KR100961540B1 - Heat pump cooling-heating system - Google Patents
Heat pump cooling-heating system Download PDFInfo
- Publication number
- KR100961540B1 KR100961540B1 KR1020080117357A KR20080117357A KR100961540B1 KR 100961540 B1 KR100961540 B1 KR 100961540B1 KR 1020080117357 A KR1020080117357 A KR 1020080117357A KR 20080117357 A KR20080117357 A KR 20080117357A KR 100961540 B1 KR100961540 B1 KR 100961540B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- heat exchanger
- heat
- refrigerant
- compressor
- bypass pipe
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B30/00—Heat pumps
- F25B30/02—Heat pumps of the compression type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
- F25B41/40—Fluid line arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2313/00—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
- F25B2313/002—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for geothermal
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2313/00—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
- F25B2313/021—Indoor unit or outdoor unit with auxiliary heat exchanger not forming part of the indoor or outdoor unit
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2600/00—Control issues
- F25B2600/25—Control of valves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 히트펌프 냉난방시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실외공기 및 지하수와 열교환을 통해 냉수 또는 온수를 생산할 수 있는 히트펌프 냉난방시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a heat pump air conditioning system, and more particularly, to a heat pump air conditioning system capable of producing cold water or hot water through heat exchange with outdoor air and ground water.
히트펌프는 저온의 열을 흡수하여 고온으로 열을 끌어 올린다는 의미로 높은 곳에서 낮은 곳으로 오는 열을 반대로 운송하는 장치이다. 히트펌프는 응축기에서 방출되는 고온의 열을 이용하여 난방을 하거나 온수을 생산할 수 있고, 증발기에서 차가워진 냉열을 이용하여 냉방을 할 수 있다. 이러한 히트펌프는 구동에 필요한 에너지보다 훨신 더 많은 에너지를 열에너지 형태로 공급할 수 있다.Heat pump is a device that transfers heat from high place to low place in the sense that it absorbs low temperature heat and raises heat to high temperature. The heat pump may heat or produce hot water by using high temperature heat emitted from the condenser, and may cool by using cold heat cooled in an evaporator. These heat pumps can supply much more energy in the form of thermal energy than the energy required for driving.
히트펌프를 이용하는 통상의 냉난방시스템은 난방운전 시 실외에 설치된 열교환기가 증발기의 역할을 하여 외기와 열교환을 통해 열을 흡수하고, 냉방운전 시 실외에 설치된 열교환기가 응축기의 역할을 하여 외기와 열교환을 통해 열을 방출한다.In a typical air conditioning system using a heat pump, an outdoor heat exchanger acts as an evaporator during heating operation to absorb heat through heat exchange with outside air, and an outdoor heat exchanger acts as a condenser during air conditioning operation. Releases heat.
그러나 이러한 방식은 동절기에 외기의 온도가 매우 낮아질 경우 차가운 공기로부터 난방이나 급탕을 위한 열을 충분히 회수하기 어려운 문제가 있었다. 또 외기온도가 높은 하절기에 냉방운전을 수행하는 경우에도 외기와 열교환을 하는 것만으로 냉방을 수행하기에 충분한 열을 외부로 방출시키기 어려운 문제가 있었다. 즉 외기와 열교환을 하는 방식만으로는 난방 및 냉방효과를 높이는데 한계가 있었다.However, this method has a problem that it is difficult to recover enough heat for heating or hot water supply from cold air when the temperature of the outside air becomes very low in winter. In addition, even when the cooling operation is performed in the summer when the outside air temperature is high, there is a problem that it is difficult to discharge enough heat to the outside by performing heat exchange with the outside. In other words, there is a limit to increase the heating and cooling effect only by the method of heat exchange with the outside air.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 외기를 통한 열교환과 지하수를 통한 열교환을 함께 수행할 수 있도록 하여 냉난방효과를 상승시킬 수 있도록 하는 히트펌프 냉난방시스템을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a heat pump cooling and heating system to increase the heating and cooling effect by performing a heat exchange through the outside air and through the ground water together.
본 발명의 다른 목적은 난방운전 시 상대적으로 고온인 냉매와 상대적으로 저온인 냉매를 상호 열교환시켜 열을 회수할 수 있도록 하는 히트펌프 냉난방시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a heat pump cooling and heating system for recovering heat by exchanging heat between a relatively high temperature refrigerant and a relatively low temperature refrigerant during a heating operation.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 히트펌프 냉난방시스템은 저수탱크와; 상기 저수탱크의 물을 가열하거나 냉각시키는 제1열교환기와; 외기와 열교환을 하는 제2열교환기와; 상기 제2열교환기와 직렬로 연결되며 지하수와 열교환을 하는 제3열교환기와; 냉매를 압축하는 압축기와; 상기 압축기 및 상기 제1 내지 제3열교환기를 연결하여 냉매의 순환경로를 이루는 배관들과; 난방운전과 냉방운전의 전환을 위해 냉매의 순환방향을 전환시키는 전환밸브와; 난방운전 시 상기 제2 및 제3열교환기 쪽으로 흐르는 냉매를 감압팽창시키는 제1팽창밸브와; 냉방운전 시 상 기 제1열교환기 쪽으로 흐르는 냉매를 감압팽창시키는 제2팽창밸브와; 난방운전시 상기 제1열교환기를 거쳐 상기 제2 및 제3열교환기 쪽으로 흐르는 냉매와 상기 압축기 쪽으로 흐르는 냉매를 상호 열교환시켜 열을 회수하는 회수열교환기를 포함한다.Heat pump cooling and heating system according to the present invention for achieving this object is a storage tank; A first heat exchanger for heating or cooling the water in the water storage tank; A second heat exchanger for exchanging heat with outside air; A third heat exchanger connected in series with the second heat exchanger and performing heat exchange with the ground water; A compressor for compressing the refrigerant; Pipes connecting the compressor and the first to third heat exchangers to form a circulation path of the refrigerant; A switching valve for switching a circulation direction of the refrigerant for switching between heating operation and cooling operation; A first expansion valve configured to expand and decompress the refrigerant flowing toward the second and third heat exchangers during a heating operation; A second expansion valve configured to expand and decompress the refrigerant flowing toward the first heat exchanger during the cooling operation; It includes a recovery heat exchanger for recovering heat by mutual heat exchange between the refrigerant flowing toward the second and third heat exchanger through the first heat exchanger and the refrigerant flowing toward the compressor during the heating operation.
상기 히트펌프 냉난방시스템은 난방운전 시 상기 제1열교환기를 거친 냉매가 상기 제2팽창밸브를 우회하여 흐르도록 하는 제1우회배관과, 상기 제1우회배관에 설치된 제1체크밸브와, 냉방운전 시 상기 제2 및 제3열교환기를 거친 냉매가 상기 제1팽창밸브와 상기 회수열교환기를 우회하여 흐르도록 하는 제2우회배관과, 상기 제2우회배관에 설치된 제2체크밸브를 더 포함할 수 있다.The heat pump air-conditioning system includes a first bypass pipe allowing the refrigerant passing through the first heat exchanger to bypass the second expansion valve during the heating operation, a first check valve installed in the first bypass pipe, and a cooling operation. And a second bypass pipe allowing the refrigerant passing through the second and third heat exchangers to bypass the first expansion valve and the recovery heat exchanger, and a second check valve installed in the second bypass pipe.
상기 히트펌프 냉난방시스템은 난방운전 시 상기 제1열교환기로부터 상기 제1팽창밸브 쪽으로 흐르는 냉매가 상기 회수열교환기를 우회할 수 있도록 하는 제3우회배관과, 상기 제3우회배관의 개도조절을 위해 상기 제3우회배관에 설치된 조절밸브를 더 포함할 수 있다. The heat pump air-conditioning system includes a third bypass pipe allowing the refrigerant flowing from the first heat exchanger toward the first expansion valve to bypass the recovery heat exchanger during heating operation, and for controlling the opening degree of the third bypass pipe. It may further include a control valve installed in the third bypass pipe.
상기 히트펌프 냉난방시스템은 상기 압축기의 과열방지를 위해 고온 액상의 냉매를 상기 압축기의 흡입측으로 감압 팽창시켜 공급하는 과열방지장치를 더 포함할 수 있고, 상기 과열방지장치는 액상의 냉매가 흐르는 배관과 상기 압축기의 흡입측 배관을 연결하는 제4우회배관과, 상기 제4우회배관에 설치된 냉매팽창장치와, 상기 제4우회배관을 개폐하는 개폐밸브를 포함할 수 있다.The heat pump air-conditioning system may further include an overheat prevention device for supplying the high-temperature liquid refrigerant to the suction side of the compressor under pressure expansion to prevent overheating of the compressor. And a fourth bypass pipe connecting the suction side pipe of the compressor, a refrigerant expansion device installed in the fourth bypass pipe, and an opening / closing valve to open and close the fourth bypass pipe.
본 발명에 따른 히트펌프 냉난방시스템은 외기와 열교환을 하는 제2열교환기 뿐 아니라 지하수와 열교환을 하는 제3열교환기를 구비하기 때문에 난방운전 시 외기의 온도가 매우 낮은 조건에서도 원활한 난방 및 온수생성을 할 수 있을 정도로 난방능력을 향상시킬 수 있고, 냉방운전 시 외기의 온도가 매우 높은 조건에서도 원활한 냉방을 할 수 있을 정도로 냉방능력을 향상시킬 수 있다.The heat pump air-conditioning system according to the present invention is equipped with a third heat exchanger for exchanging heat with ground water as well as a second heat exchanger for exchanging heat with outside air, so that heating and hot water can be generated smoothly even under very low temperature conditions during heating operation. It is possible to improve the heating capacity to the extent possible, and to improve the cooling capacity so that the smooth cooling can be performed even under the condition that the temperature of the outside air is very high during the cooling operation.
또 본 발명은 난방운전 시 회수열교환기를 통해 상대적으로 고온인 냉매와 상대적으로 저온인 냉매를 상호 열교환시켜 열을 회수할 수 있기 때문에 시스템의 효율을 높일 수 있는 효과가 있다. 또 이를 통해 압축기 쪽으로 복귀하는 냉매 중에 포함될 수 있는 액상 냉매를 기화시킬 수 있기 때문에 압축기 쪽으로 액냉매가 유입되는 현상을 막아 시스템을 더욱 안정화할 수 있다.In addition, the present invention has the effect of improving the efficiency of the system because the heat can be recovered by mutual heat exchange between the relatively high temperature refrigerant and the relatively low temperature refrigerant through the recovery heat exchanger during heating operation. In addition, the liquid refrigerant which may be included in the refrigerant returning to the compressor can be vaporized, thereby preventing the liquid refrigerant from flowing into the compressor, thereby further stabilizing the system.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 히트펌프 냉난방시스템의 난방운전 상태를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 히트펌프 냉난방시스템의 냉방운전 상태를 나타낸 것이다. 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 히트펌프 난방시스템은 온수 또는 냉수를 저장하기 위한 저수탱크(1)와, 저수탱크(1)의 물을 가열하거나 냉각시키기 위한 히트펌프시스템으로 압축기(10), 제1열교환기(11), 제2열교환기(12), 제3열교환기(13), 회수열교환기(14), 제1팽창밸브(21), 제2팽창밸브(22), 냉매의 순환방향을 전환하는 전환밸브(15), 그리고 이들을 연결하여 냉매의 순환경로를 이루는 배관들을 구비한다.1 shows a heating operation state of the heat pump air conditioning system according to the present invention, Figure 2 shows a cooling operation state of the heat pump air conditioning system according to the present invention. As shown, the heat pump heating system according to the present invention is a storage tank (1) for storing hot or cold water, and a heat pump system for heating or cooling the water in the storage tank (1), the compressor (10), Circulation of the
압축기(10)는 냉매를 고온 고압의 기체상태로 압축한다. 압축기(10)의 토출 측에는 고온 고압으로 압축된 냉매를 제1열교환기(11) 쪽으로 공급하거나 제2 및 제3열교환기(12,13) 쪽으로 공급할 수 있도록 유로를 전환시키는 전환밸브(15)가 설치된다. 이는 난방운전 시 고온 고압의 냉매를 제1열교환기(11) 쪽으로 공급하여 제1열교환기(11)가 저수탱크(1)의 물과 열교환을 통하여 저수탱크(1)의 물을 가열할 수 있도록 한 것이다. The
제1열교환기(11)는 통상의 판형 열교환기로 구성될 수 있고, 저수탱크(1)는 이러한 제1열교환기(11)와 배관(2,2')을 통해 연결될 수 있다. 또 저수탱크(1)의 물은 펌프(3)의 동작에 의해 제1열교환기(11)를 통과하도록 순환함으로써 제1열교기(11)와 열교환을 한다. 따라서 난방운전 시에는 저수탱크(1)의 물이 제1열교환기(11)에 의해 가열될 수 있고, 이 물은 난방을 위해 사용될 수 있다.The
제1팽창밸브(21)는 난방운전 시 제1열교환기(11)로부터 제2 및 제3열교환기(12,13) 쪽으로 흐르는 냉매를 감압 팽창시킨다. 즉 제1열교환기(11)를 거치면서 응축된 고압의 액상 냉매를 감압 팽창시킴으로써 제2 및 제3열교환기(12,13)에서 냉매가 증발될 수 있도록 한다.The
제2열교환기(12)는 외기와 열교환하도록 실외에 설치된다. 제2열교환기(12)는 난방운전 시 그 내부를 흐르는 저압의 냉매가 외기와 열교환을 거쳐 증발하는 과정에서 외기로부터 열을 회수할 수 있도록 한다. The
제3열교환기(13)는 제2열교환기(12)와 직렬로 연결된다. 제3열교환기(13)는 난방운전 시 그 내부를 흐르는 지하수와 냉매가 열교환을 하도록 함으로써 지하수 로부터 열을 회수할 수 있도록 한다. 제3열교환기(13)는 지하수를 순환시키기 위한 배관들(16a,16b)과, 배관들(16a,16b)을 개폐하는 개폐밸브들(17a,17b)을 구비한다. The
이처럼 제2열교환기(12)에서 외기와의 열교환을 수행한 후 제3열교환기(13)에서 지하수를 통한 열교환을 수행하면, 동절기처럼 외기의 온도가 매우 낮은 상황에서도 냉매를 충분히 증발시킬 수 있다. 즉 제2열교환기(12)를 거치면서 충분히 기화하지 못하여 열회수가 부족한 경우에도 제3열교환기(13)에서 지하수와 열교환을 통해 충분히 기화시켜 열을 회수할 수 있게 되므로 시스템의 난방효과를 높일 수 있다. 후술하겠지만 이러한 효과는 냉방운전을 수행하는 경우에도 마찬가지다. 만약 제2열교환기(12)에서 외기를 통한 열교환만으로도 냉난방의 구현이 충분한 정도의 환경이거나 지하수의 이용이 여유치 않은 환경에서는 개폐밸브들(17a,17b)을 패쇄하여 제3열교환기(13)를 사용하지 않을 수도 있다. 즉 제3열교환기(13)는 환경에 따라 선택적인 사용이 가능하다.As described above, if the
도 1에 도시한 바와 같이, 난방운전 시 제3열교환기(13)를 거친 냉매는 배관을 따라 어큐뮬레이터(18)로 유입되고, 어큐뮬레이터(18)를 거친 후 압축기(10)의 흡입 측으로 유입된다. 따라서 이러한 순환은 반복된다. As shown in FIG. 1, during the heating operation, the refrigerant passing through the
회수열교환기(14)는 도 1에 도시한 바와 같이, 난방운전 시 제1열교환기(11)를 거쳐 제1팽창밸브(21) 쪽으로 흐르는 중온 액상의 냉매와 제3열교환기(13)를 거쳐 압축기(10) 쪽으로 복귀하는 저온의 기체 냉매가 상호 열교환하도록 한다. 이는 제1팽창밸브(21) 쪽으로 흐르는 중온 냉매와 압축기(10)로 복귀하는 저온 냉매가 상호 열교환하여 열을 회수하도록 함으로써 시스템의 효율을 높일 수 있도록 한 것 이다. 또 이러한 열교환은 압축기(10) 쪽으로 복귀하는 냉매 중에 포함될 수 있는 액상 냉매를 기화시킴으로써 압축기(10) 쪽으로 액냉매가 유입되는 현상을 막아 시스템을 더욱 안정화하는데 기여한다.As shown in FIG. 1, the
제2팽창밸브(22)는 제1열교환기(11)와 회수열교환기(14)를 연결하는 배관에 설치된다. 제2팽창밸브(22)는 도 1에 도시한 바와 같이 난방운전을 수행할 경우 폐쇄된 상태를 유지하고, 도 2에 도시한 바와 같이 냉방운전을 수행할 경우 개방된 상태를 유지한다. 또 냉방운전을 수행할 때는 제1팽창밸브(21)가 폐쇄된다. The
본 실 시예는 도 1에 도시한 바와 같이, 난방운전 시 제1열교환기(11)를 거친 냉매가 제2팽창밸브(22)를 우회하여 흐를 수 있도록 하는 제1우회배관(31) 및 제1우회배관(31)에 설치된 제1체크밸브(32)를 구비하고, 도 2에 도시한 바와 같이, 냉방운전 시 제2 및 제3열교환기(12,13)를 거친 냉매가 제1팽창밸브(21)와 회수열교환기(14)를 우회하여 흐르도록 하는 제2우회배관(41) 및 제2우회배관(41)에 설치된 제2체크밸브(42)를 구비한다. As shown in FIG. 1, the
또 회수열교환기(14) 쪽에는 난방운전 시 제1열교환기(11)로부터 제1팽창밸브(21) 쪽으로 흐르는 냉매가 회수열교환기(14)를 우회할 수 있도록 하는 제3우회배관(51)이 설치되고, 제3우회배관(51)에는 제3우회배관(51)의 개도조절을 위한 전동식 조절밸브(52)가 설치된다. 이는 조절밸브(52)의 개도조절을 통해 회수열교환기(14)를 통과하는 냉매량을 조절하여 회수열교환기(14)의 열교환정도를 제어함으로써 냉매의 과열도를 제어할 수 있도록 한 것이다.The recovery heat exchanger (14) has a third bypass pipe (51) which allows the refrigerant flowing from the first heat exchanger (11) to the first expansion valve (21) to bypass the recovery heat exchanger (14) during heating operation. The
제2팽창밸브(22)와 회수열교환기(14) 사이의 배관에는 액상의 냉매를 감압팽 창시켜 압축기(10)의 흡입 측으로 공급함으로써 압축기(10)의 과열을 방지하는 과열방지장치(60)가 설치된다. 과열방지장치(60)는 회수열교환기(14) 쪽 액상의 냉매가 흐르는 배관과 압축기(10)의 흡입측 배관을 연결하는 제4우회배관(61)과, 제4우회배관(61)에 설치된 모세관 형태의 냉매팽창장치(62), 그리고 제4우회배관(61)을 개폐하는 전동식 개폐밸브(63)를 포함한다. 이는 압축기(10)의 과열이 생길 때 개폐밸브(63)의 개방을 통해 일부 냉매를 저압으로 팽창시켜 제4우회배관(61)으로 우회시킴으로써 어큐뮬레이터(18) 쪽으로 유입되는 냉매온도를 낮춰 압축기(10)의 온도를 제어할 수 있도록 한 것이다. 도 1에서 미설명 부호 70은 시스템의 운전조건에 따라 순환량이 변화함으로 인하여 생긴 잉여냉매를 저장하기 위한 수액기이다.Overheat prevention device (60) to prevent overheating of the compressor (10) by expanding the liquid refrigerant to the suction side of the
다음은 이러한 히트펌프 냉난방시스템의 동작에 관하여 설명한다.The following describes the operation of such a heat pump air conditioning system.
난방운전 시에는 도 1에 도시한 바와 같이, 압축기(10)에서 토출되는 고온 고압의 냉매가 제1열교환기(11) 쪽으로 유입되도록 전환밸브(15)가 동작하고, 제1팽창밸브(21)가 개방되고, 제2팽창밸브(22)가 페쇄된다. 이때는 고온고압의 기체상태 냉매가 제1열교환기(11)를 통과하는 과정에서 저수탱크(1)의 물과 열교환을 통해 액상으로 응축되고, 제1열교환기(11)를 통과하는 저수탱크(1)의 물은 가열된다. 따라서 제1저수탱크(1)의 물은 난방을 위해 쓰이거나 온수로 이용될 수 있다. In the heating operation, as shown in FIG. 1, the switching
제1열교환기(11)를 거친 액상의 냉매는 제1우회배관(31)과 회수열교기(14)를 차례로 통과하여 제1팽창밸브(21) 쪽으로 흐르고, 제1팽창밸브(21)에서 감압 팽창된 후 제2열교환기(12)로 유입된다. 제2열교환기(12)에서는 냉매가 외기와 열교환을 통해 증발함으로써 외기로부터 열을 흡수한다. 제2열교환기(12)를 거친 냉매는 제3열교환기(13)에서 지하수와 열교환을 함으로써 지하수로부터 재차 열을 흡수한다. 이처럼 본 실 시예는 난방운전 시 제2열교환기(12) 뿐 아니라 제3열교환기(13)에서도 열을 흡수하므로 난방효과를 높일 수 있다. The liquid refrigerant passing through the first heat exchanger (11) passes through the first bypass pipe (31) and the recovery heat exchanger (14) in order to flow toward the first expansion valve (21), and decompresses the first expansion valve (21). After expansion, it is introduced into the
제3열교환기(13)를 거친 냉매는 회수열교환기(14)로 유입되어 열교환을 함으로써 중온 액상의 냉매로부터 열을 회수한 후 압축기(10)의 흡입 측으로 흐른다. 따라서 압축기(10)로 유입되는 냉매는 거의 완전히 기화될 수 있다. The refrigerant passing through the
한편, 냉방운전 시에는 도 2에 도시한 바와 같이, 압축기(10)에서 토출되는 고온 고압의 냉매가 제3 및 제2열교환기(13,12) 쪽으로 유입되도록 전환밸브(15)가 동작하고, 제2팽창밸브(22)가 개방되고, 제1팽창밸브(21)가 페쇄된다. 이때는 고온고압의 기체상태 냉매가 제3열교환기(13)와 제2열교환기(12)를 순차적으로 통과하는 과정에서 지하수 및 외기와 열교환을 통해 응축되면서 에너지를 방출한다. On the other hand, during the cooling operation, as shown in FIG. 2, the switching
제3 및 제2열교환기(13,12)에서 응축된 냉매는 제2우회배관(41) 통과하여 제2팽창밸브(22)로 흐르고, 제2팽창밸브(22)에서 감압 팽창된 후 제1열교환기(11)로 유입된다. 즉 냉방운전 시에는 냉매가 제2우회배관(41)을 통하여 흐르므로 회수열교환기(14)를 우회한다. 그리고 제1열교환기(11)에서는 냉매가 저수탱크(1)의 물과 열교환을 통해 증발함으로써 저수탱크(1)의 물부터 열을 흡수한다. 따라서 냉방운전 시 저수탱크(1)의 물은 냉방을 위해 쓰이거나 냉수로 이용될 수 있다. 제1열교환기(11)를 통과한 저압의 기체상태 냉매는 회수열교환기(14)를 통과한 후 압축기(10)의 흡입 측으로 유입된다. 냉방운전 시에도 이러한 냉매순환은 반복된다. The refrigerant condensed in the third and
도 3은 본 발명의 다른 실시 예로, 난방운전 시 회수열교환기(14)와 제1팽창 밸브(21)를 거친 냉매가 제3열교환기(13) 쪽으로 먼저 유입되도록 한 것이다. 즉 제3열교환기(13)에서 지하수와 먼저 열교환을 한 후 제2열교환기(12)로 흐르도록 한 것이다. 즉 제2열교환기(12)와 제3열교환기(13)의 냉매순환순서를 상술한 예와 다르게 하기 위해 배관의 연결을 달리한 것이다. 그 밖의 구성은 상술한 예와 실질적으로 동일하므로 설명을 생략한다.3 illustrates another embodiment of the present invention, in which the refrigerant passing through the
도 1은 본 발명에 따른 히트펌프 냉난방시스템의 구성도로 난방운전 상태를 나타낸 것이다.Figure 1 shows the heating operation state of the configuration of the heat pump air conditioning system according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 히트펌프 냉난방시스템의 구성도로 냉방운전 상태를 나타낸 것이다.2 shows a cooling operation state of the heat pump cooling and heating system according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 히트펌프 냉난방시스템의 다른 실시 예로 난방운전 상태를 나타낸 것이다.3 shows a heating operation state according to another embodiment of the heat pump air conditioning system according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1: 저수탱크, 10: 압축기,1: water tank, 10: compressor,
11: 제1열교환기, 12: 제2열교환기,11: first heat exchanger, 12: second heat exchanger,
13: 제3열교환기, 14: 회수열교환기,13: third heat exchanger, 14: recovered heat exchanger,
15: 전환밸브, 18: 어큐뮬레이터,15: switching valve, 18: accumulator,
21: 제1팽창밸브, 22: 제2팽창밸브,21: the first expansion valve, 22: the second expansion valve,
31: 제1우회배관, 32: 제1체크밸브,31: the first bypass pipe, 32: the first check valve,
41: 제2우회배관, 42: 제2체크밸브,41: second bypass pipe, 42: second check valve,
51: 제3우회배관, 52: 조절밸브,51: third bypass pipe, 52: control valve,
60: 과열방지장치, 61: 제4우회배관,60: overheat protection device, 61: fourth bypass piping,
62: 냉매팽창장치, 63: 개폐밸브.62: refrigerant expansion device, 63: on-off valve.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080117357A KR100961540B1 (en) | 2008-11-25 | 2008-11-25 | Heat pump cooling-heating system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080117357A KR100961540B1 (en) | 2008-11-25 | 2008-11-25 | Heat pump cooling-heating system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20100058811A KR20100058811A (en) | 2010-06-04 |
KR100961540B1 true KR100961540B1 (en) | 2010-06-07 |
Family
ID=42369613
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020080117357A KR100961540B1 (en) | 2008-11-25 | 2008-11-25 | Heat pump cooling-heating system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100961540B1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100721420B1 (en) | 2006-07-11 | 2007-05-23 | 한국기계연구원 | Heat pump system with means for heating and method for controlling thereof |
KR100734904B1 (en) | 2005-11-30 | 2007-07-06 | 공항시설관리 주식회사 | Heat pump system for cooling and heating |
-
2008
- 2008-11-25 KR KR1020080117357A patent/KR100961540B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100734904B1 (en) | 2005-11-30 | 2007-07-06 | 공항시설관리 주식회사 | Heat pump system for cooling and heating |
KR100721420B1 (en) | 2006-07-11 | 2007-05-23 | 한국기계연구원 | Heat pump system with means for heating and method for controlling thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20100058811A (en) | 2010-06-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100893117B1 (en) | Method and arrangement for defrosting a vapor compression system | |
KR101155496B1 (en) | Heat pump type speed heating apparatus | |
JP4827191B2 (en) | Operation method of heat pump using CO2 as refrigerant | |
US8850837B2 (en) | Heat pump type speed heating apparatus | |
JP4298990B2 (en) | Refrigeration equipment using carbon dioxide as refrigerant | |
JP5842310B2 (en) | Refrigeration apparatus and defrost method for load cooler | |
JP2012247081A (en) | Composite system cum power generation and heat pump | |
KR102173814B1 (en) | Cascade heat pump system | |
KR101325319B1 (en) | a regenerative air-conditioning apparatus | |
JP2006017427A (en) | Cooling system | |
JP2011247476A (en) | Refrigerating cycle with refrigerant pipe for defrosting operation | |
JP2011202939A (en) | Refrigeration device | |
KR20100027353A (en) | Refrigerating and freezing apparatus | |
WO2013080497A1 (en) | Refrigeration cycle device and hot water generating apparatus comprising same | |
JP5615686B2 (en) | Supercritical cycle heat pump equipment | |
JP5490382B2 (en) | Water source heat pump | |
KR100961540B1 (en) | Heat pump cooling-heating system | |
CN116075112A (en) | Cooling system of energy storage device and energy storage device | |
JP2004251557A (en) | Refrigeration device using carbon dioxide as refrigerant | |
KR200414655Y1 (en) | Heat pump for condensing heat of room cooler, which is capable of using heating and hot water | |
RU2287119C2 (en) | Method and device for defreezing in vapor compression system | |
KR20030082822A (en) | The Combined Cooling and Heating Ice Regenerative System | |
CN114963600B (en) | CO switched in multiple modes 2 Heat pipe cooling system and control method | |
KR102417161B1 (en) | Vapor compression cycle apparatus and water treatment system having the same | |
KR101021642B1 (en) | Heating and cooling apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130329 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150310 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160323 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170329 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190329 Year of fee payment: 10 |