KR101721370B1 - Hybrid system for air conditioning - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 하이브리드 항온 항습 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 서버실, 데이터 센터 등의 실내에서 고온의 열원을 축열하여 난방 및 온수를 사용할 수 있도록 하는 하이브리드 항온 항습 시스템에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
히트펌프는 실내를 냉ㆍ난방시키기 위해 사용되는 장치로서, 압축기, 압축기에 의해 압축된 고온 고압의 기체 냉매를 중온 고압의 액체 냉매로 응축시키는 응축기, 응축기에 의해 응축된 중온 고압의 액체 냉매를 저온 저압의 액체 냉매로 팽창시키는 팽창밸브와, 팽창밸브를 통과한 저온 저압의 액체 냉매를 저온 저압의 기체 냉매로 증발시켜 압축기에 공급하는 증발기를 구비한다.The heat pump is a device used for cooling and heating the room. The device includes a compressor, a condenser for condensing the high-temperature and high-pressure gas refrigerant compressed by the compressor into liquid refrigerant of medium temperature and high pressure, a low- And an evaporator for evaporating the low-temperature low-pressure liquid refrigerant that has passed through the expansion valve to the low-temperature and low-pressure gaseous refrigerant and supplying it to the compressor.
즉, 저압 기상의 냉매는 압축기에서 압축된 다음 고압 기상으로 응축기에 전달되고, 여기서 열을 방출함으로써 액상으로 응축되며, 응축된 냉매는 팽창밸브를 거치면서 감압 팽창되어 증발기로 공급되고, 냉매는 증발기에서 외부로부터 열을 흡수하여 증발된 후 압축기로 복귀된다.That is, the refrigerant on the low-pressure gas is compressed in the compressor and then transferred to the condenser on the high-pressure gas, where it is condensed into the liquid phase by releasing heat. The condensed refrigerant is decompressed and expanded through the expansion valve and supplied to the evaporator, The heat is absorbed from the outside, evaporated, and then returned to the compressor.
기본적인 히트펌프 시스템은 외기, 저온수, 우물물 등의 저온 열원으로부터 열을 흡수하여 따뜻한 실내공기, 온수 등의 고온 열원을 만들어 열이 필요한 곳에서 열을 방출하는 장치로서, 이와 같이 저온부에서 고온부로 열을 이동시키기 위해서는 구동에너지가 필요하다. 열원측(히트펌프에서 열을 받는 부분)과 히트펌프에서 열을 방출하는 부분의 열 교환매체에 따라서 공기 대 공기, 공기 대 물, 물 대 공기 및 물 대 물 방식으로 구분하는 것이 보통이다. 또한 유럽 및 북미 등지에 많이 보급되어 있는 지열 이용 히트펌프 시스템에서는 지열이 중요한 열원으로 이용되고 있고, 수직밀폐형과 수평밀폐형 및 개방형등을 생각할 수 있다.The basic heat pump system is a device that absorbs heat from low-temperature heat sources such as outdoor air, low-temperature water, and well water to generate heat at a high temperature, such as warm indoor air or hot water. A driving energy is required to move. Air-to-air, air-to-water, water-to-air, and water-to-water methods are often used to distinguish heat-exchange media on the heat source side (where heat is received from the heat pump) and on the heat- In geothermal heat pump systems, which are widely used in Europe and North America, geothermal heat is used as an important heat source. Vertical closed type, horizontal closed type and open type can be considered.
구동에너지로 가장 많이 사용되고 있는 것은 전기 에너지로서 히트펌프 시스템의 작동 유체인 냉매를 압축하기 위한 압축기의 구동에 사용된다. 전기 에너지 이외에도 열에너지를 이용한 구동을 들수 있는데 증기, 고온수, 연소가스 등을 이용하는 흡수식 히트펌프가 대표적인 예이다.The most used driving energy is electric energy, which is used to drive a compressor for compressing a refrigerant, which is a working fluid of a heat pump system. In addition to electric energy, driving using heat energy is an example of absorption type heat pump using steam, high temperature water, and combustion gas.
즉, 연료를 직접 연소시키는 엔진을 이용하여 동력을 얻고, 이를 냉매의 압축을 위한 압축기의 구동에 이용하는 방식도 있는데, 가스를 연소시키는 엔진을 이용하여 히트펌프를 작동시키는 시스템이 많이 보급되어 있다.That is, there is a system in which a power is obtained by using an engine that directly burns fuel, and this is used for driving a compressor for compressing a refrigerant. A system for operating a heat pump by using an engine that burns gas is widely used.
위에 기술한 히트펌프시스템의 가장 큰 특징은 구동에 필요한 에너지보다 더 많은 양의 에너지를 열에너지의 형태로 공급할 수 있다는 것이며, 이러한 점이 히트펌프를 사용할 때, 에너지를 합리적으로 이용하게 만드는 점이다. 이 때 히트펌프의 구동에 필요한 입력에너지에 대하여, 히트펌프가 공급한 출력 열에너지의 크기의 비를 성능계수(COP, Coefficient of Performance)라고 부르며, 대부분의 경우 1보다 큰 값을 갖는다.The main feature of the heat pump system described above is that it can supply more energy in the form of thermal energy than the energy required for driving, which makes energy use reasonably when using the heat pump. At this time, the ratio of the magnitude of the output heat energy supplied by the heat pump to the input energy required for driving the heat pump is referred to as a coefficient of performance (COP), and in most cases, it is larger than 1.
전기에너지로 구동되는 증기 압축식 히트펌프의 기본적인 사이클은 압축기, 응축기, 팽창장치 및 증발기로 구성된다. 저온, 저압의 기상 냉매를 압축하여 대기(또는 실내공기)의 온도보다 높은 온도의 고압 기체로 만들면, 대기(또는 실내공기)로 열을 방출할 수 있으며, 이때 방열되는 열에너지를 이용하는 것이 히트펌프의 기본 개념이다. 이와 같은 원리를 이용한 히트펌프를 이용한 냉난방 시스템으로 다양한 구조와 형태를 가지고 있는 냉난방 시스템에 대한 연구와 개발이 활발히 진행되고 있다.The basic cycle of an electric energy driven vapor compression heat pump consists of a compressor, a condenser, an expansion device and an evaporator. When the low-temperature and low-pressure gaseous refrigerant is compressed and made into a high-pressure gas having a temperature higher than the atmospheric (or indoor) air temperature, heat can be released to the atmosphere (or indoor air) It is a basic concept. The heating and cooling system using a heat pump using this principle has been actively researched and developed for a cooling and heating system having various structures and forms.
도 1은 기존 축열 난방 시스템의 운전 방식을 보여주는 도면이다. 1 is a view showing an operation method of a conventional thermal storage heating system.
도 1을 참조하면, 기존 축열 난방 시스템에서 심야 시스템 보일러(10)에서 온수가 공급되고, 축열조(20)에서 온수를 저장하여 실내의 바닥 난방(30)이 이루어지도록 하며, 실외에 있는 실외기(40)를 통해 심야 시스템 보일러(10)와 냉매가 교환되는 운전 방식이다. 1, hot water is supplied from a night-
이처럼 종래에는 실외에 실외기(40)가 위치하여 실내의 냉난방에 사용되고 있다. Thus, conventionally, the outdoor unit 40 is located outside the room and is used for cooling and heating the room.
한편, 종래 건물에서는 항온 항습 장치를 사용하여 원하는 환경 조건으로 온도와 습도를 유지하도록 하는데, 전자 장비가 많이 있는 서버실이나 데이터 센터와 같은 실내에서는 전자 장비에서 발생하는 온도로 인하여 고온 상태이기 때문에, 고온의 에너지원을 사용하지 못하고, 항온 항습 조건을 유지하기 위하여 고비용이 소요된다는 문제점이 있다.In a conventional building, the temperature and humidity are maintained at a desired environmental condition by using a constant temperature and humidity device. In a room such as a server room or a data center where many electronic equipments are used, There is a problem in that a high-temperature energy source can not be used and a high cost is required to maintain a constant temperature and humidity condition.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 서버실, 데이터 센터, 저온 창고, 온실 등과 같은 환경의 실내에서 항온 항습 상태를 구현하기 위하여, 종래 실외기로 사용되던 장비를 실내기로 사용하여, 저비용으로 항온 항습 조건을 만족하도록 하고, 고온의 열원을 축열하여 난방 및 온수로 사용할 수 있도록 하는 하이브리드 항온 항습 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.DISCLOSURE Technical Problem Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a refrigerator which can be used as an indoor unit in a conventional outdoor unit in order to realize a constant temperature and humidity state in an indoor environment such as a server room, a data center, And to provide a hybrid constant-temperature and constant-humidity system capable of satisfying the constant-temperature and constant-humidity conditions at low cost and storing heat at a high temperature to be used as heating and hot water.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하이브리드 항온 항습 시스템은 실내에 위치하여 실내를 냉방시키거나 또는 난방시키기 위한 실내기, 실내에 위치하여 실내에 습기를 공급하기 위한 가습기, 냉방 운전을 위해 가동되는 유니트 쿨러(Unit Cooler), 실내에 설치되어 온도를 감지하기 위한 제1 온도 센서, 실내에 설치되어 습도를 감지하기 위한 습도 센서 및 현재 실내 온도가 설정된 실내 온도가 되도록 상기 실내기가 냉방 운전 또는 난방 운전하도록 제어하며, 현재 실내 습도가 설정된 습도가 되도록 상기 가습기의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.In order to achieve the above object, the hybrid constant temperature and humidity system of the present invention includes an indoor unit for cooling or heating the indoor space, a humidifier for supplying moisture to the indoor unit, a unit A unit cooler installed in the room, a first temperature sensor installed in the room to detect the temperature, a humidity sensor installed in the room to detect the humidity, and a room temperature set at the present indoor temperature so that the indoor unit performs cooling or heating operation And controlling the operation of the humidifier so that the current indoor humidity becomes the set humidity.
본 발명의 일 실시예에서 상기 하이브리드 항온 항습 시스템은, 냉수 및 온수를 저장하고 있으며, 배관을 통해 온수를 공급하기 위한 축열조, 상기 실내기 및 상기 축열조 사이에서 배관을 통해 연결되어, 양측의 열 교환이 이루어지도록 하는 제1 열 교환기, 세 방향으로 배관이 연결되도록 하는 밸브로서, 상기 실내기와 상기 유니트 쿨러와 상기 제1 열 교환기에 각각 배관을 통해 연결되어 있는 3 웨이(way) 밸브(valve), 부하와, 상기 축열조 사이에서 배관을 통해 연결되어, 양측의 열 교환이 이루어지도록 하는 제2 열 교환기, 상기 축열조와 연결된 각 배관에 위치하여 축열수를 순환시키기 위한 순환 펌프 및 상기 축열조의 온도를 감지하기 위한 제2 온도 센서를 더 포함하여 이루어질 수 있다. In one embodiment of the present invention, the hybrid constant temperature and humidity system includes cold water and hot water, a storage tank for supplying hot water through piping, a pipe connected between the indoor unit and the storage tank, Way valve connected to the indoor unit, the unit cooler, and the first heat exchanger through piping, a first heat exchanger for connecting the indoor unit, the unit cooler, and the first heat exchanger, A second heat exchanger connected between the heat storage tanks through piping so as to perform heat exchange on both sides, a circulation pump located in each pipe connected to the heat storage tank for circulating the heat storage water, And a second temperature sensor for sensing the temperature of the liquid.
실내 냉방 운전의 경우, 상기 제어부는 현재 실내 온도가 미리 설정된 실내 온도보다 높으면, 상기 축열조의 현재 축열 온도를 확인하고, 상기 축열조의 현재 축열 온도가 미리 설정된 축열 온도에서 미리 설정된 제1 기준치를 뺀 기준 온도보다 낮으면, 상기 순환 펌프를 구동시키고, 상기 3 웨이 밸브의 방향이 상기 실내기 방향이 되도록 하고, 상기 실내기를 구동시키는 방식으로 축열 운전을 시작하고, 축열 운전 중에 축열 온도가 상기 기준 온도보다 높게 되면, 상기 실내기의 구동을 정지하고, 상기 순환 펌프의 구동을 정지하여 축열 운전을 정지하고, 상기 3 웨이 밸브의 방향이 상기 유니트 쿨러 방향이 되도록 하고, 상기 유니트 쿨러와 상기 실내기를 구동하여 냉방 운전하도록 제어하고, 냉방 운전 중에 현재 실내 온도가 설정된 실내 온도보다 낮아지면, 상기 실내기와 상기 유니트 쿨러의 구동을 정지할 수 있다. In the case of the indoor cooling operation, the control unit checks the present heat storage temperature of the heat storage tank when the present room temperature is higher than a preset room temperature, and sets the reference temperature by subtracting a predetermined first preset value from the preset heat storage temperature Way valve is in the direction of the indoor unit, and the indoor unit is driven. When the heat storage temperature is higher than the reference temperature during the heat storage operation Way valve is in the direction of the unit cooler and the unit cooler and the indoor unit are driven to perform cooling operation by stopping the operation of the indoor unit, stopping the operation of the circulation pump to stop the heat accumulation operation, And when the current room temperature is lower than the set room temperature during the cooling operation The driving of the indoor unit and the unit cooler can be stopped.
실내 난방 운전의 경우, 상기 제어부는 현재 실내 온도가 미리 설정된 실내 온도보다 낮으면, 상기 3 웨이 밸브의 방향이 상기 유니트 쿨러 방향이 되도록 하고, 상기 유니트 쿨러와 상기 실내기를 구동시켜서 난방 운전을 하고, 난방 운전 중에 실내 온도가 설정된 실내 온도 이상이 되면, 상기 실내기와 상기 유니트 쿨러의 구동을 정지할 수 있다. In the case of the indoor heating operation, the controller sets the direction of the three-way valve to the unit cooler direction when the present room temperature is lower than a predetermined room temperature, drives the unit cooler and the indoor unit to perform heating operation, The driving of the indoor unit and the unit cooler can be stopped when the room temperature becomes the set room temperature or more during the heating operation.
상기 하이브리드 항온 항습 시스템은 상기 부하의 온도를 감지하기 위한 제3 온도 센서를 더 포함할 수 있다. The hybrid constant temperature and humidity system may further include a third temperature sensor for sensing the temperature of the load.
부하 난방 운전의 경우, 상기 제어부는 현재 부하 온도가 미리 설정된 부하 온도에 미리 설정된 제2 기준치를 뺀 온도보다 낮으면, 상기 순환 펌프를 구동시켜서 부하 난방 운전을 하고, 부하 난방 운전 중에 부하 온도가 설정된 부하 온도 이상이 되면, 상기 순환 펌프의 구동을 정지시킬 수 있다. In the case of the load heating operation, the control unit drives the circulation pump to perform the load heating operation when the current load temperature is lower than a predetermined temperature minus a second reference value set in advance, and the load temperature is set during the load heating operation When the load temperature becomes equal to or higher than the load temperature, the driving of the circulation pump can be stopped.
실내 가습 운전의 경우, 상기 제어부는 현재 실내 습도가 미리 설정된 실내 습도에 미리 설정된 제3 기준치를 뺀 습도 이하이면, 상기 가습기를 구동하여 가습 운전을 하고, 가습 운전 중에 실내 습도가 설정된 실내 습도보다 높으면, 상기 가습기의 구동을 정지시킬 수 있다. In the case of the indoor humidifying operation, the control unit drives the humidifier to humidify the humidifier if the current indoor humidity is equal to or lower than the preset humidity of the room humidity minus the preset third predetermined value. If the humidity of the room is higher than the set humidity , The driving of the humidifier can be stopped.
본 발명에 의하면, 종래 실외기로 사용되던 장비를 실내기로 활용함으로써, 서버실, 데이터 센터, 저온 창고 등과 같은 환경의 실내에서 저비용으로 항온 항습 상태를 구현할 수 있다는 효과가 있다. According to the present invention, by using the equipment used as an outdoor unit in the past as an indoor unit, it is possible to realize a constant temperature and humidity condition at a low cost in an indoor environment such as a server room, a data center, and a low temperature warehouse.
또한, 본 발명에 의하면 항온 항습 뿐만 아니라, 고온의 열원을 축열하여 난방 및 온수로 사용할 수 있으므로, 에너지를 효율적으로 활용할 수 있다는 효과가 있다. Further, according to the present invention, not only the constant temperature and humidity but also the heat source of high temperature can be stored and used as heating and hot water, so that energy can be efficiently utilized.
도 1은 기존 축열 난방 시스템의 운전 방식을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 항온 항습 시스템의 구성을 보여주는 개념도이다.
도 3은 본 발명에서 흐름도에 사용되는 기호를 설명한 도표이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 항온 항습 시스템에서 실내 냉방 운전의 경우의 제어 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 항온 항습 시스템에서 실내 난방 운전의 경우의 제어 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 항온 항습 시스템에서 실내 가습 운전의 경우의 제어 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 항온 항습 시스템에서 바닥 난방 운전의 경우의 제어 방법을 보여주는 흐름도이다. 1 is a view showing an operation method of a conventional thermal storage heating system.
2 is a conceptual diagram showing the configuration of a hybrid constant temperature and humidity system according to an embodiment of the present invention.
Fig. 3 is a diagram illustrating symbols used in the flowchart in the present invention. Fig.
4 is a flowchart showing a control method in the case of indoor cooling operation in the hybrid constant temperature and humidity system according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a control method in the case of indoor heating operation in the hybrid constant temperature and humidity system according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart showing a control method in the case of indoor humidification operation in the hybrid constant temperature and humidity system according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart showing a control method in the case of floor heating operation in the hybrid constant temperature and humidity system according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted in an ideal or overly formal sense unless expressly defined in the present application Do not.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In the following description of the present invention with reference to the accompanying drawings, the same components are denoted by the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant explanations thereof will be omitted. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
본 발명에서 실내는 서버실, 데이터 센터 등을 포함하는 실내 공간을 의미한다.In the present invention, a room means an indoor space including a server room, a data center, and the like.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 항온 항습 시스템의 구성을 보여주는 개념도이다. 2 is a conceptual diagram showing the configuration of a hybrid constant temperature and humidity system according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 항온 항습 시스템은 제1 열 교환기(110), 3 웨이(way) 밸브(valve)(120, 140), 실내기(130), 유니트 쿨러(Unit Cooler)(150), 축열조(160), 순환 펌프(170, 200, 210), 제2 열 교환기(180), 제1 온도 센서(220), 제2 온도 센서(230), 제3 온도 센서(240), 습도 센서(250), 제어부(미도시)를 포함한다. 2, a hybrid constant temperature and humidity system according to an embodiment of the present invention includes a
실내기(130)는 실내(A)에 위치하여 실내(A)를 냉방시키거나 또는 난방시키는 역할을 한다. The
가습기(135)는 실내(A)에 위치하여 실내(A)에 습기를 공급하는 역할을 한다. The
유니트 쿨러(150)는 냉방 운전을 위해 가동되는 장비이다. The
축열조(160)는 냉수 및 온수를 저장하고 있으며, 배관을 통해 온수를 공급한다. The
제1 열 교환기(110)는 실내기(130) 및 축열조(160) 사이에서 배관을 통해 연결되어, 양측의 열 교환이 이루어지도록 하는 역할을 한다. The
3 웨이 밸브(120, 140)는 세 방향으로 배관이 연결되도록 하는 밸브로서, 실내기(130)와 유니트 쿨러(150)와 제1 열 교환기(110)에 각각 배관을 통해 연결되도록 한다.The three-
제2 열 교환기(180)는 부하(190)와, 축열조(160) 사이에서 배관을 통해 연결되어, 양측의 열 교환이 이루어지도록 하는 역할을 한다. The
순환 펌프(170, 200, 210)는 축열조(160)와 연결된 각 배관에 위치하여 축열수를 순환시키도록 하는 역할을 한다. The circulation pumps 170, 200, and 210 are located in respective pipes connected to the
제1 온도 센서(220)는 실내(A)에 설치되어 온도를 감지하는 역할을 한다. The
제2 온도 센서(230)는 축열조(160)의 온도를 감지하는 역할을 한다. The
제3 온도 센서(240)는 부하(190)의 온도를 감지하는 역할을 한다. 본 발명의 일 실시예에서 부하(190)는 바닥일 수 있으며, 이때 제3 온도 센서(240)는 실내 또는 바닥의 온도를 감지하게 된다. The
습도 센서(250)는 실내(A)에 설치되어 습도를 감지하는 역할을 한다. The
제어부(미도시)는 현재 실내 온도가 설정된 실내 온도가 되도록 실내기(130)가 냉방 운전 또는 난방 운전하도록 제어하며, 현재 실내 습도가 설정된 습도가 되도록 가습기(135)의 동작을 제어한다. The control unit (not shown) controls the
실내 냉방 운전의 경우, 제어부는 현재 실내 온도가 미리 설정된 실내 온도보다 높으면, 축열조(160)의 현재 축열 온도를 확인하고, 축열조(160)의 현재 축열 온도가 미리 설정된 축열 온도에서 미리 설정된 제1 기준치를 뺀 기준 온도보다 낮으면, 순환 펌프(170, 200, 210)를 구동시킨다. 그리고, 제어부는 3 웨이 밸브(120, 140)의 방향이 실내기(130) 방향이 되도록 하고, 실내기(130)를 구동시키는 방식으로 축열 운전을 시작한다. 그리고, 제어부는 축열 운전 중에 축열 온도가 기준 온도보다 높게 되면, 실내기(130)의 구동을 정지하고, 순환 펌프(170, 200, 210)의 구동을 정지하여 축열 운전을 정지한다. 그리고, 3 웨이 밸브(120, 140)의 방향이 유니트 쿨러(150) 방향이 되도록 하고, 유니트 쿨러(150)와 실내기(130)를 구동하여 냉방 운전하도록 제어하고, 냉방 운전 중에 현재 실내 온도가 설정된 실내 온도보다 낮아지면, 실내기(130)와 유니트 쿨러(150)의 구동을 정지시킨다. 본 발명의 일 실시예에서 제1 기준치는 1℃로 설정할 수 있다.In the case of the indoor cooling operation, the control unit checks the current heat storage temperature of the
실내 난방 운전의 경우, 제어부는 현재 실내 온도가 미리 설정된 실내 온도보다 낮으면, 3 웨이 밸브(120, 140)의 방향이 유니트 쿨러(150) 방향이 되도록 하고, 유니트 쿨러(150)와 실내기(130)를 구동시켜서 난방 운전을 한다. 그리고, 난방 운전 중에 실내 온도가 설정된 실내 온도 이상이 되면, 실내기(130)와 유니트 쿨러(150)의 구동을 정지시킨다.
부하 난방 운전의 경우, 제어부는 현재 부하 온도가 미리 설정된 부하 온도에 미리 설정된 제2 기준치를 뺀 온도보다 낮으면, 순환 펌프(170, 200, 210)를 구동시켜서 부하 난방 운전을 하고, 부하 난방 운전 중에 부하 온도가 설정된 부하 온도 이상이 되면, 순환 펌프(170, 200, 210)의 구동을 정지시킨다. 본 발명의 일 실시예에서, 제2 기준치는 1℃로 설정할 수 있다.In the case of the load heating operation, when the current load temperature is lower than a predetermined temperature minus a second reference value set in advance, the control unit drives the circulation pumps 170, 200, and 210 to perform the load heating operation, And stops the driving of the circulation pumps 170, 200 and 210 when the load temperature becomes equal to or higher than the set load temperature. In one embodiment of the present invention, the second reference value may be set to 1 占 폚.
실내 가습 운전의 경우, 제어부는 현재 실내 습도가 미리 설정된 실내 습도에 미리 설정된 제3 기준치를 뺀 습도 이하이면, 가습기(250)를 구동하여 가습 운전을 하고, 가습 운전 중에 실내 습도가 설정된 실내 습도보다 높으면, 가습기(250)의 구동을 정지시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 제3 기준치를 5%로 설정할 수 있다.In the case of the indoor humidification operation, the control section drives the
이제 본 발명의 하이브리드 항온 항습 시스템에서의 운전 제어 방법에 대해서 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. Now, the operation control method in the hybrid constant temperature / humidity system of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 3은 본 발명에서 흐름도에 사용되는 기호를 설명한 도표이다. Fig. 3 is a diagram illustrating symbols used in the flowchart in the present invention. Fig.
본 발명에서는 도 3에 표시된 기호가 도 4 내지 도 7의 흐름도에 적용되어 있다.In the present invention, the symbols shown in Fig. 3 are applied to the flowcharts of Figs.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 항온 항습 시스템에서 실내 냉방 운전의 경우의 제어 방법을 보여주는 흐름도이다. 4 is a flowchart showing a control method in the case of indoor cooling operation in the hybrid constant temperature and humidity system according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 실내 냉방 운전의 경우, 먼저 하이브리드 항온 항습 시스템에서 실내 온도와 축열 온도 값을 설정한다(S401). 예를 들어, 실내 온도를 20℃로 설정하고, 축열 온도를 55℃로 설정할 수 있다.Referring to FIG. 4, in the case of the indoor cooling operation, the indoor temperature and the heat storage temperature are set in the hybrid constant temperature and humidity system (S401). For example, the room temperature can be set to 20 ° C and the heat storage temperature can be set to 55 ° C.
그리고, 현재 온도가 설정된 실내 온도보다 높으면(S403), 현재 축열 온도와 설정된 축열 온도에 1℃를 뺀 온도를 비교한다(S405). If the current temperature is higher than the set room temperature (S403), the current storage temperature is compared with the set storage temperature by subtracting 1 DEG C (S405).
비교 결과, 현재 축열 온도가 설정된 축열 온도에 1℃를 뺀 온도 이하이면(S405), 축열 운전을 위해 순환 펌프(170, 200, 210)를 구동시킨다(S407). 그리고, 3 웨이 밸브(120, 140)가 실내기(130) 방향으로 향하도록 한다(S409). 그리고, 실내기(130)와 증발기를 구동시킨다(S413). As a result of comparison, if the current heat storage temperature is equal to or lower than the set heat storage temperature minus 1 DEG C (S405), the circulation pumps 170, 200, and 210 are driven for heat storage operation (S407). Then, the three-
다음, 현재 축열 온도가 설정된 축열 온도 이상이 되면(S415), 실내기(130) 및 증발기의 구동을 정지시키고, 순환 펌프(170, 200, 210)의 구동을 정지시킨다(S417, S419, S421).Next, when the current heat storage temperature becomes equal to or higher than the set heat storage temperature (S415), the driving of the
다음, S405 단계에서 현재 축열 온도가 설정된 축열 온도보다 높으면(S405), 3 웨이 밸브(120, 140)를 유니트 쿨러(150) 방향으로 하고(S423), 유니트 쿨러(150)와 증발기를 구동하여 실내 냉방 운전을 한다(S425, S427).
실내 냉방 운전 중에 실내 온도가 설정된 실내 온도 이하가 되면(S403), 증발기, 실내기(130), 유니트 쿨러(150), 순환 펌프(170, 200, 210)의 구동을 정지시킨다(S429, S431, S433, S435). The
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 항온 항습 시스템에서 실내 난방 운전의 경우의 제어 방법을 보여주는 흐름도이다. 5 is a flowchart illustrating a control method in the case of indoor heating operation in the hybrid constant temperature and humidity system according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 실내 난방 운전의 경우, 먼저 하이브리드 항온 항습 시스템은 실내 온도 값을 설정한다(S501). 예를 들어, 실내 온도를 20℃로 설정할 수 있다. Referring to FIG. 5, in the indoor heating operation, the hybrid constant temperature and humidity system first sets the room temperature value (S501). For example, the room temperature can be set at 20 ° C.
다음, 현재 실내 온도가 설정된 실내 온도보다 낮으면(S503), 3 웨이 밸브(120, 140)를 유니트 쿨러(150) 방향이 되도록 한다(S505). 그리고, 유니트 쿨러(150)와 실내기(130)를 구동시켜서 난방 운전을 실시한다(S507, S509).Next, if the current room temperature is lower than the set room temperature (S503), the three-
난방 운전 중에 실내 온도가 설정된 실내 온도 이상이 되면(S511), 실내기(130) 및 유니트 쿨러(150)의 구동을 정지시킨다(S513, S515). When the room temperature becomes equal to or higher than the preset room temperature during the heating operation (S511), the operation of the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 항온 항습 시스템에서 실내 가습 운전의 경우의 제어 방법을 보여주는 흐름도이다. 6 is a flowchart illustrating a control method in the case of indoor humidification operation in the hybrid constant temperature and humidity system according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 실내 가습 운전의 경우, 먼저 하이브리드 항온 항습 시스템은 실내 습도 값을 설정받는다(S601). 예를 들어, 실내 습도 값을 40%로 설정할 수 있다. Referring to FIG. 6, in the case of indoor humidification operation, first, the hybrid constant temperature and humidity system sets indoor humidity values (S601). For example, the indoor humidity value can be set to 40%.
다음, 현재 실내 습도가 설정된 실내 습도보다 낮으면(S603), 현재 실내 습도가 설정된 실내 습도에 5%를 뺀 습도보다 낮은지 확인한다(S605).Next, if the current indoor humidity is lower than the set indoor humidity (S603), it is confirmed whether the current indoor humidity is lower than the humidity obtained by subtracting 5% from the set indoor humidity (S605).
현재 실내 습도가 설정된 실내 습도에 5%를 뺀 습도보다 낮으면(S605), 가습기(125)를 구동시켜서 가습 운전을 실시한다(S607).If the current indoor humidity is lower than the set humidity by subtracting 5% from the set indoor humidity (S605), the humidifier 125 is driven to perform humidification operation (S607).
가습 운전 중에 실내 습도가 설정된 실내 습도보다 높아지면(S609), 가습기(125)의 구동을 정지시킨다(S611). When the indoor humidity becomes higher than the set indoor humidity during the humidification operation (S609), the operation of the humidifier 125 is stopped (S611).
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 항온 항습 시스템에서 바닥 난방 운전의 경우의 제어 방법을 보여주는 흐름도이다. 7 is a flowchart showing a control method in the case of floor heating operation in the hybrid constant temperature and humidity system according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 바닥 난방 운전의 경우, 먼저 하이브리드 항온 항습 시스템은 난방을 위한 실내 또는 바닥 온도 값을 설정받는다(S701). Referring to FIG. 7, in the case of the floor heating operation, the indoor temperature or the floor temperature for heating is set in the hybrid constant temperature and humidity system (S701).
다음, 현재 실내 또는 바닥 온도가 설정된 온도보다 낮으면(S703), 실내 또는 바닥 온도와 설정된 온도에 1℃를 뺀 온도를 비교한다(S705). Next, if the current room or floor temperature is lower than the set temperature (S703), the room or floor temperature is compared with the set temperature minus 1 DEG C (S705).
실내 또는 바닥 온도가 설정된 온도에 1℃를 뺀 온도 이하이면, 순환 펌프(170, 200)를 구동하여 바닥 난방 운전을 실시한다(S707).If the room or floor temperature is lower than the set temperature minus 1 ° C, the circulation pumps 170 and 200 are driven to perform the floor heating operation (S707).
바닥 난방 운전 중에 실내 또는 바닥 온도가 설정된 온도 이상이 되면(S709), 순환 펌프(170, 200)의 구동을 정지시킨다(S711).If the room or floor temperature becomes equal to or higher than the set temperature during the floor heating operation (S709), the driving of the circulation pumps 170 and 200 is stopped (S711).
이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.While the present invention has been described with reference to several preferred embodiments, these embodiments are illustrative and not restrictive. It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit of the invention and the scope of the appended claims.
110 제1 열 교환기 120, 140 3웨이 밸브
130 실내기 150 유니트 쿨러
160 축열조 170, 200, 210 순환 펌프
125 가습기 190 부하
220 제1 온도 센서 230 제2 온도 센서
240 제3 온도 센서 250 습도 센서110
130
160
220
240
Claims (5)
실내에 위치하여 실내에 습기를 공급하기 위한 가습기;
냉방 운전을 위해 가동되는 유니트 쿨러(Unit Cooler);
실내에 설치되어 온도를 감지하기 위한 제1 온도 센서;
실내에 설치되어 습도를 감지하기 위한 습도 센서;
현재 실내 온도가 설정된 실내 온도가 되도록 상기 실내기가 냉방 운전 또는 난방 운전하도록 제어하며, 현재 실내 습도가 설정된 습도가 되도록 상기 가습기의 동작을 제어하는 제어부;
냉수 및 온수를 저장하고 있으며, 배관을 통해 온수를 공급하기 위한 축열조;
상기 실내기 및 상기 축열조 사이에서 배관을 통해 연결되어, 양측의 열 교환이 이루어지도록 하는 제1 열 교환기;
세 방향으로 배관이 연결되도록 하는 밸브로서, 상기 실내기와 상기 유니트 쿨러와 상기 제1 열 교환기에 각각 배관을 통해 연결되어 있는 3 웨이(way) 밸브(valve);
부하와, 상기 축열조 사이에서 배관을 통해 연결되어, 양측의 열 교환이 이루어지도록 하는 제2 열 교환기;
상기 축열조와 연결된 각 배관에 위치하여 축열수를 순환시키기 위한 순환 펌프; 및
상기 축열조의 온도를 감지하기 위한 제2 온도 센서를 포함하며,
실내 냉방 운전의 경우, 상기 제어부는 현재 실내 온도가 미리 설정된 실내 온도보다 높으면, 상기 축열조의 현재 축열 온도를 확인하고, 상기 축열조의 현재 축열 온도가 미리 설정된 축열 온도에서 미리 설정된 제1 기준치를 뺀 기준 온도보다 낮으면, 상기 순환 펌프를 구동시키고, 상기 3 웨이 밸브의 방향이 상기 실내기 방향이 되도록 하고, 상기 실내기를 구동시키는 방식으로 축열 운전을 시작하고, 축열 운전 중에 축열 온도가 상기 기준 온도보다 높게 되면, 상기 실내기의 구동을 정지하고, 상기 순환 펌프의 구동을 정지하여 축열 운전을 정지하고, 상기 3 웨이 밸브의 방향이 상기 유니트 쿨러 방향이 되도록 하고, 상기 유니트 쿨러와 상기 실내기를 구동하여 냉방 운전하도록 제어하고, 냉방 운전 중에 현재 실내 온도가 설정된 실내 온도보다 낮아지면, 상기 실내기와 상기 유니트 쿨러의 구동을 정지하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 항온 항습 시스템.
An indoor unit for cooling or heating the indoor space;
A humidifier disposed inside the room to supply moisture to the room;
A unit cooler which is operated for cooling operation;
A first temperature sensor installed in the room for sensing the temperature;
A humidity sensor installed in the room for sensing humidity;
A controller for controlling the indoor unit to perform a cooling operation or a heating operation so that the indoor temperature becomes the set indoor temperature, and controlling the operation of the humidifier so that the indoor humidity becomes the set humidity;
A storage tank for storing cold water and hot water, and a hot water tank for supplying hot water through piping;
A first heat exchanger connected between the indoor unit and the heat storage tank through a pipe to allow heat exchange between the indoor unit and the heat storage tank;
A 3-way valve connected to the indoor unit, the unit cooler, and the first heat exchanger through pipes, respectively;
A second heat exchanger connected between the load and the heat storage tank through a pipe to effect heat exchange on both sides;
A circulation pump disposed in each pipe connected to the heat storage tank for circulating heat storage water; And
And a second temperature sensor for sensing the temperature of the heat storage tank,
In the case of the indoor cooling operation, the control unit checks the present heat storage temperature of the heat storage tank when the present room temperature is higher than a preset room temperature, and sets the reference temperature by subtracting a predetermined first preset value from the preset heat storage temperature Way valve is in the direction of the indoor unit, and the indoor unit is driven. When the heat storage temperature is higher than the reference temperature during the heat storage operation Way valve is in the direction of the unit cooler and the unit cooler and the indoor unit are driven to perform cooling operation by stopping the operation of the indoor unit, stopping the operation of the circulation pump to stop the heat accumulation operation, And when the current room temperature is lower than the set room temperature during the cooling operation And stops driving the indoor unit and the unit cooler when the temperature of the indoor unit is lower than the predetermined temperature.
실내 난방 운전의 경우, 상기 제어부는 현재 실내 온도가 미리 설정된 실내 온도보다 낮으면, 상기 3 웨이 밸브의 방향이 상기 유니트 쿨러 방향이 되도록 하고, 상기 유니트 쿨러와 상기 실내기를 구동시켜서 난방 운전을 하고, 난방 운전 중에 실내 온도가 설정된 실내 온도 이상이 되면, 상기 실내기와 상기 유니트 쿨러의 구동을 정지하는 것을 특징을 하는 하이브리드 항온 항습 시스템.
The method according to claim 1,
In the case of the indoor heating operation, the controller sets the direction of the three-way valve to the unit cooler direction when the present room temperature is lower than a predetermined room temperature, drives the unit cooler and the indoor unit to perform heating operation, And stops the operation of the indoor unit and the unit cooler when the room temperature becomes equal to or higher than the set room temperature during the heating operation.
상기 하이브리드 항온 항습 시스템은 상기 부하의 온도를 감지하기 위한 제3 온도 센서를 더 포함하고,
부하 난방 운전의 경우, 상기 제어부는 현재 부하 온도가 미리 설정된 부하 온도에 미리 설정된 제2 기준치를 뺀 온도보다 낮으면, 상기 순환 펌프를 구동시켜서 부하 난방 운전을 하고, 부하 난방 운전 중에 부하 온도가 설정된 부하 온도 이상이 되면, 상기 순환 펌프의 구동을 정지하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 항온 항습 시스템.
The method of claim 3,
The hybrid constant temperature and humidity system further includes a third temperature sensor for sensing a temperature of the load,
In the case of the load heating operation, the control unit drives the circulation pump to perform the load heating operation when the current load temperature is lower than a predetermined temperature minus a second reference value set in advance, and the load temperature is set during the load heating operation And stops the driving of the circulation pump when the load temperature becomes equal to or higher than the load temperature.
실내 가습 운전의 경우, 상기 제어부는 현재 실내 습도가 미리 설정된 실내 습도에 미리 설정된 제3 기준치를 뺀 습도 이하이면, 상기 가습기를 구동하여 가습 운전을 하고, 가습 운전 중에 실내 습도가 설정된 실내 습도보다 높으면, 상기 가습기의 구동을 정지하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 항온 항습 시스템. The method according to claim 1,
In the case of the indoor humidifying operation, the control unit drives the humidifier to humidify the humidifier if the current indoor humidity is equal to or lower than the preset humidity of the room humidity minus the preset third predetermined value. If the humidity of the room is higher than the set humidity And stops the driving of the humidifier.
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