KR100931705B1 - Geothermal air-conditioning system of group living facilities - Google Patents

Geothermal air-conditioning system of group living facilities Download PDF

Info

Publication number
KR100931705B1
KR100931705B1 KR1020090034667A KR20090034667A KR100931705B1 KR 100931705 B1 KR100931705 B1 KR 100931705B1 KR 1020090034667 A KR1020090034667 A KR 1020090034667A KR 20090034667 A KR20090034667 A KR 20090034667A KR 100931705 B1 KR100931705 B1 KR 100931705B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
generation
cold water
heat
unit
air
Prior art date
Application number
KR1020090034667A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김승엽
김원태
유승윤
나상민
박시삼
이건중
Original Assignee
지에스네오텍 주식회사
지에스건설 주식회사
(주)티이엔
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 지에스네오텍 주식회사, 지에스건설 주식회사, (주)티이엔 filed Critical 지에스네오텍 주식회사
Priority to KR1020090034667A priority Critical patent/KR100931705B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100931705B1 publication Critical patent/KR100931705B1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0046Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater using natural energy, e.g. solar energy, energy from the ground
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F12/00Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening
    • F24F12/001Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air
    • F24F12/002Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air using an intermediate heat-transfer fluid
    • F24F12/003Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air using an intermediate heat-transfer fluid using a heat pump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/02Ducting arrangements
    • F24F13/0281Multilayer duct
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/40Geothermal heat-pumps
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/10Geothermal energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

PURPOSE: A cooling and heating system for housing facilities using terrestrial heat is provided to use terrestrial heat for cooling-and-heating of the housing facilities using a geothermal heat exchanger, an air handling unit, and a heat pump unit. CONSTITUTION: A cooling and heating system(10) for housing facilities using terrestrial heat comprises a geothermal exchanger(100), a plurality of air handling units(200), a heat pump unit(300), and a controller. The geothermal exchanger absorbs geothermal exchanger and emits the heat to the underground. The air handling unit is arranged at each house and controls the indoor temperature of each house. The heat pump unit is connected to the geothermal exchanger and a plurality of air handling units through pipes and transfers the heating source of the high temperature to low temperature or transfers the heating source of the low temperature to the high temperature. The controller controls the operation degree of the heat pump unit.

Description

지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템{Geothermal air-conditioning system of group living facilities}Geothermal air-conditioning system of group living facilities

본 발명은 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 집단거주시설의 냉난방을 위해 지열을 이용할 수 있으며, 에어 핸들링 유닛의 설치 위치를 다양하게 변경할 수 있을 뿐만 아니라, 집단거주시설의 냉난방시스템의 효율을 실질적으로 향상시킬 수 있는 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling and heating system for a group residential facility using geothermal heat, and more particularly, geothermal heat can be used for cooling and heating of a group residential facility, and the installation location of the air handling unit can be changed in various ways, as well. The present invention relates to a heating and cooling system for a group residential facility using geothermal heat, which can substantially improve the efficiency of a facility's air conditioning system.

일반적으로 공조시스템은 사무실 또는 주택 등과 같은 실내 공간의 공기를 냉방하거나 난방하여 실내공간이 쾌적하게 유지되도록 하는 시스템으로, 압축-응축-팽창-증발로 이루어지는 일련의 냉매 사이클을 구성하게 된다.In general, the air conditioning system is a system for cooling or heating air in an indoor space, such as an office or a house, to keep the indoor space comfortable, and constitute a series of refrigerant cycles including compression, condensation, expansion, and evaporation.

하지만, 기존 집단주거시설에 설치되었던 냉방시스템인 에어컨디셔너 시스템은, 라인의 길이가 길고, 전체 자동제어 시스템을 적용하기 어려우며, 에너지 소비가 많은 문제점이 있다.However, the air conditioner system, which is a cooling system installed in the existing group residential facilities, has a long line length, it is difficult to apply the entire automatic control system, and has a lot of energy consumption.

이러한 문제점을 고려하여 최근에는 에너지의 효율적 이용과 생태계 보호 등을 이유로 지열을 이용한 공조시스템 개발에 많은 관심이 집중되고 있는데, 이러한 지열을 이용한 공조시스템은 공해가 없을 뿐만 아니라 계속적인 자연 충전이 가능하므로 현재 많은 연구 개발이 진행되고 있는 추세이다.In consideration of these problems, much attention has recently been focused on the development of an air conditioning system using geothermal energy for the efficient use of energy and ecosystem protection. At present, a lot of research and development is in progress.

하지만, 현재 지열을 이용한 공조시스템은, 사무실 또는 비닐하우스 등과 같이 소규모 시설에만 적용되고 있으며, 아파트 또는 오피스텔 등의 집단거주시설에는 아직 적용된 바가 없는 실정이다.However, geothermal air conditioning systems are currently applied only to small facilities such as offices or vinyl houses, and have not yet been applied to group residential facilities such as apartments or officetels.

따라서, 지열을 이용한 집단거주시설의 공조시스템에 대한 연구개발이 강력히 요구되고 있다.Therefore, there is a strong demand for research and development on the air conditioning system of group residential facilities using geothermal heat.

본 발명의 목적은, 집단거주시설의 냉난방을 위해 지열을 이용할 수 있으며, 에어 핸들링 유닛의 설치 위치를 다양하게 변경할 수 있을 뿐만 아니라, 집단거주시설의 냉난방시스템의 효율을 실질적으로 향상시킬 수 있는 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention, geothermal heat can be used for heating and cooling of residential facilities, not only can change the installation position of the air handling unit in various ways, but also can improve the efficiency of the heating and cooling system of the collective housing facilities geothermal It is to provide a heating and cooling system for group residential facilities.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 지열을 흡수하거나 지중으로 열을 방출하는 지열교환기; 집단거주시설의 세대별로 마련되며 각 세대의 실내온도를 조절하기 위해 각 세대에 각각 배치되는 다수의 에어 핸들링 유닛; 및 상기 지열교환기 및 상기 다수의 에어 핸들링 유닛에 배관으로 연결되며, 고온의 열원을 저온으로 전달하거나 저온의 열원을 고온으로 전달하는 히트펌프유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템에 의하여 달성된다.The object is, according to the present invention, a geothermal heat exchanger for absorbing geothermal heat or releasing heat into the ground; A plurality of air handling units provided for each generation of the group residential facilities and disposed in each generation to adjust the indoor temperature of each generation; And a heat pump unit connected to the geothermal heat exchanger and the plurality of air handling units by a pipe and transferring a high temperature heat source to a low temperature or a low temperature heat source to a high temperature. Achieved by the system.

상기 에어 핸들링 유닛은, 상기 히트펌프유닛과의 열교환을 통해 주변 공기를 가열시키거나 냉각시키는 열교환부; 및 상기 열교환부의 일측에 마련되어 상기 열교환부를 통해 가열되거나 냉각된 공기를 세대별 각 실로 송풍하는 송풍부를 포함할 수 있다.The air handling unit may include a heat exchanger configured to heat or cool ambient air through heat exchange with the heat pump unit; And a blower provided at one side of the heat exchanger to blow air heated or cooled through the heat exchanger to each chamber for each generation.

상기 에어 핸들링 유닛은, 상기 열교환부의 타측에 마련되어 상기 에어 핸들링 유닛 내부의 공기를 혼합하는 혼합부를 더 포함할 수 있다.The air handling unit may further include a mixing unit provided at the other side of the heat exchange unit to mix air in the air handling unit.

상기 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템은, 상기 에어 핸들링 유닛의 일측에 결합되어 상기 송풍부를 통해 생성된 바람을 세대별 각 실로 전달하는 토출덕트; 상기 에어 핸들링 유닛의 타측에 결합되어 세대별 각 실로부터 흡입되는 공기를 상기 다수의 에어 핸들링 유닛 측으로 전달하는 흡입덕트; 및 상기 혼합부에 인접하도록 상기 에어 핸들링 유닛에 결합되어 외부의 공기를 상기 에어 핸들링 유닛 측으로 전달하는 외부공기 유입덕트를 더 포함할 수 있다.The air-conditioning system for a group residential facility using the geothermal heat, the discharge duct is coupled to one side of the air handling unit for delivering the wind generated through the blower to each chamber for each generation; A suction duct coupled to the other side of the air handling unit to transfer air sucked from each chamber for each generation to the plurality of air handling units; And an external air inlet duct coupled to the air handling unit adjacent to the mixing unit to transfer external air to the air handling unit.

상기 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템은, 상기 흡입덕트의 일측에 결합되어 상기 흡입덕트를 따라 순환하는 공기의 일부를 외부로 배출하는 내부공기 배출덕트를 더 포함할 수 있다.The district heating and cooling system using the geothermal heat may further include an internal air discharge duct coupled to one side of the suction duct to discharge a part of air circulated along the suction duct to the outside.

상기 토출덕트 일부분 및 상기 흡입덕트의 일부분은 각각 집단거주시설의 복수 개의 층 중 어느 한 층의 천정과 상기 어느 한 층의 위 층의 바닥벽 사이에 배치될 수 있다.A portion of the discharge duct and a portion of the suction duct may be disposed between the ceiling of any one of the plurality of floors of the collective residence facility and the bottom wall of the upper one of the one floor.

상기 히트펌프유닛은, 집단거주시설의 냉난방을 위한 기계실에 마련되는 중앙식 히트펌프유닛일 수 있다.The heat pump unit may be a central heat pump unit provided in a machine room for cooling and heating a group residential facility.

상기 배관은, 상기 지열교환기와 상기 중앙식 히트펌프유닛 사이에 마련되는 지열공급배관; 및 상기 중앙식 히트펌프유닛과 상기 에어 핸들링 유닛 사이에 마련되는 세대온도조절배관을 포함하며, 상기 지열교환기 및 상기 중앙식 히트펌프유닛은 상기 지열공급배관을 따라 흐르는 2차 냉매를 통해 상호 열교환을 하고, 상기 중앙식 히트펌프유닛과 상기 에어 핸들링 유닛은 상기 세대온도조절배관을 따라 흐르는 냉수를 통해 상호 열교환을 할 수 있다.The pipe, the geothermal heat supply pipe provided between the geothermal heat exchanger and the central heat pump unit; And a generation temperature control pipe provided between the central heat pump unit and the air handling unit, wherein the geothermal heat exchanger and the central heat pump unit exchange heat with each other through a secondary refrigerant flowing along the geothermal heat supply pipe. The central heat pump unit and the air handling unit may mutually exchange heat through cold water flowing along the generation temperature control pipe.

상기 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템은, 집단거주시설의 전체 세대 냉수 사용량에 기초하여 상기 중앙식 히트펌프유닛의 가동정도를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.The district heating and cooling system using the geothermal heat may further include a control unit for controlling the operation degree of the central heat pump unit based on the total generation of cold water consumption of the group residential facility.

상기 제어부는, 각 세대의 실내 희망온도와 실외 온도의 차이가 적은 경우 상기 에어 핸들링 유닛에 최소한의 냉수가 흐르도록 제어하여, 외부 공기와 실내 공기의 치환을 통해 실내 공조환경을 조절할 수 있다.When the difference between the indoor desired temperature and the outdoor temperature of each generation is small, the controller may control the minimum cold water to flow through the air handling unit, thereby adjusting the indoor air conditioning environment by replacing the outside air with the indoor air.

상기 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템은, 상기 지열공급배관에 마련되어 상기 2차 냉매를 순환시키는 적어도 하나의 2차 냉매순환펌프를 더 포함할 수 있다.The district heating and cooling system using the geothermal heat may further include at least one secondary refrigerant circulation pump provided in the geothermal heat supply pipe to circulate the secondary refrigerant.

상기 제어부는, 집단거주시설의 전체 세대 냉수 사용량에 따른 상기 2차 냉매의 순환량에 기초하여 상기 2차 냉매순환펌프의 가동정도를 제어할 수 있다.The controller may control the degree of operation of the secondary refrigerant circulation pump based on the circulation amount of the secondary refrigerant according to the total generation of cold water used in the group residential facility.

상기 세대온도조절배관은, 상기 중앙식 히트펌프유닛의 일측으로부터 연장되는 집합냉수공급배관; 상기 집합냉수공급배관으로부터 분기되어 상기 다수의 에어 핸들링 유닛에 상기 냉수를 각각 공급하는 다수의 세대냉수공급배관; 상기 중앙식 히트펌프유닛의 타측으로부터 연장되는 집합냉수유출배관; 및 상기 집합냉수유출배관으로부터 분기되어 상기 다수의 에어 핸들링 유닛으로부터 상기 냉수가 각각 유출되는 다수의 세대냉수유출배관을 포함할 수 있다.The generation temperature control pipe, the aggregate cold water supply pipe extending from one side of the central heat pump unit; A plurality of generation cold water supply pipes branched from the collective cold water supply pipes to supply the cold water to the plurality of air handling units, respectively; An aggregate cold water discharge pipe extending from the other side of the central heat pump unit; And a plurality of generation cold water discharge pipes branched from the collective cold water discharge pipes to respectively discharge the cold water from the plurality of air handling units.

상기 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템은, 상기 집합냉수공급배관으로부터 분기되어 바닥 난방시스템배관에 연결되는 바닥난방연결배관을 더 포함할 수 있다.The heating and cooling system for a group residential facility using the geothermal heat may further include a floor heating connection pipe branched from the collective cooling water supply pipe and connected to the floor heating system pipe.

상기 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템은, 상기 집합냉수공급배관과 상기 바닥난방연결배관의 연결지점에 마련되어 상기 집합냉수공급배관에 흐르는 상기 냉수의 양을 조절하는 유량조절밸브를 더 포함할 수 있다.The cooling and heating system for a group residential facility using the geothermal heat may further include a flow control valve provided at a connection point between the collective cold water supply pipe and the floor heating connection pipe to adjust the amount of the cold water flowing through the collective cold water supply pipe. .

상기 제어부는, 집단거주시설의 전체 세대 냉수 사용량에 기초하여 상기 유량조절밸브의 오픈각도를 제어할 수 있다.The controller may control the open angle of the flow control valve based on the total generation of cold water used in the group residential facility.

상기 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템은, 상기 집합냉수공급배관에 마련되어 상기 냉수를 순환시키는 적어도 하나의 냉수순환펌프를 더 포함할 수 있다.The cooling and heating system for a group residential facility using the geothermal heat may further include at least one cold water circulation pump provided in the collective cold water supply pipe to circulate the cold water.

상기 제어부는, 집단거주시설의 전체 세대 냉수 사용량에 기초하여 상기 냉수순환펌프의 가동정도를 제어함으로써 상기 냉수의 순환량을 조절할 수 있다.The control unit may adjust the circulation amount of the cold water by controlling the degree of operation of the cold water circulation pump based on the total generation of cold water consumption of the group residential facility.

상기 히트펌프유닛은, 집단거주시설의 세대별로 마련되는 다수의 개별식 히트펌프유닛일 수 있다.The heat pump unit may be a plurality of individual heat pump units provided for each generation of the group residential facility.

상기 배관은, 상기 지열교환기와 상기 다수의 개별식 히트펌프유닛 사이에 마련되는 지열공급배관; 및 상기 다수의 개별식 히트펌프유닛과 상기 다수의 에어 핸들링 유닛 사이에 마련되는 다수의 세대온도조절배관을 포함하며, 상기 지열교환기 및 상기 다수의 개별식 히트펌프유닛은 상기 지열공급배관을 따라 흐르는 2차 냉매를 통해 상호 열교환을 하고, 상기 다수의 개별식 히트펌프유닛 및 상기 다수의 에어 핸들링 유닛은 각각 상기 다수의 세대온도조절배관을 따라 흐르는 냉수를 통해 상호 열교환을 할 수 있다.The pipe may include a geothermal heat supply pipe provided between the geothermal heat exchanger and the plurality of individual heat pump units; And a plurality of generation temperature regulating pipes provided between the plurality of individual heat pump units and the plurality of air handling units, wherein the geothermal heat exchanger and the plurality of individual heat pump units flow along the geothermal heat supply pipe. Heat exchange with each other through the secondary refrigerant, the plurality of individual heat pump unit and the plurality of air handling unit may be mutual heat exchange through the cold water flowing along the plurality of generation temperature control pipe, respectively.

상기 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템은, 집단거주시설의 세대별 냉수 사용량에 기초하여 상기 다수의 개별식 히트펌프유닛의 가동정도를 각각 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.The district heating and cooling system using the geothermal heat may further include a control unit for controlling the operation degree of each of the plurality of individual heat pump units based on the amount of cold water used for each generation of the group residential facility.

상기 제어부는, 각 세대의 실내 희망온도와 실외 온도의 차이가 적은 경우 상기 에어 핸들링 유닛에 최소한의 냉수가 흐르도록 제어하여, 외부 공기와 실내 공기의 치환을 통해 실내 공조환경을 조절할 수 있다.When the difference between the indoor desired temperature and the outdoor temperature of each generation is small, the controller may control the minimum cold water to flow through the air handling unit, thereby adjusting the indoor air conditioning environment by replacing the outside air with the indoor air.

상기 지열공급배관은, 상기 지열교환기로부터 연장되는 집합지열공급배관; 상기 집합지열공급배관으로부터 분기되어 상기 다수의 개별식 히트펌프유닛으로 상기 2차 냉매를 각각 공급하는 다수의 세대지열공급배관; 상기 지열교환기로부터 연장되는 집합지열유출배관; 및 상기 집합지열유출배관으로부터 분기되어 상기 다수의 개별식 히트펌프유닛으로부터 상기 2차 냉매가 각각 유출되는 다수의 세대지열유출배관을 포함할 수 있다.The geothermal heat supply pipe, the aggregate geothermal heat supply pipe extending from the geothermal heat exchanger; A plurality of generation geothermal heat supply pipes branched from the aggregate geothermal heat supply pipes and respectively supplying the secondary refrigerant to the plurality of individual heat pump units; An aggregated geothermal outflow pipe extending from the geothermal heat exchanger; And a plurality of generation geothermal outflow pipes branched from the aggregate geothermal outflow pipes and each secondary refrigerant flows out of the plurality of individual heat pump units.

상기 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템은, 상기 집합지열공급배관에 마련되어 상기 2차 냉매를 순환시키는 적어도 하나의 2차 냉매순환펌프를 더 포함할 수 있다.The district heating and cooling system using the geothermal heat may further include at least one secondary refrigerant circulation pump provided in the aggregate geothermal heat supply pipe to circulate the secondary refrigerant.

상기 제어부는, 집단거주시설의 전체 세대 냉수 사용량에 따른 상기 2차 냉매의 순환량에 기초하여 상기 2차 냉매순환펌프의 가동정도를 제어할 수 있다.The controller may control the degree of operation of the secondary refrigerant circulation pump based on the circulation amount of the secondary refrigerant according to the total generation of cold water used in the group residential facility.

상기 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템은, 상기 다수의 세대지열공급배관에 각각 마련되는 2차 냉매조절밸브를 더 포함할 수 있다.The district heating and cooling system using the geothermal heat, may further include a secondary refrigerant control valve provided in each of the plurality of generation geothermal heat supply pipe.

상기 제어부는, 상기 2차 냉매조절밸브를 각각 제어하여 상기 2차 냉매의 세대별 순환량을 조절할 수 있다.The control unit may control the secondary refrigerant control valve, respectively, to adjust the generation amount of circulation of the secondary refrigerant.

상기 다수의 세대온도조절배관은 각각, 상기 다수의 에어 핸들링 유닛 측으로 상기 냉수를 각각 공급하는 다수의 세대냉수공급배관; 및 상기 에어 핸들링 유닛으로부터 상기 냉수가 각각 유출되는 다수의 세대냉수유출배관을 포함할 수 있다.The plurality of generation temperature control pipe, each of the plurality of generation cold water supply pipe for supplying each of the cold water to the plurality of air handling unit side; And a plurality of generation cold water outlet pipes through which the cold water flows out from the air handling unit.

상기 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템은, 상기 다수의 세대냉수공급배관으로부터 분기되어 바닥 난방시스템배관에 연결되는 다수의 바닥난방연결배관을 더 포함할 수 있다.The heating and cooling system for a group residential facility using the geothermal heat may further include a plurality of floor heating connection pipes branched from the plurality of generation cold water supply pipes and connected to the floor heating system pipes.

상기 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템은, 상기 다수의 세대냉수공급배관과 상기 다수의 바닥난방연결배관의 연결지점에 각각 마련되어 상기 세대냉수공급배관에 흐르는 상기 냉수의 양을 조절하는 다수의 유량조절밸브를 더 포함할 수 있다.The heating and cooling system for a group residential facility using geothermal heat is provided at a connection point of the plurality of generation cold water supply pipes and the plurality of floor heating connection pipes, respectively, and controls a plurality of flow rates for controlling the amount of cold water flowing in the generation cold water supply pipe. The valve may further include.

상기 제어부는, 집단거주시설의 세대별 냉수 사용량에 기초하여 상기 다수의 유량조절밸브의 오픈각도를 각각 제어할 수 있다.The controller may control the open angles of the plurality of flow control valves, respectively, based on the amount of cold water used for each generation of the group residential facility.

상기 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템은, 상기 다수의 세대냉수 공급배관에 각각 마련되어 각 세대별 상기 냉수의 사용량을 측정하는 다수의 플로우미터를 더 포함할 수 있다.The district heating and cooling system using the geothermal heat may further include a plurality of flow meters provided in each of the plurality of generation cold water supply pipes to measure the usage amount of the cold water for each generation.

상기 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템은, 상기 다수의 세대냉수유출배관에 각각 마련되어 상기 냉수를 흐르게 하거나 흐름을 멈추게 하는 온오프밸브를 더 포함할 수 있다.The air-conditioning system for a group residential facility using the geothermal heat may further include an on / off valve provided in each of the plurality of generation cold water discharge pipes to allow the cold water to flow or stop the flow.

상기 제어부는, 집단거주시설의 세대별로 상기 냉수를 흐르게 하거나 흐름을 멈추게 하기 위하여 상기 온오프밸브의 온상태 또는 오프상태를 제어할 수 있다.The controller may control an on state or an off state of the on / off valve to allow the cold water to flow or stop the flow for each generation of the group residential facility.

상기 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템은, 집단거주시설의 세대별로 마련되는 다수의 세대온도조절기를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 다수의 세대온도조절기의 조절온도에 기초하여 상기 다수의 에어 핸들링 유닛의 풍량을 조절할 수 있다.The geothermal heating and cooling system for a group residential facility further includes a plurality of generation temperature controllers provided for each generation of the group residence facility, and the control unit is configured to handle the plurality of air based on the control temperature of the plurality of generation temperature controllers. The air volume of the unit can be adjusted.

본 발명에 의하면, 지열교환기, 에어 핸들링 유닛 및 히트펌프유닛을 사용하여 집단거주시설의 냉난방을 위해 지열을 이용할 수 있으며, 에어 핸들링 유닛의 설치 위치를 다양하게 변경할 수 있을 뿐만 아니라, 집단거주시설의 냉난방시스템의 효율을 실질적으로 향상시킬 수 있게 된다.According to the present invention, the geothermal heat exchanger, the air handling unit and the heat pump unit can be used for geothermal heat for heating and cooling of the collective living facilities, it is possible to change the installation location of the air handling unit in various ways, It is possible to substantially improve the efficiency of the heating and cooling system.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in describing the present invention, descriptions of already known functions or configurations will be omitted to clarify the gist of the present invention.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템의 개략적인 모식도이며, 도 2는 도 1의 에어 핸들링 유닛의 개략적인 모식도이고, 도 3은 도 1의 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템의 제어부를 나타낸 개략적인 모식도이며, 도 4는 도 1의 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템의 난방원리를 나타낸 개략적인 모식도이고, 도 5는 도 1의 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템의 냉방원리를 나타낸 개략적인 모식도이며, 도 6 및 도 7은 도 4의 난방과정을 나타낸 순서도이다.1 is a schematic diagram of a cooling and heating system for a group residential facility using geothermal heat according to a first embodiment of the present invention, Figure 2 is a schematic diagram of the air handling unit of Figure 1, Figure 3 using the geothermal heat of Figure 1 Schematic diagram showing the control unit of the air conditioning system for group residential facilities, Figure 4 is a schematic diagram showing the heating principle of the air conditioning system for group residential facilities using the geothermal heat of Figure 1, Figure 5 for the group residential facilities using geothermal power of Figure 1 Schematic diagram showing the cooling principle of the cooling and heating system, Figure 6 and Figure 7 is a flow chart showing the heating process of FIG.

이들 도면을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템(10, 이하 '냉난방시스템')은, 지열을 흡수하거나 지중으로 열을 방출하는 지열교환기(100)와, 집단거주시설의 각 세대의 실내온도를 조절하는 에어 핸들링 유닛(200)과, 지열교환기(100) 및 에어 핸들링 유닛(200)에 각각 배관으로 연결되는 중앙식 히트펌프유닛(300, 이하 '히트펌프유닛')을 포함한다.Referring to these drawings, the air-conditioning system 10 for collective residential facilities using geothermal heat according to the first embodiment of the present invention (hereinafter, 'cooling and heating system') includes a geothermal heat exchanger 100 that absorbs geothermal heat or discharges heat into the ground. , The central heat pump unit 300, which is connected to the air handling unit 200 and the geothermal heat exchanger 100 and the air handling unit 200 by pipes, respectively, for controlling the indoor temperature of each generation of the collective living facility, Pump unit ').

지열교환기(100)는, 지표면으로부터 일정한 깊이로 시추공을 파고, 이러한 시추공을 통해 고밀도 폴리에틸렌 재질의 U 자형 파이프를 삽입하며, 시추공과 파이프의 사이에는 그라우팅부재를 충진하여 지열을 흡수하거나 지중으로 열을 방출할 수 있는 구성이다. 다만, 본 실시예의 냉난방시스템(10)에 있어서 지열교환기(100)의 실시형식은 필요에 따라 변경가능한 사항으로, 본 발명의 권리범위는 지열교환기(100)의 실시형식에 의하여 제한되지 않는다.The geothermal heat exchanger (100) digs a borehole to a certain depth from the ground surface, inserts a U-shaped pipe made of a high-density polyethylene through the borehole, and fills the grouting member between the borehole and the pipe to absorb geothermal heat or absorb heat into the ground. It is a composition that can emit. However, the embodiment of the geothermal heat exchanger 100 in the cooling and heating system 10 of the present embodiment is a matter that can be changed as necessary, and the scope of the present invention is not limited by the embodiment of the geothermal heat exchanger 100.

히트펌프유닛(300)은, 고온의 열원을 저온으로 전달하거나, 저온의 열원을 고온으로 전달하는 것으로, 지열교환기(100) 및 에어 핸들링 유닛(200)에 배관으로 연결되어 집단거주시설의 세대별로 마련되는 에어 핸들링 유닛(200)을 통해 각 세대를 냉방시키거나 난방하기 위해 마련되는 구성이다.The heat pump unit 300 transmits a high temperature heat source to a low temperature, or transmits a low temperature heat source to a high temperature, and is connected to the geothermal heat exchanger 100 and the air handling unit 200 by piping to generate generations of collective residential facilities. It is a configuration provided for cooling or heating each generation through the air handling unit 200 is provided.

도 1에 도시된 바와 같이, 히트펌프유닛(300)은, 기체상태의 냉매를 압축하여 압력을 높이는 압축기(310)와, 압축기(310)로부터 전달된 1차 냉매(R1)를 응축 액화하는 응축기(320)와, 응축기(320)로부터 전달된 액체상태의 1차 냉매(R1)의 압력을 낮추는 확장밸브(330)와, 확장밸브(330)로부터 전달된 액체상태의 1차 냉매(R1)를 기화하는 증발기(340)를 포함한다. 또한, 압축기(310), 응축기(320), 확장밸브(330) 및 증발기(340)는 상호 히트펌프유닛배관(350)을 통하여 연결되며, 히트펌프유닛배관(350)에는 상 변환이 일어나는 1차 냉매(R1)가 순환하게 된다.As shown in FIG. 1, the heat pump unit 300 includes a compressor 310 for compressing a gaseous refrigerant to increase pressure, and a condenser for condensing and liquefying a primary refrigerant R1 delivered from the compressor 310. An expansion valve 330 for lowering the pressure of the liquid primary refrigerant R1 delivered from the condenser 320, and a primary refrigerant R1 for the liquid state transferred from the expansion valve 330. And evaporator 340 to vaporize. In addition, the compressor 310, the condenser 320, the expansion valve 330, and the evaporator 340 are connected to each other through the heat pump unit pipe 350, and the heat pump unit pipe 350 has a first phase conversion occurring. The refrigerant R1 is circulated.

압축기(310, Compressor)는, 기체를 압축하여 압력을 높이는 기계적 장치로, 증발기(340, Evaporator)로부터 전달되는 고온 저압 기체상태의 1차 냉매(R1)를 고온 고압 기체상태의 1차 냉매(R1)로 변환하는 장치이다.Compressor 310 is a mechanical device for compressing gas to increase pressure. The compressor 310 is a high temperature, low pressure gaseous primary refrigerant R1 delivered from an evaporator 340. ) Is a device to convert.

응축기(320, Condenser)는, 압축기(310)에서 보내온 고온 고압의 1차 냉매(R1)를 응축 액화하여 저온 고압의 액체상태의 1차 냉매(R1)로 상 변환시키는 기계적 장치이며, 확장밸브(330, Expansion valve)는 저온 고압의 액체상태의 1차 냉매(R1)를 팽창시킴으로써 저온 저압의 액체상태의 1차 냉매(R1)로 변환하는 기계적 장치이다.The condenser 320 is a mechanical device for converting the high temperature and high pressure primary refrigerant R1 sent from the compressor 310 to condensate and converting it into a low temperature and high pressure liquid state primary refrigerant R1. An expansion valve ( An expansion valve 330 is a mechanical device that expands the primary refrigerant R1 in the liquid state at low temperature and high pressure to convert the primary refrigerant R1 in the liquid state at low temperature and low pressure.

증발기(340)는 확장밸브(330)로부터 전달되는 저온 저압의 액체상태의 1차 냉매(R1)를 고온 저압의 기체상태의 1차 냉매(R1)로 상 변환시키는 기계적 장치이며, 이러한 압축기(310), 응축기(320), 확장밸브(330) 및 증발기(340)에 의한 열전 달과정은 본 발명의 구체적인 사용예에서 함께 하기로 한다.The evaporator 340 is a mechanical device that phase-converts the low temperature low pressure liquid primary refrigerant R1 transmitted from the expansion valve 330 to the high temperature low pressure gas primary refrigerant R1. ), The heat transfer process by the condenser 320, the expansion valve 330 and the evaporator 340 will be together in a specific use example of the present invention.

에어 핸들링 유닛(200)은, 집단거주시설의 세대별로 마련되어 각 세대의 실내온도를 조절하기 위한 구성이다. 이하에서는 집단거주시설의 다수의 세대 중 어느 하나의 세대(N1)에 마련된 에어 핸들링 유닛(200)을 기준으로 본 발명을 설명하기로 한다.The air handling unit 200 is provided for each generation of the group residential facility and is configured to adjust the indoor temperature of each generation. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the air handling unit 200 provided in any one generation N1 of a plurality of households in a group residential facility.

도 2에 도시된 바와 같이, 에어 핸들링 유닛(200)은, 열교환부(210)와, 열교환부(210)의 일측에 마련되는 혼합부(220)와, 열교환부(210)의 타측에 마련되는 송풍부(230)를 포함한다.As illustrated in FIG. 2, the air handling unit 200 may include a heat exchanger 210, a mixing unit 220 provided at one side of the heat exchanger 210, and a second side of the heat exchanger 210. Blower 230 is included.

열교환부(210)는, 에어 핸들링 유닛(200)의 내부에 마련되어 히트펌프유닛(300)으로부터 전달되는 열을 통해 주변 공기를 가열시키거나 냉각시키는 부분이다. 열교환부(210)에 인접하여서는 후술하는 바와 같이 히트펌프유닛(300)으로부터 연장되는 세대냉수공급배관(630) 및 세대냉수유출배관(640)이 배치되며, 이를 통해 열교환부(210)는 히트펌프유닛(300)과 상호 열교환을 하게 된다.The heat exchanger 210 is provided in the air handling unit 200 to heat or cool the surrounding air through heat transferred from the heat pump unit 300. Adjacent to the heat exchange unit 210 is a generation cold water supply pipe 630 and generation cold water discharge pipe 640 extending from the heat pump unit 300 as described below, the heat exchange unit 210 through this heat pump The unit 300 will exchange with each other.

혼합부(220)는, 열교환부(210)의 일측에 마련되어 에어 핸들링 유닛(200)의 내부 공기를 혼합시키는 부분이다. 혼합부(220)는, 흡입덕트(242)를 통해 유입되는 공기와 외부공기 유입덕트(243)를 통해 유입되는 공기를 상호 혼합시킴으로써, 집단거주시설의 다수의 세대 중 어느 한 세대(N1)의 각 실(R1 내지 R4)로 유입되는 공기의 품질을 향상시킨다.The mixing unit 220 is provided at one side of the heat exchanger 210 to mix internal air of the air handling unit 200. The mixing unit 220 mixes the air introduced through the suction duct 242 and the air introduced through the external air inlet duct 243 with each other, thereby generating an N1 of any of a plurality of generations of the group residential facility. The quality of the air flowing into each of the chambers R1 to R4 is improved.

송풍부(230)는, 열교환부(210)를 통해 가열되거나 냉각된 공기를 각 실(R1 내지 R4)로 송풍하는 부분으로, 팬모터(231)와, 팬(232)을 포함한다.The blower 230 is a portion for blowing air heated or cooled through the heat exchanger 210 to the chambers R1 to R4, and includes a fan motor 231 and a fan 232.

팬모터(231)는 각 실(R1 내지 R4)로 송풍되는 바람을 생성하기 위한 것이며, 팬(232)은 팬모터(231) 의하여 생성된 바람을 각 실(R1 내지 R4)의 실내로 전달하는 것이다. 팬모터(231)는 제어부(410)의 제어에 따라 그 회전량이 결정되며, 이에 따라 팬(232)을 통해 각 세대로 전달되는 바람의 송풍량도 달라진다. 또한, 필요에 따라 팬모터(231)에는 인버터(미도시)가 연결될 수 있으며, 제어부(410)는 이러한 인버터(미도시)를 제어함으로써 팬모터(231)의 회전량을 조절할 수도 있다.The fan motor 231 is for generating wind blown to each chamber (R1 to R4), the fan 232 to transfer the wind generated by the fan motor 231 to the room of each chamber (R1 to R4) will be. The fan motor 231 is determined by the control amount of the control unit 410, the amount of rotation of the wind is transmitted to each generation through the fan 232 is changed accordingly. In addition, an inverter (not shown) may be connected to the fan motor 231 as needed, and the controller 410 may adjust the rotation amount of the fan motor 231 by controlling the inverter (not shown).

에어 핸들링 유닛(200)은, 일측에 결합되는 토출덕트(241)와, 타측에 결합되는 흡입덕트(242)를 통해 전체적으로 규모가 큰 하나의 관로(管路)를 이루면서 집단거주시설의 각 각 실(R1 내지 R4)로 찬 바람 또는 따뜻한 바람을 송풍한다.The air handling unit 200 comprises a discharge pipe 241 coupled to one side and a suction pipe 242 coupled to the other side to form one large pipe line as a whole, and each chamber of the collective residence facility. Cool air or warm wind is blown at (R1 to R4).

토출덕트(241)는 에어 핸들링 유닛(200)의 일측에 결합되어 송풍부(230)를 통해 생성된 바람을 각 실(R1 내지 R4)로 송풍하는 일종의 관(管)이며, 흡입덕트(242)는 에어 핸들링 유닛(200)의 타측에 결합되어 각 실(R1 내지 R4)로부터 흡입되는 공기를 에어 핸들링 유닛(200) 측으로 전달하는 일종의 관이다. 토출덕트(241) 및 흡입덕트(242)의 일부분은 천정(C)과 벽(W) 사이에 매립되도록 배치된다.The discharge duct 241 is a type of pipe that is coupled to one side of the air handling unit 200 and blows wind generated through the blower 230 to each chamber R1 to R4, and the suction duct 242. Is a kind of pipe coupled to the other side of the air handling unit 200 to transfer the air sucked from each chamber (R1 to R4) to the air handling unit 200 side. A portion of the discharge duct 241 and the suction duct 242 is disposed to be buried between the ceiling (C) and the wall (W).

혼합부(220)에 인접한 에어 핸들링 유닛(200)의 일측에는 외부공기 유입덕트(243)가 마련되며, 흡입덕트(242)의 일측에는 내부공기 배출덕트(244)가 마련된다.An external air inlet duct 243 is provided at one side of the air handling unit 200 adjacent to the mixing unit 220, and an internal air discharge duct 244 is provided at one side of the suction duct 242.

외부공기 유입덕트(243)는 외부 공기를 유입하기 위한 것으로, 외부공기 유입덕트(243)를 통해 유입된 외부 공기는 흡입덕트(242)를 통해 흡입된 공기와 상호 혼합됨으로써, 각 실(R1 내지 R4)로 송풍되는 바람의 품질을 향상시킬 수 있게 된다.The external air inlet duct 243 is for introducing external air, and the external air introduced through the external air inlet duct 243 is mixed with the air sucked through the suction duct 242, and thus, each chamber R1 to I. It is possible to improve the quality of the wind blown by R4).

내부공기 배출덕트(244)는, 흡입덕트(242)를 따라 흐르는 공기의 일부를 외부로 배출하기 위한 것으로, 각 실(R1 내지 R4)로부터 흡입된 공기 중에 존재하는 먼지 등을 걸러낸 후 이를 배출하도록 하여, 각 실(R1 내지 R4)로 송풍하는 공기의 품질을 향상시킬 수 있게 된다.The internal air discharge duct 244 is for discharging a part of the air flowing along the suction duct 242 to the outside, and filters the dust existing in the air sucked from each chamber R1 to R4 and then discharges it. By doing so, it is possible to improve the quality of air blown through the chambers R1 to R4.

또한, 에어 핸들링 유닛(200)의 일측에는 결로방지배관(250)이 마련되며, 결로방지배관(250)은 열교환부(210)를 통한 열교환시 에어 핸들링 유닛(200)에 발생할 수 있는 결로현상을 방지한다.In addition, one side of the air handling unit 200 is provided with a condensation preventing pipe 250, the condensation preventing pipe 250 is a condensation phenomenon that may occur in the air handling unit 200 during heat exchange through the heat exchange unit 210. prevent.

본 실시예의 에어 핸들링 유닛(200)은, 각 세대의 천정공간에 덕트(241, 242, 243, 244)를 배치시키고, 실내 및 외부와 연결되는 덕트(241, 242, 243, 244) 취출구(미도시) 만을 설치하게 되므로, 멀티 에어컨과 같은 기존 천정형 실내 유닛을 사용하는 방식 등에 비해 천정고를 대폭 낮출 수 있으며, 집단거주시설의 베란다 등에 배치될 수 있으므로 공조시스템에서 사용되는 실내기의 설치 공간상의 제약을 완화시키킬 수 있게 된다.In the air handling unit 200 of the present embodiment, the ducts 241, 242, 243, and 244 are disposed in the ceiling spaces of the respective generations, and the outlets of the ducts 241, 242, 243 and 244 connected to the inside and the outside are not shown. Only), the ceiling height can be considerably lowered compared to the existing ceiling type indoor units such as multi air conditioners, and can be placed on the veranda of a group residential facility, thus limiting the space limitation of the indoor unit used in the air conditioning system. It can be mitigated.

또한, 본 실시예의 에어 핸들링 유닛(200)은, 별도의 환기유닛을 사용하지 않더라도 외부공기 유입덕트(243) 및 내부공기 배출덕트(244)를 통해 외부공기를 유입시키고 내부공기를 배출시킬 수 있도록 함으로써 환기유닛이 없는 집단거주시설의 실내공조가 가능해진다.In addition, the air handling unit 200 of the present embodiment, even without using a separate ventilation unit so that the outside air and the inside air can be discharged through the outside air inlet duct 243 and the inside air exhaust duct 244. This enables indoor air conditioning in a group residential facility without a ventilation unit.

한편, 지열교환기(100)와 히트펌프유닛(300)은 지열공급배관(500)에 의하여 상호 연결되며, 히트펌프유닛(300)과 집단거주시설의 세대별로 마련되는 다수의 에어 핸들링 유닛(200)은 세대온도조절배관(310)에 의하여 상호 연결된다.On the other hand, the geothermal heat exchanger 100 and the heat pump unit 300 are interconnected by the geothermal heat supply pipe 500, a plurality of air handling unit 200 provided for each generation of the heat pump unit 300 and the collective residential facilities Are interconnected by the generation temperature control piping (310).

지열공급배관(500)은 지열교환기(100)의 지중에 매립되는 집합지열공급배관(510)으로부터 시작되어, 히트펌프유닛(300)의 응축기(320)에 인접하도록 연장되며, 다시 지중에 매립되는 집합지열유출배관(520)으로 연장되어 전체적으로 하나의 관로(管路)를 이루게 된다. 지열공급배관(500)을 따라서는 2차 냉매(R2)가 흐르게 되며, 지열공급배관(500)은 이러한 2차 냉매(R2)를 통하여 히트펌프유닛(300) 측으로 지열을 전달하거나, 히트펌프유닛(300)으로부터 열을 전달받아 이를 지중으로 방출한다.The geothermal heat supply pipe 500 starts from the aggregate geothermal heat supply pipe 510 buried in the ground of the geothermal heat exchanger 100, extends to be adjacent to the condenser 320 of the heat pump unit 300, and is buried in the ground again. Extending to the aggregate geothermal outflow pipe 520 forms a single pipe as a whole. The secondary refrigerant (R2) flows along the geothermal heat supply pipe (500), and the geothermal heat supply pipe (500) transfers geothermal heat to the heat pump unit (300) side through the secondary refrigerant (R2), or the heat pump unit. Heat is received from 300 and released to the ground.

세대온도조절배관(600)은, 히트펌프유닛(300)으로부터 연장되는 집합냉수공급배관(610)과, 집합냉수공급배관(610)으로부터 분기되어 각 세대별로 마련되는 다수의 에어 핸들링 유닛(200)에 각각 냉수를 전달하는 다수의 세대냉수공급배관(630)과, 히트펌프유닛(300)으로부터 연장되는 집합냉수유출배관(620)과, 집합냉수유출배관(620)으로부터 분기되어 각 세대별로 마련되는 다수의 에어 핸들링 유닛(200)으로부터 냉수가 각각 유출되는 세대냉수유출배관(640)을 포함한다.The generation temperature regulating pipe 600 includes a plurality of air handling units 200 branched from the collective cold water supply pipe 610 extending from the heat pump unit 300 and the collective cold water supply pipe 610 and provided for each generation. A plurality of generation cold water supply pipes 630 for delivering cold water to each other, the collective cold water discharge pipe 620 extending from the heat pump unit 300, and the collective cold water discharge pipe 620 to be provided for each generation. Generation cold water discharge pipe 640 through which the cold water flows out from the plurality of air handling units 200, respectively.

집합냉수공급배관(610)은, 히트펌프유닛(300)의 증발기(340)에 인접한 일측부로부터 시작된 후 각 세대 측으로 연장되어, 세대냉수공급배관(630)을 통해 각 세대에 냉수를 공급하는 배관이며, 집합냉수유출배관(620)은 히트펌프유닛(300)의 증발기(340)에 인접한 타측부로부터 시작된 후 각 세대 측으로 연장되어 세대냉수유출배관(640)을 통해 각 세대로부터 유출된 냉수를 취합하는 배관이다.The collective cold water supply pipe 610 is started from one side adjacent to the evaporator 340 of the heat pump unit 300 and then extended to each household side to supply cold water to each household through the household cold water supply pipe 630. The collective cold water outlet pipe 620 starts from the other side adjacent to the evaporator 340 of the heat pump unit 300 and then extends to each household side to collect the cold water discharged from each household through the household cold water outlet pipe 640. It is plumbing.

또한, 세대냉수공급배관(630)은 집합냉수공급배관(610)으로부터 분기된 후 각 세대의 에어 핸들링 유닛(200) 측으로 각각 연장되어 다수의 에어 핸들링 유닛(200)에 냉수를 각각 공급하는 배관이며, 세대냉수유출배관(640)은 에어 핸들링 유닛(200)을 거치며 열교환된 냉수가 각각 유출되는 배관이다.In addition, the generation cold water supply pipe 630 is branched from the collective cold water supply pipe 610 and respectively extended to the air handling unit 200 side of each generation is a pipe for supplying the cold water to the plurality of air handling unit 200, respectively. The generation cold water discharge pipe 640 is a pipe through which the heat exchanged cold water flows out through the air handling unit 200.

세대온도조절배관(600)은, 집합냉수공급배관(610)으로부터 시작하여 각 세대별로 마련되는 다수의 세대냉수공급배관(630)으로 연장되고, 에어 핸들링 유닛(200)을 거쳐 각 세대별로 세대냉수유출배관(640)으로 연장된 후, 집합냉수공급배관(610)에 연결되는 집합냉수유출배관(620)으로 연장되는바, 지열공급배관(500)과 마찬가지로 전체적으로 규모가 큰 하나의 관로(管路)를 이루게 된다.Generation temperature control pipe 600, starting from the collective cold water supply pipe 610 and extended to a plurality of generation cold water supply pipe 630 provided for each household, through the air handling unit 200, generation cold water for each household After extending to the outlet pipe 640, and extends to the collective cold water outflow pipe 620 connected to the collective cold water supply pipe 610, as in the geothermal heat supply pipe 500, one large pipe (pipe road) ) Is achieved.

한편, 본 실시예에 따른 냉난방시스템(10)은 집합냉수공급배관(610)으로부터 분기되어 집단거주시설의 바닥 난방시스템배관(710)에 연결되는 바닥난방연결배관(720)을 더 포함한다.On the other hand, the heating and cooling system 10 according to the present embodiment further includes a floor heating connection pipe 720 branched from the collective cooling water supply pipe 610 and connected to the floor heating system pipe 710 of the collective residence facility.

일반적으로 집단거주시설에는 세대별로 연장되어 각 세대의 바닥을 난방하는 바닥 난방시스템배관(710)이 마련되어 있으며, 바닥난방연결배관(720)은 이러한 바닥 난방시스템배관(710)과 집합냉수공급배관(610)을 상호 연결하는 것이다.In general, the group residential facilities are provided with a floor heating system pipe 710 extending for each generation to heat the floor of each generation, floor heating connection pipe 720 is such a floor heating system pipe 710 and the collective cold water supply pipe ( 610 is interconnected.

도 1, 도 4 및 도 5에 있어서 바닥 난방시스템배관(710)은 각 층의 각 세대별로 마련되는 것이며, 도면 공간의 협소함을 이유로 최하층의 세대들을 제외한 상층에 마련되는 바닥 난방시스템배관(710)의 모습 및 각 세대별로 분기되는 바닥 난방시스템배관(710)의 모습은 생략하였으며, 기타 바닥 난방시스템배관(710)에 관한 일반적인 사항은 집단거주시설의 바닥 난방시스템에 널리 적용되는 것과 동일하므 로 구체적인 설명은 생략한다.1, 4 and 5 in the floor heating system pipe 710 is provided for each generation of each floor, floor heating system piping 710 is provided on the upper floor except for the lower floor generation because of the narrow space of the drawing space And the appearance of the floor heating system piping (710) branched by each generation is omitted, and other general matters about the floor heating system piping (710) is the same as that widely applied to the floor heating system of the group residential facilities. Description is omitted.

집합냉수공급배관(610)과 바닥난방연결배관(720)의 연결지점에는 유량조절밸브(820)가 마련되며, 제어부(410, 도 3 참조)는 유량조절밸브(820)의 오픈각도를 제어하여, 집합냉수공급배관(610)에 흐르는 냉수의 유량과 바닥 난방시스템배관(710)에 흐르는 냉수의 유량을 조절한다.The flow control valve 820 is provided at the connection point between the collective cold water supply pipe 610 and the floor heating connection pipe 720, and the controller 410 (see FIG. 3) controls the open angle of the flow control valve 820. The flow rate of the cold water flowing in the collective cold water supply pipe 610 and the flow of cold water flowing in the floor heating system pipe 710 are adjusted.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 냉난방시스템(10)은, 지열공급배관(500)에 마련되는 적어도 하나의 2차 냉매순환펌프(810)와, 집합냉수공급배관(610)에 마련되는 적어도 하나의 냉수순환펌프(830)와, 각 세대의 세대냉수공급배관(630)에 각각 마련되는 플로우미터(850)와, 세대냉수유출배관(640)에 각각 마련되는 온오프밸브(860)와, 각 세대별로 마련되는 세대온도조절기(870, 도 3 참조)를 더 포함한다.On the other hand, as shown in Figure 1, the cooling and heating system 10 according to the present embodiment, at least one secondary refrigerant circulation pump 810 provided in the geothermal heat supply pipe 500, and the collective cold water supply pipe 610 At least one cold water circulation pump 830, flow meter 850 provided in each generation cold water supply pipe 630, and on-off valves provided in the generation cold water discharge pipe 640, respectively. And a generation temperature controller 870 (see FIG. 3) provided for each generation.

2차 냉매순환펌프(810) 및 냉수순환펌프(830)는 집단거주시설의 세대수에 따라 다수 개로 마련되는 것이며, 이하에서는 다수 개의 2차 냉매순환펌프(810)와 다수 개의 냉수순환펌프(830)가 마련된 경우를 가정하여 본 발명을 설명한다.The secondary refrigerant circulation pump 810 and the cold water circulation pump 830 are provided in plural numbers according to the number of generations of the group residential facilities, hereinafter, a plurality of secondary refrigerant circulation pumps 810 and a plurality of cold water circulation pumps 830. It is assumed that the present invention will be described.

2차 냉매순환펌프(810)는, 지열공급배관(500)을 따라 2차 냉매(R2)를 순환시키는 장치로, 지중에서의 2차 냉매(R2)의 압력과 지상에서의 2차 냉매(R2)의 압력의 차(이하, '차압')를 조절하는 역할을 겸한다. 도 1에 도시되지는 않았지만, 2차 냉매순환펌프(810)의 주위에는 인버터(880, 도 3 참조)가 배치되며, 이러한 인버터(880)는 제어부(410)의 제어에 따라 2차 냉매순환펌프(810)의 가동정도를 제어함으로써 차압을 일정하게 만들고, 지열공급배관(500)을 순환하는 2차 냉매(R2)의 순 환량을 조절한다.The secondary refrigerant circulation pump 810 is a device that circulates the secondary refrigerant R2 along the geothermal heat supply pipe 500, and the pressure of the secondary refrigerant R2 in the ground and the secondary refrigerant R2 on the ground. It also serves to adjust the pressure difference (hereinafter, 'differential pressure'). Although not shown in FIG. 1, an inverter 880 (see FIG. 3) is disposed around the secondary refrigerant circulation pump 810, and the inverter 880 may be a secondary refrigerant circulation pump under the control of the controller 410. By controlling the operation degree of 810, the differential pressure is made constant, and the circulation amount of the secondary refrigerant R2 circulating through the geothermal heat supply pipe 500 is adjusted.

냉수순환펌프(830)는, 집합냉수공급배관(610)에 마련되어 히트펌프유닛(300)에 의하여 냉각되거나 가열된 냉수를 집단거주시설의 각 세대별로 공급하는 역할을 담당한다. 냉수순환펌프(830)는 도 1에 도시된 것과 같이 기계실에 인접한 위치에 별도로 배치되나, 필요에 따라 기계실의 내부에 배치될 수도 있다(미도시).The cold water circulation pump 830 is provided in the collective cold water supply pipe 610 and serves to supply the cold water cooled or heated by the heat pump unit 300 for each generation of the group residential facility. The cold water circulation pump 830 is separately disposed at a position adjacent to the machine room as shown in FIG. 1, but may be disposed inside the machine room if necessary (not shown).

플로우미터(850, 유량계, Flowmeter)는, 기체나 액체의 유량을 측정하는 장치로, 본 실시예의 경우 각 세대별 냉수의 사용량을 측정하기 위한 것이다. 플로우미터(850)의 측정값에 따라 각 세대별 냉수 사용요금이 부과된다.The flow meter 850 is a device for measuring the flow rate of a gas or a liquid. In this embodiment, the flow meter is used to measure the amount of cold water used for each generation. The cold water usage fee for each household is charged according to the measurement value of the flow meter 850.

온오프밸브(860, On/Off Valve)는 각 세대의 거주자가 설정하는 희망온도에 따라 세대별로 냉수를 흐르게 하거나 그 흐름을 멈추게 하기 위한 것으로, 거주자가 냉방을 희망하여 설정온도를 낮추는 경우, 실내온도가 설정온도보다 높으면 그 세대에는 온오프밸브(860)가 온(on) 상태로 되어 냉수가 흐르게 되며, 그 반대의 경우에는 온오프밸브(860)가 오프(off) 상태로 되어 냉수의 흐름을 멈추도록 한다.The on / off valve 860 is for causing the cold water to flow or stop the flow according to the desired temperature set by the occupants of each household. If the temperature is higher than the set temperature, the generation of on-off valve 860 is turned on (on), the cold water flows, and in the opposite case, the on-off valve (860) is turned off (off), the flow of cold water To stop.

본 실시예의 플로우미터(850)는 세대냉수공급배관(630)에 마련되지만, 세대냉수공급배관(630)이 아닌 세대냉수유출배관(640) 측에 마련될 수도 있고(미도시), 온오프밸브(860)는 세대냉수유출배관(640)에 마련되지만 세대냉수유출배관(640)이 아닌 세대냉수공급배관(630)에 마련될 수 있다(미도시). 즉, 필요에 따라 플로우미터(850) 및 온오프밸브(860)의 위치는 조정될 수 있다.The flow meter 850 of the present embodiment is provided in the generation cold water supply pipe 630, but may be provided on the generation cold water discharge pipe 640 instead of the generation cold water supply pipe 630 (not shown), and the on-off valve 860 may be provided in the generation cold water discharge pipe 640 but may be provided in the generation cold water supply pipe 630 instead of the generation cold water discharge pipe 640 (not shown). That is, the positions of the flow meter 850 and the on-off valve 860 may be adjusted as necessary.

세대온도조절기(870, 도 3 참조)는 각 세대의 현재온도를 검출하고 이를 디스플레이하며, 거주자가 희망온도를 설정할 수 있도록 하는 것으로, LCD 디스플레 이 화면을 통해 거주자가 현재의 실내온도를 알 수 있도록 하며, 이에 따라 냉난방의 희망정도에 따른 온도를 설정할 수 있도록 마련된다.The household temperature controller (870, see FIG. 3) detects and displays the current temperature of each household, and allows the resident to set the desired temperature, so that the resident can know the current room temperature through the LCD display screen. And, accordingly, it is provided to set the temperature according to the desired degree of heating and cooling.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 냉난방시스템(10)은, 지열교환기(100), 에어 핸들링 유닛(200), 히트펌프유닛(300), 유량조절밸브(820), 2차 냉매순환펌프(810), 온오프밸브(860), 세대온도조절기(870), 냉수순환펌프(830) 및 인버터(880)를 제어하는 제어부(410)를 더 포함한다.On the other hand, as shown in Figure 3, the cooling and heating system 10 according to the present embodiment, the geothermal heat exchanger 100, air handling unit 200, heat pump unit 300, flow control valve 820, 2 It further includes a control unit 410 for controlling the secondary refrigerant circulation pump 810, on-off valve 860, generation temperature controller 870, cold water circulation pump 830 and the inverter 880.

본 실시예의 경우 제어부(410)는 직접디지털제어 및 분산처리장치(DDC, Direct Digital Control System)로 마련된다.In the present embodiment, the control unit 410 is provided with a direct digital control and distributed processing device (DDC).

제어부(410)는, 세대별 냉수 사용량의 합인 전체 세대 냉수 사용량에 기초하여 히트펌프유닛(300)의 가동정도를 단계별로 제어하고, 이에 대응하여 2차 냉매순환펌프(810)에 인접하여 마련되는 인버터(880)를 제어함으로써, 지열교환기(100)로부터 히트펌프유닛(300)으로 연장되는 지열공급배관(500)을 따라 흐르는 2차 냉매(R2)의 순환량을 조절한다.The control unit 410 controls the operation degree of the heat pump unit 300 step by step based on the total generation cold water consumption that is the sum of the generation cold water consumption, and correspondingly provided to the secondary refrigerant circulation pump 810 correspondingly. By controlling the inverter 880, the circulation amount of the secondary refrigerant R2 flowing along the geothermal heat supply pipe 500 extending from the geothermal heat exchanger 100 to the heat pump unit 300 is adjusted.

또한, 제어부(410)는, 봄, 가을 등 중간기 계절의 경우와 같이 각 세대의 실내 희망온도와 실외 온도와의 차이가 크지 않을 경우, 에어 핸들링 유닛(200)에 흐르는 냉수의 양을 최소한으로 조절함으로써 외부 공기에 의한 공조가 가능하도록 한다.In addition, the controller 410 adjusts the amount of cold water flowing to the air handling unit 200 to a minimum when the difference between the indoor desired temperature and the outdoor temperature of each generation is not large, such as in the mid-term seasons such as spring and autumn. By doing so, the air can be air-conditioned.

즉, 본 실시예의 제어부는(410)는 실내 희망온도와 실외 온도와의 차이가 크지 않은 경우 히트펌프유닛(300)의 가동 정도를 최소화시키며, 실내 온도 및 습도를 검출하여 에어 핸들링 유닛(200)을 통해 외부 공기와 각 세대의 실내 공기를 치 환할 수 있도록 함으로써, 각 세대의 실내 내부 공조환경(온도, 습도 및 환기)를 조절하도록 하는 것이다(엔탈피 제어). 이에 따라 본 실시예의 냉난방시스템(10)은 중간기 계절 등의 경우 집단거주시설의 냉난방에 사용되는 에너지의 에너지 효율을 실질적으로 향상시킬 수 있는 장점을 갖는다.That is, the controller 410 of the present embodiment minimizes the operation degree of the heat pump unit 300 when the difference between the indoor desired temperature and the outdoor temperature is not large, and detects the indoor temperature and humidity to provide an air handling unit 200. By converting the outside air and the indoor air of each generation through the air conditioning, to control the indoor air conditioning environment (temperature, humidity and ventilation) of each generation (enthalpy control). Accordingly, the cooling and heating system 10 of the present embodiment has an advantage of substantially improving the energy efficiency of energy used for cooling and heating of group residential facilities in the mid-term season.

또한, 제어부(410)는, 세대별 난방 희망온도에 대응하여 유량조절밸브(820)의 오픈각도를 제어하며, 세대별 냉난방 희망온도에 대응하여 온오프밸브(860)를 온시키거나 오프시킴으로써 세대별로 흐르는 냉수의 흐름을 차단하거나 차단을 해제한다.In addition, the control unit 410 controls the opening angle of the flow control valve 820 in response to the heating desired temperature for each household, and by turning on or off the on-off valve 860 in response to the heating and cooling desired temperature for each household Block or unblock the flow of cold water.

이와 함께, 제어부(410)는, 세대별 냉수 사용량의 합인 전체 세대 냉수 사용량에 기초하여 냉수순환펌프(830)의 가동정도를 조절하여 집합냉수공급배관(610) 및 집합냉수유출배관(620)을 따라 흐르는 냉수의 순환량을 조절하며, 각 세대의 현재실내온도를 체크하고, 세대온도조절기(870)에 입력되는 거주자의 희망온도에 대응하여 각 세대별 실내온도를 조절한다.In addition, the control unit 410 adjusts the operation degree of the cold water circulation pump 830 based on the total generation cold water consumption, which is the sum of the cold water consumption for each household, to control the integrated cold water supply pipe 610 and the collective cold water discharge pipe 620. It adjusts the circulation of the cold water flowing along, checks the current indoor temperature of each household, and adjusts the indoor temperature for each household in response to the desired temperature of the occupants input to the household temperature controller 870.

즉, 제어부(410)는, 각 세대별 냉난방 희망정도를 고려하여 전체적인 냉난방시스템(10)을 가동시키거나 가동상태를 중지시키게 되며, 냉난방시스템(10)의 가동 또는 가동중지를 위해 지열교환기(100), 히트펌프유닛(300), 유량조절밸브(820), 2차 냉매순환펌프(810), 온오프밸브(860), 세대온도조절기(870), 냉수순환펌프(830) 및 인버터(880)를 제어하는 것이다.That is, the control unit 410, in consideration of the degree of desired heating and cooling for each generation to start or stop the operation of the overall air conditioning system 10, geothermal heat exchanger 100 for the operation or shutdown of the air conditioning system 10 ), Heat pump unit 300, flow control valve 820, secondary refrigerant circulation pump 810, on-off valve 860, generation temperature controller 870, cold water circulation pump 830 and inverter 880 To control.

본 실시예의 제어부(410)는, 확장 가능한 I/O 모듈(Input/Output Module)을 포함하며, 다양한 프로토콜 탑재 감시 제어 소프트웨어로 구동되고, 운전 및 감시 소프트웨어의 설치에 따라 다양한 경보 관리 기능을 수행할 수 있도록 구성된다.The control unit 410 of the present embodiment includes an expandable input / output module (I / O module), is driven by various protocol-mounted monitoring control software, and can perform various alarm management functions according to installation of operation and monitoring software. It is configured to be.

이제, 이하에서는 본 실시예에 따른 냉난방시스템(10)에 의한 세대별 냉난방원리를 자세히 설명하기로 한다.Now, the air-conditioning principle for each generation by the air conditioning system 10 according to the present embodiment will be described in detail.

먼저, 도 4, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 냉난방시스템(10)의 난방원리는 다음과 같다.First, as shown in Figures 4, 6 and 7, the heating principle of the air conditioning system 10 according to the present embodiment is as follows.

집단거주시설의 각 세대 중 적어도 어느 하나의 세대가 난방을 희망하여 자신의 가정에 마련된 세대온도조절기(870)를 통해 실내희망온도를 설정하면, 그 설정 데이터값은 제어부(410)로 전송되며, 제어부(410)의 제어에 따라 히트펌프유닛(300)과 지열교환기(100)가 구동된다.When at least one of the households of the group residential facilities sets the indoor desired temperature through the household temperature controller 870 provided in their home in hope of heating, the set data value is transmitted to the controller 410, The heat pump unit 300 and the geothermal heat exchanger 100 are driven under the control of the controller 410.

히트펌프유닛(300)에서는 히트펌프유닛배관(350)을 따라 1차 냉매(R1)가 순환하게 되며, 지열교환기(100)에서는 지열공급배관(500)을 따라 2차 냉매(R2)가 순환하게 된다. 이 경우, 제어부(410)는, 각 세대별 난방 희망정도를 모두 고려하여 2차 냉매순환펌프(810)의 가동대수를 결정하며, 2차 냉매순환펌프(810)에 인접하여 마련되는 인버터(880)에 신호를 입력함으로써 결정된 수만큼의 2차 냉매순환펌프(810)를 가동시킨다.In the heat pump unit 300, the primary refrigerant R1 circulates along the heat pump unit pipe 350, and in the geothermal heat exchanger 100, the secondary refrigerant R2 circulates along the geothermal heat supply pipe 500. do. In this case, the control unit 410 determines the number of operation of the secondary refrigerant circulation pump 810 in consideration of the desired degree of heating for each household, and the inverter 880 provided adjacent to the secondary refrigerant circulation pump 810. The secondary refrigerant circulating pump 810 is operated by the number determined by inputting a signal.

2차 냉매순환펌프(810)의 가동에 따라 지열교환기(100)와 히트펌프유닛(300) 상호 간에는 열교환이 이루어지게 되며, 제어부(410)는 히트펌프유닛(300)의 운전상태신호를 받아들여 히트펌프유닛(300)이 계속 운전중이라면 2차 냉매순환펌프(810)를 계속 가동시키고, 히트펌프유닛(300)의 운전이 중단된 상태라면 2차 냉매순환펌프(810)의 가동을 중지시킨 후 종국적으로 히트펌프유닛(300)을 멈춘다.As the secondary refrigerant circulation pump 810 operates, heat exchange is performed between the geothermal heat exchanger 100 and the heat pump unit 300, and the controller 410 receives an operation state signal of the heat pump unit 300. When the heat pump unit 300 continues to operate, the secondary refrigerant circulation pump 810 continues to operate, and when the operation of the heat pump unit 300 is stopped, the operation of the secondary refrigerant circulation pump 810 is stopped. Afterwards, the heat pump unit 300 is finally stopped.

한편, 제어부(410)는 냉수순환펌프(830)를 구동시키며, 히트펌프유닛(300)은 집합냉수공급배관(610) 및 집합냉수유출배관(620) 측으로 열을 전달하게 된다. 일정한 설정온도에 이를 때까지 냉수는 히트펌프유닛(300)으로부터 전달받는 열에 의해 계속 가열되며, 냉수의 온도가 일정한 설정온도에 이른 경우 가열된 냉수는 난방을 희망하는 각 세대의 세대냉수공급배관(630) 측으로 유입된다.On the other hand, the control unit 410 drives the cold water circulation pump 830, the heat pump unit 300 is to transfer heat to the collective cold water supply pipe 610 and the collective cold water discharge pipe 620. Cold water continues to be heated by the heat received from the heat pump unit 300 until it reaches a predetermined set temperature, and when the temperature of the cold water reaches a predetermined set temperature, the heated cold water is the generation cold water supply pipe of each generation that desires heating. 630) to the side.

또한, 제어부(410)는 유량조절밸브(820)의 오픈각도를 조절하여 바닥 난방시스템배관(710)과 집합냉수공급배관(610)에 각각 공급되는 냉수의 양을 조절하게 된다.In addition, the controller 410 adjusts the open angle of the flow control valve 820 to adjust the amount of cold water supplied to the floor heating system pipe 710 and the collective cold water supply pipe 610, respectively.

난방을 희망하는 세대의 세대냉수공급배관(630)으로 공급된 냉수는 에어 핸들링 유닛(200) 내부의 공기 온도를 상승시키며, 온도가 상승된 공기는 송풍부(230)의 팬모터(231)의 회전에 따라 팬(232)을 거쳐 실내로 송풍된다.The cold water supplied to the generation cold water supply pipe 630 of the generation desired to be heated increases the air temperature inside the air handling unit 200, and the air whose temperature is elevated is increased in the fan motor 231 of the blower 230. As it rotates, it is blown into the room via the fan 232.

또한 제어부(410)는, 각 세대별로 설정된 난방 희망온도에 기초하여 온오프밸브(860)를 조절하며, 어느 한 세대의 실내온도가 거주자의 난방 희망온도와 일치하는 경우 온오프밸브(860)는 오프상태로 변경되며, 실내온도가 난방 희망온도보다 낮은 경우 온오프밸브(860)는 온 상태로 유지된다.In addition, the control unit 410 adjusts the on-off valve 860 based on the heating desired temperature set for each household, and if the indoor temperature of any one of the households matches the desired heating temperature of the occupant, the on-off valve 860 is When the room temperature is lower than the desired heating temperature, the on-off valve 860 is kept in the on state.

또한, 제어부(410)는 각 세대별 온오프밸브(860)의 온 또는 오프 상태를 지속적으로 체크하여 더 이상 히트펌프유닛(300)을 가동시킬 필요가 없는 경우 히트펌프유닛(300)의 운전상태신호를 검출하고 히트펌프유닛(300)이 운전상태가 아니라면 종국적으로 히트펌프유닛(300)의 가동을 멈춘다.In addition, the control unit 410 continuously checks the on or off state of the on-off valve 860 for each household, the operation state of the heat pump unit 300 when it is no longer necessary to operate the heat pump unit 300 When the signal is detected and the heat pump unit 300 is not in an operating state, the operation of the heat pump unit 300 is finally stopped.

지열교환기(100)와 히트펌프유닛(300), 히트펌프유닛(300)과 에어 핸들링 유 닛(200) 상호 간의 열교환 원리는 다음과 같다.The heat exchange principle between the geothermal heat exchanger 100 and the heat pump unit 300, the heat pump unit 300 and the air handling unit 200 is as follows.

2차 냉매순환펌프(810)의 가동에 따라 2차 냉매(R2)는 지열공급배관(500)을 통해 지상으로 유출되어 히트펌프유닛(300)으로 유입되며, 히트펌프유닛(300)에서는 저온 저압 액체상태의 1차 냉매(R1)가 증발기(340)를 거치면서 고온 저압 기체상태의 1차 냉매(R1)로 상 변환되는데, 상 변환 도중 흡수되는 열은 증발기(340)에 인접하여 마련되는 지열공급배관(500)으로부터 유입된다.As the secondary refrigerant circulation pump 810 operates, the secondary refrigerant R2 flows out into the ground through the geothermal heat supply pipe 500 and flows into the heat pump unit 300, and the low temperature low pressure in the heat pump unit 300. The primary refrigerant R1 in the liquid state is converted to the primary refrigerant R1 in the high temperature low pressure gas state while passing through the evaporator 340. The heat absorbed during the phase conversion is geothermally provided adjacent to the evaporator 340. Inflow from the supply pipe (500).

즉, 지열공급배관(500)을 통해 히트펌프유닛(300)으로 유입되는 2차 냉매(R2)의 온도(t1)는, 히트펌프유닛(300)으로부터 유출되는 2차 냉매(R2)의 온도(t2)에 비하여 높으며, 이러한 온도차(t1 - t2)에 해당하는 열은 지중으로부터 흡수되는 것이다.That is, the temperature t1 of the secondary refrigerant R2 flowing into the heat pump unit 300 through the geothermal heat supply pipe 500 is the temperature of the secondary refrigerant R2 flowing out of the heat pump unit 300 ( It is higher than t2) and the heat corresponding to this temperature difference (t1-t2) is absorbed from the ground.

증발기(340)를 거친 고온 저압 기체상태의 1차 냉매(R1)는 압축기(310)를 거치면서 고온 고압 기체상태의 1차 냉매(R1)가 되며, 다시 응축기(320)를 거치면서 저온 고압 액체상태의 1차 냉매(R1)가 된다. 이 경우, 응축기(320)를 거치면서 방출되는 열은 응축기(320)에 인접한 집합냉수공급배관(610) 및 집합냉수유출배관(620)을 따라 흐르는 냉수로 전달되며, 이에 따라 냉수의 온도가 상승한다.The primary refrigerant R1 of the high temperature and low pressure gas state passing through the evaporator 340 becomes the primary refrigerant R1 of the high temperature and high pressure gas state while passing through the compressor 310, and then again passes through the condenser 320. It becomes the primary refrigerant R1 of a state. In this case, the heat discharged while passing through the condenser 320 is transferred to the cold water flowing along the collective cold water supply pipe 610 and the collective cold water discharge pipe 620 adjacent to the condenser 320, and thus the temperature of the cold water is increased. do.

이러한 온도가 높은 냉수(실질적으로는 온수)는 세대냉수공급배관(630)을 통해 난방을 원하는 각 세대의 에어 핸들링 유닛(200)으로 전달되며, 에어 핸들링 유닛(200)의 열교환부(210)를 통해 주변 공기를 가열시키고, 가열된 공기는 송풍부(230)를 통해 각 실(R1 내지 R4)로 송풍되는 것이다.This high temperature cold water (substantially hot water) is transferred to the air handling unit 200 of each generation to be heated through the generation cold water supply pipe 630, and the heat exchange unit 210 of the air handling unit 200 is transferred. The ambient air is heated, and the heated air is blown to each of the chambers R1 to R4 through the blower 230.

한편, 난방의 경우 제어부(410)는, 각 세대의 난방 희망온도를 고려하여 유 량조절밸브(820)의 오픈각도를 조절한다. 집단거주시설에는 일반적으로 각 세대별로 연장되는 바닥 난방시스템배관(710)이 마련되므로, 제어부(410)는 유량조절밸브(820)의 오픈각도를 제어함으로써 집합냉수공급배관(610)과 바닥 난방시스템배관(710)에 흐르는 냉수의 양을 조절하여, 바닥난방의 정도와 에어 핸들링 유닛(200)을 통한 난풍의 송풍 정도를 조절하게 된다. 즉, 초가을과 같이 실내온도와 각 세대 거주자의 난방 희망온도의 차이가 크지 않은 경우 제어부(410)는, 유량조절밸브(820)를 집합냉수공급배관(610) 측으로 많이 열리도록 함으로써 바닥난방 정도에 비해 에어 핸들링 유닛(200)을 통한 난풍의 송풍 정도를 강하도록 한다.On the other hand, in the case of heating, the control unit 410 adjusts the open angle of the flow rate control valve 820 in consideration of the desired heating temperature of each generation. Since the collective residential facilities are generally provided with a floor heating system pipe 710 extending for each household, the control unit 410 controls the open angle of the flow control valve 820, the collective cold water supply pipe 610 and the floor heating system. By adjusting the amount of cold water flowing through the pipe 710, the degree of floor heating and the degree of blowing of warm air through the air handling unit 200 is adjusted. That is, when the difference between the indoor temperature and the desired heating temperature of each household, such as early autumn, the control unit 410, by opening the flow control valve 820 to the collective cold water supply pipe 610 side to the floor heating degree The degree of blowing of warm air through the air handling unit 200 to be stronger.

다음으로, 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 냉난방시스템(10)의 냉방원리는 다음과 같다. 난방과 달리 냉방의 경우 유량조절밸브(820)는 닫힌 상태로 유지되며, 기타 제어부(410)에 의한 지열교환기(100), 히트펌프유닛(300), 2차 냉매순환펌프(810), 온오프밸브(860), 세대온도조절기(870), 냉수순환펌프(830) 및 인버터(880)의 제어에 관한 사항은 난방의 경우와 동일하므로 이하에서 중복되는 설명은 생략한다.Next, referring to Figure 5, the cooling principle of the cooling and heating system 10 according to the present embodiment is as follows. Unlike heating, in the case of cooling, the flow control valve 820 is kept closed, and the geothermal heat exchanger 100, the heat pump unit 300, the secondary refrigerant circulation pump 810, and on / off by the other control unit 410. The matters related to the control of the valve 860, the generation temperature controller 870, the cold water circulation pump 830, and the inverter 880 are the same as in the case of heating, and thus redundant descriptions thereof will be omitted.

집단거주시설의 각 세대 중 적어도 어느 하나의 세대가 냉방을 희망하면, 제어부(410)는 그 세대 거주자의 냉방 희망온도를 고려하여, 지열교환기(100) 및 히트펌프유닛(300)을 구동시킨다. 지중에는 항상 12℃ 내지 15℃ 내외의 일정한 지열이 유지되고 있으며, 2차 냉매(R2)는 지열공급배관(500)을 통해 지상으로 유출되어 히트펌프유닛(300)으로 유입된다.If at least one generation of each generation of the group residential facility desires cooling, the controller 410 drives the geothermal heat exchanger 100 and the heat pump unit 300 in consideration of the cooling desired temperature of the household residents. The ground always maintains constant geothermal heat of about 12 ° C. to 15 ° C., and the secondary refrigerant R2 flows out into the ground through the geothermal heat supply pipe 500 and flows into the heat pump unit 300.

이 경우, 히트펌프유닛(300)에서는 고온 고압 기체상태의 1차 냉매(R1)가 응 축기(320)를 거치면서 저온 고압 액체상태의 1차 냉매(R1)로 상 변환되는데, 상 변환 도중 방출되는 잠열은 응축기(320)에 인접하여 마련되는 지열공급배관(500) 측으로 대류되고, 이에 따라 지열공급배관(500)은 1차 냉매(R1)의 잠열을 수용하여 지중으로 방출시킨다. 즉, 지열공급배관(500)을 통해 히트펌프유닛(300)으로 유입되는 2차 냉매(R2)의 온도(t3)는, 히트펌프유닛(300)으로부터 유출되는 2차 냉매(R2)의 온도(t4)에 비하여 낮으며, 이러한 온도차(t4 - t3)에 해당하는 열이 지중으로 방출된다.In this case, in the heat pump unit 300, the primary refrigerant R1 in the high temperature and high pressure gas state is converted into the primary refrigerant R1 in the low temperature and high pressure liquid state while passing through the condenser 320, and is discharged during phase conversion. The latent heat is convexed toward the geothermal heat supply pipe 500 provided adjacent to the condenser 320, and thus the geothermal heat supply pipe 500 receives latent heat of the primary refrigerant R1 and discharges it to the ground. That is, the temperature t3 of the secondary refrigerant R2 flowing into the heat pump unit 300 through the geothermal heat supply pipe 500 is the temperature of the secondary refrigerant R2 flowing out of the heat pump unit 300 ( It is lower than t4), and heat corresponding to this temperature difference (t4-t3) is released to the ground.

응축기(320)를 거친 저온 고압 액체상태의 1차 냉매(R1)는 확장밸브(330)를 거치면서 저온 저압 액체상태의 1차 냉매(R1)가 되며, 증발기(340)를 거치면서 다시 고온 저압 기체상태의 1차 냉매(R1)로 상 변환된다.The primary refrigerant R1 of the low temperature and high pressure liquid state passing through the condenser 320 becomes the primary refrigerant R1 of the low temperature low pressure liquid state while passing through the expansion valve 330, and again through the evaporator 340. Phase-converted to the gaseous primary refrigerant R1.

이 경우, 증발기(340)에 인접한 집합냉수공급배관(610) 및 집합냉수유출배관(620)을 따라 흐르는 냉수는 히트펌프유닛배관(350) 측으로 열을 빼앗기며, 이에 따라 냉수의 온도가 하강한다. 이러한 온도가 낮은 냉수는 세대냉수공급배관(630)을 통해 냉방을 원하는 각 세대의 에어 핸들링 유닛(200)으로 전달되며, 에어 핸들링 유닛(200)의 열교환부(210)를 통해 주변 공기를 냉각시키고, 냉각된 공기는 송풍부(230)를 통해 각 실(R1 내지 R4)로 송풍되는 것이다.In this case, the cold water flowing along the collective cold water supply pipe 610 and the collective cold water outlet pipe 620 adjacent to the evaporator 340 deprives heat to the heat pump unit pipe 350, and thus the temperature of the cold water decreases. . The cold water having such a low temperature is delivered to the air handling unit 200 of each generation to be cooled through the generation cold water supply pipe 630, and cools the surrounding air through the heat exchange unit 210 of the air handling unit 200. The cooled air is blown to the chambers R1 to R4 through the blower 230.

도 4 및 도 5에 있어서, 응축기(320)와 증발기(340)의 위치변화는 1차 냉매(R1)의 흐름 방향 변화에 따른 것으로, 히트펌프유닛(300) 상에 마련되는 1차 냉매 방향조절밸브(미도시)의 구동에 따라, 냉방의 경우, 도 5의 응축기(320)는 도 4의 증발기(340)로 기능하며, 도 5의 증발기(340)는 도 4의 응축기(320)로 기능한 다. 이러한 사항은 종래의 히트펌프와 동일한 것이므로 보다 자세한 설명은 생략한다.4 and 5, the positional change of the condenser 320 and the evaporator 340 depends on the change in the flow direction of the primary refrigerant R1, and the primary refrigerant direction control provided on the heat pump unit 300. According to the driving of the valve (not shown), in the case of cooling, the condenser 320 of FIG. 5 functions as the evaporator 340 of FIG. 4, and the evaporator 340 of FIG. 5 functions as the condenser 320 of FIG. 4. do. This is the same as the conventional heat pump, so a detailed description thereof will be omitted.

또한, 냉방을 필요로 하는 환경(예컨대 여름 등)임에도 집단거주시설의 적어도 어느 한 세대가 난방을 희망하는 경우, 유량조절밸브(820)는 닫힌 상태로 유지되나, 난방을 희망하는 세대에 마련된 바닥 난방시스템배관(710)에는 별도의 온수가 흐르며, 이에 따라 난방을 희망하는 세대의 바닥을 가열하게 된다. 난방을 희망하는 세대의 바닥 난방시스템배관(710)을 따라 온수를 흐르도록 하는 방법은 종래의 집단거주시설에 적용된 일반적인 바닥 난방시스템의 내용과 크게 차이가 없으므로 자세한 설명은 생략한다.In addition, when at least one generation of the group residential facility desires heating even in an environment requiring cooling (eg, summer), the flow regulating valve 820 is kept closed, but the floor provided in the household which desires heating. A separate hot water flows into the heating system pipe 710, thereby heating the floor of the generation in which the heating is desired. The method of flowing hot water along the floor heating system pipe 710 of a generation that is desired to be heated does not significantly differ from the contents of a general floor heating system applied to a conventional group residential facility, and thus a detailed description thereof will be omitted.

본 실시예에 따른 냉난방시스템(10)은, 집단거주시설의 냉난방을 위해 지열을 이용할 수 있으며, 기계실에 마련되는 중앙식 히트펌프유닛(300)에 의하여 집단거주시설의 냉난방 시스템을 효율적으로 관리할 수 있게 된다.The cooling and heating system 10 according to the present embodiment may use geothermal heat for heating and cooling of a group residential facility, and may efficiently manage the cooling and heating system of the group residential facility by the central heat pump unit 300 provided in the machine room. It becomes possible.

또한, 본 실시예에 따른 냉난방시스템(10)은, 에어 핸들링 유닛(200)의 설치 위치를 다양하게 변경할 수 있을 뿐만 아니라, 집단거주시설의 냉난방시스템의 효율을 실질적으로 향상시킬 수 있게 된다.In addition, the cooling and heating system 10 according to the present embodiment can not only change the installation position of the air handling unit 200 in various ways, but also substantially improve the efficiency of the cooling and heating system of the collective residence facility.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템의 개략적인 모식도이며, 도 9는 도 8의 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템의 제어부를 나타낸 개략적인 모식도이고, 도 10은 도 8의 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템의 난방원리를 나타낸 개략적인 모식도이며, 도 11은 도 8의 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템의 냉방원리를 나타낸 개략적인 모식도이고, 도 12 및 도 13은 도 10의 난방과정을 나타낸 순서도이다. 이하에서 동일한 도번은 동일 부재를 의미하며, 중복되는 설명은 생략한다.8 is a schematic diagram of a cooling system for a group residential facility using geothermal heat according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a control unit of a cooling system for a group residential facility using geothermal heat of FIG. 8. 10 is a schematic diagram showing the heating principle of the air conditioning system for group residential facilities using geothermal energy of FIG. 8, FIG. 11 is a schematic diagram showing the cooling principle of air conditioning system for group residential facilities using geothermal power of FIG. 13 is a flowchart illustrating a heating process of FIG. 10. Hereinafter, the same reference number means the same member, and overlapping description is omitted.

이들 도면을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템(20, 이하 '냉난방시스템')은, 지열을 흡수하거나 지중으로 열을 방출하는 지열교환기(100)와, 집단거주시설의 각 세대의 실내온도를 조절하는 에어 핸들링 유닛(200)과, 지열교환기(100) 및 에어 핸들링 유닛(200)에 각각 배관으로 연결되는 개별식 히트펌프유닛(300, 이하 '히트펌프유닛')을 포함한다.Referring to these drawings, the air-conditioning system 20 for collective residential facilities using geothermal heat according to the second embodiment of the present invention (hereinafter, 'cooling and heating system') includes a geothermal heat exchanger 100 which absorbs geothermal heat or discharges heat into the ground. , The individual heat pump unit 300, which is connected to the air handling unit 200 for controlling the indoor temperature of each generation of the collective living facility, and the geothermal heat exchanger 100 and the air handling unit 200 by pipes, respectively. Pump unit ').

지열교환기(100)는, 지열을 흡수하거나 지중으로 열을 방출할 수 있는 구성이며, 히트펌프유닛(300)은, 고온의 열원을 저온으로 전달하거나, 저온의 열원을 고온으로 전달하는 것으로 집단거주시설의 세대별로 마련되는 에어 핸들링 유닛(200)을 통해 각 세대를 냉방시키거나 난방하기 위해 세대별로 마련되는 구성이다.The geothermal heat exchanger (100) is a structure capable of absorbing geothermal heat or dissipating heat into the ground, and the heat pump unit 300 transmits a high temperature heat source to a low temperature or transmits a low temperature heat source to a high temperature. The air handling unit 200 provided for each generation of the facility is configured for each generation to cool or heat each generation.

히트펌프유닛(300)은 각각, 기체상태의 냉매를 압축하여 압력을 높이는 압축기(310)와, 압축기(310)로부터 전달된 냉매를 응축 액화하는 응축기(320)와, 응축기(320)로부터 전달된 액체상태의 냉매의 압력을 낮추는 확장밸브(330)와, 확장밸브(330)로부터 전달된 액체상태의 냉매를 기화하는 증발기(340)를 포함한다.The heat pump unit 300 is a compressor 310 for compressing a gaseous refrigerant to increase the pressure, a condenser 320 for condensing and liquefying the refrigerant delivered from the compressor 310, and the condenser 320 An expansion valve 330 for lowering the pressure of the liquid refrigerant, and an evaporator 340 for vaporizing the liquid refrigerant delivered from the expansion valve 330.

한편, 본 실시예의 에어 핸들링 유닛(200)은, 전술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방 시스템(10)의 에어 핸들링 유닛(200)과 실질적으로 동일한 구성이므로, 전술한 제1 실시예에서의 설명을 참조하기로 하고 여기서는 간단히 서술하기로 한다. 에어 핸들링 유닛(200)은 집단거주시 설의 세대별로 마련되어 각 세대의 실내온도를 조절하기 위한 구성이다. 에어 핸들링 유닛(200)은, 열교환부(210)와, 열교환부(210)의 일측에 마련되는 혼합부(220)와, 열교환부(210)의 타측에 마련되는 송풍부(230)를 포함한다.On the other hand, since the air handling unit 200 of the present embodiment is substantially the same configuration as the air handling unit 200 of the air-conditioning system 10 for a group residential facility using geothermal heat according to the first embodiment of the present invention described above, Reference is made to the description in the first embodiment and will be briefly described herein. Air handling unit 200 is provided for each generation of the group residential facility is configured to adjust the indoor temperature of each generation. The air handling unit 200 includes a heat exchanger 210, a mixing unit 220 provided on one side of the heat exchanger 210, and a blower 230 provided on the other side of the heat exchanger 210. .

열교환부(210)는, 에어 핸들링 유닛(200)의 내부에 마련되어 히트펌프유닛(300)으로부터 전달되는 열을 통해 주변 공기를 가열시키거나 냉각시키는 부분이며, 혼합부(220)는 열교환부(210)의 일측에 마련되어 에어 핸들링 유닛(200)의 내부 공기를 혼합시키는 부분이고, 송풍부(230)는 열교환부(210)를 통해 가열되거나 냉각된 공기를 각 실(R1 내지 R4)로 송풍하는 부분이다.The heat exchanger 210 is provided in the air handling unit 200 to heat or cool the surrounding air through the heat transferred from the heat pump unit 300, and the mixing unit 220 is a heat exchanger 210. Is provided on one side of the air mixing unit 200 to mix the internal air, the blower 230 is a portion for blowing air heated or cooled through the heat exchange unit 210 to each chamber (R1 to R4) to be.

송풍부(230)는 각 세대의 실내로 송풍되는 바람을 생성하기 위한 팬모터(231)와, 팬모터(231) 의하여 생성된 바람을 각 실로 전달하는 팬(232)을 포함한다. 팬모터(231)는 제어부(410)의 제어에 따라 그 회전량이 결정되며, 이에 따라 팬(232)을 통해 각 세대로 전달되는 바람의 송풍량도 달라진다. 또한, 필요에 따라 팬모터(231)에는 인버터(미도시)가 연결될 수 있으며, 제어부(420)는 이러한 인버터(미도시)를 제어함으로써 팬모터(231)의 회전량을 조절할 수도 있다.The blower 230 includes a fan motor 231 for generating wind blown into the indoors of each generation, and a fan 232 for transferring the wind generated by the fan motor 231 to each chamber. The fan motor 231 is determined by the control amount of the control unit 410, the amount of rotation of the wind is transmitted to each generation through the fan 232 is changed accordingly. In addition, an inverter (not shown) may be connected to the fan motor 231 as needed, and the controller 420 may control the rotation amount of the fan motor 231 by controlling the inverter (not shown).

에어 핸들링 유닛(200)은 일측에 결합되는 토출덕트(241)와, 타측에 결합되는 흡입덕트(242)를 통해 전체적으로 규모가 큰 하나의 관로(管路)를 이루면서, 집단거주시설의 각 실(R1 내지 R4)로 찬 바람 또는 따뜻한 바람을 송풍한다. 토출덕트(241) 및 흡입덕트(242)의 일부분은 천정(C)과 벽(W) 사이에 매립되도록 배치된다.The air handling unit 200 forms a single large pipeline through the discharge duct 241 coupled to one side and the suction duct 242 coupled to the other side. Blowing cold or warm wind with R1 to R4). A portion of the discharge duct 241 and the suction duct 242 is disposed to be buried between the ceiling (C) and the wall (W).

또한, 혼합부(220)에 인접한 에어 핸들링 유닛(200)의 일측에는 외부공기 유 입덕트(243)가 마련되며, 흡입덕트(242)의 일측에는 내부공기 배출덕트(244)가 마련된다. 또한, 에어 핸들링 유닛(200)의 일측에는 결로방지배관(250)이 마련되며, 결로방지배관(250)은 열교환부(210)를 통한 열교환시 에어 핸들링 유닛(200)에 발생할 수 있는 결로현상을 방지한다.In addition, an external air inlet duct 243 is provided at one side of the air handling unit 200 adjacent to the mixing unit 220, and an internal air discharge duct 244 is provided at one side of the suction duct 242. In addition, one side of the air handling unit 200 is provided with a condensation preventing pipe 250, the condensation preventing pipe 250 is a condensation phenomenon that may occur in the air handling unit 200 during heat exchange through the heat exchange unit 210. prevent.

본 실시예의 에어 핸들링 유닛(200)은, 각 세대의 천정공간에 덕트(241, 242, 243, 244)를 배치시키고, 실내 및 외부와 연결되는 덕트(241, 242, 243, 244) 취출구(미도시) 만을 설치하게 되므로, 멀티 에어컨과 같은 기존 천정형 실내 유닛을 사용하는 방식 등에 비해 천정고를 대폭 낮출 수 있으며, 집단거주시설의 베란다 등에 배치될 수 있으므로 공조시스템에서 사용되는 실내기의 설치 공간상의 제약을 완화시키킬 수 있게 된다.In the air handling unit 200 of the present embodiment, the ducts 241, 242, 243, and 244 are disposed in the ceiling spaces of the respective generations, and the outlets of the ducts 241, 242, 243 and 244 connected to the inside and the outside are not shown. Only), the ceiling height can be considerably lowered compared to the existing ceiling type indoor units such as multi air conditioners, and can be placed on the veranda of a group residential facility, thus limiting the space limitation of the indoor unit used in the air conditioning system. It can be mitigated.

또한, 본 실시예의 에어 핸들링 유닛(200)은, 별도의 환기유닛을 사용하지 않더라도 외부공기 유입덕트(243) 및 내부공기 배출덕트(244)를 통해 외부공기를 유입시키고 내부공기를 배출시킬 수 있도록 함으로써 환기유닛이 없는 집단거주시설의 실내공조가 가능해진다.In addition, the air handling unit 200 of the present embodiment, even without using a separate ventilation unit so that the outside air and the inside air can be discharged through the outside air inlet duct 243 and the inside air exhaust duct 244. This enables indoor air conditioning in a group residential facility without a ventilation unit.

한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 지열교환기(100)와 히트펌프유닛(300)은 지열공급배관(500)에 의하여 상호 연결된다.Meanwhile, as shown in FIG. 8, the geothermal heat exchanger 100 and the heat pump unit 300 are connected to each other by the geothermal heat supply pipe 500.

지열공급배관(500)은, 지열교환기(100)로부터 연장되는 집합지열공급배관(510) 및 집합지열유출배관(520)과, 집합지열공급배관(510)으로부터 분기되는 다수의 세대지열공급배관(530)과, 집합지열유출배관(520)으로부터 분기되는 다수의 세대지열유출배관(540)을 포함한다.The geothermal heat supply pipe 500 includes a plurality of generation geothermal heat supply pipes branched from the integrated geothermal heat supply pipe 510 and the integrated geothermal heat discharge pipe 520 and the aggregate geothermal heat supply pipe 510 extending from the geothermal heat exchanger 100 ( 530 and a plurality of generation geothermal outflow pipes 540 branching from the aggregate geothermal outflow pipe 520.

지열공급배관(500)은, 집합지열공급배관(510)으로부터 시작하여, 다수의 히트펌프유닛(300)으로 각각 분기되는 다수의 세대지열공급배관(530)을 거쳐 다수의 세대지열유출배관(540)으로 연장되며, 다시 다수의 세대지열유출배관(540)을 취합하는 집합지열유출배관(520)으로 연장됨으로써 전체적으로 규모가 큰 하나의 관로(管路)를 이룬다.Geothermal heat supply pipe 500, starting from the collective geothermal heat supply pipe 510, through a plurality of generation geothermal heat supply pipe 530 each branched to a plurality of heat pump unit 300, a plurality of generation geothermal heat pipes 540 ) Extends to the aggregate geothermal outflow pipe 520, which collects a plurality of generation geothermal outflow pipes 540, thereby forming a single large pipeline.

집합지열공급배관(510)으로부터 전달되는 2차 냉매(R2)는, 냉방 또는 난방을 원하는 세대의 히트펌프유닛(300)에 연결되는 세대지열공급배관(530)으로 흐르며, 히트펌프유닛(300)을 거치면서 온도가 상승하거나 하강한 후 다시 세대지열유출배관(540)으로 순환되고, 최종적으로 집합지열유출배관(520)을 거쳐 지중으로 열을 방출하거나 지중으로부터 열을 흡수하게 된다.The secondary refrigerant R2 delivered from the collective geothermal heat supply pipe 510 flows into the generation geothermal heat supply pipe 530 connected to the heat pump unit 300 of a generation for cooling or heating, and the heat pump unit 300. After passing through the temperature rises or falls and then circulated back to the generation geothermal heat discharge pipe 540, and finally through the collective geothermal heat discharge pipe 520 to release heat to the ground or to absorb heat from the ground.

한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 히트펌프유닛(300)과 다수의 에어 핸들링 유닛(200)은 각각 다수의 세대온도조절배관(600)에 의하여 각각 연결된다.On the other hand, as shown in Figure 8, the heat pump unit 300 and the plurality of air handling unit 200 are each connected by a plurality of generation temperature control pipe 600, respectively.

다수의 세대온도조절배관(600)은 각각, 에어 핸들링 유닛(200) 측으로 냉수를 공급하는 세대냉수공급배관(630)과, 에어 핸들링 유닛(200)으로부터 냉수가 유출되는 세대냉수유출배관(640)을 포함한다.The plurality of generation temperature control pipes 600 each include a generation cold water supply pipe 630 for supplying cold water to the air handling unit 200, and a generation cold water discharge pipe 640 through which cold water flows from the air handling unit 200. It includes.

세대냉수공급배관(630)과 세대냉수유출배관(640)은 하나의 관로(管路)를 이루며 각 세대별로 마련되며, 각각 증발기(340)에 인접하도록 배치되어 히트펌프유닛(300)과 연결된다.The generation cold water supply pipe 630 and the generation cold water discharge pipe 640 form one pipeline and are provided for each generation, and are disposed adjacent to the evaporator 340 and connected to the heat pump unit 300. .

한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 냉난방시스템(20)은, 세대냉수공급배관(630)으로부터 분기되어 집단거주시설의 바닥 난방시스템배관(710) 에 연결되는 바닥난방연결배관(720)을 더 포함한다.On the other hand, as shown in Figure 8, the heating and heating system 20 according to the present embodiment, branch heating connection pipe connected to the floor heating system piping 710 of the collective residential facilities branched from the generation cold water supply pipe 630. 720 is further included.

일반적으로 집단거주시설에는 세대별로 연장되어 각 세대의 바닥을 난방하는 바닥 난방시스템배관(710)이 마련되어 있으며, 바닥난방연결배관(720)은 이러한 바닥 난방시스템배관(710)과 세대냉수공급배관(630)을 상호 연결하는 것이다.In general, the group residential facilities are provided with a floor heating system piping (710) for heating the floor of each generation extended by generation, floor heating connection pipe 720 is such a floor heating system piping (710) and household cold water supply pipe ( 630).

도 8, 도 10 및 도 11에 있어서 바닥 난방시스템배관(710)은 각 층의 각 세대별로 마련되는 것이며, 도면 공간의 협소함을 이유로 최하층의 세대들을 제외한 상층에 마련되는 바닥 난방시스템배관(710)의 모습 및 각 세대별로 분기되는 바닥 난방시스템배관(710)의 모습은 생략하였으며, 기타 바닥 난방시스템배관(710)에 관한 일반적인 사항은 바닥 난방시스템에 널리 적용되는 내용과 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.8, 10, and 11, the floor heating system piping 710 is provided for each generation of each floor, and the floor heating system piping 710 provided in the upper floor except for the lower floor generation due to the narrow space of the drawing space. And the appearance of the floor heating system piping 710 branched by each generation is omitted, and other general matters about the floor heating system piping 710 is the same as the content widely applied to the floor heating system, so a detailed description thereof will be omitted. .

세대냉수공급배관(630)과 바닥난방연결배관(720)의 연결지점에는 유량조절밸브(820)가 마련되며, 유량조절밸브(820)의 오픈각도에 따라 세대냉수공급배관(630)에 흐르는 냉수의 유량과, 바닥 난방시스템배관(710)에 흐르는 냉수의 유량이 조절된다.The flow control valve 820 is provided at the connection point of the generation cold water supply pipe 630 and the floor heating connection pipe 720, and the cold water flowing in the generation cold water supply pipe 630 according to the open angle of the flow control valve 820. And the flow rate of the cold water flowing in the floor heating system pipe 710 is adjusted.

한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 냉난방시스템(20)은, 집합지열공급배관(510)에 마련되는 적어도 하나의 2차 냉매순환펌프(810)와, 각 세대의 세대지열공급배관(530)에 각각 마련되는 2차 냉매조절밸브(840)와, 각 세대의 세대냉수공급배관(630)에 각각 마련되는 플로우미터(850)와, 각 세대의 세대냉수유출배관(640)에 각각 마련되는 온오프밸브(860)와, 각 세대별로 마련되는 세대온도조절기(870, 도 9 참조)를 더 포함한다.On the other hand, as shown in Figure 8, the cooling and heating system 20 according to the present embodiment, at least one secondary refrigerant circulation pump 810 provided in the collective geothermal heat supply pipe 510, and the generation geothermal heat of each generation Secondary refrigerant control valve 840, respectively provided in the supply pipe 530, flow meter 850, respectively provided in the generation cold water supply pipe 630 of each generation, and generation cold water outflow pipe 640 of each generation On and off valves 860, respectively provided in the, and further comprises a generation temperature controller 870 (see Fig. 9) provided for each generation.

2차 냉매순환펌프(810) 집단거주시설의 세대수에 따라 다수 개로 마련되는 것이며, 이하에서는 다수 개의 2차 냉매순환펌프(810)가 마련된 경우를 가정하여 본 발명을 설명한다.The secondary refrigerant circulation pump 810 will be provided in plurality according to the number of generations of the residential facilities, the following will be described on the assumption that a plurality of secondary refrigerant circulation pump 810 is provided.

2차 냉매순환펌프(810)는, 지열공급배관(500)을 따라 2차 냉매(R2)를 순환시키는 장치이다. 도시되지는 않았으나 지열교환기(100)와 2차 냉매순환펌프(810)의 사이에는 별도의 차압밸브(미도시)가 마련되어 지중에서의 2차 냉매(R2)의 압력과 지상에서의 2차 냉매(R2)의 압력의 차(차압)를 조절하게 된다.The secondary refrigerant circulation pump 810 is a device for circulating the secondary refrigerant R2 along the geothermal heat supply pipe 500. Although not shown, a separate differential pressure valve (not shown) is provided between the geothermal heat exchanger 100 and the secondary refrigerant circulating pump 810 so that the pressure of the secondary refrigerant R2 in the ground and the secondary refrigerant in the ground ( The difference in pressure (differential pressure) of R2) is adjusted.

또한 도 8에 도시되지는 않았지만, 2차 냉매순환펌프(810)의 주위에는 인버터(880)가 배치되며, 이러한 인버터(880)는 제어부(600)의 제어에 따라 2차 냉매순환펌프(810)의 가동정도를 제어함으로써 지열공급배관(500)을 순환하는 2차 냉매(R2)의 순환량을 조절하게 된다.In addition, although not shown in FIG. 8, an inverter 880 is disposed around the secondary refrigerant circulation pump 810, and the inverter 880 may be a secondary refrigerant circulation pump 810 under the control of the controller 600. The amount of circulation of the secondary refrigerant R2 circulating in the geothermal heat supply pipe 500 is controlled by controlling the degree of operation of the secondary heat supply pipe 500.

2차 냉매조절밸브(840)는, 각 세대의 세대지열공급배관(530)에 각각 마련되어 히트펌프유닛(300)으로 전달되는 2차 냉매(R2)의 순환량을 세대별로 조절하는 것이다. 즉, 2차 냉매순환펌프(810)는, 집단거주시설의 모든 세대의 냉수 사용량을 고려하여 집합지열공급배관(510)을 통해 히트펌프유닛(300)으로 유입되는 2차 냉매(R2)의 총량을 순환시키는 장치이며, 2차 냉매조절밸브(840)는 집합지열공급배관(510)으로부터 분기되는 세대지열공급배관(530)을 통해 세대별로 순환되어야 할 2차 냉매(R2)의 양을 조절하는 장치이다.The secondary refrigerant control valve 840 is provided in each generation geothermal heat supply pipe 530 of each generation to adjust the circulation amount of the secondary refrigerant R2 delivered to the heat pump unit 300 for each generation. That is, the secondary refrigerant circulation pump 810, the total amount of the secondary refrigerant (R2) flowing into the heat pump unit 300 through the collective geothermal heat supply pipe 510 in consideration of the cold water consumption of all generations of the collective residential facilities. The secondary refrigerant control valve 840 controls the amount of secondary refrigerant (R2) to be circulated by generation through the generation geothermal heat supply pipe 530 branching from the aggregate geothermal heat supply pipe 510. Device.

제어부(420)는, 2차 냉매순환펌프(810) 및 2차 냉매조절밸브(840)를 모두 제어함으로써, 전체적으로 순환되어야할 2차 냉매(R2)의 총량과, 세대별로 순환되어 야할 2차 냉매(R2)의 개별적인 양을 조절하게 된다.The control unit 420 controls both the secondary refrigerant circulation pump 810 and the secondary refrigerant control valve 840 so that the total amount of the secondary refrigerant R2 to be circulated as a whole and the secondary refrigerant to be circulated by generations. Individual amounts of (R2) will be adjusted.

플로우미터(850)는, 기체나 액체의 유량을 측정하는 계기로, 본 실시예의 경우 각 세대별 냉수의 사용량을 측정하기 위한 것이다. 플로우미터(850)의 측정값에 따라 각 세대별 냉수 사용요금이 부과된다.The flow meter 850 is an instrument for measuring the flow rate of the gas or liquid, and in the present embodiment, to measure the amount of cold water used for each generation. The cold water usage fee for each household is charged according to the measurement value of the flow meter 850.

온오프밸브(860)는 각 세대의 거주자가 설정하는 희망온도에 따라 세대별로 냉수를 흐르게 하거나 그 흐름을 멈추게 하기 위한 것으로, 거주자가 냉방을 희망하여 설정온도를 낮추는 경우, 실내온도가 설정온도보다 높으면 그 세대에는 온오프밸브(860)가 온(on) 상태로 되어 냉수가 흐르게 되며, 그 반대의 경우에는 온오프밸브(860)가 오프(off) 상태로 되어 냉수의 흐름을 멈추도록 한다.The on-off valve 860 is for causing the cold water to flow or stop the flow for each household according to the desired temperature set by the residents of each household, when the residents want to cool down to lower the set temperature, the room temperature is higher than the set temperature If high, the generation of the on-off valve 860 is turned on (on), the cold water flows, and in the opposite case, the on-off valve 860 is turned off (off) to stop the flow of cold water.

다만, 본 실시예의 플로우미터(850)는 세대냉수공급배관(630)에 마련되지만, 세대냉수공급배관(630)이 아닌 세대냉수유출배관(640) 측에 마련될 수 있으며(미도시), 온오프밸브(860)는 세대냉수유출배관(640)에 마련되지만, 세대냉수유출배관(640)이 아닌 세대냉수공급배관(630)에 마련될 수 있다(미도시).However, the flow meter 850 of the present embodiment is provided in the generation cold water supply pipe 630, but may be provided on the generation cold water discharge pipe 640 instead of the generation cold water supply pipe 630 (not shown). The off valve 860 is provided in the generation cold water discharge pipe 640, but may be provided in the generation cold water supply pipe 630 instead of the generation cold water discharge pipe 640 (not shown).

세대온도조절기(870)는 각 세대의 현재온도를 검출하고 이를 디스플레이하며, 거주자가 희망온도를 설정할 수 있도록 하는 것으로, LCD 디스플레이 화면을 통해 거주자가 현재의 실내온도를 알 수 있도록 하며, 이에 따라 냉난방의 희망정도에 따른 온도를 설정할 수 있도록 마련된다.The household temperature controller 870 detects and displays the current temperature of each household, and allows the resident to set a desired temperature, thereby allowing the resident to know the current indoor temperature through the LCD display screen. It is prepared to set the temperature according to the desired degree.

한편, 도 9에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 냉난방시스템(20)은, 지열교환기(100), 에어 핸들링 유닛(200), 히트펌프유닛(300), 유량조절밸브(820), 2차 냉매순환펌프(810), 온오프밸브(860), 세대온도조절기(870), 2차 냉매조절밸 브(840) 및 인버터(880)(570)를 제어하는 제어부(420)를 더 포함한다.On the other hand, as shown in Figure 9, the cooling and heating system 20 according to this embodiment, the geothermal heat exchanger 100, air handling unit 200, heat pump unit 300, flow control valve 820, 2 The control unit 420 further controls the secondary refrigerant circulation pump 810, the on-off valve 860, the generation temperature controller 870, the secondary refrigerant control valve 840, and the inverters 880, 570. .

본 실시예의 경우 제어부(420)는 직접디지털제어 및 분산처리장치(DDC, Direct Digital Control System)로 마련된다.In the present embodiment, the control unit 420 is provided with a direct digital control and distributed processing device (DDC).

제어부(420)는, 세대별 냉수 사용량에 기초하여 세대별로 히트펌프유닛(300)의 가동정도를 단계별로 제어하며, 이에 기초하여 2차 냉매순환펌프(810)에 인접하여 마련되는 인버터(880)를 제어함으로써, 지열교환기(100)로부터 히트펌프유닛(300)으로 연장되는 집합지열공급배관(510)에 흐르는 2차 냉매(R2)의 순환량을 조절한다.The controller 420 controls the operation degree of the heat pump unit 300 step by step based on the amount of cold water used by generation, and based on this, the inverter 880 provided adjacent to the secondary refrigerant circulation pump 810. By controlling the, the circulation amount of the secondary refrigerant (R2) flowing in the aggregate geothermal heat supply pipe 510 extending from the geothermal heat exchanger 100 to the heat pump unit 300 is adjusted.

또한, 제어부(420)는, 봄, 가을 등 중간기 계절의 경우와 같이 각 세대의 실내 희망온도와 실외 온도와의 차이가 크지 않을 경우, 에어 핸들링 유닛(200)에 흐르는 냉수의 양을 최소한으로 조절함으로써 외부 공기에 의한 공조가 가능하도록 한다.In addition, the controller 420 may adjust the amount of cold water flowing in the air handling unit 200 to a minimum when the difference between the indoor desired temperature and the outdoor temperature of each generation is not large, such as in the mid-term season such as spring and autumn. By doing so, the air can be air-conditioned.

즉, 본 실시예의 제어부는(420)는 실내 희망온도와 실외 온도와의 차이가 크지 않은 경우 히트펌프유닛(300)의 가동 정도를 최소화시키며, 실내 온도 및 습도를 검출하여 에어 핸들링 유닛(200)을 통해 외부 공기와 각 세대의 실내 공기를 치환할 수 있도록 함으로써, 각 세대의 실내 내부 공조환경(온도, 습도 및 환기)를 조절하도록 하는 것이다(엔탈피 제어). 이에 따라 본 실시예의 냉난방시스템(20)은 중간기 계절 등의 경우 집단거주시설의 냉난방에 사용되는 에너지의 에너지 효율을 실질적으로 향상시킬 수 있는 장점을 갖는다.That is, the control unit 420 of the present embodiment minimizes the operation degree of the heat pump unit 300 when the difference between the indoor desired temperature and the outdoor temperature is not large, and detects the indoor temperature and humidity to provide an air handling unit 200. By replacing the outside air and the indoor air of each generation through the, it is to control the indoor air conditioning environment (temperature, humidity and ventilation) of each generation (enthalpy control). Accordingly, the cooling and heating system 20 of the present embodiment has an advantage of substantially improving the energy efficiency of energy used for heating and cooling of group residential facilities in the mid-term season.

또한, 제어부(420)는, 세대별 냉난방 희망온도에 대응하여 유량조절밸 브(820)의 오픈각도를 제어하며, 세대별 냉난방 희망온도에 대응하여 온오프밸브(860)를 온시키거나 오프시킴으로써 세대별로 흐르는 냉수의 흐름을 차단하거나 차단을 해제한다.In addition, the control unit 420 controls the opening angle of the flow control valve 820 in response to the desired heating and cooling temperature for each generation, by turning on or off the on-off valve 860 in response to the desired heating and cooling temperature for each generation Block or unblock the flow of cold water from generation to generation.

이와 함께, 제어부(420)는, 세대별로 마련되는 2차 냉매조절밸브(840)를 제어하여 세대별 제2 냉매(R1) 순환량을 조절하며, 각 세대의 현재실내온도를 체크하고 세대온도조절기(870)에 입력되는 거주자의 희망온도에 대응하여 각 세대별 실내온도를 조절한다.In addition, the controller 420 controls the secondary refrigerant control valve 840 provided for each household to adjust the circulation amount of the second refrigerant R1 for each household, checks the current indoor temperature of each household, and controls the household temperature controller ( In response to the desired temperature of the occupant inputted to 870, the indoor temperature of each household is adjusted.

즉, 제어부(420)는, 각 세대별 냉난방 희망정도를 고려하여 전체적인 냉난방시스템(20)을 가동시키거나 가동상태를 중지시키게 되며, 냉난방시스템(20)의 가동 또는 가동중지를 위해 지열교환기(100), 히트펌프유닛(300), 유량조절밸브(820), 2차 냉매순환펌프(810), 온오프밸브(860), 세대온도조절기(870), 2차 냉매조절밸브(840) 및 인버터(880)를 제어하는 것이다.That is, the control unit 420, in consideration of the degree of desired heating and cooling for each generation to start or stop the operation of the overall air conditioning system 20, geothermal heat exchanger 100 for the operation or shutdown of the air conditioning system 20 ), Heat pump unit 300, flow control valve 820, secondary refrigerant circulation pump 810, on-off valve 860, generation temperature controller 870, secondary refrigerant control valve 840 and inverter ( 880).

본 실시예의 제어부(420)는, 확장 가능한 I/O 모듈(Input/Output Module)을 포함하며, 다양한 프로토콜 탑재 감시 제어 소프트웨어로 구동되고, 운전 및 감시 소프트웨어의 설치에 따라 다양한 경보 관리 기능을 수행할 수 있도록 구성된다.The control unit 420 of the present embodiment includes an expandable input / output module (I / O module), is driven by various protocol-mounted monitoring control software, and can perform various alarm management functions according to the installation of operation and monitoring software. It is configured to be.

이제, 이하에서는 본 실시예에 따른 냉난방시스템(20)에 의한 세대별 냉난방원리를 자세히 설명하기로 한다.Now, the air-conditioning principle for each generation by the air conditioning system 20 according to the present embodiment will be described in detail.

먼저, 도 10, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 냉난방시스템(20)의 난방원리는 다음과 같다.First, as shown in Figures 10, 12 and 13, the heating principle of the air conditioning system 20 according to the present embodiment is as follows.

집단거주시설의 각 세대 중 적어도 어느 하나의 세대가 난방을 희망하여 자 신의 가정에 마련된 세대온도조절기(870)를 통해 실내희망온도를 설정하면, 그 설정 데이터값은 제어부(420)로 전송되며, 제어부(420)의 제어에 따라 히트펌프유닛(300)과 지열교환기(100)가 구동된다.When at least one of the households of the group residential facilities desires heating and sets the indoor desired temperature through the household temperature controller 870 provided in their home, the set data value is transmitted to the controller 420. The heat pump unit 300 and the geothermal heat exchanger 100 are driven under the control of the controller 420.

히트펌프유닛(300)에서는 히트펌프유닛배관(350)을 따라 1차 냉매(R1)가 순환하게 되며, 지열교환기(100)에서는 지열공급배관(500)을 따라 2차 냉매(R2)가 순환하게 된다.In the heat pump unit 300, the primary refrigerant R1 circulates along the heat pump unit pipe 350, and in the geothermal heat exchanger 100, the secondary refrigerant R2 circulates along the geothermal heat supply pipe 500. do.

이 경우, 제어부(420)는, 각 세대별 난방 희망정도를 모두 고려하여 2차 냉매순환펌프(810)의 가동대수를 결정하며, 2차 냉매순환펌프(810)에 인접하여 마련되는 인버터(880)에 신호를 입력함으로써 결정된 수만큼의 2차 냉매순환펌프(810)를 가동시킨다.In this case, the controller 420 determines the number of operation of the secondary refrigerant circulation pump 810 in consideration of all the desired degree of heating for each household, and the inverter 880 provided adjacent to the secondary refrigerant circulation pump 810. The secondary refrigerant circulating pump 810 is operated by the number determined by inputting a signal.

또한, 제어부(420)는 2차 냉매조절밸브(840)를 제어하여 난방을 희망하는 세대에만 세대지열공급배관(530)을 통해 2차 냉매(R2)를 공급하며, 이에 따라 난방을 희망하는 세대의 히트펌프유닛(300)과 세대지열공급배관(530) 및 세대지열유출배관(540) 상호 간에 열교환이 이루어진다.In addition, the control unit 420 controls the secondary refrigerant control valve 840 to supply the secondary refrigerant (R2) through the generation geothermal heat supply pipe 530 only to the generation that wants to heat, accordingly the generation desired to heat Heat exchange between the heat pump unit 300 and the generation geothermal heat supply pipe 530 and generation geothermal heat discharge pipe 540 are mutually.

계속하여 제어부(420)는, 히트펌프유닛(300)의 운전상태신호를 받아들여 히트펌프유닛(300)이 계속 운전중이라면 2차 냉매순환펌프(810)를 계속 가동시키며 2차 냉매조절밸브(840)을 계속 온상태로 유지시키고, 히트펌프유닛(300)의 운전이 중단된 상태라면 종국적으로 히트펌프유닛(300)의 가동을 중단시키며 2차 냉매조절밸브(840)를 오프시킨다.Subsequently, the control unit 420 receives the operation state signal of the heat pump unit 300, and if the heat pump unit 300 continues to operate, continuously operates the secondary refrigerant circulation pump 810 and operates the secondary refrigerant control valve ( 840 continues to be kept on, and when the operation of the heat pump unit 300 is stopped, the operation of the heat pump unit 300 is finally stopped and the secondary refrigerant control valve 840 is turned off.

또한 히트펌프유닛(300)은, 1차 냉매(R1)의 순환에 따라 세대별 세대온도조 절배관(600) 측으로 열을 전달한다. 일정한 설정온도에 이를 때까지 냉수는 히트펌프유닛(300)으로부터 전달받는 열에 의해 계속 가열되며, 냉수의 온도가 일정한 설정온도에 이른 경우 가열된 냉수는 난방을 희망하는 각 세대의 세대냉수공급배관(630) 측으로 유입된다. In addition, the heat pump unit 300 transmits heat to the generation temperature control valve 600 for each generation according to the circulation of the primary refrigerant (R1). Cold water continues to be heated by the heat received from the heat pump unit 300 until it reaches a predetermined set temperature, and when the temperature of the cold water reaches a predetermined set temperature, the heated cold water is the generation cold water supply pipe of each generation that desires heating. 630) to the side.

또한, 제어부(420)는 유량조절밸브(820)의 오픈각도를 조절하여 바닥 난방시스템배관(710)과 세대냉수공급배관(630)에 각각 공급되는 냉수의 양을 조절하게 된다.In addition, the controller 420 adjusts the open angle of the flow control valve 820 to adjust the amount of cold water supplied to the floor heating system pipe 710 and the generation cold water supply pipe 630, respectively.

난방을 희망하는 세대의 세대냉수공급배관(630)으로 공급된 냉수는 에어 핸들링 유닛(200) 내부의 공기 온도를 상승시키며, 온도가 상승된 공기는 팬모터(231)의 회전에 따라 팬(232)을 거쳐 실내로 송풍된다.The cold water supplied to the generation cold water supply pipe 630 of the generation desired to be heated increases the air temperature inside the air handling unit 200, and the air whose temperature is increased is the fan 232 according to the rotation of the fan motor 231. Through the air).

또한 제어부(420)는, 각 세대별로 설정된 난방 희망온도에 기초하여 온오프밸브(860)를 조절하며, 어느 한 세대의 실내온도가 거주자의 난방 희망온도와 일치하는 경우 온오프밸브(860)는 오프상태로 변경되며, 실내온도가 난방 희망온도보다 낮은 경우 온오프밸브(860)는 온 상태로 유지된다.In addition, the controller 420 adjusts the on-off valve 860 based on the heating desired temperature set for each household, and when the indoor temperature of any one household matches the heating desired temperature of the occupant, the on-off valve 860 is When the room temperature is lower than the desired heating temperature, the on-off valve 860 is kept in the on state.

또한, 제어부(420)는 각 세대별 온오프밸브(860)의 온 또는 오프 상태를 지속적으로 체크하여, 온오프밸브(860)가 오프 상태여서 더 이상 히트펌프유닛(300)을 가동시킬 필요가 없는 경우, 히트펌프유닛(300)의 운전상태신호를 검출하고 운전상태가 아닌 경우, 종국적으로 히트펌프유닛(300)의 가동을 중단시키며 2차 냉매조절밸브(840)를 오프시킨다.In addition, the control unit 420 continuously checks the on or off state of the on-off valve 860 for each household, and the on-off valve 860 is in an off state, and thus it is no longer necessary to operate the heat pump unit 300. If not, the operation state signal of the heat pump unit 300 is detected, and if it is not the operation state, the operation of the heat pump unit 300 is finally stopped and the secondary refrigerant control valve 840 is turned off.

지열교환기(100)와 히트펌프유닛(300), 히트펌프유닛(300)과 세대온도조절배 관(600) 상호 간의 열교환 원리는 다음과 같다.The heat exchange principle between the geothermal heat exchanger 100 and the heat pump unit 300, the heat pump unit 300 and the generation temperature control piping 600 is as follows.

2차 냉매(R2)는, 2차 냉매순환펌프(810)의 가동에 따라 지열공급배관(500)을 통해 지상으로 유출되어 히트펌프유닛(300)으로 유입되며, 히트펌프유닛(300)에서는 저온 저압 액체상태의 1차 냉매(R1)가 증발기(340)를 거치면서 고온 저압 기체상태의 1차 냉매(R1)로 상 변환되는데, 상 변환 도중 흡수되는 열은 증발기(340)에 인접하여 마련되는 세대지열공급배관(530)으로부터 유입된다.The secondary refrigerant R2 flows out into the ground through the geothermal heat supply pipe 500 according to the operation of the secondary refrigerant circulation pump 810 and flows into the heat pump unit 300, and at the low temperature of the heat pump unit 300. The primary refrigerant R1 in the low pressure liquid state is converted to the primary refrigerant R1 in the high temperature low pressure gas state while passing through the evaporator 340. The heat absorbed during the phase conversion is provided adjacent to the evaporator 340. Generation geothermal heat supply pipe 530 is introduced.

즉, 세대지열공급배관(530)을 통해 히트펌프유닛(300)으로 유입되는 2차 냉매(R2)의 온도(t5)는, 히트펌프유닛(300)으로부터 유출되는 2차 냉매(R2)의 온도(t6)에 비하여 높으며, 이러한 온도차(t5 - t6)에 해당하는 열은 지중으로부터 흡수되는 것이다.That is, the temperature t5 of the secondary refrigerant R2 flowing into the heat pump unit 300 through the generation geothermal heat supply pipe 530 is the temperature of the secondary refrigerant R2 flowing out of the heat pump unit 300. It is higher than (t6) and the heat corresponding to this temperature difference (t5-t6) is absorbed from the ground.

증발기(340)를 거친 고온 저압 기체상태의 1차 냉매(R1)는 압축기(310)를 거치면서 고온 고압 기체상태의 1차 냉매(R1)가 되며, 다시 응축기(320)를 거치면서 저온 고압 액체상태의 1차 냉매(R1)가 된다. 이 경우, 응축기(320)를 거치면서 방출되는 열은 응축기(320)에 인접한 세대온도조절배관(600)을 따라 흐르는 냉수로 전달되며, 이에 따라 냉수의 온도가 상승한다.The primary refrigerant R1 of the high temperature and low pressure gas state passing through the evaporator 340 becomes the primary refrigerant R1 of the high temperature and high pressure gas state while passing through the compressor 310, and then again passes through the condenser 320. It becomes the primary refrigerant R1 of a state. In this case, the heat discharged while passing through the condenser 320 is transferred to the cold water flowing along the generation temperature control pipe 600 adjacent to the condenser 320, thereby increasing the temperature of the cold water.

이러한 온도가 높은 냉수(실질적으로 온수)는 난방을 원하는 각 세대의 에어 핸들링 유닛(200)으로 전달되며, 팬모터(231)의 구동에 따라 온도가 높은 따뜻한 바람을 송풍하게 되는 것이다.This high temperature cold water (substantially hot water) is delivered to the air handling unit 200 of each generation that wants to heat, it is to blow a high temperature warm wind in accordance with the driving of the fan motor 231.

한편, 난방의 경우 제어부(420)는, 각 세대의 난방 희망온도를 고려하여 유량조절밸브(820)의 오픈각도를 조절한다. 집단거주시설에는 일반적으로 각 세대별 로 연장되는 바닥 난방시스템배관(710)이 마련되므로, 제어부(420)는 유량조절밸브(820)의 오픈각도를 제어함으로써 세대냉수공급배관(630)과 바닥 난방시스템배관(710)에 흐르는 냉수의 양을 조절하여, 바닥난방의 정도와 에어 핸들링 유닛(200)을 통한 따뜻한 바람의 송풍 정도를 조절하게 된다.On the other hand, in the case of heating, the control unit 420 adjusts the open angle of the flow control valve 820 in consideration of the desired heating temperature of each generation. Since the collective residential facilities are generally provided with a floor heating system piping 710 extending for each household, the control unit 420 controls the open angle of the flow control valve 820, the generation cold water supply pipe 630 and the floor heating. By adjusting the amount of cold water flowing in the system pipe 710, the degree of floor heating and the degree of blowing of warm wind through the air handling unit 200 is adjusted.

즉, 초가을과 같이 실내온도와 각 세대 거주자의 난방 희망온도의 차이가 크지 않은 경우 제어부(420)는, 유량조절밸브(820)를 세대냉수공급배관(630) 측으로 많이 열리도록 함으로써 바닥난방 정도에 비해 에어 핸들링 유닛(200)을 통한 따뜻한 바람의 송풍 정도를 강하도록 한다.That is, when the difference between the room temperature and the heating desired temperature of each householder, such as early autumn, is not large, the control unit 420 opens the flow control valve 820 to the generation cold water supply pipe 630 so that the floor heating degree is increased. Compared with the air handling unit 200 to increase the blowing degree of warm wind.

다음으로, 도 11를 참조하면, 본 실시예에 따른 냉난방시스템(20)의 냉방원리는 다음과 같다. 난방과 달리 냉방의 경우 유량조절밸브(820)는 닫힌 상태로 유지되며, 기타 제어부(420)에 의한 지열교환기(100), 히트펌프유닛(300), 2차 냉매순환펌프(810), 온오프밸브(860), 세대온도조절기(870), 2차 냉매조절밸브(840) 및 인버터(880)의 제어에 관한 사항은 난방의 경우와 동일하므로 이하에서 중복되는 설명은 생략한다.Next, referring to Figure 11, the cooling principle of the air conditioning system 20 according to the present embodiment is as follows. Unlike heating, in the case of cooling, the flow control valve 820 is kept closed, and the geothermal heat exchanger 100, the heat pump unit 300, the secondary refrigerant circulation pump 810, and on / off by the other control unit 420. The matters related to the control of the valve 860, the generation temperature controller 870, the secondary refrigerant control valve 840, and the inverter 880 are the same as in the case of heating, and thus redundant descriptions thereof will be omitted.

집단거주시설의 각 세대 중 적어도 어느 하나의 세대가 냉방을 희망하면, 제어부(420)는 그 세대 거주자의 냉방 희망온도를 고려하여, 지열교환기(100) 및 히트펌프유닛(300)을 구동시킨다. 지중에는 항상 12℃ 내지 15℃ 내외의 일정한 지열이 유지되고 있으며, 2차 냉매(R2)는 지열공급배관(500)을 통해 지상으로 유출되어 히트펌프유닛(300)으로 유입된다.If at least one of the households of the group residential facility desires cooling, the control unit 420 drives the geothermal heat exchanger 100 and the heat pump unit 300 in consideration of the cooling desired temperature of the household residents. The ground always maintains constant geothermal heat of about 12 ° C. to 15 ° C., and the secondary refrigerant R2 flows out into the ground through the geothermal heat supply pipe 500 and flows into the heat pump unit 300.

이 경우, 히트펌프유닛(300)에서는 고온 고압 기체상태의 1차 냉매(R1)가 응 축기(320)를 거치면서 저온 고압 액체상태의 1차 냉매(R1)로 상 변환되는데, 상 변환 도중 방출되는 잠열은 응축기(320)에 인접하여 마련되는 지열공급배관(500) 측으로 대류되고, 이에 따라 지열공급배관(500)은 1차 냉매(R1)의 잠열을 수용하여 지중으로 방출시킨다. 즉, 지열공급배관(500)을 통해 히트펌프유닛(300)으로 유입되는 2차 냉매(R2)의 온도(t7)는, 히트펌프유닛(300)으로부터 유출되는 2차 냉매(R2)의 온도(t8)에 비하여 낮으며, 이러한 온도차(t7 - t8)에 해당하는 열이 지중으로 방출된다.In this case, in the heat pump unit 300, the primary refrigerant R1 in the high temperature and high pressure gas state is converted into the primary refrigerant R1 in the low temperature and high pressure liquid state while passing through the condenser 320, and is discharged during phase conversion. The latent heat is convexed toward the geothermal heat supply pipe 500 provided adjacent to the condenser 320, and thus the geothermal heat supply pipe 500 receives latent heat of the primary refrigerant R1 and discharges it to the ground. That is, the temperature t7 of the secondary refrigerant R2 flowing into the heat pump unit 300 through the geothermal heat supply pipe 500 is the temperature of the secondary refrigerant R2 flowing out of the heat pump unit 300 ( Lower than t8), heat corresponding to this temperature difference (t7-t8) is released to the ground.

응축기(320)를 거친 저온 고압 액체상태의 1차 냉매(R1)는 확장밸브(330)를 거치면서 저온 저압 액체상태의 1차 냉매(R1)가 되며, 증발기(340)를 거치면서 다시 고온 저압 기체상태의 1차 냉매(R1)로 상 변환된다.The primary refrigerant R1 of the low temperature and high pressure liquid state passing through the condenser 320 becomes the primary refrigerant R1 of the low temperature low pressure liquid state while passing through the expansion valve 330, and again through the evaporator 340. Phase-converted to the gaseous primary refrigerant R1.

이 경우, 증발기(340)에 인접한 세대냉수공급배관(630) 및 세대냉수유출배관(640)을 따라 흐르는 냉수는 히트펌프유닛배관(350) 측으로 열을 빼앗기며, 이에 따라 냉수의 온도가 하강한다. 이러한 온도가 낮은 냉수는 냉방을 원하는 각 세대의 에어 핸들링 유닛(200)으로 전달되며, 팬모터(231)의 구동에 따라 온도가 낮은 찬바람을 송풍하게 되는 것이다.In this case, the cold water flowing along the generation cold water supply pipe 630 and the generation cold water discharge pipe 640 adjacent to the evaporator 340 deprives heat to the heat pump unit pipe 350, and thus the temperature of the cold water decreases. . The cold water having such a low temperature is delivered to the air handling unit 200 of each generation to be cooled, and blows a cold wind having a low temperature according to the driving of the fan motor 231.

도 10 및 도 11에 있어서, 응축기(320)와 증발기(340)의 위치변화는 1차 냉매(R1)의 흐름 방향 변화에 따른 것으로, 히트펌프유닛(300) 상에 마련되는 1차 냉매 방향조절밸브(미도시)의 구동에 따라, 냉방의 경우 도 10의 응축기(320)는 도 11의 증발기(340)로 기능하며, 도 10의 증발기(340)는 도 11의 응축기(320)로 기능한다. 이러한 사항은 종래의 히트펌프와 동일한 것이므로 보다 자세한 설명은 생략 한다.10 and 11, the change in the position of the condenser 320 and the evaporator 340 depends on the change in the flow direction of the primary refrigerant R1, and the primary refrigerant direction control provided on the heat pump unit 300. According to the driving of the valve (not shown), in the case of cooling, the condenser 320 of FIG. 10 functions as the evaporator 340 of FIG. 11, and the evaporator 340 of FIG. 10 functions as the condenser 320 of FIG. 11. . This is the same as the conventional heat pump, so a detailed description thereof will be omitted.

다만, 냉방을 필요로 하는 환경(예컨대 여름 등)임에도 집단거주시설의 적어도 어느 한 세대가 난방을 희망하는 경우, 유량조절밸브(820)는 닫힌 상태로 유지되나, 난방을 희망하는 세대에 마련된 바닥 난방시스템배관(710)에는 별도의 온수가 흐르며, 이에 따라 난방을 희망하는 세대의 바닥을 가열하게 된다. 난방을 희망하는 세대의 바닥 난방시스템배관(710)을 따라 온수를 흐르도록 하는 방법은 종래의 집단거주시설에 적용된 일반적인 바닥 난방시스템의 내용과 크게 차이가 없으므로 자세한 설명은 생략한다.However, when at least one generation of the group residential facility desires heating even in an environment requiring cooling (eg, summer), the flow regulating valve 820 is kept closed, but the floor provided in the household which desires heating. A separate hot water flows into the heating system pipe 710, thereby heating the floor of the generation in which the heating is desired. The method of flowing hot water along the floor heating system pipe 710 of a generation that is desired to be heated does not significantly differ from the contents of a general floor heating system applied to a conventional group residential facility, and thus a detailed description thereof will be omitted.

본 실시예에 따른 냉난방시스템(20)은, 집단거주시설의 냉난방을 위해 지열을 이용할 수 있으며, 세대별로 마련되는 개별식 히트펌프유닛(300)에 의하여 집단거주시설의 냉난방시스템 세대별로 효율적으로 관리할 수 있게 된다.The cooling and heating system 20 according to the present embodiment may use geothermal heat for heating and cooling of a group residential facility, and is efficiently managed by each generation of the heating and cooling system of the group residential facility by an individual heat pump unit 300 provided for each household. You can do it.

또한, 본 실시예에 따른 냉난방시스템(20)은, 에어 핸들링 유닛(200)의 설치 위치를 다양하게 변경할 수 있을 뿐만 아니라, 집단거주시설의 냉난방시스템의 효율을 실질적으로 향상시킬 수 있게 된다.In addition, the air conditioning system 20 according to the present embodiment may not only change the installation position of the air handling unit 200 in various ways, but also substantially improve the efficiency of the air conditioning system of the collective residence.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.While specific embodiments of the invention have been described and illustrated above, it is to be understood that the invention is not limited to the described embodiments, and that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention. It is self-evident to those who have. Therefore, such modifications or variations are not to be understood individually from the technical spirit or point of view of the present invention, the modified embodiments will belong to the claims of the present invention.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템의 개략적인 모식도이다.1 is a schematic diagram of a cooling and heating system for a group residential facility using geothermal heat according to the first embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 에어 핸들링 유닛의 개략적인 모식도이다.FIG. 2 is a schematic diagram of the air handling unit of FIG. 1.

도 3은 도 1의 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템의 제어부를 나타낸 개략적인 모식도이다.Figure 3 is a schematic diagram showing a control unit of the heating and cooling system for a group residential facility using the geothermal heat of FIG.

도 4는 도 1의 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템의 난방원리를 나타낸 개략적인 모식도이다.Figure 4 is a schematic diagram showing the heating principle of the heating and cooling system for a group residential facilities using the geothermal heat of FIG.

도 5는 도 1의 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템의 냉방원리를 나타낸 개략적인 모식도이다.Figure 5 is a schematic diagram showing the cooling principle of the air-conditioning system for group residential facilities using the geothermal heat of FIG.

도 6 및 도 7은 도 4의 난방과정을 나타낸 순서도이다.6 and 7 are flowcharts illustrating a heating process of FIG. 4.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템의 개략적인 모식도이다.8 is a schematic diagram of a heating and cooling system for a group residential facility using geothermal heat according to the second embodiment of the present invention.

도 9는 도 8의 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템의 제어부를 나타낸 개략적인 모식도이다.FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a control unit of a heating and cooling system for a group residential facility using geothermal heat of FIG. 8.

도 10은 도 8의 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템의 난방원리를 나타낸 개략적인 모식도이다.FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a heating principle of an air conditioning system for a group residential facility using geothermal heat of FIG. 8.

도 11은 도 8의 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템의 냉방원리를 나타낸 개략적인 모식도이다.FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a cooling principle of an air conditioning system for a group residential facility using geothermal heat of FIG. 8.

도 12 및 도 13은 도 10의 난방과정을 나타낸 순서도이다.12 and 13 are flowcharts illustrating a heating process of FIG. 10.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10, 20 : 집단거주시설용 냉난방시스템 100 : 지열교환기10, 20: air conditioning system for group residential facilities 100: geothermal heat exchanger

200 : 에어 핸들링 유닛 210 : 열교환부200: air handling unit 210: heat exchanger

220 : 혼합부 230 : 송풍부220: mixing section 230: blowing section

241 : 토출덕트 242 : 흡입덕트241: discharge duct 242: suction duct

243 : 외부공기 유입덕트 244 : 내부공기 배출덕트243: outside air inlet duct 244: inside air exhaust duct

300 : 히트펌프유닛 410, 420 : 제어부300: heat pump unit 410, 420: control unit

500 : 지열공급배관 600 : 세대온도조절배관500: geothermal heat supply pipe 600: household temperature control piping

710 : 바닥 난방시스템배관 720 : 바닥난방연결배관710: floor heating system piping 720: floor heating connection piping

810 : 2차 냉매순환펌프 820 : 유량조절밸브810: secondary refrigerant circulation pump 820: flow control valve

830 : 냉수순환펌프 840 : 2차 냉매조절밸브830: cold water circulation pump 840: secondary refrigerant control valve

850 : 플로우미터 860 : 온오프밸브850: flow meter 860: on-off valve

870 : 세대온도조절기 880 : 인버터870: generation temperature controller 880: inverter

Claims (35)

지열을 흡수하거나 지중으로 열을 방출하는 지열교환기;A geothermal heat exchanger that absorbs geothermal heat or releases heat to the ground; 집단거주시설의 세대별로 마련되며 각 세대의 실내온도를 조절하기 위해 각 세대에 각각 배치되는 다수의 에어 핸들링 유닛;A plurality of air handling units provided for each generation of the group residential facilities and disposed in each generation to adjust the indoor temperature of each generation; 상기 지열교환기 및 상기 다수의 에어 핸들링 유닛에 배관으로 연결되며, 고온의 열원을 저온으로 전달하거나 저온의 열원을 고온으로 전달하되 집단거주시설의 냉난방을 위한 기계실에 마련되는 중앙식 히트펌프유닛; 및A central heat pump unit connected to the geothermal heat exchanger and the plurality of air handling units by a pipe and configured to transmit a high temperature heat source to a low temperature or to transmit a low temperature heat source to a high temperature, but provided in a machine room for cooling and heating a collective residence facility; And 상기 중앙식 히트펌프유닛의 가동정도를 제어하는 제어부를 포함하며,It includes a control unit for controlling the operation degree of the central heat pump unit, 상기 배관은,The pipe is, 2차 냉매를 통해 상호 열교환을 하도록 상기 지열교환기와 상기 중앙식 히트펌프유닛 사이에 마련되는 지열공급배관; 및A geothermal heat supply pipe provided between the geothermal heat exchanger and the central heat pump unit to mutually exchange heat through a secondary refrigerant; And 냉수를 통해 상호 열교환을 하도록 상기 중앙식 히트펌프유닛과 상기 에어 핸들링 유닛 사이에 마련되는 세대온도조절배관을 포함하며,And a generation temperature regulating pipe provided between the central heat pump unit and the air handling unit to exchange heat with each other through cold water. 상기 세대온도조절배관은,The generation temperature control piping, 상기 중앙식 히트펌프유닛의 일측으로부터 연장되는 집합냉수공급배관;Collected cold water supply pipe extending from one side of the central heat pump unit; 상기 집합냉수공급배관으로부터 분기되어 상기 다수의 에어 핸들링 유닛에 상기 냉수를 각각 공급하는 다수의 세대냉수공급배관;A plurality of generation cold water supply pipes branched from the collective cold water supply pipes to supply the cold water to the plurality of air handling units, respectively; 상기 중앙식 히트펌프유닛의 타측으로부터 연장되는 집합냉수유출배관; 및An aggregate cold water discharge pipe extending from the other side of the central heat pump unit; And 상기 집합냉수유출배관으로부터 분기되어 상기 다수의 에어 핸들링 유닛으로부터 상기 냉수가 각각 유출되는 다수의 세대냉수유출배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템.And a plurality of generation cold water outflow pipes branched from the collective cold water outflow pipes and each of the cold water flows out from the plurality of air handling units. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 에어 핸들링 유닛은,The air handling unit, 상기 히트펌프유닛과의 열교환을 통해 주변 공기를 가열시키거나 냉각시키는 열교환부; 및A heat exchanger for heating or cooling ambient air through heat exchange with the heat pump unit; And 상기 열교환부의 일측에 마련되어 상기 열교환부를 통해 가열되거나 냉각된 공기를 세대별 각 실로 송풍하는 송풍부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템.It is provided on one side of the heat exchange unit air-conditioning heating system for a group residential facility using a geothermal heat, characterized in that it comprises a blower for blowing air heated or cooled through the heat exchanger to each room for each generation. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 에어 핸들링 유닛은,The air handling unit, 상기 열교환부의 타측에 마련되어 상기 에어 핸들링 유닛 내부의 공기를 혼 합하는 혼합부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템.Provided on the other side of the heat exchange unit, the air-conditioning system for a group residential facilities using geothermal heat characterized in that it further comprises a mixing unit for mixing the air inside the air handling unit. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 에어 핸들링 유닛의 일측에 결합되어 상기 송풍부를 통해 생성된 바람을 세대별 각 실로 전달하는 토출덕트;A discharge duct coupled to one side of the air handling unit to transfer wind generated through the blower to each chamber for each generation; 상기 에어 핸들링 유닛의 타측에 결합되어 세대별 각 실로부터 흡입되는 공기를 상기 다수의 에어 핸들링 유닛 측으로 전달하는 흡입덕트; 및A suction duct coupled to the other side of the air handling unit to transfer air sucked from each chamber for each generation to the plurality of air handling units; And 상기 혼합부에 인접하도록 상기 에어 핸들링 유닛에 결합되어 외부의 공기를 상기 에어 핸들링 유닛 측으로 전달하는 외부공기 유입덕트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템.And an external air inlet duct coupled to the air handling unit so as to be adjacent to the mixing unit to transfer external air to the air handling unit side. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 흡입덕트의 일측에 결합되어 상기 흡입덕트를 따라 순환하는 공기의 일부를 외부로 배출하는 내부공기 배출덕트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템.And an internal air discharge duct coupled to one side of the suction duct to discharge a portion of the air circulated along the suction duct to the outside. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 토출덕트 일부분 및 상기 흡입덕트의 일부분은 각각 집단거주시설의 복수 개의 층 중 어느 한 층의 천정과 상기 어느 한 층의 위 층의 바닥벽 사이에 배 치되는 것을 특징으로 하는 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템.A portion of the discharge duct and a portion of the suction duct are respectively disposed between the ceiling of any one of the plurality of floors of the collective living facilities and the bottom wall of the upper floor of the one floor. Air conditioning system for facility. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 지열공급배관에 마련되어 상기 2차 냉매를 순환시키는 적어도 하나의 2차 냉매순환펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템.And at least one secondary refrigerant circulation pump disposed in the geothermal heat supply pipe to circulate the secondary refrigerant. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 제어부는,The control unit, 집단거주시설의 전체 세대 냉수 사용량에 따른 상기 2차 냉매의 순환량에 기초하여 상기 2차 냉매순환펌프의 가동정도를 제어하는 것을 특징으로 하는 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템.An air conditioning system for a group residential facility using geothermal heat, characterized in that for controlling the degree of operation of the secondary refrigerant circulating pump based on the circulation amount of the secondary refrigerant according to the total generation cold water consumption of the group residential facility. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 집합냉수공급배관으로부터 분기되어 바닥 난방시스템배관에 연결되는 바닥난방연결배관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템.And a floor heating connection pipe branched from the collective cooling water supply pipe and connected to the floor heating system pipe. 제14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 집합냉수공급배관과 상기 바닥난방연결배관의 연결지점에 마련되어 상기 집합냉수공급배관에 흐르는 상기 냉수의 양을 조절하는 유량조절밸브를 더 포함 하는 것을 특징으로 하는 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템.And a flow rate control valve provided at a connection point between the collective cold water supply pipe and the floor heating connection pipe to control an amount of the cold water flowing through the collective cold water supply pipe. 제15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 제어부는,The control unit, 집단거주시설의 전체 세대 냉수 사용량에 기초하여 상기 유량조절밸브의 오픈각도를 제어하는 것을 특징으로 하는 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템.A geothermal heating and cooling system for a group residential facility, characterized in that for controlling the open angle of the flow control valve based on the total generation of cold water consumption of the group residential facility. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 집합냉수공급배관에 마련되어 상기 냉수를 순환시키는 적어도 하나의 냉수순환펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템.And at least one cold water circulation pump provided in the integrated cold water supply pipe to circulate the cold water. 제17항에 있어서,The method of claim 17, 상기 제어부는,The control unit, 집단거주시설의 전체 세대 냉수 사용량에 기초하여 상기 냉수순환펌프의 가동정도를 제어함으로써 상기 냉수의 순환량을 조절하는 것을 특징으로 하는 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템.And cooling the circulation of the cold water by controlling the operation degree of the cold water circulation pump based on the total generation cold water consumption of the group residential facilities. 지열을 흡수하거나 지중으로 열을 방출하는 지열교환기;A geothermal heat exchanger that absorbs geothermal heat or releases heat to the ground; 집단거주시설의 세대별로 마련되며 각 세대의 실내온도를 조절하기 위해 각 세대에 각각 배치되는 다수의 에어 핸들링 유닛;A plurality of air handling units provided for each generation of the group residential facilities and disposed in each generation to adjust the indoor temperature of each generation; 상기 지열교환기 및 상기 다수의 에어 핸들링 유닛에 배관으로 연결되며, 고온의 열원을 저온으로 전달하거나 저온의 열원을 고온으로 전달하되 집단거주시설의 세대별로 마련되는 다수의 개별식 히트펌프유닛; 및A plurality of individual heat pump units connected to the geothermal heat exchanger and the plurality of air handling units by a pipe and transferring a high temperature heat source to a low temperature or a low temperature heat source to a high temperature, but provided for each generation of a group residential facility; And 상기 다수의 개별식 히트펌프유닛의 가동정도를 제어하는 제어부를 포함하며,It includes a control unit for controlling the operation of the plurality of individual heat pump unit, 상기 배관은,The pipe is, 2차 냉매를 통해 상호 열교환을 하도록 상기 지열교환기와 상기 다수의 개별식 히트펌프유닛 사이에 마련되는 지열공급배관; 및A geothermal heat supply pipe provided between the geothermal heat exchanger and the plurality of individual heat pump units to exchange heat with each other through a secondary refrigerant; And 냉수를 통해 상호 열교환을 하도록 상기 다수의 개별식 히트펌프유닛과 상기 다수의 에어 핸들링 유닛 사이에 마련되는 다수의 세대온도조절배관을 포함하며,And a plurality of generation temperature regulating pipes provided between the plurality of individual heat pump units and the plurality of air handling units to exchange heat with each other through cold water. 상기 지열공급배관은,The geothermal heat supply pipe, 상기 지열교환기로부터 연장되는 집합지열공급배관;An aggregate geothermal heat supply pipe extending from the geothermal heat exchanger; 상기 집합지열공급배관으로부터 분기되어 상기 다수의 개별식 히트펌프유닛으로 상기 2차 냉매를 각각 공급하는 다수의 세대지열공급배관;A plurality of generation geothermal heat supply pipes branched from the aggregate geothermal heat supply pipes and respectively supplying the secondary refrigerant to the plurality of individual heat pump units; 상기 지열교환기로부터 연장되는 집합지열유출배관; 및An aggregated geothermal outflow pipe extending from the geothermal heat exchanger; And 상기 집합지열유출배관으로부터 분기되어 상기 다수의 개별식 히트펌프유닛으로부터 상기 2차 냉매가 각각 유출되는 다수의 세대지열유출배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템.And a plurality of generation geothermal effluent pipes branched from the aggregate geothermal effluent pipe and each secondary refrigerant flows out of the plurality of individual heat pump units. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제19항에 있어서,The method of claim 19, 상기 집합지열공급배관에 마련되어 상기 2차 냉매를 순환시키는 적어도 하나의 2차 냉매순환펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템.And at least one secondary refrigerant circulation pump provided in the integrated geothermal heat supply pipe for circulating the secondary refrigerant. 제24항에 있어서,The method of claim 24, 상기 제어부는,The control unit, 집단거주시설의 전체 세대 냉수 사용량에 따른 상기 2차 냉매의 순환량에 기초하여 상기 2차 냉매순환펌프의 가동정도를 제어하는 것을 특징으로 하는 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템.An air conditioning system for a group residential facility using geothermal heat, characterized in that for controlling the degree of operation of the secondary refrigerant circulating pump based on the circulation amount of the secondary refrigerant according to the total generation cold water consumption of the group residential facility. 제19항에 있어서,The method of claim 19, 상기 다수의 세대지열공급배관에 각각 마련되는 2차 냉매조절밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템.And a secondary refrigerant control valve respectively provided in the plurality of generation geothermal heat supply pipes. 제26항에 있어서,The method of claim 26, 상기 제어부는,The control unit, 상기 2차 냉매조절밸브를 각각 제어하여 상기 2차 냉매의 세대별 순환량을 조절하는 것을 특징으로 하는 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템.Heating and cooling system for a group residential facility using geothermal heat, characterized in that for controlling the secondary refrigerant control valve to control the circulation of the secondary refrigerant for each generation. 제19항에 있어서,The method of claim 19, 상기 다수의 세대온도조절배관은 각각,The plurality of generation temperature control piping, respectively, 상기 다수의 에어 핸들링 유닛 측으로 상기 냉수를 각각 공급하는 다수의 세대냉수공급배관; 및A plurality of generation cold water supply pipes respectively supplying the cold water to the plurality of air handling units; And 상기 에어 핸들링 유닛으로부터 상기 냉수가 각각 유출되는 다수의 세대냉수유출배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템.And a plurality of generation cold water outlet pipes through which the cold water flows out from the air handling unit, respectively. 제28항에 있어서,The method of claim 28, 상기 다수의 세대냉수공급배관으로부터 분기되어 바닥 난방시스템배관에 연결되는 다수의 바닥난방연결배관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템.And a plurality of floor heating connection pipes branched from the plurality of generation cold water supply pipes and connected to the floor heating system pipes. 제29항에 있어서,The method of claim 29, 상기 다수의 세대냉수공급배관과 상기 다수의 바닥난방연결배관의 연결지점에 각각 마련되어 상기 세대냉수공급배관에 흐르는 상기 냉수의 양을 조절하는 다수의 유량조절밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템.Geothermal heat characterized in that it further comprises a plurality of flow rate control valves respectively provided at the connection points of the plurality of generation cold water supply pipe and the plurality of floor heating connection pipe to control the amount of cold water flowing in the generation cold water supply pipe. Heating and cooling system for group residential facilities. 제30항에 있어서,The method of claim 30, 상기 제어부는,The control unit, 집단거주시설의 세대별 냉수 사용량에 기초하여 상기 다수의 유량조절밸브의 오픈각도를 각각 제어하는 것을 특징으로 하는 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템.A district heating and cooling system for a group residential facility using geothermal heat, characterized in that for controlling the open angle of the plurality of flow control valves, respectively, based on the generation of cold water by generation of the group residential facility. 제1항 또는 제28항에 있어서,The method of claim 1 or 28, 상기 다수의 세대냉수공급배관에 각각 마련되어 각 세대별 상기 냉수의 사용량을 측정하는 다수의 플로우미터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템.And a plurality of flow meters provided in each of the plurality of household cold water supply pipes to measure the usage of the cold water for each household. 제1항 또는 제28항에 있어서,The method of claim 1 or 28, 상기 다수의 세대냉수유출배관에 각각 마련되어 상기 냉수를 흐르게 하거나 흐름을 멈추게 하는 온오프밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템.And an on / off valve provided on each of the plurality of generation cold water discharge pipes to allow the cold water to flow or stop the flow. 제33항에 있어서,The method of claim 33, wherein 상기 제어부는,The control unit, 집단거주시설의 세대별로 상기 냉수를 흐르게 하거나 흐름을 멈추게 하기 위하여 상기 온오프밸브의 온상태 또는 오프상태를 제어하는 것을 특징으로 하는 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템.Heating and cooling system for a group residential facility using geothermal heat, characterized in that for controlling the on or off state of the on-off valve to flow or stop the flow of cold water for each generation of the group residential facilities. 제1항 또는 제19항에 있어서,The method of claim 1 or 19, 집단거주시설의 세대별로 마련되는 다수의 세대온도조절기를 더 포함하며,It further comprises a plurality of household temperature controllers are provided for each generation of group residential facilities, 상기 제어부는,The control unit, 상기 다수의 세대온도조절기의 조절온도에 기초하여 상기 다수의 에어 핸들링 유닛의 풍량을 조절하는 것을 특징으로 하는 지열을 이용한 집단거주시설용 냉난방시스템.Heating and cooling system for a group residential facility using geothermal heat, characterized in that for adjusting the air flow of the plurality of air handling unit based on the control temperature of the plurality of generation temperature controller.
KR1020090034667A 2009-04-21 2009-04-21 Geothermal air-conditioning system of group living facilities KR100931705B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090034667A KR100931705B1 (en) 2009-04-21 2009-04-21 Geothermal air-conditioning system of group living facilities

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090034667A KR100931705B1 (en) 2009-04-21 2009-04-21 Geothermal air-conditioning system of group living facilities

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100931705B1 true KR100931705B1 (en) 2009-12-14

Family

ID=41684225

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090034667A KR100931705B1 (en) 2009-04-21 2009-04-21 Geothermal air-conditioning system of group living facilities

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100931705B1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101179659B1 (en) * 2010-12-29 2012-09-05 엘아이지엔설팅주식회사 Hybrid type heating and cooling system using geothermal heat
CN103968628A (en) * 2013-09-30 2014-08-06 江苏心日源建筑节能科技股份有限公司 Ground source heat pump host remote control system and control method thereof
KR102018132B1 (en) * 2018-08-23 2019-10-14 주식회사 인터텍 Geothermal heat exchange type heating and cooling systems
CN111156730A (en) * 2019-12-28 2020-05-15 龙川纽恩泰新能源科技发展有限公司 Heat pump circulation system with combined refrigeration and heating functions

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200246301Y1 (en) 2001-04-27 2001-10-18 아텍코퍼레이션 주식회사 Refrigerator suppling hot and cold water
KR20060106466A (en) * 2005-04-08 2006-10-12 (주) 휴니웰 Indoor air purification apparatus
KR100720111B1 (en) * 2006-03-13 2007-05-21 박지선 Heat pump type coolng and heating by subterranean heat with the inparallel outdoor unit
JP2009036413A (en) * 2007-07-31 2009-02-19 Kimura Kohki Co Ltd Geothermal heat pump-type dry air conditioning system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200246301Y1 (en) 2001-04-27 2001-10-18 아텍코퍼레이션 주식회사 Refrigerator suppling hot and cold water
KR20060106466A (en) * 2005-04-08 2006-10-12 (주) 휴니웰 Indoor air purification apparatus
KR100720111B1 (en) * 2006-03-13 2007-05-21 박지선 Heat pump type coolng and heating by subterranean heat with the inparallel outdoor unit
JP2009036413A (en) * 2007-07-31 2009-02-19 Kimura Kohki Co Ltd Geothermal heat pump-type dry air conditioning system

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101179659B1 (en) * 2010-12-29 2012-09-05 엘아이지엔설팅주식회사 Hybrid type heating and cooling system using geothermal heat
CN103968628A (en) * 2013-09-30 2014-08-06 江苏心日源建筑节能科技股份有限公司 Ground source heat pump host remote control system and control method thereof
KR102018132B1 (en) * 2018-08-23 2019-10-14 주식회사 인터텍 Geothermal heat exchange type heating and cooling systems
WO2020040358A1 (en) * 2018-08-23 2020-02-27 주식회사 인터텍 Underground heat exchange-type heating and cooling system
US11835268B2 (en) 2018-08-23 2023-12-05 Intertech Co., Ltd. Underground heat exchange type cooling and heating system
CN111156730A (en) * 2019-12-28 2020-05-15 龙川纽恩泰新能源科技发展有限公司 Heat pump circulation system with combined refrigeration and heating functions

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102840726B (en) Heat pump and for controlling the method for heat pump
JP5415584B2 (en) Heating system
CN104823002B (en) Conditioner
CN102667356A (en) System and method for maintaining air temperature within a building HVAC system
TW201913014A (en) Residential heat balance system and energy-saving air conditioning system using residential heat balance system
KR100931705B1 (en) Geothermal air-conditioning system of group living facilities
CN107421033A (en) A kind of instantaneity, intelligent air-conditioning system and its method of work
CN105627472A (en) Integrated intelligent control system for stereoscopic cold and warm bath freezer
CN104813112A (en) Air conditioning device
KR20190023784A (en) Equipment system of building having one pipe
KR101881851B1 (en) Geothermy-hydrothermal multiple heat pump system and method of operation thereof
CN204373109U (en) A kind of single handpiece Water Chilling Units induced draught and radiation integrated aircondition
KR100940810B1 (en) Geothermal air-conditioning system of group living facilities
CN113710964B (en) Air conditioning system
Caskey et al. Hybrid air-hydronic HVAC performance in a residential net-zero energy retrofit
KR100940809B1 (en) Geothermal air-conditioning system of group living facilities
KR101562744B1 (en) Air handling system interworking with ventilation unit
CN104633773A (en) Temperature adjusting system
JP2008281319A (en) Air-conditioning outdoor unit connected type hot cold water system floor heating cooling unit
CN109425088B (en) Residential heat balance system and energy-saving air conditioning system using same
US11739952B2 (en) Integrated space conditioning and water heating/cooling systems and methods thereto
KR102018218B1 (en) Heating-cooling and water supply system for building construction
JP5057660B2 (en) Cold exhaust heat utilization system and control method thereof
Singh et al. Representative operating problems of commercial ground-source and groundwater-source heat pumps
KR20200119676A (en) Integrated heat source system air conditioning system for air conditioning and indoor air control

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121129

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131129

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141203

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151118

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161102

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171205

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181205

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191202

Year of fee payment: 11