KR101184336B1 - Hybrid type heating system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하이브리드형 냉난방시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상기 증발기의 출구 측에 연결된 냉장모듈; 냉방운전 또는 냉장운전, 또는 이들 모두의 가동 시, 상기 응축기에 저온수를 공급하고, 상기 응축기와의 열 교환을 통하여 가열된 고온수를 저장시키기 위한 축열조; 상기 응축기에 순환수를 공급하고, 상기 응축기와의 열 교환을 통하여 바닥 난방수를 순환시키기 위한 바닥난방모듈; 상기 축열조와 연결되어 저장된 고온수나, 또는 상기 축열조와 응축기와의 열 교환을 통하여 순환하는 고온수를 급탕수로 공급받기 위한 급탕모듈; 및 급탕운전, 바닥난방운전, 냉장운전 및 냉방운전을 선택적으로 가동시키기 위해 다수의 절환밸브가 구비된 제어수단;을 포함하여 이루어져, 냉방, 급탕, 및 난방 겸용이 가능하도록 시스템을 통합하여 가정에서 사용하는 에어컨, 보일러를 하나의 시스템으로 통합하여 설치공간의 축소함으로써 실내의 활용공간을 확보하고, 시스템 통합에 따른 비용을 절감하고, 하절기 냉방 시스템의 가동에서 발생되는 응축열량을 열교환장치인 수냉식 응축기를 사용하여 열에너지로 전환하여 고온수를 축열조에 저장하고, 필요시 급탕모듈에 의하여 급수하는 경우 급탕수의 초기온도 상승으로 인하여 열효율을 증대시킬 수 있는 하이브리드형 냉난방시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid cooling and heating system, and more particularly, a refrigeration module connected to the outlet side of the evaporator; A heat storage tank for supplying low temperature water to the condenser and storing the heated high temperature water through heat exchange with the condenser when the cooling operation or the refrigerating operation or both of them are operated; A floor heating module for supplying circulating water to the condenser and circulating floor heating water through heat exchange with the condenser; A hot water supply module for receiving hot water stored in connection with the heat storage tank or hot water circulated through heat exchange between the heat storage tank and the condenser; And control means equipped with a plurality of switching valves for selectively operating hot water supply operation, floor heating operation, refrigeration operation, and cooling operation. The system includes an integrated system for cooling, hot water supply, and heating. By consolidating the air conditioners and boilers used in one system, the installation space is reduced to secure the space for use in the room, the cost of system integration, and the amount of condensed heat generated from the operation of the cooling system in summer. The present invention relates to a hybrid type heating and cooling system that can convert thermal energy into heat energy and store high temperature water in a heat storage tank and, when necessary, increase the thermal efficiency due to an initial temperature rise of the hot water supply when water is supplied by the hot water supply module.

Description

하이브리드형 냉난방시스템{HYBRID TYPE HEATING SYSTEM}Hybrid air-conditioning system {HYBRID TYPE HEATING SYSTEM}

본 발명은 냉방, 급탕, 및 난방 겸용이 가능하도록 시스템을 통합하여 가정에서 사용하는 에어컨, 보일러를 하나의 시스템으로 통합하여 설치공간의 축소함으로써 실내의 활용공간을 확보하고, 시스템 통합에 따른 비용을 절감하고, 하절기 냉방 시스템의 가동에서 발생되는 응축열량을 열교환장치인 수냉식 응축기를 사용하여 열에너지로 전환하여 고온수를 축열조에 저장하고, 필요시 급탕모듈에 의하여 급수하는 경우 급탕수의 초기온도 상승으로 인하여 열효율을 증대시킬 수 있는 하이브리드형 냉난방시스템에 관한 것이다.
The present invention integrates the system to enable cooling, hot water supply, and heating combined with a single system to reduce the installation space by integrating the air conditioner, boiler used in the home system, and to secure the indoor utilization space, the cost of the system integration To reduce heat, convert the heat of condensation generated in the summer cooling system into heat energy using a water-cooled condenser, which is a heat exchanger, to store the hot water in the heat storage tank, and if necessary, supply the water by the hot water supply module. The present invention relates to a hybrid cooling and heating system that can increase thermal efficiency.

일반 가정에서 사용되고 있는 여름철의 냉방을 위해서는 에어컨을 구입하여 여름철에만 사용하며,For air conditioning in the summer used in homes, air conditioners are purchased and used only in summer.

급탕, 온수 및 바닥난방을 위하여는 별도의 전기보일러 또는 가스보일러를 설치하여 필요시에 가동하여 왔다.
For hot water supply, hot water and floor heating, a separate electric boiler or gas boiler has been installed and operated when necessary.

이러한 사용방법은 필요한 기능만을 가진 제품을 구입하여 설치한 것으로서 여름철 냉방에 사용되는 에어컨은 그 사용빈도가 적음에도 불구하고, 고가의 제품을 구매하여야 하는 문제와,This method of use is to buy and install a product with only the necessary functions, the air conditioner used for cooling in the summer, despite the frequency of use, the problem of having to purchase expensive products,

에어컨을 가동 시 압축기에서 생성된 고온 고압의 기체냉매를 응축기에서 응축하는 과정에서 발생하는 열량을 외기로 배출하여 버림으로써 애써 생성한 열에너지를 냉방을 위해서 허비하는 문제가 있다.
When the air conditioner is operated, there is a problem in that the heat energy generated in the process of condensing the high-temperature, high-pressure gas refrigerant generated by the compressor in the condenser is exhausted to the outside to waste heat energy generated for cooling.

또한 급탕, 온수 및 바닥난방을 위하여 사용되고 있는 가스보일러의 경우에는 가스를 연소시키는 과정에서 이산화탄소가 배출되어 지구 온난화의 원인을 제공하는 문제가 있다.
In addition, in the case of gas boilers used for hot water supply, hot water, and floor heating, carbon dioxide is emitted in the process of burning gas, thereby providing a cause of global warming.

또한 에어컨이나 보일러를 각각 실내 또는 별도의 공간에 설치함으로써 각각의 구매를 위한 비용과 설치 공간 확보를 위한 비용의 부담으로 경제적인 손실이 크다는 문제가 있다.
In addition, by installing an air conditioner or a boiler in a separate room or a separate space, there is a problem in that the economic loss is large due to the cost of the purchase for each purchase and the cost for securing the installation space.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,The present invention has been made to solve the above problems,

냉방, 급탕, 및 난방 겸용이 가능하도록 시스템을 통합하여 가정에서 사용하는 에어컨, 보일러를 하나의 시스템으로 통합하여 설치공간의 축소함으로써 실내의 활용공간을 확보하고, 시스템 통합에 따른 비용을 절감하고,By integrating the system for cooling, hot water supply and heating, the air conditioner and boiler used in the home are integrated into one system to reduce the installation space to secure the indoor utilization space and reduce the cost of system integration.

하절기 냉방 시스템의 가동에서 발생되는 응축열량을 열교환장치인 수냉식 응축기를 사용하여 열에너지로 전환하여 고온수를 축열조에 저장하고, 필요시 급탕모듈에 의하여 급수하는 경우 급탕수의 초기온도 상승으로 인하여 열효율을 증대시킬 수 있는 하이브리드형 냉난방시스템을 제공하는 것을 하나의 목적으로 한다.
Condensation heat generated during operation of the cooling system in summer is converted into thermal energy using a water-cooled condenser, which is a heat exchanger, to store hot water in the heat storage tank. One object is to provide a hybrid heating and cooling system that can be increased.

더 나아가 본 발명에서는 축열조에서 응축기로 공급되는 고온수의 온도를 낮추기 위한 과냉각도회로를 도입하여 냉장, 냉방운전 시 시스템의 냉장, 냉방효율을 향상시키고,Furthermore, in the present invention, by introducing a subcooling degree circuit for lowering the temperature of the hot water supplied to the condenser from the heat storage tank to improve the refrigeration and cooling efficiency of the system during refrigeration and cooling operation,

아울러 압축기로 유입되는 기체냉매에 응축기와 축열조의 순환수인 고온수를 공급하여 기체냉매의 온도를 높이기 위한 과열도회로를 도입하여 급탕, 난방운전 시 시스템의 급탕, 난방효율을 향상시켜 시스템 효율을 극대화시킬 수 있는 하이브리드형 냉난방시스템을 제공하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.
In addition, by introducing a superheating circuit to increase the temperature of the gas refrigerant by supplying hot water, which is the circulating water of the condenser and the heat storage tank, to the gas refrigerant flowing into the compressor, it improves the water efficiency of the system during hot water supply and heating operation, and improves the system efficiency. Another object is to provide a hybrid heating and cooling system that can be maximized.

본 발명에 따른 하이브리드형 냉난방시스템은 난방 및 냉방을 위하여 팽창밸브, 증발기, 압축기, 및 수냉식 응축기를 순환하는 냉매의 열 교환을 통하여 이루어지되,Hybrid type heating and cooling system according to the present invention is made through the heat exchange of the refrigerant circulating the expansion valve, evaporator, compressor, and water-cooled condenser for heating and cooling,

상기 증발기의 출구 측에 연결된 냉장모듈; 냉방운전 또는 냉장운전, 또는 이들 모두의 가동 시, 상기 응축기에 저온수를 공급하고, 상기 응축기와의 열 교환을 통하여 가열된 고온수를 저장시키기 위한 축열조; 상기 응축기에 순환수를 공급하고, 상기 응축기와의 열 교환을 통하여 바닥 난방수를 순환시키기 위한 바닥난방모듈; 상기 축열조와 연결되어 저장된 고온수나, 또는 상기 축열조와 응축기와의 열 교환을 통하여 순환하는 고온수를 급탕수로 공급받기 위한 급탕모듈; 및 급탕운전, 바닥난방운전, 냉장운전 및 냉방운전을 선택적으로 가동시키기 위해 다수의 절환밸브가 구비된 제어수단;을 포함하여 이루어진다.
A refrigeration module connected to the outlet side of the evaporator; A heat storage tank for supplying low temperature water to the condenser and storing the heated high temperature water through heat exchange with the condenser when the cooling operation or the refrigerating operation or both of them are operated; A floor heating module for supplying circulating water to the condenser and circulating floor heating water through heat exchange with the condenser; A hot water supply module for receiving hot water stored in connection with the heat storage tank or hot water circulated through heat exchange between the heat storage tank and the condenser; And control means having a plurality of switching valves for selectively operating the hot water supply operation, the floor heating operation, the refrigeration operation, and the cooling operation.

본 발명에 따른 상기 제어수단은 상기 응축기와 팽창밸브에 접속되고, 급탕운전 또는 냉방운전을 제어하기 위한 제1-3방밸브와, 상기 증발기와 냉장모듈에 접속되고, 급탕운전 시 냉장운전을 제어하기 위한 제2-3방밸브와, 상기 증발기와 냉장모듈에 접속되고, 냉방운전 시 냉장운전을 제어하기 위한 제3-3방밸브와, 상기 응축기와 바닥난방모듈에 접속되고, 급탕운전 또는 냉방운전 시 급탕운전 및 바닥난방운전을 제어하기 위한 제4-3방밸브와, 상기 응축기, 급탕모듈 및 축열조와 접속되고, 급탕운전을 제어하기 위한 제5-3방밸브를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
The control means according to the present invention is connected to the condenser and the expansion valve, and connected to the first-three-way valve for controlling the hot water supply operation or cooling operation, the evaporator and the refrigeration module, and controls the refrigeration operation during hot water operation. A third three-way valve for connecting to the evaporator and a refrigeration module, a third three-way valve for controlling the refrigeration operation during a cooling operation, and a condenser and a floor heating module for heating and cooling And a third valve for controlling the hot water supply operation and the floor heating operation during operation, and a fifth valve for controlling the hot water operation, connected to the condenser, the hot water supply module, and the heat storage tank. do.

본 발명에 따른 상기 응축기의 유입구 측에 구비되고, 냉방운전 또는 냉장운전, 또는 이들 모두의 운전 시, 상기 증발기에 의하여 토출되는 기체냉매를 제1 유량제어밸브에 의하여 공급하여 상기 축열조에서 상기 응축기로 공급되는 고온수의 온도를 하강시키기 위한 과냉각도회로가 더 구비되며,It is provided on the inlet side of the condenser according to the present invention, in the cooling operation or the refrigeration operation, or both of the operation, the gas refrigerant discharged by the evaporator is supplied by the first flow control valve to the condenser tank to the condenser It is further provided with a subcooling circuit for lowering the temperature of the supplied hot water,

상기 압축기의 입구 측에 구비되고, 급탕운전 또는 바닥난방운전, 또는 이들 모두의 운전 시, 상기 응축기에서 토출되는 고온수를 제2 유량제어밸브에 의하여 공급하여 상기 압축기로 유입되는 기체냉매의 온도를 상승시키기 위한 과열도회로가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
It is provided at the inlet side of the compressor, and during the hot water supply operation or floor heating operation, or both of the operation, supply the hot water discharged from the condenser by the second flow control valve to control the temperature of the gas refrigerant flowing into the compressor It is characterized by further comprising a superheating circuit for raising.

본 발명에 따른 상기 응축기에 토출되는 액체냉매를 저장시키기 위한 수액기가 더 구비되고,It is further provided with a receiver for storing the liquid refrigerant discharged to the condenser according to the present invention,

상기 증발기와 압축기 사이에는 증발기로부터 토출된 기체냉매 중에 포함된 액체냉매를 분리시키기 위한 액분리기가 더 구비되며,Between the evaporator and the compressor is further provided a liquid separator for separating the liquid refrigerant contained in the gas refrigerant discharged from the evaporator,

상기 압축기의 토출부 측에는 기체냉매의 압축 과정에서 발생된 윤활제의 증발성분과 냉매를 분리시키기 위한 오일분리기가 더 구비되고,On the discharge side of the compressor is further provided with an oil separator for separating the refrigerant and the evaporation component of the lubricant generated during the compression of the gas refrigerant,

상기 축열조는 순환펌프와, 상기 순환펌프와 연결된 급수밸브를 포함하고,The heat storage tank includes a circulation pump and a water supply valve connected to the circulation pump,

상기 급수밸브가 상기 급탕모듈에 연결되어 상기 축열조에 저장된 고온수를 상기 급탕모률로 직접 공급하게 되며,The water supply valve is connected to the hot water supply module to directly supply the hot water stored in the heat storage tank at the hot water supply rate,

상기 바닥난방모듈은 난방수의 순환을 위한 배관과, 상기 배관과 연결되어 난방수를 저장하는 바닥난방용 저장탱크와, 상기 저장탱크와 연결되어 난방수를 축열조 순환으로 공급하기 위한 순환펌프와, 상기 저장탱크와 연결되어 난방수의 보충을 위한 급수밸브를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
The floor heating module includes a pipe for circulating heating water, a floor heating storage tank connected to the pipe to store heating water, a circulation pump connected to the storage tank to supply heating water to the heat storage tank circulation, and It is connected to the storage tank is characterized in that it comprises a water supply valve for replenishing the heating water.

본 발명에 따른 하이브리드형 냉난방시스템은 냉방, 급탕, 및 난방 겸용이 가능하도록 시스템을 통합하여 가정에서 사용하는 에어컨, 보일러를 하나의 시스템으로 통합하여 설치공간의 축소함으로써 실내의 활용공간을 확보하고, 시스템 통합에 따른 비용을 절감할 수 있게 된다.
Hybrid type heating and cooling system according to the present invention by integrating the system to enable cooling, hot water, and heating to combine the air conditioner, boiler used in the home into a single system to secure the space of the room by reducing the installation space, The cost of system integration can be reduced.

또한 하절기 냉방 시스템의 가동에서 발생되는 응축열량을 열교환장치인 수냉식 응축기를 사용하여 열에너지로 전환하여 고온수를 축열조에 저장하고, 필요시 급탕모듈에 의하여 급수하는 경우 급탕수의 초기온도 상승으로 인하여 열효율을 증대시킬 수 있게 된다.
In addition, the amount of heat condensation generated during operation of the cooling system in summer is converted into thermal energy using a water-cooled condenser, which is a heat exchanger, to store hot water in the heat storage tank. Can be increased.

아울러 수냉식 응축기를 사용함으로써 냉방 시 응축기에 발생하는 응축열의 방열이 이루어져 외부로의 방출열의 유출을 감소시킬 수 있고, 가스보일러가 제거됨으로써 보일러의 연소과정에서 배출되는 이산화탄소의 배출량을 감소시킬 수 있게 된다.
In addition, by using a water-cooled condenser, heat dissipation of condensation heat generated in the condenser can be reduced, thereby reducing the discharge of heat released to the outside, and by eliminating the gas boiler, it is possible to reduce the amount of carbon dioxide emitted during the combustion of the boiler. .

또한 급탕 및 바닥난방 운전 시 증발기의 증발과정에서 흡열효과를 활용하여 별도의 냉장 및 냉동 자장고를 설치하여 시스템의 에너지 활용도를 극대화할 수 있게 된다.
In addition, by using the endothermic effect during the evaporator evaporator during hot water supply and floor heating operation, it is possible to maximize the energy utilization of the system by installing a separate refrigeration and freezer.

더 나아가 본 발명에서는 축열조에서 응축기로 공급되는 고온수의 온도를 낮추기 위한 과냉각도회로를 도입하여 냉장, 냉방운전 시 시스템의 냉장, 냉방효율을 향상시키고,Furthermore, in the present invention, by introducing a subcooling degree circuit for lowering the temperature of the hot water supplied to the condenser from the heat storage tank to improve the refrigeration and cooling efficiency of the system during refrigeration and cooling operation,

아울러 압축기로 유입되는 기체냉매에 응축기와 축열조의 순환수인 고온수를 공급하여 기체냉매의 온도를 높이기 위한 과열도회로를 도입하여 급탕, 난방운전 시 시스템의 급탕, 난방효율을 향상시켜 시스템 효율을 극대화시킬 수 있게 된다.
In addition, by introducing a superheating circuit to increase the temperature of the gas refrigerant by supplying hot water, which is the circulating water of the condenser and the heat storage tank, to the gas refrigerant flowing into the compressor, it improves the water efficiency of the system during hot water supply and heating operation, and improves the system efficiency. It can be maximized.

도 1은 본 발명에 따른 하이브리드형 냉난방시스템을 제어하기 위한 메인 운전모드를 나타내는 플로우차트,
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 하이브리드형 냉난방시스템에 의한 급탕 단독운전중의 시스템도 및 플루우차트,
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 하이브리드형 냉난방시스템에 의한 냉방 단독운전중의 시스템도 및 플오우차트,
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 하이브리드형 냉난방시스템에 의한 바닥난방 단독운전중의 시스템도 및 플로우차트,
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 하이브리드형 냉난방시스템에 의한 냉장 단독운전중의 시스템도 및 플로우차트.
1 is a flowchart showing a main operation mode for controlling a hybrid heating and cooling system according to the present invention;
2 and 3 is a system diagram and flute chart during hot water supply operation alone by the hybrid type heating and cooling system according to the present invention,
4 and 5 is a system diagram and a flow chart during the cooling operation alone by the hybrid type heating and cooling system according to the present invention,
6 and 7 is a system diagram and flowchart of the floor heating alone operation by the hybrid type heating and cooling system according to the present invention,
8 and 9 are system diagrams and flowcharts during refrigeration alone operation by a hybrid air-conditioning system according to the present invention.

본 발명에 따른 하이브리드형 냉난방시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
A hybrid type air conditioning system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 하이브리드형 냉난방시스템은As shown in Figure 1 to 9 hybrid type heating and cooling system according to the present invention

난방 및 냉방을 위하여 팽창밸브, 증발기, 압축기, 및 수냉식 응축기(이하 '수냉식 열교환기'라 함.)를 순환하는 냉매의 열 교환을 통하여 이루어지되,Through heat exchange of refrigerant circulating through expansion valve, evaporator, compressor, and water-cooled condenser (hereinafter referred to as 'water-cooled heat exchanger') for heating and cooling,

상기 증발기의 출구 측에 연결된 냉장모듈(RM); 냉방운전 또는 냉장운전, 또는 이들 모두의 가동 시, 상기 응축기에 저온수를 공급하고, 상기 응축기와의 열 교환을 통하여 가열된 고온수를 저장시키기 위한 축열조; 상기 응축기에 순환수를 공급하고, 상기 응축기와의 열 교환을 통하여 바닥 난방수를 순환시키기 위한 바닥난방모듈(FHM); 상기 축열조와 연결되어 저장된 고온수나, 또는 상기 축열조와 응축기와의 열 교환을 통하여 순환하는 고온수를 급탕수로 공급받기 위한 급탕모듈(WSM); 및 급탕운전, 바닥난방운전, 냉장운전 및 냉방운전을 선택적으로 가동시키기 위해 다수의 3방밸브가 구비된 제어수단;을 포함하여 이루어진다.
A refrigeration module (RM) connected to the outlet side of the evaporator; A heat storage tank for supplying low temperature water to the condenser and storing the heated high temperature water through heat exchange with the condenser when the cooling operation or the refrigerating operation or both of them are operated; A floor heating module (FHM) for supplying circulating water to the condenser and circulating floor heating water through heat exchange with the condenser; A hot water supply module (WSM) for receiving hot water stored in connection with the heat storage tank or hot water circulated through heat exchange between the heat storage tank and the condenser; And control means having a plurality of three-way valves for selectively operating the hot water supply operation, the floor heating operation, the refrigeration operation, and the cooling operation.

우선 본 발명에 따른 하이브리드형 냉난방시스템은 팽창밸브(EV_0), 증발기(Eva_0), 압축기 및 수냉식 응축기를 포함하는 본체(B)와,First, the hybrid air-conditioning system according to the present invention includes a main body B including an expansion valve EV_0, an evaporator Eva_0, a compressor, and a water-cooled condenser,

실내 냉방을 위해 상기 본체(B)의 응축기와 연결되는 팽창밸브(EV_1, EV_2)와 증발기(Eva_1, Eva_2)로 구성된 실내기로 구성된다.
It consists of an indoor unit composed of expansion valves (EV_1, EV_2) and evaporators (Eva_1, Eva_2) connected to the condenser of the main body (B) for cooling the room.

그리고 본 발명에 따른 제어수단은 3방밸브, 체크밸브, 급수밸브, 유량제어밸브 등을 포함하고,And the control means according to the present invention includes a three-way valve, a check valve, a water supply valve, a flow control valve,

이하에서는 이들 밸브들과, 이들을 컨트롤하는 제어수단에 의하여 급탕운전, 냉방운전, 바닥난방운전 및 냉장운전 모드별로 구별하여 기술하기로 한다.
Hereinafter, these valves and the control means for controlling them will be described separately by hot water operation, cooling operation, floor heating operation and refrigeration operation mode.

1. 급탕모듈(WSM)의 단독운전(도 1 내지 도 3의 도시)
1. Single operation of the hot water supply module (WSM) (shown in Figures 1 to 3)

도 2는 압축기 2대를 병렬로 구축하고 압축기에서 토출되는 고온 고압의 기체냉매를 수냉식 열교환기(Condenser)에 유입시켜 급탕수와 열 교환으로 고온의 급탕수를 생산하여 사용처로 공급하기 위한 급탕운전 시 냉매의 흐름과 급탕수의 흐름을 나타낸다.
FIG. 2 is a hot water supply operation for producing hot water supply water by supplying hot water and heat exchanger by heat exchange with hot water and high pressure gas refrigerant discharged from the compressor into a water-cooled condenser. Shows the flow of refrigerant and the flow of hot water.

급탕운전 모드가 작동되면 압축기(COMP) 2대가 동시에 작동하고, 이때 압축기(COMP)에 의하여 토출되는 기체냉매 중에는 압축 과정에서 완전가스화 되지 못한 액체냉매가 존재하게 되는데,When the hot water operation mode is activated, two compressors (COMP) are operated at the same time, and during the gas refrigerant discharged by the compressor (COMP) there is a liquid refrigerant that is not completely gasified during the compression process,

이러한 액체냉매를 분리시키기 위해 압축기의 흡입구 측에는 액분리기(AC : Accumulate)가 구비되어 완전가스화 되지 못한 액체냉매를 분리하여 완전기체로만 구성된 저온저압의 기체냉매를 압축기로 유입시키게 된다.
In order to separate the liquid refrigerant, a liquid separator (AC: Accumulate) is provided at the inlet side of the compressor to separate the liquid refrigerant which is not completely gasified, and the low-temperature low-pressure gas refrigerant composed only of the complete gas is introduced into the compressor.

상기 압축기(COMP)에 흡입된 저온저압의 기체냉매는 압축기의 동작에 의하여 고온고압의 기체냉매로 현열변화한 후, 압축기에서 토출되고,The low-temperature low-pressure gas refrigerant sucked into the compressor (COMP) is sensible heat change to a high-temperature high-pressure gas refrigerant by the operation of the compressor, and then discharged from the compressor,

고온고압의 기체냉매는 각 압축기에 구비된 체크밸브(CV_1, CV2 : Check Valve)에 의하여 기체냉매의 흐름방향이 제어되어 오일분리기(OS : Oil Separator)에 유입된다.
Gas refrigerant of high temperature and high pressure is controlled by the check valve (CV_1, CV2: Check Valve) provided in each compressor to flow the gas refrigerant flows into the oil separator (OS: Oil Separator).

상기 오일분리기(OS)는 압축기에서 토출되는 고온고압의 기체냉매는 압축기의 작용에서 발생하는 윤활유의 증발성분도 포함되어 있으므로 냉매성분과 윤활유 성분을 분리 회수하여 재사용하도록 하고, 고온고압의 기체 냉매성분만 오일분리기에서 토출되도록 한다.
The oil separator (OS) is a high-temperature, high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor includes the evaporation component of the lubricating oil generated by the operation of the compressor, so that the refrigerant component and the lubricating oil component is recovered and reused, only the high-temperature high-pressure gas refrigerant component Allow discharge from the oil separator.

상기 오일분리기(OS)에서 토출되는 고온고압의 기체냉매는 수냉식 열교환기(Condenser)에 고온의 기체로 유입되어 급탕수와 열교환 및 응축작용에 의하여 유입 시 보다 하강된 고온고압의 액체냉매로 잠열변화한 후,The high temperature and high pressure gas refrigerant discharged from the oil separator (OS) is introduced into the water-cooled heat exchanger (Condenser) as a high temperature gas to change the latent heat into the liquid refrigerant of the high temperature and high pressure lowered when introduced by hot water and heat exchange and condensation After

상기 열교환기에 의하여 토출되어 수액기(RT : Receiver Tank)에 유입된다.
Discharged by the heat exchanger is introduced into the receiver (RT: Receiver Tank).

이 경우 고온고압의 기체냉매는 수냉식 열교환기(Condenser)의 냉매 유입구로 유입되어 고온고압의 액체냉매로 잠열변화하여 토출구로 토출되고,In this case, the high temperature and high pressure gas refrigerant flows into the refrigerant inlet of the water-cooled heat exchanger (Condenser), and is latent heat-changed into the high temperature and high pressure liquid refrigerant and discharged to the discharge port.

저온의 급탕수는 냉매 유입구의 반대편에 구축되어 있는 급수 유입구로 유입되어 수냉식 열교환기의 내부에 구비된 열교환 코일에 의하여 저온의 급탕수와 고온의 기체냉매가 열 교환을 통하여 고온으로 현열변화한 후 토출구로 토출된다.
The low temperature water supply water flows into the water supply inlet opposite the refrigerant inlet, and the hot water supply water and the high temperature gas refrigerant are sensitized to high temperature through heat exchange by heat exchange coils provided inside the water-cooled heat exchanger. It is discharged to the discharge port.

상기 수액기(RT)에 저장되어 있는 고온고압의 액체냉매는 제1-3방밸브(3WV_1 : 3 Way Valve)의 ON/OFF 제어를 통하여 냉매의 흐름방향이 제어됨으로써 급탕운전과 냉방운전을 위한 냉매의 흐름이 결정된다.
The liquid refrigerant of the high temperature and high pressure stored in the receiver RT is controlled by the flow direction of the refrigerant through ON / OFF control of the first three-way valve (3WV_1: 3 Way Valve) for hot water supply operation and cooling operation. The flow of refrigerant is determined.

즉 급탕운전의 경우에는 제1-3방밸브(3WV_1)를 OFF하여 냉매의 흐름방향을 본체(B)에 구축되어 있는 증발기(Eva_0 : Evaporator)측으로 방향제어하고,That is, in the case of hot water supply operation, the 1-3 way valve (3WV_1) is turned off to control the flow direction of the refrigerant toward the evaporator (Eva_0) built in the main body B.

냉방운전의 경우에는 제1-3방밸브(3WV_1)를 ON하여 냉매의 흐름방향을 실내에 구축되어 있는 냉방시스템의 증발기(Eva_1, Eva_2, ...)측으로 방향제어 하게 된다.
In the case of the cooling operation, the third-way valve (3WV_1) is turned on to control the flow direction of the refrigerant to the evaporators Eva_1, Eva_2, ... of the cooling system constructed indoors.

상기 제1-3방밸브(3WV_1)의 OFF에 의하여 수액기(RT)에 있는 고온고압의 액체냉매는 증발이 용이하도록 저압을 위한 팽창밸브(EV_0 : Expansion Valve)에 의하여 1차적으로 저압의 습공기 상태로 변화되고,The high temperature and high pressure liquid refrigerant in the receiver (RT) by turning off the first-three-way valve (3WV_1) is primarily a low pressure wet air by an expansion valve (EV_0) for low pressure to facilitate evaporation. Changed to a state,

이때 상기 증발기(Eva_0)에 유입되어 열교환작용으로 고온고압의 액체냉매가 저온저압의 기체냉매로 잠열변화하여 증발기에서 토출된다.
At this time, the high temperature and high pressure liquid refrigerant is latent heat change into the low temperature low pressure gas refrigerant by the heat exchange action and flows into the evaporator Eva_0 and is discharged from the evaporator.

상기 증발기(Eva_0)에서 토출되는 저온저압의 기체냉매는 제2-3방밸브(3WV_2)에 의하여 냉장모듈(RM)(refrigerator)의 사용과 바이패스회로의 사용을 선택하여 냉매의 흐름방향을 제어하게 된다.
The low-temperature low-pressure gas refrigerant discharged from the evaporator Eva_0 controls the flow direction of the refrigerant by selecting the use of the refrigeration module RM (refrigerator) and the bypass circuit by the second-three-way valve 3WV_2. Done.

상기 냉장모듈(RM)에 구축되어 있는 온도센서가 목표온도를 초과하면 제2-3방밸브(3WV_2)를 OFF하여 증발기(Eva_0)에서 토출되는 저온저압의 기체냉매를 냉장모듈(RM)로 유입시켜 냉동 및 냉장의 기능을 달성하고,When the temperature sensor built in the refrigerating module RM exceeds the target temperature, the low-temperature low-pressure gas refrigerant discharged from the evaporator Eva_0 is introduced into the refrigerating module RM by turning off the 2-3 valve 3WV_2. To achieve the function of freezing and refrigeration,

목표를 달성하게 되면 제2-3방밸브(3WV_2)를 ON하여 증발기(Eva_0)에서 토출되는 저온저압의 기체냉매는 체크밸브(CV_4)를 통하여 바이패스회로를 거쳐서 액분리기(AC : Accumulator)로 유입된다.
When the target is achieved, the low-temperature and low-pressure gas refrigerant discharged from the evaporator Eva_0 by turning on the second-three-way valve (3WV_2) is passed to the liquid separator (AC: Accumulator) through the bypass circuit through the check valve CV_4. Inflow.

상기 액분리기(AC)에서는 액체냉매를 분리하고 기체냉매만 토출하여 압축기(COMP)로 토출되고, 상기 압축기와 액분리기 사이에는 온도센서(TS_2)와 과열도회로(S_Heat)를 설치하여 급탕온도의 향상을 위한 과열도 제어를 실시하게 된다.
The liquid separator (AC) separates the liquid refrigerant and discharges only the gas refrigerant to the compressor (COMP). A temperature sensor (TS_2) and a superheating circuit (S_Heat) are installed between the compressor and the liquid separator to provide a hot water temperature. Superheat control is performed for improvement.

즉 상기 액분리기(AC)에서 액체냉매가 분리된 저온저압의 기체냉매는 압축기에 유입되는 기체냉매의 온도를 상승시킬 수 있는 과열도회로(S_Heat : Super Heating Circuit)를 통과하여 목표로 하는 기체냉매의 온도를 제어한 후,That is, the low-temperature low-pressure gas refrigerant from which the liquid refrigerant is separated from the liquid separator (AC) passes through a superheating circuit (S_Heat: Super Heating Circuit) capable of raising the temperature of the gas refrigerant flowing into the compressor. After controlling the temperature of

압축기로 유입시켜 압축기에서 토출되는 기체냉매의 온도를 상승시키게 된다.
It is introduced into the compressor to increase the temperature of the gas refrigerant discharged from the compressor.

따라서 상기 과열도회로는 압축기(COMP)에 유입되는 저온저압의 기체냉매의 온도를 상승시킨 상태에서 압축기로 유입시켜 압축을 실시하게 되면,Therefore, when the superheating circuit is compressed by flowing into the compressor while raising the temperature of the low-temperature low-pressure gas refrigerant flowing into the compressor (COMP),

압축기에 의한 압축 과정에서 과열도 제어에 의하여 상승된 온도에 해당하는 변화분만큼 상승한 온도의 기체냉매를 생산할 수 있으므로 급탕온도의 향상효과를 나타낼 수가 있다.
In the compression process by the compressor, it is possible to produce a gas refrigerant having a temperature increased by a change corresponding to the elevated temperature by the superheat degree control, and thus, an improvement effect of the hot water temperature can be exhibited.

상기 과열도 제어를 하기위해서는 과열도의 목표온도를 설정하고 목표온도와 압축기로 복귀하는 기체냉매의 온도를 측정하는 온도센서(TS_2)의 출력값을 비교하여 오차값을 생성하고,In order to control the superheat degree, an error value is generated by setting a target temperature of the superheat degree and comparing the output value of the temperature sensor TS_2 for measuring the target temperature and the temperature of the gas refrigerant returning to the compressor,

그 오차값을 이용하여 고온 급탕수의 유량을 제어하는 제2 유량제어밸브(FCV_2)의 제어입력을 생성하게 된다.
The error value is used to generate a control input of the second flow control valve FCV_2 for controlling the flow rate of the hot water supply water.

상기 제2 유량제어밸브(FCV_2)는 수냉식 열교환기(Condenser)에서 토출되는 고온의 급탕수를 유입시켜 과열도 제어에 필요한 유량을 과열도회로(S_Heat)에 공급하여 기체냉매와 고온 급탕수의 열교환을 통하여 기체냉매의 온도를 상승시킬 수가 있다.
The second flow control valve FCV_2 flows the gas coolant and the hot water supply water by supplying the hot water supply water discharged from the water-cooled heat exchanger to supply the flow rate required for superheat control to the superheating circuit S_Heat. It is possible to increase the temperature of the gas refrigerant through the.

이때 축열조(Heat Storage Tank)의 내부에는 수위센서가 구비되어 저장량을 파악할 수 있게 하고, 급탕수위가 하한값인 경우에는 급수밸브(VA_1 : Feed Valve)를 ON시켜서 급수원으로부터의 물을 공급하며, 상한값인 경우에는 급수밸브(VA_1)를 OFF하여 급수를 차단하게 된다.
At this time, the water storage sensor is provided inside the heat storage tank to check the storage amount. When the hot water supply level is the lower limit value, the water supply valve (VA_1: Feed Valve) is turned ON to supply water from the water supply source. In this case, the water supply valve VA_1 is turned off to cut off the water supply.

이 경우 급탕운전이 작동되면 급탕수 저장탱크(Heat Storage Tank)와 연결되어 있는 급탕순환펌프(CP1 : Circulation Pump)를 ON시켜서 저장탱크 내부에 있는 급탕수를 순환시켜 체크밸브(CV_9)를 거쳐서 과냉각도회로(S_Cool : Super Cooling Circuit)를 통과하여 수냉식 열교환기(Condenser)에 유입된다.
In this case, when the hot water operation is activated, the hot water circulation pump (CP1: Circulation Pump) connected to the hot water storage tank is turned on to circulate the hot water in the storage tank to overcool through the check valve (CV_9). Pass through Super Cooling Circuit (S_Cool) and flow into water-cooled heat exchanger (Condenser).

급탕모드에서는 과냉각도회로(S_Cool)를 동작시킬 필요는 없고, 냉방 및 냉장모드가 작동할 경우에는 제1 유량제어밸브(FCV_1 : Flow Control valve)를 사용하여 과냉각도를 제어하여 냉방 및 냉장효과를 향상시킬 수 있게 된다.
It is not necessary to operate the subcooling circuit (S_Cool) in the hot water supply mode, and when the cooling and refrigeration modes are operated, the supercooling degree is controlled by using a first flow control valve (FCV_1) to control the cooling and refrigerating effects. It can be improved.

상기 수냉식 열교환기(Condenser)에서는 고온의 기체냉매와 급탕수의 열 교환으로 수냉식 열교환기의 급탕수 출구온도는 입구온도보다 고온으로 상승하여 바닥난방과 급탕을 제어하는 제4-3방밸브(3WV_4)의 공급측으로 유입된다.
In the water-cooled heat exchanger (Condenser), the hot water outlet temperature of the water-cooled heat exchanger rises to a higher temperature than the inlet temperature by heat exchange between the gas refrigerant and the hot water of the hot water, and the third and third valves (3WV_4) for controlling floor heating and hot water supply. Flows into the supply side.

상기 제4-3방밸브(3WV_4)는 급탕일 경우에는 OFF이고, 바닥난방일 경우에는 ON시켜서 고온수의 흐름방향을 제어하게 되는데,The fourth-three-way valve (3WV_4) is OFF when the hot water, and when the floor heating is turned on to control the flow direction of hot water,

상기 제4-3방밸브(3WV_4)를 OFF하여 급탕모드 운전을 실시하면 고온수는 다음의 제5-3방밸브(3WV_5)에 유입된다.
When the hot water mode operation is performed by turning off the fourth-3 way valve 3WV_4, the high temperature water flows into the next 5-3 way valve 3WV_5.

이때 고온수가 축열조(Heat Storage Tank)로 복귀하기 위하여서는 제5-3방밸브(3WV_5)를 ON시키는 경우 온수를 저장하고,At this time, in order to return the high temperature water to the heat storage tank, when the 5-3 way valve (3WV_5) is turned on, hot water is stored.

상기 제5-3방밸브(3WV_5)를 OFF시키면 온수의 사용처로 공급하게 되는데,When the fifth-three-way valve (3WV_5) is turned off to supply to the use of hot water,

이 경우 급탕수의 사용량이 많거나 시스템의 초기 동작에서 수냉식 열교환기의 온도가 상승하지 않았을 경우에 목표의 온도에는 미치지 못하나,In this case, if the amount of hot water is used or the temperature of the water-cooled heat exchanger does not rise during the initial operation of the system, the temperature may not reach the target temperature.

순간적인 온수 사용의 필요 시에는 축열조(Heat Storage Tank)와 접속된 급수밸브(VA_2 : Feed Valve)를 작동시켜서 순환펌프에 의하여 토출되는 온수를 체크밸브(CV_11)에 의하여 사용처로 공급하는 것이 가능하다.
When instantaneous use of hot water is required, it is possible to supply hot water discharged by the circulation pump to the place of use by the check valve (CV_11) by operating a feed valve (VA_2: Feed Valve) connected to a heat storage tank. .

도 1은 하이브리드형 냉난방시스템을 제어하기 위한 제어기의 메인 운전모드를 나타내는 플로우차트로1 is a flowchart illustrating a main operation mode of a controller for controlling a hybrid air conditioning system.

전원을 투입하여 운전시작의 버튼을 누르면 메인 창에는 급탕운전, 냉방운전, 바닥난방운전 및 냉장운전의 4가지 선택모드가 나타나며 원하는 운전모드를 선택하면 해당 운전모드가 가동된다.
When the power is turned on and the operation start button is pressed, the main window shows four selection modes: hot water operation, cooling operation, floor heating operation, and refrigeration operation. When the desired operation mode is selected, the operation mode is activated.

예를 들어서, 급탕모드를 선택하면 급탕운전을 시작하기 위하여 냉매의 흐름을 제어하기 위한 압축기(COMP =ON)를 동작시키고, 응축기를 통과한 고온고압의 액체냉매를 제1-3방밸브(3WV_1 = OFF)에 의하여 급탕을 위한 팽창밸브(EV_0 =ON)와 증발기(Eva_0=ON) 측으로 냉매의 방향을 제어하여 제2-3방밸브(3WV_2 = ON)에 의하여 바이패스관로 측으로 냉매의 방향을 제어하여 압축기에 복귀하도록 한다.
For example, when the hot water supply mode is selected, the compressor (COMP = ON) for controlling the flow of the refrigerant is operated to start the hot water operation, and the high temperature and high pressure liquid refrigerant that has passed through the condenser is discharged through the first three-way valve (3WV_1). = OFF) to control the direction of the refrigerant toward the expansion valve (EV_0 = ON) and the evaporator (Eva_0 = ON) for the hot water supply, and the direction of the refrigerant to the bypass line by the 2-3 way valve (3WV_2 = ON). Control to return to the compressor.

한편 급탕모드에서의 급탕수는 축열조(Heat Storage Tank)에 저장되어 있는 예열된 급탕수를 순환펌프(CP1=ON)에 의하여 토출시켜 응축기로 유입되고,Meanwhile, the hot water in the hot water mode discharges the preheated hot water stored in the heat storage tank by the circulation pump (CP1 = ON), and flows into the condenser.

열교환 과정으로 고온으로 상승하여 제4-3방밸브(3WV_4 = OFF)에 의하여 바닥난방과 급탕의 방향을 제어하며,It rises to high temperature by heat exchange process and controls direction of floor heating and hot water supply by 4-3 way valve (3WV_4 = OFF),

다시 제5-3방밸브(3WV_5 = ON)에 의하여 급탕을 위한 사용처의 밸브가 있는 곳으로 급탕수의 방향을 제어하여 목적을 달성하게 된다.
The 5-3 way valve (3WV_5 = ON) to achieve the purpose by controlling the direction of the hot water supply to the place of the valve for the hot water supply.

도 3은 급탕운전 모드가 실행하고 있는 상태의 플로우차트를 나타내는 것으로,3 is a flowchart showing a state in which the hot water supply operation mode is executed.

급탕운전에 실내 냉방의 필요성이 생기는지를 판단하여 실내 냉방이 필요하다면 제1-3방밸브(3WV_1 = ON)에 의하여 실내에 설치되어 있는 팽창밸브(EV_1, EV_2,...)와 증발기(Eva_1, Eva_2, ...)에 냉매를 공급하여 실내 냉방을 실시하게 된다.
If it is necessary to cool the room by determining whether there is a need for indoor cooling in the hot water supply operation, the expansion valves (EV_1, EV_2, ...) and the evaporator (Eva_1) installed in the room by the first-three-way valve (3WV_1 = ON) , Eva_2, ...) to supply the refrigerant to cool the room.

실내 냉방 후에 발생한 기체냉매를 압축기 측으로 복귀 시킬 것인지 또는 냉장기능의 냉매로 사용할지의 여부를 판단하여 냉장기능의 사용이 필요하다면 제3-3방밸브(3WV_3 = OFF)에 의하여 냉장모듈(RM)(Refrigerator) 측으로 기체냉매의 방향을 제어하여 냉장운전을 실시하고 압축기 측으로 냉매를 토출시키게 된다.
If it is necessary to use the refrigerating function by judging whether to return the gas refrigerant generated after indoor cooling to the compressor side or to use it as a refrigerating refrigerant, the refrigerating module RM The refrigeration operation is performed by controlling the direction of the gas refrigerant to the refrigerant side, and the refrigerant is discharged to the compressor side.

실내 냉방을 실시하지 않을 경우에는 제1-3방밸브(3WV_1 = OFF)에 의하여 급탕용 팽창밸브(EV_0)와 증발기(Eva_0) 측으로 냉매의 방향을 제어하고 냉장운전의 사용 여부를 판단하며,When not cooling the room, the direction of the refrigerant is controlled by the first-three-way valve (3WV_1 = OFF) to the expansion valve EV_0 and the evaporator Eva_0 for the hot water supply, and the use of the refrigeration operation is determined.

냉장기능의 사용이 필요하다면 제2-3방밸브(3WV_2 = OFF)에 의하여 냉장모듈(RM)(Refrigerator) 측으로 기체냉매의 방향을 제어하여 냉장운전을 실시하고 압축기 측으로 냉매를 토출시키게 된다.
If the refrigeration function is needed, the refrigeration operation is performed by controlling the direction of the gas refrigerant to the refrigeration module (RM) (Refrigerator) side by the second-three-way valve (3WV_2 = OFF) to discharge the refrigerant to the compressor side.

다음으로 상기 압축기(COMP) 측으로 토출된 기체냉매가 압축기로 유입되기 전에 냉장기능 및 관로의 길이에 따른 온도상승에 의한 과열이 부족할 경우에는Next, when the gas refrigerant discharged to the compressor (COMP) is insufficient to overheat due to the refrigerating function and the temperature rise according to the length of the pipeline before the compressor is introduced into the compressor.

과열도 제어를 사용할지의 여부를 판단하고, 과열도 제어가 필요하다면 제2 유량제어밸브(FCV_2=ON)에 의하여 응축기에서 토출되는 고온의 급탕수를 과열도회로(S_Heat)에 유입되는 유량제어를 통하여 과열도를 제어하게 된다.
It is determined whether to use the superheat degree control, and if it is necessary to control the superheat degree, the flow rate control inflowing the hot water supply water discharged from the condenser by the second flow control valve (FCV_2 = ON) into the superheat degree circuit (S_Heat). Superheat is controlled through.

1-1. 급탕모듈(WSM)의 단독운전 중 바닥난방모듈(FHM)로의 절환
1-1. Switching to floor heating module (FHM) during single operation of hot water supply module (WSM)

온수를 사용하는 급탕모드 운전 중에 바닥난방모듈(FHM)로 절환하기 위해서는 제4-3방밸브(3WV_4)를 ON시켜서 수냉식 열교환기(Condenser)에서 토출되는 고온의 급탕수 방향을 바닥난방으로 변화시키고,To switch to the floor heating module (FHM) during hot water supply mode operation, turn on the 4-3 valve 3WV_4 to change the direction of the hot water supply discharged from the water-cooled condenser to floor heating. ,

상기 축열조(Heat Storage Tank)와 접속된 순환펌프(CP1)를 OFF한 후, 바닥난방용 저장탱크(FHT : Floor Heating Tank)와 접속된 순환펌프(CP2)를 ON시켜서 바닥난방에 사용되고 있는 온수의 순환을 통하여 바닥난방을 수행하게 된다.
Turn off the circulation pump (CP1) connected to the heat storage tank (Heat Storage Tank), turn on the circulation pump (CP2) connected to the floor heating storage tank (FHT: Floor Heating Tank) to circulate the hot water used for floor heating Floor heating is performed through.

상기 바닥난방 순환펌프(CP2)의 동작에 의하여 바닥난방용수가 토출되어 체크밸브(CV_10)를 통과한 후, 상기 수냉식 열교환기(Condenser)에 유입되어 바닥난방용수의 온도를 상승시켜서 바닥난방을 실시하게 된다.
The floor heating water is discharged by the operation of the floor heating circulation pump (CP2) and passes through the check valve (CV_10), and then flows into the water-cooled heat exchanger (Condenser) to raise the temperature of the floor heating water to perform floor heating. do.

이때 바닥난방용수가 부족할 경우, 즉 바닥난방탱크(FHT)에 설치되어 있는 수위센서에 의하여 수위가 하한값에 도달하였을 경우 급수밸브(VA_3)를 ON시켜서 급수원으로부터 수량을 공급하고, 수위센서에 의하여 수위가 상한값에 도달한 경우 급수밸브를 OFF하여 용수의 순환을 중단하게 된다.
At this time, when the floor heating water is insufficient, that is, when the water level reaches the lower limit by the water level sensor installed in the floor heating tank (FHT), the water supply valve (VA_3) is turned on to supply water from the water supply source, and the water level by the water level sensor. When the upper limit is reached, the water supply valve is turned off to stop the water circulation.

1-2. 급탕모듈(WSM)의 단독운전 중에 냉장모듈(RM)의 동시 가동
1-2. Simultaneous operation of the refrigeration module (RM) during the independent operation of the hot water supply module (WSM)

온수를 사용하는 급탕모드 운전 중에 발생되는 저온의 기체냉매를 회수하여 재사용하기 위해 증발기(Eva_0, Eva_1, Eva_2, ...)와 액분리기(AC : Accumulator) 사이에 별도의 냉장모듈(RM)을 도입하여 저온의 기체냉매를 이용한 냉장운전기 가능하게 된다.
A separate refrigeration module (RM) is installed between the evaporator (Eva_0, Eva_1, Eva_2, ...) and the liquid separator (AC: Accumulator) to recover and reuse the low-temperature gas refrigerant generated during the hot water supply mode. The refrigeration driver using a low temperature gas refrigerant can be introduced.

즉 급탕운전 모드에서 수액기(RT)에 저장되어 있는 고온고압의 액체냉매는 제1-3방밸브(3WV_1)에 의하여 냉매의 흐름방향이 제어되어 팽창밸브(EV_0)를 거쳐서 증발기(Eva_0)에 유입되고,That is, in the hot water operation mode, the high temperature and high pressure liquid refrigerant stored in the receiver RT is controlled by the first-three-way valve 3WV_1 to control the flow direction of the refrigerant to the evaporator Eva_0 via the expansion valve EV_0. Inflow,

냉매의 증발작용으로 잠열변화한 후, 저온저압의 기체냉매로 변화하여 증발기(EV_0)에서 토출된다.
After the latent heat is changed by the evaporation of the refrigerant, the refrigerant is changed into a gas refrigerant of low temperature and low pressure and discharged from the evaporator EV_0.

상기 증발기(EV_0)에서 토출된 저온저압의 기체냉매는 냉장모듈(RM)(Refrigerator)을 사용할 경우에는 제2-3방밸브(3WV_2)를 OFF시켜서 냉매의 흐름방향을 체크밸브(CV_3) 쪽으로 유도하고,The low-temperature low-pressure gas refrigerant discharged from the evaporator EV_0 turns off the second-three-way valve 3WV_2 to guide the flow direction of the refrigerant toward the check valve CV_3 when using the refrigerator module RM (Refrigerator). and,

체크밸브(CV_3)을 거쳐 냉장모듈(RM)에 유입되어 저온의 냉열에너지를 사용하여 냉장운전을 수행하게 된다.
It flows into the refrigeration module (RM) through the check valve (CV_3) to perform the refrigeration operation using the cold energy of the low temperature.

그리고 상기 냉장모듈(RM)(Refrigerator)에 유입된 저온저압의 기체냉매는 냉장/냉동기능을 위한 열교환에 의하여 약간의 온도가 상승한 상태에서 냉장모듈(RM)에서 토출되어 체크밸브(CV_6)를 거쳐서 액분리기(AC)로 유입된다.
In addition, the low-temperature low-pressure gas refrigerant introduced into the refrigerator module (RM) is discharged from the refrigerating module (RM) in a state where the temperature rises slightly by heat exchange for the refrigerating / freezing function, and passes through the check valve (CV_6). It enters the liquid separator (AC).

급탕운전과 냉장모듈(RM)이 동시에 작동하다가 급탕운전이 정지하면 2개의 병렬로 구성된 압축기(COMP) 중에서 용량이 큰 압축기를 OFF시키고,When the hot water supply operation and the refrigeration module (RM) operate at the same time and the hot water supply operation stops, the compressor with the larger capacity among the two parallel compressors (COMP) is turned off,

소용량 압축기만 가동시켜 고온의 급탕수를 순환시키기 위한 제5-3방밸브(3WV_5)를 ON시켜서 고온의 급탕수가 축열조(Heat Storage Tank)로 복귀시키며,The hot water supply water is returned to the heat storage tank by turning on the 5-3 way valve (3WV_5) for circulating the high temperature water supply water by operating only a small capacity compressor.

이때 과열도회로를 위한 제2 유량제어밸브(FCV_2)를 OFF하여 압축기에 유입되는 기체냉매의 온도가 과열되는 것을 방지하게 된다.
At this time, by turning off the second flow control valve FCV_2 for the superheat diagram circuit, the temperature of the gas refrigerant flowing into the compressor is prevented from being overheated.

그리고 급탕수를 사용할 경우에는 상기 제5-3방밸브(3WV_5)를 OFF시켜서 급탕수의 사용처로 고온의 급탕수를 공급하고,When the hot water is used, the high-temperature hot water is supplied to the place where the hot water is used by turning off the fifth-three-way valve (3WV_5).

사용처에서 급탕수 사용이 중단되면 상기 제5-3방밸브(3WV_5)를 ON시켜서 고온의 급탕수를 축열조(Heat Storage Tank)로 복귀시킨다.
When the use of the hot water is stopped at the place of use, the 5-3 way valve (3WV_5) is turned on to return the hot water to the heat storage tank.

급탕운전이 정지되고, 냉장모듈(RM)(Refrigerator)만 작동할 경우에는 냉동효과를 향상시키기 위하여 과냉각도회로(S_Cool)를 사용하여 수냉식 열교환기(Condenser)에 유입되는 고온의 급탕수 온도를 하강시키게 된다.
When the hot water supply operation is stopped and only the refrigeration module (RM) is operated, the temperature of the hot hot water flowing into the water-cooled condenser is reduced by using a supercooling circuit (S_Cool) to improve the freezing effect. Let's go.

즉 상기 과냉각도회로(S_Cool)는 증발기(Eva_0)를 통과한 저온저압의 기체냉매를 제1 유량제어밸브(FCV_1 : Flow Control valve)에 의하여 공급되는 유량을 조절하여 고온의 급탕수와 기체냉매와의 열교환으로 과냉각도온도를 제어하게 된다.
That is, the supercooling degree circuit S_Cool adjusts the flow rate of the low-temperature low-pressure gas refrigerant passed through the evaporator Eva_0 by the first flow control valve FCFC_1 to control the hot water supply and the gas refrigerant. The supercooling temperature is controlled by heat exchange.

이때 상기 제1 유량제어밸브(FCV_1 : Flow Control valve)는 수냉식 열교환기의 목표 응축온도와 고온 급탕수의 온도를 측정하기 위한 온도센서(TS_1)에 의한 출력값에 따라 저온 기체냉매의 유량을 조절하고,At this time, the first flow control valve (FCV_1) controls the flow rate of the low-temperature gas refrigerant according to the output value by the temperature sensor TS_1 for measuring the target condensation temperature of the water-cooled heat exchanger and the temperature of the hot water supply water. ,

이때 수냉식 열교환기의 급탕수 입구온도를 제어하여 응축온도를 낮춤으로써 냉동효과를 향상시킬 수 있게 된다.
At this time, by controlling the hot water inlet temperature of the water-cooled heat exchanger it is possible to improve the freezing effect by lowering the condensation temperature.

상기 증발기(Eva_0)에 의하여 저온저압으로 잠열변화된 기체냉매는 제1 유량제어밸브(FCV_1)에 의하여 목표하는 기체냉매의 유량을 조절하여 과냉각도회로(S_Cool)에 유입시켜 열교환을 통하여 응축온도를 제어한 후,The latent heat-cooled gas refrigerant by the evaporator Eva_0 controls the flow rate of the target gas refrigerant by the first flow control valve FCV_1 to flow into the supercooling circuit S_Cool to control the condensation temperature through heat exchange. After

약간의 온도가 상승한 상태에서 토출되어 체크밸브(CV_7)를 통하여 기체냉매의 메인 복귀회로에 복귀하여 액분리기(AC)에 유입된다.It is discharged in a state where the temperature rises slightly and returns to the main return circuit of the gas refrigerant through the check valve CV_7 and flows into the liquid separator AC.

2. 냉방 단독운전(도 4 및 도 5 참조)
2. Cooling operation alone (see FIGS. 4 and 5)

도 4는 상기 압축기는 2대로 병렬로 구축되고, 압축기에서 토출되는 고온고압의 기체냉매를 수냉식 열교환기(Condenser)에 유입시켜 축열조(Heat Storage Tank)에서 토출되는 순환수와 열교환을 통하여 고온고압의 기체냉매를 응축시켜 고온고압의 액체냉매로 잠열변화시킨 후, 상기 수액기(RT)에 저장하고,4 is a parallel construction of two compressors, the high temperature and high pressure gas refrigerant discharged from the compressor is introduced into a water-cooled heat exchanger (Condenser) and the high temperature and high pressure through heat exchange with the circulating water discharged from the heat storage tank (Heat Storage Tank) Condensing the gas refrigerant to change the latent heat to a liquid refrigerant of high temperature and high pressure, and then stored in the receiver (RT),

실내 냉방이 필요한 곳에 설치되어 있는 실내냉방장치에 액체냉매를 공급하여 팽창밸브(EV_1, EV_2, ...)와 증발기(Eva_1, Eva_2, ...)에 의하여 기체냉매로 증발하는 잠열과정으로 주위의 열을 흡수하여 목표하는 냉방온도를 제어하는 냉방운전에서 냉매의 흐름과 순환수의 흐름을 나타낸다.
It is a latent heat process that supplies liquid refrigerant to an indoor cooling device installed where cooling is necessary and evaporates it into gas refrigerant by expansion valves (EV_1, EV_2, ...) and evaporators (Eva_1, Eva_2, ...). It represents the flow of refrigerant and the flow of circulating water in the cooling operation to control the target cooling temperature by absorbing heat.

냉방운전 모드가 작동되면 상기 압축기(COMP) 2대가 동시에 작동하여 액분리기(AC)를 거쳐서 유입되는 저온저압의 기체냉매는 흡입구를 통하여 흡입되어When the cooling operation mode is activated, the two compressors simultaneously operate and the low-temperature low-pressure gas refrigerant flowing through the liquid separator (AC) is sucked through the inlet port.

상기 압축기의 동작에 의하여 고온고압의 기체냉매로 현열변화하여 압축기에서 토출되고,The sensible heat is changed to a gas refrigerant of high temperature and high pressure by the operation of the compressor and discharged from the compressor,

체크밸브(CV_1, CV2 : Check Valve)에 의하여 기체냉매의 흐름방향을 제한하여 오일분리기(OS : Oil Separator)에 유입된다.
The flow of gas refrigerant is restricted by the check valve (CV_1, CV2: Check Valve) and flows into the oil separator (OS).

상기 오일분리기에서 토출되는 고온고압의 기체냉매는 수냉식 열교환기(Condenser)에 고온고압의 기체로 유입되어 급탕수와 열교환으로 냉매를 잠열변화로 응축하여 고온고압의 액체냉매가 수액기(RT : Receiver Tank)에 유입된다.
The high temperature and high pressure gas refrigerant discharged from the oil separator flows into the high temperature and high pressure gas into the water-cooled heat exchanger (Condenser) and condenses the refrigerant with latent heat change by the hot water and heat exchanger, so that the high temperature and high pressure liquid refrigerant is a receiver (RT: Receiver). Flows into the tank).

즉 냉방운전의 경우에는 제1-3방밸브(3WV_1)를 ON시켜 냉매의 흐름방향을 실내에 구축되어 있는 여러 대의 실내기에 공급하여That is, in the case of cooling operation, the 1-3th valve (3WV_1) is turned on to supply the flow direction of the refrigerant to a plurality of indoor units that are constructed indoors.

수액기로부터 공급되는 고온고압의 액체냉매가 쉽게 증발할 수 있도록 팽창밸브(EV_1, EV_2, ... : Expansion Valve)에 의하여 1차적으로 저압의 습공기 상태로 변화시켜 증발기(Eva_1, Eva_2, ... : Evaporator)로 유입되고,Evaporator (Eva_1, Eva_2, ..) by primarily changing to low pressure wet air state by expansion valve (EV_1, EV_2, ...: Expansion Valve) so that the liquid refrigerant of high temperature and high pressure supplied from the receiver can easily evaporate. .: Flows into the evaporator,

이때 공냉식 열교환작용으로 고온고압의 액체냉매가 저온저압의 기체냉매로 잠열변화하여 증발기에서 토출된다.
At this time, the liquid refrigerant of high temperature and high pressure is latent heat changed into gas refrigerant of low temperature and low pressure by air-cooled heat exchange and discharged from the evaporator.

상기 증발기(Eva_1, Eva_2, ...)에서 토출되는 저온저압의 기체냉매는 체크밸브(CV_5)를 거쳐서 제2-3방밸브(3WV_3)에 의하여 냉장모듈(RM)(Refrigerator)과 바이패스회로를 선택하여 냉매의 흐름방향을 제어하고,The low-temperature low-pressure gas refrigerant discharged from the evaporators Eva_1, Eva_2, ... is passed through the check valve CV_5 to the refrigeration module RM (Refrigerator) and the bypass circuit by the 2-3 valve 3WV_3. Select to control the flow direction of the refrigerant,

상기 냉장모듈(RM)을 거치는 경우에는 약간의 온도가 상승한 상태에서 액분리기(AC : Accumulator)에 유입된다.
When passing through the refrigeration module (RM) is introduced into the liquid separator (AC: Accumulator) in the state of a slight temperature rise.

상기 액분리기(AC)에서 액체냉매가 분리된 기체냉매만 토출하고, 상기 압축기와 액분리기 사이에 구비된 온도센서(TS_2)와 과열회로(S_Heat)는 냉방운전의 경우에는 사용하지 않는다.
Only the gas refrigerant from which the liquid refrigerant is separated from the liquid separator AC is discharged, and the temperature sensor TS_2 and the superheat circuit S_Heat provided between the compressor and the liquid separator are not used in the cooling operation.

상기 축열조(Heat Storage Tank)에 저장되어 있는 순환수는 순환펌프(CP1)에 의하여 토출되어 체크밸브(CV_9)를 거쳐서 과냉각도회로(S_Cool)에 유입되고,The circulating water stored in the heat storage tank is discharged by the circulation pump CP1 and flows into the subcooling circuit S_Cool via the check valve CV_9.

고온고압의 기체냉매를 응축에 사용되는 축열조(Heat Storage Tank)의 순환수는 냉방운전에서 수냉식 열교환기로부터 가열된 순환수를 저장하기 때문에 온도가 점차 증가하게 되므로 과냉각도회로(S_Cool)을 사용하여 순환수의 온도를 제어할 필요가 있다.
The circulating water of the heat storage tank used for condensing the gas refrigerant of high temperature and high pressure stores the circulating water heated from the water-cooled heat exchanger in the cooling operation, so the temperature is gradually increased, so that the supercooling circuit (S_Cool) is used. It is necessary to control the temperature of the circulating water.

따라서 상기 과냉각도회로(S_Cool)는 냉방운전에서 발생하는 저온의 열에너지를 제1 유량제어밸브(FCV_1 : Flow Control valve)에 의하여 유량을 제어함으로써 수냉식 열교환기에 공급되는 순환수의 온도를 일정하게 유지하도록 제어하게 된다.
Therefore, the supercooling degree circuit S_Cool controls the flow rate of the low temperature thermal energy generated during the cooling operation by the first flow control valve (FCV_1) to maintain the temperature of the circulating water supplied to the water-cooled heat exchanger. To control.

즉 상기 제1 유량제어밸브(FCV_1 : Flow Control valve)는 순환수의 온도가 일정하게 유지될 수 있도록 순환수의 온도센서(TS_1)를 사용하여 순환수의 목표온도와 실제온도의 차를 입력값으로 하여 피드백 제어함으로써That is, the first flow control valve (FCV_1) is an input value of the difference between the target temperature and the actual temperature of the circulating water by using the temperature sensor TS_1 of the circulating water so that the temperature of the circulating water is kept constant. By feedback control

제1 유량제어밸브(FCV_1)의 개폐단면적을 조절하여 증발기(Eva_1, Eva_2, ...)에 의하여 생성된 저온저압의 기체냉매의 유량을 제어하여 과냉각도회로(S_Cool)에 공급하여 순환수의 온도를 제어하게 되므로By controlling the opening and closing cross-sectional area of the first flow control valve FCV_1 to control the flow rate of the low-temperature low-pressure gas refrigerant produced by the evaporator (Eva_1, Eva_2, ...) to supply to the subcooling circuit (S_Cool) of the circulating water To control the temperature

상기 과냉각도회로(S_Cool)를 사용하여 순환수의 온도를 제어하여 액체냉매의 응축온도를 낮게 제어하여 냉동효과를 증대시킬 수 있게 된다.
By controlling the temperature of the circulating water by using the supercooling degree circuit (S_Cool) it is possible to increase the freezing effect by controlling the condensation temperature of the liquid refrigerant low.

일반적으로는 냉동효과를 증대시키기 위하여서는 팽창밸브(EV_1, EV_2, ...)의 입구 측에 냉각회로를 설치하여 액체냉매의 온도를 낮추어서 과냉각 액체냉매 상태로 팽창밸브에 유입되고,Generally, in order to increase the freezing effect, a cooling circuit is installed at the inlet side of the expansion valves (EV_1, EV_2, ...) to lower the temperature of the liquid refrigerant and flow into the expansion valve as a supercooled liquid refrigerant.

상기 팽창밸브는 유입된 고압의 액체냉매를 증발이 용이한 습공기 상태로 만들어서 증발기에 유입되도록 한다.
The expansion valve makes the high-pressure liquid refrigerant introduced into the wet air to easily evaporate to be introduced into the evaporator.

그리고 상기 수냉식 열교환기(Condenser)에 유입되는 순환수는 응축온도 제어를 위하여 과냉각도회로(S_Cool)에 의하여 일정하게 제어된 상태로 유입되고,And the circulating water flowing into the water-cooled heat exchanger (Condenser) is introduced into the state controlled constantly by the subcooling degree circuit (S_Cool) to control the condensation temperature,

열교환기 측으로 유입되는 고온고압의 기체냉매와 열교환을 통하여 출구 측에서 고온의 순환수가 되어서 토출되며,Through the high temperature and high pressure gas refrigerant flowing into the heat exchanger side and heat exchange, it is discharged as high temperature circulating water at the outlet side,

고온의 순환수는 급탕운전과 바닥난방운전을 선택할 수 있는 제4-3방밸브(3WV_4)에 의하여 고온수의 흐름방향이 제어된다.
The flow direction of the hot water is controlled by the 4-3 way valve (3WV_4) which can select the hot water operation and the floor heating operation.

급탕운전 및 바닥난방운전이 수행되지 않을 경우에는 제4-3방밸브(3WV_4)를 OFF하고, 급탕운전과 예열운전을 선택할 수 있는 제5-3방밸브(3WV_5) 측으로 고온수가 유입된다.
When the hot water supply operation and the floor heating operation are not performed, the fourth-three-way valve 3WV_4 is turned off, and the hot water flows into the fifth-three-way valve 3WV_5 to select the hot water operation and the preheating operation.

상기 제5-3방밸브(3WV_5)를 ON시킬 경우에는 급탕운전이 되고, OFF시킬 경우에는 예열운전이 되어서 고온수를 축열조(Heat Storage Tank)로 유입시켜 고온수를 저장하게 된다.
When the fifth-three-way valve (3WV_5) is turned on, the hot water operation is performed, and when it is turned off, the hot water operation is performed, and hot water is introduced into a heat storage tank to store hot water.

냉방운전에서 온수의 사용이 필요할 경우에는 급수밸브(VA_2)를 ON시켜서 상기 축열조(Heat Storage Tank)에 접속된 순환펌프(CP1)에 의하여 토출되는 순환수를 급수밸브(VA_2)를 거쳐서 체크밸브(CV_11)를 통과하여 온수를 사용하도록 한다.
When the use of hot water is required in the cooling operation, the water supply valve VA_2 is turned on and the circulating water discharged by the circulation pump CP1 connected to the heat storage tank is connected to the check valve via the water supply valve VA_2. CV_11) to use hot water.

냉방운전 중에 온수의 사용이 필요할 경우에 온수의 목표 사용온도는 순환수의 온도센서(TS_1)에서 측정한 온도와 비교하여 목표온도에 미치지 못할 경우에는 급수밸브(VA_2)를 OFF시키고, 제5-3방밸브(3WV_5)를 ON시켜서 수냉식 열교환기(Condenser)에서 가열되는 고온수를 사용하게 된다.
When the use of hot water is required during the cooling operation, if the target operating temperature of the hot water does not reach the target temperature compared with the temperature measured by the temperature sensor TS_1 of the circulating water, the water supply valve VA_2 is turned off, and 5- The 3-way valve (3WV_5) is turned on to use the hot water heated in the water-cooled heat exchanger (Condenser).

도 5는 냉방운전모드가 실행중인 플로우차트를 나타내며,5 shows a flowchart in which the cooling operation mode is executed;

실내 냉방 실시 중에 급탕 사용의 필요성이 발생한다면 냉방운전 중에 응축기의 열교환과정에서 열을 회수한 고온의 순환수를 제5-3방밸브(3WV_5=ON)에 의하여 급탕수가 필요한 곳으로 송출하여 급탕운전과 동일한 효과를 발생시킨다.
If there is a need for using hot water during indoor cooling, hot circulating water recovered from the heat exchange process of the condenser during cooling operation is discharged to the place where hot water is needed by the 5-3 valve (3WV_5 = ON). Produces the same effect as.

또한 실내 냉방운전 중, 급탕을 사용하고 있는 중에 바닥난방 사용의 필요성이 발생하면 제4-3방밸브(3WV_4=ON)에 의하여 응축기에서 토출되는 순환수의 흐름방향을 바닥난방이 설치되어 있는 곳으로 전환하여 바닥난방운전을 실시한다.
In addition, if the need for floor heating occurs while the hot water is being used during indoor cooling operation, the floor heating is installed in the flow direction of the circulating water discharged from the condenser by the 4-3 valve (3WV_4 = ON). Switch to and perform floor heating operation.

그리고 실내 냉방운전 중에 급탕 사용이 필요 없다면 제5-3방밸브(3WV_5=OFF)에 의하여 순환수의 흐름방향을 축열조 측으로 귀환시켜 저장하도록 하고, 냉방운전에 의하여 토출되는 냉매는 압축기 측으로 귀환하며,If the hot water is not needed during the indoor cooling operation, the flow direction of the circulating water is returned to the heat storage tank side and stored by the fifth-three-way valve (3WV_5 = OFF), and the refrigerant discharged by the cooling operation is returned to the compressor side.

상기 압축기 측으로 귀환하는 저온저압의 기체냉매를 냉장기능의 사용에 필요한지의 여부를 판단하여 냉장기능에 냉매가 필요하다면 제3-3방밸브(3WV_3=OFF)에 의하여 냉장모듈(RM) 측으로 냉매의 흐름방향을 제어하여 냉장운전을 실시하고 압축기 측으로 귀환시킨다.
It is determined whether the low-temperature low-pressure gas refrigerant returning to the compressor is required for the use of the refrigerating function. Refrigeration operation is performed by controlling the flow direction and returned to the compressor.

상기 압축기 측으로 귀환되는 냉매를 사용하여 압축기에서 토출되는 고온고압의 기체냉매를 응축시키는 응축기의 냉각수 축열조의 순환수를 사용하고 있으므로 응축기 입구 측에서 일정한 응축온도를 유지하기 위하여 과냉각도회로에 의한 온도제어의 필요성이 있게 된다.
Since the circulating water of the cooling water heat storage tank of the condenser condenses the gas refrigerant of the high temperature and high pressure discharged from the compressor by using the refrigerant returned to the compressor side, temperature control by the supercooling degree circuit to maintain a constant condensation temperature at the inlet side of the condenser. There is a need.

따라서 상기 응축기에 유입되는 순환수의 온도를 제어하여 과냉각도 제어의 필요성이 발생하면 제1 유량제어밸브(FCV_1=ON)에 의하여 압축기 측으로 귀환되는 저온의 냉매를 과냉각도회로 측으로 순환시켜 순환수의 온도를 제어하여 과냉각도 제어를 실시한다.
Therefore, if the need for subcooling control occurs by controlling the temperature of the circulating water flowing into the condenser, the low temperature refrigerant returned to the compressor by the first flow control valve (FCV_1 = ON) is circulated to the subcooling circuit side so that Subcooling control is performed by controlling the temperature.

2-1. 냉방 단독운전 중에 냉장모듈(RM)의 추가 운전
2-1. Additional operation of refrigeration module (RM) during cooling single operation

냉방운전이 수행되는 중에 냉방장치와 병렬로 구축되어 있는 냉장모듈(RM)(Refrigerator)에서 온도변화가 발생하여 기체냉매를 공급할 필요가 발생하면 증발기(Eva_1, Eva_2, ...)에서 토출되는 저온저압의 기체냉매를 제3-3방밸브(3WV_3)에 의하여 방향을 제어한다.
Low temperature discharged from the evaporator (Eva_1, Eva_2, ...) when a change in temperature occurs in the refrigeration module (RM) (Refrigerator) that is built in parallel with the cooling system during the cooling operation The direction of the low-pressure gas refrigerant is controlled by the third-three-way valve 3WV_3.

기체냉매를 상기 냉장모듈(RM)에 공급하기 위하여 제3-3방밸브(3WV_3)를 OFF시켜 기체냉매가 급탕기용 증발기(Eva_0)에서 토출되는 기체냉매의 관로에 설치되어 있는 체크밸브(CV_3) 앞단에 합류시켜서 냉장모듈(RM)에 유입되도록 한다.
In order to supply gas refrigerant to the refrigerating module RM, the check valve CV_3 installed in the pipeline of the gas refrigerant discharged from the water heater evaporator Eva_0 by turning off the third-three-way valve 3WV_3. Join the front end to flow into the refrigeration module (RM).

냉장모듈(RM)의 목표온도 제어를 위하여 사용된 기체냉매는 냉장모듈(RM)에서 토출될 때에는 입구측보다 약간 상승된 기체냉매로 토출되어 체크밸브(CV_6)를 거쳐, 바이패스관로에 복귀하고, 제1 유량제어밸브(FCV_1)의 개폐단면적에 따라서 액분리기(AC)와 과냉각도회로(S_Cool) 측에 공급되는 기체냉매로 분리된다.
When the gas refrigerant used for controlling the target temperature of the refrigerating module RM is discharged from the refrigerating module RM, the gas refrigerant is discharged to the gas refrigerant slightly higher than the inlet side and returned to the bypass pipe via the check valve CV_6. In accordance with the opening and closing cross-sectional area of the first flow control valve FCV_1, the refrigerant is separated into the gas refrigerant supplied to the liquid separator AC and the subcooling degree circuit S_Cool.

3. 바닥난방모듈(FHM)의 단독운전(도 6 및 도 7 참조)
3. Single operation of floor heating module (FHM) (see Fig. 6 and 7)

도 6은 압축기 2대를 병렬로 구축하고 압축기에서 토출되는 고온고압의 기체냉매를 수냉식 열교환기(Condenser)에 유입시켜 바닥난방용 저장탱크(FHT : Floor Heating Tank)에서 토출되는 바닥 난방수와 열교환으로 고온고압의 기체냉매를 응축시켜 고온고압의 액체냉매로 잠열변화하여 수액기(RT)에 저장하고,FIG. 6 illustrates the construction of two compressors in parallel, and the high temperature and high pressure gas refrigerant discharged from the compressor is introduced into a water-cooled condenser to exchange heat with floor heating water discharged from a floor heating tank (FHT). Condensed gaseous refrigerant of high temperature and high pressure, latent heat change to liquid refrigerant of high temperature and high pressure, and stored in the receiver (RT),

급탕용 팽창밸브(EV_0)와 증발기(Eva_0)에 의하여 기체냉매로 증발하는 잠열과정으로 주위의 열을 흡수하여 저온저압의 기체냉매를 압축기로 복귀시켜 바닥난방의 온도를 제어하는 바닥난방 단독운전 회로에서의 냉매의 흐름과 바닥 난방수의 흐름을 나타낸다.
Floor heating independent operation circuit controlling the temperature of floor heating by absorbing ambient heat and returning low-temperature low-pressure gas refrigerant to the compressor by latent heat process that evaporates into gas refrigerant by expansion valve (EV_0) and evaporator (Eva_0) for hot water supply Flow of refrigerant and floor heating water.

바닥난방운전 모드가 작동되면 압축기(COMP) 2대가 동시에 작동하여 액분리기(AC)를 거쳐 유입되는 저온저압의 기체냉매를 흡입구를 통하여 흡입하고,When the floor heating operation mode is activated, two compressors are operated at the same time, and the low-temperature low-pressure gas refrigerant flowing through the liquid separator (AC) is sucked through the intake port,

압축기의 동작에 의하여 고온고압의 기체냉매로 현열변화하여 압축기에서 토출되며,Due to the operation of the compressor, the sensible heat is changed by gas refrigerant of high temperature and high pressure and discharged from the compressor.

고온고압의 기체냉매는 체크밸브(CV_1, CV2 : Check Valve)에 의하여 기체냉매의 흐름방향을 제한하여 오일분리기(OS : Oil Separator)를 거쳐, 수냉식 열교환기(Condenser)에 유입되어 바닥 난방수와의 열교환을 통하여 냉매를 잠열변화로 응축하여 고온고압의 액체냉매로 수액기(RT : Receiver Tank)에 유입된다.
The gas refrigerant at high temperature and high pressure is restricted by the check valve (CV_1, CV2: Check Valve) and flows through the oil separator (OS: Oil Separator) and flows into the water-cooled condenser. The refrigerant is condensed by latent heat change through heat exchange and flows into the receiver (RT) receiver as a liquid refrigerant with high temperature and high pressure.

바닥난방 운전의 경우, 고온고압의 액체냉매는 제1-3방밸브(3WV_1)를 OFF하여 냉매의 흐름방향을 급탕용 팽창밸브(EV_0)와 증발기(Eva_0)에 의하여 저온저압의 기체냉매로 잠열변화하여 증발기에서 토출된다.
In the case of floor heating operation, the liquid refrigerant of high temperature and high pressure is turned off by the first-three-way valve (3WV_1), and the flow direction of the refrigerant is latent heat by the low temperature and low pressure gas refrigerant by the expansion valve (EV_0) and the evaporator (Eva_0). Is changed and discharged from the evaporator.

상기 증발기(Eva_0)에서 토출되는 저온저압의 기체냉매는 제2-3방밸브(3WV_2)의 ON동작에 의하여 바이패스회로에 설치되어 있는 체크밸브(CV_4)를 거쳐 제3-3방밸브(3WV_3)에 유입되고, 제3-3방밸브(3WV_3)의 ON동작으로 액분리기(AC : Accumulator)에 유입된다.
The low-temperature low-pressure gas refrigerant discharged from the evaporator Eva_0 passes through the check valve CV_4 installed in the bypass circuit by turning on the second-three-way valve 3WV_2 and the third-three-way valve 3WV_3. ), And flows into the liquid separator (AC) by the ON action of the 3rd-3 way valve (3WV_3).

상기 액분리기(AC)에서 액체냉매를 분리하여 기체냉매만 압축기(COMP)를 향하여 토출하고,Separating the liquid refrigerant from the liquid separator (AC) and discharging only the gas refrigerant toward the compressor (COMP),

상기 압축기와 액분리기 사이에 온도센서(TS_2)와 제2 유량제어밸브(FCV_2)를 사용하여 저온저압의 기체냉매를 과열회로(S_Heat)에 의하여 일정한 온도만큼 상승시켜 압축기에 유입시킴으로써By using a temperature sensor (TS_2) and the second flow control valve (FCV_2) between the compressor and the liquid separator by raising the gas refrigerant of low temperature and low pressure by a constant temperature by the superheater circuit (S_Heat) to flow into the compressor

과열도회로를 사용하지 않는 경우보다 입력되는 기체의 온도가 높기 때문에 압축기에서 토출되는 기체의 온도가 상승하여 열교환 효율이 증대되어 바닥난방운전 시에 난방효율을 향상시킬 수 있게 된다.
Since the temperature of the gas to be input is higher than when the superheating circuit is not used, the temperature of the gas discharged from the compressor is increased to increase heat exchange efficiency, thereby improving heating efficiency during floor heating operation.

이때 상기 제2 유량제어밸브(FCV_2)는 수냉식 열교환기(Condenser)에서 토출되는 고온의 바닥 난방수의 유량을 제어하여 압축기에 유입되는 기체냉매의 과열도를 제어하게 하게 되는데,At this time, the second flow control valve FCV_2 controls the superheat degree of the gas refrigerant flowing into the compressor by controlling the flow rate of the high temperature floor heating water discharged from the water-cooled heat exchanger.

이는 과열목표온도와 온도센서(TS_2)에서 산출되는 온도 차이를 계산하여 제2 유량제어밸브(FCV_2)의 개폐면적 또는 개폐시간을 제어함으로서 수냉식 열교환기(Condenser)에서 토출되는 고온의 바닥 난방수의 유량을 과열도회로(S_Heat)에 통과시켜 기체냉매의 온도를 상승시키게 된다.
It controls the opening or closing area or opening and closing time of the second flow control valve FCV_2 by calculating the temperature difference calculated by the overheat target temperature and the temperature sensor TS_2 to determine the high temperature of the floor heating water discharged from the water-cooled condenser. The flow rate is passed through the superheat circuit S_Heat to increase the temperature of the gas refrigerant.

그리고 바닥난방용 저장탱크(FHT : Floor Heating Tank)에 저장되어 있는 바닥 난방수는 순환펌프(CP2)에 의하여 토출되어 체크밸브(CV_10)와 과냉각도회로(S_Cool)를 거쳐 수냉식 열교환기(Condenser)에 유입되고,The floor heating water stored in the floor heating tank (FHT) is discharged by the circulation pump (CP2) and passed through a check valve (CV_10) and a subcooling circuit (S_Cool) to a water-cooled heat exchanger (Condenser). Inflow,

수냉식 열교환기(Condenser)에 유입되는 바닥 난방수는 열교환기 측에 유입되는 고온고압의 기체냉매와 열교환을 통하여 출구 측에서는 고온의 바닥 난방수가 되어서 토출된다.
The floor heating water flowing into the water-cooled heat exchanger (Condenser) is discharged as high temperature floor heating water at the outlet side through the heat exchange with the high temperature and high pressure gas refrigerant flowing into the heat exchanger.

고온의 바닥 난방수는 과열도회로(S_Heat)에서 사용되는 유량과 미사용으로 구분되어 분리되었다가The high temperature floor heating water is separated into flow rate and non-use in superheated circuit (S_Heat)

상기 과열도회로(S_Heat)에서 사용되어 약간의 온도가 하강된 바닥 난방수와 다시 혼합하여 급탕운전과 바닥난방운전을 선택할 수 있는 제4-3방밸브(3WV_4)에 유입되어 고온수의 흐름방향이 제어된다.
Used in the superheating circuit (S_Heat) flows into the 4-3 way valve (3WV_4) that can be mixed with the floor heating water, the temperature slightly lowered to select the hot water supply operation and floor heating operation flows into the hot water flow direction This is controlled.

바닥난방 운전의 경우 제4-3방밸브(3WV_4)를 ON시켜 바닥난방모듈(FHM)에 구축되어 있는 실내로 고온의 바닥 난방수를 순환시킴으로써 목적을 달성하고,In the case of floor heating operation, the purpose is achieved by circulating high-temperature floor heating water to the room built in the floor heating module (FHM) by turning on the fourth-three-way valve (3WV_4).

사용이 완료된 바닥 난방수는 바닥난방에서 열교환을 통하여 열이 빼앗겨 온도가 하강된 상태로 바닥난방용 저장탱크(FHT : Floor Heating Tank)에 유입되어 저장되고,Completed floor heating water is taken into the floor heating tank (FHT: Floor Heating Tank) in a state where the temperature is lowered due to heat being lost through heat exchange in the floor heating,

바닥난방용 저장탱크(FHT : Floor Heating Tank)의 수량이 부족할 경우에는 급수밸브(VA_3)를 ON시켜서 일정량을 급수한다.
If the quantity of floor heating tank (FHT) is insufficient, turn on the water supply valve (VA_3) to supply a certain amount of water.

도 7은 바닥난방 운전 중에 있는 플로우 차트를 나타내며,7 shows a flow chart during floor heating operation,

바닥난방 운전 중에 실내 냉방의 필요성이 발생하면 제1-3방밸브(3WV_1)를 ON시켜서 냉매의 흐름방향을 실내 측으로 절환하고,If the necessity of indoor cooling occurs during the floor heating operation, the flow direction of the refrigerant is switched to the indoor side by turning on the 1-3 valve 3WV_1,

실내에 설치되어 있는 증발기(Eva_1, Eva_2, ...)에 의하여 실내 냉방이 실시된다.
Room cooling is performed by evaporators (Eva_1, Eva_2, ...) installed indoors.

그리고 냉방운전 중 발생한 기체냉매는 압축기 측으로 귀환하게 되며,And the gas refrigerant generated during the cooling operation is returned to the compressor side,

냉방운전 중에 냉장기능의 사용여부를 판단하여 냉장기능의 사용이 필요하다면 제3-3방밸브(3WV_3=OFF)에 의하여 냉매의 흐름방향의 냉장모듈(RM) 측으로 절환하여 냉장운전을 실시한다.
If it is necessary to determine whether the refrigeration function is used during the refrigeration operation, and the refrigeration function needs to be used, the refrigeration operation is performed by switching to the refrigeration module RM in the flow direction of the refrigerant by the 3rd-3 way valve (3WV_3 = OFF).

냉장운전이 완료된 냉매와 제3-3방밸브(3WV_3=ON)에 의하여 바이패스 관로를 통한 냉매는 압축기로 귀환하며 바닥난방 효율의 증대를 위한 과열도회로의 사용여부를 판단한다.
Refrigerant through the bypass pipe is returned to the compressor by the refrigerant having completed the refrigeration operation and the third-three-way valve (3WV_3 = ON), and it is determined whether the superheating circuit is used to increase the floor heating efficiency.

바닥난방 운전 중에 실내 냉방을 사용하지 않을 경우에는 급탕용 증발기(Eva_0)를 통한 저온저압의 기체냉매는 압축기로 귀환하며,If indoor cooling is not used during floor heating operation, low-temperature low-pressure gas refrigerant through the hot water supply evaporator (Eva_0) is returned to the compressor.

도중에 냉장기능의 사용여부를 판단하여 냉장기능의 사용이 필요하다고 판단되면 제2-3방밸브(3WV_2=OFF)에 의하여 냉매의 흐름방향을 냉장모듈(RM) 측으로 절환하여 냉장기능을 사용하고,If it is determined that the refrigeration function is in use on the way, it is necessary to use the refrigeration function by switching the flow direction of the refrigerant to the refrigeration module (RM) side by means of the 2-3 valve (3WV_2 = OFF).

냉장기능을 사용하지 않을 경우에는 바이패스 관로를 통하여 압축기 측으로 유입되어 과열도회로의 사용여부를 판단한다.
If the refrigeration function is not used, it is introduced into the compressor through the bypass pipe to determine whether the superheat circuit is used.

바닥난방 효율을 증대시키기 위하여 과열도 제어를 실시할 경우에는 제2 유량제어밸브(FCV_2=ON)에 의하여 응축기에서 토출되는 고온의 순환수를 과열도회로에 통과시켜 냉매의 온도를 상승시킨 상태에서 압축기로 흡입시킨다.
When superheat control is performed to increase the floor heating efficiency, the high temperature circulating water discharged from the condenser by the second flow control valve (FCV_2 = ON) is passed through the superheat circuit to raise the temperature of the refrigerant. Inhale with the compressor.

3-1. 바닥난방모듈(FHM)의 단독운전 중에 냉장모듈(RM)의 추가 운전
3-1. Additional operation of refrigeration module (RM) during sole operation of floor heating module (FHM)

바닥난방 단독운전 회로가 작동하고 있는 상태에서 냉장모듈(RM)에서의 냉열부족으로 저온의 기체냉매를 냉장모듈(RM)에 공급할 필요가 생기면When there is a need to supply low-temperature gas refrigerant to the refrigerator module RM due to lack of cooling in the refrigerator module RM while the floor heating independent operation circuit is operating.

상기 증발기(Eva_0)에서 토출되는 저온저압의 기체냉매를 제2-3방밸브(3WV_2)에 의하여 기체냉매의 방향을 제어한다.
The low-temperature low-pressure gas refrigerant discharged from the evaporator Eva_0 is controlled by the second-three-way valve 3WV_2 to control the direction of the gas refrigerant.

기체냉매를 냉장모듈(RM)에 공급하기 위하여 제2-3방밸브(3WV_2)를 OFF시켜 저온저압의 기체냉매가 체크밸브(CV_3)를 통하여서 냉장장치에 유입되도록 하여In order to supply the gas refrigerant to the refrigeration module (RM), the second and third valves (3WV_2) are turned off so that the low temperature and low pressure gas refrigerant flows into the refrigerating device through the check valve CV_3.

냉장모듈(RM)의 목표온도 제어를 위하여 사용된 기체냉매는 냉장모듈(RM)에서 토출될 때에는 입구측보다 약간 상승된 기체냉매로 토출되어 체크밸브(CV_6)를 거쳐 바이패스관로에 복귀시켜 액분리기(AC)와 과열도회로(S_Heat)를 거쳐서 압축기에 유입된다.
When the gas refrigerant used for controlling the target temperature of the refrigerating module RM is discharged from the refrigerating module RM, the gas refrigerant is discharged to the gas refrigerant slightly higher than the inlet side and returned to the bypass pipe via the check valve CV_6. It flows into the compressor through the separator (AC) and the superheating circuit (S_Heat).

4. 냉장모듈(RM)의 단독운전(도 8 및 도 9 참조)
4. Single operation of refrigeration module (RM) (see Figs. 8 and 9)

도 8은 압축기 2대를 병렬로 구축하고 압축기에서 토출되는 고온고압의 기체냉매를 수냉식 열교환기(Condenser)에 유입시켜 축열조(Heat Storage Tank)에서 토출되는 순환수와 열교환을 통하여 고온고압의 기체냉매를 응축시켜 고온고압의 액체냉매로 잠열변화하여 수액기(RT)에 저장하고,8 is a high-pressure high-pressure gas refrigerant through heat exchange with the circulating water discharged from the heat storage tank by introducing two compressors in parallel and the high-temperature, high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor into a water-cooled heat exchanger (Condenser) Condensate the latent heat into a liquid refrigerant of high temperature and high pressure and store it in the receiver (RT),

급탕용 팽창밸브(EV_0)와 증발기(Eva_0)에 의하여 기체냉매로 증발하는 잠열과정으로 주위의 열을 흡수하여 저온저압의 기체냉매를 압축기로 복귀시키는 냉매의 흐름과 순환수의 흐름을 나타낸다.
The latent heat process evaporates into gas refrigerant by the expansion valve EV_0 and the evaporator Eva_0 for the hot water supply, and shows the flow of the refrigerant and the flow of the circulating water to return the low temperature and low pressure gas refrigerant to the compressor.

냉장운전 모드가 작동되면 압축기(COMP) 2대 중에서 용량이 맞는 압축기가 선택적으로 동작하여 액분리기(AC)를 거쳐 유입된 저온저압의 기체냉매를 흡입구를 통하여 흡입하여 압축기의 동작에 의하여 고온고압의 기체냉매로 현열변화하여 압축기에서 토출되고,When the refrigeration operation mode is activated, a compressor with a suitable capacity is selectively operated among the two compressors (COMP) to inhale the low-temperature low-pressure gas refrigerant introduced through the liquid separator (AC) through the inlet port, thereby operating the compressor at high temperature and high pressure. Sensible heat change by gas refrigerant is discharged from the compressor,

고온고압의 기체냉매는 체크밸브(CV_1 또는 CV2 : Check Valve)에 의하여 기체냉매의 흐름방향을 제한하여 오일분리기(OS : Oil Separator)를 거쳐 수냉식 열교환기(Condenser)에 유입되어 순환수와 열교환을 통하여 냉매를 잠열변화로 응축하여 고온고압의 액체냉매로 수액기(RT : Receiver Tank)에 유입된다.
High-temperature, high-pressure gas refrigerant is restricted to the flow direction of gas refrigerant by a check valve (CV_1 or CV2: Check Valve) and flows into a water-cooled condenser through an oil separator (OS) to exchange heat with circulating water. The refrigerant is condensed by latent heat change and flows into the receiver (RT) receiver as a liquid refrigerant with high temperature and high pressure.

냉장운전의 경우 고온고압의 액체냉매는 제1-3방밸브(3WV_1)를 OFF하여 냉매의 흐름방향을 급탕용 팽창밸브(EV_0)와 증발기(Eva_0)에 의하여 저온저압의 기체냉매로 잠열변화하여 증발기에서 토출된다.
In the case of refrigeration operation, the liquid refrigerant of high temperature and high pressure is turned off by the third-way valve (3WV_1), and the flow direction of the refrigerant is changed by the low temperature and low pressure gas refrigerant by the expansion valve (EV_0) and the evaporator (Eva_0). Discharged from the evaporator.

상기 증발기(Eva_0)에서 토출되는 저온저압의 기체냉매는 제2-3방밸브(3WV_2)의 OFF동작에 의하여 체크밸브(CV_3)를 거쳐 냉장모듈(RM)에 유입되어 냉장기능을 발휘하고 복귀회로에 설치되어 있는 액분리기(AC : Accumulator)에 유입된다.
The low-temperature low-pressure gas refrigerant discharged from the evaporator Eva_0 flows into the refrigerating module RM through the check valve CV_3 by the OFF operation of the second-three-way valve 3WV_2 to exert a refrigerating function and return circuit. It flows into the Accumulator (AC) installed in.

그리고 상기 과냉각도회로(S_Cool)는 냉장운전에서 발생하는 저온의 열에너지를 제1 유량제어밸브(FCV_1 : Flow Control valve)에 의하여 유량을 제어함으로써 수냉식 열교환기에 공급되는 순환수의 온도를 일정하게 유지하도록 제어하게 된다.
The supercooling degree circuit S_Cool controls the flow rate of the low temperature thermal energy generated in the refrigeration operation by the first flow control valve (FCV_1) to maintain a constant temperature of the circulating water supplied to the water-cooled heat exchanger. To control.

즉 상기 제1 유량제어밸브(FCV_1 : Flow Control valve)는 순환수의 온도가 일정하게 유지될 수 있도록 순환수의 온도센서(TS_1)를 사용하여 순환수의 목표온도와 실제온도의 차를 입력값으로 하여 피드백 제어함으로써That is, the first flow control valve (FCV_1) is an input value of the difference between the target temperature and the actual temperature of the circulating water by using the temperature sensor TS_1 of the circulating water so that the temperature of the circulating water is kept constant. By feedback control

상기 제1 유량제어밸브(FCV_1)의 개폐단면적을 조절하여 증발기(Eva_0)에 의하여 생성된 저온저압의 기체냉매 유량을 제어하여 과냉각도회로(S_Cool)에 공급하여 순환수의 온도를 제어하게 된다.
By controlling the opening and closing cross-sectional area of the first flow control valve FCV_1 to control the low-temperature low-temperature gas refrigerant flow generated by the evaporator (Eva_0) to supply to the supercooling degree circuit (S_Cool) to control the temperature of the circulating water.

그리고 상기 압축기에 복귀되는 기체냉매는 과냉각도회로(S_Cool)에서 열교환을 통하여 증발기(Eva_0)에서 토출되는 저온의 기체냉매보다 상승한 온도로 압축기에 유입되고,The gas refrigerant returned to the compressor is introduced into the compressor at a temperature higher than that of the low temperature gas refrigerant discharged from the evaporator Eva_0 through heat exchange in the subcooling circuit S_Cool.

상기 축열조(Heat Storage Tank)에 저장되어 있는 순환수는 순환펌프(CP1)에 의하여 토출되어 체크밸브(CV_9)와 과냉각도회로(S_Cool)를 거쳐서 수냉식 열교환기(Condenser)에 유입된다.
The circulating water stored in the heat storage tank is discharged by the circulation pump CP1 and flows into the water-cooled heat exchanger through the check valve CV_9 and the subcooling circuit S_Cool.

상기 수냉식 열교환기(Condenser)에 유입된 순환수는 열교환기 측에 유입되는 고온고압의 기체냉매와 열교환을 통하여 출구 측에서는 고온의 순환수로 토출되어 축열조에 복귀된다.
The circulating water introduced into the water-cooled heat exchanger (Condenser) is discharged into the high-temperature circulating water at the outlet side and returned to the heat storage tank through the high temperature and high pressure gas refrigerant flowing into the heat exchanger side.

도 9는 냉장운전 모드 시 플로우 차트를 나타내며,9 shows a flow chart in the refrigerating operation mode,

냉장기능만 사용하는 냉장운전 중에 온수의 사용이 필요할 경우에는 순환수의 복귀라인에 설치되어 있는 제5-3방밸브(3WV_5=ON)를 사용하여 온수의 사용이 필요한 곳에 순환수를 공급하여 급탕운전으로서의 목적을 달성하게 된다.
If hot water is needed during refrigeration operation using only the refrigerating function, use the 5-3 way valve (3WV_5 = ON) installed in the return line of the circulating water to supply the circulating water to the place where hot water is needed. The purpose of driving is achieved.

또한 필요에 따라서 바닥난방이 요구될 경우에는 복귀라인에 설치되어 있는 제4-3방밸브(3WV_4=ON)를 사용하여 응축기에서 토출되는 순환수를 바닥난방이 설치되어 있는 곳으로 절환하여 바닥난방운전으로서의 목적을 달성하게 된다.
Also, if floor heating is required as needed, use the 4-3 way valve (3WV_4 = ON) installed in the return line to switch the circulating water discharged from the condenser to the place where floor heating is installed. The purpose of driving is achieved.

냉장운전 중에 급탕운전이 필요 없는 경우에는 응축기의 냉각에 필요한 순환수는 제5-3방밸브(3WV_5=OFF)에 의하여 축열조(Heat Storage Tank)로 복귀하여 저장되고,When the hot water operation is not necessary during the refrigerating operation, the circulating water required for cooling the condenser is returned to the heat storage tank by the 5-3 release valve (3WV_5 = OFF) and stored.

냉매는 급탕용 증발기를 통하여 기체냉매로 절환되어 냉장모듈(RM)로 유입된다.
The refrigerant is switched to the gas refrigerant through the hot water evaporator and introduced into the refrigeration module (RM).

그리고 실내 냉방의 필요성이 발생하면 제1-3방밸브(3WV_1=OFF)에 의하여 냉매의 흐름방행을 실내 측으로 절환하여 실내에 설치되어 있는 증발기를 사용하여 목적을 달성하고,When the necessity of indoor cooling occurs, the refrigerant flow is switched to the indoor side by the first-three-way valve (3WV_1 = OFF) to achieve the purpose by using an evaporator installed indoors.

압축기로 복귀되는 제3-3방밸브(3WV_3=OFF)에 의하여 냉장모듈(RM)로 유입되어 냉장기능을 유지하게 된다.
It is introduced into the refrigeration module (RM) by the third-three-way valve (3WV_3 = OFF) returned to the compressor to maintain the refrigeration function.

상기 냉장모듈(RM)의 요율을 증대시키기 위하 상기 과냉각도 제어의 필요성이 발생하면 응축기에 유입되는 순환수의 온도를 제어하기 위하여 압축기로 귀환되는 냉매의 복귀라인에 제1 유량제어밸브(FCV_1=ON)에 의하여 과냉각도회로 측으로 저온의 기체냉매를 통과시켜 순환수의 온도를 제어하게 된다.When the need for the subcooling control to increase the yaw rate of the refrigerating module RM occurs, the first flow control valve FCV_1 = in the return line of the refrigerant returned to the compressor to control the temperature of the circulating water flowing into the condenser. ON) passes the low-temperature gas refrigerant to the supercooling circuit to control the temperature of the circulating water.

4-1. 냉장모듈(RM)의 단독운전 중에 실내 냉방기능의 추가 운전
4-1. Additional operation of indoor cooling function during single operation of refrigeration module (RM)

냉장모듈(RM)에 의하여 냉장 단독운전 회로가 작동하고 있는 상태에서 실내 냉방의 필요성이 발생하면If the necessity of indoor cooling occurs when the refrigeration unit operation circuit is operated by the refrigeration module (RM)

제1-3방밸브(3WV_1)를 ON시켜 고온고압의 액체냉매를 실내에 설치되어 있는 팽창밸브(EV_1, EV_2, ..)와 증발기(Eva_1, Eva_2,...)에 공급하여 액체냉매의 증발과정으로 주변의 열을 흡수하여 실내 냉방기능을 수행하게 된다.
By turning on the 1-3 way valve (3WV_1), the liquid refrigerant of high temperature and high pressure is supplied to the expansion valves (EV_1, EV_2, ..) and evaporators (Eva_1, Eva_2, ...) installed inside the liquid refrigerant. The evaporation process absorbs the surrounding heat and performs the indoor cooling function.

그리고 실내 냉방을 실시한 저온의 기체냉매는 체크밸브(CV_5)를 제3-3방밸브(3WV_3)에 유입되므로 제3-3방밸브(3WV_3)를 OFF하여 기체냉매를 냉장모듈(RM)에 유입되도록 하고,In addition, since the low-temperature gas refrigerant is cooled in the room, the check valve CV_5 flows into the third-three-way valve 3WV_3, so the third-three-way valve 3WV_3 is turned off, and the gas refrigerant flows into the refrigeration module RM. Make sure,

냉장모듈(RM)의 목표온도 제어를 위하여 사용된 기체냉매는 냉장모듈(RM)에서 기능을 발휘하고 토출되어 체크밸브(CV_6)를 거쳐 바이패스관로에 복귀되어 액분리기(AC)와 과열도회로(S_Heat)를 거쳐 압축기에 유입된다.
The gas refrigerant used to control the target temperature of the refrigerating module RM functions in the refrigerating module RM, is discharged and returned to the bypass line through the check valve CV_6 to return the liquid separator AC and the superheating circuit. It enters the compressor via (S_Heat).

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 하이브리드형 냉난방시스템을 설명함에 있어 특정 형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
In the above description with reference to the accompanying drawings of the present invention hybrid-type heating and cooling system, the specific shape and direction was described mainly, the present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, such modifications and changes are the rights of the present invention It should be construed as being included in the scope.

Condenser : 수냉식 응축기(열교환기)
COMP : 압축기 Eva : 증발기
EV : 팽창밸브
RM : 냉장모듈 Heat storage tank : 축열조
FHM : 바닥난방모듈 WSM : 급탕모듈
3WV : 3방밸브 CV : 체크밸브
CA : 급수밸브 CP : 순환펌프
S_Cool : 과냉각도회로 S_Heat : 과열도회로
FCV : 유량제어밸브 TS : 센서
AC : 액분리기 OS : 오일분리기
RT : 수액기
Condenser: Water-cooled condenser (heat exchanger)
COMP: Compressor Eva: Evaporator
EV: Expansion Valve
RM: Refrigeration module Heat storage tank: Heat storage tank
FHM: Floor heating module WSM: Hot water supply module
3WV: 3-way valve CV: Check valve
CA: Water Supply Valve CP: Circulation Pump
S_Cool: Supercooling circuit S_Heat: Supercooling circuit
FCV: Flow Control Valve TS: Sensor
AC: Liquid Separator OS: Oil Separator
RT: Receiver

Claims (4)

팽창밸브, 증발기, 압축기, 및 수냉식 응축기를 순환하는 냉매의 열 교환을 통하여 난방 및 냉방을 가능하게 하는 냉난방시스템에 있어서,
상기 증발기의 출구 측에 연결된 냉장모듈;
냉방운전 또는 냉장운전, 또는 이들 모두의 가동 시, 상기 응축기에 저온수를 공급하고, 상기 응축기와의 열 교환을 통하여 가열된 고온수를 저장시키기 위한 축열조;
상기 응축기에 순환수를 공급하고, 상기 응축기와의 열 교환을 통하여 바닥 난방수를 순환시키기 위한 바닥난방모듈;
상기 축열조와 연결되어 저장된 고온수나, 또는 상기 축열조와 응축기와의 열 교환을 통하여 순환하는 고온수를 급탕수로 공급받기 위한 급탕모듈; 및
급탕운전, 바닥난방운전, 냉장운전 및 냉방운전을 선택적으로 가동시키기 위해 다수의 3방밸브가 구비된 제어수단;을 포함하여 이루어지고,

상기 제어수단은 상기 응축기와 팽창밸브에 접속되고, 급탕운전 또는 냉방운전을 제어하기 위한 제1-3방밸브와, 상기 증발기와 냉장모듈에 접속되고, 급탕운전 시 냉장운전을 제어하기 위한 제2-3방밸브와, 상기 증발기와 냉장모듈에 접속되고, 냉방운전 시 냉장운전을 제어하기 위한 제3-3방밸브와, 상기 응축기와 바닥난방모듈에 접속되고, 급탕운전 또는 냉방운전 시 급탕운전 및 바닥난방운전을 제어하기 위한 제4-3방밸브와, 상기 응축기, 급탕모듈 및 축열조와 접속되고, 급탕운전을 제어하기 위한 제5-3방밸브를 포함하여 이루어지되,

상기 응축기의 유입구 측에 구비되고,
냉방운전 또는 냉장운전, 또는 이들 모두의 운전 시,
상기 증발기에 의하여 토출되는 기체냉매를 제1 유량제어밸브에 의하여 공급하여 상기 축열조에서 상기 응축기로 공급되는 고온수의 온도를 하강시키기 위한 과냉각도회로가 더 구비되며,

상기 압축기의 입구 측에 구비되고,
급탕운전 또는 바닥난방운전, 또는 이들 모두의 운전 시,
상기 응축기에서 토출되는 고온수를 제2 유량제어밸브에 의하여 공급하여 상기 압축기로 유입되는 기체냉매의 온도를 상승시키기 위한 과열도회로가 더 구비되며,

상기 압축기로 복귀하는 기체냉매의 온도를 감지하기 위한 온도센서가 연결되고,
과열도 제어를 위해 과열도의 목표온도를 설정하며, 이 목표온도와 상기 온도센서에 의한 출력값을 비교하여 오차값을 생성하고, 상기 제2 유량제어밸브는 오차값에 따라 과열도 제어를 위해 필요한 유량을 상기 응축기에서 상기 과열도회로로 공급하여 고온의 급탕수와 기체냉매간의 열교환을 통하여 기체냉매의 온도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드형 냉난방시스템.
In a cooling and heating system that enables heating and cooling through heat exchange of refrigerant circulating through an expansion valve, an evaporator, a compressor, and a water-cooled condenser,
A refrigeration module connected to the outlet side of the evaporator;
A heat storage tank for supplying low temperature water to the condenser and storing the heated high temperature water through heat exchange with the condenser when the cooling operation or the refrigerating operation or both of them are operated;
A floor heating module for supplying circulating water to the condenser and circulating floor heating water through heat exchange with the condenser;
A hot water supply module for receiving hot water stored in connection with the heat storage tank or hot water circulated through heat exchange between the heat storage tank and the condenser; And
It includes a control means having a plurality of three-way valve for selectively operating the hot water supply operation, floor heating operation, refrigeration operation and cooling operation,

The control means is connected to the condenser and the expansion valve, the first and third discharge valve for controlling the hot water supply operation or cooling operation, the second evaporator and the refrigeration module, the second for controlling the refrigeration operation during hot water operation A three-way valve, connected to the evaporator and a refrigeration module, a third-three-way valve for controlling a refrigeration operation during a cooling operation, and connected to the condenser and a floor heating module, and a hot water operation during a hot water operation or a cooling operation And a third three-way valve for controlling the floor heating operation, and a fifth three-way valve connected to the condenser, the hot water supply module, and the heat storage tank, and controlling the hot water operation.

It is provided on the inlet side of the condenser,
In cooling or refrigeration, or both
A subcooling circuit is further provided for supplying the gas refrigerant discharged by the evaporator by a first flow control valve to lower the temperature of the hot water supplied from the heat storage tank to the condenser.

It is provided at the inlet side of the compressor,
In hot water operation or floor heating operation, or both
It is further provided with a superheating circuit for supplying the hot water discharged from the condenser by a second flow control valve to increase the temperature of the gas refrigerant flowing into the compressor,

A temperature sensor for detecting a temperature of the gas refrigerant returning to the compressor is connected,
A target temperature of the superheat degree is set for superheat degree control, and an error value is generated by comparing the target temperature with an output value of the temperature sensor, and the second flow control valve is required for superheat degree control according to the error value. And a flow rate is supplied from the condenser to the superheating circuit to increase the temperature of the gas refrigerant through heat exchange between the hot water supply water and the gas refrigerant.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 응축기에 토출되는 액체냉매를 저장시키기 위한 수액기가 더 구비되고,
상기 증발기와 압축기 사이에는 증발기로부터 토출된 기체냉매 중에 포함된 액체냉매를 분리시키기 위한 액분리기가 더 구비되며,
상기 압축기의 토출부 측에는 기체냉매의 압축 과정에서 발생된 윤활제의 증발성분과 냉매를 분리시키기 위한 오일분리기가 더 구비되고,
상기 축열조는
순환펌프와, 상기 순환펌프와 연결된 급수밸브를 포함하고,
상기 급수밸브가 상기 급탕모듈에 연결되어 상기 축열조에 저장된 고온수를 상기 급탕모듈로 직접 공급하게 되며,
상기 바닥난방모듈은
난방수의 순환을 위한 배관과, 상기 배관과 연결되어 난방수를 저장하는 바닥난방용 저장탱크와, 상기 저장탱크와 연결되어 난방수를 축열조 순환으로 공급하기 위한 순환펌프와, 상기 저장탱크와 연결되어 난방수의 보충을 위한 급수밸브를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 하이브리드형 냉난방시스템.
The method of claim 1,
It is further provided with a receiver for storing the liquid refrigerant discharged to the condenser,
Between the evaporator and the compressor is further provided a liquid separator for separating the liquid refrigerant contained in the gas refrigerant discharged from the evaporator,
On the discharge side of the compressor is further provided with an oil separator for separating the refrigerant and the evaporation component of the lubricant generated during the compression of the gas refrigerant,
The heat storage tank
A circulation pump and a water supply valve connected to the circulation pump,
The water supply valve is connected to the hot water supply module to supply hot water stored in the heat storage tank directly to the hot water supply module.
The floor heating module
A pipe for circulation of heating water, a floor heating storage tank connected to the pipe for storing heating water, a circulation pump connected to the storage tank for supplying heating water to the heat storage tank circulation, and connected to the storage tank Hybrid type heating and cooling system comprising a water supply valve for replenishing the heating water.
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JPS61106413U (en) 1984-12-20 1986-07-05
KR100789436B1 (en) 2006-02-22 2007-12-28 윤영선 Complex heating and cooling system

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