KR101961168B1 - Control method of multi heat pump system using multiple heat source with air heat source cooling operation and simultianeous operation of water heat source cooling and heating - Google Patents
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Abstract
본 발명은 사방변을 사용하지 않고도 공기열원 축냉운전과 수열원 축냉축열 동시운전의 전환이 가능한 다중열원 멀티히트펌프의 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단일의 장치에 수냉식 응축기 및 공랭식 응축기 2개를 동시에 구비하고, 이를 분기관을 통해 복수개의 제 1, 2밸브로 각각 연결 설치하여, 제어부에서 수냉식과 공랭식, 축냉/축열 동시운전과 축냉 단독운전을 사방변을 사용하지 않고 저압축비에서 압축기를 정지하지 않으면서도 선택적으로 전환구동할수 있도록 한 것으로, 장치의 구동 전환시에도 제품이 ON/OFF 되는 시간을 절약하여 연속적인 구동가능 및 이로 인해 구동효율이 상승되는 공기열원 축냉운전과 수열원 축냉축열 동시운전을 갖는 다중열원 멀티 히트펌프 시스템의 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a control method of a multi-heat source multi-heat pump capable of switching between an air heat source cold storage operation and a hydrothermal source cold storage heat storage operation simultaneously without using four sides. More specifically, the present invention relates to a water-cooled condenser and an air- Cooling and heat accumulating operation and the cooling and cooling single operation are performed at a low compression ratio and at a low compression ratio without using the four sides of the compressor, So that it is possible to continuously drive the apparatus even when the apparatus is switched on and off so that the operation efficiency can be increased and the air heat source cooling operation and the heat source circulation cooling Heat source multi-heat pump system having simultaneous heat storage operation.
Description
본 발명은 사방변을 사용하지 않으면서도 공기열원 축냉운전과 수열원 축냉축열 동시운전의 전환이 가능한 다중열원 멀티 히트펌프 시스템의 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a control method of a multi-heat source multi-heat pump system capable of switching between an air heat source cold storage operation and a heat source circulation heat accumulation heat accumulation operation simultaneously without using four sides.
일반적으로, 히트 펌프는 에어컨의 냉각 사이클(Cooling Cycle)에서 냉매의 흐름을 역전환시킴으로써 냉방과 난방을 겸할 수 있는 공기 조절장치의 하나로써 특히 계절에 구애받지 않고 사용할 수 있는 장점에 따라 점차적으로 그 사용영역이 확대되고 있다.Generally, a heat pump is one of the air conditioning devices that can function as cooling and heating by reversing the flow of the refrigerant in the cooling cycle of the air conditioner. In particular, The use area is expanding.
종래의 히트펌프의 구성은, 냉매를 압축시키는 압축기와, 상기 압축기와 배관으로 연결되어 냉방시에는 응축기로 작용하고 난방시에는 증발기로 작용하는 실외 열교환기와, 상기 압축기와 배관으로 연결되어 냉방시에는 증발기로 작용하고 난방시에는 응축기로 작용하는 실내 열교환기와, 상기 압축기에서 나오는 고온고압의 냉매를 냉방시에는 실외 열교환기로 공급하고 난방시에는 실내 열교환기로 공급하는 사방밸브로 구성된다.The conventional heat pump includes a compressor for compressing a refrigerant and an outdoor heat exchanger connected to the compressor by a pipe to serve as a condenser for cooling and an evaporator for heating, An indoor heat exchanger serving as an evaporator and serving as a condenser at the time of heating, and a four-way valve for supplying the high-temperature and high-pressure refrigerant from the compressor to the outdoor heat exchanger during cooling and supplying the refrigerant to the indoor heat exchanger during heating.
하지만, 이러한 구성의 종래 히트펌프의 경우,However, in the case of the conventional heat pump having such a configuration,
축열(또는 난방)만 사용되거나, 또는 축냉(또는 냉방)만 사용되도록 구성되는 것으로서, 축열과 축냉을 동시에 사용할 수 없을 뿐더러, 이를 전환하고자 하는 경우에는 압축기를 일시 중지시켜야 한다는 문제가 있었다.(Or heating) is used, or only the axial cooling (or cooling) is used. In addition, the heat storage and the cooling can not be used at the same time.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 하나의 단일장치에서, 복수개의 응축기를 통해, 사방변을 사용하지 않으면서도 냉수를 생산하는 축냉기능을 주기능으로 항시 구동시키되, 이러한 축냉기능외에, 온수를 제공하는 축열기능이 축냉기능과 동시에 또는 축냉기능만 실시될 수 있도록 한 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a cooling apparatus and a cooling apparatus, which are capable of cooling cold water without using four sides through a plurality of condensers, In addition to the cooling function, the thermal storage function for providing hot water can be performed simultaneously with the cooling function or only the cooling function.
즉, 수열과 공기열의 장점을 융합한 복합형으로서, 증발기측에서 냉수를 생산하여 냉방수로 사용하고, 동시에 수/공랭식 응축기에서 선택적으로 버려지는 폐열을 급탕수로 동시에 이용할 수 있도록 한 공기열원 축냉운전과 수열원 축냉축열 동시운전을 갖는 다중열원 멀티 히트펌프 시스템의 제어방법을 제공하는데 있다.In other words, it is a hybrid type that combines the merits of hydrothermal and air heat. It is used as cooling water by producing cold water at the evaporator side, and at the same time, by using the waste heat, which is selectively discarded in the water / air- And to provide a control method for a multi-heat source multi-heat pump system having operation and simultaneous operation of heat source circulation and storage.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.Other objects and advantages of the present invention will be described hereinafter and will be understood by the embodiments of the present invention. Further, the objects and advantages of the present invention can be realized by the means and the combination shown in the claims.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로서, SUMMARY OF THE INVENTION The present invention, as a means for solving the above problems,
저온저압의 기상냉매가 압축기(10)에 의해 고온고압의 냉매로 압축되는 제 1단계(S10); 상기 압축기(10)에서 토출된 냉매가 제 1,2밸브(V1,V2)가 각각 설치된 분기관(S1)으로 이동되며, 축냉과 축열 동시운전으로 냉수 및 온수를 동시에 생산하고자 하는 경우 또는 축냉운전으로 냉수만 단독으로 생산하고자 하는 경우에 따라, 제 1,2밸브(V1,V2)의 ON/OFF제어가 이루어지며 냉매의 이동방향이 제어되는 제 2단계(S20); 상기 고온고압의 냉매가 제 1밸브(V1)를 거칠시 수냉식 응축기(20)에서 급수와 열교환되어, 축열기능을 하는 제 3단계(S30); 상기 고온고압의 냉매가 제 2밸브(V2)를 거칠시 공랭식 응축기(30)에 의해 외기와 열교환되는 제 4단계(S40); 상기 수냉식 응축기(20) 또는 공랭식 응축기(30)를 거친 냉매가 전자팽창밸브(40)를 거치며 저온저압의 냉매로 변화되는 제 5단계(S50); 상기 전자팽창밸브(40)를 거친 저온저압 냉매가 증발기(50)에서 급수와 열교환되면서, 축냉기능 수행 및 열교환된 냉매가 상기 압축기(10)로 순환되는 제 6단계(S60); 로 이루어지되, 상기 압축기(10), 수냉식 응축기(20), 공랭식 응축기(30), 전자팽창밸브(40), 증발기(50)는 하나의 케이스 내부에 일체로 구성되며, 상기 제 6단계(S60)의 축냉기능은 필수로 구동되고, 제 3단계(S30)의 축열기능을 선택적으로 구동되도록 하고, 축냉과 축열 동시운전으로 냉수 및 온수를 동시에 생산하고자 하는 경우에는, 상기 제 2밸브(V2)를 OFF시키고 제 1밸브(V1)를 ON상태로 유지하고, 축냉운전으로 냉수만 단독으로 생산하고자 하는 경우에는, 상기 제 1밸브(V1)를 OFF시키고 제 2밸브(V2)만을 ON상태로 유지함으로써, 수냉식과 공랭식, 또는 축냉/축열 동시운전과 축냉 단독운전을 사방변을 사용하지 않고 저압축비에서 압축기(10)를 정지하지 않으면서도 선택적으로 전환구동할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.A first step (S10) in which the gaseous refrigerant at a low temperature and low pressure is compressed by a compressor (10) into a high-temperature and high-pressure refrigerant; The refrigerant discharged from the
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 단일의 장치에서 복수개의 공랭식 및 수냉식 응축기를 모두 구비하고, 이를 선택적으로 제어하여 냉매의 흐름을 제어함에 따라, 축냉기능은 항시 사용되되, 축열기능이 선택적으로 압축비(고압/저압의 비) 또는 입수온도, 외기온도에 따라 저압축비 운전에서 압축기가 정지하지 않고도 사용되도록 한 것이다. 이로써, 축냉/축열 동시운전과, 축냉 단독운전 전환 제어가 가능하며 제품 on/off 시간 없이 연속적으로 가동이 가능해지는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, a single apparatus includes a plurality of air-cooled and water-cooled condensers, and selectively controls the flow of the refrigerant to control the flow of the refrigerant. Thus, the cooling function is always used, (Ratio of high pressure / low pressure) or the intake temperature and the outside temperature, the compressor can be used without stopping the compressor at low compression ratio. As a result, it is possible to perform the simultaneous operation of the cooling / heat accumulation and the control of the switching operation of the cooling and the independent operation, and the operation can be continuously performed without turning on / off the product.
또한, 본 발명은 단일의 장치만으로 냉방용 냉수와 급탕용 온수의 동시 생산이 가능하여, 시설투자비 및 운전비를 절감할 수 있는 효과가 있다.Further, according to the present invention, it is possible to simultaneously produce cold water for cooling and hot water for hot water supply using only a single device, thereby reducing facility investment and operation cost.
도 1은 본 발명에 따른 다중열원 멀티 히트펌프 시스템의 제어방법의 순서도를 나타낸 일실시예의 흐름도.
도 2는 본 발명에 따른 축냉/축열 동시 운전시의 모습을 나타낸 일실시예의 냉매 흐름도.
도 3은 본 발명에 따른 축냉 단독운전시의 모습을 나타낸 일실시에의 냉매 흐름도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a flowchart of an embodiment of a control method of a multi-heat source multi-heat pump system according to the present invention.
FIG. 2 is a refrigerant flow chart of one embodiment showing a state during simultaneous cooling / storage heat operation according to the present invention. FIG.
FIG. 3 is a refrigerant flow chart according to an embodiment showing a state during the hot-watering single operation according to the present invention; FIG.
본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도하지 않는다.
Before describing in detail several embodiments of the invention, it will be appreciated that the application is not limited to the details of construction and arrangement of components set forth in the following detailed description or illustrated in the drawings. The invention may be embodied and carried out in other embodiments and carried out in various ways. It should also be noted that the device or element orientation (e.g., "front,""back,""up,""down,""top,""bottom, Expressions and predicates used herein for terms such as "left,"" right, "" lateral, " and the like are used merely to simplify the description of the present invention, Or that the element has to have a particular orientation. Also, terms such as " first "and" second "are used in this specification and the appended claims for the purpose of description and are not intended to indicate or imply their relative importance or purpose.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래의 특징을 갖는다.The present invention has the following features in order to achieve the above object.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
본 발명에 따른 일실시예를 살펴보면, According to one embodiment of the present invention,
저온저압의 기상냉매가 압축기(10)에 의해 고온고압의 냉매로 압축되는 제 1단계(S10); 상기 압축기(10)에서 토출된 냉매가 제 1,2밸브(V1,V2)가 각각 설치된 분기관(S1)으로 이동되며, 축냉과 축열 동시운전으로 냉수 및 온수를 동시에 생산하고자 하는 경우 또는 축냉운전으로 냉수만 단독으로 생산하고자 하는 경우에 따라, 제 1,2밸브(V1,V2)의 ON/OFF제어가 이루어지며 냉매의 이동방향이 제어되는 제 2단계(S20); 상기 고온고압의 냉매가 제 1밸브(V1)를 거칠시 수냉식 응축기(20)에서 급수와 열교환되어, 축열기능을 하는 제 3단계(S30); 상기 고온고압의 냉매가 제 2밸브(V2)를 거칠시 공랭식 응축기(30)에 의해 외기와 열교환되는 제 4단계(S40); 상기 수냉식 응축기(20) 또는 공랭식 응축기(30)를 거친 냉매가 전자팽창밸브(40)를 거치며 저온저압의 냉매로 변화되는 제 5단계(S50); 상기 전자팽창밸브(40)를 거친 저온저압 냉매가 증발기(50)에서 급수와 열교환되면서, 축냉기능 수행 및 열교환된 냉매가 상기 압축기(10)로 순환되는 제 6단계(S60); 로 이루어지되, 상기 압축기(10), 수냉식 응축기(20), 공랭식 응축기(30), 전자팽창밸브(40), 증발기(50)는 하나의 케이스 내부에 일체로 구성되며, 상기 제 6단계(S60)의 축냉기능은 필수로 구동되고, 제 3단계(S30)의 축열기능을 선택적으로 구동되도록 하고, 축냉과 축열 동시운전으로 냉수 및 온수를 동시에 생산하고자 하는 경우에는, 상기 제 2밸브(V2)를 OFF시키고 제 1밸브(V1)를 ON상태로 유지하고, 축냉운전으로 냉수만 단독으로 생산하고자 하는 경우에는, 상기 제 1밸브(V1)를 OFF시키고 제 2밸브(V2)만을 ON상태로 유지함으로써, 수냉식과 공랭식, 또는 축냉/축열 동시운전과 축냉 단독운전을 사방변을 사용하지 않고 저압축비에서 압축기(10)를 정지하지 않으면서도 선택적으로 전환구동할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.A first step (S10) in which the gaseous refrigerant at a low temperature and low pressure is compressed by a compressor (10) into a high-temperature and high-pressure refrigerant; The refrigerant discharged from the
또한, 상기 수냉식 응축기(20) 및 증발기(30) 입수측에 온도센서(T1,T2)를 설치하고, 상기 온도센서(T1,T2)의 온도가 사전설정 축열온도 또는 사전설정 축냉온도를 충족하는 경우 압축기(10)를 정지시키거나, 온도센서(T1,T2)의 온도가 사전설정 축열온도 또는 사전설정 축냉온도를 충족하지 않는 경우 압축기(10)를 운전할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.It is also preferable that the temperature sensors T1 and T2 are provided on the water inlet side of the water-cooled
또한, 수냉식 응축기(20) 및 공랭식 응축기(30)와 전자팽창밸브(40) 사이에 체크밸브(C1,C2)를 각각 설치하여, 수냉식 응축기(20)와 공랭식 응축기(30)가 선택적으로 구동될 때, 냉매가 역방향으로 흐르지 않도록 전자팽창밸브(40)으로만 냉매가 흐르게 하는 것을 특징으로 한다.The check valves C1 and C2 are provided between the water-cooled
또한, 상기 압축기(10)의 전, 후단에는 각각 제 1, 2압력센서(P1, P2)가 설치되고, 수냉식 응축기(20) 및 증발기(50)의 입수측에 온도센서(T1, T2)가 설치되며, 공랭식 응축기(30) 측에 외기 온도센서(T3)가 설치되도록 구성하여, 사전설정 고압과 사전설정 저압의 비에 따라 전환 또는 입수온도, 외기온도에 따라 수냉식과 공랭식 또는 축냉/축열 동시운전과 축냉 단독운전이 자동 전환 제어하는 것을 특징으로 한다.
The first and second pressure sensors P1 and P2 are provided on the front and rear ends of the
이하, 도 1 내지 도 2, 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공기열원 축냉운전과 수열원 축냉축열 동시운전을 갖는 다중열원 멀티 히트펌프 시스템의 제어방법을 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, a control method of the multi-heat source multi-heat pump system having the air heat source cold storage operation and the hydrothermal source co-axial heat storage operation according to the preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1 to FIG.
본 발명의 공기열원 축냉운전과 수열원 축냉축열 동시운전을 갖는 다중열원 멀티 히트펌프 시스템의 제어방법은 제 1단계 내지 제 6단계의 제어방법으로 이루어지며, 이를 위한 제어방법을 위한 다중열원 멀티 히트펌프 장치들은 압축기(10), 수냉식 응축기(20), 공랭식 응축기(30), 전자팽창밸브(40), 증발기(50), 제 1,2밸브(V1,V2), 제 1,2체크밸브(C1,C2)를 포함한다.
The control method of the multi-heat source multi-heat pump system having the air heat source cold storage operation and the simultaneous operation of heat source circulation heat storage and cooling according to the present invention comprises the control method of the first to sixth steps, The pump devices include a
1. 저온저압의 기상냉매가 압축기(10)에 의해 고온고압의 냉매로 압축되는 제 1단계(S10):1. A first step (S10) in which a gaseous refrigerant at a low temperature and a low pressure is compressed by a
후술될 증발기(50)를 거치며 열교환된 저온저압 기상냉매가 재유입되어 순환되는 단계로써, 저온저압 기상냉매는 이러한 압축기(10)에서 압축되어 고온고압 냉매로 압축되어진다.
The low-temperature low-pressure, gaseous refrigerant is compressed by the
2. 상기 압축기(10)에서 토출된 냉매가 제 1, 2밸브(V1, V2)가 각각 설치된 분기관(S1)으로 이동되며, 축냉과 축열 동시운전으로 냉수 및 온수를 동시에 생산하고자 하는 경우 또는 축냉운전으로 냉수만 단독으로 생산하고자 하는 경우에 따라, 제 1, 2밸브(V1, V2)의 ON/OFF제어가 이루어지며 냉매의 이동방향이 제어되는 제 2단계(S20):2. When the refrigerant discharged from the
전술된 제 1단계(S10)를 통해 압축되어 고온고압이 된 냉매는 압축기(10)와 후술될 복수개의 응축기(수냉식 응축기(20) 및 공랭식 응축기(30)) 중 하나로 분기되어 이동이 되도록 제어되는 부분이다.The refrigerant compressed through the first step S10 and converted into a high temperature and high pressure is branched to one of the
이를 위해, 압축기(10)와 복수개의 응축기를 연결하는 관은 복수개의 응축기와 연결되는 부분이 2개의 관로로 분기되어지고, 수냉식 응축기(20)와 연결된 관로에는 제 1밸브(V1)가 설치되며, 공랭식 응축기(30)와 연결된 관로에는 제 2밸브(V2)가 설치되도록 한다.To this end, a portion of the pipe connecting the
이로써, 축냉과 축열 동시운전으로 냉수 및 온수를 동시에 생산하고자 하는 경우에는, 상기 제 2밸브(V2)를 OFF시키고(공랭식 응축기(30)를 사용안함) 제 1밸브(V1)를 ON상태로 유지함으로써, 수냉식 응축기(20)와 증발기(50)만 냉매가 거치면서, 축냉과 축열이 동시에 가능토록 하고, Thus, when it is desired to simultaneously produce cold water and hot water by simultaneous operation of cold storage and thermal storage, the second valve V2 is turned OFF (the air-cooled
축냉운전으로 냉수만 단독으로 생산하고자 하는 경우에는, 상기 제 1밸브(V1)를 OFF시키고(축냉을 위한 수냉식 응축기(20)를 사용안함), 제 2밸브(V2)만을 ON상태로 유지함으로써, 냉매가 축냉없이 열교환되는 공랭식 응축기(30)를 거친 후, 증발기(50)만을 거치면서 축냉만이 가능토록 한 것이다.
The first valve V1 is turned off (the water-cooled
3. 상기 고온고압의 냉매가 제 1밸브(V1)를 거칠시 수냉식 응축기(20)에서 급수와 열교환되어, 축열기능을 하는 제 3단계(S30):3. A third step (S30) in which the high-temperature and high-pressure refrigerant undergoes heat exchange with the water supply in the water-cooled
전술된 바와 같이, 축냉과 축열 동시운전으로 냉수 및 온수를 동시에 생산하고자 하는 경우, 압축기(10)에서 토출된 냉매가 거치게 되는 부분이다.As described above, when cold water and hot water are simultaneously produced by simultaneous operation of axial cooling and thermal storage, the refrigerant discharged from the
이러한 수냉식 응축기(20)는 압축기(10)의 고온고압 냉매를 급수와 열교환시켜, 난방, 급탕 등으로 이용되어지는 온수가 저장되는 축열기능이 수행되도록 한다.
The water-cooled
4. 상기 고온고압의 냉매가 제 2밸브(V2)를 거칠시 공랭식 응축기(30)에 의해 외기와 열교환되는 제 4단계(S40):4. In a fourth step (S40) in which the high-temperature and high-pressure refrigerant undergoes heat exchange with the outside air by the air-cooled condenser (30) when the second valve (V2)
전술된 바와 같이, 후술될 증발기(50)를 통해 축냉기능만 사용하고자 하는 경우, 축열기능을 가지는 전술된 제 3단계의 수냉식 응축기(20)를 거치지 않고, 또 다른 열교환기인 팬(fan) 등을 이용한 공랭식 응축기(30)를 압축기(10)에서 토출된 냉매가 거치며 열교환된 후, 이동되도록 한 것이다.
As described above, in the case where only the cooling function is to be used through the
5. 상기 수냉식 응축기(20) 또는 공랭식 응축기(30)를 거친 냉매가 전자팽창밸브(40)를 거치며 저온저압의 냉매로 변화되는 제 5단계(S50):5. In a fifth step (S50) in which the refrigerant passing through the water-cooled
상기 제 5단계(S50)에서는 전술된 수냉식 응축기(20) 또는 공랭식 응축기(30)를 거친 냉매가 전자팽창밸브(40)를 거치며, 온도 및 압력이 낮아지게 되는 단계이다.
In the fifth step S50, the refrigerant passing through the water-cooled
6. 상기 전자팽창밸브(40)를 거친 저온저압 냉매가 증발기(50)에서 급수와 열교환되면서, 축냉기능 수행 및 열교환된 냉매가 상기 압축기(10)로 순환되는 제 6단계(S60):6. In a sixth step S60, the low-temperature low-pressure refrigerant passing through the
냉매가 증발기(50)를 거치게 되는 단계로써, 이러한 증발기(50)는 전자팽창밸브(40)를 거친 저온저압의 냉매를 급수와 열교환시킨다.As a result of the refrigerant passing through the
이로써, 축냉기능이 가능해지도록 하고, 이렇게 열교환된 냉매는 다시 전술된 압축기(10)로 순환되는 반복을 계속하게 된다.
Thus, the refrigerating function is enabled, and the refrigerant thus heat-exchanged continues to be repeatedly circulated to the
하기에서는 전술된 제 1단계 내지 제 6단계를 진행하기 위한, 다중열원 멀티 히트펌프 장치들에 관해 설명하도록 한다.Hereinafter, the multi-heat source multi-heat pump apparatuses for carrying out the first to sixth steps described above will be described.
상기 압축기(10)는 기상의 저온저압 냉매가 유입되면, 이를 압축하여 고온고압의 냉매로 응축기(수냉식 응축기(20) 또는 공랭식 응축기(30))로 전달하는 역할을 한다.When the low-temperature low-pressure refrigerant in the gaseous phase flows into the compressor (10), the compressor (10) compresses the refrigerant and transfers it to the condenser (water-cooled condenser (20) or air-cooled condenser (30)) with high temperature and high pressure refrigerant.
상기 수냉식 응축기(20)는 본 발명에서 공랭식 응축기(30)와 함께 하나의 장치에 동시 설치되어 있는 것으로, 후술될 제 1, 2밸브(V1, V2)에 의해 사용자의 실시예에 따라, 수냉식 응축기(20) 또는 공랭식 응축기(30)로의 이동이 결정된다.
The water-cooled
이러한 수냉식 응축기(20)는 전술된 압축기(10)의 고온고압 기상냉매가 유입되며, 외부에서 유입되는 급수와 열교환을 통해 축열기능을 하는 것이며, 이러한 열교환을 통해 중온고압(또는 저온고압)의 온도가 낮아진 상태로 액상냉매가 되어 후술될 전자팽창밸브(40)로 이동하게 된다.
The water-cooled
상기 공랭식 응축기(30)는 수냉식 응축기(20)와 선택적으로 사용이 되는 것으로, 상기 압축기(10)의 기상 고온고압 냉매가 유입되면, 이러한 공랭식 응축기(30)는 팬을 통해 공기와 열교환시켜, 이러한 액상 저온고압의 냉매 형태로 전자팽창밸브(40)에 전달하는 역할을 한다.The air-cooled
본 발명에서는 후술될 증발기(50)를 통해 축냉기능은 필수로 사용하는 것이며, 사용자의 실시예에 따라, 전술된 공랭식 응축기(30)를 사용하여 축냉기능만 사용되던가, 또는 수냉식 응축기(20)를 사용하여 축냉기능과 함께 축열기능을 선택적으로 동시에 더 사용할 수 있도록 한 것이다.In the present invention, the condensing function is required through the
이에, 본 발명에서는 상기 압축기(10)는 분기관(S1)을 통해, 제 1밸브(V1)가 설치되어 수냉식 응축기(20)로 연결됨과 동시에, 제 2밸브(V2)가 설치되어 공랭식 응축기(30)에도 동시 연결되도록 한다.In the present invention, the
사용자는 축냉과 축열 동시운전으로 냉수 및 온수를 동시에 생산하고자 하는 경우에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 수냉식 응축기(20)와 연결되는 제 1밸브(V1)를 ON상태로 유지하고, 공랭식 응축기(30)와 연결되는 제 2밸브(V2)를 OFF상태로 하면 되는 것이고,2, the user holds the first valve V1 connected to the water-cooled
축냉운전으로 냉수만 단독으로 생산하고자 하는 경우에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 수냉식응축기(20)와 연결된 제 1밸브(V1)를 OFF시키고, 공랭식 응축기(30)와 연결된 제 2밸브(V2)만을 ON상태로 유지하면 되는 것이다.3, the first valve V1 connected to the water-cooled
이로써, 본 발명에서는 하나의 장치에서 제 1, 2밸브(V1, V2)의 ON/OFF 선택제어를 통해, 수냉식과 공랭식 또는 축냉/축열 동시운전과 축냉 단독운전을 사방변을 사용하지 않고 저압축비에서 압축기(10)를 정지하지 않으면서도 선택적으로 전환구동할 수 있는 것이다.Thus, in the present invention, it is possible to perform the water-cooled type, the air-cooled type, the simultaneous cooling / heat storage simultaneous operation, and the cooling and cooling single operation by using the ON / OFF selection control of the first and second valves (V1, V2) The
더불어, 이러한 선택적인 전환구동시, 전술된 제 1, 2밸브(V1,V2)의 ON/OFF 선택제어 외에, 전술된 상기 압축기(10)의 전단 관로에는 제 1압력센서(P1)(저압센서)가 설치되고, 후단 관로에는 제 2압력센서(P2)(고압센서)가 설치되어 있도록 하였고, 수냉식 응축기(20) 및 증발기(50)의 입수측 온도센서(T1, T2)와 공랭식 응축기(30) 측에 외기 온도센서(T3)를 설치하여, 사전설정 고압과 사전설정 저압의 비에 따라 전환 또는 입수온도, 외기온도에 따라 수냉식과 공랭식 또는 축냉/축열 동시운전과 축냉 단독운전이 자동 전환 제어되도록 한다.In addition to the ON / OFF selection control of the first and second valves V1 and V2, the first pressure sensor P1 (low pressure sensor) is connected to the front end channel of the
상기, 냉식 응축기(20) 및 공랭식 응축기(30)에 전자팽창밸브(40)로 연결되는 라인에 체크밸브(C1,C2)를 각각 설치하여, 수냉식 응축기(20)와 공랭식 응축기(30)가 선택적으로 구동될 때, 냉매가 역방향으로 흐르지 않도록 하여 전자팽창밸브(40)으로만 냉매가 흐르게 하도록 한다.The water-cooled
상기 전자팽창밸브(40)는 전술된 바와 같이, 온도가 더 낮아진 고온고압(또는 중온고압)의 냉매를 증발을 일으킬 수 있는 압력까지 감압해주는 것으로, 온도와 압력을 낮춰, 저온저압의 액상 냉매 상태로 만들어 후술될 증발기(50)로 이동시키는 역할을 한다.
As described above, the
상기 증발기(50)는 전술된 전자팽창밸브(40)를 거치며 이동된 저온저압의 액상냉매를 급수와 열교환시켜, 상기 급수가 냉수로 축냉기능을 가지도록 한 것이며, 열교환된 기상 저온저압 냉매는 전술된 압축기(10)로 순환되는 반복을 하게 된다.
The
더불어, 본 발명에서는 상기 수냉식 응축기(20) 및 증발기(30) 입수측에 온도센서(T1,T2)를 설치하고, 상기 온도센서(T1,T2)의 온도가 사전설정 축열온도 또는 사전설정 축냉온도를 충족하는 경우 압축기(10)를 정지시키거나, 온도센서(T1,T2)의 온도가 사전설정 축열온도 또는 사전설정 축냉온도를 충족하지 않는 경우 압축기(10)를 운전할 수 있도록 한다.
In the present invention, temperature sensors T1 and T2 are provided on the water inlet side of the water-cooled
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is to be understood that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the appended claims.
10: 압축기 20: 수냉식 응축기
30: 공랭식 응축기 40: 전자팽창밸브
50: 증발기
P1: 제 1압력센서 P2: 제 2압력센서
S1: 분기관
T1: 수냉식 응축기 입수 온도센서 T2: 증발기 입수 온도센서
T3: 외기 온도센서
V1: 제 1밸브 V2: 제 2밸브
C1: 제 1체크밸브 C2: 제 2체크밸브10: compressor 20: water-cooled condenser
30: air-cooled condenser 40: electronic expansion valve
50: Evaporator
P1: first pressure sensor P2: second pressure sensor
S1: Branch engine
T1: Water-cooled condenser intake temperature sensor T2: Evaporator intake temperature sensor
T3: Outdoor temperature sensor
V1: first valve V2: second valve
C1: first check valve C2: second check valve
Claims (4)
상기 압축기(10)에서 토출된 냉매가 제 1,2밸브(V1,V2)가 각각 설치된 분기관(S1)으로 이동되며, 축냉과 축열 동시운전으로 냉수 및 온수를 동시에 생산하고자 하는 경우 또는 축냉운전으로 냉수만 단독으로 생산하고자 하는 경우에 따라, 제 1,2밸브(V1,V2)의 ON/OFF제어가 이루어지며 냉매의 이동방향이 제어되는 제 2단계(S20);
상기 고온고압의 냉매가 제 1밸브(V1)를 거칠시 수냉식 응축기(20)에서 급수와 열교환되어, 축열기능을 하는 제 3단계(S30);
상기 고온고압의 냉매가 제 2밸브(V2)를 거칠시 공랭식 응축기(30)에 의해 외기와 열교환되는 제 4단계(S40);
상기 수냉식 응축기(20) 또는 공랭식 응축기(30)를 거친 냉매가 전자팽창밸브(40)를 거치며 저온저압의 냉매로 변화되는 제 5단계(S50);
상기 전자팽창밸브(40)를 거친 저온저압 냉매가 증발기(50)에서 급수와 열교환되면서, 축냉기능 수행 및 열교환된 냉매가 상기 압축기(10)로 순환되는 제 6단계(S60); 로 이루어지되,
상기 압축기(10), 수냉식 응축기(20), 공랭식 응축기(30), 전자팽창밸브(40), 증발기(50)는 하나의 케이스 내부에 일체로 구성되며,
상기 제 6단계(S60)의 축냉기능은 필수로 구동되고, 제 3단계(S30)의 축열기능을 선택적으로 구동되도록 하고,
축냉과 축열 동시운전으로 냉수 및 온수를 동시에 생산하고자 하는 경우에는, 상기 제 2밸브(V2)를 OFF시키고 제 1밸브(V1)를 ON상태로 유지하고,
축냉운전으로 냉수만 단독으로 생산하고자 하는 경우에는, 상기 제 1밸브(V1)를 OFF시키고 제 2밸브(V2)만을 ON상태로 유지함으로써,
수냉식과 공랭식, 또는 축냉/축열 동시운전과 축냉 단독운전을 사방변을 사용하지 않고 저압축비에서 압축기(10)를 정지하지 않으면서도 선택적으로 전환구동할 수 있도록 하며,
상기 수냉식 응축기(20) 및 증발기(30) 입수측에 온도센서(T1,T2)를 설치하고, 상기 온도센서(T1,T2)의 온도가 사전설정 축열온도 또는 사전설정 축냉온도를 충족하는 경우 압축기(10)를 정지시키거나,
온도센서(T1,T2)의 온도가 사전설정 축열온도 또는 사전설정 축냉온도를 충족하지 않는 경우 압축기(10)를 운전할 수 있도록 하고,
수냉식 응축기(20) 및 공랭식 응축기(30)와 전자팽창밸브(40) 사이에 체크밸브(C1,C2)를 각각 설치하여, 수냉식 응축기(20)와 공랭식 응축기(30)가 선택적으로 구동될 때, 냉매가 역방향으로 흐르지 않도록 전자팽창밸브(40)으로만 냉매가 흐르게 하며,
상기 압축기(10)의 전, 후단에는 각각 제 1, 2압력센서(P1, P2)가 설치되고,
수냉식 응축기(20) 및 증발기(50)의 입수측에 온도센서(T1, T2)가 설치되며,
공랭식 응축기(30) 측에 외기 온도센서(T3)가 설치되도록 구성하여,
사전설정 고압과 사전설정 저압의 비에 따라 전환 또는 입수온도, 외기온도에 따라 수냉식과 공랭식 또는 축냉/축열 동시운전과 축냉 단독운전이 자동 전환 제어하는 것을 특징으로 하는 공기열원 축냉운전과 수열원 축냉축열 동시운전을 갖는 다중열원 멀티 히트펌프 시스템의 제어방법. A first step (S10) in which the gaseous refrigerant at a low temperature and low pressure is compressed by a compressor (10) into a high-temperature and high-pressure refrigerant;
The refrigerant discharged from the compressor 10 is transferred to the branch pipe S1 in which the first and second valves V1 and V2 are respectively installed and when cold water and hot water are simultaneously produced by the simultaneous operation of cold storage and storage, (S20) in which the ON / OFF control of the first and second valves (V1, V2) is performed and the moving direction of the refrigerant is controlled according to the case where only cold water is desired to be produced.
A third step (S30) in which the high-temperature and high-pressure refrigerant undergoes heat exchange with the water supply in the water-cooled condenser (20) when the refrigerant passes through the first valve (V1) and performs a heat storage function;
A fourth step (S40) in which the high-temperature and high-pressure refrigerant undergoes heat exchange with the outside air by the air-cooled condenser (30) when passing through the second valve (V2);
A fifth step (S50) in which the refrigerant passing through the water-cooled condenser (20) or the air-cooled condenser (30) is converted into a low-temperature low-pressure refrigerant through the electronic expansion valve (40);
A sixth step (S60) in which the low-temperature low-pressure refrigerant passing through the electronic expansion valve (40) is heat-exchanged with the water in the evaporator (50), and the refrigerant subjected to the cooling function and heat-exchanged is circulated to the compressor (10); Lt; / RTI >
The compressor 10, the water-cooled condenser 20, the air-cooled condenser 30, the electronic expansion valve 40, and the evaporator 50 are integrally formed in one case,
The cooling function of the sixth step S60 is necessarily driven, the heat storage function of the third step S30 is selectively driven,
When it is desired to produce cold water and hot water at the same time by simultaneous operation of axial cooling and thermal storage, the second valve V2 is turned off, the first valve V1 is kept in the ON state,
In the case where only cold water is to be produced by cold storage operation, by turning off the first valve (V1) and keeping only the second valve (V2) ON,
The compressor 10 can be selectively switched without stopping the compressor 10 at low compression ratios without using the four sides for simultaneous operation of the water-cooling type, the air-cooling type, or the cooling /
The temperature sensors T1 and T2 are provided on the water inlet side of the water-cooled condenser 20 and the evaporator 30. When the temperature of the temperature sensors T1 and T2 satisfies the preset storage temperature or the predetermined temperature The compressor 10 is stopped,
Allows the compressor 10 to be operated when the temperature of the temperature sensors T1 and T2 does not satisfy the preset storage temperature or the preset cooling temperature,
When the water-cooled condenser 20 and the air-cooled condenser 30 are selectively driven, check valves C1 and C2 are provided between the water-cooled condenser 20 and the air-cooled condenser 30 and the electronic expansion valve 40, The refrigerant flows only through the electronic expansion valve 40 so that the refrigerant does not flow in the reverse direction,
First and second pressure sensors P1 and P2 are provided on the front and rear ends of the compressor 10, respectively,
Temperature sensors T1 and T2 are provided on the water inlet side of the water-cooled condenser 20 and the evaporator 50,
The outdoor air temperature sensor T3 is provided on the side of the air-cooled condenser 30,
Characterized in that the water-cooled type, the air-cooled type, the simultaneous cooling / storage simultaneous operation, and the cooling and cooling independent operation are automatically switched according to the ratio of the preset high pressure and the preset low pressure, A Method for Controlling Multiple Heat Source Multi Heat Pump System with Simultaneous Heat and Storage Operation.
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