선 제어시스템. - 제1항에 있어서, 상기 공동주택 발열선 제어시스템은,
상기 통합제어장치로부터 전송받은 상기 복수 개의 발열선에 대한 전력투입정보 및 상기 복수 개의 배관의 배관온도정보를 표시하고, 관리자의 입력에 따라 발열선 전력공급온도 변경 요청을 상기 통합제어장치로 전송하는 관리 단말기를 더 포함하고,
상기 통합제어장치는,
상기 관리 단말기와 유선 또는 무선으로 데이터를 통신하는 유무선 통신부를 더 포함하고,
상기 발열선 제어부는,
상기 복수 개의 발열선에 대한 전력투입정보 및 상기 복수 개의 배관의 배관온도정보를 상기 유무선 통신부를 통해 상기 관리 단말기로 전송하고, 상기 유무선 통신부를 통해 상기 관리 단말기로부터 상기 발열선 전력공급온도 변경 요청을 전송받으며, 상기 발열선 전력공급온도 변경 요청에 따라 상기 복수 개의 발열선에 전력을 공급하는 기준온도인 제1 기준온도 및 상기 복수 개의 발열선에 전력을 차단하는 기준온도인 제2 기준온도를 변경하는 것을 특징으로 하는 공동주택 발열선 제어시스템.
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