KR102613073B1 - Carbon-neutral EHP-ERV convergence control system - Google Patents

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KR102613073B1
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Abstract

본 발명은 융합 냉난방 시스템의 운전 제어 장치가 개시된다. 본 발명은 환기 장치와 냉난방기가 융합된 시스템에서 외기를 이용하여 냉난방 운전을 수행하고, 실내에서 위치에 관계없이 온도가 고르게 유지되도록 냉난방 운전을 수행하며, 맞춤형의 냉난방 운전을 수행하는 것을 특징으로 한다.The present invention discloses an operation control device for a fusion heating and cooling system. The present invention is characterized in that it performs cooling and heating operation using outside air in a system that combines a ventilation device and an air conditioner, performs cooling and heating operation so that the temperature is maintained evenly regardless of location indoors, and performs customized cooling and heating operation. .

Figure R1020230020422
Figure R1020230020422

Description

탄소중립 형 EHP-ERV 융복합 제어 시스템{Carbon-neutral EHP-ERV convergence control system}Carbon-neutral EHP-ERV convergence control system {Carbon-neutral EHP-ERV convergence control system}

본 발명은 환기 장치와 냉난방기가 융합된 냉난방 시스템에서 냉난방 운전을 수행하는 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외기를 이용하여 냉난방 운전을 수행하고, 실내에서 위치에 관계없이 온도가 고르게 유지되도록 하여, 냉난방, 환기 운전 에너지를 절감할 수 있도록 한 탄소중립 형 EHP-ERV 융복합 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a technology for performing cooling and heating operation in a cooling and heating system that combines a ventilation device and an air conditioner. More specifically, the present invention relates to a technology for performing cooling and heating operation using outside air, and maintaining the temperature evenly regardless of location in the room, It is about a carbon-neutral EHP-ERV convergence control system that reduces heating, cooling and ventilation operation energy.

근래 들어, 실내의 냉난방 시스템으로 히트펌프 사이클이 많이 이용되고 있다. 히트펌프 사이클의 기본적인 구성요소는 압축기, 고온부 열교환기인 제1열교환기, 팽창밸브, 저온부 열교환기인 제2열교환기의 4개 요소로 이루어지며 냉매는 압축, 응축, 팽창, 증발의 변화를 계속하면서 순환한다.Recently, heat pump cycles have been widely used as indoor cooling and heating systems. The basic components of a heat pump cycle consist of four elements: a compressor, a first heat exchanger (high temperature heat exchanger), an expansion valve, and a second heat exchanger (low temperature heat exchanger). The refrigerant circulates while continuously changing compression, condensation, expansion, and evaporation. do.

히트펌프와 관련된 실내의 냉난방 기술에는 전기로 히트펌프를 구동하여 여름철에는 증발기를 이용하여 냉방을 하고 겨울철에는 응축기를 이용하여 난방을 하는 전기구동히트펌프(Electric Heat Pump) 시스템이 있다.Indoor cooling and heating technologies related to heat pumps include the Electric Heat Pump system, which drives a heat pump with electricity to provide cooling using an evaporator in the summer and heating using a condenser in the winter.

최근 들어, 삶의 질에 대한 관심이 높아지면서 일과 중 대부분의 시간을 보내는 실내의 공기질에 대해서도 관심이 높아지고 있으며, 환경부에서는 다중이용시설 등에 대한 실내공기질관리법을 제정하여 실내 공기질 기준을 제시했으며, 실내공기질을 유지하는 방안으로 환기설비 설치를 의무화하고 있어 다중이용시설에 대해서도 용도에 따른 필요 환기량을 제공하여야 한다.Recently, as interest in quality of life has increased, interest in indoor air quality, where most of the time is spent during work, has also increased. The Ministry of Environment has enacted the Indoor Air Quality Management Act for multi-use facilities, etc. and presented indoor air quality standards. Installation of ventilation equipment is mandatory as a way to maintain air quality, so multi-use facilities must also be provided with the required amount of ventilation according to their use.

오염된 실내공기는 건강을 해치는 주범이라고 할 수 있다. 더욱이, 대부분의 시간을 실내에서 생활하는데 따른 오염물질이 끊임없이 발생되어 실내의 오염된 공기로 인하여 건강을 해칠 수 있기 때문에 실내의 공기질 향상을 위한 환기시설이 절실히 요구된다.Polluted indoor air can be said to be the main culprit in harming health. Moreover, since pollutants are constantly generated due to living indoors most of the time, and the polluted indoor air can harm one's health, ventilation facilities to improve indoor air quality are urgently needed.

특히, 냉난방 시스템이 설치된 신축 건물들은 기밀성이 우수하여 열 손실을 약 30~40% 정도 줄일 수 있으나, 자연환기율은 저하되고 있다. 따라서, 이러한 건물에서는 외부의 신선한 공기를 공급하고 내부의 오염된 공기는 외부로 배출하는 환기장치를 필요로 한다.In particular, new buildings equipped with heating and cooling systems have excellent airtightness, which can reduce heat loss by about 30 to 40%, but the natural ventilation rate is decreasing. Therefore, these buildings require ventilation devices that supply fresh air from the outside and exhaust the polluted air inside to the outside.

최근 들어, 환기장치(ERV:Energy Recovery Ventilator)로 외기를 유입하여 냉난방하는 외기 냉난방 운전이 시도되고 있다. 이렇게 함으로써 냉난방 운전비용을 절감할 수 있지만, 환기용 급기, 배기 팬의 풍량으로는 냉난방 풍량 송풍이 어려워 환기장치를 통한 외기 냉난방 중에도 히트펌프를 운전하게 되어 운전에너지를 낭비하게 되는 문제점이 있다.Recently, an outdoor air cooling/heating operation that cools and heats by introducing outdoor air into a ventilator (ERV: Energy Recovery Ventilator) has been attempted. By doing this, cooling and heating operation costs can be reduced, but it is difficult to blow cooling and heating air volume with the air volume of the ventilation supply and exhaust fans, so there is a problem in that the heat pump is operated even while cooling or heating the outside air through the ventilation device, thereby wasting operating energy.

더욱이, 종래의 냉난방시스템에서는 실내에서 위치에 관계없이 온도가 고르게 유지되도록 하는데 어려움이 있고, 사용자들이 요구하는 다양한 맞춤형 냉난방에 적절하게 대응하지 못하는 문제점이 있다. Moreover, in the conventional cooling and heating system, it is difficult to maintain an even temperature regardless of location indoors, and there is a problem in that it cannot properly respond to the various customized cooling and heating demands of users.

또한, 급기 디퓨저와 환기디퓨저가 모두 천장에 위치하여 송풍량이 작은 급기풍량으로는 바닥까지 기류운전이 어려우며 상부에 정체하는 급기가 근거리에 위치한 환기 디퓨저를 통하여 바로 배기되어 실내 전 공기 환기 운전에 어려움이 있다. In addition, both the supply air diffuser and the ventilation diffuser are located on the ceiling, so it is difficult to operate airflow to the floor with a small supply air volume, and the supply air stagnant at the top is immediately exhausted through the ventilation diffuser located nearby, making it difficult to operate air ventilation throughout the room. there is.

또한, 종래 환기장치의 경우 연중 환기 운전 시 불필요한 전열교환과 헤퍼필터운전으로 인하여 운전비용을 낭비하게 되는 문제점이 있고, 사용기간이 단축되어 사용자에게 이중으로 부담을 주는 문제점이 있다.In addition, in the case of conventional ventilation devices, there is a problem in that operating costs are wasted due to unnecessary heat exchange and heffer filter operation during ventilation operation throughout the year, and there is a problem in that the period of use is shortened, which places a double burden on the user.

또한, 비교적 넓은 실내공간의 경우 천장에 위치하는 급기, 배기 디퓨저는 공간별로 다수개 설치되는데, 여러곳 중 몇 곳만 환기 또는 미세먼지 제거운전이 필요한 경우에도 공간별 개별제어를 하지 못하고 불필요하게 모든 공간에 환기운전을 하게 되는 문제점이 있다.In addition, in the case of a relatively large indoor space, multiple air supply and exhaust diffusers located on the ceiling are installed for each space. Even if ventilation or fine dust removal operation is required in only a few places, individual control for each space is not possible and unnecessarily all space There is a problem with ventilation operation.

또한, 일반 업무용 사무실과 같은 실내공간은 겨울철과 같이 난방운전을 위해 밀폐되는데, 이와 같은 실내공간은 난방 운전과 각 사무기기 발열, 조명, 인체발열 등으로 인하여 건조하게 되며, 심한 경우 호흡기와 안구질환, 피부질환 등을 유발하여 근무자의 건강까지 위협하는 문제점이 있다.In addition, indoor spaces such as general business offices are sealed for heating operation as in winter. Such indoor spaces become dry due to heating operation, heat generation from each office device, lighting, and human body heat. In severe cases, respiratory and eye diseases occur. , there is a problem that threatens the health of workers by causing skin diseases, etc.

또한, 편안한 휴식을 제공해야하는 주거공간에서 열대야 시 고온 다습한 내기를 냉방하기 위해 밤샘 에어컨 운전하게 된다. 이와 같은 환경에 실내 거주자가 장시간 노출되는 경우 냉방병은 물론 호흡기질환을 앓게 되는 문제점이 있다. In addition, in residential spaces that are supposed to provide comfortable rest, air conditioners are operated all night to cool off the high temperature and humidity during tropical nights. If indoor residents are exposed to such an environment for a long period of time, there is a problem in that they suffer from air-conditioning sickness as well as respiratory diseases.

본 발명의 목적은 환기 장치와 냉난방기가 융합된 냉난방 시스템에서 외기를 이용하여 냉난방 운전을 수행하고, 실내에서 위치에 관계없이 온도가 고르게 유지되도록 냉난방 운전을 수행하며, 맞춤형의 냉난방 운전을 수행하는 탄소중립 형 EHP-ERV 융복합 제어 시스템을 제공하는데 있다.The purpose of the present invention is to perform cooling and heating operation using outside air in a cooling and heating system that combines a ventilation device and an air conditioner, to perform cooling and heating operation so that the temperature is maintained evenly regardless of location indoors, and to perform customized cooling and heating operation. The goal is to provide a neutral EHP-ERV convergence control system.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 융합 냉난방 시스템의 운전 제어 장치는, 냉방운전 또는 난방운전을 실시하는 EHP(Electric Heat Pump)의 실내기 및 실외기; 전열교환기, 급기팬 및 배기팬, 급기덕트, 배기덕트, 환기덕트 및 외기덕트를 구비하여, 외부 공기를 이용하여 실내 공기를 환기시키는 환기운전이나 실내에 냉기 또는 온기를 공급하는 외기 냉난방운전을 수행하는 환기장치; 상기 환기장치의 급기덕트를 통해 공급되는 공기를 실내에 급기하기 위해 천장과 바닥면 주변의 벽면상에 설치되되, 각각 디퓨저 송풍팬을 구비한 복수의 급기장치; 실내의 공기를 상기 환기장치의 환기덕트 측으로 전달하기 위해 천장에 설치된 복수의 회기장치; 및 상기 실내기 및 실외기를 이용한 냉난방운전, 상기 환기장치를 이용한 환기운전, 외기를 이용한 외기 냉난방운전 및 실내공기 기류운전을 통합적으로 제어하는 통합 컨트롤러;를 포함한다.The operation control device of the fusion cooling and heating system according to the present invention for achieving the above object includes an indoor unit and an outdoor unit of an EHP (Electric Heat Pump) that performs a cooling operation or a heating operation; Equipped with a total heat exchanger, air supply fan, exhaust fan, supply air duct, exhaust duct, ventilation duct, and outdoor air duct, it performs ventilation operation to ventilate indoor air using outside air or outdoor air cooling/heating operation to supply cold or warm air to the room. Ventilation equipment that does; A plurality of air supply devices installed on the walls around the ceiling and floor to supply air supplied through the air supply duct of the ventilation device to the room, each equipped with a diffuser blowing fan; a plurality of ventilation devices installed on the ceiling to deliver indoor air to the ventilation duct side of the ventilation device; and an integrated controller that integratedly controls cooling and heating operation using the indoor unit and the outdoor unit, ventilation operation using the ventilation device, outdoor cooling and heating operation using outdoor air, and indoor air airflow operation.

또한, 상기 통합 컨트롤러는 외기 냉난방운전이 시작되면 상기 EHP 운전을 강제로 종료시키거나 외기 냉난방운전을 관리자에게 고지하여 상기 EHP 운전을 종료하도록한 한 후 상기 급기팬과 디퓨저 송풍팬을 동시, 또는 선택적으로 구동시켜 외기 냉난방운전이 시작되게 하고, 외기 냉난방운전 조건이 아닐 경우에는 외기 냉난방운전을 종료하고 EHP 운전을 시작하거나 관리자에게 EHP 운전을 고지하는 것을 특징으로 한다.In addition, when the outside air cooling and heating operation begins, the integrated controller forcibly terminates the EHP operation or notifies the manager of the outside air cooling and heating operation to end the EHP operation. The air supply fan and the diffuser blower fan are operated simultaneously or selectively to start the outdoor air cooling and heating operation. If the outdoor air cooling and heating operation conditions are not met, the outdoor air cooling and heating operation is terminated and the EHP operation is started or the manager is notified of the EHP operation. Do it as

또한, 상기 통합 컨트롤러는 실내의 미세먼지와 CO2를 감지하는 공기질센서, 실내외의 온도를 센싱하기 위한 온도센서, 실내외의 습도를 센싱하기 위한 습도센서, 천장 부근의 온도를 센싱하기 위한 천장온도센서 및 바닥면 부근의 온도를 센싱하기 위한 바닥온도센서를 구비한 센서부; 및 상기 센서부의 센싱결과를 바탕으로 상기 냉난방운전, 상기 환기장치를 이용한 환기운전 및 외기 냉난방운전을 통합적으로 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the integrated controller includes an air quality sensor for detecting indoor fine dust and CO2, a temperature sensor for sensing indoor and outdoor temperatures, a humidity sensor for sensing indoor and outdoor humidity, a ceiling temperature sensor for sensing the temperature near the ceiling, and A sensor unit equipped with a floor temperature sensor for sensing the temperature near the floor surface; and a control unit that integratedly controls the cooling/heating operation, the ventilation operation using the ventilation device, and the outside air cooling/heating operation based on the sensing results of the sensor unit.

또한, 상기 제어부는 상기 외기 냉난방운전시 외부 공기를 이용하여 실내 온도가 사용자에 의해 설정한 온도로 유지되도록 하기 위하여, 상기 환기덕트의 댐퍼를 개방시키고 상기 배기팬을 구동시켜 실내의 공기가 상기 회기장치, 환기덕트, 배기팬 및 배기덕트를 통해 외부로 배기되고, 상기 외기덕트 및 급기덕트의 댐퍼를 개방시키고 상기 급기팬을 구동시키며, 바이패스 경로를 개방시켜 실내의 공기가 상기 전열교환기를 바이패스하여 외부로 배기되고, 상기 외기덕트 및 급기덕트의 댐퍼를 개방시키고 상기 급기팬을 구동시키며, 바이패스 경로를 개방시켜 외부 공기가 전열교환기를 바이패스하여 실내로 급기되게 하고, 외기와 내기 엔탈피(enthalpy) 를 비교하여 외기 유입 냉난방 운전이 어렵다 판단할 경우 운전을 중단하고, 상기 실내기 및 실외기를 통해 냉방운전이나 난방운전이 수행되게 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, in order to maintain the indoor temperature at the temperature set by the user using external air during the outdoor cooling and heating operation, the control unit opens the damper of the ventilation duct and drives the exhaust fan to allow indoor air to flow into the return air. It is exhausted to the outside through the device, ventilation duct, exhaust fan, and exhaust duct, and the damper of the outside air duct and the supply air duct is opened, the air supply fan is driven, and the bypass path is opened so that the indoor air bypasses the total heat exchanger. passes and is exhausted to the outside, opens the dampers of the outside air duct and the supply air duct, drives the supply fan, opens the bypass path, so that the outside air bypasses the total heat exchanger and is supplied into the room, and the enthalpy of the outside air and the inside air (enthalpy) is compared, and if it is determined that cooling or heating operation by introducing outside air is difficult, the operation is stopped and the cooling operation or heating operation is controlled to be performed through the indoor unit and the outdoor unit.

또한, 상기 제어부는 상기 외기 공기질센서를 통해 측정한 공기질을 기 설정된 기준치와 비교하여 그 비교 결과에 따라 실외에서 실내로 급기되는 공기가 상기 환기장치에 설치된 헤파필터를 통해 필터링되거나, 바이패스되도록 바이패스 경로의 개폐동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit compares the air quality measured through the outdoor air quality sensor with a preset standard value, and according to the comparison result, the air supplied from outdoors to indoors is filtered or bypassed through a HEPA filter installed in the ventilation device. It is characterized by controlling the opening and closing operation of the pass path.

또한, 상기 제어부는 상기 천장온도센서를 통해 센싱된 실내 천장 주변의 온도와 상기 바닥온도센서를 통해 센싱된 실내 바닥면 주변 온도의 차이가 기 설정 된 차이 이상일 때, 상기 급기장치들에 각기 설치된 디퓨저 송풍팬들의 회전속도를 평상시 보다 일정치 이상으로 증가시켜 실내 전체의 온도가 고르게 되도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, when the difference between the temperature around the indoor ceiling sensed through the ceiling temperature sensor and the temperature around the indoor floor sensed through the floor temperature sensor is greater than a preset difference, the controller operates the diffuser installed in each of the air supply devices. It is characterized by increasing the rotational speed of the blowing fans to a certain level or higher than usual to ensure an even temperature throughout the room.

또한, 상기 제어부는 상기 실내가 복수 개의 영역으로 분할되어 각 분할영역에 상기 급기장치와 회기장치가 설치되어 분할영역별 환기운전이 실시되는 경우, 상기 공기질센서들을 통해 상기 각 분할영역의 공기질을 측정하고, 측정 결과에 따라 각 분할영역의 환기운전 횟수를 다르게 독립운전 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, when the room is divided into a plurality of areas and the air supply device and return device are installed in each divided area and ventilation operation is performed for each divided area, the control unit measures the air quality in each divided area through the air quality sensors. And, it is characterized by independent operation control with different number of ventilation operations for each divided area depending on the measurement results.

또한, 상기 제어부는 상기 공기질센서를 통해 실내 바닥의 미세먼지와 CO2를 감지하여 미세먼지 또는 CO2를 배기하고 외기를 바닥까지 급기하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit detects fine dust and CO2 on the indoor floor through the air quality sensor, exhausts the fine dust or CO2, and supplies outdoor air to the floor.

또한, 상기 제어부는 상기 습도감지센서를 통해 실내의 습도가 기준치 이하로 감지되면 상기 급기장치에 설치된 가습분무장치를 구동할 때 디퓨저 송풍팬을 동시에 구동하여 가습운전하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit operates the humidifying spray device installed in the air supply device when the indoor humidity is detected to be below the standard value through the humidity sensor. It is characterized by humidifying operation by simultaneously driving the diffuser blowing fan.

또한, 상기 제어부는 여름철 열대야 발생 시 심야시간 냉방 운전 중에 내외기 엔탈피를 감지하여 외기 냉난방운전이 시작되면 상기 EHP 운전을 중지시키고, 상기 온도센서를 통해 센싱된 실내의 온도 및 상기 습도센서를 통해 측정된 실내의 습도를 실외의 온도 및 습도와 비교하여 상기 외부공기 유입시 실내공기가 외부공기에 의해 상승될 것으로 판단되는 경우 외부공기를 실내로 받아들이지 않는 엔탈피(enthalpy) 운전이 수행되게 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit detects the enthalpy of the interior and exterior air during late-night cooling operation when tropical nights occur in the summer, stops the EHP operation when the exterior air cooling and heating operation begins, and measures the indoor temperature sensed through the temperature sensor and the humidity sensor. By comparing the indoor humidity with the outdoor temperature and humidity, if it is determined that the indoor air will be raised by the outside air when the outside air is introduced, an enthalpy operation is performed that does not allow outside air into the room. do.

또한, 상기 복수의 급기장치는 천장 부근에 설치되어 아래 방향으로 급기하는 천장형 급기장치와, 벽면의 내측에 매립된 덕트를 통해 바닥면 바닥면 방향으로 급기하는 벽면형 급기장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the plurality of air supply devices include a ceiling-type air supply device that is installed near the ceiling and supplies air in a downward direction, and a wall-type air supply device that supplies air in the direction of the floor surface through a duct embedded in the inside of the wall. Do it as

본 발명에 따른 융합 냉난방 시스템의 운전 제어 장치는 다음과 같은 효과가 있다.The operation control device of the fusion cooling and heating system according to the present invention has the following effects.

첫째, EHP의 실내기와 환기장치를 통합적으로 운용함으로써, 운전효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.First, by integrated operation of the EHP's indoor unit and ventilation system, there is an effect of improving operating efficiency.

둘째, 외기를 이용하여 냉낭방 운전을 수행함으로써, 에너지를 절감할 수 있는 효과가 있다.Second, there is an effect of saving energy by performing cooling and cooling operation using outside air.

셋째, 엔탈피 운전을 수행함으로써, 여름 장마철 냉방운전시 잠열을 감지하지 못하고 외부공기를 유입하여 실내공기가 외부공기에 의해 상승되는 역효과를 방지할 수 있다.Third, by performing enthalpy operation, it is possible to prevent the adverse effect of the indoor air being raised by the outside air by introducing outside air without detecting latent heat during cooling operation during the summer rainy season.

넷째, 실내 기류운전을 수행함으로써, 운전 효율이 극대화되고 난방 유지비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.Fourth, by performing indoor airflow operation, operation efficiency is maximized and heating maintenance costs can be reduced.

다섯째, 균등운전을 수행함으로써, 각각의 룸이나 사무실 등의 공간 내에서 위치에 따라 냉난방 서비스에 불이익을 당하는 일을 없앨 수 있는 효과가 있다.Fifth, by performing uniform operation, there is an effect of eliminating disadvantages in cooling and heating services depending on location within each room or office space.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 융합 냉난방 시스템의 운전 제어 장치의 전체 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 통합 컨트롤러의 상세 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉난방 운전의 설명도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 외기운전의 설명도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 급기장치의 개략도이다.1 is an overall schematic diagram of an operation control device for a fusion heating and cooling system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a detailed block diagram of an integrated controller according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is an explanatory diagram of cooling and heating operation according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is an explanatory diagram of outdoor operation according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a schematic diagram of an air supply device according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. First, it should be noted that when adding reference numerals to components in each drawing, the same components are given the same reference numerals as much as possible even if they are shown in different drawings. Additionally, in describing the present invention, if a detailed description of a related known configuration or function is determined to be obvious to those skilled in the art or may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 융합 냉난방 시스템의 운전 제어 장치의 전체 개략도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 통합 컨트롤러의 상세 블록도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉난방 운전의 설명도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 외기운전의 설명도이고, 도 5는 본 발명에 따른 급기장치의 개략도이다.Figure 1 is an overall schematic diagram of an operation control device for a fusion heating and cooling system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a detailed block diagram of an integrated controller according to an embodiment of the present invention, and Figure 3 is a detailed block diagram of an integrated controller according to an embodiment of the present invention. Figure 4 is an explanatory diagram of cooling and heating operation, Figure 4 is an explanatory diagram of outdoor air operation according to an embodiment of the present invention, and Figure 5 is a schematic diagram of an air supply device according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 융합 냉난방 시스템의 운전 제어 장치는, 환기장치(110), 복수의 급기장치(120) 및 회기장치(130), 전기구동히트펌프(Electric Heat Pump; 이하 'EHP')의 실내기(210),실외기(220) 및 냉매배관(230), 통합 컨트롤러(300)를 포함한다. 여기서, 실내기(210)는 고온부 열교환기인 제1열교환기, 팽창밸브, 저온부 열교환기인 제2열교환기를 포함하고, 실외기(220)는 압축기에 해당된다.Referring to Figure 1, the operation control device of the fusion cooling and heating system according to an embodiment of the present invention includes a ventilation device 110, a plurality of air supply devices 120 and a return device 130, and an electric heat pump. ; hereinafter 'EHP') includes an indoor unit 210, an outdoor unit 220, a refrigerant piping 230, and an integrated controller 300. Here, the indoor unit 210 includes a first heat exchanger that is a high-temperature heat exchanger, an expansion valve, and a second heat exchanger that is a low-temperature heat exchanger, and the outdoor unit 220 corresponds to a compressor.

환기장치(110)는 전열교환기(111), 프리필터(112), 헤파필터(113), 급기팬(FAN1), 배기팬(FAN2), 급기덕트(114), 배기덕트(115) 및 환기덕트(116)를 포함한다. The ventilation device 110 includes a total heat exchanger 111, a pre-filter 112, a HEPA filter 113, an air supply fan (FAN1), an exhaust fan (FAN2), an air supply duct 114, an exhaust duct 115, and a ventilation duct. Includes (116).

환기장치(110)는 통합 컨트롤러(300)의 제어하에 환기운전, 외기 냉난방운전, 엔탈피 운전 및 기류운전 등을 실시할 수 있다. 환기장치(110)는 EHP의 실내기(210)와 서로 독립적으로 설치되며, 이들은 통합 컨트롤러(300)에 의해 통합적으로 제어된다.The ventilation device 110 can perform ventilation operation, outside air cooling/heating operation, enthalpy operation, and airflow operation under the control of the integrated controller 300. The ventilation device 110 is installed independently from the indoor unit 210 of the EHP, and they are integrated and controlled by the integrated controller 300.

EHP의 실내기(210) 및 실외기(220)는 냉매배관(230)을 통해 서로 연결되며, 통합 컨트롤러(300)의 제어하에 냉방운전 또는 난방운전을 실시한다.The indoor unit 210 and outdoor unit 220 of the EHP are connected to each other through a refrigerant pipe 230, and perform cooling or heating operation under the control of the integrated controller 300.

환기장치(110)는 복수의 급기장치(120) 및 회기장치(130)와 결합되고, 통합 컨트롤러(300)의 제어에 따라 해당 운전모드로 동작하는데, 이를 설명하면 다음과 같다. 여기서, 봄, 여름 및 가을철의 실내표준온도는 24~26℃이고, 겨울철의 실내표준온도는 18~20℃인 것을 예로 하여 설명한다. The ventilation device 110 is combined with a plurality of air supply devices 120 and a ventilation device 130 and operates in the corresponding operation mode under the control of the integrated controller 300, which is explained as follows. Here, the standard indoor temperature in spring, summer and fall is 24 to 26°C, and the standard indoor temperature in winter is 18 to 20°C as an example.

[냉난방운전] [Cooling and heating operation]

냉방운전은 여름철 실내온도가 실내표준온도인 24~26℃보다 높은 경우 EHP의 실내기(210) 및 실외기(220)에 수행될 수 있으며, 제어부(320)에 의하여 사용자가 설정한 실내온도를 추종하도록 수행된다. 난방운전은 겨울철 실내온도가 실내표준온도인 18~20℃보다 낮은 경우 실내기(210) 및 실외기(220)에 수행될 수 있으며, 제어부(320)에 의하여 사용자가 설정한 실내온도를 추종하도록 수행된다. Cooling operation can be performed on the indoor unit 210 and outdoor unit 220 of the EHP when the indoor temperature in summer is higher than the indoor standard temperature of 24~26℃, and is configured to follow the indoor temperature set by the user by the control unit 320. It is carried out. Heating operation can be performed on the indoor unit 210 and outdoor unit 220 when the indoor temperature in winter is lower than the indoor standard temperature of 18 to 20°C, and is performed to follow the indoor temperature set by the user by the control unit 320. .

냉방운전 또는 난방운전시 실내에서 실외로 배기되는 공기는 도 3에서와 같이 환기장치(110)의 전열교환기(111)를 통해 외부로 배기된다. 또한, 냉방운전 또는 난방운전시 실외에서 실내로 급기되는 공기는 도 3에서와 같이 전열교환기(111)를 통해 실내로 급기된다. 이때, 바이패스 경로(118)는 제어부(320)에 의하여 도 3에서와 같이 폐쇄된다.During cooling or heating operation, air exhausted from indoors to outdoors is exhausted to the outside through the total heat exchanger 111 of the ventilation device 110, as shown in FIG. 3. In addition, during cooling or heating operation, air supplied from outdoors to indoors is supplied indoors through the total heat exchanger 111, as shown in FIG. 3. At this time, the bypass path 118 is closed by the control unit 320 as shown in FIG. 3.

여기서, 전열교환기(111)는 실내 측과 실외 측 사이에서 입출되는 공기를 열교환시켜 양 측의 온도 차를 줄여주는 역할을 한다. 예를 들어, 실외의 찬 공기는 전열교환기(111) 내부에서 실내의 더운 공기와 열교환되어 온도가 상승된 채 실내로 유입될 수 있다. 전열교환기(111)는 실외 측에서 실내 측으로 유입되는 공기와 실내 측에서 실외측으로 배출되는 공기를 교차하여 통과시키며 양 측을 열적으로 접촉시킬 수 있는 구조로 형성된다. 예를 들어, 전열교환기(111)는 통기 가능한 복수의 면을 가질 수 있으며 그러한 면이 적어도 4개 형성될 수 있다. 도 1, 도 3 및 도 4에 도시된 전열교환기(111)는 그러한 4개의 면을 4개의 변으로 간략히 도시한 것이다.Here, the total heat exchanger 111 serves to reduce the temperature difference between the indoor and outdoor sides by exchanging heat with the air flowing in and out. For example, outdoor cold air may exchange heat with indoor hot air inside the total heat exchanger 111 and be introduced indoors with its temperature increased. The total heat exchanger 111 is formed in a structure that allows air flowing in from the outdoor side to the indoor side and air discharged from the indoor side to the outdoor side to pass alternately and bring the two sides into thermal contact. For example, the total heat exchanger 111 may have a plurality of ventilated surfaces, and at least four such surfaces may be formed. The total heat exchanger 111 shown in FIGS. 1, 3, and 4 is a simplified representation of the four sides as four sides.

[환기운전] [Ventilation operation]

환기운전은 실내의 공기질이 기 설정된 기준치 이하인 경우 수행될 수 있다. 예를 들어, 통합 컨트롤러(300)의 제어부(320)가 센서부(310)의 공기질센서(311)를 통해 측정한 공기질이 기 설정된 기준치 이하로 판명된 경우 환기운전이 수행될 수 있다. 여기서, 공기질센서(311)는 미세먼지, 일산화탄소, 이산화탄소, 질소 및 라돈 중에서 어느 하나 이상을 측정할 수 있다.Ventilation operation can be performed when the indoor air quality is below a preset standard. For example, when the control unit 320 of the integrated controller 300 determines that the air quality measured through the air quality sensor 311 of the sensor unit 310 is below a preset standard value, a ventilation operation may be performed. Here, the air quality sensor 311 can measure one or more of fine dust, carbon monoxide, carbon dioxide, nitrogen, and radon.

이때, 제어부(320)는 환기덕트(116)의 댐퍼(damper)를 개방시킨다. 이와 함께, 제어부(320)는 배기덕트(115)의 댐퍼를 개방시키고 배기팬(FAN2)을 구동시킨다. 이에 따라, 실내의 공기가 복수의 회기장치(130), 환기덕트(116), 배기팬(FAN2) 및 배기덕트(115)를 통해 외부로 배기된다. At this time, the control unit 320 opens the damper of the ventilation duct 116. At the same time, the control unit 320 opens the damper of the exhaust duct 115 and drives the exhaust fan (FAN2). Accordingly, indoor air is exhausted to the outside through a plurality of ventilation devices 130, ventilation ducts 116, exhaust fan FAN2, and exhaust duct 115.

또한, 제어부(320)는 외기덕트(117)와 급기덕트(114)의 댐퍼를 각기 개방시키고 급기팬(FAN1)과 복수의 급기장치(120)를 구동시킨다. 이에 따라, 외부 공기가 외기덕트(117), 급기팬(FAN1)을 통해 환기장치(110)로 유입된 후 급기팬(FAN1) 및 천장에 설치된 복수의 급기장치(120)들을 통해 실내로 급기된다.Additionally, the control unit 320 opens the dampers of the outside air duct 117 and the air supply duct 114, respectively, and drives the air supply fan (FAN1) and the plurality of air supply devices 120. Accordingly, outside air flows into the ventilation device 110 through the outside air duct 117 and the air supply fan (FAN1) and is then supplied indoors through the air supply fan (FAN1) and a plurality of air supply devices 120 installed on the ceiling. .

이때, 제어부(320)는 기상정보나 외부에 설치된 공기질센서를 통해 외부 공기질을 확인하여 외부 공기질이 미세먼지 등에 의해 기 설정된 기준치 이하로 판명된 경우 외부 공기가 프리필터(131) 및 헤파필터(132)를 통해 필터링되도록 한다. 상기와 같은 환기운전만으로 공기질이 기준치 이상으로 올라가지 않는 경우, 제어부(320)는 산소공급장치(도면에 미도시)를 구동하여 실내에 산소를 공급할 수 있다. At this time, the control unit 320 checks the external air quality through weather information or an externally installed air quality sensor, and if the external air quality is determined to be below the preset standard due to fine dust, etc., the external air is filtered through the pre-filter 131 and the HEPA filter 132. ) to be filtered. If the air quality does not rise above the standard level through the ventilation operation as described above, the control unit 320 may supply oxygen to the room by operating an oxygen supply device (not shown in the drawing).

그러나, 외부 공기질이 기 설정된 기준치 이상으로 판명된 경우 제어부(320)는 바이패스 경로(118)를 개방시킨다. 이에 따라 외기덕트(117)를 통해 유입되는 외부 공기가 프리필터(131) 및 헤파필터(132)를 통하지 않고 바이패스 경로(118)를 통해 급기덕트(114) 측으로 급기된다.However, if the outside air quality is determined to be higher than the preset standard value, the control unit 320 opens the bypass path 118. Accordingly, the outside air flowing in through the outside air duct 117 is supplied to the air supply duct 114 through the bypass path 118 without passing through the pre-filter 131 and the HEPA filter 132.

[영역별 환기운전] [Ventilation operation by area]

환기운전의 다른 예로써, 영역별 환기운전이 있다. 여기서, 영역별 환기운전이란 하나의 실내공간을 복수 개의 영역으로 구분하여 영역별로 환기운전을 수행하는 운전을 의미한다.Another example of ventilation operation is area-specific ventilation operation. Here, the area-specific ventilation operation refers to an operation in which one indoor space is divided into a plurality of areas and ventilation operation is performed for each area.

예를 들어, 60평의 실내가 20평씩 3개의 분할영역으로 이루어지고, 각각의 분할영역에 급기장치(120)와 회기장치(130)가 설치되어 영역별 환기운전이 실시될 수 있다. 각 분할영역에 근무하는 인원수가 다른 경우 그에 따라 분할영역별로 공기질이 다를 수 있다. 이와 같은 경우, 제어부(320)는 공기질센서(311)들을 통해 각 분할영역의 공기질을 측정하고, 측정 결과에 따라 각 분할영역의 환기운전 횟수를 다르게 할 수 있다. For example, an interior of 60 pyeong is divided into three divided areas of 20 pyeong each, and an air supply device 120 and a return device 130 are installed in each divided area, so that ventilation operation can be performed for each area. If the number of people working in each divided area is different, the air quality may vary depending on the divided area. In this case, the control unit 320 may measure the air quality of each divided area through the air quality sensors 311 and vary the number of ventilation operations for each divided area depending on the measurement results.

[외기 냉난방운전][Outside air cooling and heating operation]

외기를 이용한 냉난방운전은 실내기(210) 및 실외기(220)를 사용하지 않고, 실외의 외부공기를 이용하여 사용자가 설정한 실내온도가 유지되게 하는 운전이다. 따라서, 외기 냉난방운전은 여름이나 겨울철에도 수행될 수 있지만, 주로 봄이나 가을철에 수행된다. Cooling and heating operation using outdoor air is an operation that maintains the indoor temperature set by the user by using outdoor air without using the indoor unit 210 or outdoor unit 220. Therefore, outdoor air cooling and heating operation can be performed in summer or winter, but is mainly performed in spring or fall.

왜냐하면, 여름이나 겨울철의 경우 외기온도가 사용자가 설정하는 실내온도와 차이가 일정치 이상으로 커서 실내기(210) 및 실외기(220)를 사용하지 않고 외부공기만을 이용하여 실내온도를 사용자가 설정한 실내온도로 유지할 수 없기 때문이다.This is because, in the case of summer or winter, the difference between the outside temperature and the indoor temperature set by the user is greater than a certain amount, so the indoor temperature is set by the user by using only outside air without using the indoor unit 210 and outdoor unit 220. This is because the temperature cannot be maintained.

이와 달리, 봄이나 가을철의 경우 외기온도가 사용자가 설정하는 실내온도와 비슷하므로 실내기(210) 및 실외기(220)를 전혀 사용하지 않고도 외부공기만을 이용하여 실내온도를 사용자가 설정한 실내온도로 유지할 수 있다. On the other hand, in the case of spring or fall, the outside temperature is similar to the indoor temperature set by the user, so the indoor temperature is maintained at the indoor temperature set by the user by using only outside air without using the indoor unit 210 and outdoor unit 220 at all. You can.

예를 들어, 봄이나 가을철의 실외온도가 25℃이고, 현재 실내온도가 28℃이고, 사용자가 실내온도를 25℃로 설정한 경우, 실내기(210) 및 실외기(220)를 사용하지 않고도, 실외의 외부공기만을 이용하여 사용자가 설정한 실내온도를 유지할 수 있다. For example, if the outdoor temperature in spring or fall is 25℃, the current indoor temperature is 28℃, and the user sets the indoor temperature to 25℃, the outdoor temperature can be adjusted to 25℃ without using the indoor unit 210 and the outdoor unit 220. The indoor temperature set by the user can be maintained using only outside air.

도 4를 참조하여, 외기 냉난방운전을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다. Referring to FIG. 4, the outdoor air cooling and heating operation is described in more detail as follows.

통합 컨트롤러(300)의 제어부(320)에 의해 EHP 운전이 중지되며, 환기덕트(116)의 댐퍼가 개방된다. 이와 함께, 제어부(320)에 의해 배기덕트(115)의 댐퍼가 개방되고 배기팬(FAN2)이 구동된다. 이에 따라, 실내의 공기가 복수의 회기장치(130), 환기덕트(116), 배기팬(FAN2) 및 배기덕트(115)를 통해 외부로 배기된다. The EHP operation is stopped by the control unit 320 of the integrated controller 300, and the damper of the ventilation duct 116 is opened. At the same time, the damper of the exhaust duct 115 is opened by the control unit 320 and the exhaust fan (FAN2) is driven. Accordingly, indoor air is exhausted to the outside through a plurality of ventilation devices 130, ventilation ducts 116, exhaust fan FAN2, and exhaust duct 115.

또한, 제어부(320)에 의해 외기덕트(117)와 급기덕트(114)의 댐퍼가 각기 개방되고 급기팬(FAN1)과 복수의 급기장치(120)가 구동된다. 이때, 제어부(320)에 의해 바이패스 경로(118)가 개방된다. 이에 따라, 외부 공기가 외기덕트(117), 급기팬(FAN1)을 통해 환기장치(110)로 유입된 후 바이패스 경로(118), 급기팬(FAN1) 및 천장에 설치된 복수의 급기장치(120)들을 통해 실내로 급기된다. In addition, the control unit 320 opens the dampers of the outside air duct 117 and the air supply duct 114, and the air supply fan (FAN1) and the plurality of air supply devices 120 are driven. At this time, the bypass path 118 is opened by the control unit 320. Accordingly, after the outside air flows into the ventilation device 110 through the outside air duct 117 and the air supply fan (FAN1), the bypass path 118, the air supply fan (FAN1), and the plurality of air supply devices 120 installed on the ceiling ) is supplied indoors through the

이와 같은 배기운전 및 급기운전이 필요한 시간동안 반복적으로 수행되고, 이에 의해 실내온도가 계속 25℃로 유지된다. 만일 히트펌프의 운전을 자동 제어할 수 없다면 관리자에게 고지하여 수동으로 오프시킬 수 있다.Such exhaust operation and air supply operation are performed repeatedly for the required time, thereby maintaining the indoor temperature at 25°C. If the operation of the heat pump cannot be controlled automatically, it can be turned off manually by notifying the manager.

[냉난방 복합운전] [Cooling and heating combined operation]

봄이나 가을철의 외기온도가 사용자가 설정하는 실내온도에서 약간 벗어나는 경우에는 외부공기만을 이용하여 실내온도를 사용자가 설정한 실내온도에 접근시키고, 실내기(210) 및 실외기(220)를 보조수단으로 사용하여 차이가 나는 온도만큼 보상하는 냉난방 복합운전이 수행될 수 있다.If the outside temperature in spring or fall is slightly different from the indoor temperature set by the user, only outside air is used to bring the indoor temperature closer to the indoor temperature set by the user, and the indoor unit 210 and outdoor unit 220 are used as auxiliary means. Thus, a combined heating and cooling operation that compensates for the difference in temperature can be performed.

예를 들어, 봄이나 가을철의 실외온도가 28℃이고, 현재 실내온도가 30℃이고, 사용자가 실내온도를 25℃로 설정한 경우, 상기와 같은 외기 냉난방운전을 통해 실내온도를 28℃까지 하강시킬 수 있다. 이와 함께 실내기(210) 및 실외기(220)를 이용하여 냉방운전을 수행하여 실내온도를 28℃에서 25℃로 하강시킨다. For example, if the outdoor temperature in spring or fall is 28℃, the current indoor temperature is 30℃, and the user sets the indoor temperature to 25℃, the indoor temperature is lowered to 28℃ through the outdoor cooling and heating operation as described above. You can do it. At the same time, a cooling operation is performed using the indoor unit 210 and the outdoor unit 220 to lower the indoor temperature from 28°C to 25°C.

[엔탈피운전] [Enthalpy operation]

통합 컨트롤러(300)의 제어부(320)는 온도센서(312)를 통해 측정된 실내의 온도 및 습도센서(313)를 통해 측정된 실내의 습도를 온도센서(312)를 통해 측정된 실외의 온도 및 습도센서(313)를 통해 측정된 실외의 습도와 비교하여 외부공기 유입이 냉난방 운전에 더 불리하다고 판단되는 경우 외부공기(OA)를 실내로 받아들이지 않는 엔탈피(enthalpy) 운전을 실시한다. 이와 같은 엔탈피 운전을 실시하는 이유는 여름 장마철 냉방운전시 잠열을 감지하지 못하고 외부공기를 유입하는 경우 오히려 실내공기가 외부공기에 의해 상승되는 역효과를 방지하기 위함이다.The control unit 320 of the integrated controller 300 combines the indoor temperature measured through the temperature sensor 312 and the indoor humidity measured through the humidity sensor 313 with the outdoor temperature measured through the temperature sensor 312 and the indoor humidity measured through the humidity sensor 313. When it is determined that the inflow of outside air is more disadvantageous for cooling and heating operation compared to the outdoor humidity measured through the humidity sensor 313, enthalpy operation is performed in which outside air (OA) is not admitted into the room. The reason for performing such enthalpy operation is to prevent the adverse effect of the indoor air being raised by the outside air when latent heat is not detected and outside air is introduced during cooling operation during the summer rainy season.

[기류운전] [Airflow operation]

실내기(210) 및 실외기(220)를 이용하여 상기와 같이 냉난방운전을 수행할 때 실내에서 공기가 원활하게 순환되지 않고 정체될 수 있다. 특히, 난방운전시 따듯한 공기가 천장 부근에 정체되어 천장 부근은 따듯한 반면, 바닥면 부근은 차갑게 되는 현상이 발생될 수 있다. 기류운전은 실내 공기가 상기와 같이 정체되지 않고 순환되어 실내 전체가 고르게 난방 또는 냉방되도록 하는 운전이다. When performing cooling and heating operations as described above using the indoor unit 210 and the outdoor unit 220, air may not circulate smoothly indoors and may become stagnant. In particular, during heating operation, warm air may stagnate near the ceiling, causing the area near the ceiling to become warm while the area near the floor becomes cold. Airflow operation is an operation that circulates indoor air without stagnation as described above, so that the entire room is evenly heated or cooled.

기류운전의 예로써, 급기장치(120)들 중에서 일부는 도 1에서와 같이 천장 부근에 설치하고, 나머지는 도 5에서와 같이 벽면을 통해 바닥면 근방까지 연장시켜 설치한 것을 들 수 있다. 이와 같은 경우 천장 부근에 설치된 급기장치(120)들에서는 내부에 설치된 디퓨저 송풍팬들에 의해 공기가 아래 방향으로 급기되고, 바닥면 근방에 설치된 급기장치(120)들에서는 내부에 설치된 디퓨저 송풍팬들에 의해 공기가 바닥면 방향으로 급기된다. 이에 따라, 냉방운전 또는 난방운전시 공기가 정체되지 않고 순환되어 실내 전체가 고르게 난방 또는 냉방된다.As an example of air flow operation, some of the air supply devices 120 are installed near the ceiling as shown in FIG. 1, and others are installed extending through the wall to near the floor as shown in FIG. 5. In this case, air is supplied downward by the diffuser blowing fans installed inside the air supply devices 120 installed near the ceiling, and the diffuser blowing fans installed inside the air supply devices 120 installed near the floor. Air is supplied toward the bottom surface by this. Accordingly, during cooling or heating operation, the air is circulated without being stagnant, and the entire room is evenly heated or cooled.

기류운전의 다른 실시예로써, 급기장치(120)들에 각기 설치된 디퓨저 송풍팬을 이용한 기류운전이 있을 수 있다. 제어부(320)는 천장온도센서(314)를 통해 센싱된 실내 천장 주변의 온도와 바닥온도센서(315)를 통해 센싱된 실내 바닥면 주변의 온도를 비교하여 일정치 이상 차이가 날 때, 상기 급기장치(120)들에 각기 설치된 디퓨저 송풍팬들을 평상시 보다 일정 회전속도 이상으로 구동시킨다. 이에 따라, 급기장치(120)들을 통해 실내에 급기되는 공기가 바닥면 방향으로 좀더 진행된다.As another example of airflow operation, there may be airflow operation using diffuser blowing fans installed in each of the air supply devices 120. The control unit 320 compares the temperature around the indoor ceiling sensed through the ceiling temperature sensor 314 with the temperature around the indoor floor sensed through the floor temperature sensor 315, and when there is a difference of more than a certain amount, the air supply is The diffuser blowing fans installed in each of the devices 120 are driven at a certain rotational speed or higher than usual. Accordingly, the air supplied into the room through the air supply devices 120 flows further toward the floor.

따라서, 대류현상으로 인한 공기정체가 해소되어 운전시간을 줄일 수 있다. 특히, 동절기 난방운전 시 고온의 실내 공기는 대류현상으로 상부에 정체되어 고른 난방에 어려움을 겪게 된다. 하지만, 상기와 같은 기류운전에 의해 난방운전 효율이 극대화되고 난방 유지비용을 절감할 수 있게 된다.Therefore, air stagnation due to convection phenomenon is resolved and driving time can be reduced. In particular, during heating operation in the winter, high-temperature indoor air stagnates at the top due to convection, making it difficult to achieve even heating. However, the air flow operation as described above maximizes heating operation efficiency and reduces heating maintenance costs.

상기와 같은 기류운전에 의해 실내의 공기 특히 따듯한 공기가 원할하게 순환되므로 따듯한 공기가 실내의 상부에 머물거나, 창문이나 벽 등에 의해 콜드 드래프트(Cold draft) 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있게 된다. The airflow operation described above allows indoor air, especially warm air, to circulate smoothly, preventing warm air from remaining in the upper part of the room or cold draft from occurring due to windows or walls.

[균등운전][Equal operation]

상기 설명에서와 같이 실내의 천장에는 복수의 급기장치(120)들이 마련되어 있어 이들을 통해 실내에 시원한 공기나 따듯한 공기가 공급되는데, 급기장치(120)들로부터 멀리 떨어질수록 덜 시원하거나 덜 따듯한 공기가 공급될 수 있다. As described above, a plurality of air supply devices 120 are provided on the indoor ceiling, and cool air or warm air is supplied to the room through these. The farther away you are from the air supply devices 120, the less cool or warm air is supplied. It can be.

이를 방지하기 위한 운전이 균등운전이다. 균등운전의 예로써, 온도센서(312)들을 천장 주변에 일정 간격으로 설치해두고, 제어부(320)는 이들을 통해 곳곳의 온도를 감지하여 이들 간의 온도가 일정치 이상 차이가 날 때, 해당 급기장치(120)에 설치된 디퓨저 송풍팬의 회전속도를 온도 차이에 상응되게 증가시켜 균등한 냉난방 운전이 가능하게 된다.The operation to prevent this is uniform operation. As an example of uniform operation, temperature sensors 312 are installed at regular intervals around the ceiling, and the control unit 320 detects the temperature in various places through these, and when the temperature between them differs by more than a certain amount, the corresponding air supply device ( 120), the rotational speed of the diffuser blowing fan installed in the fan is increased to correspond to the temperature difference, enabling equal cooling and heating operation.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것은 아니며, 기술적 사상의 범주를 이탈함없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다. Although the preferred embodiments have been described and illustrated above to illustrate the technical idea of the present invention, the present invention is not limited to the configuration and operation as shown and described, and does not depart from the scope of the technical idea. Those skilled in the art will appreciate that many changes and modifications are possible to the present invention. Accordingly, all such appropriate changes, modifications and equivalents shall be considered to fall within the scope of the present invention.

110 : 환기장치 111 : 전열교환기
112 : 프리필터 113 : 헤파필터
114 : 급기덕트 115 : 배기덕트
116 : 환기덕트 117 : 외기덕트
118 : 바이패스 경로 120 : 급기장치
130 : 회기장치 210 : 실내기
220 : 실외기 230 : 냉매배관
300 : 통합 컨트롤러 310 : 센서부
311 : 공기질센서 312 : 온도센서
313 : 습도센서 314 : 천장온도센서
315 : 바닥온도센서 320 : 제어부110: Ventilation device 111: Electric heat exchanger
112: Pre-filter 113: HEPA filter
114: air supply duct 115: exhaust duct
116: ventilation duct 117: external air duct
118: bypass path 120: air supply device
130: recovery device 210: indoor unit
220: Outdoor unit 230: Refrigerant piping
300: Integrated controller 310: Sensor unit
311: air quality sensor 312: temperature sensor
313: Humidity sensor 314: Ceiling temperature sensor
315: Floor temperature sensor 320: Control unit

Claims (11)

냉방운전 또는 난방운전을 실시하는 EHP(Electric Heat Pump)의 실내기 및 실외기;
전열교환기, 급기팬 및 배기팬, 급기덕트, 배기덕트, 환기덕트 및 외기덕트를 구비하여, 외부 공기를 이용하여 실내 공기를 환기시키는 환기운전이나 실내에 냉기 또는 온기를 공급하는 외기 냉난방운전을 수행하는 환기장치;
상기 환기장치의 급기덕트를 통해 공급되는 공기를 실내에 급기하기 위해 천장 부근에 설치되어 아래 방향으로 급기하는 천장형 급기장치와, 벽면의 내측에 매립된 덕트를 통해 바닥면 방향으로 급기하는 벽면형 급기장치를 포함하고, 상기 천장형 급기장치 및 상기 벽면형 급기장치 각각 디퓨저 송풍팬을 구비한 복수의 급기장치;
실내의 공기를 상기 환기장치의 환기덕트 측으로 전달하기 위해 천장에 설치된 복수의 회기장치; 및
실내의 미세먼지와 CO2를 감지하는 공기질센서, 실내외의 온도를 센싱하기 위한 온도센서, 실내외의 습도를 센싱하기 위한 습도센서, 천장 부근의 온도를 센싱하기 위한 천장온도센서 및 바닥면 부근의 온도를 센싱하기 위한 바닥온도센서를 구비한 센서부와 상기 센서부의 센싱결과를 바탕으로 상기 실내기 및 실외기를 이용한 냉난방운전, 상기 환기장치를 이용한 환기운전, 외기를 이용한 외기 냉난방운전 및 기류운전을 통합적으로 제어하는 제어부를 포함하는 통합 컨트롤러;를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 기류운전에서,
상기 천장형 급기장치를 통해 공기가 아래 방향으로 급기되고, 상기 벽면형 급기장치를 통해 공기가 바닥면 방향으로 급기되어 상기 냉방운전 또는 상기 난방운전시 공기가 정체되지 않고 순환되도록 상기 급기장치를 제어하고,
상기 천장온도센서를 통해 센싱된 실내 천장 주변의 온도와 상기 바닥온도센서를 통해 센싱된 실내 바닥면 주변 온도의 차이가 기 설정 된 차이 이상일 때, 상기 급기장치에 각각 설치된 디퓨저 송풍팬들의 회전속도를 평상시 보다 일정치 이상으로 증가시켜 실내 전체의 온도가 고르게 되도록 하는 것을 특징으로 하는 탄소중립 형 EHP-ERV 융복합 제어 시스템.Indoor and outdoor units of EHP (Electric Heat Pump) that perform cooling or heating operations;
Equipped with a total heat exchanger, air supply fan, exhaust fan, supply air duct, exhaust duct, ventilation duct, and outdoor air duct, it performs ventilation operation to ventilate indoor air using outside air or outdoor air cooling/heating operation to supply cold or warm air to the room. Ventilation equipment that does;
In order to supply air supplied through the air supply duct of the ventilation device into the room, a ceiling-type air supply device is installed near the ceiling and supplies air in a downward direction, and a wall-type air supply device that supplies air in the floor direction through a duct embedded in the inside of the wall. A plurality of air supply devices including an air supply device, each of the ceiling-type air supply device and the wall-type air supply device having a diffuser blowing fan;
a plurality of ventilation devices installed on the ceiling to deliver indoor air to the ventilation duct side of the ventilation device; and
An air quality sensor to detect indoor fine dust and CO2, a temperature sensor to sense indoor and outdoor temperatures, a humidity sensor to sense indoor and outdoor humidity, a ceiling temperature sensor to sense the temperature near the ceiling, and a temperature sensor to sense the temperature near the floor. Based on the sensor unit equipped with a floor temperature sensor for sensing and the sensing results of the sensor unit, integrated control of cooling and heating operation using the indoor unit and outdoor unit, ventilation operation using the ventilation device, outdoor cooling and heating operation using outdoor air, and air flow operation An integrated controller including a control unit that includes,
The control unit,
In the airflow operation,
Air is supplied downward through the ceiling-type air supply device, and air is supplied toward the floor through the wall-type air supply device, so that the air supply device is controlled so that the air circulates without being stagnant during the cooling operation or the heating operation. do,
When the difference between the temperature around the indoor ceiling sensed through the ceiling temperature sensor and the temperature around the indoor floor sensed through the floor temperature sensor is greater than a preset difference, the rotation speed of the diffuser blowing fans installed in each of the air supply devices is adjusted. A carbon-neutral EHP-ERV convergence control system that increases the temperature above a certain level than usual to even out the temperature throughout the room. 제1항에 있어서,
상기 통합 컨트롤러는
외기 냉난방운전이 시작되면 상기 EHP 운전을 강제로 종료시키거나 외기 냉난방운전을 관리자에게 고지하여 상기 EHP 운전을 종료하도록한 한 후 상기 급기팬과 디퓨저 송풍팬을 동시, 또는 선택적으로 구동시켜 외기 냉난방운전이 시작되게 하고, 외기 냉난방운전 조건이 아닐 경우에는 외기 냉난방운전을 종료하고 EHP 운전을 시작하거나 관리자에게 EHP 운전을 고지하는 것을 특징으로 하는 탄소중립 형 EHP-ERV 융복합 제어 시스템.According to paragraph 1,
The integrated controller is
When the outside air cooling and heating operation starts, the EHP operation is forcibly terminated or the outside air cooling and heating operation is notified to the manager to terminate the EHP operation, and then the air supply fan and the diffuser blower fan are simultaneously or selectively operated to operate the outside air cooling and heating operation. A carbon-neutral EHP-ERV convergence control system that starts and, if the outdoor air cooling/heating operation conditions are not met, ends the outdoor air cooling/heating operation and starts EHP operation or notifies the manager of EHP operation. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제어부는
상기 외기 냉난방운전시
외부 공기를 이용하여 실내 온도가 사용자에 의해 설정한 온도로 유지되도록 하기 위하여,
상기 환기덕트의 댐퍼를 개방시키고 상기 배기팬을 구동시켜 실내의 공기가 상기 회기장치, 환기덕트, 배기팬 및 배기덕트를 통해 외부로 배기되고,
상기 외기덕트 및 급기덕트의 댐퍼를 개방시키고 상기 급기팬을 구동시키며,
바이패스 경로를 개방시켜 실내의 공기가 상기 전열교환기를 바이패스하여 외부로 배기되고, 상기 외기덕트 및 급기덕트의 댐퍼를 개방시키고 상기 급기팬을 구동시키며, 바이패스 경로를 개방시켜 외부 공기가 전열교환기를 바이패스하여 실내로 급기되게 하고, 외기와 내기 엔탈피(enthalpy) 를 비교하여 외기 유입 냉난방 운전이 어렵다 판단할 경우 운전을 중단하고, 상기 실내기 및 실외기를 통해 냉방운전이나 난방운전이 수행되게 제어하는 것을 특징으로 하는 탄소중립 형 EHP-ERV 융복합 제어 시스템.According to paragraph 1,
The control unit
During the above outdoor air cooling/heating operation
In order to maintain the indoor temperature at the temperature set by the user using outside air,
By opening the damper of the ventilation duct and driving the exhaust fan, the indoor air is exhausted to the outside through the ventilation device, ventilation duct, exhaust fan, and exhaust duct,
Opening the dampers of the outdoor air duct and the air supply duct and driving the air supply fan,
By opening the bypass path, indoor air bypasses the total heat exchanger and is exhausted to the outside, opening the dampers of the outdoor air duct and air supply duct, driving the air supply fan, and opening the bypass path to allow outside air to transfer heat. Bypass the exchanger to supply air indoors, and compare the enthalpy of outdoor air and internal air. If it is judged that cooling or heating operation with outdoor air is difficult, the operation is stopped, and cooling or heating operation is performed through the indoor unit and outdoor unit. A carbon-neutral EHP-ERV convergence control system characterized by: 제1항에 있어서,
상기 제어부는
상기 공기질센서를 통해 측정한 공기질을 기 설정된 기준치와 비교하여 그 비교 결과에 따라 실외에서 실내로 급기되는 공기가 상기 환기장치에 설치된 헤파필터를 통해 필터링되거나, 바이패스되도록 바이패스 경로의 개폐동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 탄소중립 형 EHP-ERV 융복합 제어 시스템.According to paragraph 1,
The control unit
The air quality measured through the air quality sensor is compared with a preset standard value, and according to the comparison result, the air supplied from outdoors to indoors is filtered through the HEPA filter installed in the ventilation device, or the bypass path is opened and closed so that it is bypassed. A carbon-neutral EHP-ERV convergence control system characterized by control. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제어부는
상기 실내가 복수 개의 영역으로 분할되어 각 분할영역에 상기 급기장치와 회기장치가 설치되어 분할영역별 환기운전이 실시되는 경우,
상기 공기질센서들을 통해 상기 각 분할영역의 공기질을 측정하고, 측정 결과에 따라 각 분할영역의 환기운전 횟수를 다르게 독립운전 제어하는 것을 특징으로 하는 탄소중립 형 EHP-ERV 융복합 제어 시스템.According to paragraph 1,
The control unit
When the room is divided into a plurality of areas and the air supply device and return device are installed in each divided area, ventilation operation is performed for each divided area,
A carbon-neutral EHP-ERV convergence control system that measures the air quality of each partition through the air quality sensors and independently controls the number of ventilation operations in each partition according to the measurement results. 제1항에 있어서,
상기 제어부는
상기 공기질센서를 통해 실내 바닥의 미세먼지와 CO2를 감지하여 미세먼지 또는 CO2를 배기하고 외기를 바닥까지 급기하는 것을 특징으로 하는 탄소중립 형 EHP-ERV 융복합 제어 시스템.According to paragraph 1,
The control unit
A carbon-neutral EHP-ERV convergence control system that detects fine dust and CO2 on the indoor floor through the air quality sensor, exhausts fine dust or CO2, and supplies outdoor air to the floor. 제1항에 있어서 상기 제어부는
상기 습도감지센서를 통해 실내의 습도가 기준치 이하로 감지되면 상기 급기장치에 설치된 가습분무장치를 구동할 때 상기 디퓨저 송풍팬을 동시에 구동하여 가습운전하는 것을 특징으로 하는 탄소중립 형 EHP-ERV 융복합 제어 시스템.The method of claim 1, wherein the control unit
Carbon-neutral EHP-ERV convergence, characterized in that when the indoor humidity is detected to be below the standard value through the humidity sensor, the diffuser blower fan is simultaneously driven when the humidifying spray device installed in the air supply device is driven to perform humidification operation. control system. 제1항에 있어서,
상기 제어부는
여름철 열대야 발생 시 심야시간 냉방 운전 중에 내외기 엔탈피를 감지하여 외기 냉난방운전이 시작되면 상기 EHP 운전을 중지시키고,
상기 온도센서를 통해 센싱된 실내의 온도 및 상기 습도센서를 통해 측정된 실내의 습도를 실외의 온도 및 습도와 비교하여 상기 외부공기 유입시 실내공기가 외부공기에 의해 상승될 것으로 판단되는 경우 외부공기를 실내로 받아들이지 않는 엔탈피(enthalpy) 운전이 수행되게 하는 것을 특징으로 하는 탄소중립 형 EHP-ERV 융복합 제어 시스템.According to paragraph 1,
The control unit
When tropical nights occur in the summer, the enthalpy of internal and external air is detected during late-night cooling operation, and when external air cooling and heating operation begins, the EHP operation is stopped,
The indoor temperature sensed through the temperature sensor and the indoor humidity measured through the humidity sensor are compared with the outdoor temperature and humidity, and if it is determined that the indoor air will be raised by the outside air when the outside air is introduced, the outside air A carbon-neutral EHP-ERV convergence control system, characterized in that enthalpy operation is performed without admitting into the room. 삭제delete
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