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KR101032106B1 - 에너지 절감을 위한 냉동기 시스템의 운전방법 및 운전보조장비 - Google Patents

에너지 절감을 위한 냉동기 시스템의 운전방법 및 운전보조장비 Download PDF

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KR101032106B1
KR101032106B1 KR1020080127793A KR20080127793A KR101032106B1 KR 101032106 B1 KR101032106 B1 KR 101032106B1 KR 1020080127793 A KR1020080127793 A KR 1020080127793A KR 20080127793 A KR20080127793 A KR 20080127793A KR 101032106 B1 KR101032106 B1 KR 101032106B1
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(주)에스코프로
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Abstract

복수개의 냉동기가 병렬로 연결된 냉동기 시스템을 운전하는 방법은, 각각의 냉동기의 순간 냉동량을 데이터베이스에 수집하는 단계, 상기 데이터베이스에 수집된 순간 냉동량으로부터 냉동기의 실시간 가동 대수와 실시간 필요 가동 대수를 비교하는 단계, 및 실시간 필요 가동 대수에 따른 비교 결과를 제시하는 단계를 포함한다. 냉동기의 실시간 필요 가동 대수를 산출하고, 이를 실제 가동 대수와 비교함으로써 부하율을 최대로 향상시킬 수 있는 운전방법을 제시한다.
Figure R1020080127793
냉동기, 부하율, 에너지절감

Description

에너지 절감을 위한 냉동기 시스템의 운전방법 및 운전보조장비 {METHOD OF OPERATING CHILLER SYSTEM FOR IMPROVING ENERGY EFFICIENCY AND SUBSIDIARY EQUIPMENT FOR THE METHOD}
본 발명은 냉동기 시스템을 운전하는 방법에 관한 것으로서, 보다 자세하게는, 복수개의 냉동기를 포함하는 시스템에서 에너지 효율을 증가시킬 수 있는 시스템 운전방법 및 운전방법 구현을 위한 보조장비에 관한 것이다.
산업시설이 가동되기 위해서 작업 라인이 가동되는 것 외에도 작업 라인의 가동이나 주변 설비의 원활한 작동을 위해 필요한 조건이 계속 충족되어야 한다. 예를 들어, 안정된 전원이 공급되어야 하는 것은 물론, 에어실린더나 특정 기압을 형성하기 위해 압축 공기가 지속적으로 공급되어야 하며, 산업 시설이 스팀(steam)을 필요로 하는 경우 보일러 설비가 지속적으로 가동되어야 하고, 각종 장비의 온도 조절을 위해 냉동기 설비 역시 지속적으로 가동되어야 하는 경우가 있다.
이렇게 산업시설이 원활히 운전되기 위해서 필수적으로 제공되는 설비를 유틸리티 설비라 하며, 유틸리티 설비로는 공기압축기, 냉동기, 보일러 등이 있다. 일반적으로 산업시설에서 가동되는 유틸리티 설비는 대용량이며, 적게는 수 개가 작동되거나 많게는 수십 대의 설비가 병렬로 연결되어 산업시설이 가동되기 위해 필요한 조건을 제공한다.
또한, 산업시설을 설계할 때에도 앞으로의 규모 확장을 용이하게 하기 위해서 단기간 예상되는 공장의 가동능력보다 그 이상으로 유틸리티 설비를 갖추도록 설계하는 것이 일반적이다. 따라서 대체로 각 산업시설에는 현재 필요한 규모 이상의 유틸리티 설비를 갖추고 있으며, 이들 유틸리티 설비들이 의미 없이 전부 가동되고 있거나 일정한 원칙 없이 무분별하게 가동되고 있다.
본 발명은 복수개의 냉동기를 포함하는 관련된 냉동기 유틸리티 시스템을 운전함에 있어서 가장 효율적으로 냉동기의 가동 대수를 조절할 수 있는 냉동기 시스템의 운전방법을 제공한다.
본 발명은 복수개의 냉동기를 포함하는 냉동기 유틸리티 시스템을 운전함에 있어서 냉동기의 개별 효율을 진단하고 냉동기의 부하율에 따라 최선의 운전조건을 제공할 수 있는 냉동기 시스템의 운전방법을 제공한다.
본 발명은 복수개의 냉동기를 포함하는 냉동기 유틸리티 시스템을 운전함에 있어서 냉동기를 개별적으로 모니터링 하여 보수 및 관리가 필요한 냉동기를 선별하고 냉동기 보수 및 관리에 대비한 운전조건을 제공할 수 있는 냉동기 시스템의 운전방법을 제공한다.
상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따르면, 복수개의 냉동기가 병렬로 연결된 냉동기 시스템을 운전하는 방법은, 각각의 냉동기의 순간 냉동량을 데이터베이스에 수집하는 단계; 상기 데이터베이스에 수집된 순간 냉동량으로부터 냉동기의 실시간 가동 대수와 실시간 필요 가동 대수를 비교하는 단계; 및 실시간 필요 가동 대수에 따른 비교 결과를 제시하는 단계;를 포함한다.
종래에는 복수개의 냉동기가 단순히 시스템의 중앙제어부와 연결되어 있으 며, 냉동량 등을 보고하는 것만 하는 반면에, 본 발명에 따른 운전방법은 중앙제어부로부터 또는 중앙제어부로 보고되는 데이터를 수집하고, 수집된 정보를 이용하여 최적의 운전조건을 제시할 수 있다. 구체적으로, 냉동기의 경우 입력 측과 출력 측에 장착된 온도 센서와 출력 측에 장착된 유량 센서로부터 순간 냉동량을 일정 시간 단위로 혹은 지속적으로 수집할 수 있으며, 수집된 정보를 전부 또는 일부를 이용하여 각 냉동기의 부하율 또는 효율을 측정할 수 있다.
본 발명에 따른 운전방법은 부하율이나 효율 등의 개념을 기반으로 실시간 가동 필요 대수 또는 실시간 가동이 필요한 냉동기를 산출할 수 있으며, 이때 실시간 가동이 필요한 냉동기와 실시간 가동되는 냉동기를 비교하여 최적의 운전 여부를 판단할 수 있다.
필요한 조건보다 과도하게 혹은 다르게 냉동기가 작동되는 경우, 냉동기의 가동 대수를 감소시키거나 특정 냉동기의 가동을 중지시키는 정보를 제시할 수 있다. 냉동기의 가동 증감에 대한 정보는 직접 중앙제어부로 전달되어 자동으로 시스템을 제어하는 용도로 사용될 수 있지만, 시스템 변경에 대한 부담을 최소로 하기 위해 단순히 시스템 제어 방향을 제시하는 용도로도 사용될 수가 있다.
본 발명의 다른 예시적인 일 실시예에 따르면, 복수개의 냉동기가 병렬로 연결된 냉동기 시스템의 네트워크에 접속하여 상기 냉동기 시스템의 운전방법을 제시하는 운전보조장비는, 상기 네트워크로부터 각각의 냉동기의 순간 냉동량을 데이터베이스에 수집하는 데이터 저장부; 상기 데이터 저장부에 수집된 순간 냉동량으로부터 상기 냉동기의 실시간 가동 대수와 실시간 필요 가동 대수를 비교하는 연산 부; 및 상기 실시간 필요 가동 대수에 따른 비교 결과를 제시하는 정보 전달부;를 포함한다.
실시간 가동 대수와 실시간 필요 가동 대수를 비교한 후, 정보 전달부는 실시간 필요 가동 대수에 따른 비교 결과를 네트워크를 통해 시스템의 중앙제어부로 바로 송출할 수 있지만, 다르게는 자체 디스플레이부를 통해 필요한 정보를 단순히 제공하는 기능을 할 수도 있다.
본 발명은 냉동기 유틸리티 시스템을 운전함에 있어서 가장 효율적으로 냉동기의 가동 대수를 조절할 수 있는 정보를 제공할 수 있으며, 다르게는 가장 효율적으로 운전하기 위한 냉동기를 선별할 수가 있다.
또한, 본 발명에서는 부하율의 개념을 이용하며, 부하율을 높게 유지하기 위해 필요한 가동대수와 실제 가동대수를 가능한 같게 유지하도록 개별 냉동기의 가동 여부를 실시간으로 제어하기 위한 정보를 제공할 수 있다.
냉동기의 개별 효율을 진단하고 냉동기의 부하율에 따라 최선의 운전조건을 제공하는 동시에, 보수 및 관리가 필요한 냉동기를 선별하고, 보수 및 관리가 필요한 냉동기를 잠시 정지함으로써 냉동기 보수 및 관리에 대비한 계획을 세우는 것을 가능하게 할 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉동기 시스템의 운전방법을 제시하기 위한 운전보조장비를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 냉동기 시스템이 제공되어 있으며, 냉동기 시스템에는 복수개의 냉동기(120, 130, 140)가 병렬로 연결되어 있다. 복수개의 냉동기(120, 130, 140)는 하나의 또는 그 이상의 파이프 라인과 연결되어 특정 온도로 조정된 냉수(Chilled water or coolant)를 제공할 수 있다.
파이프 라인에 의해서 공급되는 냉수의 온도 및 유량은 중앙제어부(110)에 의해서 제어될 수 있으며, 사용 여부에 따라 자동 밸브 또는 수동 밸브 조작을 통해 일정한 온도의 냉수를 제공하도록 되어 있다.
그와 동시에, 각각의 냉동기(120, 130, 140)에는 출력 측에 유량 센서(124, 134, 144) 및 온도 센서(128, 138, 148)가 장착되어 있으며, 입력 측으로는 펌프(121, 131, 141) 및 온도센서(123, 133, 143)가 장착되어 있다. 냉동기(120, 130, 140)의 모터(122, 132, 142)에는 냉동기(120, 130, 140)의 작동 여부나 작동 상태를 감지하기 위한 동력 센서(126, 136, 146)가 장착되어 있다. 상기 유량 센서(124, 134, 144), 입력 측 온도 센서(123, 133, 143), 출력 측 온도 센서(128, 138, 148) 및 동력 센서(126, 136, 146) 등은 본 실시예에 따른 운전방법을 시행하기 위해 별도로 설치되거나 기존의 냉동기 작동을 감시하기 위해 설치된 센서 등을 이용할 수가 있다.
각 펌프(121, 131, 141)의 작동에 의해서 냉동 배관을 통과한 냉수 또는 매체는 각각의 냉동기(120, 130, 140)로 제공되며, 냉동기(120, 130, 140)에 의해 온도가 강하된 냉수는 다시 배관을 통해서 냉수 공급 헤더(160)로 제공되며, 냉수 공급 헤더(160)로부터 산업 시설 중 냉수가 필요한 곳에 냉수가 제공될 수가 있다.
산업 시설을 통과한 냉수나 매체는 온도가 상승한 상태로 다시 냉수 환수 헤더(170)로 환수되며, 환수된 냉수는 다시 각 펌프(121, 131, 141)를 통해 다시 냉동기(120, 130, 140)로 제공된다. 냉수 공급 헤더(160)에는 온도와 압력을 측정하기 위한 센서가 장착되어 있으며, 냉수 환수 헤더(170)에도 온도와 압력을 측정하기 위한 센서가 장착되어 있다.
냉동기의 유량 센서(124, 134, 144), 입력 측 온도 센서(123, 133, 143), 출력 측 온도 센서(128, 138, 148) 및 동력 센서(126, 136, 146)는 네트워크(Network)와 개별적으로 연결되어 있으며, 네트워크는 센서로부터 수집된 정보를 중앙제어부(110)로 전달할 수 있다. 중앙제어부(110)는 수집된 정보를 관제실 등에서 디스플레이 할 수 있으며, 역으로 특정 기기의 작동 여부를 제어할 수도 있다.
도시된 바에 따르면, 본 실시예에 따른 냉동기 시스템의 운전보조장비(200)는 연산부(210), 데이터 저장부(220) 및 정보 전달부(230)를 포함한다. 운전보조장비(200)는 냉동기 시스템에 접속한 상태에 있으며, 이때 데이터 저장부(220)는 네트워크로부터 각각의 냉동기(120, 130, 140)의 순간 냉동량을 자체 또는 별도의 데이터베이스에 수집하며, 연산부(210)는 데이터 저장부(220)에 수집된 순간 냉동량 의 데이터로부터 냉동기의 실시간 가동 대수와 실시간 필요 가동 대수를 비교할 수 있다. 이때 냉동기의 순간 냉동량 외에도 순간 동력, 순간 효율, 순간 부하율 등을 함께 수집할 수도 있으며, 연산부(210)는 냉동기의 실시간 가동 대수와 필요 가동 대수를 비교하기 위해 상기 순간 냉동량, 순간 동력, 순간 부하율 등을 함께 이용할 수도 있다.
실시간 필요 가동 대수가 실시간 가동 대수보다 작은 경우, 운전보조장비(200)는 가동 정지가 필요한 냉동기를 특정하거나 특정 없이 대수만 표현할 수 있으며, 경우에 따라서는 자동 제어를 위한 정보 전달이나 신호를 바로 생성할 수가 있다.
여기서 냉동기(120, 130, 140)들은 독립적으로 운전조건을 제어할 수 있는 자동제어회로를 포함하며, 냉수의 출력 측 유량이 거의 없는 경우 독립적으로 부하율이 작은 상태로 자동적으로 조절될 수가 있다.
정보 전달부(230)는 실시간 필요 가동 대수에 따른 비교 결과를 다양한 방식으로 전달할 수가 있다. 예를 들어, 네트워크를 통해 냉동기 시스템의 중앙제어부로 바로 필요한 정보를 제공할 수 있으며, 다르게는 외부에 어떠한 명령도 내리지 않고 장비 내부에서 실시간 필요 가동 대수에 따른 비교 결과를 자체 디스플레이부를 통해 제공하게 할 수도 있다.
이하, 본 발명에 따른 발명의 개념을 설명한다.
냉동기 시스템의 부하율과 효율과의 관계
복수개의 냉동기가 병렬로 연결된 냉동기 시스템에서 냉동기가 동시에 작동을 하면서, 항상 정격 용량대로 가동되지 않을 수 있으며 외부 환경 조건의 변화에 따라 제공하는 냉동량이 수시로 변경될 수가 있다.
예를 들어, 수 대의 냉동기가 가동하고 있는 경우, 냉동기 유틸리티를 사용하는 시설에서 냉수의 사용량을 줄이면 냉동기의 순간 냉동량이 감소될 수 있으며, 경우에 따라서는 실제로 가동되지 않는 냉동기가 있을 수가 있다.
실제로 냉동기 시스템에서 냉동기에서 출력되는 냉수의 순간 냉동량이 감소하더라도, 감소하는 냉동량만큼 전력소모가 줄어드는 것이 아님을 발견하였으며, 이를 좀 더 용이하게 파악하기 위해서 부하율과 시스템의 효율을 다음과 같이 정의할 수 있다. 즉, 유량은 Q(m3/Hr), 냉동량 또는 냉동톤은 C(RT), 소비동력은 W(kW), 냉수 공급온도는 Ts(℃), 냉수 환수 온도는 Tr(℃), 냉수 밀도는 ρ(kg/m3), 냉수 비열은 Cp(kcal/kg·℃)로 정의할 수 있으며, 효율은 η(RT/kWh)로서 (냉동기의 순간 냉동톤)/(냉동기의 순간 소비동력)로 정의할 수 있다. 냉동기의 순간 냉동량 또는 순간 냉동톤은 Cu로서 다음의 수학식 1을 참조하여 정의할 수 있다. 참고로, Qu는 개별 냉동기의 순간 유량이다.
Figure 112008086375810-pat00001
또한, 부하율은 R(%)로써 (냉동기의 순간 냉동톤)/(냉동기의 정력 용량)로 정의할 수 있다.
Figure 112008086375810-pat00002
Figure 112008086375810-pat00003
여기서, Ru 는 개별 냉동기의 순간 부하율이고, Rs는 냉동기 시스템의 순간 부하율이다. 그리고 Cu 은 개별 냉동기의 순간 냉동톤, u는 개별 냉동기 번호, Cu(d)는 개별 냉동기의 정격 냉동톤, Cs는 냉동기 시스템의 순간 냉동톤으로서 개별 냉동기 순간 냉동톤의 합, 그리고 Cs(d)는 냉동기 시스템의 정격 냉동톤으로 정의할 수 있다.
도 2는 냉동기의 부하율과 효율 간의 관계를 설명하기 위한 그래프이며, 도 3은 냉동기 시스템의 운전 중 냉동기의 부하율 변화를 설명하기 위한 그래프이고, 도 4는 냉동기 시스템의 운전 중 냉동기의 효율 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
도 2를 참조하면, 냉동기는 대체로 부하율이 증가할수록 그 효율이 증가하는 특징이 있음을 확인할 수 있다. 따라서 다수로 구성된 냉동기 시스템을 운전함 에 있어서 부하율을 높게 운전하는 것은 에너지 절감 방안 중 하나가 될 수 있다. 부하율을 높게 운전하기 위해서는 부하측(소비측)에서 필요한 냉동량에 상응하도록 냉동기의 가동 대수를 최적으로 조절하는 것이 필요하다.
도 3은 실제로 시간에 따른 부하율의 변화를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 부하율은 시간에 따라 증가 및 감소를 반복할 수 있다. 도 2에 나타나 있듯이, 부하율이 높은 경우에는 효율도 증가하지만, 부하율이 낮은 경우에는 효율도 같이 감소할 수 있다. 도 4를 보면, 시간에 따른 효율의 변화도 도 3의 부하율 변화와 대략 유사한 패턴으로 변화하고 있음을 알 수 있다.
실시간 필요 가동 대수 산출
복수개의 냉동기가 높은 부하율로 작동하고 있는지를 판단하는 것은, 실시간 필요 가동 대수(Ns(d))를 산출하는 과정에서도 알 수 있다. 본 실시예에 따르면, 실시간 필요 가동 대수(Ns(d))는 실시간 측정되는 냉동기 시스템의 순간 냉동톤(Cs), 실시간 측정되는 냉동기 시스템의 정격 냉동톤(Cs(d)) 및 상기 냉동기의 실시간 가동 대수(Ns)를 비교하여 산출될 수 있다.
Figure 112008086375810-pat00004
여기서, Roundup()함수는 괄호 안의 값을 소수점 이하에서 올림한 자연수를 구하는 함수로 정의될 수 있으며, 실시간 필요 가동 대수(Ns(d))는 상기 수학식을 통해서 산출될 수 있다.
실시간 과부족 가동 대수(Ne)를 실시간 가동 대수에서 실시간 필요 가동 대수를 차감한 값(=실시간 가동 대수- 실시간 필요 가동 대수)으로 정의할 수 있다. Ne = 0 일 때, 냉동기 시스템이 정상으로 운전되고 있음을 알 수 있다. 하지만, Ne ≥ 1 일 때, 냉동기 시스템에서 냉동기가 과다하게 가동되는 것으로 정의할 수 있으며, Ne ≤ -1 일 때, 냉동기 시스템에서 냉동기가 부족하게 가동되는 것으로 정의할 수가 있다.
실시간 필요 가동 대수에 의한 정보 전달
실시간 과부족 가동 대수(Ne)의 비교 결과에 따라, 본 실시예에 따른 운전보조장비는 다양한 정보를 제공할 수가 있다.
예를 들어, 냉동기가 과다하게 가동되고 있다고 판단되는 경우(Ne ≥ 1), 가동 중인 냉동기의 정격 냉동톤이 모두 동일하지 않는다면 정격 냉동톤이 작은 것부터 가동을 정지하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 정격 냉동톤이 큰 냉동기를 잘못 정지시키면 전체적인 시스템에 오히려 예상하지 못한 냉수 부족이 발생할 수 있기 때문이다. 하지만, 가동 중인 냉동기의 정격 냉동톤이 모두 동일하다면, 가장 효율 이 낮은 것부터 가동을 정지시키는 것이 바람직하다. 참고로, 냉동기의 효율은 냉동기로 공급되는 순간 소비전력에 대한 순간 냉동톤으로 정의될 수 있다(C/W).
반대로, 냉동기가 부족하게 가동되고 있다고 판단되는 경우(Ne ≤ -1), 가동 중인 냉동기의 정격 냉동톤이 모두 동일하지 않는다면 정격 냉동톤이 작은 것부터 가동을 시작하는 것이 바람직하다. 역시 정격 냉동톤이 가장 작은 것을 가동함으로써 부하율이 현격히 떨어지는 것은 방지할 수 있기 때문이다. 한편, 가동 중인 냉동기의 정격 냉동톤이 모두 동일하다면, 가장 효율이 높은 것부터 가동을 시작시키는 것이 바람직하다.
도 5는 복수개의 냉동기를 포함하는 냉동기 유틸리티 시스템을 운전함에 있어서 냉동기를 개별적으로 모니터링하여, 에너지절약을 위한 최적의 운전조건을 제공하기 위한 절차와 방법을 흐름도(Flow Chart)로 설명한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 효율과 부하율의 관계 변화를 도시한 그래프이며, 도 7은 시간에 따른 부하율의 변화를 도시한 그래프이고, 도 8은 시간에 따른 효율의 변화를 도시한 그래프이고, 도 9는 에너지 소비량을 비교한 그래프이다.
도 6을 참조하면, 부하율(R), 효율, 실시간 필요 가동 대수 등의 개념을 이용하여 냉동기 시스템을 모니터링하고, 정보 전달부를 통해서 전달되는 정보를 이용하여 시스템을 제어하였다고 가정할 때, 부하율이 대략 80% 또는 원하는 부하율 이상에서 작동될 수 있으며, 그에 따라 효율도 일정 효율 이상을 유지하면서 냉동 기 시스템이 작동할 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 운전방법을 적용하기 전에는 시간에 따른 부하율이 큰 편차로 변동하였지만, 본 발명의 운전방법을 적용한 후에는 부하율의 변화가 미비하면서 거의 일정하게 유지되도록 할 수가 있다.
그에 따라, 도 8에 도시된 바와 같이, 효율도 최고의 부하율에 맞게 유지될 수 있으며, 개선 전과 비교하였을 때, 효율의 증가도 빗선으로 채워진 부분만큼 증가하는 것을 알 수 있다.
도 9를 참조하면, 실질적으로 개선 전후에 연간 냉동량(냉동톤)을 동일하게 사용한다고 가정했을 때, 즉, 동일한 결과를 제공하는 냉동기 시스템에서 개선 후 운전방법에 의해 에너지소비량이 감소하는 것을 예측할 수가 있다.
다시 도 8 등의 도시된 결과에서 알 수 있듯이, 개별 냉동기(120, 130, 140)에 따른 효율을 지속적으로 모니터링을 할 수가 있다. 따라서 실시간 필요 가동 대수에 의해 특정 냉동기를 정지시켜야 하는 경우, 가장 효율이 낮은 냉동기를 정지하게 하고, 필요한 보수 및 관리를 받도록 할 수가 있다.
종래까지는 냉동기 별로 그 효율이 구분되지 않았기 때문에, 정작 냉동기가 고장 나서 정지해야 하는 경우에만 보수 및 관리가 가능했다고 볼 것이나, 본 발명에 따르면 냉동기가 고장 나서 정지하기 전이라도 효율의 감소를 체크할 수 있고, 냉동기가 과도하게 많이 가동된다고 판단되는 것에 따라 보수가 필요한 냉동기를 선별하여 가동을 선택적으로 정지시킨 후 보수가 가능하다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해 당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉동기 시스템의 운전방법을 제시하기 위한 운전보조장비를 도시한 도면이다.
도 2는 냉동기의 부하율과 효율 간의 관계를 설명하기 위한 그래프이다.
도 3은 냉동기 시스템의 운전 중 냉동기의 부하율 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
도 4는 냉동기 시스템의 운전 중 냉동기의 효율 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지절약을 위한 최적의 운전방법을 제공하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 효율과 부하율의 관계 변화를 도시한 그래프이다.
도 7은 시간에 따른 부하율의 변화를 도시한 그래프이다.
도 8은 시간에 따른 효율의 변화를 도시한 그래프이다.
도 9는 에너지 소비량을 비교한 그래프이다.

Claims (17)

  1. 복수개의 냉동기가 병렬로 연결된 냉동기 시스템을 운전하는 방법에 있어서,
    각각의 상기 냉동기의 순간 냉동량을 데이터베이스에 수집하는 단계;
    상기 데이터베이스에 수집된 순간 냉동량으로부터 상기 냉동기의 실시간 가동 대수와 실시간 필요 가동 대수를 비교하는 단계; 및
    상기 실시간 필요 가동 대수에 따른 비교 결과를 제시하는 단계;를 구비하며,
    상기 실시간 필요 가동 대수(Ns(d))는 실시간 측정되는 냉동기 시스템의 순간 냉동량(Cs), 실시간 측정되는 냉동기 시스템의 정격 냉동량(Cs(d)) 및 상기 냉동기의 실시간 가동 대수(Ns)를 비교하여 산출되는 것을 특징으로 하는 냉동기 시스템의 운전방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 냉동기는 독립적으로 운전조건을 제어하는 자동제어회로를 포함하며, 냉수의 출력 측 유량 또는 온도에 따라 가동능력을 자동적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 냉동기 시스템의 운전방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 실시간 필요 가동 대수(Ns(d))는 다음의 수학식에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 냉동기 시스템의 운전방법.
    Figure 112011007225855-pat00005
    (여기서, Roundup()함수는 괄호 안의 값을 소수점 이하에서 올림한 자연수를 제공하는 함수임)
  5. 제1항에 있어서,
    상기 실시간 필요 가동 대수(Ns(d))가 상기 실시간 가동 대수(Ns)보다 작은 경우, 가동되는 상기 냉동기 중 가장 효율이 작은 것부터 가동을 중지하도록 비교 결과를 제시하는 것을 특징으로 하는 냉동기 시스템의 운전방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 실시간 필요 가동 대수(Ns(d))가 상기 실시간 가동 대수(Ns)보다 작은 경우, 가동되는 상기 냉동기 중 가장 정격 냉동량이 작은 것부터 가동을 중지하도록 비교 결과를 제시하는 것을 특징으로 하는 냉동기 시스템의 운전방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 실시간 필요 가동 대수(Ns(d))가 상기 실시간 가동 대수(Ns)보다 큰 경우, 중지 중인 상기 냉동기 중 가장 효율이 높은 것부터 가동을 시작하도록 비교 결과를 제시하는 것을 특징으로 하는 냉동기 시스템의 운전방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 실시간 필요 가동 대수(Ns(d))가 상기 실시간 가동 대수(Ns)보다 큰 경우, 중지 중인 상기 냉동기 중 가장 정격 냉동량이 작은 것부터 가동을 시작하도록 비교 결과를 제시하는 것을 특징으로 하는 냉동기 시스템의 운전방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 실시간 필요 가동 대수에 따른 비교 결과를 제시하는 단계에서,
    상기 냉동기 중 가동 시작 또는 가동 정지가 필요한 냉동기를 특정하여 제공하는 것을 특징으로 하는 냉동기 시스템의 운전방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 실시간 필요 가동 대수에 따른 비교 결과를 제시하는 단계에서,
    상기 냉동기 중 가동 시작 또는 가동 정지가 필요한 냉동기의 대수를 제공하는 것을 특징으로 하는 냉동기 시스템의 운전방법.
  11. 복수개의 냉동기가 병렬로 연결된 냉동기 시스템의 네트워크에 접속하여 상기 냉동기 시스템의 운전방법을 제시하는 운전보조장비에 있어서,
    상기 네트워크로부터 각각의 냉동기의 순간 냉동량을 데이터베이스에 수집하는 데이터 저장부;
    상기 데이터 저장부에 수집된 순간 냉동량으로부터 상기 냉동기의 실시간 가동 대수와 실시간 필요 가동 대수를 비교하는 연산부; 및
    상기 실시간 필요 가동 대수에 따른 비교 결과를 제시하는 정보 전달부;를 구비하며,
    상기 정보 전달부는 상기 냉동기 중 가동 시작 또는 가동 정지가 필요한 냉동기를 특정하여 제공하는 것을 특징으로 하는 냉동기 시스템의 운전 보조장비.
  12. 복수개의 냉동기가 병렬로 연결된 냉동기 시스템의 네트워크에 접속하여 상기 냉동기 시스템의 운전방법을 제시하는 운전보조장비에 있어서,
    상기 네트워크로부터 각각의 냉동기의 순간 냉동량을 데이터베이스에 수집하는 데이터 저장부;
    상기 데이터 저장부에 수집된 순간 냉동량으로부터 상기 냉동기의 실시간 가동 대수와 실시간 필요 가동 대수를 비교하는 연산부; 및
    상기 실시간 필요 가동 대수에 따른 비교 결과를 제시하는 정보 전달부;를 구비하며,
    상기 정보 전달부는 상기 냉동기 중 가동 시작 또는 가동 정지가 필요한 냉동기의 대수를 제공하는 것을 특징으로 하는 냉동기 시스템의 운전 보조장비.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 냉동기는 독립적으로 운전조건을 제어하는 자동제어회로를 포함하며, 냉수의 출력 측 유량 및 온도에 따라 가동능력을 자동적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 냉동기 시스템의 운전 보조장비.
  14. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 냉동기에는 순간 냉동량을 측정하기 위한 유량센서, 온도센서 및 상기 냉동기의 모터 구동을 감지하기 위한 동력센서가 각각 장착되며, 상기 데이터 저장부는 상기 유량센서, 상기 온도센서 및 상기 동력센서로부터의 데이터를 수집하는 것을 특징으로 하는 냉동기 시스템의 운전 보조장비.
  15. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 정보 전달부는 상기 실시간 필요 가동 대수에 따른 비교 결과를 상기 네트워크를 통해 상기 냉동기 시스템의 중앙제어부로 송출하는 것을 특징으로 하는 냉동기 시스템의 운전 보조장비.
  16. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 정보 전달부는 상기 실시간 필요 가동 대수에 따른 비교 결과를 자체 디스플레이부를 통해 제공하는 것을 특징으로 하는 냉동기 시스템의 운전 보조장비.
  17. 삭제
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