KR102328622B1 - Water heat system for continuous operation using raw water and water storage tank - Google Patents

Water heat system for continuous operation using raw water and water storage tank Download PDF

Info

Publication number
KR102328622B1
KR102328622B1 KR1020200151909A KR20200151909A KR102328622B1 KR 102328622 B1 KR102328622 B1 KR 102328622B1 KR 1020200151909 A KR1020200151909 A KR 1020200151909A KR 20200151909 A KR20200151909 A KR 20200151909A KR 102328622 B1 KR102328622 B1 KR 102328622B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat
water
raw water
heat pump
shrink tank
Prior art date
Application number
KR1020200151909A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
강한기
강용권
강정수
Original Assignee
강한기
강용권
강정수
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 강한기, 강용권, 강정수 filed Critical 강한기
Priority to KR1020200151909A priority Critical patent/KR102328622B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102328622B1 publication Critical patent/KR102328622B1/en

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
    • F25B30/06—Heat pumps characterised by the source of low potential heat
    • 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
    • F25B25/00—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00
    • F25B25/005—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00 using primary and secondary systems
    • 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
    • F25B41/20—Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
    • 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
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/0034—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material
    • 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
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21—Temperatures
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

The present invention relates to a hydrothermal system. More particularly, the present invention relates to a hydrothermal system capable of continuous operation using raw water and a heat shrink tank. According to the present invention, when there is no flow due to a water outage or an abnormality in a supply pipe, or the outlet temperature of a heat exchanger is low below zero, by supplying the cold and hot water stored in the heat shrink tank to a heat pump, and directly supplying the cold and hot water discharged from the heat pump to the heating and cooling load, continuous operation is possible even in the event of an abnormality, contributing to the expansion of the supply of hydrothermal energy, a new renewable energy.

Description

원수와 수축열조를 이용하여 연속 운전이 가능한 수열 시스템{WATER HEAT SYSTEM FOR CONTINUOUS OPERATION USING RAW WATER AND WATER STORAGE TANK}A hydrothermal system that can operate continuously using raw water and a heat shrink tank {WATER HEAT SYSTEM FOR CONTINUOUS OPERATION USING RAW WATER AND WATER STORAGE TANK}

본 발명은 수열 시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 단수나 공급 배관이 이상 발생되어 유량이 없거나 열교환기의 출구 온도가 영하로 낮은 경우 수축열조에 저장된 냉온수를 히트 펌프로 공급하고, 히트 펌프에서 배출되는 냉온수를 직접 냉난방 부하로 공급함으로써 이상 발생시에도 연속 운전이 가능할 수 있는 이점이 있어 신재생에너지인 수열에너지 보급 확대에 기여하도록 하는 원수와 수축열조를 이용하여 연속 운전이 가능한 수열 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a water heat system, and more particularly, when there is no flow rate due to an abnormality in the water supply or supply pipe, or when the outlet temperature of the heat exchanger is low below zero, the cold and hot water stored in the heat shrinkage tank is supplied to the heat pump, and the heat pump is discharged from the heat pump. It relates to a hydrothermal system capable of continuous operation using raw water and a heat shrink tank, which contributes to the expansion of the supply of hydrothermal energy, which is a new renewable energy, because it has the advantage that continuous operation is possible even in the event of an abnormality by supplying cold and hot water directly to the heating and cooling load.

세계적으로 에너지 고갈에 대비해 신재생에너지공급의 중요성이 대두되었으며, 지구 온난화의 문제로 탄소배출을 최소화하는 친환경 에너지 개발이 강조되고 있다. 주요 선진국에서는 에너지소비 억제 정책보다는 신재생 에너지의 개발과 보급에 주력하고 있다.In preparation for energy depletion worldwide, the importance of supplying new and renewable energy has emerged, and the development of eco-friendly energy that minimizes carbon emissions is being emphasized due to global warming. Major advanced countries are focusing on the development and dissemination of new and renewable energy rather than policies to curb energy consumption.

우리나라도 저탄소 녹색성장의 실현을 위해 GDP의 2%를 신재생 에너지 사업에 투입하고 있으며, 3차 신재생 에너지 기술개발 및 이용ㅇ보급 기본계획을 통해 2015년까지 전체 에너지 보급의 4.3%를 신재생 에너지로 보급하고자 한다. Korea is also investing 2% of GDP in new and renewable energy projects to realize low-carbon green growth. We want to supply it with energy.

한편, 광역상수 이용시스템은 물이 보유하고 있는 열에너지를 이용하여 건축물의 냉난방을 해결할 수 있으며, 물은 자체 열 복원력에 의하여 원래의 조건을 유지할 수 있으므로 물의 낭비 없이 에너지를 생산하는 친환경 시스템이라 말할 수 있다. 이러한 에너지원을 미활용 에너지라 하여 현재 신재생 에너지로 추진을 하고 있으나 아직 신재생 에너지로 인증을 받지는 못하고 있다. 온도차 에너지 즉 미활용 에너지는 하천수나 바다 또는 호수 등의 물에 존재하는 열에너지를 이용하여 건물의 냉방, 난방, 급탕에 활용할 수 있는 시스템이다. 즉 여름철에는 냉각탑 대신에 하천수를 이용하여 히트펌프나 냉동기에 이용하며, 겨울철에는 하천수나 바다에 있는 열을 히트펌프를 이용하여 건물의 난방에 이용하는 시스템이다.On the other hand, the wide-area constant water use system can solve the heating and cooling of buildings by using the thermal energy possessed by water, and since water can maintain its original condition by its own thermal recovery power, it can be said that it is an eco-friendly system that produces energy without wasting water. have. These energy sources are referred to as unused energy and are currently being promoted as new and renewable energy, but have not yet been certified as renewable energy. Temperature difference energy, that is, unutilized energy, is a system that can be used for cooling, heating, and hot water supply of buildings by using thermal energy existing in river water, sea, or lake water. That is, in summer, river water is used instead of a cooling tower for heat pumps or refrigerators, and in winter, river water or sea heat is used to heat a building using a heat pump.

그리고, 광역상수(이하, '원수'라 칭함)란 취수원에서 정수장까지 이송되는 상수원을 말하며, 국내의 경우 대규모 하천이 도심을 중심으로 형성되어 있고, 각 도시에 식수를 공급하기 위해 광역상수 라인이 갖추어져 있기 때문에 활용 가능하다.In addition, the regional constant (hereinafter referred to as 'raw water') refers to the water source that is transferred from the water intake source to the water purification plant. It can be used because it is equipped.

원수는 풍부한 수원공급이 가능한 도심지역, 특히 대규모 배관이 지나가는 지역에 최적으로 이용할 수 있는 시스템이다.Raw water is a system that can be optimally used in urban areas where abundant water sources are available, especially in areas where large-scale pipelines pass.

이러한 원수를 이용하면 기존의 냉난방시스템에 비해 에너지절약은 물론, 도시 및 지구환경 개선, 전력평준화 효과 등을 기대할 수 있다. 기존 냉난방시스템에 비해 이산화탄소(CO2) 발생량 40~60% 정도 저감할 수 있고, 질소산화물(NOx)의 생성을 60~80% 정도 줄일 수 있다.By using such raw water, energy saving, urban and global environment improvement, and power leveling effect can be expected compared to the existing heating and cooling system. Compared to the existing heating and cooling system, it can reduce the amount of carbon dioxide (CO2) by 40-60% and the generation of nitrogen oxide (NOx) by 60-80%.

따라서, 이러한 원수를 이용한 냉난방시스템의 개발이 요구되고 있는 실정이다.Therefore, there is a demand for the development of a heating and cooling system using such raw water.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인에 의해 국내 등록특허 제10-1564761호인 광역상수를 이용한 수온차 수축열 냉난방 시스템이 개시되어 있다.In order to solve this problem, a water temperature differential heat shrinkage heating and cooling system using a wide-area constant, which is a domestic registered patent No. 10-1564761, is disclosed by the present applicant.

도 1에 도시된 바와 같이 상기 광역상수를 이용한 수온차 수축열 냉난방 시스템(1)은, 수처리 장치(10), 가압 펌프(P1), 원수 열교환기(20), 히트 펌프(HP), 열매체 순환펌프(P2), 수축열조(30), 축냉열 펌프(P3), 방냉열 펌프(P4), 부하측 열교환기(40), 온도계(T), 압력계(P), 유량계(F) 및 컨트롤러(50)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 1, the water temperature difference heat shrinkage heating/cooling system 1 using the wide-area constant includes a water treatment device 10, a pressure pump P1, a raw water heat exchanger 20, a heat pump HP, and a heat medium circulation. Pump (P2), heat shrink tank (30), heat storage pump (P3), cooling heat pump (P4), load side heat exchanger (40), thermometer (T), pressure gauge (P), flow meter (F) and controller (50) ) is included.

수처리 장치(10)는 광역 상수도망에 연결되어 원수를 공급 및 리턴하는 공급/리턴 배관(CWSP/CWRP)중 공급 배관(CWSP)에 설치되어 원수 내에 포함된 이물질을 제거한다.The water treatment device 10 is installed in the supply pipe (CWSP) among the supply/return pipes (CWSP/CWRP) connected to the wide area water supply network to supply and return raw water to remove foreign substances contained in the raw water.

가압 펌프(P1)는 공급 배관(CWSP)에 설치되되, 수처리 장치(10)의 후단에 설치되어 원수를 가압시킨다.The pressure pump (P1) is installed in the supply pipe (CWSP), is installed at the rear end of the water treatment device (10) pressurizes raw water.

원수 열교환기(20)는 공급 배관(CWSP)에 1차측 입구가 연결되고, 공급 배관(CWSP)에 1차측 출구가 연결 설치되며, 제 1순환 배관(CP1)에 2차측 입구와 출구가 각각 연결 설치되어 원수와 열매체를 열교환시킨다.In the raw water heat exchanger 20, the primary inlet is connected to the supply pipe (CWSP), the primary outlet is connected to the supply pipe (CWSP), and the secondary inlet and outlet are respectively connected to the first circulation pipe (CP1). It is installed to exchange heat between raw water and heating medium.

히트 펌프(HP)는 원수 열교환기(20)의 2차측 입구와 출구에 연결된 제 1순환 배관(CP1)에 열원측이 연결되고, 제 2순환 배관(CP2)에 부하측이 연결되어 열원측의 열매체를 이용하여 부하측의 열매체를 가온하거나 냉각한다. 여기에서, 히트 펌프(HP)는 냉방시 원수 열교환기(20)의 열매체가 응축기측으로 유입되어 증발기측으로 배출되고, 난방시 원수 열교환기(20)의 열매체가 증발기측으로 유입되어 응축기측으로 배출되도록 제 1순환 배관(CP1)과 제 2순환 배관(CP2) 상에 제 1바이패스 배관(BP1)이 구비되고, 제 1순환 배관(CP1)과 제 2순환 배관(CP2) 및 제 1바이패스 배관(BP1)에는 하기에서 설명할 컨트롤러(50)의 제어에 따라 냉난방시 유로를 가변하도록 양방향 전자 밸브(V1)가 구비된다.The heat pump (HP) has a heat source side connected to the first circulation pipe (CP1) connected to the inlet and outlet of the secondary side of the raw water heat exchanger (20), and the load side is connected to the second circulation pipe (CP2), so that the heat medium of the heat source side is used to heat or cool the heating medium on the load side. Here, in the heat pump HP, the heat medium of the raw water heat exchanger 20 flows into the condenser side during cooling and is discharged to the evaporator side, and the heat medium of the raw water heat exchanger 20 flows into the evaporator side during heating and discharges to the condenser side. A first bypass pipe BP1 is provided on the circulation pipe CP1 and the second circulation pipe CP2, the first circulation pipe CP1, the second circulation pipe CP2, and the first bypass pipe BP1 ) is provided with a bidirectional solenoid valve V1 to change the flow path during heating and cooling according to the control of the controller 50 to be described below.

열매체 순환펌프(P2)는 제 1순환 배관(CP1)에서 히트 펌프(HP)의 열원측 전단에 설치되어 열매체를 순환시킨다.The heat medium circulation pump P2 is installed at the front end of the heat source side of the heat pump HP in the first circulation pipe CP1 to circulate the heat medium.

수축열조(30)는 히트 펌프(HP)의 부하측과 연결된 제 2순환 배관(CP2)에 상하부 디퓨져(21, 23)가 연결 설치되어 수축열을 저장한다.In the heat shrink tank 30 , the upper and lower diffusers 21 and 23 are connected to the second circulation pipe CP2 connected to the load side of the heat pump HP to store heat shrinkage.

축냉열 펌프(P3)는 제 2순환 배관(CP2)에서 수축열조(30)의 상부 디퓨져(31) 전단에 설치되어 열매체를 순환시키고, 컨트롤러(50)의 제어에 따라 회전수가 제어되는 인버터를 구비한다.The heat storage pump (P3) is installed at the front end of the upper diffuser 31 of the heat shrink tank 30 in the second circulation pipe (CP2) to circulate the heat medium, and an inverter whose rotation speed is controlled according to the control of the controller 50 is provided. do.

방냉열 펌프(P4)는 제 2순환 배관(CP2)에서 히트 펌프(HP)의 부하측과 수축열조(30)의 하부 디퓨져(33) 사이에 설치되어 열매체를 순환시킨다.The cooling heat pump P4 is installed between the load side of the heat pump HP and the lower diffuser 33 of the heat shrink tank 30 in the second circulation pipe CP2 to circulate the heat medium.

부하측 열교환기(40)는 제 2순환 배관(CP2)에 1차측 입구와 출구가 각각 연결 설치되고, 2차측 입구와 출구가 부하측 냉난방 배관(CHP)에 연결 설치되어 수축열조(30)의 열매체와 냉방수 또는 난방수를 열교환시킨다.The load side heat exchanger 40 has a primary inlet and an outlet connected to the second circulation pipe CP2, respectively, and a secondary inlet and outlet connected to the load side heating and cooling pipe (CHP), so that the heat medium of the heat shrink tank 30 and Heat exchange with cooling or heating water.

온도계(T)는 공급 배관(CWSP)에 설치되어 광역상수의 온도를 측정한다.The thermometer (T) is installed in the supply pipe (CWSP) to measure the temperature of the global constant.

압력계(P)는 공급 배관(CWSP)에 설치되어 광역상수의 압력을 측정한다.The pressure gauge (P) is installed in the supply pipe (CWSP) to measure the pressure of the global constant.

유량계(F)는 공급 배관(CWSP)에 설치되어 광역상수의 유량을 측정한다.The flow meter (F) is installed in the supply pipe (CWSP) to measure the flow rate of the global constant.

컨트롤러(50)는 온도계(T)와 압력계(P) 및 유량계(F)로부터 입력되는 원수의 온도, 압력 및 유량에 따라 축냉열 펌프(P3)의 회전수를 제어하여 열매체의 순환 유량을 제어하여 안정적으로 냉난방이 이루어지도록 한다.The controller 50 controls the rotational speed of the heat storage heat pump (P3) according to the temperature, pressure and flow rate of the raw water input from the thermometer (T), the pressure gauge (P) and the flow meter (F) to control the circulation flow rate of the heating medium. Ensure stable cooling and heating.

그러나, 이러한 종래의 수온차 수축열 냉난방 시스템은 하절기나 동절기시 단수가 이루어지거나 배관에 균일이 발생하거나 막힘이 발생하여 유량이 없는 경우 히트 펌프가 동작하지 못하여 냉난방이 불가능하고, 동절기시 한파로 인해 원수의 온도가 낮은 경우 열교환기의 출구 온도가 영하로 떨어져 출구가 막히는 문제점이 있다.However, in such a conventional water-temperature differential heat-reducing heating/cooling system, the heat pump does not operate when there is no flow due to water cutoff, uniformity, or clogging in the piping in summer or winter, making cooling and heating impossible, and in winter due to cold waves When the temperature of the raw water is low, the outlet temperature of the heat exchanger drops below zero, and there is a problem in that the outlet is blocked.

국내 등록특허 제10-1564761호Domestic Registered Patent No. 10-1564761

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 단수나 공급 배관이 이상 발생되어 유량이 없거나 열교환기의 출구 온도가 영하로 낮은 경우 수축열조에 저장된 냉온수를 히트 펌프로 공급하고, 히트 펌프에서 배출되는 냉온수를 직접 냉난방 부하로 공급함으로써 이상 발생시에도 연속 운전이 가능할 수 있는 이점이 있어 신재생에너지인 수열에너지 보급 확대에 기여하도록 하는 원수와 수축열조를 이용하여 연속 운전이 가능한 수열 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, and when there is no flow rate or the outlet temperature of the heat exchanger is low as a result of an abnormality in the water supply or supply pipe, the cold and hot water stored in the heat shrinkage tank is supplied to the heat pump and discharged from the heat pump. By directly supplying hot and cold water to the heating and cooling load, continuous operation is possible even in the event of an abnormality. There is a purpose.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,Features of the present invention for achieving the above object,

광역상수도망에 연결된 공급 배관 및 리턴 배관에 각각 설치되어 원수의 유량을 측정하는 유량계와; 상기 공급 배관 및 리턴 배관에 각각 설치되어 원수 온도를 측정하는 온도계와; 상기 공급 배관 및 리턴 배관에 연결되어 원수와 열매체를 열교환시키는 원수 열교환기와; 상기 원수 열교환기에 연결되어 열매체를 가온하거나 냉각하는 히트 펌프와; 상기 히트 펌프와 연결되어 냉 또는 온수를 저장하는 수축열조와; 상기 수축열조와 연결되어 상기 수축열조의 냉수 또는 온수와 냉방수 또는 난방수를 열교환시키는 부하측 열교환기와; 상기 원수 열교환기의 출구와 상기 수축열조의 출구에 연결되는 제 1연결 배관과; 상기 원수 열교환기의 입구와 상기 수축열조의 입구에 연결되는 제 2연결 배관과; 상기 히트 펌프의 출구와 상기 부하측 열교환기의 입구에 연결되는 제 3연결 배관과; 상기 히트 펌프의 입구와 상기 부하측 열교환기의 출구에 연결되는 제 4연결 배관과; 상기 제 1, 2연결 배관을 연결시키는 바이패스 배관; 및 상기 제 1~4연결 배관의 연결 부위에 각각 설치되는 3방향 전자 밸브; 및 상기 온도계와 유량계로부터 입력되는 원수의 유량과 온도를 측정하여 상기 공급 배관 및 리턴 배관의 이상 발생으로 유량 또는 온도가 기준값 미만이면 각각의 상기 3방향 전자 밸브를 통해 유로를 변경해서 상기 제 1, 2연결 배관을 통해 상기 수축열조에 저장된 냉온수가 상기 히트 펌프로 공급되어 순환되도록 하고, 상기 제3, 4배관을 통해 상기 히트 펌프에서 배출되는 냉온수가 냉난방 부하로 직접 공급되어 순환되도록 하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.a flow meter installed in each of the supply pipe and the return pipe connected to the metropolitan water supply network to measure the flow rate of raw water; a thermometer installed in each of the supply pipe and the return pipe to measure the temperature of the raw water; a raw water heat exchanger connected to the supply pipe and the return pipe to exchange heat between raw water and a heating medium; a heat pump connected to the raw water heat exchanger to heat or cool the heating medium; a heat shrink tank connected to the heat pump to store cold or hot water; a load side heat exchanger connected to the heat shrink tank to exchange heat with the cold water or hot water in the heat shrink tank and the cooling water or heating water; a first connection pipe connected to the outlet of the raw water heat exchanger and the outlet of the heat shrink tank; a second connection pipe connected to the inlet of the raw water heat exchanger and the inlet of the heat shrink tank; a third connection pipe connected to an outlet of the heat pump and an inlet of the load-side heat exchanger; a fourth connection pipe connected to an inlet of the heat pump and an outlet of the load-side heat exchanger; a bypass pipe connecting the first and second connecting pipes; and a three-way solenoid valve respectively installed at the connecting portions of the first to fourth connecting pipes. And if the flow rate or temperature is less than the reference value due to abnormal occurrence of the supply pipe and the return pipe by measuring the flow rate and temperature of the raw water input from the thermometer and the flow meter, the flow path is changed through each of the three-way solenoid valve to change the first, A controller for supplying and circulating the cold and hot water stored in the heat shrink tank to the heat pump through two connecting pipes and circulating the cold and hot water discharged from the heat pump through the third and fourth pipes directly to the heating and cooling load characterized in that

여기에서, 상기 컨트롤러는 하절기시 상기 수축열조에서 상기 히트 펌프로 공급되는 냉수의 온도를 높이도록 상기 히트 펌프에서 상기 수축열조로 순환되는 온수 일부를 상기 바이패스 배관을 통해 상기 제 2연결 배관으로 공급하여 상기 히트 펌프로 유입되는 냉수의 온도를 높여 일정하게 유지한다.Here, the controller supplies a portion of the hot water circulated from the heat pump to the heat shrink tank to the second connection pipe through the bypass pipe to increase the temperature of the cold water supplied from the heat shrink tank to the heat pump in summer. Thus, the temperature of the cold water flowing into the heat pump is increased and maintained constant.

여기에서 또한, 상기 컨트롤러는 동절기시 상기 수축열조에서 상기 히트 펌프로 공급되는 온수의 온도를 낮추도록 상기 히트 펌프에서 상기 수축열조로 순환되는 냉수 일부를 상기 바이패스 배관을 통해 상기 제 2연결 배관으로 공급하여 상기 히트 펌프로 유입되는 온수의 온도를 낮춰 일정하게 유지한다.Here, in the winter season, the controller transfers a portion of the cold water circulated from the heat pump to the heat shrink tank to the second connection pipe through the bypass pipe to lower the temperature of the hot water supplied from the heat shrink tank to the heat pump in winter. By supplying it, the temperature of the hot water flowing into the heat pump is lowered and maintained constant.

여기에서 또, 상기 바이패스 배관과 제 2연결 배관 사이에 설치되는 3방향 전자 밸브는 상기 컨트롤러에 의해 유량이 제어되는 유량 제어 밸브이다.Here, the three-way solenoid valve provided between the bypass pipe and the second connection pipe is a flow control valve whose flow rate is controlled by the controller.

여기에서 또, 상기 컨트롤러는 상기 온도계와 유량계로부터 입력되는 원수의 유량과 온도를 측정하여 상기 공급 배관 및 리턴 배관의 유량 또는 온도가 기준값 이상이면, 상기 원수 열교환기와, 히트 펌프와, 수축열조 및 부하측 열교환기를 동작시켜 정상 운전으로 전환되어 냉난방을 수행한다.Here, the controller measures the flow rate and temperature of the raw water input from the thermometer and the flow meter, and if the flow rate or temperature of the supply pipe and the return pipe is equal to or greater than the reference value, the raw water heat exchanger, the heat pump, the heat shrinkage tank and the load side By operating the heat exchanger, it is converted to normal operation to perform heating and cooling.

상기와 같이 구성되는 본 발명인 원수와 수축열조를 이용하여 연속 운전이 가능한 수열 시스템에 따르면, 단수나 공급 배관이 이상 발생되어 유량이 없거나 열교환기의 출구 온도가 영하로 낮은 경우 수축열조에 저장된 냉온수를 히트 펌프로 공급하고, 히트 펌프에서 배출되는 냉온수를 직접 냉난방 부하로 공급함으로써 이상 발생시에도 연속 운전이 가능할 수 있는 이점이 있어 신재생에너지인 수열에너지 보급 확대에 기여할 수 있다.According to the water heat system capable of continuous operation using the raw water and the heat shrink tank of the present invention configured as described above, when there is no flow rate due to an abnormality in the water supply or supply pipe, or when the outlet temperature of the heat exchanger is low below zero, the cold and hot water stored in the heat shrink tank By supplying a heat pump and directly supplying hot and cold water discharged from the heat pump to the heating and cooling load, continuous operation is possible even in the event of an abnormality, which can contribute to the expansion of the supply of hydrothermal energy, a new and renewable energy.

도 1은 종래의 광역상수를 이용한 수온차 수축열 냉난방 시스템을 나타낸 계통도이다.
도 2는 본 발명에 따른 원수와 수축열조를 이용하여 연속 운전이 가능한 수열 시스템을 나타낸 계통도이다.
도 3은 본 발명에 따른 원수와 수축열조를 이용하여 연속 운전이 가능한 수열 시스템의 이상 발생시 하절기 운전 모습을 나타낸 계통도이다.
도 4는 본 발명에 따른 원수와 수축열조를 이용하여 연속 운전이 가능한 수열 시스템의 이상 발생시 동절기 운전 모습을 나타낸 계통도이다.1 is a schematic diagram showing a conventional water temperature differential heat shrinkage heating and cooling system using a wide area constant.
2 is a schematic diagram showing a hydrothermal system capable of continuous operation using raw water and a heat shrink tank according to the present invention.
3 is a schematic diagram showing a summer operation state when an abnormality occurs in a hydrothermal system capable of continuous operation using raw water and a heat shrink tank according to the present invention.
4 is a schematic diagram showing a state of operation in winter when an abnormality occurs in a hydrothermal system capable of continuous operation using raw water and a heat shrink tank according to the present invention.

이하, 본 발명에 따른 원수와 수축열조를 이용하여 연속 운전이 가능한 수열 시스템의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration of a hydrothermal system capable of continuous operation using raw water and a heat shrink tank according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related well-known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the terms described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators. Therefore, the definition should be made based on the content throughout this specification.

도 2는 본 발명에 따른 원수와 수축열조를 이용하여 연속 운전이 가능한 수열 시스템을 나타낸 계통도이다. 2 is a schematic diagram showing a hydrothermal system capable of continuous operation using raw water and a heat shrink tank according to the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 원수와 수축열조를 이용하여 연속 운전이 가능한 수열 시스템(100)은 유량계(F)와, 온도계(T)와, 원수 열교환기(20)와, 히트 펌프(HP)와, 수축열조(30)와, 부하측 열교환기(40)와, 제 1~4연결배관(L1~L4)과, 바이패스 배관(BL)과, 3방향 전자 밸브(V3) 및 컨트롤러(50)로 구성된다.Referring to FIG. 2 , a water heat system 100 capable of continuous operation using raw water and a heat shrink tank according to the present invention includes a flow meter F, a thermometer T, a raw water heat exchanger 20, and a heat pump ( HP), heat shrink tank 30, load side heat exchanger 40, first to fourth connecting pipes (L1 to L4), bypass pipe (BL), three-way solenoid valve (V3) and controller ( 50) consists of

먼저, 유량계(F)와, 온도계(T)와, 원수 열교환기(20)와, 히트 펌프(HP)와, 수축열조(20)와, 부하측 열교환기(30)와, 펌프(P1~P4), 배관(CP1, CP2, BP1, BP2) 및 밸브(V1, V2)는 종래와 동일 구성으로 동일 부호를 부여하고, 그 중복 설명을 생략하며, BP1, V1은 도시를 생략하였다.First, a flow meter (F), a thermometer (T), a raw water heat exchanger (20), a heat pump (HP), a heat shrinkage tank (20), a load side heat exchanger (30), and pumps (P1 to P4) , pipes (CP1, CP2, BP1, BP2) and valves (V1, V2) have the same configuration as in the prior art, and the same reference numerals are given, duplicate descriptions thereof are omitted, and illustration of BP1 and V1 is omitted.

그리고, 제 1연결 배관(L1)은 원수 열교환기(20)의 출구와 수축열조(30)의 출구에 연결된다.And, the first connection pipe (L1) is connected to the outlet of the raw water heat exchanger (20) and the outlet of the heat shrink tank (30).

또한, 제 2연결 배관(L2)은 원수 열교환기(20)의 입구와 수축열조(30)의 입구에 연결된다.In addition, the second connection pipe (L2) is connected to the inlet of the raw water heat exchanger (20) and the inlet of the heat shrink tank (30).

또, 제 3연결 배관(L3)은 히트 펌프(HP)의 출구와 부하측 열교환기(40)의 입구에 연결된다.In addition, the third connection pipe L3 is connected to the outlet of the heat pump HP and the inlet of the load-side heat exchanger 40 .

또, 제 4연결 배관(L4)은 히트 펌프(HP)의 입구와 부하측 열교환기(40)의 출구에 연결된다.In addition, the fourth connection pipe L4 is connected to the inlet of the heat pump HP and the outlet of the load-side heat exchanger 40 .

이어서, 바이패스 배관(BL)은 제 1, 2연결 배관(L1, L2)을 연결시킨다.Then, the bypass pipe BL connects the first and second connection pipes L1 and L2.

계속해서, 3방향 전자 밸브(V3)는 제 1~4연결 배관(L1~L4)의 연결 부위에 각각 설치되는 데, 바이패스 배관(BL)과 제 2연결 배관(L2) 사이에 설치되는 3방향 전자 밸브(V3)는 컨트롤러(50)에 의해 유량이 제어되는 유량 제어 밸브인 것이 바람직하다.Subsequently, the three-way solenoid valve (V3) is respectively installed at the connecting portions of the first to fourth connecting pipes (L1 to L4), and the three-way solenoid valve (V3) is installed between the bypass pipe (BL) and the second connecting pipe (L2). The directional solenoid valve V3 is preferably a flow rate control valve whose flow is controlled by the controller 50 .

그리고, 컨트롤러(50)는 기본적으로 종래와 동일하게 동작되고, 특히 온도계(T)와 유량계(F)로부터 입력되는 원수의 유량과 온도를 측정하여 공급 배관(CWSP) 및 리턴 배관(CWRP)의 이상 발생으로 유량 또는 온도가 기준값 미만이면 각각의 3방향 전자 밸브(V3)를 통해 유로를 변경해서 제 1, 2연결 배관(L1, L2)을 통해 수축열조(30)에 저장된 냉온수가 히트 펌프(HP)로 공급되어 순환되도록 하고, 제3, 4배관(L3, L4)을 통해 히트 펌프(HP)에서 배출되는 냉온수가 냉난방 부하로 직접 공급되어 순환되도록 한다.And, the controller 50 basically operates in the same way as in the prior art, and in particular, by measuring the flow rate and temperature of raw water input from the thermometer T and the flow meter F, abnormalities in the supply pipe (CWSP) and the return pipe (CWRP) If the flow rate or temperature is less than the reference value, the flow path is changed through each three-way solenoid valve (V3), and the cold and hot water stored in the heat shrink tank 30 through the first and second connection pipes (L1, L2) is transferred to the heat pump (HP). ) and circulate, and the hot and cold water discharged from the heat pump (HP) through the third and fourth pipes (L3, L4) is directly supplied to the heating and cooling load to be circulated.

이때, 컨트롤러(50)는 하절기에 이상 발생한 경우에는 수축열조(30)에서 히트 펌프(HP)로 공급되는 냉수의 온도를 높이도록 히트 펌프(HP)에서 수축열조(30)로 순환되는 온수 일부를 바이패스 배관(BL)을 통해 제 2연결 배관(L2)으로 공급하여 히트 펌프(HP)로 유입되는 냉수의 온도를 높여 일정하게 유지한다.At this time, when an abnormality occurs in summer, the controller 50 controls a portion of the hot water circulated from the heat pump (HP) to the heat shrink tank (30) to increase the temperature of the cold water supplied from the heat shrink tank (30) to the heat pump (HP). By supplying the second connection pipe (L2) through the bypass pipe (BL), the temperature of the cold water flowing into the heat pump (HP) is increased and maintained constant.

또한, 컨트롤러(50)는 동절기에 이상 발생한 경우에는 수축열조(30)에서 히트 펌프(HP)로 공급되는 온수의 온도를 낮추도록 히트 펌프에서 수축열조(30)로 순환되는 냉수 일부를 바이패스 배관(BL)을 통해 제 2연결 배관(L2)으로 공급하여 히트 펌프(HP)로 유입되는 온수의 온도를 낮춰 일정하게 유지한다.In addition, the controller 50 bypasses a portion of the cold water circulated from the heat pump to the heat shrink tank 30 to lower the temperature of the hot water supplied from the heat shrink tank 30 to the heat pump HP when an abnormality occurs in the winter season. The temperature of the hot water flowing into the heat pump HP by supplying it to the second connection pipe L2 through the BL is kept constant.

이하, 본 발명에 따른 원수와 수축열조를 이용하여 연속 운전이 가능한 수열 시스템의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the hydrothermal system capable of continuous operation using raw water and a heat shrink tank according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 원수와 수축열조를 이용하여 연속 운전이 가능한 수열 시스템의 이상 발생시 하절기 운전 모습을 나타낸 계통도이고, 도 4는 본 발명에 따른 원수와 수축열조를 이용하여 연속 운전이 가능한 수열 시스템의 이상 발생시 동절기 운전 모습을 나타낸 계통도이다.3 is a schematic diagram showing a summer operation state when an abnormality occurs in a hydrothermal system capable of continuous operation using raw water and a heat shrink tank according to the present invention, and FIG. It is a schematic diagram showing the operation in winter when a system malfunction occurs.

《하절기 냉방 및 동절기 난방 운전》《Summer cooling and winter heating operation》

공급 배관(CWSP)에서 원수가 원수 열교환기(20)의 1차측 입구로 유입되어 감온된 후 리턴 배관(CWRP)으로 배출된다.Raw water flows into the primary inlet of the raw water heat exchanger 20 from the supply pipe (CWSP), is cooled, and then discharged to the return pipe (CWRP).

그리고, 원수 열교환기(20)의 2차측에는 히트 펌프(HP)의 열매체인 브라인이 순환되며 열교환되어 감온 또는 승온되어 다시 히트 펌프(HP)로 유입되고, 수축열조(30)에 저장된 물이 히트 펌프(HP)로 유입되어 승온 또는 감온되면서 수축열조(30)에 축열된다.And, on the secondary side of the raw water heat exchanger 20, the brine, which is the heat medium of the heat pump (HP), circulates and heat exchanges to reduce or increase the temperature, and then flows into the heat pump (HP) again, and the water stored in the heat shrink tank 30 is heat The heat is stored in the heat shrink tank 30 as it flows into the pump HP and increases or decreases the temperature.

수축열조(30)에 축열된 물이 부하측 열교환기(40)의 1차측 입구로 유입되어 2차측으로 유입되는 냉난방수와 열교환되면서 부하 지역으로 공급되어 냉난방을 수행한다.Water stored in the heat shrink tank 30 flows into the primary inlet of the load-side heat exchanger 40 and heat-exchanges with the cooling and heating water flowing into the secondary side, and is supplied to the load region to perform cooling and heating.

《이상 발생시 하절기 냉방 운전》《Summer cooling operation in case of abnormality》

도 3에 도시된 바와 같이 단수나 공급 배관(CWSP)이 이상(파열, 막힘 등) 발생되어 유량이 없어 유량계(F)에서 유량이 미감지되거나 기준값 미만인 경우 컨트롤러(50)는 정상 운전을 정지하고, 3방향 전자 밸브(V3)를 통해 유로를 변경, 즉 공급 배관(CWSP)의 원수 공급을 차단하여 히트 펌프(HP)와 수축열조(30)를 직접 연결시킨다.As shown in FIG. 3, if the flow rate is not detected or less than the reference value in the flow meter (F) because there is no flow due to an abnormal (rupture, clogging, etc.) occurrence of a water outage or a supply pipe (CWSP), the controller 50 stops the normal operation and , The flow path is changed through the three-way solenoid valve (V3), that is, the raw water supply of the supply pipe (CWSP) is blocked to directly connect the heat pump (HP) and the heat shrink tank (30).

유로가 변경된 상태에서 컨트롤러(50)는 제 1, 2연결 배관(L1, L2)을 통해 수축열조(30)에 저장된 약 5℃의 냉수와 바이패스 배관(BL)을 통해 히트 펌프(HP)에서 배출되는 약 34℃의 온수를 혼합하여 약 30℃의 온수를 히트 펌프(HP)로 공급하고, 히트펌프(HP)에서 배출되는 약 34℃의 온수를 수축열조(30)로 순환시키며, 제3, 4배관(L3, L4)을 통해 히트 펌프(HP)에서 배출되는 약 7℃의 냉수를 냉방 부하로 직접 공급하고, 냉방 부하에서 리턴되는 약 14℃의 물을 히트 펌프(HP)로 순환시켜 냉방을 수행한다.In the state in which the flow path is changed, the controller 50 controls the cold water of about 5° C. stored in the heat shrink tank 30 through the first and second connection pipes L1 and L2 and the heat pump HP through the bypass pipe BL. The hot water of about 34°C discharged is mixed to supply hot water of about 30°C to the heat pump (HP), and the hot water of about 34°C discharged from the heat pump (HP) is circulated to the heat shrink tank 30, and the third , through 4 pipes (L3, L4), the cold water of about 7℃ discharged from the heat pump (HP) is directly supplied to the cooling load, and the water of about 14℃ returned from the cooling load is circulated to the heat pump (HP). perform cooling.

《이상 발생시 동절기 냉방 운전》《Winter cooling operation in case of abnormality》

도 4에 도시된 바와 같이 단수나 공급 배관(CWSP)이 이상(파열, 막힘 등) 발생되어 유량이 없어 유량계(F)에서 유량이 미감지되거나 기준값 미만인 경우 또는 지속적인 한파로 인해 원수 온도가 약 4℃ 미만이어서 온도계(T)에서 감지되는 온도가 기준값 미만인 경우 컨트롤러(50)는 정상 운전을 정지하고, 3방향 전자 밸브(V3)를 통해 유로를 변경, 즉 공급 배관(CWSP)의 원수 공급을 차단하여 히트 펌프(HP)와 수축열조(30)를 직접 연결시킨다.As shown in FIG. 4, when the flow rate is not detected in the flow meter (F) or less than the reference value due to an abnormal (rupture, blockage, etc.) occurring due to a water cut or supply pipe (CWSP) abnormality (rupture, clogging, etc.) If the temperature detected by the thermometer (T) is less than the reference value because it is less than ℃, the controller 50 stops the normal operation and changes the flow path through the three-way solenoid valve (V3), that is, cut off the raw water supply of the supply pipe (CWSP). to directly connect the heat pump (HP) and the heat shrink tank (30).

유로가 변경된 상태에서 컨트롤러(50)는 제 1, 2연결 배관(L1, L2)을 통해 수축열조(30)에 저장된 약 50℃의 온수와 바이패스 배관(BL)을 통해 히트 펌프(HP)에서 배출되는 약 1℃의 냉수를 혼합해서 약 5℃의 냉수를 히트 펌프(HP)로 공급한 후 수축열조(30)로 순환시키고, 제3, 4배관(L3, L4)을 통해 히트 펌프(HP)에서 배출되는 약 53℃의 온수를 난방 부하로 직접 공급하고, 난방 부하에서 리턴되는 약 48℃의 물을 히트 펌프(HP)로 순환시켜 난방을 수행한다.In the state in which the flow path is changed, the controller 50 controls the hot water at about 50° C. stored in the heat shrink tank 30 through the first and second connection pipes L1 and L2 and the heat pump HP through the bypass pipe BL. After mixing the discharged cold water of about 1 ℃ and supplying the cold water of about 5 ℃ to the heat pump (HP), it is circulated to the heat shrink tank 30, and the heat pump (HP) through the third and fourth pipes (L3, L4) ) is directly supplied to the heating load of about 53 ℃ hot water discharged from the heating load, and the water of about 48 ℃ returned from the heating load is circulated to the heat pump (HP) to perform heating.

본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention may be variously modified and may take various forms, and in the detailed description of the invention, only specific embodiments thereof have been described. However, it is to be understood that the present invention is not limited to the particular form recited in the detailed description, but rather, it is to be understood to cover all modifications and equivalents and substitutions falling within the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims. should be

20 : 원수 열교환기 30 : 수축열조
40 : 부하측 열교환기 50 : 컨트롤러
BL : 바이패스 배관 HP :　히트 펌프
L1~L4 : 제 1~4연결 배관 V3 : 3방향 전자 밸브20: raw water heat exchanger 30: heat shrink tank
40: load side heat exchanger 50: controller
BL : Bypass piping HP : Heat pump
L1 to L4: 1st to 4th connection piping V3: 3-way solenoid valve

Claims (5)

광역상수도망에 연결된 공급 배관 및 리턴 배관에 각각 설치되어 원수의 유량을 측정하는 유량계와;
상기 공급 배관 및 리턴 배관에 각각 설치되어 원수 온도를 측정하는 온도계와;
상기 공급 배관 및 리턴 배관에 연결되어 원수와 열매체를 열교환시키는 원수 열교환기와;
상기 원수 열교환기에 연결되어 열매체를 가온하거나 냉각하는 히트 펌프와;
상기 히트 펌프와 연결되어 냉 또는 온수를 저장하는 수축열조와;
상기 수축열조와 연결되어 상기 수축열조의 냉수 또는 온수와 냉방수 또는 난방수를 열교환시키는 부하측 열교환기와;
상기 원수 열교환기의 출구와 상기 수축열조의 출구에 연결되는 제 1연결 배관과;
상기 원수 열교환기의 입구와 상기 수축열조의 입구에 연결되는 제 2연결 배관과;
상기 히트 펌프의 출구와 상기 부하측 열교환기의 입구에 연결되는 제 3연결 배관과;
상기 히트 펌프의 입구와 상기 부하측 열교환기의 출구에 연결되는 제 4연결 배관과;
상기 제 1, 2연결 배관을 연결시키는 바이패스 배관; 및
상기 제 1~4연결 배관의 연결 부위에 각각 설치되는 3방향 전자 밸브; 및
상기 온도계와 유량계로부터 입력되는 원수의 유량과 온도를 측정하여 공급 배관 및 리턴 배관의 이상 발생으로 단수가 발생되어 유량 또는 온도가 기준값 미만이면 각각의 상기 3방향 전자 밸브를 통해 유로를 변경해서 상기 제 1, 2연결 배관을 통해 상기 수축열조에 저장된 냉온수가 상기 히트 펌프로 공급되어 순환되도록 하고, 상기 제3, 4배관을 통해 상기 히트 펌프에서 배출되는 냉온수가 냉난방 부하로 직접 공급되어 순환되도록 하는 컨트롤러를 포함하며,
상기 컨트롤러는,
하절기시 상기 수축열조에서 상기 히트 펌프로 공급되는 냉수의 온도를 높이도록 상기 히트 펌프에서 상기 수축열조로 순환되는 온수 일부를 상기 바이패스 배관을 통해 상기 제 2연결 배관으로 공급하여 상기 히트 펌프로 유입되는 냉수의 온도를 높여 일정하게 유지하고, 동절기시 상기 수축열조에서 상기 히트 펌프로 공급되는 온수의 온도를 낮추도록 상기 히트 펌프에서 상기 수축열조로 순환되는 냉수 일부를 상기 바이패스 배관을 통해 상기 제 2연결 배관으로 공급하여 상기 히트 펌프로 유입되는 온수의 온도를 낮춰 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 원수와 수축열조를 이용하여 연속 운전이 가능한 수열 시스템.a flow meter installed in each of the supply pipe and the return pipe connected to the metropolitan water supply network to measure the flow rate of raw water;
a thermometer installed in each of the supply pipe and the return pipe to measure the temperature of the raw water;
a raw water heat exchanger connected to the supply pipe and the return pipe to exchange heat between raw water and a heating medium;
a heat pump connected to the raw water heat exchanger to heat or cool the heating medium;
a heat shrink tank connected to the heat pump to store cold or hot water;
a load-side heat exchanger connected to the heat shrink tank to exchange heat with the cold water or hot water of the heat shrink tank and the cooling water or heating water;
a first connection pipe connected to the outlet of the raw water heat exchanger and the outlet of the heat shrink tank;
a second connection pipe connected to the inlet of the raw water heat exchanger and the inlet of the heat shrink tank;
a third connection pipe connected to an outlet of the heat pump and an inlet of the load-side heat exchanger;
a fourth connection pipe connected to the inlet of the heat pump and the outlet of the load-side heat exchanger;
a bypass pipe connecting the first and second connecting pipes; and
three-way solenoid valves respectively installed at the connecting portions of the first to fourth connecting pipes; and
By measuring the flow rate and temperature of the raw water input from the thermometer and the flow meter, if the flow rate or temperature is less than the reference value due to the occurrence of an abnormality in the supply pipe and the return pipe, the flow path is changed through each of the three-way solenoid valves to change the A controller for supplying and circulating the cold and hot water stored in the heat shrink tank to the heat pump through the first and second connecting pipes, and to supply the cold and hot water discharged from the heat pump through the third and fourth pipes directly to the heating and cooling load and circulate includes,
The controller is
In summer, a portion of the hot water circulated from the heat pump to the heat shrink tank is supplied to the second connection pipe through the bypass pipe to increase the temperature of the cold water supplied from the heat shrink tank to the heat pump and flows into the heat pump. A portion of the cold water circulated from the heat pump to the heat shrink tank is supplied through the bypass pipe to increase the temperature of the cold water to be used and keep it constant, and to lower the temperature of the hot water supplied from the heat shrink tank to the heat pump in the winter season. A water heat system capable of continuous operation using raw water and a heat shrink tank, characterized in that the temperature of the hot water flowing into the heat pump is lowered and maintained constant by supplying it through two connecting pipes. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 바이패스 배관과 제 2연결 배관 사이에 설치되는 3방향 전자 밸브는,
상기 컨트롤러에 의해 유량이 제어되는 유량 제어 밸브인 것을 특징으로 하는 원수와 수축열조를 이용하여 연속 운전이 가능한 수열 시스템.The method of claim 1,
The three-way solenoid valve installed between the bypass pipe and the second connection pipe,
A water heat system capable of continuous operation using raw water and a heat shrink tank, characterized in that it is a flow control valve in which the flow rate is controlled by the controller. 제 1 항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 온도계와 유량계로부터 입력되는 원수의 유량과 온도를 측정하여 상기 공급 배관 및 리턴 배관의 유량 또는 온도가 기준값 이상이면, 상기 원수 열교환기와, 히트 펌프와, 수축열조 및 부하측 열교환기를 동작시켜 정상 운전으로 전환되어 냉난방을 수행하는 것을 특징으로 하는 원수와 수축열조를 이용하여 연속 운전이 가능한 수열 시스템.The method of claim 1,
The controller is
By measuring the flow rate and temperature of raw water input from the thermometer and the flow meter, if the flow rate or temperature of the supply pipe and the return pipe is above the reference value, the raw water heat exchanger, the heat pump, the heat shrink tank and the load side heat exchanger are operated to return to normal operation. A water heat system capable of continuous operation using raw water and a heat shrink tank, characterized in that it is converted to perform heating and cooling.
KR1020200151909A 2020-11-13 2020-11-13 Water heat system for continuous operation using raw water and water storage tank KR102328622B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200151909A KR102328622B1 (en) 2020-11-13 2020-11-13 Water heat system for continuous operation using raw water and water storage tank

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200151909A KR102328622B1 (en) 2020-11-13 2020-11-13 Water heat system for continuous operation using raw water and water storage tank

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102328622B1 true KR102328622B1 (en) 2021-11-19

Family

ID=78718154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200151909A KR102328622B1 (en) 2020-11-13 2020-11-13 Water heat system for continuous operation using raw water and water storage tank

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102328622B1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030028790A (en) * 2003-02-25 2003-04-10 주식회사 스코넷 Heat pump device for sea water
KR20130010180A (en) * 2011-07-18 2013-01-28 강한기 Tube well type heat pump system for removing and sterilizing foreign material and air
KR20150047657A (en) * 2013-10-23 2015-05-06 한국에너지기술연구원 Sea water heat pump system using control of intaking sea water volume
KR101564761B1 (en) 2014-11-24 2015-11-02 강한기 Cooling and heating system of water heat storage by difference of water temperature using integrated waterworks
KR101959275B1 (en) * 2018-09-14 2019-03-19 에너지관리기술(주) A cooling and a heating integrated piping system using the water source type heat pump

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030028790A (en) * 2003-02-25 2003-04-10 주식회사 스코넷 Heat pump device for sea water
KR20130010180A (en) * 2011-07-18 2013-01-28 강한기 Tube well type heat pump system for removing and sterilizing foreign material and air
KR20150047657A (en) * 2013-10-23 2015-05-06 한국에너지기술연구원 Sea water heat pump system using control of intaking sea water volume
KR101564761B1 (en) 2014-11-24 2015-11-02 강한기 Cooling and heating system of water heat storage by difference of water temperature using integrated waterworks
KR101959275B1 (en) * 2018-09-14 2019-03-19 에너지관리기술(주) A cooling and a heating integrated piping system using the water source type heat pump

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11371720B2 (en) Thermal energy network and methods of providing thermal energy
DK2438358T3 (en) Heating System
KR100780281B1 (en) High efficient ground source heat pump system for cooling and heating
KR101564761B1 (en) Cooling and heating system of water heat storage by difference of water temperature using integrated waterworks
JP5274222B2 (en) Heat source control system for air conditioning equipment
CN101182940B (en) Solar hot water supply system and heating means thereof
CN204438368U (en) A kind of water source heat pump air conditioning system
CA3024775A1 (en) Combined heating and cooling system
CN109340957A (en) Multi-freezing pipe, multi-heat source air conditioning, heat supply system of providing multiple forms of energy to complement each other
CZ31064U1 (en) A combined system of service water heating and a heating medium for domestic heating
KR102328622B1 (en) Water heat system for continuous operation using raw water and water storage tank
JP5759213B2 (en) Freezing prevention device for hot water supply system and hot water supply system
KR101959275B1 (en) A cooling and a heating integrated piping system using the water source type heat pump
CN204678563U (en) Large-scale water-loop heat pump system
CN203443954U (en) Water quality safety monitoring system of tap water source heat pump
KR101558242B1 (en) Sea water heat pump system using control of intaking sea water volume
JP3708660B2 (en) Liquid piping equipment for heat utilization
CN107387259B (en) Heating system, refrigerating system and combined cooling heating and power system
JP2014081116A (en) Water heater
JP3733371B2 (en) Temperature control system
EP0856132B1 (en) Method and arrangement for producing cooling and heating power
CN111442321A (en) Multifunctional heat exchanger unit and adjusting method thereof
CN209524595U (en) A kind of multimode air conditioning heating system
US20110252826A1 (en) Cascading energy system
CN220624140U (en) Large-temperature-difference heat supply system

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant