KR102158442B1 - System for hybrid radiational cooling and Method for operating the same - Google Patents

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KR102158442B1
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안종권
김은오
김기호
주상욱
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대성히트에너시스 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a hybrid radiant cooling system and an operation method thereof. More specifically, the hybrid radiant cooling system includes: a heat storage tank where coolant is stored; a heat pump that supplies and circulates the coolant in the heat storage tank and maintains the temperature of the coolant in the heat storage tank within a set temperature range; a fan coil unit that is provided on one side of a cooling target space to perform convective cooling; a fan coil unit supply pipe for supplying the cooling water in the heat storage tank to the fan coil unit, and a fan coil unit return pipe for circulating the return water heat exchanged from the fan coil unit to the heat storage tank; a radiant cooling circulation pipe installed on one side of the cooling target space and performing radiant cooling according to the movement of the cooling water; a radiant cooling supply pipe for supplying the cooling water in the heat storage tank to the radiant cooling circulation pipe, and a radiant cooing return pipe for circulating the return water heat exchanged in the radiant cooling circulation pipe to the heat storage tank; a bypass pipe branched from one side of the radiant cooling return pipe and connected to the radiant cooling supply pipe; and a three-way valve provided between the bypass pipe and the radiant cooling supply pipe to mix part of the return water of the radiant cooling return pipe with the radiant cooling supply pipe.

Description

하이브리드 복사냉각시스템 및 그 작동방법{System for hybrid radiational cooling and Method for operating the same}Hybrid radiational cooling and method for operating the same

본 발명은 하이브리드 복사냉각시스템 및 그 작동방법에 대한 것이다. The present invention relates to a hybrid radiant cooling system and a method of operation thereof.

최근 산업과 생활수준의 상승으로 모두의 관심과 요구는 점차 생활의 질적 향상을 추구하는 쪽으로 나아가고 있다. 금전적인 경제성만을 강조하는 것이 아니라 금액으로 환산할 수 없는 건강을 지키고 생활의 질을 향상시키기 위해서 보다 더 안락하고 쾌적한 시스템을 갈망하는 경우가 많다. 복사냉방은 일반적인 대류냉방과 달리 찬바람으로 인한 불쾌감이 없어 대기업에서도 복사냉방을 표방하여 개발한 무풍냉방 에어컨을 판매하고 있다.With the recent rise in industry and living standards, everyone's interests and demands are gradually moving toward improving the quality of life. In order not only to emphasize financial economics, but also to protect health that cannot be converted into money and to improve the quality of life, many people yearn for a more comfortable and comfortable system. Unlike general convective cooling, radiant cooling has no discomfort caused by cold winds, so large corporations also sell airless air conditioners developed by advocating radiant cooling.

복사냉난방이야말로 상술한 추세와 요구에 부응할 수 있는 에너지공급방식으로서, 단순한 경제성 비교를 떠나 인체에 가장 이상적인 에너지공급시스템으로 인정받고 있으며, 전세계적으로 확산 보급되고 있다.Radiant heating and cooling is an energy supply method that can meet the above-described trends and demands, and is recognized as the most ideal energy supply system for the human body without a simple economical comparison, and is widely spread around the world.

이와 같은 이유로 복사난방을 사용하는 한국에서는 복사난방 설비를 그대로 활용하여 습식복사냉방을 수행할 수 있는 큰 이점이 있어 여러 기관에서 개발과 연구를 하고 있다. 그러나 복사냉방을 실제로 일반 가정에 적용하기 위해서는 해결해야 할 여러 가지 문제점들이 있다.For this reason, in Korea, which uses radiant heating, there is a great advantage that it can perform wet radiant cooling by using the radiant heating equipment as it is, and various institutions are developing and researching it. However, there are several problems to be solved in order to actually apply radiant cooling to general homes.

첫째, 공급단위열량이 부족한 문제가 있다. 좀더 자세하게, 천장과 바닥에 모두 복사냉방시설을 하고 냉수를 공급하여도 단위면적당 공급할 수 있는 최대 냉방부하가 부족하기 때문에 복사냉방만으로는 소요부하를 감당하기 어렵다.First, there is a problem of insufficient supply unit calories. In more detail, even if both the ceiling and the floor are equipped with radiant cooling facilities and cold water is supplied, the maximum cooling load that can be supplied per unit area is insufficient, so it is difficult to handle the required load by radiant cooling alone.

둘째, 부하반응시간이 지연되는 문제가 있다. 좀 더 자세하게, 복사냉방은 급냉 가동에 의해 시원한 바람을 공급하는 대류냉방과 달리 천장 또는 바닥이 축냉이 된 후 공기가 복사에 의해 시원해지기 때문에 냉방이 되는데 비교적 시간이 오래걸린다.Second, there is a problem that the load response time is delayed. In more detail, radiant cooling takes a relatively long time to cool because the air is cooled by radiation after the ceiling or floor is cooled, unlike convection cooling that supplies cool air by rapid cooling operation.

셋째, 천장 또는 바닥에서 결로가 발생되는 문제가 있다. 좀더 자세하게, 복사냉방을 하는데 있어서 결로는 가장 큰 문제점이라고 할 수 있다. 특히, 한국은 고온다습한 여름 날씨로 천장 또는 바닥에서 냉각수를 순환시킬 경우, 표면에 결로가 발생되는 문제는 피할 수 없다. 특히, 첫째 또는 둘째 문제를 해결하기 위해서 10도 미만의 낮은 온도의 냉각수를 순환시킬 경우, 결로 문제를 해소하기 아주 어려우며, 15도 정도의 냉각수를 순환시킬 경우에도, 결로 문제는 여전히 발생하므로, 현재 복사냉방 시스템을 구축하기 위해서는 환기장치와 제습장치를 꼭 설치하여야 한다. 그러나 일반 주택 또는 아파트에 복사냉방을 하기 위해 여러 가지 센서와 환기장치 및 제습장치를 설치하는데 있어서, 설비 공간이 부족하고 설치 공간이 있다고 하여도 높은 설비비용으로 인해 일반 주택에 적용하기는 어려운 실정이다.Third, there is a problem that condensation occurs on the ceiling or the floor. In more detail, condensation can be said to be the biggest problem in radiant cooling. In particular, in Korea, when the cooling water is circulated from the ceiling or the floor due to the hot and humid summer weather, the problem of condensation on the surface is inevitable. In particular, in the case of circulating coolant with a low temperature of less than 10 degrees to solve the first or second problem, it is very difficult to solve the condensation problem, and even if the coolant is circulated at about 15 degrees, the condensation problem still occurs. Ventilation and dehumidification devices must be installed in order to build a radiant cooling system. However, in installing various sensors, ventilation devices, and dehumidifying devices for radiant cooling in ordinary houses or apartments, it is difficult to apply them to ordinary houses due to high facility costs even if there is insufficient space and installation space. .

도 1a는 종래 복사 냉각시스템(1)의 구성도를 도시한 것이고, 도 1b는 종래 복사 냉각시스템(1)의 제어기(60)의 신호흐름을 나타낸 블록도를 도시한 것이다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 종래 복사 냉각시스템(1)은 칠러(2)와, 축열조(10), 제1순환사이클(3), 제2순환사이클(4), 분배기(5), 복사냉각순환관(6) 등을 포함하여 구성됨을 알 수 있다. 1A is a block diagram showing a configuration diagram of a conventional radiant cooling system 1, and FIG. 1B is a block diagram showing a signal flow of a controller 60 of a conventional radiant cooling system 1. As shown in Fig. 1A, the conventional radiant cooling system 1 includes a chiller 2, a heat storage tank 10, a first circulation cycle 3, a second circulation cycle 4, a distributor 5, and radiant cooling. It can be seen that it is configured including a circulation pipe 6 and the like.

축열조(10)와 칠러(2) 사이에 물은 제1순환사이클(3)에 의해 순환되며, 칠러(2)에 의해 물이 냉각되어 축열조(10) 내의 냉각수의 온도는 22 ~ 25℃가 유지되게 된다. 앞서 언급한 바와 같이, 결로현상 때문에 축열조(10)의 온도를 낮게 관리할 수 없다(통상 22 ~ 25℃를 유지하여 외기온도 및 습도에 따라 차이가 날 수 있음.). The water between the heat storage tank 10 and the chiller 2 is circulated by the first circulation cycle 3, and the water is cooled by the chiller 2 so that the temperature of the cooling water in the heat storage tank 10 is maintained at 22 ~ 25℃. It will be. As mentioned above, due to the condensation phenomenon, the temperature of the heat storage tank 10 cannot be kept low (normally, it is maintained at 22 to 25°C, which may vary depending on the outside temperature and humidity).

그리고 제2순환사이클(4)을 통해 축열조(10)의 냉각수는 분배기(5)를 거쳐 복사냉각 순환관(6)을 통해 냉방 공간의 벽, 바닥, 천장 등을 순환하며 복사 냉각 을 한 후 리턴수는 다시 분배기(5)를 거쳐 제2순환사이클(4)을 통해 축열조(10)로 순환되게 된다. And through the second circulation cycle (4), the cooling water from the heat storage tank (10) passes through the distributor (5) and circulates through the walls, floor, and ceiling of the cooling space through the radiant cooling circulation pipe (6), and returns after radiative cooling. The water is circulated to the heat storage tank 10 through the second circulation cycle 4 through the distributor 5 again.

이러한 복사 냉각시 낮은 온도로 축열조 내의 냉각수를 유지할 수 없어 시간이 오래 걸리며 고객 만족도가 떨어지게 되는 단점을 가지고 있다. During such radiative cooling, the cooling water in the heat storage tank cannot be maintained at a low temperature, so it takes a long time and the customer satisfaction is degraded.

대한민국 공개특허 10-2014-0088348Republic of Korea Patent Publication 10-2014-0088348 대한민국 공개특허 10-2010-0062375Republic of Korea Patent Publication 10-2010-0062375 대한민국 등록실용신안 20-0439886Republic of Korea Utility Model Registration 20-0439886 대한민국 등록특허 10-2056885Korean Patent Registration 10-2056885

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 실시예에 따르면, 히트펌프를 이용하여 축열조 내의 물을 냉각하고 하나의 축열조를 이용하여 팬코일유닛(FCU)과 바닥 냉방(복사 냉방)을 한번에 사용 가능하여 빠른 냉방이 가능한, 하이브리드 복사냉각시스템 및 그 작동방법을 제공하는데 그 목적이 있다. Therefore, the present invention was conceived to solve the conventional problems as described above, and according to an embodiment of the present invention, water in the heat storage tank is cooled using a heat pump, and a fan coil unit (FCU) and a single heat storage tank are used. It is an object of the present invention to provide a hybrid radiant cooling system and a method of operation thereof, which enables rapid cooling by using floor cooling (radiation cooling) at a time.

본 발명의 실시예에 따르면, 복사 냉방시 삼방밸브를 통해 노점 온도 제어를 하여 바닥에 결로가 생기지 않고 쾌적한 바닥 냉방 환경을 제공하여 결로로 인한 건물 균열, 건물 수명감소 문제를 해결할 수 있는 하이브리드 복사냉각시스템 및 그 작동방법을 제공하는데 그 목적이 있다. According to an embodiment of the present invention, a hybrid radiant cooling system capable of solving the problem of building cracks due to condensation and reduction of building life by providing a pleasant floor cooling environment without condensation on the floor by controlling the dew point temperature through a three-way valve during radiant cooling. Its purpose is to provide a system and a method of operation thereof.

그리고 본 발명의 실시예에 따르면, 삼방밸브를 통해 기존의 복사 냉각시스템과 달리 축열조의 온도를 더 낮게(예를 들어 5 ~ 10℃) 또는 사용자 설정온도에 맞게 관리할 수 있는 하이브리드 복사냉각시스템 및 그 작동방법을 제공하는데 그 목적이 있다. And according to an embodiment of the present invention, unlike a conventional radiant cooling system through a three-way valve, a hybrid radiant cooling system capable of managing the temperature of the heat storage tank to a lower temperature (for example, 5 ~ 10 ℃) or according to a user set temperature, and Its purpose is to provide a method of operation.

그리고 본 발명의 실시예에 따르면, 삼방밸브를 통해, 팬코일 유닛 냉방을 위한 냉각수는 축열조 온도를 예를 들어 5 ~ 10℃로 하여 이용하고, 복사 냉각시 열교환한 리턴수와 축열조 내의 냉각수를 노점온도에 맞게 믹싱하여 복사 냉각을 위한 순환수 온도(예를 들어, 22 ~ 25℃)를 조절하여 복사냉각과, 팬코일유닛 냉방을 효율적으로 결로 현상을 발생시키지 않으면서도 빠른 냉방이 가능한, 하이브리드 복사냉각시스템 및 그 작동방법을 제공하는데 그 목적이 있다. And according to an embodiment of the present invention, through a three-way valve, the cooling water for cooling the fan coil unit is used at a temperature of the heat storage tank, for example, 5 to 10°C, and the return water exchanged during radiant cooling and the cooling water in the heat storage tank are dew point. Hybrid radiation that allows rapid cooling without generating condensation efficiently by mixing according to the temperature and controlling the circulating water temperature (for example, 22 ~ 25℃) for radiant cooling, and cooling the fan coil unit efficiently. Its purpose is to provide a cooling system and a method of operation thereof.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Meanwhile, the technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems that are not mentioned are clearly to those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs from the following description. It will be understandable.

본 발명의 제1목적은, 복사냉각시스템에 있어서, 냉각수가 저장되는 축열조; 상기 축열조 내의 냉각수가 공급, 순환되며 상기 축열조 내의 냉각수 온도를 설정된 온도 범위로 유지시키는 히트펌프; 냉방대상공간 일측에 구비되어 대류냉방을 수행하는 팬코일 유닛; 상기 축열조 내의 냉각수를 팬코일 유닛으로 공급하는 팬코일유닛용 공급관과, 상기 팬코일 유닛에서 열교환된 리턴수를 상기 축열조로 순환시키는 팬코일유닛 리턴관; 상기 냉방대상공간 일면에 설치되어 상기 냉각수의 이동에 따른 복사 냉각을 수행하는 복사냉각순환관; 상기 축열조 내의 냉각수를 복사냉각순환관으로 공급하는 복사냉각용 공급관과, 상기 복사냉각순환관에서 열교환된 리턴수를 상기 축열조로 순환시키는 복사냉각 리턴관; 상기 복사냉각 리턴관 일측에서 분기되어 상기 복사냉각용 공급관과 연결되는 바이패스관; 및 상기 바이패스관과 상기 복사냉각용 공급관 사이에 구비되어 상기 복사냉각 리턴관의 리턴수 일부를 상기 복사냉각용 공급관에 믹싱하기 위한 삼방밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 복사냉각시스템으로서 달성될 수 있다. A first object of the present invention is a radiation cooling system, comprising: a heat storage tank for storing cooling water; A heat pump for supplying and circulating cooling water in the heat storage tank and maintaining a temperature of the cooling water in the heat storage tank within a set temperature range; A fan coil unit provided on one side of the cooling target space to perform convective cooling; A fan coil unit supply pipe for supplying the cooling water in the heat storage tank to the fan coil unit, and a fan coil unit return pipe for circulating the return water exchanged from the fan coil unit to the heat storage tank; A radiant cooling circulation pipe installed on one surface of the cooling target space to perform radiant cooling according to the movement of the cooling water; A radiant cooling supply pipe for supplying the cooling water in the heat storage tank to a radiant cooling circulation pipe, and a radiant cooling return pipe for circulating the returned water heat exchanged in the radiant cooling circulation pipe to the heat storage tank; A bypass pipe branched from one side of the radiation cooling return pipe and connected to the radiation cooling supply pipe; And a three-way valve provided between the bypass pipe and the radiant cooling supply pipe to mix a part of the return number of the radiant cooling return pipe with the radiant cooling supply pipe; achieved as a hybrid radiant cooling system comprising: Can be.

그리고 상기 냉방대상공간 내의 온도를 측정하는 온도계와, 상기 냉방대상공간 내의 습도를 측정하는 습도계와, 상기 축열조 내의 냉각수 온도를 측정하는 제1온도센서와, 상기 축열조 내의 냉각수가 설정된 온도범위가 되도록 상기 히트펌프를 제어하는 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. And a thermometer for measuring the temperature in the cooling target space, a hygrometer for measuring the humidity in the cooling target space, a first temperature sensor for measuring the temperature of the cooling water in the heat storage tank, and the cooling water in the heat storage tank so that the set temperature range. It may be characterized in that it further comprises a controller for controlling the heat pump.

또한 상기 복사냉각순환관이 설치된 표면의 온도를 측정하는 제2온도센서와, 상기 복사냉각 리턴관 내의 리턴수의 온도를 측정하는 제3온도센서를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, a second temperature sensor for measuring the temperature of the surface on which the radiant cooling circulation pipe is installed, and a third temperature sensor for measuring the temperature of the return water in the radiant cooling return pipe may be further included.

그리고 상기 제어기는, 상기 온도계, 상기 습도계, 상기 제1온도센서와, 상기 제2온도센서와, 상기 제3온도센서에서 측정된 값을 기반으로, 상기 복사냉각순환관을 유동하는 냉각수가 물의 노점온도에 부합되도록 상기 삼방밸브의 개도를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다. And the controller, based on the values measured by the thermometer, the hygrometer, the first temperature sensor, the second temperature sensor, and the third temperature sensor, the cooling water flowing through the radiant cooling circulation pipe is a dew point of water. It may be characterized in that the opening degree of the three-way valve is adjusted to meet the temperature.

또한 상기 축열조의 하부측 냉각수를 상기 히트펌프 측으로 유입시키는 제1유입관과, 상기 축열조의 상부측 냉각수를 상기 히트펌프 측으로 유입시키는 제2유입관과, 상기 제1유입관과 상기 제2유입관이 합류되는 유입관과, 상기 유입관 일측에 구비되는 제1펌프와, 히트펌프에 의해 냉각된 냉각수를 상기 축열조로 공급하는 연결관을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, a first inlet pipe for introducing the coolant at the lower side of the heat storage tank to the heat pump side, a second inlet pipe for introducing the coolant at the upper side of the heat storage tank to the heat pump side, and the first inlet pipe and the second inlet pipe It may be characterized in that it comprises the inlet pipe to be joined, a first pump provided on one side of the inlet pipe, and a connection pipe for supplying the cooling water cooled by the heat pump to the heat storage tank.

그리고 상기 팬코일유닛용 공급관 일측에 구비되는 제2펌프와, 상기 복사냉각용 공급관 일측에 구비되는 제3펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. And it may be characterized in that it further comprises a second pump provided on one side of the supply pipe for the fan coil unit, and a third pump provided on one side of the supply pipe for radiant cooling.

또한 상기 제어기는 상기 제1펌프를 제어하여 상기 축열조와 상기 히트펌프 사이의 순환 유량을 조절하며, 상기 제2펌프를 제어하여 상기 팬코일유닛으로 공급되는 냉각수의 순환유량을 조절하고, 상기 제3펌프를 제어하여 상기 복사냉각 순환관으로 공급되는 냉각수의 순환유량을 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the controller controls the first pump to adjust the circulation flow rate between the heat storage tank and the heat pump, and controls the second pump to control the circulation flow rate of cooling water supplied to the fan coil unit, and the third It may be characterized in that by controlling the pump to control the circulation flow rate of the cooling water supplied to the radiant cooling circulation pipe.

본 발명의 제2목적은 복사냉각시스템의 작동방법에 있어서, 히트펌프를 통해 축열조 내의 냉각수를 설정된 온도범위로 유지하는 제1단계; 상기 축열조 내의 냉각수가 공급관을 통해 배출되어, 팬코일유닛용 공급관과, 복사냉각용 공급관으로 분기되는 제2단계; 복사냉각 리턴관 일측에 분기된 바이패스관을 통해 리턴수 일부가 삼방밸브에 의해 상기 복사냉각용 공급관으로 믹싱되어 복사 냉각용 순환수의 온도가 조절되는 제3단계; 팬코일 유닛을 통한 대류 냉방과, 복사냉각순환관을 통한 냉방이 진행되는 제4단계; 및 팬코일 유닛에서 열교환된 팬코일 유닛의 리턴수가 축열조로 순환되고, 복사냉각순환관을 통해 열교환된 리턴수 일부가 바이패스관을 통해 분기되고, 나머지 리턴수가 상기 축열조로 순환되는 제5단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 복사냉각시스템의 작동방법으로서 달성될 수 있다. A second object of the present invention is a method of operating a radiant cooling system, comprising: a first step of maintaining cooling water in a heat storage tank in a set temperature range through a heat pump; A second step of discharging the cooling water in the heat storage tank through a supply pipe and branching into a supply pipe for a fan coil unit and a supply pipe for radiant cooling; A third step in which a part of the return water is mixed into the radiant cooling supply pipe by a three-way valve through a bypass pipe branched at one side of the radiant cooling return pipe to adjust the temperature of the radiant cooling circulating water; A fourth step of performing convective cooling through a fan coil unit and cooling through a radiant cooling circulation pipe; And a fifth step in which the returned water of the fan coil unit heat-exchanged in the fan coil unit is circulated to the heat storage tank, some of the returned water heat exchanged through the radiant cooling circulation pipe is branched through the bypass pipe, and the remaining returned water is circulated to the heat storage tank. It can be achieved as a method of operating a hybrid radiant cooling system comprising a.

그리고 상기 냉방대상공간 내의 온도를 측정하는 온도계와, 상기 냉방대상공간 내의 습도를 측정하는 습도계와, 상기 축열조 내의 냉각수 온도를 측정하는 제1온도센서를 포함하고, 상기 제1단계에서, 제어기는 상기 제1온도센서에서 측정된 값을 기반으로 축열조 내의 냉각수가 설정된 온도범위가 되도록 상기 히트펌프를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다. And a thermometer for measuring a temperature in the cooling target space, a hygrometer for measuring humidity in the cooling target space, and a first temperature sensor for measuring a temperature of the cooling water in the heat storage tank, and in the first step, the controller Based on the value measured by the first temperature sensor, the heat pump may be controlled so that the coolant in the heat storage tank is within a set temperature range.

또한 냉방대상공간 내의 온도를 측정하는 온도계와, 상기 냉방대상공간 내의 습도를 측정하는 습도계와, 상기 복사냉각순환관이 설치된 표면의 온도를 측정하는 제2온도센서와, 상기 복사냉각 리턴관 내의 리턴수의 온도를 측정하는 제3온도센서를 포함하고, 상기 제3단계에서, 제어기는 상기 온도계, 상기 습도계, 상기 제1온도센서와, 상기 제2온도센서와, 상기 제3온도센서에서 측정된 값을 기반으로, 상기 복사냉각순환관을 유동하는 냉각수가 물의 노점온도에 부합되도록 상기 삼방밸브의 개도를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, a thermometer for measuring the temperature in the target space for cooling, a hygrometer for measuring the humidity in the target space for cooling, a second temperature sensor for measuring the temperature of the surface on which the radiant cooling circulation pipe is installed, and a return in the radiant cooling return pipe And a third temperature sensor that measures the temperature of the water, and in the third step, the controller includes the thermometer, the hygrometer, the first temperature sensor, the second temperature sensor, and the third temperature sensor. Based on the value, the opening degree of the three-way valve may be adjusted so that the cooling water flowing through the radiant cooling circulation pipe matches the dew point temperature of water.

그리고 상기 팬코일유닛용 공급관 일측에 구비되는 제2펌프와, 상기 복사냉각용 공급관 일측에 구비되는 제3펌프를 포함하고, 상기 제어기는 상기 제2펌프와 상기 제3펌프의 구동을 제어하여, 상기 팬코일유닛에 의한 대류 냉방과, 상기 복사냉각순환관에 의한 냉방을 동시 또는 택일적으로 진행하도록 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다. And a second pump provided on one side of the supply pipe for the fan coil unit, and a third pump provided on one side of the supply pipe for radiant cooling, wherein the controller controls driving of the second pump and the third pump, Convective cooling by the fan coil unit and cooling by the radiant cooling circulation pipe may be controlled to proceed simultaneously or alternatively.

또한 상기 제어기는 상기 제2펌프를 제어하여 상기 팬코일유닛으로 공급되는 냉각수의 순환유량을 조절하고, 상기 제3펌프를 제어하여 상기 복사냉각 순환관으로 공급되는 냉각수의 순환유량을 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the controller controls the second pump to adjust the circulation flow rate of the cooling water supplied to the fan coil unit, and controls the third pump to control the circulation flow rate of the cooling water supplied to the radiant cooling circulation pipe. You can do it.

본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 복사냉각시스템 및 그 작동방법에 따르면, 히트펌프를 이용하여 축열조 내의 물을 냉각하고 하나의 축열조를 이용하여 팬코일유닛(FCU)과 바닥 냉방(복사 냉방)을 한번에 사용 가능하여 빠른 냉방이 가능한 효과를 갖는다. According to the hybrid radiant cooling system and its operation method according to an embodiment of the present invention, water in a heat storage tank is cooled using a heat pump, and a fan coil unit (FCU) and floor cooling (radiative cooling) are performed at a time using a single heat storage tank. As it can be used, it has the effect of quick cooling.

본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 복사냉각시스템 및 그 작동방법에 따르면, 복사 냉방시 삼방밸브를 통해 노점 온도 제어를 하여 바닥에 결로가 생기지 않고 쾌적한 바닥 냉방 환경을 제공하여 결로로 인한 건물 균열, 건물 수명감소 문제를 해결할 수 있는 효과를 갖는다. According to the hybrid radiant cooling system and its operation method according to an embodiment of the present invention, the dew point temperature is controlled through a three-way valve during radiant cooling to provide a comfortable floor cooling environment without condensation on the floor, resulting in building cracks due to condensation, building It has the effect of solving the problem of shortening life.

그리고 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 복사냉각시스템 및 그 작동방법에 따르면, 삼방밸브를 통해 기존의 복사 냉각시스템과 달리 축열조의 온도를 더 낮게(예를 들어 5 ~ 10℃) 또는 사용자 설정온도에 맞게 관리할 수 있는 효과를 갖는다. And according to the hybrid radiant cooling system and its operation method according to an embodiment of the present invention, unlike the conventional radiant cooling system through a three-way valve, the temperature of the heat storage tank is lowered (for example, 5 ~ 10 ℃) or the user set temperature. It has an effect that can be managed accordingly.

그리고 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 복사냉각시스템 및 그 작동방법에 따르면, 삼방밸브를 통해, 팬코일 유닛 냉방을 위한 냉각수는 축열조 온도를 예를 들어 5 ~ 10℃로 하여 이용하고, 복사 냉각시 열교환한 리턴수와 축열조 내의 냉각수를 노점온도에 맞게 믹싱하여 복사 냉각을 위한 순환수 온도(예를 들어, 22 ~ 25℃)를 조절하여 복사냉각과, 팬코일유닛 냉방을 효율적으로 결로 현상을 발생시키지 않으면서도 빠른 냉방이 가능한 효과를 갖는다. And according to the hybrid radiant cooling system and its operation method according to an embodiment of the present invention, through a three-way valve, the cooling water for cooling the fan coil unit is used at a heat storage tank temperature of, for example, 5 to 10°C, and during radiative cooling Condensation occurs efficiently for radiant cooling and fan coil unit cooling by mixing the heat exchanged return water and the cooling water in the heat storage tank according to the dew point temperature to control the circulating water temperature (for example, 22 ~ 25℃) for radiant cooling. It has the effect of allowing quick cooling without causing it.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.On the other hand, the effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the following description. I will be able to.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1a는 종래 복사 냉각시스템의 구성도,
도 1b는 종래 복사 냉각시스템의 제어기의 신호흐름을 나타낸 블록도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 복사냉각시스템의 구성도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 복사냉각시스템의 제어기 신호흐름을 나타낸 블록도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 복사냉각시스템의 작동방법의 흐름도를 도시한 것이다. The following drawings attached to the present specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical idea of the present invention together with the detailed description of the present invention, so the present invention is limited to the matters described in such drawings. And should not be interpreted.
1A is a configuration diagram of a conventional radiant cooling system,
1B is a block diagram showing a signal flow of a controller of a conventional radiant cooling system.
2 is a block diagram of a hybrid radiant cooling system according to an embodiment of the present invention;
3 is a block diagram showing a controller signal flow of a hybrid radiant cooling system according to an embodiment of the present invention;
4 is a flowchart illustrating a method of operating a hybrid radiant cooling system according to an embodiment of the present invention.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.The above objects, other objects, features, and advantages of the present invention will be easily understood through the following preferred embodiments related to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed contents may be thorough and complete, and the spirit of the present invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.In the present specification, when a component is referred to as being on another component, it means that it may be formed directly on the other component or that a third component may be interposed between them. In addition, in the drawings, the thickness of the components is exaggerated for effective description of the technical content.

본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.Embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional views and/or plan views, which are ideal exemplary views of the present invention. In the drawings, the thicknesses of films and regions are exaggerated for effective description of technical content. Accordingly, the shape of the exemplary diagram may be modified by manufacturing technology and/or tolerance. Accordingly, embodiments of the present invention are not limited to the specific form shown, but also include a change in form generated according to the manufacturing process. For example, an area shown at a right angle may be rounded or may have a shape having a predetermined curvature. Accordingly, regions illustrated in the drawings have properties, and the shapes of regions illustrated in the drawings are for exemplifying a specific shape of the region of the device and are not intended to limit the scope of the invention. In various embodiments of the present specification, terms such as first and second are used to describe various elements, but these elements should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another component. The embodiments described and illustrated herein also include complementary embodiments thereof.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terms used in the present specification are for describing exemplary embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form also includes the plural form unless specifically stated in the phrase. As used in the specification, "comprises" and/or "comprising" does not exclude the presence or addition of one or more other elements.

아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.In describing the specific embodiments below, a number of specific contents have been prepared to explain the invention in more detail and to aid understanding. However, readers who have knowledge in this field to the extent that they can understand the present invention can recognize that it can be used without these various specific contents. In some cases, it is mentioned in advance that parts that are commonly known in describing the invention and are not largely related to the invention are not described in order to prevent confusion without any reason in describing the invention.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 복사냉각시스템(100)의 구성 및 기능에 대해 설명하도록 한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 복사냉각시스템(100)의 구성도를 도시한 것이다. 그리고 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 복사냉각시스템(100)의 제어기(60) 신호흐름을 나타낸 블록도를 도시한 것이다. Hereinafter, the configuration and function of the hybrid radiant cooling system 100 according to an embodiment of the present invention will be described. 2 is a block diagram of a hybrid radiant cooling system 100 according to an embodiment of the present invention. And Figure 3 is a block diagram showing the signal flow of the controller 60 of the hybrid radiation cooling system 100 according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 복사냉각시스템(100)은 히트펌프(20), 축열조(10), 팬코일 유닛(40), 분배기(5), 복사냉각순환관(6), 삼방밸브(52) 등을 포함하여 구성됨을 알 수 있다. As shown in Fig. 2, the hybrid radiant cooling system 100 according to the embodiment of the present invention includes a heat pump 20, a heat storage tank 10, a fan coil unit 40, a distributor 5, and a radiant cooling circulation pipe. (6), it can be seen that it is configured to include a three-way valve 52 and the like.

축열조(10)에는 냉각수가 저장된다. 그리고 축열조(10) 내의 냉각수는 히트펌프(20)로 공급, 순환되며 축열조(10) 내의 냉각수 온도가 설정된 온도 범위로 유지되도록 구성된다. Coolant is stored in the heat storage tank 10. In addition, the cooling water in the heat storage tank 10 is supplied to and circulated by the heat pump 20, and the cooling water temperature in the heat storage tank 10 is maintained within a set temperature range.

히트펌프(20)는 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기를 냉매가 순환하도록 구성되며, 압축기에서 토출된 고온, 고압의 냉매가 응축기에서 응축된 후, 팽창밸브를 거쳐 증발기에서, 축열조(10)에서 공급된 물을 냉각시키고 증발된 후, 압축기로 순환되도록 구성된다. 축열조(10) 내의 물 온도를 실시간으로 측정하기 위한 제1온도센서(11)를 포함하여 구성된다. The heat pump 20 is configured to circulate a refrigerant through a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator, and after the high temperature and high pressure refrigerant discharged from the compressor is condensed in the condenser, in the evaporator through the expansion valve, in the heat storage tank 10 After cooling and evaporating the supplied water, it is configured to circulate to the compressor. It is configured to include a first temperature sensor 11 for measuring the water temperature in the heat storage tank 10 in real time.

축열조(10) 내의 물은 히트펌프(20)의 증발기와 순환되면서 냉각되게 되며, 제어기(60)는 제1온도센서(11)에서 측정된 온도값을 기반으로 히트펌프(20)를 제어하여 축열조(10) 내의 냉각수가 약 5 ~ 10℃ 정도의 설정된 온도로 유지되도록 조절한다. The water in the heat storage tank 10 is cooled while circulating with the evaporator of the heat pump 20, and the controller 60 controls the heat pump 20 based on the temperature value measured by the first temperature sensor 11 to control the heat storage tank. (10) Adjust the cooling water to be maintained at a set temperature of about 5 ~ 10℃.

도 2에 도시된 바와 같이, 축열조(10)의 하부측 냉각수를 히트펌프(20) 측으로 유입시키는 제1유입관(21)과, 축열조(10)의 상부측 냉각수를 히트펌프(20) 측으로 유입시키는 제2유입관(22)과, 이러한 제1유입관(21)과 제2유입관(22)이 합류되는 유입관을 포함하여 구성됨을 알 수 있다. 그리고 이러한 유입관 일측에는 제1펌프(23)가 구비된다. 그리고 히트펌프(20)에 의해 냉각된 냉각수는 연결관(24)을 통해 축열조(10)로 공급, 순환되도록 구성된다. 또한, 제어기(60)는 제1펌프(23)를 제어하여 축열조(10)와 히트펌프(20) 사이의 순환 유량을 조절하게 된다. As shown in Figure 2, the first inlet pipe 21 for introducing the cooling water at the lower side of the heat storage tank 10 to the heat pump 20, and the cooling water at the upper side of the heat storage tank 10 to the heat pump 20 It can be seen that it is configured to include a second inlet pipe 22 and an inlet pipe through which the first inlet pipe 21 and the second inlet pipe 22 are joined. And a first pump 23 is provided on one side of the inlet pipe. And the cooling water cooled by the heat pump 20 is configured to be supplied and circulated to the heat storage tank 10 through the connection pipe 24. In addition, the controller 60 controls the first pump 23 to adjust the circulation flow rate between the heat storage tank 10 and the heat pump 20.

본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 복사냉각시스템(100)은 냉방대상공간 일측에 구비되어 대류냉방을 수행하는 팬코일 유닛(40)을 포함하여 구성된다. The hybrid radiant cooling system 100 according to an embodiment of the present invention is configured to include a fan coil unit 40 that is provided on one side of a space to be cooled and performs convective cooling.

그리고 도 2에 도시된 바와 같이, 축열조(10) 내의 냉각수를 팬코일 유닛(40)으로 공급하는 팬코일유닛용 공급관(31)과, 팬코일 유닛(40)에서 열교환된 리턴수를 축열조(10)로 순환시키는 팬코일유닛 리턴관(41)을 포함하여 구성된다. 그리고 이러한 팬코일유닛용 공급관(31) 일측에는 제2펌프(32)가 구비된다. And, as shown in Figure 2, the fan coil unit supply pipe 31 for supplying the cooling water in the heat storage tank 10 to the fan coil unit 40, and the return water heat exchanged in the fan coil unit 40, the heat storage tank 10 ) And a fan coil unit return pipe 41 to circulate. In addition, a second pump 32 is provided on one side of the fan coil unit supply pipe 31.

또한 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 복사냉각시스템(100)은 팬코일유닛(40)과 함께, 냉방대상공간 바닥에 설치되어 냉각수의 이동에 따른 복사 냉각을 수행하는 복사냉각순환관(6)을 포함하여 구성된다. In addition, the hybrid radiant cooling system 100 according to the embodiment of the present invention includes a radiant cooling circulation pipe 6 installed on the floor of the cooling target space and performing radiant cooling according to the movement of the cooling water together with the fan coil unit 40. It consists of including.

그리고 축열조(10) 내의 냉각수를 복사냉각순환관(6)으로 공급하는 복사냉각용 공급관(33)과, 복사냉각용 공급관(33)과 복사냉각순환관(6)을 연결하는 각방분배기(5), 그리고 복사냉각순환관(6)에서 열교환된 리턴수를 상기 축열조(10)로 순환시키는 복사냉각 리턴관(35)을 포함하여 구성된다. 그리고 이러한 복사냉각용 공급관(33) 일측에는 제3펌프(34)가 구비된다. And the radiant cooling supply pipe (33) for supplying the cooling water in the heat storage tank (10) to the radiant cooling circulation pipe (6), and each room distributor (5) connecting the radiant cooling supply pipe (33) and the radiation cooling circulation pipe (6). And a radiation cooling return pipe 35 for circulating the returned water heat-exchanged in the radiation cooling circulation pipe 6 to the heat storage tank 10. In addition, a third pump 34 is provided at one side of the radiant cooling supply pipe 33.

또한 도 2에 도시된 바와 같이, 복사냉각 리턴관(35) 일측에서 분기되어 복사냉각용 공급관(33)과 연결되는 바이패스관(51)을 포함하여 구성됨을 알 수 있다. In addition, as shown in FIG. 2, it can be seen that it is configured to include a bypass pipe 51 branched from one side of the radiation cooling return pipe 35 and connected to the radiation cooling supply pipe 33.

그리고 삼방밸브(52)는 바이패스관(51)과 복사냉각용 공급관(33)이 연결되는 연결지점에 구비되어 복사냉각 리턴수 일부를 복사냉각용 공급관(33)에 믹싱하여, 축열조(10)의 물을 노점온도에 맞게 믹싱하여 바닥냉방에 이용하게 된다. And the three-way valve 52 is provided at the connection point where the bypass pipe 51 and the radiant cooling supply pipe 33 are connected, and a part of the radiant cooling return water is mixed with the radiant cooling supply pipe 33, and the heat storage tank 10 The water is mixed according to the dew point temperature and used for floor cooling.

그리고 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 복사냉각시스템(100)은 냉방대상공간 내의 온도를 측정하는 온도계(7)와, 냉방대상공간 내의 습도를 측정하는 습도계(8)를 포함하며, 복사냉각순환관(6)이 설치된 표면의 온도를 측정하는 제2온도센서(9)와, 복사냉각 리턴관(35) 내의 리턴수의 온도를 측정하는 제3온도센서(53)를 포함하여 구성된다. In addition, the hybrid radiant cooling system 100 according to an embodiment of the present invention includes a thermometer 7 for measuring the temperature in the cooling target space, and a hygrometer 8 for measuring the humidity in the cooling target space, and a radiant cooling circulation pipe (6) It is configured to include a second temperature sensor 9 for measuring the temperature of the installed surface, and a third temperature sensor 53 for measuring the temperature of the return water in the radiant cooling return pipe (35).

따라서 도 3에 도시된 바와 같이, 제어기(60)는, 온도계(7), 습도계(8), 상기 제1온도센서(11)와, 제2온도센서(9)와, 제3온도센서(53)에서 측정된 값을 기반으로, 복사냉각순환관(6)을 유동하는 냉각수가 물의 노점온도에 부합되도록 삼방밸브(52)의 개도를 조절하게됨을 알 수 있다. Accordingly, as shown in FIG. 3, the controller 60 includes a thermometer 7, a hygrometer 8, the first temperature sensor 11, the second temperature sensor 9, and the third temperature sensor 53. ), it can be seen that the opening degree of the three-way valve 52 is adjusted so that the cooling water flowing through the radiant cooling circulation pipe 6 meets the dew point temperature of water.

또한, 제어기(60)는 제2펌프(32)와 상기 제3펌프(34)를 선택적으로 구동하여, 팬코일유닛(40)에 의한 대류 냉방과, 복사냉각순환관(6)에 의한 냉방을 동시 또는 택일적으로 진행하도록 제어할 수 있다. In addition, the controller 60 selectively drives the second pump 32 and the third pump 34 to perform convective cooling by the fan coil unit 40 and cooling by the radiant cooling circulation pipe 6. It can be controlled to proceed simultaneously or alternatively.

그리고 제어기(60)는 제2펌프(32)를 제어하여 팬코일유닛(40)으로 공급되는 냉각수의 순환유량을 조절하고, 제3펌프(34)를 제어하여 상기 복사냉각 순환관(6)으로 공급되는 냉각수의 순환유량을 조절하게 된다. And the controller 60 controls the second pump 32 to adjust the circulation flow rate of the cooling water supplied to the fan coil unit 40, and controls the third pump 34 to the radiant cooling circulation pipe 6 It controls the circulation flow rate of the supplied cooling water.

이하에서는 앞서 언급한 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 복사냉각시스템(100)의 작동방법에 대해 설명하도록 한다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 복사냉각시스템(100)의 작동방법의 흐름도를 도시한 것이다. Hereinafter, a method of operating the hybrid radiant cooling system 100 according to an embodiment of the present invention will be described. 4 is a flowchart illustrating a method of operating the hybrid radiant cooling system 100 according to an embodiment of the present invention.

먼저, 히트펌프(20)를 통해 축열조(10) 내의 냉각수를 설정된 온도범위로 유지하게 된다(S1). 이러한 축열조(10) 내의 냉각수의 온도는 사용자 설정온도에 맞게 관리되며 종래 복사 냉각시스템(100)과 달리 축열조(10) 온도를 더 낮게(예를 들어 5 ~ 10℃)할 수 있다.First, the cooling water in the heat storage tank 10 is maintained in a set temperature range through the heat pump 20 (S1). The temperature of the cooling water in the heat storage tank 10 is managed according to a user set temperature, and unlike the conventional radiant cooling system 100, the temperature of the heat storage tank 10 can be lowered (for example, 5 to 10°C).

앞서 언급한 바와 같이, 냉방대상공간 내의 온도를 측정하는 온도계(7)와, 냉방대상공간 내의 습도를 측정하는 습도계(8)와, 축열조(10) 내의 냉각수 온도를 측정하는 제1온도센서(11)를 포함하고, 제어기(60)는 제1온도센서(11)에서 측정된 값을 기반으로 축열조(10) 내의 냉각수가 설정된 온도범위가 되도록 히트펌프(20)를 제어하게 된다. 그리고 제1펌프(23)를 제어하여 축열조(10)와 히트펌프(20) 사이를 순환하는 냉각수의 순환속도, 유량을 조절할 수 있다. As mentioned above, the thermometer 7 measures the temperature in the cooling target space, the hygrometer 8 measures the humidity in the cooling target space, and the first temperature sensor 11 measures the temperature of the cooling water in the heat storage tank 10. ), and the controller 60 controls the heat pump 20 so that the coolant in the heat storage tank 10 is within a set temperature range based on the value measured by the first temperature sensor 11. In addition, by controlling the first pump 23, the circulation speed and flow rate of the coolant circulating between the heat storage tank 10 and the heat pump 20 may be adjusted.

그리고 축열조(10) 내의 냉각수가 공급관(30)을 통해 배출되어(S2), 팬코일유닛용 공급관(31)과, 복사냉각용 공급관(33)으로 분기되게 된다(S3). The cooling water in the heat storage tank 10 is discharged through the supply pipe 30 (S2), and is branched into the fan coil unit supply pipe 31 and the radiant cooling supply pipe 33 (S3).

앞서 언급한 바와 같이, 팬코일유닛용 공급관(31) 일측에 제2펌프(32)가 구비되고, 복사냉각용 공급관(33) 일측에 제3펌프(34)가 구비된다. 따라서 제어기(60)는 제2펌프(32)와 제3펌프(34)를 선택적, 또는 동시에 구동하여, 팬코일유닛(40)에 의한 대류 냉방과, 복사냉각순환관(6)에 의한 냉방을 동시 또는 택일적으로 진행하도록 제어할 수 있다. As mentioned above, a second pump 32 is provided on one side of the fan coil unit supply pipe 31, and a third pump 34 is provided on one side of the radiant cooling supply pipe 33. Therefore, the controller 60 selectively or simultaneously drives the second pump 32 and the third pump 34 to perform convective cooling by the fan coil unit 40 and cooling by the radiant cooling circulation pipe 6. It can be controlled to proceed simultaneously or alternatively.

또한 제어기(60)는 상기 제2펌프(32)를 제어하여 팬코일유닛(40)으로 공급되는 냉각수의 순환유량을 조절하고, 제3펌프(34)를 제어하여 상기 복사냉각 순환관(6)으로 공급되는 냉각수의 순환유량을 조절할 수 있다. In addition, the controller 60 controls the second pump 32 to adjust the circulation flow rate of the cooling water supplied to the fan coil unit 40, and controls the third pump 34 to control the radiant cooling circulation pipe 6 It is possible to adjust the circulation flow rate of the cooling water supplied to it.

그리고 복사냉각 리턴관(35) 일측에 분기된 바이패스관(51)을 통해 복사냉각 리턴수 일부가 삼방밸브(52)에 의해 복사냉각용 공급관(33)으로 믹싱되어 복사 냉각용 순환수의 온도가 조절되게 된다(S4). In addition, a part of the radiant cooling return water is mixed with the radiant cooling supply pipe 33 by the three-way valve 52 through the bypass pipe 51 branched to one side of the radiant cooling return pipe 35, and the temperature of the circulating water for radiant cooling Is adjusted (S4).

앞서 언급한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 복사냉각시스템(100)은 냉방대상공간 내의 온도를 측정하는 온도계(7)와, 냉방대상공간 내의 습도를 측정하는 습도계(8)와, 복사냉각순환관(6)이 설치된 표면의 온도를 측정하는 제2온도센서(9)와, 복사냉각 리턴관(35) 내의 리턴수의 온도 측정하는 제3온도센서(53)를 포함한다. As mentioned above, the hybrid radiant cooling system 100 according to an embodiment of the present invention includes a thermometer 7 measuring the temperature in the cooling object space, a hygrometer 8 measuring the humidity in the cooling object space, and It includes a second temperature sensor 9 that measures the temperature of the surface on which the cooling circulation pipe 6 is installed, and a third temperature sensor 53 that measures the temperature of the returned water in the radiant cooling return pipe 35.

따라서 제어기(60)는 온도계(7), 습도계(8), 제1온도센서(11)와, 제2온도센서(9)와, 제3온도센서(53)에서 측정된 값을 기반으로, 복사냉각순환관(6)을 유동하는 냉각수가 물의 노점온도에 부합되도록 삼방밸브(52)의 개도를 조절하게 된다. Therefore, the controller 60 copies the values measured by the thermometer 7, the hygrometer 8, the first temperature sensor 11, the second temperature sensor 9, and the third temperature sensor 53. The opening degree of the three-way valve 52 is adjusted so that the cooling water flowing through the cooling circulation pipe 6 meets the dew point temperature of the water.

그리고 팬코일 유닛(40)을 통한 대류 냉방과, 복사냉각순환관(6)을 통한 냉방이 진행되게 된다(S5). In addition, convective cooling through the fan coil unit 40 and cooling through the radiant cooling circulation pipe 6 are performed (S5).

그리고 팬코일 유닛(40)에서 열교환된 팬코일 유닛(40)의 리턴수가 축열조(10)로 순환되며, 복사냉각순환관(6)을 통해 열교환된 리턴수 일부는 축열조(10)로 순환되고 나머지 리턴수는 바이패스관(51)에 의해 복사냉각용 공급관(33)으로 유입되게 된다(S6). In addition, the returned water of the fan coil unit 40 heat-exchanged in the fan coil unit 40 is circulated to the heat storage tank 10, and some of the returned water heat exchanged through the radiant cooling circulation pipe 6 is circulated to the heat storage tank 10 and the rest The returned water is introduced into the radiant cooling supply pipe 33 by the bypass pipe 51 (S6).

따라서 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 복사냉각시스템 및 그 작동방법에 따르면, 히트펌프를 이용하여 축열조 내의 물을 냉각하고 하나의 축열조를 이용하여 팬코일유닛(FCU)과 바닥 냉방(복사 냉방)을 한번에 사용 가능하여 빠른 냉방이 가능하다. Therefore, according to the hybrid radiant cooling system and its operation method according to an embodiment of the present invention, water in a heat storage tank is cooled using a heat pump, and a fan coil unit (FCU) and floor cooling (radiative cooling) are performed using a single heat storage tank. Quick cooling is possible because it can be used at once.

그리고 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 복사냉각시스템 및 그 작동방법에 따르면, 복사 냉방시 삼방밸브를 통해 노점 온도 제어를 하여 바닥에 결로가 생기지 않고 쾌적한 바닥 냉방 환경을 제공하여 결로로 인한 건물 균열, 건물 수명감소 문제를 해결할 수 있게 된다. In addition, according to the hybrid radiant cooling system and its operating method according to an embodiment of the present invention, the dew point temperature is controlled through a three-way valve during radiant cooling, thereby providing a comfortable floor cooling environment without condensation on the floor, and building cracks due to condensation, It will be possible to solve the problem of reducing the life of the building.

그리고 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 복사냉각시스템 및 그 작동방법에 따르면, 삼방밸브를 통해 기존의 복사 냉각시스템과 달리 축열조의 온도를 더 낮게(예를 들어 5 ~ 10℃) 또는 사용자 설정온도에 맞게 관리할 수 있게 된다. And according to the hybrid radiant cooling system and its operation method according to an embodiment of the present invention, unlike the conventional radiant cooling system through a three-way valve, the temperature of the heat storage tank is lowered (for example, 5 ~ 10 ℃) or the user set temperature. You will be able to manage it accordingly.

그리고 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 복사냉각시스템 및 그 작동방법에 따르면, 삼방밸브를 통해, 팬코일 유닛 냉방을 위한 냉각수는 축열조 온도를 예를 들어 5 ~ 10℃로 하여 이용하고, 복사 냉각시 열교환한 리턴수와 축열조 내의 냉각수를 노점온도에 맞게 믹싱하여 복사 냉각을 위한 순환수 온도(예를 들어, 22 ~ 25℃)를 조절하여 복사냉각과, 팬코일유닛 냉방을 효율적으로 결로 현상을 발생시키지 않으면서도 빠른 냉방이 가능하게 된다. And according to the hybrid radiant cooling system and its operation method according to an embodiment of the present invention, through a three-way valve, the cooling water for cooling the fan coil unit is used at a heat storage tank temperature of, for example, 5 to 10°C, and during radiative cooling Condensation occurs efficiently for radiant cooling and fan coil unit cooling by mixing the heat exchanged return water and the cooling water in the heat storage tank according to the dew point temperature to control the circulating water temperature (for example, 22 ~ 25℃) for radiant cooling. Quick cooling is possible without requiring it.

또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.In addition, the above-described apparatus and method are not limitedly applicable to the configuration and method of the above-described embodiments, but all or part of each of the embodiments may be selectively combined so that various modifications can be made. It can also be configured.

1:종래 복사냉각시스템
2:칠러
3:제1순환사이클
4:제2순환사이클
5:분배기
6:복사냉각순환관
7:온도계
8:습도계
9:제2온도센서
10:축열조
11:제1온도센서
20:히트펌프
21:제1유입관
22:제2유입관
23:제1펌프
24:연결관
30:공급관
31:팬코일유닛용 공급관
32:제2펌프
33:복사냉각용 공급관
34:제3펌프
35:복사냉각리턴관
40:팬코일유닛
41:팬코일유닛 리턴관
51:바이패스관
52:삼방밸브
53:제3온도센서
60:제어기
100:하이브리드 복사냉각시스템1: Conventional radiant cooling system
2: Chiller
3: 1st circulation cycle
4: the second circulation cycle
5: Distributor
6: Radiant cooling circulation pipe
7: thermometer
8: Hygrometer
9: second temperature sensor
10: heat storage tank
11: First temperature sensor
20: heat pump
21: Inflow Hall 1
22: 2nd inflow pipe
23: the first pump
24: connector
30: supply pipe
31: Supply pipe for fan coil unit
32: the second pump
33: radiant cooling supply pipe
34: third pump
35: radiant cooling return tube
40: fan coil unit
41: Fan coil unit return pipe
51: Bypass tube
52: three-way valve
53: third temperature sensor
60: controller
100: hybrid radiation cooling system

Claims (12)

복사냉각시스템에 있어서,
냉각수가 저장되는 축열조;
상기 축열조 내의 냉각수가 공급, 순환되며 상기 축열조 내의 냉각수 온도를 설정된 온도 범위로 유지시키는 히트펌프;
냉방대상공간 일측에 구비되어 대류냉방을 수행하는 팬코일 유닛;
상기 축열조 내의 냉각수를 팬코일 유닛으로 공급하는 팬코일유닛용 공급관과, 상기 팬코일 유닛에서 열교환된 리턴수를 상기 축열조로 순환시키는 팬코일유닛 리턴관;
상기 냉방대상공간 일면에 설치되어 상기 냉각수의 이동에 따른 복사 냉각을 수행하는 복사냉각순환관;
상기 축열조 내의 냉각수를 복사냉각순환관으로 공급하는 복사냉각용 공급관과, 상기 복사냉각순환관에서 열교환된 리턴수를 상기 축열조로 순환시키는 복사냉각 리턴관;
상기 복사냉각 리턴관 일측에서 분기되어 상기 복사냉각용 공급관과 연결되는 바이패스관; 및
상기 바이패스관과 상기 복사냉각용 공급관 사이에 구비되어 상기 복사냉각 리턴관의 리턴수 일부를 상기 복사냉각용 공급관에 믹싱하기 위한 삼방밸브;
상기 냉방대상공간 내의 온도를 측정하는 온도계와, 상기 냉방대상공간 내의 습도를 측정하는 습도계와, 상기 축열조 내의 냉각수 온도를 측정하는 제1온도센서와, 상기 축열조 내의 냉각수가 설정된 온도범위가 되도록 상기 히트펌프를 제어하는 제어기;를 포함하고,
상기 축열조의 하부측 냉각수를 상기 히트펌프 측으로 유입시키는 제1유입관과, 상기 축열조의 상부측 냉각수를 상기 히트펌프 측으로 유입시키는 제2유입관과, 상기 제1유입관과 상기 제2유입관이 합류되는 유입관과, 상기 유입관 일측에 구비되는 제1펌프와, 히트펌프에 의해 냉각된 냉각수를 상기 축열조로 공급하는 연결관을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 복사냉각시스템.
In the radiation cooling system,
A heat storage tank in which cooling water is stored;
A heat pump for supplying and circulating coolant in the heat storage tank and maintaining a temperature of the coolant in the heat storage tank within a set temperature range;
A fan coil unit provided on one side of the cooling target space to perform convective cooling;
A fan coil unit supply pipe for supplying the cooling water in the heat storage tank to the fan coil unit, and a fan coil unit return pipe for circulating the return water exchanged from the fan coil unit to the heat storage tank;
A radiant cooling circulation pipe installed on one surface of the cooling target space to perform radiant cooling according to the movement of the cooling water;
A radiant cooling supply pipe for supplying the cooling water in the heat storage tank to a radiant cooling circulation pipe, and a radiant cooling return pipe for circulating the returned water heat exchanged in the radiant cooling circulation pipe to the heat storage tank;
A bypass pipe branched from one side of the radiation cooling return pipe and connected to the radiation cooling supply pipe; And
A three-way valve provided between the bypass pipe and the radiant cooling supply pipe for mixing a part of the return water of the radiant cooling return pipe with the radiant cooling supply pipe;
A thermometer for measuring the temperature in the cooling target space, a hygrometer for measuring humidity in the cooling target space, a first temperature sensor for measuring the temperature of the cooling water in the heat storage tank, and the heat so that the coolant in the heat storage tank is within a set temperature range. Including; a controller for controlling the pump,
A first inlet pipe for introducing the cooling water from the lower side of the heat storage tank to the heat pump side, a second inlet pipe for introducing the cooling water on the upper side of the heat storage tank to the heat pump side, and the first inlet pipe and the second inlet pipe A hybrid radiant cooling system comprising: a confluent inlet pipe, a first pump provided at one side of the inlet pipe, and a connection pipe supplying the cooling water cooled by the heat pump to the heat storage tank.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 복사냉각순환관이 설치된 표면의 온도를 측정하는 제2온도센서와, 상기 복사냉각 리턴관 내의 리턴수의 온도를 측정하는 제3온도센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 복사냉각시스템.
The method of claim 1,
A hybrid radiant cooling system further comprising a second temperature sensor for measuring a temperature of a surface on which the radiant cooling circulation pipe is installed, and a third temperature sensor for measuring a temperature of the return water in the radiant cooling return pipe.
제 3항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 온도계, 상기 습도계, 상기 제1온도센서와, 상기 제2온도센서와, 상기 제3온도센서에서 측정된 값을 기반으로, 상기 복사냉각순환관을 유동하는 냉각수가 물의 노점온도에 부합되도록 상기 삼방밸브의 개도를 조절하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 복사냉각시스템.
The method of claim 3,
The controller,
Based on the values measured by the thermometer, the hygrometer, the first temperature sensor, the second temperature sensor, and the third temperature sensor, the cooling water flowing through the radiant cooling circulation pipe may match the dew point temperature of water. Hybrid radiant cooling system, characterized in that controlling the opening of the three-way valve.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 팬코일유닛용 공급관 일측에 구비되는 제2펌프와, 상기 복사냉각용 공급관 일측에 구비되는 제3펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 복사냉각시스템.
The method of claim 1,
And a second pump provided on one side of the supply pipe for the fan coil unit, and a third pump provided on one side of the supply pipe for radiant cooling.
제 6항에 있어서,
상기 제어기는 상기 제1펌프를 제어하여 상기 축열조와 상기 히트펌프 사이의 순환 유량을 조절하며, 상기 제2펌프를 제어하여 상기 팬코일유닛으로 공급되는 냉각수의 순환유량을 조절하고, 상기 제3펌프를 제어하여 상기 복사냉각 순환관으로 공급되는 냉각수의 순환유량을 조절하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 복사냉각시스템.
The method of claim 6,
The controller controls the first pump to adjust the circulation flow rate between the heat storage tank and the heat pump, controls the second pump to control the circulation flow rate of cooling water supplied to the fan coil unit, and the third pump Hybrid radiant cooling system, characterized in that to control the circulation flow rate of the cooling water supplied to the radiant cooling circulation pipe.
제 1항에 따른 하이브리드 복사냉각시스템의 작동방법에 있어서,
히트펌프를 통해 축열조 내의 냉각수를 설정된 온도범위로 유지하는 제1단계;
상기 축열조 내의 냉각수가 공급관을 통해 배출되어, 팬코일유닛용 공급관과, 복사냉각용 공급관으로 분기되는 제2단계;
복사냉각 리턴관 일측에 분기된 바이패스관을 통해 리턴수 일부가 삼방밸브에 의해 상기 복사냉각용 공급관으로 믹싱되어 복사 냉각용 순환수의 온도가 조절되는 제3단계;
팬코일 유닛을 통한 대류 냉방과, 복사냉각순환관을 통한 냉방이 진행되는 제4단계; 및
팬코일 유닛에서 열교환된 팬코일 유닛의 리턴수가 축열조로 순환되고, 복사냉각순환관을 통해 열교환된 리턴수 일부가 바이패스관을 통해 분기되고, 나머지 리턴수가 상기 축열조로 순환되는 제5단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 복사냉각시스템의 작동방법.
In the method of operating the hybrid radiant cooling system according to claim 1,
A first step of maintaining the cooling water in the heat storage tank in a set temperature range through a heat pump;
A second step of discharging the cooling water in the heat storage tank through a supply pipe and branching into a supply pipe for a fan coil unit and a supply pipe for radiant cooling;
A third step in which a part of the return water is mixed into the radiant cooling supply pipe by a three-way valve through a bypass pipe branched at one side of the radiant cooling return pipe to adjust the temperature of the circulating water for radiant cooling;
A fourth step of performing convective cooling through a fan coil unit and cooling through a radiant cooling circulation pipe; And
A fifth step in which the returned water of the fan coil unit heat-exchanged in the fan coil unit is circulated to the heat storage tank, some of the returned water heat exchanged through the radiant cooling circulation pipe is branched through the bypass pipe, and the remaining returned water is circulated to the heat storage tank. A method of operating a hybrid radiant cooling system comprising:
제 8항에 있어서,
상기 냉방대상공간 내의 온도를 측정하는 온도계와, 상기 냉방대상공간 내의 습도를 측정하는 습도계와, 상기 축열조 내의 냉각수 온도를 측정하는 제1온도센서를 포함하고,
상기 제1단계에서, 제어기는 상기 제1온도센서에서 측정된 값을 기반으로 축열조 내의 냉각수가 설정된 온도범위가 되도록 상기 히트펌프를 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 복사냉각시스템의 작동방법.
The method of claim 8,
A thermometer for measuring a temperature in the cooling target space, a hygrometer for measuring humidity in the cooling target space, and a first temperature sensor for measuring a temperature of the cooling water in the heat storage tank,
In the first step, the controller controls the heat pump so that the coolant in the heat storage tank is within a set temperature range based on the value measured by the first temperature sensor.
제 9항에 있어서,
냉방대상공간 내의 온도를 측정하는 온도계와, 상기 냉방대상공간 내의 습도를 측정하는 습도계와, 상기 복사냉각순환관이 설치된 표면의 온도를 측정하는 제2온도센서와, 상기 복사냉각 리턴관 내의 리턴수의 온도를 측정하는 제3온도센서를 포함하고,
상기 제3단계에서, 제어기는 상기 온도계, 상기 습도계, 상기 제1온도센서와, 상기 제2온도센서와, 상기 제3온도센서에서 측정된 값을 기반으로, 상기 복사냉각순환관을 유동하는 냉각수가 물의 노점온도에 부합되도록 상기 삼방밸브의 개도를 조절하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 복사냉각시스템의 작동방법.
The method of claim 9,
A thermometer for measuring the temperature in the target space for cooling, a hygrometer for measuring humidity in the target space for cooling, a second temperature sensor measuring the temperature of the surface on which the radiant cooling circulation pipe is installed, and the number of returns in the radiant cooling return pipe Including a third temperature sensor for measuring the temperature of,
In the third step, the controller is the cooling water flowing through the radiant cooling circulation pipe based on the values measured by the thermometer, the hygrometer, the first temperature sensor, the second temperature sensor, and the third temperature sensor. A method of operating a hybrid radiant cooling system, characterized in that the opening degree of the three-way valve is adjusted so as to meet the dew point temperature of the water.
제 10항에 있어서,
상기 팬코일유닛용 공급관 일측에 구비되는 제2펌프와, 상기 복사냉각용 공급관 일측에 구비되는 제3펌프를 포함하고,
상기 제3단계에서, 상기 제어기는 상기 제2펌프와 상기 제3펌프의 구동을 제어하여, 상기 팬코일유닛에 의한 대류 냉방과, 상기 복사냉각순환관에 의한 냉방을 동시 또는 택일적으로 진행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 복사냉각시스템의 작동방법.
The method of claim 10,
A second pump provided on one side of the supply pipe for the fan coil unit, and a third pump provided on one side of the supply pipe for radiant cooling,
In the third step, the controller controls the driving of the second pump and the third pump to simultaneously or alternatively perform convective cooling by the fan coil unit and cooling by the radiant cooling circulation pipe. A method of operating a hybrid radiant cooling system, characterized in that to control.
제 11항에 있어서,
상기 제3단계에서, 상기 제어기는 상기 제2펌프를 제어하여 상기 팬코일유닛으로 공급되는 냉각수의 순환유량을 조절하고, 상기 제3펌프를 제어하여 상기 복사냉각 순환관으로 공급되는 냉각수의 순환유량을 조절하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 복사냉각시스템의 작동방법.The method of claim 11,
In the third step, the controller controls the second pump to adjust the circulation flow rate of the cooling water supplied to the fan coil unit, and controls the third pump to control the circulation flow rate of the cooling water supplied to the radiant cooling circulation pipe. A method of operating a hybrid radiant cooling system, characterized in that to control.
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