KR101584157B1 - 순환형 냉난방 기능을 갖는 파라솔 - Google Patents

순환형 냉난방 기능을 갖는 파라솔 Download PDF

Info

Publication number
KR101584157B1
KR101584157B1 KR1020150124008A KR20150124008A KR101584157B1 KR 101584157 B1 KR101584157 B1 KR 101584157B1 KR 1020150124008 A KR1020150124008 A KR 1020150124008A KR 20150124008 A KR20150124008 A KR 20150124008A KR 101584157 B1 KR101584157 B1 KR 101584157B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
hot water
parasol
heat
temperature
Prior art date
Application number
KR1020150124008A
Other languages
English (en)
Inventor
윤홍익
박희옥
강형철
한규현
Original Assignee
(주)가교테크
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 (주)가교테크 filed Critical (주)가교테크
Priority to KR1020150124008A priority Critical patent/KR101584157B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101584157B1 publication Critical patent/KR101584157B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A45—HAND OR TRAVELLING ARTICLES
    • A45B—WALKING STICKS; UMBRELLAS; LADIES' OR LIKE FANS
    • A45B17/00—Tiltable umbrellas
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A45—HAND OR TRAVELLING ARTICLES
    • A45F—TRAVELLING OR CAMP EQUIPMENT: SACKS OR PACKS CARRIED ON THE BODY
    • A45F3/00—Travelling or camp articles; Sacks or packs carried on the body
    • A45F3/44—Article supports adapted to be stuck into the ground
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B13/00—Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/06—Heat pumps characterised by the source of low potential heat

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 순환형 냉난방 기능을 갖는 파라솔은: 지면에 설치되는 설치 베이스; 상기 설치 베이스에 수직으로 설치되고, 내부에는 냉수 또는 온수가 공급되는 공급배관과 냉수 또는 온수가 회수되는 회수배관이 구비된 설치 지지부; 상부에 구비된 상부 갓과, 상기 상부 갓의 하부에 승강 가능하게 구비된 하부 갓으로 이루어지며, 상기 설치 지지부에 의해 지면으로부터 상부로 이격 지지 되게 상기 설치 지지부에 결합된 이중 구조의 갓 유닛; 상기 설치 지지부의 내부에 구비된 공급배관 및 회수배관이 연결되어 계절별로 상기 공급배관을 통해 냉수 또는 온수가 공급되도록 하고 상기 회수배관을 통해 회수되는 물이 심야전기를 통해 축열 되도록 하는 순환공조유닛; 및, 상기 상부 갓과 상기 하부 갓의 사이에서 상기 하부 갓에 접촉되게 구비되어 상기 공급배관을 통해 공급되는 냉수 또는 온수가 흐르는 동안 상기 하부 갓이 냉각 또는 가열되도록 하고나서 상기 회수배관을 통해 회수되도록 하는 코일 열교환부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 야외에서 햇빛을 가려주는 파라솔에 순환형 냉난방 기능이 적용되도록 하여 파라솔을 이용하는 사용자들로 하여금 계절 변화에 따른 외기 온도나 습도의 변화에 상관없이 쾌적한 온습도 조건 하에서 야외 활동을 할 수 있도록 함과 동시에 물이 순환적으로 재사용되도록 하고 전기를 비롯한 에너지의 소모량도 절약되도록 할 수 있다.

Description

순환형 냉난방 기능을 갖는 파라솔 {parasol having closed type cooling and heating functions}
본 발명은 순환형 냉난방 기능을 갖는 파라솔에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 야외에서 햇빛을 가려주는 파라솔을 통하여 냉난방 기능을 발휘할 수 있도록 구조가 개선된 순환형 냉난방 기능을 갖는 파라솔에 관한 것이다.
일반적으로 파라솔은 옥외장소에서 뜨거운 태양광이나 비를 피할 수 있도록 해주는 도구로서, 주로 해변이나 식당 또는 레져 활동 공간 등 다양한 영업장소에서 독립적으로 설치하여 사용하거나 별도의 간이 테이블을 결합하여 음료 등을 간단히 마실 수 있는 쉼터로서의 역할을 수행하는 간이수단으로 사용되고 있다.
이러한 파라솔의 일 예가 대한민국 특허등록번호 제10-0693353호(2007년03월05일자 등록, 이하 '특허문헌 1'이라 함) 등에 개시되어 있다.
그러나, 종래기술에 따른 파라솔은 태양광을 차단하여 사용자에게 그늘을 제공해주는 기능만을 가지고 있기 때문에 따가운 태양광에 의해 조성된 고도의 기온과 지열 확산이 극심한 무더운 여름철의 경우에는 파라솔의 차양천 자체도 가열되어 하부로 복사열을 발산하게 되고 추운 겨울철에는 차양천 아래의 온도도 차가운 외기온도와 동일해지기 때문에 아예 사용하지 못하게 되는 등 계절의 변화에 따른 외기 온도의 변화에 의해서 사용이 매우 제한될 수 있다는 문제점이 있다.
또한, 이러한 문제점을 해결하기 위해 파라솔에 공조기능이 추가되도록 하더라도 물과 전기를 비롯한 에너지의 소모량이 증가 되어 운영비용을 감당하기 어려워질 수 있다는 문제점이 있다.
대한민국 특허등록번호 제10-0693353호(2007년03월05일자 등록)
본 발명의 목적은, 야외에서 햇빛을 가려주는 파라솔에 순환형 냉난방 기능이 적용되도록 하여 파라솔을 이용하는 사용자들로 하여금 계절 변화에 따른 외기 온도나 습도의 변화에 상관없이 쾌적한 온습도 조건 하에서 야외 활동을 할 수 있도록 함과 동시에 물과 전기를 비롯한 에너지의 소모량도 절약되도록 할 수 있는 순환형 냉난방 기능을 갖는 파라솔을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 순환형 냉난방 기능을 갖는 파라솔은: 지면에 설치되는 설치 베이스; 상기 설치 베이스에 수직으로 설치되고, 내부에는 냉수 또는 온수가 공급되는 공급배관과 냉수 또는 온수가 회수되는 회수배관이 구비된 설치 지지부; 상부에 구비된 상부 갓과, 상기 상부 갓의 하부에 승강 가능하게 구비된 하부 갓으로 이루어지며, 상기 설치 지지부에 의해 지면으로부터 상부로 이격 지지 되게 상기 설치 지지부에 결합된 이중 구조의 갓 유닛; 상기 설치 지지부의 내부에 구비된 공급배관 및 회수배관이 연결되어 계절별로 상기 공급배관을 통해 냉수 또는 온수가 공급되도록 하고 상기 회수배관을 통해 회수되는 물이 심야전기를 통해 축열 되도록 하는 순환공조유닛; 및, 상기 상부 갓과 상기 하부 갓의 사이에서 상기 하부 갓에 접촉되게 구비되어 상기 공급배관을 통해 공급되는 냉수 또는 온수가 흐르는 동안 상기 하부 갓이 냉각 또는 가열되도록 하고나서 상기 회수배관을 통해 회수되도록 하는 코일 열교환부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 순환공조유닛은, 상기 공급배관으로 냉수 또는 온수가 공급되도록 구비된 히트펌프와, 상기 히트펌프에 연결되어 냉수 또는 온수의 온도가 지열과 열교환 되도록 지중에 설치된 지중 열교환부와, 상기 히트펌프 및 상기 회수배관의 사이에 구비되어 상기 히트펌프에서 상기 공급배관으로 냉수 또는 온수가 공급되기 전에 심야전기로 축열 되도록 하는 심야전기 축열부를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 순환형 냉난방 기능을 갖는 파라솔은 상기 순환공조유닛에 전기적으로 연결되어 계절별로 상기 순환공조유닛에 의해 상기 공급배관으로 냉수 또는 온수가 공급되도록 상기 순환공조유닛을 제어하는 제어부를 더 포함하되, 상기 제어부는 외기온도, 습도, 기류의 조건에 따라서 상기 심야전기 축열부 및 상기 히트펌프 중 적어도 어느 하나가 선택적으로 작동되도록 제어하는 것이 바람직하다.
상기 제어부는 외부로부터 기상 데이터를 획득하여 익일 시간별 기상 데이터를 예측하고, 예측된 시간별 기상 데이터에 기초하여 상기 갓 유닛의 하부 공간에서의 냉난방이 최적화되도록 상기 순환공조유닛을 최적 제어하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 갓 유닛에는 하부에 사람이 있는지의 여부를 감지하는 인체 감지부가 구비된 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 야외에서 햇빛을 가려주는 파라솔에 순환형 냉난방 기능이 적용되도록 하여 파라솔을 이용하는 사용자들로 하여금 계절 변화에 따른 외기 온도나 습도의 변화에 상관없이 쾌적한 온습도 조건 하에서 야외 활동을 할 수 있도록 함과 동시에 물이 순환적으로 재사용되도록 하고 전기를 비롯한 에너지의 소모량도 절약되도록 할 수 있는 순환형 냉난방 기능을 갖는 파라솔을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 순환형 냉난방 기능을 갖는 파라솔이 하절기에 작동되는 것을 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 도 1의 순환형 냉난방 기능을 갖는 파라솔이 동절기에 작동되는 것을 개략적으로 도시한 도면,
도 3은 도 1의 순환형 냉난방 기능을 갖는 파라솔의 상부 갓 및 코일 열교환부를 아래에서 바라본 저면도,
도 4는 도 1의 순환형 냉난방 기능을 갖는 파라솔에 인체 감지부가 구비된 것을 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 순환형 냉난방 기능을 갖는 파라솔에 의해 갓 유닛의 하부 공간이 계절 변화에 따라 쾌적 제어되는 것을 도시한 쾌적 선도,
도 6은 본 발명에 따른 순환형 냉난방 기능을 갖는 파라솔의 제어부에 의해 시간별 기상데이터가 예측되고 갓 유닛의 하부 공간에서의 냉난방이 최적 제어되는 방법을 도시한 제어 흐름도,
도 7은 5년 동안의 시간별 무차원 외기온도 변화를 나타낸 그래프,
도 8은 예측된 외기온도와 실제로 측정된 외기온도를 비교한 그래프,
도 9는 예측된 상대습도와 실제로 측정된 상대습도를 비교한 그래프,
도 10은 본 발명에 따른 순환형 냉난방 기능을 갖는 파라솔의 제어부가 예측된 시간별 기상 데이터에 기초하여 순환공조유닛을 시간별로 최적 제어하는 일 예를 도시한 그래프이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 순환형 냉난방 기능을 갖는 파라솔(100)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 지면(1)에 설치되는 설치 베이스(110)와, 설치 베이스(110)에 수직으로 설치되고 내부에는 냉수 또는 온수가 공급되는 공급배관(121)과 냉수 또는 온수가 회수되는 회수배관(123)이 구비된 설치 지지부(120)와, 설치 지지부(120)의 상부 절곡 단부에 상부가 결합되어 설치 지지부(120)의 단부에 매달리는 이중 구조의 갓 유닛(130)과, 심야전기를 이용하는 순환공조유닛(160)과, 이중 구조의 갓 유닛(130)의 사이에 구비된 코일 열교환부(180)를 포함한다.
이에 따라, 야외에서 햇빛을 가려주는 파라솔에서 순환공조유닛(160)에 의해 계절별로 공급되는 냉수 또는 온수가 갓 유닛(130) 측에서 코일 열교환부(180)를 통해 갓 유닛(130)에 열교환 및 순환되도록 순환형 냉난방 기능이 적용되게 함으로써, 여름철에는 밑에서 위로 올라오는 증발 냉각 기류(3)(도 1 참조)나 겨울철에는 위에서 아래로 내려가는 가열 증발 기류(3)(도 2 참조)의 흐름이 형성되도록 하여 파라솔을 이용하는 사용자들로 하여금 계절 변화에 따른 외기 온도나 습도의 변화에 상관없이 쾌적한 온습도 조건 하에서 야외 활동을 할 수 있도록 함과 동시에 물이 순환적으로 재사용되도록 하고 전기를 비롯한 에너지의 소모량도 절약되도록 할 수 있다.
설치 베이스(110)는 설치 지지부(120)를 지면(1)에 대해 견고하게 지지해주는 기초로서 콘크리트 타설 방식 등으로 마련되는 콘크리트 구조물을 포함하며, 내부에는 순환공조유닛(160)에 연결되어 설치 지지부(120)의 내부를 통해 연장되는 공급배관(121) 및 회수배관(123)이 지나가게 된다.
설치 지지부(120)는 금속 재질로 마련되어 내부에 코일 열교환부(180)로 연결되는 공급배관(121) 및 회수배관(123)이 지나가게 된다.
이때, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 순환공조유닛(160)에 연결되어 설치 지지부(120)로 내설되기 전에 설치 베이스(110)로 인입되기 전의 공급배관(121)에는 순환공조유닛(160)에서 공급되는 냉수 또는 온수의 흐름이 개폐 단속되도록 공급제어밸브(125)가 구비된다.
공급제어밸브(125)는 후술할 제어부(190)에 의해 제어가 용이 해지도록 솔레노이드 밸브로 마련된 것이 바람직하다.
이때, 공급배관(121) 및 회수배관(123)의 표면에는 겨울철에 공급배관(121) 또는 회수배관(123)이 동파(冬破)되는 것을 방지하도록 정온선이 설치되거나 공급배관(121) 및 회수배관(123)을 통해 순환되는 물에 부동액이 사용되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 설치 지지부(120)의 내부에 구비된 공급배관(121) 및 회수배관(123)에는 수동으로 유량이 조절되도록 할 수 있는 유량조절밸브(127)가 설치된 것이 바람직하다.
갓 유닛(130)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상부에 구비된 상부 갓(131)과, 상부 갓(131)의 하부에 승강 가능하게 구비된 하부 갓(133)을 포함하여 이중 구조로 마련되며, 설치 지지부(120)에 의해 지면(1)으로부터 상부로 이격 지지 되게 설치 지지부(120)에 결합된다.
본 발명의 일실시예로서, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 갓 유닛(130)에는 승강 결합부(135)가 구비되어 하부 갓(133)이 상부 갓(131)에 대해 승강 되게 하여 상부 갓(131)과 하부 갓(133)의 사이에 이격된 틈새가 벌어지도록 하거나 좁혀지도록 하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 도 1에 도시된 바와 같이, 상부 갓(131)과 하부 갓(133) 사이에 이격된 틈새를 통해 기류(3)가 굴뚝효과(Stack Effect)로 온도 및 밀도 차이에 의해 생기는 부력에 의해 발생되어 통과되고 이격된 틈새의 크기가 필요에 따라 조정가능하게 구비되도록 함으로써, 상부 갓(131)과 하부 갓(133) 사이의 이격된 틈새를 통해 통과되는 기류(3)의 흐름이 계절, 온도, 습도, 풍향 등의 외부 기상 조건에 따라 적절하게 조절되도록 할 수 있다.
승강 결합부(135)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상부 갓(131)의 중심부에 고정 설치되며 내주면에는 암나사산이 형성된 고정봉(136)과, 상부는 고정봉(136)의 내주면에 맞물리고 하부는 하부 갓(133)의 중심부에 고정 설치되며 고정봉(136)의 내주면에 맞물리는 외주면에는 수나사산이 형성된 승강봉(137)을 포함한다.
상부 갓(131) 및 하부 갓(133)의 형상은, 도 1에 도시된 바와 같이, 측면 상으로 대략 삼각형의 형태를 이루도록 마련될 수 있지만, 그 외에도 방형, 사다리꼴 또는 물결 모양 등의 다양한 형태를 갖도록 마련될 수도 있다.
본 발명의 일실시예로서, 갓 유닛(130)은 상부 갓(131)과 하부 갓(133)의 이중 구조로 마련된 것으로 설명하지만, 본 발명의 또 다른 실시예로서, 하나의 갓으로 단독으로 구성되거나 세 개 이상의 갓들로 복수로 구성될 수도 있다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 갓 유닛(130)의 하부 갓(133)에는 하부에 사람이 있는지의 여부를 감지하는 인체 감지부(139)가 구비된 것이 바람직하다.
이에 따라, 아무 때나 코일 열교환부(180)을 통해 냉수 또는 온수가 순환되도록 하는 것이 아니라 하부 갓(133)의 하부에 사람이 존재할 경우에만 순환공조유닛(160)이 작동되고 냉수 또는 온수가 공급배관(121)을 거쳐 코일 열교환부(180)를 통해 순환되도록 함으로써, 물과 전기를 비롯한 에너지의 사용이 절감되도록 할 수 있다.
순환공조유닛(160)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 설치 지지부(120)의 내부에 구비된 공급배관(121) 및 회수배관(123)이 연결되어 계절별로 공급배관(121)을 통해 냉수 또는 온수가 공급되도록 하고, 회수배관(123)을 통해 회수되는 물이 심야전기를 통해 축열 되도록 하는 것으로서, 공급배관(121)으로 냉수 또는 온수가 공급되도록 구비된 히트펌프(161)와, 히트펌프(161)에 연결되어 냉수 또는 온수의 온도가 지열과 열교환 되도록 지중에 설치된 지중 열교환부(163)와, 히트펌프(161) 및 회수배관(123)의 사이에 구비되어 히트펌프(161)에서 공급배관(121)으로 냉수 또는 온수가 공급되기 전에 심야전기로 축열 되도록 하는 심야전기 축열부(170)를 포함한다.
이에 따라, 외기온도, 습도, 기류의 조건 및 순환형 냉난방 기능을 갖는 파라솔(100)을 사용하는 시간 등에 따라서 심야전기 축열부(170) 및 히트펌프(161) 중 적어도 어느 하나가 선택적으로 작동되어 심야전기를 통한 축열로도 하부 갓(133) 하부의 한정된 공간에서 온습도 상태를 충분히 조절할 수 있을 경우에는 심야전기 축열부(170)만을 작동시키고 그렇지 않을 경우에는 히트펌프(161) 및 지중 열교환부(163)까지 작동되도록 제어함으로써, 하부 갓(133) 하부의 한정된 공간에서 온습도 상태의 쾌적 제어 및 냉난방 부하에 따른 전기 소모량의 최적 제어가 되도록 후술할 제어부(190)가 순환공조유닛(160)을 제어할 수 있다.
히트펌프(161)는 여름철에는 공급배관(121)으로 냉수가 공급되도록 순환되는 물을 냉각시키고, 겨울철에는 공급배관(121)으로 온수가 공급되도록 순환되는 물을 가열시킨다.
지중 열교환부(163)에는 지열 펌프(165)가 구비되어 지중 열교환부(163)에서 열교환된 물이 히트펌프(161)로 다시 회수되도록 한다.
심야전기 축열부(170)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 물의 상태 변화에 따른 체적 변화를 수용하는 팽창탱크로서 몸체로 사용되는 축열조(170a)와, 공급배관(121) 및 회수배관(123)에 연결된 바이패스관(171)과, 바이패스관(171)에 설치된 바이패스 밸브(172)와, 바이패스관(171)에 일측이 연결되고 축열조(170a)의 축열 회수 측 상부 및 하부에 각각 타측이 연결된 축열 회수배관(173)과, 상부의 축열 회수배관(173)에 설치된 상부 축열 회수밸브(174)와, 하부의 축열 회수배관(173)에 설치된 하부 축열 회수밸브(175)와, 히트펌프(161)에 일측이 연결되고 축열조(170a)의 축열 공급 측 상부 및 하부에 각각 타측이 연결된 축열 공급배관(176)과, 상부의 축열 공급배관(176)에 설치된 상부 축열 공급밸브(177)와, 하부의 축열 공급배관(176)에 설치된 하부 축열 공급밸브(178)와, 히트펌프(161)에 연결되어 상하로 분기되기 전의 축열 공급배관(176)에 설치된 축열 펌프(179)를 포함한다.
본 발명의 일실시예로서, 바이패스 밸브(172), 상부 축열 회수밸브(174), 하부 축열 회수밸브(175), 상부 축열 공급밸브(177), 하부 축열 공급밸브(178)는 공급제어밸브(125)와 마찬가지로 솔레노이드 밸브로 마련된 것이 바람직하다.
이에 따라, 하부 갓(133) 하부의 한정된 공간에서의 온습도 상태를 조절하기 위해 냉난방 부하를 공급할 경우에는, 여름철에 상부 축열 회수밸브(174), 하부 축열 공급밸브(178) 및 공급제어밸브(125)가 개방되고, 상부 축열 공급밸브(177), 하부 축열 회수밸브(175) 및 바이패스 밸브(172)가 폐쇄되도록 후술할 제어부(190)가 제어하여 냉수가 축열조(170a)의 내부에서 아래로 흐르는 원리를 이용해 히트펌프(161)(필요에 따라 작동되지 않고 냉수의 공급을 돕기만 할 수도 있음)를 지나 공급배관(121)으로 공급되도록 하고, 겨울철에 하부 축열 회수밸브(175), 상부 축열 공급밸브(177) 및 공급제어밸브(125)가 개방되고, 하부 축열 공급밸브(178), 상부 축열 회수밸브(174) 및 바이패스 밸브(172)가 폐쇄되도록 제어부(190)가 제어하여 온수가 축열조(170a)의 내부에서 위로 떠오르는 원리를 이용해 히트펌프(161)를 지나 공급배관(121)으로 공급되도록 할 수 있다.
한편, 심야전기를 이용해 축열 할 경우에는, 여름철에 상부 축열 공급밸브(177), 바이패스 밸브(172) 및 하부 축열 회수밸브(175)가 개방되고, 하부 축열 공급밸브(178), 상부 축열 회수밸브(174) 및 공급제어밸브(125)가 폐쇄되도록 후술할 제어부(190)가 제어하여 심야전기를 이용해 냉수가 축열조(170a), 히트펌프(161) 및 바이패스관(171)을 거치며 축열 되도록 하고, 겨울철에 하부 축열 공급밸브(178), 바이패스 밸브(172) 및 상부 축열 회수밸브(174)가 개방되고, 상부 축열 공급밸브(177), 하부 축열 회수밸브(175) 및 공급제어밸브(125)가 폐쇄되도록 제어부(190)가 제어하여 심야전기를 이용해 온수가 축열조(170a), 히트펌프(161) 및 바이패스관(171)을 거치며 축열 되도록 할 수 있다.
코일 열교환부(180)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상부 갓(131)과 하부 갓(133)의 사이에서 하부 갓(133)에 접촉되게 구비되어 공급배관(121)을 통해 공급되는 냉수 또는 온수가 흐르는 동안 하부 갓(133)이 냉각 또는 가열되도록 하고나서 회수배관(123)을 통해 회수되도록 한다.
좀더 구체적으로, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 공급배관(121)은 코일 열교환부(180)의 공급 헤더(181)에 연결되어 냉수 또는 온수가 공급되도록 하고, 회수배관(123)은 코일 열교환부(180)의 회수 헤더(183)에 연결되어 냉수 또는 온수가 회수되도록 한다.
이에 따라, 공급배관(121)을 통해 공급되는 냉수 또는 온수가 코일 열교환부(180)를 통해 순환되며 코일 열교환부(180)에 접촉된 하부 갓(133)의 표면과 열교환에 의해 하부 갓(133)의 표면이 냉각 또는 가열되도록 함으로써, 상부 갓(131)과 하부 갓(133) 간의 온도차에 의해 기류(3)가 발생되고, 특히 여름철에는 하부 갓(133)의 표면이 냉수 순환에 의해 표면 냉각되고 겨울철에는 하부 갓(133)의 표면이 온수 순환에 의해 표면 가열되도록 하여 복사와 대류 효과 등에 의해 도 5의 쾌적선도 상에서 하부 갓(133) 하부의 한정된 공간의 여름철의 온습도 상태가 하절기 영역(S)으로부터 쾌적 영역(C)으로 서서히 옮겨지도록 할 수 있고, 겨울철의 온습도 상태는 동절기 영역(W)으로부터 쾌적 영역(C)으로 서서히 옮겨지도록 할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 순환형 냉난방 기능을 갖는 파라솔(100)은 순환공조유닛(160)에 전기적으로 연결되어 계절별로 순환공조유닛(160)에 의해 공급배관(121)으로 냉수 또는 온수가 공급되도록 순환공조유닛(160)을 제어하는 제어부(190)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
제어부(190)는 외기온도, 습도, 기류의 조건에 따라서 심야전기 축열부(170) 및 히트펌프(161) 중 적어도 어느 하나가 선택적으로 작동되도록 제어한다.
좀더 구체적으로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제어부(190)는 전원부(200)로부터 전원을 공급받아 작동되며, 계절, 온도, 습도, 풍향 등의 외부 기상 조건에 따라서 하부 갓(133) 하부의 한정된 공간에서의 온습도 상태를 조절하기 위해 냉난방 부하를 공급할 지의 여부와 심야전기를 이용해 축열 할 지의 여부, 냉난방 부하를 공급할 경우에는 심야전기 축열부(170)만을 이용할 지의 여부와 히트펌프(161) 및 지중 열교환부(163)까지도 이용할 지의 여부, 그리고 공급배관(121)을 통해 공급될 냉수 또는 온수의 온도 등을 결정하여 심야전기 축열부(170) 및 히트펌프(161) 중 적어도 어느 하나를 제어하고, 인체 감지부(139)에 연결되어 인체 감지부(139)를 통해 하부 갓(133)의 하부에 사람이 존재하는 것으로 판단되면 공급제어밸브(125), 심야전기 축열부(170), 축열 펌프(179), 히트펌프(161), 지열 펌프(165) 등이 작동되도록 제어한다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 설치 지지부(120)에서 갓 유닛(130)이 결합되는 부분의 내부에는 제1 온도센서(191)가 설치되고, 축열조(170a)에는 상부에서부터 하부로 차례대로 제2 온도센서(192), 제3 온도센서(193) 및 제4 온도센서(194)가 설치되어 제어부(190)가 해당 위치의 온도를 감지하여 하부 갓(133) 하부의 한정된 공간에서의 온습도 상태를 조절하기 위한 냉난방 부하 용량을 계산함으로써, 심야전기 축열부(170)에 의한 냉난방 부하만을 공급할지 아니면 히트펌프(161) 및 지중 열교환부(163)에 의한 냉난방 부하까지도 공급할 지의 여부를 판단하여 제어하게 된다.
이에 따라, 제어부(190)의 제어에 의해 계절, 온도, 습도, 풍향 등의 외부 기상 조건과 사람의 존재 여부 등에 따라서 하부 갓(133) 하부의 한정된 공간의 온습도 상태가 쾌적 영역(C)의 내부로 들어오거나 적어도 근접되도록 용이하게 쾌적 제어함과 동시에 순환공조유닛(160)을 최적 제어할 수 있다.
나아가, 도 4에 도시된 바와 같이, 제어부(190)는 외부의 통신서버(300)에 연결되어 통신서버(300)로부터 기상 데이터를 획득하여 익일 시간별 기상 데이터를 예측하고, 예측된 시간별 기상 데이터에 기초하여 갓 유닛(130)의 하부 갓(133) 하부의 한정된 공간에서의 냉난방이 최적화되도록 순환공조유닛(160)을 최적 제어할 수 있다.
이를 도 6을 참조하여 좀더 구체적으로 설명하면, 다음과 같다.
본 발명에 따른 제어부(190)는 실측값을 사용하지 않고도 통신서버(300)를 이용해 기상청에서 제공하는 기상데이터만으로 익일의 냉난방 부하를 정확하게 예측할 수 있도록 하는 시간별 기상데이터 예측방법을 이용하는데, 이를 위해 본 발명은 도 6에 도시된 바와 같이 크게 기상데이터 획득단계(S100), 기상데이터 분석 및 추출단계(S200), 무차원값 산출단계(S300), 상관식 결정단계(S400), 익일 시간별 기상데이터 예측단계(S500) 및 냉난방 최적 제어단계(S600)를 포함한다.
(1) 기상데이터 획득단계(S100)
이 단계는 통신서버(300)를 통해 기상청으로부터 냉난방 부하계산에 필요한 기초적인 기상데이터를 획득하는 단계이다.
기상청에서는 전국의 기상 관측소에서 외기 온도, 상대습도, 일사량, 풍향, 풍속 등을 측정하여 기록하고 있는데, 이 중 온도와 상대습도는 1시간마다 순간치를 측정하여 온도는 ℃, 상대습도는 %로 나타내고 있으며, 일사량은 일출시간으로부터 일몰시간까지 매 분별로 측정하여 1시간 적산한 것을
Figure 112015085211614-pat00001
로 나타내고 있다. 본 발명에서는 냉방부하가 발생하는 6월, 7월, 8월, 9월 대전지역의 외기온도와 상대습도, 일사량을 분석하기 위해 기상청에서 측정했던 2003년부터 2007년까지의 5년간의 기상데이터를 활용하였다.
(2) 기상데이터 분석 및 추출단계(S200)
이 단계는 상기 기상데이터 획득단계(S100)에서 획득한 기상데이터를 분석하여 필요한 기상데이터만 추출하는 단계이다.
예컨대, 대전지역의 2007년 7월과 8월의 2개월간의 외기온도, 상대습도 및 일사량을 살펴보면 외기온도의 경우 최고 온도는 13시부터 15시 사이에 나타나며, 새벽 4시부터 6시 사이에 최저 온도가 나타나게 된다. 또한, 최고 온도와 최저 온도 사이에서 단조증가와 단조감소를 하면서 매일 일정한 양상으로 변화하게 된다.
상대습도의 변화를 온도와 관련시켜 살펴보면 외기온도가 높을 때에는 상대습도가 낮고, 반대로 외기온도가 낮을 때는 상대습도가 높은 것이 일반적인 경향임을 알 수 있다.
일사량의 경우 일출시간인 5시와 일몰시간인 19시를 경계로 11시와 12시 사이에 최고값을 가진다.
결과적으로 외기온도와 상대습도, 일사량은 모두 최대값과 최소값 사이에 단조 증가 및 단조 감소를 하는 일정한 변화 양상을 갖고 있음을 알 수 있는데, 이에 따라 본 발명에서는 이러한 특성을 이용하여 외기온도와 상대습도 및 일사량의 기상데이터를 예측한다.
(3) 무차원값 산출단계(S300)
이 단계는 외기온도, 상대습도 및 일사량을 예측하기 위해 외기온도, 상대습도 및 일사량의 무차원값을 산출하는 단계로서 이를 위해 본 발명에서는 하루 동안의 시간별 외기온도, 상대습도 및 일사량을 무차원화시킨다.
① 무차원 외기온도(
Figure 112015085211614-pat00002
)
먼저 무차원 외기온도를 산출하는 방법에 대해 설명하면, 각 월에 대해 하루 동안의 시간별 외기온도를 아래의 수학식 1에 대입하여 외기온도를 무차원화시키며, 이에 의해 도 7과 같은 그래프를 얻을 수 있고, 이때 최고온도는 1, 최저온도는 -1이 되며 그 이외의 외기온도는 +1 ~ -1의 범위 내의 무차원값을 가지게 된다.
도 7은 2003년부터 2007년까지의 대전 지역에 있어서 6월부터 9월까지의 무차원 외기온도(
Figure 112015085211614-pat00003
)를 수학식 1에 의해 산출한 결과를 나타낸 그래프이다.
Figure 112015085211614-pat00004
여기서
Figure 112015085211614-pat00005
는 무차원 외기온도, T(h)는 시간별 외기온도, T max는 하루 중 최고온도, T avg는 최고온도와 최저온도의 산술 평균온도이다.
② 무차원 상대습도(
Figure 112015085211614-pat00006
)
온도 예측과 마찬가지로 상대습도를 예측하기 위해 하루 동안 시간별 상대습도를 아래의 수학식 2에 의해 무차원화시켜 무차원 상대습도(
Figure 112015085211614-pat00007
)를 구한다.
Figure 112015085211614-pat00008
여기서
Figure 112015085211614-pat00009
는 무차원 상대습도, RH (h)는 시간별 상대습도, RH max는 하루 중 최고 상대습도, RH avg는 최고 상대습도와 최저 상대습도의 산술 평균 상대습도이다.
③ 무차원 일사량(
Figure 112015085211614-pat00010
)
같은 방법으로 일사량을 예측하기 위해 하루 동안 시간별 누적 일사량을 아래의 수학식 3에 의해 무차원화시켜 무차원 일사량(
Figure 112015085211614-pat00011
)을 구한다.
Figure 112015085211614-pat00012
여기서
Figure 112015085211614-pat00013
는 무차원 일사량, I(h)는 시간별 누적 일사량, I max는 하루 중 최대 시간별 누적 일사량이다.
(4) 상관식 결정단계(S400)
이 단계는 위의 무차원값 산출단계(S300)에서 구한 시간별 무차원값들로부터 시간과 무차원값 사이의 상관식을 구함으로써 이들 간의 상관관계를 결정하는 단계이다.
이상에서 확인할 수 있는 바와 같이 외기온도와 상대습도에 대한 월별 무차원값 곡선은 6월, 7월, 8월, 9월 모두 시간에 따라 일정한 경향을 보이고, 일사량의 경우에도 모든 달의 일출 시간은 5시로 같게 나타나면서 동시에 시간에 따라 일정한 경향을 보이며, 다만 9월의 일사량 분포는 다른 달에 비해 11시 이후의 값들이 2시간 앞으로 치우쳐 있다.
이에 따라 본 발명에서는 무차원 외기온도, 상대습도 및 일사량의 시간과의 상관관계를 이용하는데 이를 위해 무차원 외기온도(
Figure 112015085211614-pat00014
), 무차원 상대습도(
Figure 112015085211614-pat00015
), 무차원 일사량(
Figure 112015085211614-pat00016
)과 시간에 대한 상관관계를 각각 아래의 수학식 4 내지 6에 의해 구한다.
Figure 112015085211614-pat00017
여기서
Figure 112015085211614-pat00018
는 무차원 외기온도, B는 상관계수, h는 시간이다.
Figure 112015085211614-pat00019
여기서
Figure 112015085211614-pat00020
는 무차원 상대습도, B는 상관계수, h는 시간이다.
Figure 112015085211614-pat00021
여기서
Figure 112015085211614-pat00022
는 무차원 일사량, B는 상관계수, h는 시간이다.
상기의 수학식 4 내지 6에 의해 생성된 각각의 상관식은 정확성을 높일 수 있도록 6차 다항식 형태로 계산되며, 아래의 표 1 내지 3에 나타난 상관계수(B)는 2003년부터 2007년까지 5년간의 대전 지역에 있어서 6월부터 9월까지의 각각의 상관식에 대한 상관계수를 구한 것으로서, 이와 동일한 방법에 의해 1월부터 12월까지의 각각의 상관식에 대한 상관계수도 구할 수 있다.
아래의 표 1은 외기온도에 대한 상관계수, 표 2는 상대습도에 대한 상관계수, 표 3은 일사량에 대한 상관계수이다.
Figure 112015085211614-pat00023
Figure 112015085211614-pat00024
Figure 112015085211614-pat00025
(5) 익일 시간별 기상데이터 예측단계(S500)
이 단계는 위의 상관식 결정단계(S400)에서 구한 시간별 무차원값을 아래의 수학식 7 내지 9에 각각 대입하여 익일 하루 동안의 시간별 외기온도, 상대습도 및 일사량의 변화를 각각 예측하는 단계이다.
Figure 112015085211614-pat00026
여기서 T es는 익일 예측 외기온도,
Figure 112015085211614-pat00027
는 상관식(수학식 4)으로 구한 무차원 외기온도, T max, T avg는 각각 익일 최대온도와 익일 평균온도이다.
Figure 112015085211614-pat00028
여기서 RH es는 익일 예측 상대습도,
Figure 112015085211614-pat00029
는 상관식(수학식 5)으로 구한 무차원 상대습도, RH max, RH avg는 각각 익일 최대 상대습도와 익일 평균 상대습도이다.
Figure 112015085211614-pat00030
여기서 I es는 익일 예측 일사량,
Figure 112015085211614-pat00031
는 상관식(수학식 6)으로 구한 무차원 일사량, I max, I avg는 각각 익일 최대 일사량과 평균 일사량이다.
(6) 최대, 최저값 추정단계
이 단계는 위의 익일 시간별 기상데이터 예측단계(S500)에서 수학식 7 내지 9의 예측식을 이용하는 데에 필요한 최고 상대습도, 최저 상대습도, 최고 일사량 및 최저 일사량을 추정하는 단계이다.
위 수학식 7 내지 9를 이용하여 익일 시간별 외기온도, 상대습도, 일사량을 예측하기 위해서는 입력데이터인 T max, RH max, I max, T avg, RH avg, I avg 등을 알아야 하는데, 이들 값 중 최고 외기온도와 최저 외기온도는 기상청의 일기예보로부터 쉽게 알 수 있는 반면, 최고 상대습도와 최저 상대습도, 최고 일사량과 최저 일사량 등은 미리 알 수 없기 때문에 추정하여야 한다.
이를 위해 본 발명에서는 "온도가 높고, 운량(雲量)이 많아지면 상대습도가 낮아진다", "온도가 높고, 운량이 적어지면 일사량이 높아진다"와 같은 온도, 운량 및 상대습도, 온도, 운량 및 일사량 간의 애매한 특성을 퍼지 알고리즘(Fuzzy Algorithm)에 적용함으로써 상대습도와 일사량의 최고, 최저값을 추정한다.
최고, 최저 상대습도 및 일사량을 추정하기 위해 사용되는 퍼지 알고리즘의 입력변수로는 최고온도와 최저온도, 운량을 사용하는데, 여기서 운량은 기상청의 날씨 예보를 통해 퍼지(fuzzy) 정량화할 수 있으며, 본 발명에서는 날씨 예보에서 말하는 '맑음'은 구름의 양이 0 ~ 2.5, '구름 조금'은 2.5 ~ 5, '구름 많음'은 5 ~ 7.5, '흐림'은 7.5 ~ 10범위의 값으로 정량화한다.
퍼지 알고리즘을 적용하기 위해 출력변수에 대한 멤버쉽은 표 4 및 5에 보인 값을 사용하고, 추론방법으로서는 Min-Max 방법을 사용하며, 역퍼지화 방법으로는 무게중심법을 사용하는데, 이들 Min-Max 방법 및 무게중심법은 이미 잘 알려져 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
아래의 표 4는 상대습도를 구하기 위한 멤버쉽이고, 표 5는 일사량을 구하기 위한 멤버쉽이다.
Figure 112015085211614-pat00032
Figure 112015085211614-pat00033
위에서 설명한 본 발명의 익일 외기온도, 상대습도, 일사량의 예측방법의 정확성을 검증하기 위해 본 발명자들은 본 발명에 따라 계산된 익일 시간별 값들과 실제 기상청에서 측정한 값들을 비교해 보았다.
도 8은 2008년 7월 30일 대전 지역에 있어서 수학식 7을 통해 계산된 예측 외기온도와 기상청의 측정 외기온도를 시간별로 비교한 결과를 나타낸 그래프로서 본 발명의 예측 외기온도와 기상청의 실측 외기온도가 거의 일치함을 알 수 있다.
도 9는 2008년 7월 30일 대전 지역에 있어서 수학식 8을 통해 계산된 상대습도 예측값과 기상청의 실측 상대습도를 시간별로 비교한 결과를 나타낸 그래프이다. 이 그래프로부터 예측값의 시간별 분포와 실측값의 시간별 분포경향은 매우 잘 일치하고 있음을 알 수 있다. 다만, 예측 상대습도가 실측 상대습도보다 전반적으로 약 5% 정도 낮은 분포를 나타내었는데, 이는 예측을 위한 최고, 최저 상대습도를 퍼지 알고리즘에 의해 추정하는 과정에서 추정된 값이 실제 측정값보다 낮게 추정되었기 때문에 전체적인 예측 결과도 실측 결과보다 낮은 것으로 판단되며, 이러한 오차는 퍼지 알고리즘의 멤버 함수의 조정 등을 통해 해소할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 실측값을 사용하지 않고도 기상청에서 제공하는 최고 온도와 최저 온도만으로도 시간별 외기온도, 상대습도 및 일사량을 정확하게 예측할 수 있으며, 이를 통하여 익일의 냉난방 부하를 더욱 정확하게 예측할 수 있다.
(7) 냉난방 최적 제어단계(S600)
이 단계는 위의 익일 시간별 기상데이터 예측단계(S500)에서 예측된 익일 시간별 기상데이터에 기초하여 갓 유닛(130)의 하부 갓(133) 하부의 한정된 공간에서의 냉난방이 최적화되도록 순환공조유닛(160)을 최적 제어하는 단계이다.
이를 도 10을 참조로 설명하면, 익일 시간별 기상데이터가 대략 오전에 해당되는 'A' 구간에서 냉방을 위해 필요한 냉방부하가 대략 60 RT 정도로 예측되고, 정오에 해당되는 'B' 구간에서 냉방을 위해 필요한 냉방부하가 대략 150 RT 정도로 예측되며, 오후에 해당되는 'C' 구간에서 냉방을 위해 필요한 냉방부하가 대략 50 RT 정도로 예측된 경우, 심야전기 축열부(170)의 냉동능력이 100 RT이고, 히트펌프(161) 및 지중 열교환부(163)의 냉동능력이 50 RT라고 할 때에, 제어부(190)는 익일 예측된 시간별 기상데이터에 기초하여 'A' 구간에서는 심야전기 축열부(170)에서 축열된 냉수만이 공급배관(121)으로 공급되도록 제어하고, 'B' 구간에서는 심야전기 축열부(170) 뿐만 아니라 히트펌프(161) 및 지중 열교환부(163)까지 가동되게 제어하며, 'C' 구간에서는 히트펌프(161)의 성적계수(COP)가 심야전기 축열부(170)보다 높기 때문에 심야전기 축열부(170)의 가동은 중지시키고 히트펌프(161) 및 지중 열교환부(163)의 가동만으로 냉수가 공급되도록 제어하여 전기를 비롯한 에너지의 소모량이 최소화되도록 제어부(190)가 순환공조유닛(160)을 최적 제어한다.
이에 따라, 제어부(190)의 연산과 판단 및 제어에 의해 하부 갓(133) 하부의 한정된 공간에서의 냉난방을 예약 또는 예측 제어, 원격 또는 현지 제어, 이용자 주문에 따른 예약 또는 예측 제어, 이용자 신청에 따른 심야전기 이용, 축열 저장량 계량, 환경 예측을 통한 최적 제어, 이용자에게 쾌적지수 제공 및 기타 환경 제어가 모두 가능해지도록 하여 운영 및 유지 비용이 최소화되도록 할 수 있다.
이러한 구성에 의해, 본 발명에 따른 순환형 냉난방 기능을 갖는 파라솔(100)이 작동되는 과정을 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
우선, 여름철에는 하부 갓(133)이 상부 갓(131)으로부터 하부로 하강 되도록 하여 상부 갓(131)과 하부 갓(133) 사이의 이격된 틈새가 벌어지도록 개방한다.
다음에, 제어부(190)는 하절기 영역(S)이 쾌적 영역(C)으로부터 벗어난 것으로 판단되면, 공급제어밸브(125)를 개방하고, 심야전기 축열부(170), 히트펌프(161) 및 지중 열교환부(163)를 제어하여 냉수가 코일 열교환부(180)를 통해 하부 갓(133)의 표면과 열교환에 의해 하부 갓(133)의 표면을 냉각시키며 순환되도록 한다. 이때, 제어부(190)는 인체 감지부(139)를 통해 하부 갓(133)의 하부에 사람이 존재하는 경우에만 공급제어밸브(125)가 개방되도록 제어하고, 제1 온도센서(191), 제2 온도센서(192), 제3 온도센서(193) 및 제4 온도센서(194)에서 감지된 결과에 따라 냉방 부하를 계산하여 축열 또는 냉방 부하를 공급하도록 심야전기 축열부(170), 히트펌프(161) 및 지중 열교환부(163)를 제어하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 여름철에는 하부 갓(133) 하부의 한정된 공간의 온습도 상태가 그 외부의 공간보다 온도, 습도, 기류의 변화가 개방된 자연 공기로 제어되어 쾌적도가 향상되도록 하여 야외활동을 증진시킬 수 있다.
한편, 겨울철에는 하부 갓(133)이 상부 갓(131)을 향해 상승 되도록 하여 상부 갓(131)과 하부 갓(133) 사이의 이격된 틈새가 좁혀지거나 아예 없어지도록 폐쇄한다.
다음에, 제어부(190)는 동절기 영역(W)이 쾌적 영역(C)으로부터 벗어난 것으로 판단되면, 공급제어밸브(125)를 개방하고, 심야전기 축열부(170), 히트펌프(161) 및 지중 열교환부(163)를 제어하여 온수가 코일 열교환부(180)를 통해 하부 갓(133)의 표면과 열교환에 의해 하부 갓(133)의 표면을 가열시키며 순환되도록 한다. 이때, 제어부(190)는 인체 감지부(139)를 통해 하부 갓(133)의 하부에 사람이 존재하는 경우에만 공급제어밸브(125)가 개방되도록 제어하고, 제1 온도센서(191), 제2 온도센서(192), 제3 온도센서(193) 및 제4 온도센서(194)에서 감지된 결과에 따라 난방 부하를 계산하여 축열 또는 난방 부하를 공급하도록 심야전기 축열부(170), 히트펌프(161) 및 지중 열교환부(163)를 제어하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 겨울철에도 하부 갓(133) 하부의 한정된 공간의 온습도 상태가 그 외부의 공간보다 온도, 습도, 기류의 변화가 개방된 자연 공기로 제어되도록 하여 야외활동을 증진시킬 수 있고, 공간의 이용 편의를 도모하며, 고드름과 같은 운치 있는 자연생성물과 함께 공간을 이용하도록 함으로써 자연과 친화적인 여가활동을 즐기도록 할 수 있다.
상기에 의해 설명되고 첨부된 도면에서 그 기술적인 면이 기술되었으나, 본 발명의 기술적인 사상은 그 설명을 위한 것이고, 그 제한을 두는 것은 아니며 본 발명의 기술분야에서 통상의 기술적인 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적인 사상을 이하 후술 될 특허청구범위에 기재된 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110 : 설치 베이스 120 : 설치 지지부
121 : 공급배관 123 : 회수배관
130 : 갓 유닛 131 : 상부 갓
133 : 하부 갓 139 : 인체 감지부
160 : 순환공조유닛 161 : 히트펌프
163 : 지중 열교환부 170 : 심야전기 축열부
180 : 코일 열교환부 190 : 제어부

Claims (5)

  1. 지면에 설치되는 설치 베이스;
    상기 설치 베이스에 수직으로 설치되고, 내부에는 냉수 또는 온수가 공급되는 공급배관과 냉수 또는 온수가 회수되는 회수배관이 구비된 설치 지지부;
    상부에 구비된 상부 갓과, 상기 상부 갓의 하부에 승강 가능하게 구비된 하부 갓으로 이루어지며, 상기 설치 지지부에 의해 지면으로부터 상부로 이격 지지 되게 상기 설치 지지부에 결합된 이중 구조의 갓 유닛;
    상기 설치 지지부의 내부에 구비된 공급배관 및 회수배관이 연결되어 계절별로 상기 공급배관을 통해 냉수 또는 온수가 공급되도록 하고 상기 회수배관을 통해 회수되는 물이 심야전기를 통해 축열 되도록 하는 순환공조유닛; 및
    상기 상부 갓과 상기 하부 갓의 사이에서 상기 하부 갓에 접촉되게 구비되어 상기 공급배관을 통해 공급되는 냉수 또는 온수가 흐르는 동안 상기 하부 갓이 냉각 또는 가열되도록 하고나서 상기 회수배관을 통해 회수되도록 하는 코일 열교환부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 순환형 냉난방 기능을 갖는 파라솔.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 순환공조유닛은,
    상기 공급배관으로 냉수 또는 온수가 공급되도록 구비된 히트펌프와,
    상기 히트펌프에 연결되어 냉수 또는 온수의 온도가 지열과 열교환 되도록 지중에 설치된 지중 열교환부와,
    상기 히트펌프 및 상기 회수배관의 사이에 구비되어 상기 히트펌프에서 상기 공급배관으로 냉수 또는 온수가 공급되기 전에 심야전기로 축열 되도록 하는 심야전기 축열부를 포함하는 것을 특징으로 하는 순환형 냉난방 기능을 갖는 파라솔.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 순환공조유닛에 전기적으로 연결되어 계절별로 상기 순환공조유닛에 의해 상기 공급배관으로 냉수 또는 온수가 공급되도록 상기 순환공조유닛을 제어하는 제어부를 더 포함하되,
    상기 제어부는 외기온도, 습도, 기류의 조건에 따라서 상기 심야전기 축열부 및 상기 히트펌프 중 적어도 어느 하나가 선택적으로 작동되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 순환형 냉난방 기능을 갖는 파라솔.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는 외부로부터 기상 데이터를 획득하여 익일 시간별 기상 데이터를 예측하고, 예측된 시간별 기상 데이터에 기초하여 상기 갓 유닛의 하부 공간에서의 냉난방 부하에 따른 전기 소모량이 최소화되도록 상기 순환공조유닛을 제어하는 것을 특징으로 하는 순환형 냉난방 기능을 갖는 파라솔.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 갓 유닛에는 하부에 사람이 있는지의 여부를 감지하는 인체 감지부가 구비된 것을 특징으로 하는 순환형 냉난방 기능을 갖는 파라솔.
KR1020150124008A 2015-09-02 2015-09-02 순환형 냉난방 기능을 갖는 파라솔 KR101584157B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150124008A KR101584157B1 (ko) 2015-09-02 2015-09-02 순환형 냉난방 기능을 갖는 파라솔

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150124008A KR101584157B1 (ko) 2015-09-02 2015-09-02 순환형 냉난방 기능을 갖는 파라솔

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101584157B1 true KR101584157B1 (ko) 2016-01-11

Family

ID=55169879

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150124008A KR101584157B1 (ko) 2015-09-02 2015-09-02 순환형 냉난방 기능을 갖는 파라솔

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101584157B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3460534A1 (fr) * 2017-09-22 2019-03-27 Electricité de France Procédé et dispositif de détermination indirecte d'un flux solaire incident
KR20200001562U (ko) 2019-01-03 2020-07-14 이소영 냉난방 겸용 파라솔

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63309203A (ja) * 1987-06-12 1988-12-16 株式会社フジタ クーリングパラソル
KR960017823U (ko) * 1994-11-05 1996-06-19 이상술 야외용 간이 접대룸
KR20010090082A (ko) * 2001-09-11 2001-10-18 이화정 단열용 이동식 구조물
KR200370106Y1 (ko) * 2004-09-06 2004-12-14 황성욱 수냉식 파라솔
KR100693353B1 (ko) 2006-06-26 2007-03-12 주식회사명진공업 파라솔의 상단에 미려한 곡선부 모양이 나타나도록표현하는 데코레이션 파라솔 및 그 제조방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63309203A (ja) * 1987-06-12 1988-12-16 株式会社フジタ クーリングパラソル
KR960017823U (ko) * 1994-11-05 1996-06-19 이상술 야외용 간이 접대룸
KR20010090082A (ko) * 2001-09-11 2001-10-18 이화정 단열용 이동식 구조물
KR200370106Y1 (ko) * 2004-09-06 2004-12-14 황성욱 수냉식 파라솔
KR100693353B1 (ko) 2006-06-26 2007-03-12 주식회사명진공업 파라솔의 상단에 미려한 곡선부 모양이 나타나도록표현하는 데코레이션 파라솔 및 그 제조방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3460534A1 (fr) * 2017-09-22 2019-03-27 Electricité de France Procédé et dispositif de détermination indirecte d'un flux solaire incident
FR3071623A1 (fr) * 2017-09-22 2019-03-29 Electricite De France Procede et dispositif de determination indirecte d'un flux solaire incident
KR20200001562U (ko) 2019-01-03 2020-07-14 이소영 냉난방 겸용 파라솔

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Krzaczek et al. Improved energy management technique in pipe-embedded wall heating/cooling system in residential buildings
CN104515194B (zh) 供暖系统的控制方法及装置
Wang et al. Performance prediction of a hybrid solar ground-source heat pump system
CA2653249C (en) Pool temperature controller
Badescu et al. Warm season cooling requirements for passive buildings in Southeastern Europe (Romania)
Esbensen et al. Dimensioning of the solar heating system in the zero energy house in Denmark
US20170205105A1 (en) Integrated thermal comfort control system with shading control
US9016079B2 (en) Energy system with a heat pump
Büyükalaca et al. Experimental investigation of Seyhan River and dam lake as heat source–sink for a heat pump
Dolinar et al. Predicted changes in energy demands for heating and cooling due to climate change
KR102051600B1 (ko) 건물 냉난방 및 환기 시스템의 에너지 효율화를 위한 실시간 운영지원방법
US8386197B1 (en) Method and system for processing information from a combination of a solar thermal system and a photovoltaic apparatus
US20120152232A1 (en) Energy system with a heat pump
KR101584157B1 (ko) 순환형 냉난방 기능을 갖는 파라솔
JP5483051B2 (ja) 住宅換気システム
LeBreux et al. Fuzzy and feedforward control of an hybrid thermal energy storage system
Sakellari et al. Investigating control strategies for a domestic low-temperature heat pump heating system
Amara et al. Energy flexibility for an institutional building with integrated solar system: Case study analysis
Ng et al. Experimental investigation of shading façade-integrated solar absorber system under hot tropical climate
KR100753141B1 (ko) 냉난방부하 추정을 위한 온도와 습도 예측방법
Ekrami et al. Effectiveness of a ventilated concrete slab on an air source heat pump performance in cold climate
JP2014015711A (ja) 壁体内通気層を利用した建物の輻射熱冷暖房システム
JP2663056B2 (ja) 蓄熱型床暖房装置
KR101498927B1 (ko) 태양열 시스템의 성능분석방법
Christian Cooling season performance of an earth-sheltered office/dormitory building in Oak Ridge, Tennessee

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200106

Year of fee payment: 5