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KR101488472B1 - 믹싱밸브를 이용한 배열환수온도 제어시스템 및 그 방법 - Google Patents

믹싱밸브를 이용한 배열환수온도 제어시스템 및 그 방법 Download PDF

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KR101488472B1
KR101488472B1 KR20130100709A KR20130100709A KR101488472B1 KR 101488472 B1 KR101488472 B1 KR 101488472B1 KR 20130100709 A KR20130100709 A KR 20130100709A KR 20130100709 A KR20130100709 A KR 20130100709A KR 101488472 B1 KR101488472 B1 KR 101488472B1
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heat exchanger
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박우성
박대웅
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주식회사 경동나비엔
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Abstract

본 발명은 믹싱밸브를 이용한 배열환수온도 제어시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 초기 운전시 발전부 정상온도까지 올리는 시간을 줄이고, 온수사용시 직수 온도 변화에 따른 안정적인 운전을 가능케 하는 믹싱밸브를 이용한 배열환수온도 제어시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명은 배열원으로부터 배열을 회수하는 배열열교환기 및 온수를 이용하여 난방을 위해 열교환되는 난방열교환기를 구비하는 온수탱크, 상기 배열열교환기와 난방열교환기로부터 열교환된 온수를 사용자에 의해 설정된 온도를 만족하도록 가열하여 난방공간 및 급탕공간에 공급하는 보조 보일러를 포함하여 구성되는 배열환수온도 제어시스템에 있어서, 상기 배열환수온도 제어시스템은, 직수를 자동으로 보충하는 자동 보충 밸브와, 상기 자동 보충 밸브에 연결되어 상기 직수의 온도변화에 따른 팽창압을 조절하기 위한 팽창 탱크와, 상기 팽창 탱크에 연결되어 상기 배열원과 온수탱크를 연결하는 배열라인을 내부 순환시키는 배열 펌프와, 상기 배열원의 배열을 받은 제1온수(1H)라인과 다시 상기 온수탱크의 배열열교환기를 통과한 후의 제2온수(2H)라인 사이에 연장 형성되어 상호간 믹싱시키는 믹싱 밸브를 포함하여 구성된다.

Description

믹싱밸브를 이용한 배열환수온도 제어시스템 및 그 방법{Drain device control system of waste heat using mixing valve and the mehtod thereof}
본 발명은 믹싱밸브를 이용한 배열환수온도 제어시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 초기 운전시 발전부 정상온도까지 올리는 시간을 줄이고, 온수사용시 직수 온도 변화에 따른 안정적인 운전을 가능케 하는 믹싱밸브를 이용한 배열환수온도 제어시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 배열회수시스템이라 함은 연료전지 발전시스템(PEMFC)의 폐열, 내연기관(ICE)의 폐열, 잉여열, 쓰레기 소각열, 배수열, 변전소의 발열 등 배열원으로부터 통상 배출되어 버리는 배열(heat recovery)을 재이용하여 난방이나 온수에 제공하는 시스템이다.
일례로 상기 연료전지 발전시스템(PEMFC)은 산화에 의해서 생기는 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 친환경적인 발전시스템으로 그 시스템 가동 중에 냉각수로 사용되는 많은 양의 배열이 발생하고 있으나 통상 이러한 배열을 이용하는 경우가 많지 않고 배기구를 통하여 외부로 방출시키므로, 이 시스템에서 배열로 방출되는 열을 적극적으로 이용하지 못하고 있었다.
따라서 이미 가정 등에 설치된 종래의 보일러 장치를 그대로 이용하면서 연료전지 시스템으로부터 발생하는 배열을 용이하게 회수하여 재활용할 수 있는 배열회수시스템이 개발되었다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 배열회수시스템(10)은 배열원(1)으로 온수탱크(11)에 저장된 물을 배열열교환기(11-1)를 통하여 1차적으로 가열하고, 상기 1차 가열된 물을 필요에 따라 보일러(12)를 통해 2차로 가열하여 사용자에게 난방과 온수를 제공함으로 상대적으로 온도가 낮은 직수를 곧바로 이용하는 보일러에 비해 에너지 절감을 할 수 있는 효과가 있다.
자세하게는 종래의 배열회수시스템(10)은 사용자가 온수를 이용할 때 상기 보일러(12)의 온수 설정온도 대비 상기 온수탱크(11)의 온도가 높으면 상기 온수탱크(11)의 온수를 그대로 이용하고, 상기 온수탱크(11)의 온도가 낮을 경우 추가적으로 상기 보일러(12)를 가동하여 온수 설정온도를 만족하였다.
또한 배열원(1) 배열 펌프(15-5) 등을 포함하는 발전부 회로와 온수탱크(11)와 팽창탱크(15-2)와 배열펌프(15-4)와 자동 보충 밸브(15-3) 등을 포함하는 배열회수시스템(10) 회로 중간에 열교환기(15-1)를 두어 상기 발전부 회로에서 가열된 열을 중간에서 배열회수시스템(10)과 열교환할 수 있도록 하고, 배열 환수온도 제어를 각 회로의 펌프에서 제어하도록 한다.
그러나 발전부 회로에서 가열된 열을 중간에서 배열회수시스템(10)과 열교환할 수 있도록 하는 회로는 복잡하여 제어 어려움 및 제조원가 상승의 문제점이 있었다.
본 발명에서는 배열회수시스템의 온수탱크 온도에 따라 믹싱밸브 개도를 조절하고, 급탕으로 인한 직수 유입으로 온도변화에 따라 믹싱밸브로 적절한 개도 조절을 하여 정상적인 운전 조건을 만들어 주는 믹싱밸브를 이용한 배열환수온도 제어시스템 및 그 방법을 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명은 배열원으로부터 배열을 회수하는 배열열교환기 및 온수를 이용하여 난방을 위해 열교환되는 난방열교환기를 구비하는 온수탱크, 상기 배열열교환기와 난방열교환기로부터 열교환된 온수를 사용자에 의해 설정된 온도를 만족하도록 가열하여 난방공간 및 급탕공간에 공급하는 보조 보일러를 포함하여 구성되는 배열환수온도 제어시스템에 있어서, 상기 배열환수온도 제어시스템은, 직수를 자동으로 보충하는 자동 보충 밸브와, 상기 자동 보충 밸브에 연결되어 상기 직수의 온도변화에 따른 팽창압을 조절하기 위한 팽창 탱크와, 상기 팽창 탱크에 연결되어 상기 배열원과 온수탱크를 연결하는 배열라인을 내부 순환시키는 배열 펌프와, 상기 배열원의 배열을 받은 제1온수(1H)라인과 다시 상기 온수탱크의 배열열교환기를 통과한 후의 제2온수(2H)라인 사이에 연장 형성되어 상호간 믹싱시키는 믹싱 밸브를 포함하여 구성되되, 상기 배열열교환기의 온도에 따라 상기 믹싱밸브 개도를 조절하거나, 급탕으로 인한 직수 유입으로 변화된 배열공급온도와 배열환수온도에 따라 상기 믹싱밸브의 개도를 조절한다.
일 실시예에 있어서, 상기 배열환수온도 제어시스템은, 상기 배열공급온도를 측정하기 위해 상기 제1온수(1H) 온도를 측정하는 배열공급온도센서(T1)와, 상기 배열환수온도를 측정하기 위해 제2온수(2H) 온도를 측정하는 배열환수온도센서(T2)를 더 포함하여, 직수가 유입하는 경우 낮아진 상기 배열공급온도와 배열환수온도를 재측정하여 상기 온도차에 따라 이에 대응되도록 믹싱 밸브의 개도를 조절한다.
본 발명은 배열공급온도와 배열환수온도를 측정하는 단계; 상기 측정 온도에 따라 믹싱밸브 개도를 조절하는 단계; 급탕으로 인한 직수 유입 단계; 및 상기 직수에 따른 온도변화에 대응하여 믹싱밸브의 개도를 다시 조절하는 단계;를 포함하여 구성된다.
일 실시예에 있어서, 상기 배열공급온도와 배열환수온도를 측정하는 단계는, 상기 온수탱크의 온도 센서에서 측정된 온도들의 평균 정보를 산출하는 단계를 더 포함한다.
본 발명에 따르면 믹싱밸브를 적용하여 초기 운전시간을 줄일 수 있고, 온수사용시 직수 온도 저하로 의한 배열환수온도의 급냉에 따른 발전부 충격을 줄일 수 있다.
본 발명에 따르면 기존의 열교환기를 사용하는 것 보다 가스엔진 및 연료전지의 효율, 내구성 향상이 가능하다.
도 1은 종래 발명에 따른 배열환수온도 제어시스템의 전체적인 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 믹싱밸브를 이용한 배열환수온도 제어시스템의 전체적인 구성을 보여주는 도면이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
우선 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 배열환수온도 제어시스템(100)은 온수를 저장하기 위해 배열원(10)으로부터 배열을 회수하는 배열열교환기(111) 및 상기 온수를 이용하여 난방을 위해 열교환되는 난방열교환기(112)를 구비하는 온수탱크(110), 상기 배열열교환기(111)와 난방열교환기(112)로부터 열교환된 온수를 사용자에 의해 설정된 온도를 만족하도록 가열하여 난방공간(130) 및 급탕공간(140)에 공급하는 보조 보일러(120)를 포함하여 구성된다.
이 경우 상기 배열원(10)을 냉각하기 위한 직수는 상기 배열원(10)에서 발생하는 배열에 의하여 가열되고, 상기 배열원(10)에서 가열된 직수는 상기 배열열교환기(111)에 연결되어 유입되어 상기 배열열교환기(111)에 의해 상기 온수탱크(110)의 내부에 저장된 직수를 가열하여 온수를 생성한 후, 펌프(도시되지 않음)에 의하여 다시 상기 배열원(10)으로 돌아오는 순환구조를 형성한다.
본 명세서에서 사용되는 "직수"의 의미는 일반적으로 사용되는 수돗물 또는 지하수를 의미하고, "온수"의 의미는 상기 배열열교환기(111)에 의해서 가열된 직수를 의미한다.
상기 온수탱크(110)의 하단에는 감압밸브가 부착되어 있어 상기 온수탱크(110)의 내부 압력을 일정하게 제어하고, 상기 온수탱크(110)의 압력과 온도를 감지하기 위한 센서(도시되지 않음)를 상측, 중간, 하측에 구비하여 상기 감압밸브를 통해 상기 온수탱크(110)내로의 직수 유입을 통제할 수 있다.
상기 온수탱크(110)는 상기 배열열교환기(111)에 의하여 충분한 단열을 통한 온수를 저장함으로써, 상기 급탕공간(140) 및 난방공간(130)에서 온수 사용이 가능하다.
상기 온수탱크(110)에 저장된 온수가 상기 배열원(10)의 냉각을 위한 기본 설정온도를 초과하는 고온의 경우에는, 상기 배열원(10)의 효율적인 냉각을 위해 상기 온수탱크(110)의 온수를 배출하고 새로 직수를 유입하여 상기 배열열교환기(111)의 열교환을 통해 상기 배열원(10)의 냉각을 지속적으로 도모할 수 있다.
본 발명은 상기 배열원(10)의 배열을 회수하여 난방에 재활용하기 위하여 난방열교환기(112)가 상기 온수탱크(110) 내에 설치되는데 이 경우 상기 난방열교환기(112)에는 열 교환에 유리한 작동유체가 내부에서 순환하여 상기 보조 보일러(120)로 유입된 후, 상기 보조 보일러(120)에서 난방에 필요한 설정 온도까지 가열하고, 난방공간(130)에 공급하여 상기 난방공간(130)을 가열한다. 이후 상기 난방열교환기(112)는 난방공간(130)에서 나오는 배수라인에 연결되어 다시 열교환되는 순환구조를 갖는다.
한편 본 발명에 따른 배열환수온도 제어시스템(100)은 자동 보충 밸브(153)와, 팽창 탱크(152)와, 배열 펌프(154)와, 믹싱 밸브(151)를 포함하여 구성된다.
자동 보충 밸브(153)는 직수를 자동으로 보충하는 밸브로서, 외부의 직수를 공급받아 팽창 탱크(152)에 공급해준다.
팽창 탱크(152)는 상기 자동 보충 밸브(153)에 연결되어 상기 직수의 온도변화에 따른 팽창압을 조절하기 위한 탱크이고, 배열 펌프(154)는 상기 팽창 탱크(152)에 연결되어 배열라인(폐회로)의 내부를 순환시켜주는 펌프이다.
믹싱 밸브(151)는 상기 배열원(10)의 배열을 받은 제1온수(1H)라인과 다시 상기 온수탱크(110)의 배열열교환기(111)를 통과한 후의 제2온수(2H)라인 사이에 연장 형성되어 제1온수(1H)와 제2온수(2H)를 믹싱시킨다.
따라서 본 발명은 배열열교환기(111)의 열교환 온도에 따라 믹싱밸브(151)로 개도를 조절하여 온수를 바이패스 시켜준다.
예를 들어 저온의 직수 유입시, 배열공급온도와 배열환수온도의 차이에 따라 상기 믹싱밸브(151)의 개도를 조절하거나, 급탕으로 인한 직수 유입으로 변화된 배열공급온도와 배열환수온도에 따라 상기 믹싱밸브(151)의 개도를 조절하여 온도차를 줄일 수 있다.
그리고 본 발명의 일실시예에 따라 상기 배열환수온도 제어시스템(100)은 배열공급온도센서(T1)와 배열환수온도센서(T2)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
여기에서 배열공급온도센서(T1)는 상기 배열공급온도를 측정하기 위해 상기 제1온수(1H) 온도를 측정하는 센서이고, 배열환수온도센서(T2)는 상기 배열환수온도를 측정하기 위해 제2온수(2H) 온도를 측정하는 센서이다. 즉, 배열공급온도는 제1온수의 온도에 해당하고, 배열환수온도는 제2온수의 온도에 해당한다.
따라서 상기 배열환수온도 제어시스템(100)은 직수가 유입하는 경우 낮아진 상기 배열공급온도와 배열환수온도를 재측정하여 상기 온도차에 따라 이에 대응되도록 믹싱 밸브(151)의 개도를 조절할 수 있다.
이하 본 발명의 실시를 위한 믹싱밸브를 이용한 배열환수온도 제어 방법에 대하여 자세히 설명한다.
먼저 배열공급온도와 배열환수온도를 측정한다. 그리고 상기 측정 온도에 따라 믹싱밸브 개도를 조절한다.
한편 급탕으로 인한 직수 유입 단계 후에는 상기 직수에 따른 온도변화에 대응하여 배열공급온도와 배열환수온도를 측정하고, 믹싱밸브의 개도를 다시 조절한다.
그리고 상기 배열공급온도와 배열환수온도를 측정하여 간접적으로 온수탱크 온도를 측정한다.
또한 온수탱크의 온도 센서에서 측정된 온도들의 평균 정보를 산출하여 상기 온수탱크(110)에 저장된 온수가 상기 배열원(10)의 냉각을 위한 기본 설정온도를 초과하는 고온의 경우에는, 상기 배열원(10)의 효율적인 냉각을 위해 상기 온수탱크(110)의 온수를 배출하고 새로 직수를 유입하게 되는데, 상기 직수 유입으로 인하여 상기 배열공급온도와 상기 배열환수온도 간에 온도차가 발생할 수 있다. 이때 추가적인 믹싱밸브의 개도 조절이 이루어져, 제1,2온수가 믹싱되어 온도차를 줄일 수 있다. 이와 같이 해서, 상기 배열열교환기(111)의 열교환을 통해 상기 배열원(10)의 냉각을 지속적으로 도모하고 급격하게 배열원(10)의 온도가 낮아지는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 믹싱밸브를 이용한 배열환수온도 제어시스템의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다.
그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10 : 배열원
100 : 배열환수온도 제어시스템
110 : 온수탱크
111 : 배열열교환기
112 : 난방열교환기
120 : 보조 보일러
130 : 난방공간
140 : 급탕공간
151 : 믹싱 밸브
152 : 팽창 탱크
153 : 자동 보충 밸브
154 : 배열 펌프

Claims (4)

  1. 배열원으로부터 배열을 회수하는 배열열교환기 및 온수를 이용하여 난방을 위해 열교환되는 난방열교환기를 구비하는 온수탱크, 상기 배열열교환기와 난방열교환기로부터 열교환된 온수를 사용자에 의해 설정된 온도를 만족하도록 가열하여 난방공간 및 급탕공간에 공급하는 보조 보일러를 포함하여 구성되는 배열환수온도 제어시스템에 있어서,
    상기 배열환수온도 제어시스템은, 직수를 자동으로 보충하는 자동 보충 밸브와, 상기 자동 보충 밸브에 연결되어 상기 직수의 온도변화에 따른 팽창압을 조절하기 위한 팽창 탱크와, 상기 팽창 탱크에 연결되어 상기 배열원과 온수탱크를 연결하는 배열라인을 내부 순환시키는 배열 펌프와, 상기 배열원의 배열을 받은 제1온수(1H)라인과 다시 상기 온수탱크의 배열열교환기를 통과한 후의 제2온수(2H)라인 사이에 연장 형성되어 상호간 믹싱시키는 믹싱 밸브를 포함하여 구성되되,
    직수 유입시, 상기 제1온수(1H)라인을 흐르는 제1온수(1H)의 온도에 해당하는 배열공급온도와 상기 제2온수(2H)라인을 흐르는 제2온수(2H)의 온도에 해당하는 배열환수온도 간에 온도차가 발생하며, 상기 온도차를 줄일 수 있도록 상기 믹싱밸브의 개도를 조절하여 상기 제1,2온수가 믹싱되도록 하는 것을 특징으로 하는 믹싱밸브를 이용한 배열환수온도 제어시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배열환수온도 제어시스템은,
    상기 배열공급온도를 측정하기 위해 상기 제1온수(1H) 온도를 측정하는 배열공급온도센서(T1)와, 상기 배열환수온도를 측정하기 위해 제2온수(2H) 온도를 측정하는 배열환수온도센서(T2)를 더 포함하여,
    사용자의 급탕 설정으로 인하여 저온의 직수 유입시, 상기 배열공급온도와 배열환수온도를 상기 센서들(T1, T2)로 재측정하여,
    상기 온도차를 줄일 수 있도록 상기 믹싱 밸브의 개도를 조절하여 상기 제1온수와 제2온수를 믹싱하는 것을 특징으로 하는 믹싱밸브를 이용한 배열환수온도 제어시스템.
  3. 배열원으로부터 배열을 회수하는 배열열교환기 및 온수를 이용하여 난방을 위해 열교환되는 난방열교환기를 구비하는 온수탱크와, 상기 배열열교환기와 난방열교환기로부터 열교환된 온수를 사용자에 의해 설정된 온도를 만족하도록 가열하여 난방공간 및 급탕공간에 공급하는 보조 보일러와, 직수를 자동으로 보충하는 자동 보충 밸브와, 상기 자동 보충 밸브에 연결되어 상기 직수의 온도변화에 따른 팽창압을 조절하기 위한 팽창 탱크와, 상기 팽창 탱크에 연결되어 상기 배열원과 온수탱크를 연결하는 배열라인을 내부 순환시키는 배열 펌프와, 상기 배열원의 배열을 받은 제1온수(1H)라인과 다시 상기 온수탱크의 배열열교환기를 통과한 후의 제2온수(2H)라인 사이에 연장 형성되어 상호간 믹싱시키는 믹싱 밸브를 포함하여 구성되는 배열환수온도 제어시스템을 이용한 배열환수온도 제어 방법에 있어서,
    배열공급온도에 해당하는 상기 제1온수(1H)의 온도를 측정하는 배열공급온도센서(T1)와, 배열환수온도에 해당하는 제2온수(2H)의 온도를 측정하는 배열환수온도센서(T2)를 이용하여 상기 배열공급온도와 배열환수온도를 측정하는 단계;
    상기 배열공급온도와 배열환수온도의 차이에 따라 온도차를 줄일 수 있도록 상기 믹싱밸브 개도를 조절하여 상기 제1,2온수가 믹싱되도록 하는 단계;
    사용자의 급탕 설정으로 인하여 저온의 직수가 상기 제1온수라인과 제2온수라인에 유입되는 단계; 및
    상기 저온의 직수가 유입됨에 따라 온도 변화를 예상하여 상기 배열공급온도와 배열환수온도를 상기 센서들(T1, T2)로 재측정하고, 온도 변화로 인한 상기 온도차를 줄일 수 있도록 상기 믹싱밸브의 개도를 다시 조절하는 단계;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 믹싱밸브를 이용한 배열환수온도 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 온수탱크에 구비되는 온도 센서에서 측정된 온도들의 평균 정보를 산출하는 단계;
    상기 평균 정보에 기초하여 상기 온수탱크(110)에 저장된 온수 온도가 상기 배열원의 냉각을 위한 기본 설정온도를 초과하는 고온의 경우, 상기 배열원(10)의 효율적인 냉각을 위해 상기 온수탱크(110)의 온수를 배출하고, 직수를 유입하는 단계;
    상기 직수 유입으로 인한 상기 배열공급온도와 배열환수온도의 차이를 줄일 수 있도록 상기 믹싱밸브의 개도를 조절하여 상기 제1,2온수가 믹싱되도록 하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 믹싱밸브를 이용한 배열환수온도 제어 방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019212291A1 (ko) * 2018-05-04 2019-11-07 주식회사 경동나비엔 보일러
CN113048647A (zh) * 2019-12-26 2021-06-29 青岛海尔新能源电器有限公司 一种回水系统及储水式热水器
KR20240093264A (ko) * 2022-12-15 2024-06-24 주식회사 귀뚜라미 온수 환탕 키트 및 이를 포함하는 온수 공급 시스템

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10012396B2 (en) * 2014-11-18 2018-07-03 Intellihot, Inc. Combined space conditioning or heating and water heating system
KR102637684B1 (ko) * 2016-05-04 2024-02-19 엘지전자 주식회사 유도 가열 모듈 및 이를 구비하는 정수기
CN106088247B (zh) * 2016-08-12 2018-05-22 深圳市顺心意科技有限公司 一种热能高效率智能回收系统
CN108019807A (zh) * 2017-12-07 2018-05-11 巨浪(苏州)热水器有限公司 一种锅炉供热系统
US10852008B2 (en) * 2018-12-20 2020-12-01 Aerco International, Inc. Water heater with mix tank fluid time delay for causal feedforward control of hot water temperature
CN110057102B (zh) * 2019-04-30 2020-08-25 江苏恒信诺金科技股份有限公司 热泵清水流量与废水流量一比一的废热利用方法
US11149985B2 (en) * 2019-05-31 2021-10-19 Mitsubishi Electric Us, Inc. System and method for heating water
CN110906431A (zh) * 2019-08-29 2020-03-24 中京能源科技有限公司 一种生活冷水及生活热水给水系统
CN112197438B (zh) * 2020-09-25 2022-06-24 堃霖冷冻机械(上海)有限公司 一种低环温热泵热水机中间喷射量控制方法
CN112361607B (zh) * 2020-10-26 2022-04-05 珠海格力电器股份有限公司 一种热水机系统控制方法、装置及热水机系统
CN112921343B (zh) * 2021-02-20 2022-11-15 河北建投新能源有限公司 一种冷热氢联供系统及控制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08296874A (ja) * 1995-04-26 1996-11-12 Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd 蓄熱装置
JP2006207914A (ja) 2005-01-27 2006-08-10 Gastar Corp 廃熱利用熱源システム
KR100734562B1 (ko) 2006-10-24 2007-07-03 주식회사 윤익물산 태양열 보일러 직렬 연결 시스템
KR101046540B1 (ko) 2011-01-06 2011-07-05 주식회사 선이앤씨 지열을 이용한 냉·난방 시스템

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58137921U (ja) 1982-03-11 1983-09-16 小型ガス冷房技術研究組合 給湯装置
JPS6176843A (ja) * 1984-09-18 1986-04-19 Inax Corp 自動調温式給湯システム
JP2001248906A (ja) * 2000-03-08 2001-09-14 Tokyo Gas Co Ltd 排熱回収給湯システム
JP4363611B2 (ja) 2001-03-12 2009-11-11 株式会社ノーリツ 溶液濃度管理方法および溶液循環装置
JP2003042546A (ja) 2001-08-02 2003-02-13 Noritz Corp 熱回収システム
DE10325395A1 (de) * 2003-05-28 2004-12-23 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Heizungssystem mit Brennstoffzelleneinrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Brennstoffzelleneinrichtung
US20050019631A1 (en) * 2003-07-23 2005-01-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Fuel cell cogeneration system
US7347057B1 (en) * 2003-12-12 2008-03-25 Cooling Technologies, Inc. Control of dual-heated absorption heat-transfer machines
JP2006179198A (ja) * 2004-12-20 2006-07-06 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池システム
US20060283404A1 (en) * 2005-06-01 2006-12-21 Lin Wen-Lung Auxiliary device for a hot water device
KR100740542B1 (ko) * 2006-05-30 2007-07-18 최성환 연료전지 폐열 회수 시스템
KR100725253B1 (ko) 2006-08-02 2007-06-04 (주)퓨얼셀 파워 연료전지 시스템 및 그 냉각 제어방법
US20080098968A1 (en) * 2006-10-27 2008-05-01 John Yuming Liu Heat recovery and heat dissipated from the heat harvesting coil
CN101617431B (zh) * 2007-12-18 2012-02-01 松下电器产业株式会社 热电联产系统
JP4539777B2 (ja) * 2008-02-01 2010-09-08 ダイキン工業株式会社 貯湯式給湯機および貯湯式暖房給湯機
KR101329509B1 (ko) * 2008-08-04 2013-11-13 엘지전자 주식회사 히트펌프 연동 온수 순환 시스템 및 제어 방법
JP5084767B2 (ja) * 2009-03-11 2012-11-28 リンナイ株式会社 給湯システム
FR2944094A1 (fr) * 2009-04-07 2010-10-08 Dietrich Thermique Installation et procede de co-generation utilisant une pile a combustible pour le chauffage et la production d'eau chaude sanitaire
JP5508625B2 (ja) * 2009-12-14 2014-06-04 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置及び車両の制御方法
EP2339265B1 (en) * 2009-12-25 2018-03-28 Sanyo Electric Co., Ltd. Refrigerating apparatus
KR101175451B1 (ko) * 2010-05-28 2012-08-20 엘지전자 주식회사 히트펌프 연동 급탕장치
JP5865482B2 (ja) * 2012-03-15 2016-02-17 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置
US9982881B2 (en) * 2015-04-22 2018-05-29 General Electric Technology Gmbh Method and system for gas initiated natural circulation vertical heat recovery steam generator
US20170101900A1 (en) * 2015-10-09 2017-04-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Exhaust heat collecting system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08296874A (ja) * 1995-04-26 1996-11-12 Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd 蓄熱装置
JP2006207914A (ja) 2005-01-27 2006-08-10 Gastar Corp 廃熱利用熱源システム
KR100734562B1 (ko) 2006-10-24 2007-07-03 주식회사 윤익물산 태양열 보일러 직렬 연결 시스템
KR101046540B1 (ko) 2011-01-06 2011-07-05 주식회사 선이앤씨 지열을 이용한 냉·난방 시스템

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019212291A1 (ko) * 2018-05-04 2019-11-07 주식회사 경동나비엔 보일러
CN113048647A (zh) * 2019-12-26 2021-06-29 青岛海尔新能源电器有限公司 一种回水系统及储水式热水器
KR20240093264A (ko) * 2022-12-15 2024-06-24 주식회사 귀뚜라미 온수 환탕 키트 및 이를 포함하는 온수 공급 시스템
KR102786242B1 (ko) * 2022-12-15 2025-03-26 주식회사 귀뚜라미 온수 환탕 키트 및 이를 포함하는 온수 공급 시스템

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Publication number Publication date
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