KR100842374B1 - High-capacity air-conditioning system using heat-pump - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 히트펌프형 대용량 공조시스템의 개략적은 구성도,1 is a schematic configuration diagram of a heat pump type large-capacity air conditioning system according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 히트펌프형 대용량 공조시스템의 개념과 관련된 블록도이다.2 is a block diagram related to the concept of a heat pump type large-capacity air conditioning system according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10: 실외기부 10A: 실외기단위체10:
11: 히트펌프 13: 방열기11: heat pump 13: radiator
20: 실내기부 20A: 개별컨트롤러20:
21: 열교환기 23: 팽창밸브21: heat exchanger 23: expansion valve
25: 급기팬 27: 가습기25: supply fan 27: humidifier
29: 필터 30: 공기순환부29: filter 30: air circulation
31: 공기배출구 33: 공기흡입구31: air outlet 33: air intake
35: 환기팬 37: 판형 열교환기35: ventilation fan 37: plate heat exchanger
40: 총괄컨트롤러 41: 저장부40: general controller 41: storage unit
43: 수신부 45: 비교연산부43: receiver 45: comparison operator
47: 발신부 S1: 온도감지센서47: transmitter S1: temperature sensor
S2: 습도감지센서 R: 룸 S2: Humidity Sensor R: Room
본 발명은 산업시설, 교회, 극장, 쇼핑몰 등에 사용될 수 있는 히트펌프 방식의 대용량 공조시스템에 관한 것으로,The present invention relates to a heat pump type large-capacity air conditioning system that can be used in industrial facilities, churches, theaters, shopping malls, etc.
보다 상세하게는 복수의 실내기를 갖는 종래 히트펌프 공조시스템에서는 히트펌프의 특성상 하나 또는 소수의 대용량 실외기로 구성하지 못하고(상용화된 실외기의 용량 제한으로 인하여) 소용량 실외기를 다수(특히 실내기와 동수) 도입할 수밖에 없었는데,More specifically, in the conventional heat pump air conditioning system having a plurality of indoor units, due to the characteristics of the heat pump, it is not possible to configure one or a few large outdoor units (due to the limitation of capacity of commercialized outdoor units) and introduce a large number of small outdoor units (especially the same number as the indoor unit). I had to do it,
이러한 종래 공조시스템에서는 대형 룸(room)에 구비된 센서(온도 및 습도)의 감지신호에 따라 소용량 실외기들 전체가 각 실내기별 컨트롤러에 의하여 전체적으로 on/off되는 형태로 시스템이 구현되어 있어In the conventional air conditioning system, the system is implemented in such a way that the entire small-capacity outdoor units are turned on / off by the controller for each indoor unit according to the detection signals of the sensors (temperature and humidity) provided in the large room.
설정된 온도와 실제 룸 온도가 The set temperature and the actual room temperature
상기 그래프와 같이 급격한 온도 변화 과정을 거쳐 설정온도에 근접하도록 운전되고 있는 실정이어서As the graph shows, the system is operated to approach the set temperature through a rapid temperature change process.
에너지 낭비가 심하고 공조시스템에도 부하가 많이 발생하여 잔고장이나 심각한 고장, 그리고 사용연한 감소를 일으켜 온 것에 비하여Compared to the severe waste of energy and the heavy load on the air conditioning system, it has caused trouble, serious failures, and reduced service life.
본 발명은 별도의 총괄 컨트롤러를 별도로 도입함으로써 기존 공조시스템의 제어장치를 변화시키지 않고 그대로 사용할 수 있어 비용면에서 유리하고The present invention is advantageous in terms of cost because it can be used without changing the control device of the existing air conditioning system by introducing a separate general controller separately.
또 설정된 온도와 실제 룸 온도의 편차가 발생할 경우 그 온도차를 보상하기 위하여 필요한 실외기의 가동 용량에 따라 순차 제어, 즉In addition, when a deviation between the set temperature and the actual room temperature occurs, sequential control according to the operating capacity of the outdoor unit required to compensate for the temperature difference
1차적으로 총괄 컨트롤러가 개별 실내기 컨트롤러에 명령하여 작동될 실외기 수를 정하고,In general, the general controller commands individual indoor unit controllers to determine the number of outdoor units to be operated.
2차적으로 실내기의 개별컨트롤러를 통하여 팽창밸브의 개방정도를 결정하여 작동되는 개별 실외기단위체의 가동용량까지 정밀하게 조정 제어(특히 개별컨트롤러에 구비된 온도감지센서에 저항값을 부여하여 실제 감지 온도와 다른 가상의 온도가 인식되도록 하는 형태로 제어)할 수 있어,Secondly, through the individual controller of the indoor unit, the degree of opening of the expansion valve is determined to precisely control the operating capacity of the individual outdoor unit, which is operated (in particular, by giving a resistance value to the temperature sensor provided in the individual controller, Can be controlled to allow other virtual temperatures to be recognized)
설정된 온도와 실제 룸 온도가 The set temperature and the actual room temperature
상기 그래프와 같이 부드러운 곡선을 그리는 형태로 연속성을 보이면서 수렴되도록 운전될 수 있어It can be operated to converge while showing continuity in the form of drawing a smooth curve as shown in the graph
설정온도와 실제 룸 온도의 편차를 줄일 수 있고, 이에 따라 항온 유지성능이 향상됨과 동시에 실제 룸에서 활동하고 생활하는 사람들이 느끼는 쾌적함 또한 현격히 향상될 수 있으며 It is possible to reduce the deviation between the set temperature and the actual room temperature, thereby improving the constant temperature holding performance, and at the same time, the comfort of those who are active and living in the actual room.
나아가 에너지효율과 공조시스템 부하 측면에서 유리한, Furthermore, in terms of energy efficiency and air conditioning system load,
획기적인 개별 실외기단위체별 순차제어(on/off 및 실외기 가동용량 정밀제어)를 통한 항온 유지성능이 증대된 히트펌프형 공조시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a heat pump type air conditioning system with improved constant temperature holding performance through sequential control of individual outdoor unit units (precise control of on / off and outdoor unit operating capacity).
에너지 효율성 측면에서 공조시스템은 히트펌프 방식인 것이 바람직하고, 현재 법률적인 규제 또는 정부(또는 지자체) 보조금 지급이나 세제혜택을 통한 유도방향 또한 히트펌프 방식으로 흘러가고 있는 현실이다.In terms of energy efficiency, the air conditioning system is preferably a heat pump method, and the direction of induction through legal regulation or government (or local government) subsidies or tax benefits is also flowing to the heat pump method.
한편, 복수의 실외기와 복수의 실내기를 도입하여 산업시설, 교회, 극장, 쇼핑몰 등에 사용될 수 있는 대용량 공조시스템과 관련된 종래 기술로는 (주)에스.에이.씨의 실용신안등록 제0307425호(2003.03.03) 『멀티형 가스히트펌프 공기조화 시스템』이 있으나,Meanwhile, as a related art related to a large-capacity air conditioning system that can be used in industrial facilities, churches, theaters, shopping malls, etc. by introducing a plurality of outdoor units and a plurality of indoor units, Utility Model Registration No. 0307425 (2003.03, 2003) .03) "Multi-type gas heat pump air conditioning system"
상기 등록실용신안은 앞서 언급한 바와 같이 복수의 실내기와 이와 동수(同數)를 갖는 히트펌프 공조시스템이기는 하지만 실외기들 전체가 각 실내기별 컨트롤러에 의하여 전체적으로 on/off되는 형태여서 에너지 절약 측면, 온도조절의 연속성 및 정밀성 측면, 그리고 시스템 내구성, 안전성과 안정성면에서 불리하다.As mentioned above, although the registered utility model is a heat pump air conditioning system having a plurality of indoor units and the same number as described above, the entire outdoor units are turned on / off by the controllers for each indoor unit, thereby saving energy and temperature. It is disadvantageous in terms of continuity and precision of regulation and in terms of system durability, safety and stability.
그 외 삼성전자주식회사의 특허등록 제0667295호(2007.01.04) 『멀티형 공기조화기의 그 제어방법』이 있으나In addition, there is a patent registration of Samsung Electronics Co., Ltd. No. 0667295 (2007.01.04) `` The control method of a multi-type air conditioner ''
복수의 실외기가 다수의 실내기에 공통배관을 통하여 연결되어 실외기는 가변능력압축기와 듀티제어신호를 발하는 실외제어부를 구비하고 있으며, 실외제어부와 실외제어부는 상호 교신하여 운전요구된 실외기가 동일한 로딩/언로딩 주기 및 시간으로 통일된 운전을 수행하도록 용량제어에 필요한 로딩듀티를 공유하는 형태여서,A plurality of outdoor units are connected to a plurality of indoor units through a common pipe, and the outdoor unit includes an outdoor control unit for generating a variable capacity compressor and a duty control signal. The outdoor control unit and the outdoor control unit communicate with each other to allow the same outdoor unit to be loaded / unloaded. Since it is a form of sharing the loading duty required for capacity control to perform the unified operation in the loading cycle and time,
본 발명의 개념 및 구성과는 차이를 갖는다.It differs from the concept and structure of this invention.
본 발명은 종래 복수의 실내기와 복수의 실외기를 갖는 공조시스템, 특히 히트펌프 공조시스템에 비하여 각 실내기의 개별컨트롤러 외에 별도의 총괄컨트롤러를 도입하고,The present invention introduces a separate overall controller in addition to the individual controller of each indoor unit, compared to the conventional air conditioning system having a plurality of indoor units and a plurality of outdoor units, in particular heat pump air conditioning system,
상기 총괄컨트롤러를 통하여 설정된 온도와 실제 룸 온도의 편차가 발생할 경우 그 온도차를 보상하기 위하여 필요한 실외기의 가동 용량에 따라 1차적으로 총괄 컨트롤러가 개별 실내기 컨트롤러에 명령하여 작동될 실외기 수를 정하고, 2차적으로 실내기의 개별컨트롤러를 통하여 팽창밸브의 개방정도를 결정하여 작동되는 개별 실외기단위체의 가동용량까지 정밀하게 조정 제어하므로 설정된 온도와 실제 룸 온도가 부드러운 곡선을 그리는 형태로 연속성을 보이면서 수렴되도록 운전될 수 있어 설정온도와 실제 룸 온도의 편차를 줄일 수 있고 항온 유지성능이 향상됨과 동시에 실제 룸에서 활동하고 생활하는 사람들이 느끼는 쾌적함 또한 현격히 향상될 수 있으며 나아가 에너지효율과 공조시스템 부하 측면에서 유리하고, 특히 총괄컨트롤러를 별도로 도입함으로써 기존 공조시스템의 제어장치를 변화시키지 않고 그대로 사용할 수 있어 비용면에서 유리하여 획기적인 개별 실외기단위체별 on/off 및 실외기 가동용량 정밀제어를 통한 항온 유지성능이 증대된 히트펌프형 공조시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.When the deviation between the temperature set by the general controller and the actual room temperature occurs, the general controller first commands the individual indoor unit controller according to the capacity of the outdoor unit required to compensate for the temperature difference, and determines the number of outdoor units to be operated. By precisely controlling the opening capacity of the individual outdoor unit by operating the individual controller of the indoor unit and determining the opening degree of the expansion valve, the set temperature and the actual room temperature can be operated to converge while showing continuity in the form of a smooth curve. It is possible to reduce the deviation between the set temperature and the actual room temperature, improve the constant temperature holding performance, and at the same time improve the comfort of people living and living in the room, and furthermore, in terms of energy efficiency and air conditioning system load, General controller As it is introduced separately, it can be used without changing the control system of the existing air conditioning system, which is advantageous in terms of cost, and it is a heat pump type air conditioning system that has improved constant temperature keeping performance through on / off and precise control of outdoor unit operation capacity. It aims to provide.
또 본 발명은 가습기능과, 환기기능, 환기시 외기와 실내공기의 열교환을 통한 에너지 낭비 방지, 정밀 온도제어를 통한 제습기능, 그 외 비상시 안정기능을 도입한 히트펌프형 공조시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.In another aspect, the present invention is to provide a heat pump type air conditioning system incorporating a humidification function, ventilation function, prevention of energy waste through heat exchange between outdoor air and indoor air during ventilation, dehumidification function through precise temperature control, and other safety functions in case of emergency. The purpose.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 히트펌프형 대용량 공조시스템은Heat pump type large-capacity air conditioning system according to the present invention to achieve the above object
구동원에 의하여 가동되는 히트펌프에 의하여 열매체를 공급하고 회수하는 다수의 실외기단위체들를 포함하는 실외기부;An outdoor unit including a plurality of outdoor unit units for supplying and recovering a heat medium by a heat pump operated by a driving source;
상기 실외기부의 실외기단위체와 각각의 배관을 통하여 연결되는 다수의 열교환기들, 상기 각 열교환기와 상기 실외기단위체를 연결하는 팽창밸브, 급기팬, 상기 팽창밸브를 제어하는 개별컨트롤러를 포함하는 실내기부;An indoor unit including a plurality of heat exchangers connected to the outdoor unit of the outdoor unit through respective pipes, an expansion valve connecting each of the heat exchangers and the outdoor unit, an air supply fan, and an individual controller to control the expansion valve;
상기 실내기부의 열교환기에서 열교환된 공기를 룸(room)에 공급하도록 구비된 공기배출구를 포함하는 공기순환부; 및An air circulation unit including an air outlet provided to supply air exchanged with heat from the heat exchanger of the indoor unit to a room; And
상기 룸에 구비된 온도감지센서에 의하여 감지된 실제 룸온도와 설정온도 차이가 발생될 경우 상승 또는 하강시킬 온도에 해당하는 열량에 따라 가동될 상기 실외기부의 실외기단위체들을 순차 제어하기 위하여 상기 실내기부의 개별컨트롤러에 주(主)신호를 인가하는 총괄컨트롤러;In order to sequentially control the outdoor unit units of the outdoor unit to be operated according to the amount of heat corresponding to the temperature to be raised or lowered when a difference between the actual room temperature and the set temperature detected by the temperature sensor provided in the room occurs. A general controller for applying a main signal to the individual controller;
를 포함하여 이루어진다.It is made, including.
또 본 발명에 따른 히트펌프형 대용량 공조시스템은 상기 총괄컨트롤러가 주(主)신호가 인가된 상기 실외기단위체 전부 또는 일부의 가동용량을 지정하기 위하여 상기 실내기부의 개별컨트롤러에 부(副)신호를 인가하며,In addition, in the heat pump type large-capacity air conditioning system according to the present invention, the general controller sends a negative signal to the individual controller of the indoor unit in order to designate the operating capacity of all or part of the outdoor unit, to which the main signal is applied. Licensed,
나아가 상기 총괄컨트롤러의 부신호가 상기 실내기부의 개별컨트롤러에 구비된 온도감지센서에 저항값을 부여하여 실제 온도와 다른 가상 온도가 인식되도록 하는 방식인 것이 바람직하다.Further, it is preferable that the sub-signals of the general controller impart a resistance value to the temperature sensor provided in the individual controller of the indoor unit so that a virtual temperature different from the actual temperature is recognized.
또 본 발명에 따른 히트펌프형 대용량 공조시스템은 상기 총괄컨트롤러는 설 정온도와 실제 룸온도의 온도차가 1차 기준값을 넘을 경우, 상기 개별컨트롤러들에 의하여 가동되는 실외기단위체들에 의하여 승하강될 룸온도와 관련된 2차 기준값은 상기 1차 기준값 이상인 것이 바람직하다.In addition, in the heat pump type large-capacity air conditioning system according to the present invention, when the overall controller has a temperature difference between a set temperature and an actual room temperature exceeding a primary reference value, the room temperature to be raised and lowered by the outdoor unit units operated by the individual controllers. It is preferred that the secondary reference value associated with is greater than or equal to the primary reference value.
또 본 발명에 따른 히트펌프형 대용량 공조시스템은 상기 공기순환부가 상기 룸에 구비된 공기흡입구와, 상기 공기흡입구와 연결된 환기팬을 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the heat pump type large-capacity air conditioning system according to the present invention preferably further includes an air intake port provided with the air circulation unit in the room and a ventilation fan connected to the air intake port.
또 본 발명에 따른 히트펌프형 대용량 공조시스템은 상기 공기순환부의 공기흡입구에서 배출되는 실내공기는 열교환기를 통과하면서 상기 실내기부의 급기팬을 통하여 열교환기로 유입되는 외기와 열교환 후 배출되는 것이 바람직하다.In addition, in the heat pump type large-capacity air conditioning system according to the present invention, the indoor air discharged from the air inlet of the air circulation unit is preferably discharged after heat exchange with the outside air introduced into the heat exchanger through the air supply fan of the indoor unit while passing through the heat exchanger.
또 본 발명에 따른 히트펌프형 대용량 공조시스템은 상기 실내기부가 가습기를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the heat pump type large-capacity air conditioning system according to the present invention, it is preferable that the indoor base portion further comprises a humidifier.
또 본 발명에 따른 히트펌프형 대용량 공조시스템은 상기 실내기부가 상기 급기팬에 의하여 흡입되는 외기를 위한 필터를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the heat pump type large-capacity air conditioning system according to the present invention further includes a filter for external air in which the indoor unit is sucked by the air supply fan.
또 본 발명에 따른 히트펌프형 대용량 공조시스템은 상기 총괄컨트롤러가 상기 룸에 구비된 습도감지센서에서 측정된 실제 룸습도가 설정 습도 값 보다 더 높 을 경우, 상기 개별컨트롤러에 신호를 인가하여 실외기단위체들에 의하여 온도를 기준온도만큼 상승시켜 제습기능을 구현하는 것이 바람직하다.In addition, the heat pump type large-capacity air conditioning system according to the present invention applies the signal to the individual controller when the overall controller measured by the humidity sensor provided in the room is higher than the set humidity value. It is preferable to implement a dehumidification function by raising the temperature by a reference temperature by these.
또 본 발명에 따른 히트펌프형 대용량 공조시스템에서 상기 총괄컨트롤러는 상기 개별컨트롤러와의 교신이 기준시간 동안 이루어지지 않을 경우, 상기 실외기부 개별 실외기단위체의 작동을 정지시키고, 경보신호를 발하는 것이 바람직하다.In the heat pump type large-capacity air conditioning system according to the present invention, when the overall controller does not communicate with the individual controller for a reference time, it is preferable to stop the operation of the outdoor unit individual outdoor unit and issue an alarm signal. .
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.In each of the drawings, the same reference numerals, in particular, the tens and ones digits, or the same digits, tens, ones, and alphabets refer to members having the same function, and unless otherwise specified, each reference in the drawings. The member referred to may be regarded as a member conforming to these criteria.
각 도면에서 점선은 실내기부(20)의 개별컨트롤러(20A)에 의한 제어관계를 나타내고,In each figure, the dotted line shows the control relationship by the
이점쇄선은 총괄컨트롤러(40)에 의한 제어관계를 나타내고,The dashed line indicates the control relationship by the
일점쇄선은 열매체와 실내공기 및 외기의 흐름을 나타낸다.The dashed-dotted line shows the flow of the heat medium, indoor air, and outside air.
도 1 및 도 2에서, 본 발명에 따른 실외기부(10)는 복수의 개별 실외기단위체(10A)로 이루어지며, 1 and 2, the
각 단위체(10A)는 모터(EHP의 경우) 또는 엔진(GHP의 경우)과 같은 구동원( 미(未)도시됨)에 의하여 가동되는 히트펌프(11)에 의해 열매체가 강제 순환되고, 방열기(13)에서 열매체가 열교환되도록 되어 있다.In each
또 상기 실내기부(20)는 복수, 특히 상기 실외기단위체(10A)와 동수(同數)의 열교환기(21)가 개별 배관(미(未)지칭됨)에 의하여 각각 연결되어 있으며,In addition, the
상기 각 열교환기(21)와 상기 실외기단위체를 연결하는 팽창밸브(23), 급기팬(25)을 포함하고, An
상기 팽창밸브는 특히 개별컨트롤러(Individual Controller)(20A)에 의하여 on/off 등과 가동용량(특히 실외기의 가동용량)이 조절되도록 되어 있다.In particular, the expansion valve is configured to control on / off and movable capacity (particularly, an outdoor unit's movable capacity) by an
또 상기 실내기부(20)는 습도조절을 위하여 열교환되는 외기가 가습기(27)를 거친 후 열교환되며, 또 가습기로 유입되는 외기는 별도의 필터(29)를 거쳐 여과되도록 되어 있다.In addition, the
그러나 룸 유입 공기 여과를 위한 필터의 배열 위치는 However, the arrangement of the filters for filtration of room inlet air
후술하는 바와 같이 룸(R)의 공기순환부(30) 중 환기를 위하여 환기팬(35)에 의하여 외부로 배출되는 냉(하절기) 또는 온(동절기) 실내공기가 별도의 열교환기(37)에서 상기 급기팬(25)에 의하여 룸으로 유입될 외기와 열교환되는 것이 에너지 절감면에서 유리하므로As will be described later, the cold (summer) or warm (winter) indoor air discharged to the outside by the
별도의 필터가 상기 열교환기(37) 전방에 구비되고, 필요에 따라 상기 가습기 전방에 배열된 필터는 생략될 수 있다.A separate filter is provided in front of the
상기 급기팬(25)과 상기 가습기(27)는 개별콘트롤러(20a)에 의하여 제어될 수도 있으나, 비상시 전체전인 공조싯템 제어를 위하여 후술하는 총괄콘트롤러(40)에 의하여 제어되는 것이 보다 바람직하다.The
상기 실내기부(20)의 열교환기(21)에서 냉각(하절기) 또는 가열(동절기)된 외기는 상기 룸(R), 특히 천장에 구비된 공기배출구(31)를 통하여 급기되고, Outside air cooled (summer) or heated (winter) in the
환기시스템을 구성할 경우에는 환기팬(35)에 의하여 흡입되는 실내 공기는 공기흡입구(33), 특히 상기 배출구(31)에서 떨어져 있어 드나드는 공기가 뒤섞여 미쳐 냉기 또는 온기가 전달될 새 없이 배출되는 것을 방지하기 위하여In the case of constituting the ventilation system, the indoor air sucked by the
상기 배출구에서 먼, 그래서 룸(R) 하부에 구비된 공기흡입구(33)를 통하여 배출되며,Far from the outlet, so is discharged through the
앞서 설명한 바와 같이 열교환기(37)에서 냉기 또는 온기를 외기에 전달되어,As described above, the cold or warm air is transferred to the outside air in the
전체적으로 공기순환부(30)를 구성한다.In general, the
다음으로 본 발명의 핵심을 이루는 총괄컨트롤러(Multiple Controller)는 상기 룸(R)에 구비된 온도감지센서(S1)에 의하여 감지된 실제 룸온도와 설정온도 차이가 발생될 경우 상승 또는 하강시킬 온도에 해당하는 열량에 따라 가동될 상기 실외기부(10)의 실외기단위체(10A)를 순차제어하게 된다.Next, a multiple controller that forms the core of the present invention has a temperature to be raised or lowered when a difference between the actual room temperature and the set temperature detected by the temperature sensor S1 provided in the room R occurs. The
즉, 상기 총괄컨트롤러(40)는 상기 실외기단위체(10a)별로 on/off를 결정하기 위하여 상기 실내기부(20)의 개별컨트롤러(20A)에 주(主)신호를 인가하고, That is, the
또 가동 주(主)신호가 인가된 상기 실외기단위체(10A) 전부 또는 일부의 가동용량을 지정(개별 저항값의 지정 인가 방식으로 가능)하기 위하여 상기 실내기부(20)의 개별컨트롤러(20A)의 부(副)신호를 인가하게 된다.In addition, in order to designate the movable capacity of all or part of the
특히 상기 총괄컨트롤러(40)의 부신호는 상기 실내기부의 개별컨트롤러에 구비된 온도감지센서에 저항값을 부여하여 실제 온도와 다른 가상 온도가 인식되도록 하는 방식으로 할 경우, 기존에 사용되어 온 복수의 실외기와 동수의 실내기가 구비된 공기조화시스템의 제어관계를 변형하지 않아도 되므로 시공 및 제어가 유리하며, 오류 발생도 없게 되므로 바람직하다.In particular, the sub-signals of the
상기 총괄콘트롤러(40)는 기본적으로 마이콤으로 이루어질 것이며, 기준값 등이 저장된 저장부(41), 외부 신호를 받는 수신부(43), 수신부의 신호값을 저장부의 기준값과 비교 판단하는 비교연산부(45), 그리고 적절한 명령을 인가하는 발신부(47)로 이루어진다.The
상기 총괄콘트롤러(40)는 세팅된 설정온도와 온도감지센서(S1)에서 판독된 실제 룸온도의 온도차가 1차 기준값(예: 0.5℃)을 넘을 경우, 상기 개별컨트롤러(20A)들에 의하여 가동되는 실외기단위체(10A)들에 의하여 승하강될 룸온도와 관련된 2차 기준값은 상기 1차 기준값 이상(예: 1℃)인 것이 설정온도에 가장 근접한 온도로 실제 실내 온도가 수렴 유지되도록 하는데 적합하다.The
또 습도조절기능의 도입으로 상기 총괄콘트롤러(40)는 상기 룸(R)에 구비된 습도감지센서(S2)로부터 습도정보를 수신 받으며, In addition, the introduction of the humidity control function, the
특히 하절기에 입력된 설정습도값 보다 실제 룸습도가 더 높을 경우, 상기 개별컨트롤러(20A)에 신호를 인가하여 실외기단위체들에 의하여 온도를 기준온도(예: 1℃)만큼 상승시켜 제습기능을 구현한다.In particular, when the actual room humidity is higher than the set humidity value input during the summer, a signal is applied to the
또 상기 총괄콘트롤러의 제습운전은 실제 습도와 설정 습도의 차이가 저장된 기준값(상대습도 1%) 보다 높을 경우에 시작되며,In addition, the dehumidification operation of the overall controller starts when the difference between the actual humidity and the set humidity is higher than the stored reference value (relative humidity 1%),
아울러 설정온도값 보다 실제 룸온도 보다 낮을 경우에만 제습운전이 이루어지도록 하여 불필요한 제습운전으로 룸의 온도 유지조건이 깨지거나 쾌적함이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.In addition, the dehumidification operation is performed only when the actual room temperature is lower than the set temperature value, thereby preventing the temperature holding condition of the room from being broken or the comfort falling by unnecessary dehumidification operation.
또 동절기 난방운전시에는 상기 총괄콘트롤러(40)는 설정온도와 실제 룸 온도를 비교하여 온도차 기준값(예: 0.5℃) 당 상기 개별콘트롤러(20A)를 통하여 룸 온도를 기준온도(예: 1℃)만큼 상승(즉, 히트펌프의 온도를 기준온도(예: -1℃) 만큼 감소시킴)시키는 방식으로 난방을 구현할 수 있고,In addition, during the winter heating operation, the
습도조절을 위해서 냉방단계를 제로로 하여 제습동작을 제어할 수 있다.Dehumidification can be controlled by setting the cooling stage to zero for controlling humidity.
한편, 동절기 히트펌프 시스템 중 GHP의 경우에는 엔진 냉각수를 통하여 열매체를 승온시키므로 일반적으로 제상운전이 불필요하지만,On the other hand, in the case of the GHP of the winter heat pump system, the heating medium is heated by the engine coolant, so defrosting operation is generally unnecessary.
EHP 시스템에서는 제상운전이 필요한데, 이 경우 룸으로 찬 공기가 유입되는 문제는 사용자들의 큰 불만 사항에 해당한다.The EHP system requires defrosting, in which case the problem of cold air entering the room is a big complaint from users.
그러나 본 발명에 따른 히트펌프형 대용량 공조시스템에 기반하여 EHP 시스템을 구현할 경우에는, 제상운전시에도 총괄콘트롤러에 의한 개별콘트롤러별 순차 제어, 즉 각 팽창밸브의 개별 제어에 의하여 일부 실외기단위체는 정상운전을 하고 일부 실외기단위체는 제상운전을 할 수 있으므로 찬바람이 실내로 유입되는 문제를 방지할 수 있다.However, in the case of implementing the EHP system based on the heat pump type large-capacity air conditioning system according to the present invention, even during the defrosting operation, some outdoor unit units are normally operated by sequential control by individual controllers, that is, by individual control of each expansion valve. And some outdoor unit can defrost operation can prevent the problem of cold wind flowing into the room.
아울러 안전기능의 강화를 위하여 상기 총괄컨트롤러(40)는 상기 개별컨트롤러(20A)와의 교신이 기준시간(예: 5초) 동안 이루어지지 않을 경우, 상기 실외기부(20) 개별실외기단위체(20A)의 작동을 모두 정지시키고, 경보신호(소리 및/또는 발광)를 발할 수 있으며, 특히 지능형 빌딩 시스템의 완벽구현을 위하여 건물 중앙제어부와 연결되어 소방방제 분야와 연계되도록 할 수 있다.In addition, in order to enhance the safety function, when the
이후 통신라인이 복구될 경우에는 데이터를 추출하여 실외기단위체(20A)의 출력을 on시키고 정상적인 하절기 또는 동절기 운전을 실행한다.Then, when the communication line is restored, the data is extracted, the output of the
이러한 비상시 시스템 통제기능이 총괄컨트롤러(40)에 완비되기 위해서는 상기 실내기부의 급기팬(25)과 가습기(27)는 상기 총괄컨트롤러(40)에 의하여 제어되는 것이 바람직하다. In order to provide such a system control function in the
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 히트펌프형 대용량 공조시스템은 각 실내기의 개별컨트롤러 외에 별도의 총괄컨트롤러를 도입하여 복수의 실내기와 복수(특히, 실내기와 동수)의 실외기를 갖는 공조시스템을 구성하여 상기 총괄컨트롤러를 통하여 설정된 온도와 실제 룸 온도의 편차가 발생할 경우 그 온도차를 보 상하기 위하여 필요한 실외기의 가동 용량에 따라 1차적으로 총괄 컨트롤러가 개별 실내기 컨트롤러에 명령하여 작동될 실외기 수를 정하고, 2차적으로 실내기의 개별컨트롤러를 통하여 팽창밸브의 개방정도를 결정하여 작동되는 개별 실외기단위체의 가동용량까지 정밀하게 조정 제어하므로 설정된 온도와 실제 룸 온도가 부드러운 곡선을 그리는 형태로 연속성을 보이면서 수렴되도록 운전될 수 있어 설정온도와 실제 룸 온도의 편차를 줄일 수 있고 항온 유지성능이 향상됨과 동시에 실제 룸에서 활동하고 생활하는 사람들이 느끼는 쾌적함 또한 현격히 향상될 수 있으며 나아가 에너지효율과 공조시스템 부하 측면에서 유리하고, 특히 총괄컨트롤러를 별도로 도입함으로써 기존 공조시스템의 제어장치를 변화시키지 않고 그대로 사용할 수 있어 비용면에서 유리하여 획기적인 개별 실외기단위체별 on/off 및 실외기 가동용량 정밀제어를 통한 항온 유지성능이 증대될 수 있고, 나아가 가습기능과, 환기기능, 환기시 외기와 실내공기의 열교환을 통한 에너지 낭비 방지, 정밀 온도제어를 통한 제습기능, 그 외 비상시 안정기능을 도입한 히트펌프형 공조시스템을 제공할 수 있다.As described above, the heat pump type large-capacity air conditioning system according to the present invention introduces a separate general controller in addition to the individual controller of each indoor unit to form an air conditioning system having a plurality of indoor units and a plurality of outdoor units (especially the same number of indoor units). When the deviation between the temperature set by the general controller and the actual room temperature occurs, the overall controller first commands the individual indoor unit controller according to the capacity of the outdoor unit required to compensate for the temperature difference, and determines the number of outdoor units to be operated. By precisely controlling the opening capacity of the individual outdoor unit by operating the individual controller of the indoor unit and determining the opening degree of the expansion valve, the set temperature and the actual room temperature can be operated to converge while showing continuity in the form of a smooth curve. There is set temperature and actual room on Can improve the temperature stability, and at the same time improve the comfort of people who live and live in the room. Furthermore, it is advantageous in terms of energy efficiency and air conditioning system load. It can be used as it is without changing the control system of the air conditioning system, which is advantageous in terms of cost, and thus the constant temperature holding performance can be increased through on / off of each individual outdoor unit unit and precise control of the operating capacity of the outdoor unit, and furthermore, a humidification function and a ventilation function. It can provide heat pump type air-conditioning system that introduces energy saving prevention through heat exchange between outdoor air and indoor air during ventilation, dehumidification function through precise temperature control, and stable function in case of emergency.
이상의 설명에서 공조시스템, 히트펌프(GHP 및 EHP), 습도조절 등과 관련된 통상의 공지된 기술을 생략되어 있으나, 당업자라면 이를 당연히 추측 및 추론할 수 있을 것이다.In the above description, the conventional well-known techniques related to the air conditioning system, the heat pumps (GHP and EHP), the humidity control, etc. are omitted, but those skilled in the art will naturally be able to infer and deduce them.
이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 구성을 공기 및 열매체 흐름을 갖는 공조시스템을 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.In the above description of the present invention with reference to the accompanying drawings, a specific configuration of the air conditioning system having air and heat medium flow, but the present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, such modifications and changes are the present invention It should be interpreted as falling within the protection scope of.
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