KR102047765B1 - Radiating and convection heating and cooling system using heat pump - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 히트펌프를 이용한 복사 및 대류 냉난방 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 바닥 냉난방을 하면서 환기를 동시에 실시하여 실내의 온습도를 자동으로 제어할 수 있도록 하는 히트펌프를 이용한 복사 및 대류 냉난방 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a radiant and convective heating and heating system using a heat pump, and more particularly, to a radiant and convective heating and cooling system using a heat pump to automatically control the temperature and humidity of a room by simultaneously ventilating with floor heating and heating. It is about.
일반적으로 우리나라의 개인주택이나 공동주택의 난방의 경우 장비설치 여건과 생활습관을 고려하여 주로 실내 바닥에 엑셀, 강관, 동관 등의 배관을 매립하고, 보일러에서 공급되는 가열온수를 바닥에 매립된 배관내로 통과시켜 바닥을 가열하여 바닥의 온도를 높이고, 그 복사열을 이용하는 복사난방을 통해 실내의 공기와 열 교환 및 자연적인 대류를 통해 실내공기를 따뜻하게 하는 바닥 난방방식이 주로 이용되고 있는 실정이다.In general, in the case of heating of individual houses or apartment houses in Korea, pipes such as excel, steel pipes, and copper pipes are buried in the indoor floor in consideration of equipment installation conditions and living habits, and pipes with heated hot water supplied from boilers buried in the floor The floor heating method is mainly used to heat the floor by passing the inside to increase the temperature of the floor, and to heat the indoor air through heat exchange and natural convection through indoor air through radiant heating using the radiant heat.
이와 같은 바닥 난방은 직접 바닥에 온열을 축열시켜서 공기를 간접 가열해줌으로써 사용자에게 온후한 난방 효과를 주며, 기존 좌식 생활을 주로 하는 사용자의 생활패턴에도 적합한 방식이다. 상기와 같은 바닥 난방 방식은 열효율이 비교적 좋고, 연료비나 시설비가 적게 들어 경제적이며, 고장이 발생비율이 매우 낮을 뿐만 아니라 바닥에 빈번한 손질이 필요하지 않는 등의 장점이 있으나, 열전도에 의한 난방이므로 바닥면과 실내 공간의 온도차가 심할 뿐만 아니라 온도를 유지하기 위해서는 실내 공간을 밀폐시켜야 함으로써 환기가 잘되지 않고 공기 중의 습도가 낮아져 실내가 건조해지며, 바닥의 가열시간이 길어서 사용자가 요구하는 설정온도에 도달하는 시간이 길어지며, 실내 온도조절이 어렵다는 문제점이 있었다.Such floor heating directly heats the floor directly to indirectly heat the air, thereby providing a gentle heating effect to the user, and is also suitable for the life pattern of a user who mainly lives a sedentary lifestyle. The above-mentioned floor heating method has a relatively good thermal efficiency, is economical due to the low fuel cost or facility cost, and has the advantage that the failure rate is very low and the floor does not need frequent care, but the floor is heated by heat conduction. Not only is the temperature difference between the cotton and the indoor space severe, but to maintain the temperature, the indoor space must be sealed, so that the room is dry due to poor ventilation, low humidity in the air, and a long heating time for the floor. Longer time to reach, there was a problem that the room temperature control is difficult.
한편, 이와 같은 바닥 난방 방식의 경우에는 최근 바닥 마감재의 고급화로 인하여 바닥면의 두께가 두꺼워짐에 따라 바닥 표면의 열이 실내 공기와 열 교환되는데 많은 시간이 소요됨으로써 난방효율이 저하될 뿐만 아니라, 하절기에는 별도의 냉방장치를 설치하여 실내 냉방을 실시해야 함으로써 실내 냉난방을 위한 장치의 설치비용도 대폭 증가된다는 문제점이 있다.Meanwhile, in the case of such a floor heating method, as the thickness of the bottom surface becomes thicker due to the recent advancement of the floor finishing material, the heating efficiency of the floor surface is not only reduced due to the time required for heat exchange with the indoor air. In summer, there is a problem in that the installation cost of the device for indoor air conditioning is significantly increased by installing a separate cooling device to perform indoor cooling.
한편, 최근에는 실내에서 의자나 소파 등을 사용하는 생활패턴의 변화로 인하여 실내에 직접 냉기 또는 온기를 공급하여 대류현상을 통해 실내 온도를 신속하게 상승시키거나 하강시키는 대류 냉난방이 보편화되고 있는 추세이다.On the other hand, in recent years, due to changes in living patterns using chairs or sofas in the room, convection cooling and heating, which directly increases or decreases the room temperature through the convection phenomenon by supplying cool air or warmth directly to the room, is becoming more common. .
그러나, 상기와 같은 대류 냉난방의 경우에는 사용자가 요구하는 설정온도에 실내공기가 도달하는 시간이 줄어들고 온도 조절은 용이하나, 실내공기와 열 교환되어 실내 공기의 온도를 상승시키고 하강시키도록 냉기 및 온기를 공급하는 별도의 장치를 설치해야 함으로써 상기 장치를 설치하기 위한 공간이 필요할 뿐만 아니라 장치 설치에 따라 추가 비용이 소요되는 문제점이 있다.However, in the case of the convection air-conditioning as described above, the time for reaching indoor air at the set temperature required by the user is reduced and the temperature can be easily controlled. However, the air and heat are exchanged with the indoor air to raise and lower the temperature of the indoor air. By installing a separate device for supplying the device, not only space for installing the device is required, but additional cost is required depending on the device installation.
이에 따라 최근에는 대한민국 등록특허공보 제10-1031701호(등록일자 2011년 04월 20일 : 복사 및 대류를 이용한 주택용 냉난방시스템)에 개시된 바와 같이 개인주택이나 공동주택의 각 세대를 냉난방할 시 냉수 및 온수로 바닥은 복사를 이용한 냉난방을 하는 동시에, 냉수 및 온수를 팬 코일유닛에 공급하여 상기 팬 코일유닛에 실내공기를 유입시켜 대류에 의한 냉풍 및 온풍을 공급하는 방식의 복사 및 대류를 이용한 주택용 냉난방시스템이 개발되어 사용되고 있는 실정이다.Accordingly, as disclosed in Korean Patent Publication No. 10-1031701 (Registration date April 20, 2011: Residential air-conditioning system using copying and convection), cold water and At the bottom of the hot water furnace, radiant heating and cooling is carried out. At the same time, cold water and hot water are supplied to the fan coil unit to introduce indoor air into the fan coil unit to supply cold and warm air by convection. The system is being developed and used.
상기 대한민국 등록특허공보 제10-1031701호에 개시된 바와 같은 종래의 복사 및 대류를 이용한 주택용 냉난방시스템의 경우에는 하절기 냉방 시 열교환기에서 열 교환되어 온도가 하강된 냉수가 제1, 2 냉방수 공급관을 통해 급수 입상관으로 이동하여 일부는 팬 코일유닛으로 이동되어 실내공기를 냉각시키고, 나머지 일부는 급수분배기로 유입되어 바닥코일 측으로 공급되어 실내 바닥을 직접적으로 냉각시키게 된다.In the case of a conventional heating and cooling system using radiation and convection as disclosed in the Republic of Korea Patent Publication No. 10-1031701, the cold water of which temperature is lowered by heat exchange in a heat exchanger during summer cooling is used to supply the first and second cooling water supply pipes. By moving to the water supply granularity through the part is moved to the fan coil unit to cool the indoor air, the other part is introduced into the water supply distributor is supplied to the bottom coil side to directly cool the indoor floor.
상술한 바와 같이 열교환기에서 열 교환된 냉수를 실내 바닥에 직접 공급하여 실내 바닥의 냉난방을 하게 되는 종래의 일반적인 복사 및 대류를 이용한 주택용 냉난방시스템의 경우, 난방 시에는 큰 문제점이 없으나 냉방 시에는 상기 열교환기를 통해 생산된 냉수의 경우 통상적으로 7℃정도로 낮아서 상기 열교환기를 통해 생산된 냉수를 직접 실내 바닥에 공급하게 되면 실내 바닥에 결로가 발생되어 실내를 쾌적한 상태로 유지할 수 없다는 치명적인 문제점이 있다.As described above, in the case of the conventional air-conditioning and heating system using a conventional radiation and convection, which supplies the cold water heat-exchanged in the heat exchanger directly to the indoor floor, the indoor floor is cooled. In the case of the cold water produced through the heat exchanger is typically low to about 7 ℃ when the cold water produced through the heat exchanger directly to the indoor floor there is a fatal problem that the condensation occurs on the indoor floor can not keep the room in a comfortable state.
본 발명의 목적은 실내 환기와 더불어 실내의 공기와 실내 바닥의 냉난방을 동시에 수행할 수 있도록 함으로써 실내 전체에 걸쳐 균일한 온도를 유지시킬 수 있도록 하여 재실자의 쾌적성을 대폭 향상시킬 수 있는 히트펌프를 이용한 복사 및 대류 냉난방 시스템을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a heat pump that can improve the comfort of the occupants by maintaining a uniform temperature throughout the room by allowing the indoor air and the air conditioning of the room floor and air conditioning at the same time. It is to provide a radiation and convection heating and cooling system used.
본 발명의 다른 목적은 여름철 실내 환기와 실내 복사 및 대류 냉방을 실시할 시에도 실내 공기와 실내 바닥과의 온도차에 의한 결로 현상이 발생되지 않도록 함으로써 재실자의 쾌적성을 한층 더 향상시킬 수 있는 히트펌프를 이용한 복사 및 대류 냉난방 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is a heat pump that can further improve the comfort of the occupants by preventing condensation due to the temperature difference between the indoor air and the indoor floor even when indoor ventilation, indoor radiation and convection cooling in the summer. It is to provide a radiative and convection heating and heating system using.
본 발명의 또 다른 목적은 환기 시 실외로 배출되는 내기의 폐열을 이용하여 실내로 공급되는 외기의 온도를 조절함과 더불어, 환기유닛을 가동시킨 후 외부로 버려지는 내기 폐열을 히트펌프가 열원으로 사용할 수 있도록 함으로써 히트펌프의 성능을 대폭 향상시킬 수 있도록 함으로써 전기에너지를 대폭 절약할 수 있는 히트펌프를 이용한 복사 및 대류 냉난방 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to control the temperature of the outside air supplied to the room by using the waste heat of the bet discharged to the outside during the ventilation, the heat pump is a heat source to the waste heat that is discarded to the outside after operating the ventilation unit The present invention provides a radiant and convective heating and cooling system using a heat pump that can significantly save electric energy by enabling the heat pump to significantly improve its performance.
그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술 분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.Other detailed objects of the present invention will be apparently understood and understood by those skilled in the art through the detailed contents described below.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 열원과 열 교환되어 물의 온도를 상승시켜 온수를 생산하거나 물의 온도를 하강시켜 냉수를 생산하는 히트펌프와, 실내에서 실외로 배출되는 내기와 실외에서 실내로 공급되는 외기를 열 교환시켜 외부로 배출되는 내기의 폐열을 이용하여 실내로 공급되는 외기의 온도를 상승시키거나 하강시켜 실내로 공급함과 동시에 외기와 열 교환된 내기를 실외로 배기시키는 환기모듈과, 상기 히트펌프 및 환기모듈과 연결되어 상기 히트펌프에 의해 생산된 온수 또는 냉수를 상기 환기모듈 측으로 공급하여 상기 환기모듈에 의해 1차적으로 온도가 상승 또는 하강된 실내로 공급되는 외기와 열 교환시켜 상기 외기의 온도를 2차적으로 상승 또는 하강시키는 외기 온도 조절모듈 및, 상기 히트펌프와 연결되어 상기 히트펌프에 의해 생산된 온수 또는 냉수와 실내 공기를 열 교환시켜 실내 공기의 온도를 상승 또는 하강시켜 실내에 다시 공급함과 동시에, 상기 실내 공기와 열 교환된 히트펌프에 의해 공급된 물의 온도가 세팅된 온도 이하가 되면 상기 실내 공기와 열 교환된 물을 바닥으로 공급하지 않고 히트펌프로 유입시키며, 상기 실내 공기와 열 교환된 히트펌프에 의해 공급된 물의 온도가 세팅된 온도를 초과할 경우에만 상기 실내 공기와 열 교환된 물을 바닥으로 공급하여 바닥 냉난방을 실시한 후 히트펌프로 유입시키는 대류 및 복사 냉난방 모듈을 포함하는 히트펌프를 이용한 복사 및 대류 냉난방 시스템을 제시한다.In order to achieve the above object, the present invention is heat exchanged with a heat source to increase the temperature of the water to produce hot water or to lower the temperature of the heat pump to produce cold water, and the bet discharged from the indoors and outdoors to be supplied to the indoors A ventilation module for exhausting the indoor air that has been heat-exchanged with the outdoor air by increasing or decreasing the temperature of the outdoor air supplied to the room by using the waste heat of the internal air discharged to the outside by exchanging the outdoor air with the heat; It is connected to the pump and the ventilation module to supply hot or cold water produced by the heat pump to the ventilation module side by heat exchange with the outside air supplied to the room where the temperature is elevated or lowered primarily by the ventilation module to External temperature control module for raising or lowering the temperature secondly, and the heat pump connected to the heat pump The temperature of the water supplied by the heat pump heat-exchanged with the indoor air is set at the same time as the temperature of the indoor air is raised or lowered by the heat exchange of the indoor air with the hot or cold water produced by the pump. When the water is less than or equal to the heat pump is introduced into the heat pump without supplying the water heat exchanged to the floor, the indoor air only when the temperature of the water supplied by the heat pump heat exchanged with the indoor air exceeds the set temperature The present invention provides a radiant and convective heating and cooling system using a heat pump including a convection and radiant heating and heating module for supplying heat-exchanged water to the floor to perform floor cooling and inflow to a heat pump.
일예를 들면, 상기 환기모듈은 복수개의 내기 배출 팬이 마련되어 실내에서 실외로 내기를 배출시키는 내기 배출라인과, 복수개의 외기 공급 팬이 마련되어 실외에서 실내로 외기를 공급하는 외기 공급라인 및, 상기 내기 배출라인 및 외기 공급라인과 연결되어 상기 내기 배출라인을 통해 실내에서 실외로 배출되는 내기와 상기 외기 공급라인을 통해 실외에서 실내로 공급되는 외기를 열 교환시켜 실외로 배출되는 내기의 폐열을 이용하여 실내로 공급되는 외기의 온도를 상승시키거나 하강시키는 환기 유닛을 포함할 수 있다.For example, the ventilation module is a bet discharge line is provided with a plurality of air discharge fans to discharge the bet from the indoor to the outside, a fresh air supply line is provided with a plurality of outside air supply fan to supply the outdoor air from the outdoor to the indoor, and the bet It is connected to the discharge line and the outside air supply line by using the waste heat of the bet discharged to the outside by exchanging the bet discharged from the indoor to the outdoor through the bet discharge line and the outdoor air supplied to the indoor through the outside air supply line It may include a ventilation unit for raising or lowering the temperature of the outside air supplied to the room.
이에 더하여, 상기 환기모듈은 상기 외기와 열 교환된 내기를 상기 히트펌프가 열원으로 사용할 수 있도록 상기 환기 유닛을 통해 외기와 열 교환된 내기를 상기 히트펌프 측으로 배기시키는 폐 열원 공급라인을 더 포함할 수도 있다.In addition, the ventilation module may further include a waste heat source supply line for exhausting the bet heat exchanged with the outside to the heat pump through the ventilation unit so that the heat pump can use the bet heat exchanged with the outside. It may be.
일예를 들면, 상기 외기 온도 조절모듈은 상기 환기모듈의 외기 공급라인 상에 설치되어 실외로 배출되는 내기와 1차적으로 열 교환된 외기를 상기 히트펌프에 의해 생산된 온수 또는 냉수와 열 교환시켜 상기 외기의 온도를 2차적으로 상승 또는 하강시키는 코일박스와, 상기 코일박스로 유입되는 외기와 상기 히트펌프에 의해 생산된 온수 또는 냉수가 상기 코일박스를 통과하면서 열 교환되도록 상기 코일박스와 히트펌프를 연결하여 상기 히트펌프에 의해 생산된 온수 또는 냉수를 상기 코일박스로 공급하는 제1 냉온수 공급라인 및, 상기 코일박스를 통해 외기와 열 교환된 온수 또는 냉수를 상기 히트펌프로 환수시키는 제1 냉온수 환수라인을 포함할 수 있다.For example, the outside air temperature control module is installed on the outside air supply line of the ventilation module to heat exchange the outdoor air primarily heat exchanged with the hot water or cold water produced by the heat pump, Coil box for raising or lowering the temperature of the outside air secondly, and the hot water or cold water produced by the heat pump and the air flowing into the coil box through the coil box to exchange heat with the coil box and the heat pump A first cold and hot water supply line connected to supply hot or cold water produced by the heat pump to the coil box, and a first cold and hot water return to return hot or cold water, which is heat exchanged with outside air, through the coil box to the heat pump. It may include a line.
일예를 들면, 상기 대류 및 복사 냉난방 모듈은 상기 히트펌프에 의해 생산된 온수 또는 냉수를 공급받아 실내 공기와 열 교환시켜 실내 공기의 온도를 상승 또는 하강시켜 실내에 공급할 수 있도록 실내에 배치되는 팬코일 유닛과, 상기 히트펌프와 팬코일 유닛을 서로 연결하여 상기 히트펌프에 의해 생산된 온수 또는 냉수를 상기 팬코일 유닛으로 공급하여 상기 팬코일 유닛에 의해 흡입된 후 실내로 재 배출되는 실내 공기와 열 교환될 수 있도록 하는 제2 냉온수 공급라인과, 상기 팬코일 유닛을 통해 실내 공기와 열 교환된 온수 또는 냉수를 바닥을 통과시킨 후 상기 히트펌프로 환수시켜 바닥 냉난방을 실시할 수 있도록 하는 제2 냉온수 환수라인과, 상기 제2 냉온수 환수라인 내의 물이 바닥을 통과하지 않고 히트펌프로 환수될 수 있도록 상기 제2 냉온수 환수라인에 연결되는 바이패스 라인 및, 상기 제2 냉온수 환수라인 내의 물의 온도를 감지하여 상기 제2 냉온수 환수라인 내의 물의 온도가 세팅된 온도 이하가 되면 상기 제2 냉온수 환수라인 내의 물이 바닥으로 공급되지 않고 바이패스 라인을 통해 히트펌프로 환수되도록 하여 바닥에 결로가 발생되는 것을 방지하며, 상기 제2 냉온수 환수라인 내의 물의 온도가 세팅된 온도를 초과하게 되면 상기 제2 냉온수 환수라인 내의 물을 상기 제2 냉온수 환수라인을 통해 바닥으로 공급하여 바닥 냉난방을 실시한 후 히트펌프로 환수시키는 결로 방지유닛을 포함할 수 있다.For example, the convection and radiant air-conditioning module receives a hot or cold water produced by the heat pump and exchanges heat with indoor air to raise or lower the temperature of the indoor air so that the fan coil is disposed indoors. The unit, the heat pump and the fan coil unit are connected to each other to supply hot or cold water produced by the heat pump to the fan coil unit, which is sucked by the fan coil unit and discharged back into the room. The second cold and hot water supply line to be exchanged, and the hot and cold water heat exchanged with the indoor air through the fan coil unit through the bottom and then returned to the heat pump to perform the bottom cooling and heating A second returning line and the second cold and hot water returning line so that water in the second cold and hot water returning line can be returned to the heat pump without passing through the bottom; Bypass temperature connected to the cold and hot water return line, and the temperature of the water in the second cold and hot water return line by detecting the temperature of the water in the second cold and hot water return line below the set temperature, the water in the second cold and hot water return line to the bottom Condensation is prevented from occurring at the bottom by being returned to the heat pump through the bypass line without being supplied. When the temperature of the water in the second cold / hot water return line exceeds a set temperature, the water in the second cold / hot water return line is removed. It may include a condensation prevention unit for supplying to the floor through the second cold and hot water return line to perform a floor cooling and heating to return to the heat pump.
여기서, 상기 결로 방지유닛은 상기 제2 냉온수 환수라인을 통해 히트펌프 측으로 환수되는 온수 또는 냉수의 온도를 감지할 수 있도록 상기 제2 냉온수 환수라인 상에 설치되는 온도 감지센서와, 상기 바이패스 라인과 연결되도록 상기 제2 냉온수 라인 상에 설치되는 방향 절환밸브 및, 상기 온도 감지센서로부터 감지된 상기 제2 냉온수 환수라인 내의 물의 온도를 전달 받아 세팅된 물의 온도와 비교하여 제2 냉온수 환수라인 내의 물의 온도가 세팅된 온도 이하가 되면 상기 제2 냉온수 환수라인 내의 물이 바닥으로 공급되지 않고 바이패스 라인을 통해 히트펌프로 환수되도록 상기 방향 절환밸브를 절환시켜 바닥에 결로가 발생되는 것을 방지할 수 있도록 하고, 상기 제2 냉온수 환수라인 내의 물의 온도가 세팅된 온도를 초과하게 되면 상기 제2 냉온수 환수라인 내의 물이 제2 냉온수 환수라인을 통해 바닥으로 공급되어 바닥 냉난방을 실시한 후 히트펌프로 유입되도록 상기 방향 절환밸브를 절환시키는 제어부를 포함할 수 있다.Here, the condensation preventing unit is a temperature sensor installed on the second cold and hot water return line to detect the temperature of hot water or cold water returned to the heat pump side through the second cold and hot water return line, and the bypass line and The temperature of the water in the second hot and cold water return line is connected to the direction switching valve installed on the second cold and hot water line, and the temperature of the water set in the second cold and hot water return line detected by the temperature sensor compared with the water temperature set When the temperature is lower than the set temperature, the direction switching valve is switched so that the water in the second cold / hot water return line is not supplied to the floor and is returned to the heat pump through the bypass line to prevent condensation from occurring on the floor. The second cold temperature when the temperature of the water in the second cold / hot water return line exceeds a set temperature; It may include a control unit for switching the directional control valve so that the water in the water return line is supplied to the bottom through the second cold and hot water return line to perform a floor cooling and heating to flow into the heat pump.
상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프를 이용한 복사 및 대류 냉난방 시스템은 환기모듈의 내기 배출라인을 통해 실내 공기를 실외로 배출시킴과 동시에 외기 공급라인을 통해 신선한 실외 공기를 실내로 공급하여 실내 환기를 시킴과 동시에, 히트펌프를 작동시켜 생성된 온수 또는 냉수를 팬코일 유닛으로 공급하여 실내 공기와 열 교환되도록 하여 실내 공기의 대류 냉난방을 실시함과 더불어, 상기 실내 공기와 열 교환된 후 팬코일 유닛으로부터 배출되는 온수 또는 냉수를 제2 냉온수 환수라인을 통해 건물 바닥을 통과시켜 건물 바닥의 복사 냉난방까지도 동시에 이루어질 수 있도록 한다.As described above, the radiation and convection heating and cooling system using a heat pump according to an embodiment of the present invention discharges indoor air to the outside through a bet exhaust line of the ventilation module and simultaneously supplies fresh outdoor air to the indoor air through an external air supply line. By supplying the indoor ventilation and supplying hot or cold water generated by operating the heat pump to the fan coil unit for heat exchange with the indoor air, convection cooling and heating of the indoor air is performed, and heat exchange with the indoor air. After the hot water or cold water discharged from the fan coil unit is passed through the building floor through the second hot and cold water return line so that radiant cooling and heating of the building floor can be simultaneously performed.
이와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프를 이용한 복사 및 대류 냉난방 시스템은 하나의 장치만으로 대류현상을 통해 실내 공기의 온도를 신속하게 조절함과 동시에 건물 바닥의 복사 냉난방까지도 이루어지도록 함으로써 실내 냉난방을 위한 장치의 설치비용을 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 실내 공간 전체에 걸쳐 고른 온도 분포를 유지할 수 있도록 함으로써 재실자의 쾌적성을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the radiant and convective heating and cooling system using a heat pump according to an embodiment of the present invention allows the radiant heating and cooling of the floor of a building to be controlled at the same time by controlling the temperature of indoor air quickly through convection with only one device. In addition to reducing the installation cost of the device for the, it is possible to significantly improve the comfort of the occupants by maintaining a uniform temperature distribution throughout the indoor space.
또한, 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프를 이용한 복사 및 대류 냉난방 시스템은 환기 시 실내로 유입되는 외기가 환기유닛을 통해 실외로 배출되는 내기의 폐열과 열 교환되어 1차적으로 온도 조절되어 실내로 유입될 뿐만 아니라, 환기유닛을 가동시킨 후 외부로 버려지는 내기를 히트펌프 측으로 배기시켜 상기 히트펌프가 버려지는 내기 폐열을 열원으로 사용할 수 있도록 함으로써 히트펌프의 성능을 대폭 향상시킬 수 있으므로 전기에너지를 대폭 절약하여 보다 저렴한 비용으로 실내 환기 및 냉난방을 실시할 수 있는 효과가 있다.In addition, the radiation and convection heating and heating system using a heat pump according to an embodiment of the present invention is heat-exchanged with the waste heat of the internal air discharged to the outside through the ventilation unit during the ventilation, the indoor temperature is primarily controlled In addition to the flow of electricity into the heat pump, the bet waste that is discarded to the outside after the ventilation unit is operated is discharged to the heat pump side, so that the heat pump waste heat can be used as a heat source, thereby significantly improving the performance of the heat pump. Significantly reduce the effect of the indoor ventilation and air conditioning can be carried out at a lower cost.
이에 더하여, 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프를 이용한 복사 및 대류 냉난방 시스템은 여름철 냉방 시 히트펌프에 의해 생산되어 제2 냉온수 공급라인을 통해 팬코일 유닛으로 공급되어 실내 공기와 열 교환된 후 제2 냉온수 환수라인으로 배출되는 제2 냉온수 환수라인 내의 냉수의 온도가 온도 감지센서에 의해 결로가 발생되지 않는 노점온도를 초과한다고 감지되면, 상기 제2 냉온수 환수라인으로 배출된 냉수가 상기 제2 냉온수 환수라인을 통해 건물 바닥을 통과하면서 바닥 복사 냉방을 실시한 후 히트펌프로 유입될 수 있도록 한다.In addition, the radiant and convective heating and cooling system using a heat pump according to an embodiment of the present invention is produced by a heat pump during summer cooling and supplied to a fan coil unit through a second cold / hot water supply line and heat exchanged with indoor air. When it is detected that the temperature of the cold water in the second cold / hot water return line discharged to the second cold / hot water return line exceeds the dew point temperature at which no dew condensation is generated by a temperature sensor, the cold water discharged to the second cold / hot water return line The radiant cooling of the floor passes through the cold and hot water return line, allowing it to flow into the heat pump.
한편, 여름철 냉방 시 히트펌프에 의해 생산되어 제2 냉온수 공급라인을 통해 팬코일 유닛으로 공급되어 실내 공기와 열 교환된 후 제2 냉온수 환수라인으로 배출되는 제2 냉온수 환수라인 내의 냉수의 온도가 온도 감지센서에 의해 결로가 발생될 수 있는 노점온도 이하라고 감지되면, 상기 제2 냉온수 환수라인으로 배출된 냉수가 건물의 바닥을 거치지 않고 바이패스 라인을 통해 히트펌프로 유입될 수 있도록 제어부에 의해 방향 절환밸브가 절환된다.Meanwhile, the temperature of the cold water in the second cold / hot water return line, which is produced by the heat pump during summer cooling and supplied to the fan coil unit through the second cold / hot water supply line, is heat exchanged with the indoor air, and is discharged to the second cold / hot water return line. If it detects that the dew point temperature is lower than the dew point by the detection sensor, the control unit is directed so that the cold water discharged to the second hot and cold water return line can flow into the heat pump through the bypass line without passing through the floor of the building. The switching valve is switched.
따라서, 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프를 이용한 복사 및 대류 냉난방 시스템은 여름철 냉방 시에도 실내 공기와 실내 바닥과의 온도차에 의해 발생되는 결로 현상에 대한 우려 없이 실내 공기의 대류 냉방과 실내 바닥의 복사 냉방을 동시에 실시할 수 있도록 함으로써 재실자의 쾌적성을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Therefore, the radiant and convective heating and cooling system using a heat pump according to an embodiment of the present invention is convective cooling and indoor floor of indoor air without fear of condensation caused by the temperature difference between the indoor air and the indoor floor even during summer cooling. By allowing radiant cooling to be carried out at the same time, the comfort of the occupants can be further improved.
궁극적으로, 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프를 이용한 복사 및 대류 냉난방 시스템은 소비되는 전기 에너지양은 최소화시키면서 실내 환기 및 냉난방 효율을 대폭 향상시켜 재실자가 유지비 부담 없이 보다 쾌적한 실내 환경을 영위할 수 있도록 하여 대고객 만족도를 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.Ultimately, the radiant and convective heating and cooling system using a heat pump according to an embodiment of the present invention greatly improves indoor ventilation and heating and cooling efficiency while minimizing the amount of electric energy consumed, so that the occupants can maintain a more comfortable indoor environment without burden of maintenance costs. By doing so, it is effective to maximize customer satisfaction.
그 외 본 발명의 효과들은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여, 또는 본 발명을 실시하는 과정 중에 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.Other effects of the present invention will be apparent to and understood by those skilled in the art through the following detailed description or in the course of carrying out the present invention.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프를 이용한 복사 및 대류 냉난방 시스템을 설명하기 위한 개략도
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프를 이용한 복사 및 대류 냉난방 시스템을 이용하여 실내 환기와 동시에 난방을 하는 과정을 설명하기 위한 도면
도 3은 팬코일 유닛과 열교환된 냉수의 온도가 노점온도를 초과할 시 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프를 이용한 복사 및 대류 냉난방 시스템에 의한 실내 냉방이 이루어지는 과정을 설명하기 위한 도면
도 4는 팬코일 유닛과 열교환된 냉수의 온도가 노점온도 이하일 시 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프를 이용한 복사 및 대류 냉난방 시스템에 의한 실내 냉방이 이루어지는 과정을 설명하기 위한 도면1 is a schematic diagram for explaining a radiation and convection heating and heating system using a heat pump according to an embodiment of the present invention
Figure 2 is a view for explaining a process of heating at the same time with the indoor ventilation using a radiant and convection air-conditioning system using a heat pump according to an embodiment of the present invention
3 is a view for explaining the process of the indoor cooling by the radiant and convection air-conditioning system using a heat pump according to an embodiment of the present invention when the temperature of the cold water heat exchanged with the fan coil unit exceeds the dew point temperature
4 is a view for explaining a process of cooling the room by the radiant and convection air-conditioning system using a heat pump according to an embodiment of the present invention when the temperature of the cold water heat exchanged with the fan coil unit is below the dew point temperature.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.As the inventive concept allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described in the specification, and that one or more other features It should be understood that it does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.
이하 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프를 이용한 복사 및 대류 냉난방 시스템을 설명하기 위한 개략도이다.Figure 1 is a schematic diagram for explaining a radiation and convection heating system using a heat pump according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프를 이용한 복사 및 대류 냉난방 시스템(100)은 히트펌프(110), 환기모듈(120), 외기 온도 조절모듈(130) 및, 대류 및 복사 냉난방 모듈(140)을 포함할 수 있다.Referring to Figure 1, the radiation and convection heating and
상기 히트펌프(110)는 열원과 열 교환되어 물의 온도를 상승시켜 온수를 생산하거나 물의 온도를 하강시켜 냉수를 생산할 수 있도록 한다.The
여기서, 상기 히트펌프(110)는 외부 공기 열이나 지열 등을 열원으로 사용할 수 있다.The
상기 환기모듈(120)은 실내에서 실외로 배출되는 내기와 실외에서 실내로 공급되는 외기를 열 교화시켜 외부로 배출되는 내기의 폐열을 이용하여 실내로 공급되는 외기의 온도를 상승시키거나 하강시켜 실내로 공급함과 동시에 외기와 열 교환된 내기를 실외로 배기시킬 수 있도록 한다.The
예를 들면, 상기 환기모듈(120)은 내기 배출라인(121), 외기 공급라인(122) 및, 환기유닛(123)을 포함할 수 있다.For example, the
상기 내기 배출라인(121)은 실내에서 실외로 내기를 배출시킬 수 있도록 하며, 상기 내기 배출라인(121) 상에는 실내 공기를 흡입하여 실외로 배기시킬 수 있는 복수개의 내기 배출 팬(121a)이 마련될 수 있다.The
상기 외기 공급라인(122)은 실외에서 실내로 외기를 공급할 수 있도록 하며, 상기 외기 공급라인(122) 상에는 실외 공기를 흡입하여 실내로 공급시킬 수 있는 복수개의 외기 공급 팬(122a)이 마련될 수 있다.The outdoor
상기 환기유닛(123)은 상기 내기 배출라인(121) 및 외기 공급라인(122)과 연결되어 상기 내기 배출라인(121)을 통해 실내에서 실외로 배출되는 내기와 상기 외기 공급라인(122)을 통해 실외에서 실내로 공급되는 외기를 열 교환시켜 실외로 배출되는 내기의 폐열을 이용하여 실내로 공급되는 외기의 온도를 1차적으로 상승시키거나 하강시킬 수 있도록 한다.The
이에 더하여, 상기 환기모듈(120)은 폐 열원 공급라인(124)을 더 포함할 수 있다.In addition, the
상기 폐 열원 공급라인(124)은 상기 외기와 열 교환된 내기를 상기 히트펌프(110)가 열원으로 사용할 수 있도록 상기 환기유닛(123)을 통해 외기와 열 교환된 내기를 상기 히트펌프(110) 측으로 배기시켜 상기 히트펌프(110)의 성능을 향상시킬 수 있도록 한다.The waste heat
즉, 상기 폐 열원 공급라인(124)은 외기와 열 교환된 후 실외로 배출되는 내기를 상기 히트펌프(110) 측으로 배기시켜 여름철에는 외기 온도 보다 낮은 온도의 내기가 히트펌프(110)와 열 교환되고 겨울철에는 외기 온도 보다 높은 온도의 내기가 히트펌프(110)와 열 교환될 수 있도록 함으로써 상기 히트펌프(110)의 성능을 대폭 향상시킬 수 있도록 한다.That is, the waste heat
상기 외기 온도 조절모듈(130)은 상기 히트펌프(110) 및 환기모듈(120)과 연결되어 상기 히트펌프(110)에 의해 생산된 온수 또는 냉수를 상기 환기모듈(120) 측으로 공급하여 상기 환기모듈(120)에 의해 1차적으로 온도가 상승 또는 하강된 실내로 공급되는 외기와 열 교환시켜 상기 외기의 온도를 2차적으로 상승 또는 하강시킬 수 있도록 한다.The outside air
예를 들면, 상기 외기 온도 조절모듈(130)은 코일박스(131), 제1 냉온수 공급라인(132) 및, 제1 냉온수 환수라인(133)을 포함할 수 있다.For example, the outside air
상기 코일박스(131)는 상기 환기모듈(120)의 외기 공급라인(122) 상에 설치될 수 있다. 이와 같은 코일박스(131)는 실외로 배출되는 내기와 1차적으로 열 교환된 외기를 상기 히트펌프(110)에 의해 생산된 온수 또는 냉수와 열 교환시켜 상기 외기의 온도를 2차적으로 상승 또는 하강시킬 수 있도록 한다.The
상기 제1 냉온수 공급라인(132)은 상기 코일박스(131)로 유입되는 외기와 상기 히트펌프(110)에 의해 생산된 온수 또는 냉수가 상기 코일박스(131)를 통과하면서 열 교환되도록 상기 코일박스(131)와 히트펌프(110)를 연결하여 상기 히트펌프(110)에 의해 생산된 온수 또는 냉수를 상기 코일박스(131)로 공급할 수 있도록 한다.The first cold and hot
상기 제1 냉온수 환수라인(133)은 상기 코일박스(131)를 통해 외기와 열 교환된 온수 또는 냉수를 상기 히트펌프(110)로 환수시킬 수 있도록 상기 코일박스(131)와 히트펌프(110)를 서로 연결할 수 있다.The first cold and hot
상기 대류 및 복사 냉난방 모듈(140)은 상기 히트펌프(110)와 연결되어 상기 히트펌프(110)에 의해 생산된 온수 또는 냉수와 실내 공기를 열 교환시켜 실내 공기의 온도를 상승 또는 하강시켜 실내에 다시 공급할 수 있도록 한다.The convection and radiant heating and
이와 동시에 상기 대류 및 복사 냉난방 모듈(140)은 상기 실내 공기와 열 교환된 히트펌프(110)에 의해 공급된 물의 온도가 세팅된 온도 이하가 되면 상기 실내 공기와 열 교환된 물을 건물 바닥으로 공급하지 않고 히트펌프(110)로 유입시키며, 상기 실내 공기와 열 교환된 히트펌프(110)에 의해 공급된 물의 온도가 세팅된 온도를 초과할 경우에만 상기 실내 공기와 열 교환된 물을 건물 바닥으로 공급하여 바닥 냉난방을 실시한 후 히트펌프(110)로 유입시킬 수 있도록 한다.At the same time, the convection and radiant heating and
예를 들면, 상기 대류 및 복사 냉난방 모듈(140)은 팬코일 유닛(141), 제2 냉온수 공급라인(142), 제2 냉온수 환수라인(143), 바이패스 라인(144) 및, 결로 방지유닛(145)을 포함할 수 있다.For example, the convection and radiant heating and
상기 팬코일 유닛(141)은 상기 히트펌프(110)에 의해 생산된 온수 또는 냉수를 공급받아 실내 공기와 열 교환시켜 실내 공기의 온도를 상승 또는 하강시켜 실내에 공급할 수 있도록 실내에 배치될 수 있다.The
상기 제2 냉온수 공급라인(142)은 상기 히트펌프(110)와 팬코일 유닛(141)을 서로 연결하여 상기 히트펌프(110)에 의해 생산된 온수 또는 냉수를 상기 팬코일 유닛(141)으로 공급함으로써 상기 팬코일 유닛(141)에 의해 흡입된 후 실내로 재 배출되는 실내 공기와 열 교환될 수 있도록 한다.The second cold / hot
상기 제2 냉온수 환수라인(143)은 상기 히트펌프(110)와 팬코일 유닛(141)을 서로 연결하여 상기 팬코일 유닛(141)을 통해 실내 공기와 열 교환된 온수 또는 냉수를 바닥을 통과시킨 후 상기 히트펌프(110)로 환수시켜 바닥 냉난방을 실시할 수 있도록 한다.The second cold / hot
상기 바이패스 라인(144)은 상기 제2 냉온수 환수라인(143)에 연결되어 상기 제2 냉온수 환수라인(143) 내의 물이 건물 바닥을 통과하지 않고 히트펌프(110)로 환수될 수 있도록 한다.The
상기 결로 방지유닛(145)은 상기 제2 냉온수 환수라인(143) 내의 물의 온도를 감지하여 상기 제2 냉온수 환수라인(143) 내의 물의 온도가 세팅된 온도 이하가 되면 상기 제2 냉온수 환수라인(143) 내의 물이 건물 바닥으로 공급되지 않고 바이패스 라인(144)을 통해 히트펌프(110)로 환수되도록 하며, 상기 제2 냉온수 환수라인(143) 내의 물의 온도가 세팅된 온도를 초과하게 되면 상기 제2 냉온수 환수라인(143) 내의 물을 상기 제2 냉온수 환수라인(143)을 통해 건물 바닥으로 공급하여 바닥 냉난방을 실시한 후 히트펌프(110)로 환수시킬 수 있도록 한다.The dew
예를 들면, 상기 결로 방지유닛(145)은 온도 감지센서(145a), 방향 절환밸브(145b) 및, 제어부(145c)를 포함할 수 있다.For example, the
상기 온도 감지센서(145a)는 상기 제2 냉온수 환수라인(143)을 통해 히트펌프(110) 측으로 환수되는 온수 또는 냉수의 온도를 감지할 수 있도록 상기 제2 냉온수 환수라인(143) 상에 설치될 수 있다.The
예를 들면, 상기 온도 감지센서(145a)는 상기 팬코일 유닛(141)과 방향 절환밸브(145b) 사이에 위치하도록 상기 제2 냉온수 환수라인(146) 상에 설치되어 상기 팬코일 유닛(141)을 통해 실내 공기와 열 교환된 후 상기 제2 냉온수 환수라인(143)을 통해 배출되는 온수 또는 냉수의 온도를 감지할 수 있도록 한다.For example, the
상기 방향 절환밸브(145b)는 상기 바이패스 라인(144)과 연결되도록 상기 제2 냉온수 환수라인(143) 상에 설치되어 상기 온도 감지센서(145a)에 의해 감지된 상기 제2 냉온수 환수라인(143) 내의 온수 또는 냉수의 온도에 따라서 제어부(145c)에 의해 제2 냉온수 환수라인(143) 내의 물이 바이패스 라인(144)을 통해 히트펌프(110)로 환수될 수 있도록 제어되거나, 상기 제2 냉온수 환수라인(143) 내의 물이 상기 제2 냉온수 환수라인(143)을 통해 건물 바닥으로 공급되어 바닥 냉난방을 실시한 후 히트펌프(110)로 환수될 수 있도록 제어부(145c)에 의해 제어될 수 있다.The
상기 제어부(145c)는 상기 온도 감지센서(145a) 및 방향 절환밸브(145b)와 연결될 수 있다.The
상기와 같은 제어부(145c)는 상기 온도 감지센서(145a)로부터 감지된 상기 제2 냉온수 환수라인(143) 내의 물의 온도를 전달 받아 기 세팅되어 있는 물의 온도와 비교하여 상기 제2 냉온수 환수라인(143) 내의 물의 온도가 세팅된 물의 온도 이하라고 판단되면 상기 제2 냉온수 환수라인(143) 내의 물이 바이패스 라인(144)을 통해 히트펌프(110)로 환수되도록 상기 방향 절환밸브(145b)를 절환시켜 실내 냉방 시 건물 바닥에 결로가 발생되는 것을 방지하고, 상기 제2 냉온수 환수라인(143) 내의 물의 온도가 세팅된 온도를 초과한다고 판단되면 상기 제2 냉온수 환수라인(143) 내의 물이 상기 제2 냉온수 환수라인(143)을 통해 건물 바닥으로 공급되어 바닥 냉난방을 실시한 후 히트펌프(110)로 유입되도록 상기 방향 절환밸브(145b)를 절환시킬 수 있도록 한다.The
이에 더하여, 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프를 이용한 복사 및 대류 냉난방 시스템(100)은 건물 실내에 배치되어 실내 온도, 습도, 이산화탄소량을 감지하여 상기 제어부(145c)에 전달할 수 있는 컨트롤 센서부(150)를 더 포함할 수 있다.In addition, the radiation and convection heating and
상기 컨트롤 센서부(150)에 의해 감지된 실내 온도, 습도, 이산화탄소량은 상기 제어부(145c)로 전달되며, 상기 제어부(145c)는 상기 컨트롤 센서부(150)에 의해 감지된 실내 온도, 습도, 이산화탄소량을 바탕으로 히트펌프(110), 환기모듈(120), 외기 온도 조절모듈(130), 대류 및 복사 냉난방 모듈(140)을 제어하여 실내 온도, 습도, 이산화탄소량을 기 세팅된 값과 일치하도록 자동으로 조절할 수 있도록 함으로써 재실자의 건강과 쾌적성을 높일 수 있도록 한다.The room temperature, humidity, and carbon dioxide amount sensed by the
도 2 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프를 이용한 복사 및 대류 냉난방 시스템의 작동과정과 작용 효과에 대하여 설명한다.With reference to Figures 2 to 3 will be described the operation and effect of the radiation and convection heating system using a heat pump according to an embodiment of the present invention.
먼저, 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프를 이용한 복사 및 대류 냉난방 시스템을 이용하여 환기와 동시에 난방을 하는 과정에 대하여 설명한다.First, with reference to Figure 2 will be described a process of heating at the same time ventilation and using a radiation and convection heating system using a heat pump according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프를 이용한 복사 및 대류 냉난방 시스템을 이용하여 실내 환기와 동시에 난방을 하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a process of heating at the same time as the indoor ventilation using a radiant and convection air-conditioning system using a heat pump according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프를 이용한 복사 및 대류 냉난방 시스템(100)을 이용하여 실내 환기를 하기 위해서는 환기모듈(120)의 내기 배출 팬(121a)과 외기 공급 팬(122a)이 작동되어 실내의 공기는 상기 내기 배출 팬(121a)에 의해 흡입되어 내기 배출라인(121)을 통해 환기유닛(123)을 거쳐 실외로 배출되고, 실외의 공기는 외기 공급 팬(122a)에 의해 흡입되어 외기 공급라인(122)을 통해 환기유닛(123)을 거쳐 실내로 유입된다.2, in order to perform indoor ventilation using the radiation and convection heating and
이때, 상기 외기 공급라인(122)을 통해 실외에서 실내로 유입되는 외기와 상기 내기 배출라인(121)을 통해 실내에서 실외로 배출되는 내기는 상기 환기유닛(123)을 통과하면서 열 교환됨으로써 실외에서 실내로 유입되는 외기는 상기 실내에서 실외로 배출되는 내기의 폐열에 의해 1차적으로 가열되어 온도가 상승되어 실내로 공급된다.At this time, the outdoor air introduced from the outdoor to the indoor through the outdoor
또한, 상기 외기 공급라인(122)을 통해 실외에서 실내로 유입되는 외기와 환기유닛(123)을 통해 1차적으로 열 교환된 내기는 폐 열원 공급라인(124)을 통해 히트펌프(110) 측으로 배기됨으로써 상기 히트펌프(110)가 상기 내기의 폐열을 열원으로 사용할 수 있도록 함으로써 히트펌프(110)의 효율을 향상시킬 수 있도록 한다.In addition, the bet that is primarily heat exchanged through the outdoor unit and the
즉, 상기 폐 열원 공급라인(124)은 겨울철 난방 시 외기의 온도 보다 높은 온도의 내기를 히트펌프(110)로 배기시킴으로써 환기 시 실내에서 실외로 배출되는 내기의 버려지는 폐열이 히트펌프(110)와 열 교환되도록 함으로써 상기 히트펌프(110)의 난방성능을 대폭 향상시킬 수 있도록 한다.That is, the waste heat
한편, 히트펌프(110)가 작동됨에 따라 히트펌프(110)와 열 교환되어 가열된 온수는 급수헤더(111)로 공급되고, 상기 급수헤더(111)로 공급된 온수의 일부는 제1 냉온수 공급라인(132)을 통해 코일박스(131) 측으로 공급되고, 나머지 일부는 제2 냉온수 공급라인(142)을 통해 팬코일 유닛(141) 측으로 공급된다.Meanwhile, as the
여기서, 상기 제1 냉온수 공급라인(132)을 통해 코일박스(131) 측으로 공급된 온수는 상기 환기유닛(123)을 통과하여 실내에서 실외로 배출되는 내기와 1차적으로 열 교환된 후 코일박스(131) 측으로 유입된 실외에서 실내로 유입되는 외기와 열 교환되어 상기 외기를 2차적으로 가열하여 온도를 상승시키게 된다.Here, the hot water supplied to the
한편, 상기 코일박스(131)를 통과하면서 제1 냉온수 공급라인(132)을 통해 코일박스(131) 측으로 공급된 온수와 열 교환되어 온도가 상승된 외기는 외기 공급 팬(122a)을 통해 실내로 공급됨으로써 실내 환기를 실시하게 된다.On the other hand, the outside air heat is exchanged with the hot water supplied to the
또한, 상기 외기 공급라인(142)을 통해 코일박스(131) 측으로 공급된 외기와 열 교환된 온수는 제1 냉온수 환수라인(133)과 환수헤더(112)를 순차적으로 거쳐 히트펌프(110) 측으로 유입되어 재 가열된 후 급수헤더(111)와 제1 냉온수 공급라인(132)을 통해 코일박스(131) 측으로 공급되어 외기와 열 교환된 후 제1 냉온수 환수라인(133)과 환수헤더(112)를 통해 히트펌프(110)로 재 유입되는 과정을 반복적으로 실행하게 된다.In addition, the hot water heat exchanged with the outside air supplied to the
한편, 상기 제2 냉온수 공급라인(142)을 통해 팬코일 유닛(141) 측으로 공급된 온수는 팬코일 유닛(141)에 의해 흡입된 후 실내로 재 배출되는 실내 공기와 열 교환되어 실내 공기를 가열시킨 후, 제2 냉온수 환수라인(143)과 환수헤더(112)를 순차적으로 거쳐 히트펌프(110) 측으로 유입되어 재 가열된 다음 급수헤더(111)와 제2 냉온수 공급라인(142)을 통해 팬코일 유닛(141) 측으로 공급되어 실내 공기와 열 교환된 후 제2 냉온수 환수라인(143)과 환수헤더(112)를 통해 히트펌프(110)로 재 유입되는 과정을 반복적으로 실행하게 된다.Meanwhile, the hot water supplied to the
이때, 상기 제2 냉온수 환수라인(143) 상에 설치되어 있는 온도 감지센서(145a)는 팬코일 유닛(141)을 통해 실내 공기와 열 교환된 후 제2 냉온수 환수라인(143)으로 유입되는 온수의 온도를 감지하게 하여 제어부(145c)로 전송을 하게 된다.In this case, the
한편, 상기 제어부(145c)는 상기 온도 감지센서(145a)에 의해 감지되어 전송된 제2 냉온수 환수라인(143) 내의 온수의 온도가 세팅된 온도를 초과하는지 세팅된 온도 이하인지를 판단하게 되며, 상기 제어부(145c)에 의해 제2 냉온수 환수라인(143) 내의 온수의 온도가 세팅된 온도를 초과한다고 판단되면 상기 제어부(145c)는 상기 팬코일 유닛(141)을 통해 실내 공기와 열 교환된 온수가 제2 냉온수 환수라인(143)을 통해 건물 바닥을 통과하여 바닥 난방을 실시한 후 환수헤더(112)를 통해 히트펌프(110)로 재 유입될 수 있도록 방향 절환 밸브(145b)를 제어하게 된다.On the other hand, the
즉, 상기 제어부(145c)에 의해 상기 온도 감지센서(145a)에 의해 감지되어 전송된 제2 냉온수 환수라인(143) 내의 온수의 온도가 노점온도를 초과한다고 판단되면 상기 제어부(145c)는 상기 팬코일 유닛(141)을 통해 실내 공기와 열 교환된 온수가 제2 냉온수 환수라인(143)을 통해 건물 바닥을 통과하여 바닥 난방을 실시한 후 환수헤더(112)를 통해 히트펌프(110)로 재 유입될 수 있도록 방향 절환 밸브(145b)를 제어하게 된다.That is, when it is determined that the temperature of the hot water in the second cold / hot
상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프를 이용한 복사 및 대류 냉난방 시스템(100)을 이용하여 환기와 동시에 난방을 실시할 경우에는, 히트펌프(110)에 의해 생산되어 제2 냉온수 공급라인(142)을 통해 팬코일 유닛(141)으로 공급되어 실내 공기와 열 교환된 후 제2 냉온수 환수라인(143)으로 유입되는 온수의 경우에는 항상 노점온도 이상을 유지하게 됨으로써, 상기 제어부(145c)는 팬코일 유닛(141)을 통해 실내 공기와 열 교환된 온수가 제2 냉온수 환수라인(143)을 통해 건물 바닥을 통과하여 바닥 난방을 실시한 후 환수헤더(112)를 통해 히트펌프(110)로 재 유입될 수 있도록 방향 절환 밸브(145b)를 제어하게 된다.As described above, when heating is performed simultaneously with ventilation using the radiant and convective heating and
다음으로, 도 3 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프를 이용한 복사 및 대류 냉난방 시스템을 이용하여 환기와 동시에 냉방을 실시하는 과정에 대하여 설명한다.Next, with reference to Figures 3 to 4 will be described a process of performing cooling and simultaneous cooling using a radiant and convection air-conditioning system using a heat pump according to an embodiment of the present invention.
도 3은 팬코일 유닛과 열교환된 냉수의 온도가 노점온도를 초과할 시 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프를 이용한 복사 및 대류 냉난방 시스템에 의한 실내 냉방이 이루어지는 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 팬코일 유닛과 열교환된 냉수의 온도가 노점온도 이하일 시 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프를 이용한 복사 및 대류 냉난방 시스템에 의한 실내 냉방이 이루어지는 과정을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining a process of cooling the room by the radiant and convection air-conditioning system using a heat pump according to an embodiment of the present invention when the temperature of the cold water heat exchanged with the fan coil unit exceeds the dew point temperature, 4 is a view for explaining a process of cooling the room by the radiant and convection air-conditioning system using a heat pump according to an embodiment of the present invention when the temperature of the cold water heat exchanged with the fan coil unit is below the dew point temperature.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프를 이용한 복사 및 대류 냉난방 시스템(100)을 이용하여 실내 환기를 하기 위해서는 환기모듈(120)의 내기 배출 팬(121a)과 외기 공급 팬(122a)이 작동되어 실내의 공기는 상기 내기 배출 팬(121a)에 의해 흡입되어 내기 배출라인(122)을 통해 환기유닛(123)을 거쳐 실외로 배출되고, 실외의 공기는 외기 공급 팬(122a)에 의해 흡입되어 외기 공급라인(122)을 통해 환기유닛(123)을 거쳐 실내로 유입된다.3, in order to perform indoor ventilation using the radiation and convection heating and
이때, 상기 외기 공급라인(122)을 통해 실외에서 실내로 유입되는 외기와 상기 내기 배출라인(121)을 통해 실내에서 실외로 배출되는 내기는 상기 환기유닛(123)을 통과하면서 열 교환됨으로써 실외에서 실내로 유입되는 외기는 상기 실내에서 실외로 배출되는 내기의 폐열에 의해 1차적으로 냉각되어 온도가 하강되어 실내로 공급된다.At this time, the outdoor air introduced from the outdoor to the indoor through the outdoor
또한, 상기 외기 공급라인(122)을 통해 실외에서 실내로 유입되는 외기와 환기유닛(123)을 통해 1차적으로 열 교환된 내기는 폐 열원 공급라인(124)을 통해 히트펌프(110) 측으로 배기됨으로써 상기 히트펌프(110)가 상기 내기의 폐열을 열원으로 사용할 수 있도록 함으로써 히트펌프(110)의 효율을 향상시킬 수 있도록 한다.In addition, the bet that is primarily heat exchanged through the outdoor unit and the
즉, 상기 폐 열원 공급라인(124)은 여름철에 냉방 시 외기의 온도 보다 낮은 온도의 내기를 히트펌프(110)로 배기시켜 히트펌프(110)와 열 교환되도록 함으로써 상기 히트펌프(110)의 냉방성능을 대폭 향상시킬 수 있도록 한다.That is, the waste heat
한편, 히트펌프(110)가 작동됨에 따라 히트펌프(110)와 열 교환되어 냉각된 냉수는 급수헤더(111)로 공급되고, 상기 급수헤더(111)로 공급된 냉수의 일부는 제1 냉온수 공급라인(132)을 통해 코일박스(131) 측으로 공급되고, 나머지 일부는 제2 냉온수 공급라인(142)을 통해 팬코일 유닛(141) 측으로 공급된다.Meanwhile, as the
여기서, 상기 제1 냉온수 공급라인(132)을 통해 코일박스(131) 측으로 공급된 냉수는 상기 환기유닛(123)을 통과하여 실내에서 실외로 배출되는 내기와 1차적으로 열 교환된 후 코일박스(131) 측으로 유입된 실외에서 실내로 유입되는 외기와 열 교환되어 상기 외기를 2차적으로 냉각하여 온도를 하강시키게 된다.Here, the cold water supplied to the
한편, 상기 코일박스(131)를 통과하면서 제1 냉온수 공급라인(132)을 통해 코일박스(131) 측으로 공급된 냉수와 열 교환되어 온도가 하강된 외기는 외기 공급 팬(122a)을 통해 실내로 공급됨으로써 실내 환기를 실시하게 된다.On the other hand, the outside air heat is exchanged with the cold water supplied to the
또한, 상기 외기 공급라인(122)을 통해 코일박스(131) 측으로 공급된 외기와 열 교환된 냉수는 제1 냉온수 환수라인(133)과 환수헤더(112)를 순차적으로 거쳐 히트펌프(110) 측으로 유입되어 재 가열된 후 급수헤더(111)와 제1 냉온수 공급라인(132)을 통해 코일박스(131) 측으로 공급되어 외기와 열 교환된 후 제1 냉온수 환수라인(133)과 환수헤더(112)를 통해 히트펌프(110)로 재 유입되는 과정을 반복적으로 실행하게 된다.In addition, the cold water heat exchanged with the outside air supplied to the
한편, 상기 제2 냉온수 공급라인(142)을 통해 팬코일 유닛(141) 측으로 공급된 냉수는 팬코일 유닛(141)에 의해 흡입된 후 실내로 재 배출되는 실내 공기와 열 교환되어 실내 공기를 냉각시킨 후, 제2 냉온수 환수라인(143)과 환수헤더(112)를 순차적으로 거쳐 히트펌프(110) 측으로 유입되어 재 냉각된 다음, 급수헤더(111)와 제2 냉온수 공급라인(142)을 통해 팬코일 유닛(141) 측으로 공급되어 실내 공기와 열 교환된 후 제2 냉온수 환수라인(143)과 환수헤더(112)를 통해 히트펌프(110)로 재 유입되는 과정을 반복적으로 실행하게 된다.Meanwhile, the cold water supplied to the
이때, 상기 제2 냉온수 환수라인(143) 상에 설치되어 있는 온도 감지센서(145a)는 팬코일 유닛(141)을 통해 실내 공기와 열 교환된 후 제2 냉온수 환수라인(143)으로 유입되는 냉수의 온도를 감지하게 하여 제어부(145c)로 전송을 하게 된다.At this time, the
한편, 상기 제어부(145c)는 상기 온도 감지센서(145a)에 의해 감지되어 전송된 제2 냉온수 환수라인(143) 내의 냉수의 온도가 세팅된 온도를 초과하는지 세팅된 온도 이하인지를 여부를 판단하게 되며, 상기 제어부(145c)에 의해 제2 냉온수 환수라인(143) 내의 냉수의 온도가 세팅된 온도를 초과한다고 판단되면 상기 제어부(145c)는 상기 팬코일 유닛(141)을 통해 실내 공기와 열 교환된 냉수가 제2 냉온수 환수라인(143)을 통해 건물 바닥을 통과하여 바닥 냉방을 실시한 후 환수헤더(112)를 통해 히트펌프(110)로 재 유입될 수 있도록 방향 절환 밸브(145b)를 제어하게 된다.Meanwhile, the
즉, 상기 제어부(145c)에 의해 상기 온도 감지센서(145a)에 의해 감지되어 전송된 제2 냉온수 환수라인(143) 내의 냉수의 온도가 노점온도를 초과한다고 판단되면 상기 제어부(145c)는 상기 팬코일 유닛(141)을 통해 실내 공기와 열 교환된 냉수가 제2 냉온수 환수라인(143)을 통해 건물 바닥을 통과하여 바닥 냉방을 실시한 후 환수헤더(112)를 통해 히트펌프(110)로 재 유입될 수 있도록 방향 절환 밸브(145b)를 제어하게 된다.That is, when it is determined that the temperature of the cold water in the second cold / hot
한편, 상기 제어부(145c)에 의해 상기 온도 감지센서(145a)에 의해 감지되어 전송된 제2 냉온수 환수라인(143) 내의 냉수의 온도가 세팅된 온도 이하, 즉 노점온도 이하라고 판단되면, 상기 제어부(145c)는 상기 팬코일 유닛(141)을 통해 실내 공기와 열 교환된 냉수가 제2 냉온수 환수라인(143)을 통해 건물 바닥을 통과하지 않도록 방향 절환 밸브(145b)를 절환시키게 된다.On the other hand, if it is determined that the temperature of the cold water in the second cold / hot
따라서, 상기 팬코일 유닛(141)을 통해 실내 공기와 열 교환된 후 제2 냉온수 환수라인(143)으로 유입된 노점온도 이하의 냉수는 제어부(145c)에 의해 방향 절환 밸브(145b)가 바이 패스라인(144)으로 연결되도록 절환됨에 따라 도 4에 도시된 바와 같이 바이 패스라인(144)을 통해 건물 바닥을 거치지 않고 환수헤더(112)로 유입된 후 히트펌프(110)로 공급된다.Therefore, the cold water below the dew point temperature introduced into the second cold / hot
이와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프를 이용한 복사 및 대류 냉난방 시스템(100)은 여름철 실내 냉방 시 히트펌프(110)와 열 교환되어 생산된 후 팬코일 유닛(141)으로 공급되어 실내 공기와 열 교환된 냉수의 온도가 결로가 발생될 수 있는 노점온도 이하라고 판단되면, 제어부(145c)에 의해 방향 절환 밸브가(145b) 바이패스 라인(144)으로 연결되도록 절환되어 제2 냉온수 환수라인(143) 내의 냉수가 건물의 바닥을 통과하지 않고 바이 패스라인(144)을 통해 히트펌프(110)로 유입되도록 함으로써 여름철 실내 냉방 시 바닥 냉방의 최대 문제점인 결로 현상을 방지할 수 있도록 함으로써 실내를 쾌적한 상태로 유지할 수 있도록 한다.As described above, the radiant and convective heating and
상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프를 이용한 복사 및 대류 냉난방 시스템(100)은 환기모듈(120)의 내기 배출라인(121)을 통해 실내 공기를 실외로 배출시킴과 동시에 외기 공급라인(122)을 통해 신선한 실외 공기를 실내로 공급하여 실내 환기를 시킴과 동시에, 히트펌프(110)를 작동시켜 생성된 온수 또는 냉수를 팬코일 유닛(141)으로 공급하여 실내 공기와 열 교환되도록 하여 실내 공기의 대류 냉난방을 실시함과 더불어, 상기 실내 공기와 열 교환된 후 팬코일 유닛(141)으로부터 배출되는 온수 또는 냉수를 제2 냉온수 환수라인(143)을 통해 건물 바닥을 통과시켜 건물 바닥의 복사 냉난방까지도 동시에 이루어질 수 있도록 한다.As described above, the radiation and convection heating and
이와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프를 이용한 복사 및 대류 냉난방 시스템(100)은 하나의 장치만으로 대류현상을 통해 실내 공기의 온도를 신속하게 조절함과 동시에, 건물 바닥의 복사 냉난방까지도 이루어지도록 함으로써 실내 냉난방을 위한 장치의 설치비용을 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 실내 공간 전체에 걸쳐 고른 온도 분포를 유지할 수 있도록 함으로써 재실자의 쾌적성을 대폭 향상시킬 수 있도록 한다.As described above, the radiation and convection heating and
또한, 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프를 이용한 복사 및 대류 냉난방 시스템(100)은 환기 시 실내로 유입되는 외기가 환기유닛(123)을 통해 실외로 배출되는 내기의 폐열과 열 교환되어 1차적으로 온도 조절되어 실내로 유입될 뿐만 아니라, 환기유닛(123)을 가동시킨 후 외부로 버려지는 내기를 히트펌프(110) 측으로 배기시켜 상기 히트펌프(110)가 버려지는 내기 폐열을 열원으로 사용할 수 있도록 함으로써 히트펌프(110)의 효율을 대폭 향상시킬 수 있으므로 전기에너지를 대폭 절약하여 보다 저렴한 비용으로 실내 환기 및 냉난방을 실시할 수 있도록 한다.In addition, the radiation and convection heating and
이에 더하여, 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프를 이용한 복사 및 대류 냉난방 시스템(100)은 여름철 냉방 시 히트펌프(110)에 의해 생산되어 제2 냉온수 공급라인(142)을 통해 팬코일 유닛(141)으로 공급되어 실내 공기와 열 교환된 후 제2 냉온수 환수라인(143)으로 배출되는 제2 냉온수 환수라인(143) 내의 냉수의 온도가 온도 감지센서(145a)에 의해 결로가 발생되지 않는 노점온도를 초과한다고 감지되면, 상기 제2 냉온수 환수라인(143)으로 배출된 냉수가 상기 제2 냉온수 환수라인(143)을 통해 건물 바닥을 통과하면서 바닥 복사 냉방을 실시한 후 히트펌프(110)로 유입될 수 있도록 한다.In addition, the radiation and convection cooling and
한편, 여름철 냉방 시 히트펌프(110)에 의해 생산되어 제2 냉온수 공급라인(142)을 통해 팬코일 유닛(141)으로 공급되어 실내 공기와 열 교환된 후 제2 냉온수 환수라인(143)으로 배출되는 제2 냉온수 환수라인(143) 내의 냉수의 온도가 온도 감지센서(145a)에 의해 결로가 발생될 수 있는 노점온도 이하라고 감지되면, 상기 제2 냉온수 환수라인(143)으로 배출된 냉수가 건물의 바닥을 거치지 않고 바이패스 라인(144)을 통해 히트펌프(110)로 유입될 수 있도록 제어부(145c)에 의해 방향 절환 밸브(145b)가 절환된다.On the other hand, during the summer cooling is produced by the
따라서, 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프를 이용한 복사 및 대류 냉난방 시스템(100)은 여름철 냉방 시에도 실내 공기와 실내 바닥과의 온도차에 의해 발생되는 결로 현상에 대한 우려 없이 실내 공기의 대류 냉방과 실내 바닥의 복사 냉방을 동시에 실시할 수 있도록 함으로써 재실자의 쾌적성을 한층 더 향상시킬 수 있도록 한다.Therefore, the radiant and convective heating and
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the detailed description of the present invention described above with reference to the preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art or those skilled in the art having ordinary skill in the art will be described in the claims to be described later It will be understood that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope of the present invention.
(110) : 히트펌프 (120) : 환기모듈
(130) : 외기 온도 조절모듈 (140) : 대류 및 복사 냉난방 모듈110: heat pump 120: ventilation module
(130): air temperature control module 140: convection and radiant heating and cooling module
Claims (6)
실내에서 실외로 배출되는 내기와 실외에서 실내로 공급되는 외기를 열 교환시켜 외부로 배출되는 내기의 폐열을 이용하여 실내로 공급되는 외기의 온도를 상승시키거나 하강시켜 실내로 공급함과 동시에 외기와 열 교환된 내기를 실외로 배기시키는 환기모듈;
상기 히트펌프 및 환기모듈과 연결되어 상기 히트펌프에 의해 생산된 온수 또는 냉수를 상기 환기모듈 측으로 공급하여 상기 환기모듈에 의해 1차적으로 온도가 상승 또는 하강된 실내로 공급되는 외기와 열 교환시켜 상기 외기의 온도를 2차적으로 상승 또는 하강시키는 외기 온도 조절모듈; 및
상기 히트펌프와 연결되어 상기 히트펌프에 의해 생산된 온수 또는 냉수와 실내 공기를 열 교환시켜 실내 공기의 온도를 상승 또는 하강시켜 실내에 다시 공급함과 동시에, 상기 실내 공기와 열 교환된 히트펌프에 의해 공급된 물의 온도가 세팅된 온도 이하가 되면 상기 실내 공기와 열 교환된 물을 바닥으로 공급하지 않고 히트펌프로 유입시키며, 상기 실내 공기와 열 교환된 히트펌프에 의해 공급된 물의 온도가 세팅된 온도를 초과할 경우에만 상기 실내 공기와 열 교환된 물을 바닥으로 공급하여 바닥 냉난방을 실시한 후 히트펌프로 유입시키는 대류 및 복사 냉난방 모듈을 포함하며,
상기 대류 및 복사 냉난방 모듈은,
상기 히트펌프에 의해 생산된 온수 또는 냉수를 공급받아 실내 공기와 열 교환시켜 실내 공기의 온도를 상승 또는 하강시켜 실내에 공급할 수 있도록 실내에 배치되는 팬코일 유닛;
상기 히트펌프와 팬코일 유닛을 서로 연결하여 상기 히트펌프에 의해 생산된 온수 또는 냉수를 상기 팬코일 유닛으로 공급하여 상기 팬코일 유닛에 의해 흡입된 후 실내로 재 배출되는 실내 공기와 열 교환될 수 있도록 하는 제2 냉온수 공급라인;
상기 팬코일 유닛을 통해 실내 공기와 열 교환된 온수 또는 냉수를 바닥을 통과시킨 후 상기 히트펌프로 환수시켜 바닥 냉난방을 실시할 수 있도록 하는 제2 냉온수 환수라인;
상기 제2 냉온수 환수라인 내의 물이 바닥을 통과하지 않고 히트펌프로 환수될 수 있도록 상기 제2 냉온수 환수라인에 연결되는 바이패스 라인; 및
상기 제2 냉온수 환수라인 내의 물의 온도를 감지하여 상기 제2 냉온수 환수라인 내의 물의 온도가 세팅된 온도 이하가 되면 상기 제2 냉온수 환수라인 내의 물이 바닥으로 공급되지 않고 바이패스 라인을 통해 히트펌프로 환수되도록 하여 바닥에 결로가 발생되는 것을 방지하며, 상기 제2 냉온수 환수라인 내의 물의 온도가 세팅된 온도를 초과하게 되면 상기 제2 냉온수 환수라인 내의 물을 상기 제2 냉온수 환수라인을 통해 바닥으로 공급하여 바닥 냉난방을 실시한 후 히트펌프로 환수시키는 결로 방지유닛을 포함하고,
상기 결로 방지유닛은,
상기 제2 냉온수 환수라인을 통해 히트펌프 측으로 환수되는 온수 또는 냉수의 온도를 감지할 수 있도록 상기 제2 냉온수 환수라인 상에 설치되는 온도 감지센서;
상기 바이패스 라인과 연결되도록 상기 제2 냉온수 라인 상에 설치되는 방향 절환밸브; 및
상기 온도 감지센서로부터 감지된 상기 제2 냉온수 환수라인 내의 물의 온도를 전달 받아 세팅된 물의 온도와 비교하여 제2 냉온수 환수라인 내의 물의 온도가 세팅된 온도 이하가 되면 상기 제2 냉온수 환수라인 내의 물이 바닥으로 공급되지 않고 바이패스 라인을 통해 히트펌프로 환수되도록 상기 방향 절환밸브를 절환시켜 바닥에 결로가 발생되는 것을 방지할 수 있도록 하고, 상기 제2 냉온수 환수라인 내의 물의 온도가 세팅된 온도를 초과하게 되면 상기 제2 냉온수 환수라인 내의 물이 제2 냉온수 환수라인을 통해 바닥으로 공급되어 바닥 냉난방을 실시한 후 히트펌프로 유입되도록 상기 방향 절환밸브를 절환시키는 제어부를 포함하는 히트펌프를 이용한 복사 및 대류 냉난방 시스템.A heat pump heat exchanged with a heat source to produce hot water by raising the temperature of the water or producing cold water by lowering the temperature of the water;
Heat-exchange the indoor and outdoor air and the outdoor air supplied from the outdoor to the indoor area by using the waste heat of the internal air discharged to the outside to increase or decrease the temperature of the external air supplied to the room and supply it to the room. Ventilation module for exhausting the exchanged bet outdoor;
It is connected to the heat pump and the ventilation module to supply hot or cold water produced by the heat pump to the ventilation module side by heat exchange with the outside air supplied to the room primarily the temperature is raised or lowered by the ventilation module An outside air temperature control module to raise or lower the temperature of the outside air secondarily; And
The heat pump is connected to the heat pump and heat exchanges the indoor air with hot or cold water produced by the heat pump to raise or lower the temperature of the indoor air and supply it back to the room. The heat pump exchanges heat with the indoor air. When the temperature of the supplied water is below the set temperature, the water heat-exchanged with the indoor air is introduced into the heat pump without being supplied to the floor, and the temperature of the water supplied by the heat pump heat-exchanged with the indoor air is set. Convection and radiant heating and heating module for supplying the water heat exchanged with the indoor air to the floor only after exceeding to perform the floor cooling and flow into the heat pump,
The convection and radiation heating and cooling module,
A fan coil unit disposed in a room to receive hot or cold water produced by the heat pump and to exchange heat with indoor air to raise or lower the temperature of the indoor air to supply the indoor air;
The heat pump and the fan coil unit may be connected to each other to supply hot or cold water produced by the heat pump to the fan coil unit to be heat exchanged with indoor air that is sucked by the fan coil unit and discharged back into the room. A second cold and hot water supply line to be provided;
A second cold / hot water return line for allowing hot / cold water, which is heat-exchanged with indoor air, through the fan coil unit to pass through the floor and then return to the heat pump to perform floor cooling and heating;
A bypass line connected to the second cold / hot water return line so that water in the second cold / hot water return line can be returned to the heat pump without passing through the bottom; And
When the temperature of the water in the second hot and cold water return line is sensed so that the temperature of the water in the second cold and hot water return line is lower than the set temperature, the water in the second hot and cold water return line is not supplied to the floor and is supplied to the heat pump through the bypass line. Condensation is prevented from occurring at the bottom of the water, and when the temperature of the water in the second cold / hot water return line exceeds a set temperature, the water in the second cold / hot water return line is supplied to the floor through the second cold / hot water return line. And a condensation prevention unit for returning the heat pump after performing floor heating and cooling.
The condensation prevention unit,
A temperature sensor installed on the second cold / hot water return line to detect a temperature of hot water or cold water returned to the heat pump through the second cold / hot water return line;
A direction switching valve installed on the second cold / hot water line so as to be connected to the bypass line; And
When the temperature of the water in the second hot and cold water return line is less than the set temperature compared to the temperature of the water set by receiving the temperature of the water in the second hot and cold water return line detected by the temperature sensor, the water in the second hot and cold water return line By switching the direction switching valve to return to the heat pump through the bypass line without being supplied to the floor to prevent condensation from occurring on the floor, the temperature of the water in the second cold and hot water return line exceeds the set temperature When the water in the second cold and hot water return line is supplied to the floor through the second cold and hot water return line to perform the bottom cooling and heating after the radiation and convection using a heat pump including a control unit for switching the direction switching valve to be introduced into the heat pump Air conditioning system.
상기 환기모듈은,
복수개의 내기 배출 팬이 마련되어 실내에서 실외로 내기를 배출시키는 내기 배출라인;
복수개의 외기 공급 팬이 마련되어 실외에서 실내로 외기를 공급하는 외기 공급라인; 및
상기 내기 배출라인 및 외기 공급라인과 연결되어 상기 내기 배출라인을 통해 실내에서 실외로 배출되는 내기와 상기 외기 공급라인을 통해 실외에서 실내로 공급되는 외기를 열 교환시켜 실외로 배출되는 내기의 폐열을 이용하여 실내로 공급되는 외기의 온도를 상승시키거나 하강시키는 환기 유닛을 포함하는 히트펌프를 이용한 복사 및 대류 냉난방 시스템.According to claim 1,
The ventilation module,
A bet discharge line provided with a plurality of bet discharge fans to discharge bets from indoors to outdoors;
An external air supply line provided with a plurality of external air supply fans to supply external air from the outdoor to the indoor; And
The waste heat of the bet discharged to the outside by exchanging heat between the bet discharged from the indoor to the outdoor through the bet discharge line and the outdoor air supplied from the outdoor to the indoor through the outside air supply line Radiation and convection heating and heating system using a heat pump comprising a ventilation unit for raising or lowering the temperature of the outside air supplied to the room by using.
상기 환기모듈은,
상기 외기와 열 교환된 내기를 상기 히트펌프가 열원으로 사용할 수 있도록 상기 환기유닛을 통해 외기와 열 교환된 내기를 상기 히트펌프 측으로 배기시켜 히트펌프의 성능을 향상시킬 수 있는 폐 열원 공급라인을 더 포함하는 히트펌프를 이용한 복사 및 대류 냉난방 시스템.The method of claim 2,
The ventilation module,
The waste heat source supply line which further improves the performance of the heat pump by exhausting the bet heat exchanged with the outside through the ventilation unit to the heat pump so that the heat pump is used as the heat source for the heat pump. Radiation and convection heating and heating system using a heat pump containing.
상기 외기 온도 조절모듈은,
상기 환기모듈의 외기 공급라인 상에 설치되어 실외로 배출되는 내기와 1차적으로 열 교환된 외기를 상기 히트펌프에 의해 생산된 온수 또는 냉수와 열 교환시켜 상기 외기의 온도를 2차적으로 상승 또는 하강시키는 코일박스;
상기 코일박스로 유입되는 외기와 상기 히트펌프에 의해 생산된 온수 또는 냉수가 상기 코일박스를 통과하면서 열 교환되도록 상기 코일박스와 히트펌프를 연결하여 상기 히트펌프에 의해 생산된 온수 또는 냉수를 상기 코일박스로 공급하는 제1 냉온수 공급라인; 및
상기 코일박스를 통해 외기와 열 교환된 온수 또는 냉수를 상기 히트펌프로 환수시키는 제1 냉온수 환수라인을 포함하는 히트펌프를 이용한 복사 및 대류 냉난방 시스템.According to claim 1,
The outside temperature control module,
It is installed on the outside air supply line of the ventilation module and heat exchanged with hot water or cold water produced by the heat pump primarily for heat exchanged with the bet discharged to the outside to increase or decrease the temperature of the outside air secondarily. Coil box for making;
Connect the coil box and the heat pump to exchange heat with the outside air flowing into the coil box and the hot water or cold water produced by the heat pump while passing through the coil box to supply the hot or cold water produced by the heat pump to the coil. A first cold and hot water supply line to supply a box; And
Radiation and convection heating and heating system using a heat pump comprising a first hot and cold water return line for returning the hot water or cold water heat exchanged to the outside through the coil box to the heat pump.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200108815A (en) * | 2018-03-20 | 2020-09-21 | 김기용 | Hybrid cooling system and method for preventing dew condensation |
CN114216215A (en) * | 2021-11-19 | 2022-03-22 | 珠海格力电器股份有限公司 | Anti-freezing control method and device for water system and related equipment |
KR102438699B1 (en) * | 2021-03-16 | 2022-08-31 | 신창군 | Hybrid type underfloor Air Distribution System with ceiling radiation panel and its control method |
CN115164282A (en) * | 2022-08-08 | 2022-10-11 | 西南科技大学 | Vacuum membrane dehumidification heating ventilation air-conditioning system and operation control method |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10253097A (en) * | 1997-03-12 | 1998-09-25 | Tetsuya Saigo | Body heat storage type radiation air conditioning, ventilating, hot water heating apparatus |
KR100901441B1 (en) * | 2008-11-13 | 2009-06-05 | 한국건설기술연구원 | Airconditioing circulation system |
KR101031701B1 (en) | 2009-05-28 | 2011-04-29 | 코오롱건설주식회사 | Cooling and heating system in housing using a radiation and convection |
KR20120026754A (en) * | 2010-09-10 | 2012-03-20 | 신석환 | Airconditioing circulation system |
KR20130038711A (en) * | 2011-10-10 | 2013-04-18 | 대림산업 주식회사 | Heating-cooling-ventilation system using panel wall and radiant heating-cooling method |
-
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10253097A (en) * | 1997-03-12 | 1998-09-25 | Tetsuya Saigo | Body heat storage type radiation air conditioning, ventilating, hot water heating apparatus |
KR100901441B1 (en) * | 2008-11-13 | 2009-06-05 | 한국건설기술연구원 | Airconditioing circulation system |
KR101031701B1 (en) | 2009-05-28 | 2011-04-29 | 코오롱건설주식회사 | Cooling and heating system in housing using a radiation and convection |
KR20120026754A (en) * | 2010-09-10 | 2012-03-20 | 신석환 | Airconditioing circulation system |
KR20130038711A (en) * | 2011-10-10 | 2013-04-18 | 대림산업 주식회사 | Heating-cooling-ventilation system using panel wall and radiant heating-cooling method |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200108815A (en) * | 2018-03-20 | 2020-09-21 | 김기용 | Hybrid cooling system and method for preventing dew condensation |
KR102327953B1 (en) | 2018-03-20 | 2021-11-17 | 김기용 | Hybrid cooling system and method for preventing dew condensation |
KR102438699B1 (en) * | 2021-03-16 | 2022-08-31 | 신창군 | Hybrid type underfloor Air Distribution System with ceiling radiation panel and its control method |
CN114216215A (en) * | 2021-11-19 | 2022-03-22 | 珠海格力电器股份有限公司 | Anti-freezing control method and device for water system and related equipment |
CN114216215B (en) * | 2021-11-19 | 2023-04-25 | 珠海格力电器股份有限公司 | Antifreezing control method and device for water system and related equipment |
CN115164282A (en) * | 2022-08-08 | 2022-10-11 | 西南科技大学 | Vacuum membrane dehumidification heating ventilation air-conditioning system and operation control method |
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