JP2009530587A - 除湿冷房機を用いた除湿冷房システム - Google Patents

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Abstract

【課題】除湿冷房機を用いた除湿冷房システムを提供する。
【解決手段】所定の温度の温水を生産する熱源と； 前記熱源から生産された温水を伝達する熱交換器と； 前記熱交換器で熱交換された温水を所定の圧力で循環させる循環ポンプと； 前記循環ポンプと連結されて熱供給対象地域まで温水を輸送及び回収する熱配管と；前記熱配管と連結されて前記熱配管の温水を熱供給対象地域に伝達するユーザ熱交換器と；熱供給対象地域の各世帯に引き込まれ、前記ユーザ熱交換器と繋がる温水配管に連結されて各世帯に設置され、前記温水配管から供給される温水を用いて空気中の湿気を除去して潜熱負荷を処理し、除湿された空気から水を蒸発させて空気温度を下げて冷房を供給する除湿冷房機と；を含むことを特徴とすることにより、除湿冷房機を各世帯に設置し、除湿冷房機に地域暖房温水、小規模地域暖房温水、各世帯に設置されたガスまたは油ボイラの温水を供給して効果的に冷房を供給することができる。
【選択図】図1

Description

本発明は、除湿冷房機を用いた除湿冷房システムに係り、より詳細には、地域暖房温水、小規模地域暖房温水、各世代に設置されたガスまたは油ボイラの温水を除湿冷房機に提供して冷房を行わせる除湿冷房機を用いた除湿冷房システムに関する。
最近の高油価成り行きが一時的ではなく、今後も持続し、維持固着化されると見込まれており、このため、世界の主要エネルギー消費国のエネルギー資源の安定的な確保のための取り組みが一層深化している。また、地球温暖化防止のための温室効果ガス削減目標を盛り込んだ東京議定書が今年始めに発効されることにより、化石エネルギーの使用制限、エネルギー効率基準などに対する国際的圧力が高まると予想されている。
２００３年、家庭／商業部門のエネルギー消費量は、年間５,５００万ＴＯＥとなり、韓国内総エネルギー消費量の２５.２％、電力量基準で４１.９％を占めると報告されている。去る４年間の家庭／商業部門のエネルギー消費量は年平均５.３％、電力消費量は年平均１２％増加し、特に電力消費量が急激に増加した。住居用建物の月別エネルギー消費の変動推移とエネルギー管理対象非住居用建物に対する標本調査結果から推定すると、住居用建物エネルギー消費の５０％、商業用建物エネルギー消費の４７％が冷暖房に使われていることがわかり、これにより建物部門のエネルギー消費のうち冷暖房にかかるエネルギー消費量が、韓国内総エネルギー消費量の１３％を占めることになる。
したがって、エネルギーの効率的利用及び国際協約の遵守による持続可能な発展のためには、家庭／商業部門の空調用エネルギー利用効率の向上が必要とされる。このような観点で、家庭／商業部門のエネルギー利用効率向上のために、集中されたエネルギー生産施設で生産された熱と電気を住居、商業地域内の多数のユーザに一括して供給する集団エネルギー事業が施行されている。集団エネルギー事業は、発電廃熱を暖房給湯熱源として用いることにより、エネルギー利用効率向上による約２０〜３０％のエネルギー削減効果、燃料使用量減少及び集中的な環境管理による約３０〜４０％の大気環境改善が達成できるものと報告されており、気候変化協約など国際的環境規制に対応できる効果的な事業であると評価されている。このような肯定的な評価の影響で、２００３年現在１２０万戸に地域暖房が供給されており、このうち８５％が熱併合発電方式により生産、供給されていて、２０１０年まで２００万戸に拡大普及する計画である。
一方、熱併合発電による電力と熱の生産割合が約３：５程度に固定されていることから、 集団エネルギー事業の効果を極大化するためには、電力負荷と熱負荷の割合をある程度適切に維持しなければならない。韓国における冬期の負荷割合は、このような条件を満たすことができるが、夏期には、電力負荷は上昇するのに対し、熱負荷はほどんどないため、地域暖房の夏期運転率が１０％以下に減少し、このため、熱併合発電の経済性が悪化し、実際に２００３年６〜９月には発電実績が全くなかった。
集団エネルギー供給設備の運転率を向上させて事業の効果を充分に活用するためには、夏期の熱需要を見つける必要があり、特に地域熱供給を用いた冷房供給技術の開発及び普及が必要である。
現在、大型建物など需要者側に吸収式冷却機を設置し、地域供給熱を熱源として中央冷房を供給する技術が一部普及している。
吸収式冷却機とは、冷媒の蒸発時の気化熱を用いて配管を流れる水を冷却させ、蒸発した冷媒を凝縮させて再利用する冷却機のことである。
しかし、このような吸収式冷却機は、性能向上のための研究／開発が進められているが、熱源温度が低いため性能向上に制限があり、８０℃以下の温度では使用できないため還水温度が高く、供給／還水間の温度差が少ないという問題点がある。
また、地域暖房のほとんどを占めるマンションなどに吸収式冷却機を用いて中央冷房を供給するためには、温水給湯配管と別途に冷水配管をさらに設ける必要があるという不具合がある。
本発明は、かかる問題点を解決するためのもので、その目的は、除湿冷房機を各世帯に設置し、除湿冷房機に地域暖房温水、小規模地域暖房温水、各世帯に設置されたガスボイラまたは油ボイラの温水を供給して効果的に冷房を供給できるようにする除湿冷房機を用いた除湿冷房システムを提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は、所定の温度の温水を生産する熱源と；前記熱源から生産された温水を伝達する熱交換器と；前記熱交換器で熱交換された温水を所定の圧力で循環させる循環ポンプと；前記循環ポンプと連結されて熱供給対象地域まで温水を輸送及び回収する熱配管と；前記熱配管と連結されて前記熱配管の温水を熱供給対象地域に伝達するユーザ熱交換器と；熱供給対象地域の各世帯に引き込まれ、前記ユーザ熱交換器と繋がる温水配管に連結されて各世帯に設置され、前記温水配管から供給される温水を用いて空気中の湿気を除去して潜熱負荷を処理し、除湿された空気から水を蒸発させて空気温度を下げて冷房を供給する除湿冷房機と；を含むことを特徴とする。
ここで、前記熱源は、熱併合発電所、暖房用ボイラ(Heating Only Boiler)、マイクロタービン、小型ガスエンジン、小型ガスタービンよりなる群から選択されたいずれか１種である。
ここでまた、前記熱源の温水は６０〜１２０℃である。
また、本発明は、各世帯に設置されて所定の温度の温水を生産する熱源と；前記熱源から生産された温水を輸送及び回収する温水配管と；前記温水配管に連結されて各世帯に設置され、前記温水配管から供給される温水を用いて空気中の湿気を除去して潜熱負荷を処理し、除湿された空気から水を蒸発させて空気温度を下げて冷房を供給する除湿冷房機と；を含むことを特徴とする。
ここで、前記熱源はガスボイラ、油ボイラのどちらか一方である。
ここでまた、前記熱源の温水は、６０〜１２０℃である。
上記構成の本発明の除湿冷房機を用いた除湿冷房システムによれば、除湿冷房機を各世帯に設置し、除湿冷房機に地域暖房温水、小規模地域暖房温水、各世帯に設置されたガスまたは油ボイラの温水を供給して効果的に冷房を供給することができるという利点がある。
＜第１実施例＞
以下、本発明の第１実施例による除湿冷房機を用いた除湿冷房システムの構成を添付の図面を参照して詳細に説明する。
下記に本発明に関連した公知の機能又は構成に関する具体的な説明が、本発明の要旨を不明にする可能性があると判断された場合に、その詳細な説明を省略する。そして、下記に説明する用語は、本発明での機能を考慮して定義されたもので、これは、ユーザ又はオペレータの意図又は慣例などに従って変更されることができる。従って、その用語は、本明細書の全般にわたった内容に基づいて定義されるべきである。
図１は、本発明の第１実施例による除湿冷房機を用いた除湿冷房システムの構成図である。
図１を参照すると、本発明の第１実施例による除湿冷房機を用いた除湿冷房システム１００は、熱源１１０、熱交換器１２０、循環ポンプ１３０、熱配管１４０、ユーザ熱交換器１５０及び除湿冷房機１６０を備えてなる。
先ず、熱源１１０は６０〜１２０℃の温水を生産する。ここで、熱源１１０は、大規模地域暖房や小規模地域暖房の温水をどちらも使用可能に熱併合発電所、暖房用ボイラ(Heating Only Boiler)、マイクロタービン、小型ガスエンジン、小型ガスタービンよりなる群から選ばれた１種である。ここでまた、熱源１１０には温水を保存する蓄熱槽１１１を備えることが好ましい。
そして、熱交換器１２０は、熱源１１０から生産された温水を熱交換して伝達する。
また、循環ポンプ１３０は、熱交換器１２０で熱交換された温水を循環させる。
また、熱配管１４０は、循環ポンプ１３０と連結されて熱供給対象地域Ａまで温水を輸送及び回収する。
一方、ユーザ熱交換器１５０は、熱供給対象地域Ａの管理室などに設置され、熱配管１４０と連結されて熱配管１４０の温水を熱供給対象地域Ａに伝達する。
そして、除湿冷房機１６０は、熱供給対象地域Ａの各世帯に引き込まれ、ユーザ熱交換器１５０と繋がった温水配管１５１に連結されて各世帯に設置され、温水配管１５１から供給される温水を用いて空気中の湿気を除去して潜熱負荷を処理し、除湿された空気から水を蒸発させて空気温度を下げて冷房を供給する。ここで、除湿冷房機１６０は、再生型蒸発式冷却器(Regenerative Evaporative Cooler：ＲＥＣ)を用いて冷却を行うもので、ドライチャンネルとウェットチャンネルの反復的な構造を有し、ドライチャンネルを通過した空気の一部をウェットチャンネルに通させ、ウェットチャンネル表面から水を蒸発させて冷却する。この際、相対的に温度の高いドライチャンネルの空気から熱を吸収することから、ドライチャンネルを通過する空気は湿度増加なしに最大の露点温度まで冷却できる。
以下、本発明の第１実施例による除湿冷房機を用いた除湿冷房システムの動作を図１を参照して詳細に説明する。
先ず、熱源で温水を生産すると、熱交換器１２０は、熱源１１０から生産された温水を熱交換して熱配管１４０に伝達する。
すると、熱配管１４０に設置された循環ポンプ１３０は、熱交換器１２０で熱交換された温水を熱配管１４０内で循環させる。
これにより熱配管１４０の温水が循環されて熱供給対象地域Ａまで温水を輸送及び回収する。
そして、熱配管１４０と繋がって設けられたユーザ熱交換器１５０は、熱配管１４０から伝達された温水を熱交換して温水配管１５１に伝達する。
一方、熱供給対象地域Ａの各世帯に引き込まれ、ユーザ熱交換器１５０と繋がった温水配管１５１に連結されて各世帯に設置された除湿冷房機１６０は、温水を供給されて空気中の湿気を除去して潜熱負荷を処理し、除湿された空気から水を蒸発させて空気温度を下げて冷房を供給する。
＜第２実施例＞
以下、本発明の第２実施例による除湿冷房機を用いた除湿冷房システムの構成を添付の図面を参照して詳細に説明する。
下記に本発明に関連した公知の機能又は構成に関する具体的な説明が、本発明の要旨を不明にする可能性があると判断された場合に、その詳細な説明を省略する。そして、下記に説明する用語は、本発明での機能を考慮して定義されたもので、これは、ユーザ又はオペレータの意図又は慣例などに従って変更されることができる。従って、その用語は、本明細書の全般にわたった内容に基づいて定義されるべきである。
図２は、本発明の第２実施例による除湿冷房機を用いた除湿冷房システムの構成図である。
図２を参照すると、本発明の第２実施例による除湿冷房機を用いた除湿冷房システム２００は、熱源２１０、温水配管２２０及び除湿冷房機２３０を備えてなる。
先ず、熱源２１０は６０〜１２０℃の温水を生産して供給する。ここで、熱源２１０は、各世帯に設置されるガスボイラ、油ボイラのどちらか一方であり、必要に応じて煉炭ボイラも利用可能である。
そして、温水配管２２０は、各世帯の暖房のために設置され、熱源２１０から生産供給される温水を輸送及び回収する。
また、除湿冷房機２３０は、温水配管２２０に連結されて各世帯に設置され、温水配管２２０から供給される温水を用いて空気中の湿気を除去して潜熱負荷を処理し、除湿された空気から水を蒸発させて空気温度を下げて冷房を供給する。ここで、除湿冷房機２３０は、再生型蒸発式冷却器(Regenerative Evaporative Cooler：ＲＥＣ)を用いて冷却を行うもので、ドライチャンネルとウェットチャンネルの反復的な構造を有し、ドライチャンネルを通過した空気の一部をウェットチャンネルに通させ、ウェットチャンネル表面から水を蒸発させて冷却する。この際、相対的に温度の高いドライチャンネルの空気から熱を吸収することから、ドライチャンネルを通過する空気は湿度増加なしに最大の露点温度まで冷却できる。
以下、本発明の第２実施例による除湿冷房機を用いた除湿冷房システムの動作を図２を参照して詳細に説明する。
先ず、熱源２１０は、温水を生産して温水配管２２０に供給する。
すると、温水配管２２０と連結されて各世帯に設置された除湿冷房機２３０は、温水を供給されて空気中の湿気を除去して潜熱負荷を処理し、除湿された空気から水を蒸発させて空気温度を下げて冷房を供給する。
したがって、温水を用いて除湿冷房を行う除湿冷房機を用いて各世帯の除湿冷房を行うことができる。
以上、本発明を本発明の原理を例示するための好適な実施例と結びつけて説明して示したが、本発明は多様に変形されることができ、多様な形態を有することができる。しかし、本発明は前記の詳細な説明で言及される特別な形態に限定されず、添付された請求範囲によって定義される本発明の精神と範囲内にある全ての変形物と均等物及び代替物を含むことと理解されなければならない。
本発明は、地域暖房温水、小規模地域暖房温水、各世帯に設置されたガスまたは油ボイラの温水を除湿冷房機に提供し、単独住宅、共同住宅、ビルなどで暖房のために発生する温水を除湿冷房機に供給して冷房を行うことができる。
本発明の第１実施例による除湿冷房機を用いた除湿冷房システムの構成図である。 本発明の第２実施例による除湿冷房機を用いた除湿冷房システムの構成図である。
符号の説明
１１０ 熱源
１２０ 熱交換器
１３０ 循環ポンプ
１４０ 熱配管
１５０ ユーザ熱交換器
１６０ 除湿冷房機

Claims (6)

  1. 所定の温度の温水を生産する熱源と；
    前記熱源から生産された温水を伝達する熱交換器と；
    前記熱交換器で熱交換された温水を所定の圧力で循環させる循環ポンプと；
    前記循環ポンプと連結されて熱供給対象地域まで温水を輸送及び回収する熱配管と；
    前記熱配管と連結されて前記熱配管の温水を熱供給対象地域に伝達するユーザ熱交換器と；
    熱供給対象地域の各世帯に引き込まれ、前記ユーザ熱交換器と繋がる温水配管に連結されて各世帯に設置され、前記温水配管から供給される温水を用いて空気中の湿気を除去して潜熱負荷を処理し、除湿された空気から水を蒸発させて空気温度を下げて冷房を供給する除湿冷房機と；を含むことを特徴とする除湿冷房機を用いた除湿冷房システム。。
  2. 前記熱源は、
    熱併合発電所、暖房用ボイラ、マイクロタービン、小型ガスエンジン、小型ガスタービンよりなる群から選択されたいずれか１種であることを特徴とする請求項１に記載の除湿冷房機を用いた除湿冷房システム。
  3. 前記熱源の温水は、
    ６０〜１２０℃であることを特徴とする請求項１に記載の除湿冷房機を用いた除湿冷房システム。
  4. 各世帯に設置されて所定の温度の温水を生産する熱源と；
    前記熱源から生産された温水を輸送及び回収する温水配管と；
    前記温水配管に連結されて各世帯に設置され、前記温水配管から供給される温水を用いて空気中の湿気を除去して潜熱負荷を処理し、除湿された空気から水を蒸発させて空気温度を下げて冷房を供給する除湿冷房機と；を含むことを特徴とする除湿冷房機を用いた除湿冷房システム。
  5. 前記熱源は、
    ガスボイラ、油ボイラのどちらか一方であることを特徴とする請求項４に記載の除湿冷房機を用いた除湿冷房システム。
  6. 前記熱源の温水は、
    ６０〜１２０℃であることを特徴とする請求項４に記載の除湿冷房機を用いた除湿冷房システム。
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