KR102191087B1 - 건식 제습 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents
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Abstract
제습 장치 내에서 습기를 외부로 방출하기 위한 로터를 가열하는 열원으로서 프리쿨러의 응축열을 이용하여 가열히터의 사용량 즉, 에너지 사용량을 저감시키는 건식 제습 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 제습 공간 내에 마련된 감지 유닛, 다습 공기를 흡입하여 제습된 건조 공기를 상기 제습 공간에 급기하는 직접 가열 유닛, 상기 직접 가열 유닛을 제어하는 DDC(Direct digital Controller), 상기 감지 유닛에서 감지된 감지 신호에 따라 상기 DDC를 원격에서 실시간 제어 가능한 사용자 단말기를 포함하는 구성을 마련하여, 사용자의 편리성을 극대화할 수 있다.
Description
본 발명은 건식 제습 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 특히 제습 장치 내에서 습기를 외부로 방출하기 위한 로터를 가열하는 열원으로서 프리쿨러의 응축열을 이용하여 가열히터의 사용량 즉, 에너지 사용량을 저감시키는 건식 제습 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 제습기 또는 제습 공조기는 실내공기 중에 포함된 습기를 제거하여 주기 위한 수단으로서 사용되며, 본체 내부에 증발기, 응축기와 함께 압축기를 설치하고, 증발기 및 응축기의 전방에 흡입 팬을 설치하여, 본체 내부로 유입된 실내공기가 결로 점을 유지하는 증발기와 접촉할 때 외기와의 온도차에 의해, 실내공기에 포함되어 있는 습기를 액화시켜서 제습하도록 구성되고, 제습 방식에 따라서 크게 냉각식 제습기와 건식 제습기로 구분되어 있다.
상기 건식 제습기는 실외공기가 통과하는 재생 측 통로와 실내공기가 통과하는 처리 측 통로가 격벽으로 구획된 본체, 격벽을 관통하여 재생 측 및 처리 측 통로에 대하여 직각 방향으로 회전 가능하게 설치되는 제습 로터, 재생 측 통로 내에 설치되어 제습 로터를 건조 재생시켜 주는 히터로 구성되고, 실리카겔 또는 제올라이트와 같은 제습제가 도포된 제습 로터가 회전됨에 따라 제습 로터를 통과하는 공기의 습기가 제습 로터에 흡착되어 제거되고, 제습과정을 통해 수분이 흡수된 제습 로터를 건조 및 탈습하여 제습 로터를 재생시키는 과정을 수행한다.
그러나 이와 같은 건식 제습기는 응축기의 응축열을 제습 로터의 재생 과정에 가열용 에너지로 사용하도록 하여, 제습기의 재생용 가열에너지를 절감하고 운전비를 절약할 수 있었으나, 재생용 공기를 가열하는 응축기의 응축열을 제어할 수 없어 재생용 공기의 온도 조절이 어려워 제습기의 제습량을 제어할 수 없는 문제도 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위한 기술의 일 예가 하기 문헌 1 내지 3 등에 개시되어 있다.
예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 유입된 외기 공기를 냉각시키는 프리쿨링부, 드라이룸에서 배출된 일부 공기를 환수하여 냉각시키는 리턴쿨링부, 프리쿨러부 및 리턴쿨링부에서 배출된 공기를 급기팬을 통해 공급받아 제습처리하는 제습로터, 제습로터에서 배출된 일부 공기를 필요시 드라이룸 온도 조건에 맞추어 냉각하는 후단 쿨링부 및 가열하는 후단히터, 제습로터에서 배출된 일부 공기를 공급받아 가열하기 위한 재생히터, 재생히터에서 가열된 공기를 제습로터를 통과시켜 제습처리를 한후 외부로 배출시키는 재생팬을 포함하고, 각 구성별로 다수의 센서를 설치하여 측정값과 설정값을 실시간으로 비교 분석하여 중앙제어유닛에 통보하여 사전에 신속하게 제어하는 스마트 건식 제습기의 에너지 절감 제어 시스템에 대해 개시되어 있다.
또 하기 특허문헌 2에는 증발기를 이용하여 공기를 냉각제습 후 이를 데시칸트 제습기를 지나게 하여 제습 및 가온시키고, 냉동기 응축기의 응축열을 이용하여 가열된 재생용 공기를 데시칸트 제습기의 재생 열원으로 공급하여 데시칸트 로터와의 열교환에 의해 탈착한 고온다습한 공기를 외부로 배기시킬 수 있도록 하고, 냉동기와 데시칸트 제습기를하나의 장치로 병합시킴으로서 장치를 보다 콤팩트화하고 운전비를 대폭으로 절감할 수 있도록 한 응축기 응축열을 제어하는 하이브리드 데시칸트 제습장치의 운전 제어방법에 대해 개시되어 있다.
한편, 하기 특허문헌 3에는 필터를 통해 유입된 다습공기가 흡기류 영역을 통과하면서 습기가 흡착된 제습 공기를 실내로 공급하는 흡기류를 형성하고, 로터 재생히터에 의해 가온된 재생 공기가 배기류 영역을 통과하면서 흡착된 습기를 제거한 습한 공기를 실외로 방출하는 배기류를 상기 흡기류 반대방향으로 형성하도록, 회전가능하게 설치된 제습 로터 및 로터 재생히터가 재생 공기를 가온하기 전에 재생 공기를 미리 가열하여 로터 재생히터에 유입하는 재생 에너지 절감수단을 포함하고, 상기 재생 에너지 절감수단이 고온의 다습공기를 냉각하도록 필터와 제습 로터의 사이에 설치되는 쿨러, 쿨러에서 발생된 열을 응축하는 응축기, 응축기의 열을 저온의 상기 재생 공기와 열교환하여 1차 히팅하는 1차 재생히터, 1차 재생히터를 통해 유입된 재생 공기를 2차 히팅하는 히트 파이프를 포함하는 건식 제습기에 대해 개시되어 있다.
상술한 바와 같은 특허문헌에 개시된 기술에서는 제습 공간 내에 마련된 감지 유닛에서의 감지 신호에 따라 원격에서 직접 가열 유닛의 작동 상태를 제어할 수 없으므로, 사용의 불편함을 초래한다는 문제가 있었다.
또한, 상기 특허 문헌 3에 개시된 기술에서는 1차 재생히터를 통해 유입된 재생 공기를 2차 히팅하는 히트 파이프를 마련하므로, 건식 제습 장치의 시설이 증가하고, 로터의 제습 성능 및 열효율성이 저감된다는 문제도 있었다.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 태양열 또는 태양광과 프리쿨러의 응축열을 이용하여 제습 성능의 극대화 및 열효율과 에너지 절감의 효율을 향상시킬 수 있는 건식 제습 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 제1 재생 열원부에서 고온 냉매가 유동하는 제2 관을 태양열 축열재가 유동하는 제1 관에 매설하여 제1 재생 열원부를 소형화할 수 있는 건식 제습 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 사용자 단말기로 직접 가열 유닛의 작동 상태를 제어하여 사용자의 편리성을 극대화할 수 있는 건식 제습 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 건식 제습 시스템은 제습 공간 내에 마련된 감지 유닛, 다습 공기를 흡입하여 제습된 건조 공기를 상기 제습 공간에 급기하는 직접 가열 유닛, 상기 직접 가열 유닛을 제어하는 DDC(Direct digital Controller), 상기 감지 유닛에서 감지된 감지 신호에 따라 상기 DDC를 원격에서 실시간 제어 가능한 사용자 단말기를 포함하고, 상기 직접 가열 유닛은 외기를 냉각하여 공급하는 프리쿨러, 상기 프리쿨러에서 냉각된 외기에서 건식 흡착 방식으로 습기를 흡착하는 제습 로터 및 상기 제습 로터의 수분을 증발시키는 열원부를 포함하며, 상기 열원부는 상기 프리쿨러의 응축열을 이용하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 건식 제습 시스템에서, 상기 열원부는 제1 재생 열원부와 제2 재생 열원부를 포함하고, 상기 건식 제습 시스템은 압축기 및 응축기를 포함하고 상기 제1 재생 열원부에 열원을 공급하는 제1 열원 공급부 및 태양열을 이용하여 상기 제1 재생 열원부 또는 상기 태양열과 태양광을 이용하여 상기 제1 재생 열원부와 제2 재생 열원부에 열원을 공급하는 제2 열원 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 건식 제습 시스템에서, 상기 제1 재생 열원부는 태양열 축열재가 유동하는 제1 관과 고온 냉매가 유동하는 제2 관을 포함하고, 상기 제2 관은 상기 제1 관 내에 매설된 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 건식 제습 시스템에서, 상기 제2 재생 열원부는 히터를 포함하고, 상기 히터는 상기 제2 열원 공급부에서 생성된 태양광에 의한 전력에 의해 작동하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 건식 제습 시스템에서, 상기 직접 가열 유닛은 압축기에서 토출되는 고온 냉매가 제1 재생 열원부를 경유하지 않고 응축기로 순환시키는 바이패스 라인과 상기 바이패스 라인을 제어하는 3방 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 건식 제습 제어 방법은 (a) 사용자 단말기에 의해 제1 재생 열원부 내의 온도를 미리 설정하는 단계, (b) 직접 가열 유닛에 마련된 급기팬이 작동하여 제습 공간의 급기구로 급기함과 동시에 프리쿨러에 의한 외기의 냉각 및 제습 로터에 의한 외기에 함유된 습기 제거를 실행하는 단계, (c) 상기 단계 (b)에서의 제습 실행 후, 상기 제1 재생 열원부 내에 마련된 온도 감지 부재에 의해 상기 제1 재생 열원부 내의 온도를 감지하는 단계, (d) 상기 단계 (c)에서 감지된 온도가 상기 단계 (a)에서 설정된 온도보다 높으면, 압축기에서 토출되는 고온 냉매가 상기 제1 재생 열원부를 경유하지 않도록 바이패스 라인을 통해 응축기로 순환시키는 단계, (e) 상기 단계 (c)에서 감지된 온도가 상기 단계 (a)에서 설정된 온도보다 낮으면, 배터리에서 전력을 공급하여 제2 재생 열원부의 히터를 작동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 건식 제습 제어 방법에서, 제1 열원 공급부에서 제1 재생 열원부로의 열원 공급과 제2 열원 공급부에서 제1 재생 열원부 및 제2 재생 열원부로의 열원 공급은 사용자 단말기에 의해 미리 설정된 온도에 따라 실행되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 건식 제습 시스템 및 그 제어 방법에 의하면, 제습 공간 내에 마련된 감지 유닛에서의 감지 신호에 따라 원격에서 사용자 단말기로 직접 가열 유닛의 작동 상태를 제어할 수 있으므로, 사용자의 편리성을 극대화할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또 본 발명에 따른 건식 제습 시스템 및 그 제어 방법에 의하면, 습기를 외부로 방출하기 위한 제습 로터를 가열하는 열원으로서 태양전지판에 잔존하는 태양열과 프리쿨러의 응축열을 이용하므로, 제습 성능의 극대화 및 열효율과 에너지 절감의 효율을 향상시킬 수 있다는 효과도 얻어진다.
또한, 본 발명에 따른 건식 제습 시스템 및 그 제어 방법에 의하면, 태양전지판에 잔존하는 태양열 및 태양광에 의한 전력과 프리쿨러를 위해 마련된 압축기에서 토출된 고온 냉매의 응축열을 복합적으로 제습 로터의 재생 열원으로 사용하므로, 에너지를 더욱 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 건식 제습 시스템 및 그 제어 방법에 의하면, 제1 재생 열원부에서 고온 냉매가 유동하는 제2 관이 태양열 축열재가 유동하는 제1 관에 매설되므로, 제1 재생 열원부를 소형화할 수 있다는 효과도 얻어진다.
도 1은 본 발명에 따른 건식 제습 시스템의 구성을 설명하기 위해 개념도,
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 직접 가열 유닛의 구성도,
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 직접 가열 유닛의 구성도
도 4는 도 3에 도시된 제1 재생 열원부의 내부 구성도,
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 직접 가열 유닛의 구성도,
도 6은 본 발명에 따른 건식 제습 시스템의 제어 블록도,
도 7은 본 발명에 따른 건식 제습 시스템의 작동을 설명하기 위한 흐름도.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 직접 가열 유닛의 구성도,
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 직접 가열 유닛의 구성도
도 4는 도 3에 도시된 제1 재생 열원부의 내부 구성도,
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 직접 가열 유닛의 구성도,
도 6은 본 발명에 따른 건식 제습 시스템의 제어 블록도,
도 7은 본 발명에 따른 건식 제습 시스템의 작동을 설명하기 위한 흐름도.
본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.
본원에서 사용하는 용어 OA(Outdoor Air)는 외기, EA(Exhaust Air)는 배기, RA(Return Air)는 환기, SA(Supply Air)는 급기를 의미한다.
[ 실시 예 1 ]
이하, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 건식 제습 시스템에 대해 도 1 및 도 2에 따라 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 건식 제습 시스템의 구성을 설명하기 위해 개념도 이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 직접 가열 유닛의 구성도이다.
본 발명에 따른 건식 제습 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 제습 공간(100) 내에 마련된 감지 유닛(200), 다습 공기(OA)를 흡입하여 제습된 건조 공기를 상기 제습 공간(100)에 급기(SA)하는 직접 가열 유닛(DHU : Direct Heating Unit, 300), 상기 직접 가열 유닛(300)을 제어하는 DDC(Direct digital Controller, 400), 상기 감지 유닛(200)에서 감지된 감지 신호에 따라 상기 DDC(400)를 원격으로 실시간 제어 가능한 사용자 단말기(500)를 포함한다.
상기 제습 공간(100)은 주택, 사무실, 공장 등의 실내 공간 또는 일정 습도를 유지해야 하는 장비의 실험 등을 위한 공간일 수 있으며, 상기 제습 공간(100)의 상부, 예를 들어 천장에는 상기 직접 가열 유닛(300)을 통해 급기(SA)가 공급되는 급기구(101) 및 제습 공간(100) 내의 공기를 흡입하여 외부로 배출하는 배기구(102)가 마련된다.
상기 감지 유닛(200)은 도 1에 도시된 바와 같이 상기 제습 공간(100) 내의 습도를 감지하는 습도 센서(210), 온도를 감지하는 온도 센서(202), 제습 공간(100) 내의 상태를 감지하는 카메라(203)를 포함할 수 있다.
상기 직접 가열 유닛(300)은 도 2에 도시된 바와 같이, 외기를 냉각하여 공급하는 프리쿨러(310), 상기 프리쿨러(310)에서 냉각된 외기에서 건식 흡착 방식으로 습기를 흡착하는 제습 로터(320) 및 상기 제습 로터(320)의 수분을 증발시키는 열원부(330), 상기 제습 로터(320)에 의해 습기가 제거된 냉각 건조 공기를 제습 공간(100)의 급기구(101)로 급기하는 급기팬(340), 배기구(102)를 통해 제습 공간(100) 내의 공기를 배기 또는 제습 로터(320)에서 가열된 공기를 외부로 방출하는 배기팬(350)를 포함한다.
또 도 2에는 도시를 생략하였지만, 상기 직접 가열 유닛(300)에는 환기(RA)가 유입되어 제습 공간(100)으로 급기(SA) 되도록 유로를 형성하는 공기조화 덕트 및 외기(OA)가 유입되어 배기(EA) 되도록 유로를 형성하는 재생 덕트가 더 마련된다. 또한, 공기조화 덕트 및 재생 덕트 내에는 환기(RA) 또는 외기(OA)의 유입 시 포함되는 먼지 등의 이물질을 제거하기 위한 필터 등이 마련될 수 있다.
상기 프리쿨러(310)는 증발기로서 고온의 다습 외기(OA) 또는 환기(RA)를 냉각하여 실내에 공급하도록 제습 로터(320)로 공급하며, 도 2에 도시된 바와 같이, 제습 공간(100) 내의 설정 온도에 따라 각각 작동하는 제1 프리쿨러(311) 및 제2 프리쿨러(312)를 포함한다. 즉, 상기 제1 프리쿨러(311)는 계속해서 작동하고, 상기 제2 프리쿨러(312)는 설정 온도의 감지에 따라 간헐적으로 작동할 수 있다.
상기 제습 로터(320)는 건식 흡착 방식으로 습기를 흡착하도록 허나콤 구조로 실리카 젤, 제올라이트 등의 흡착제가 부착되어 있고, 공기조화 덕트 및 재생 덕트의 격벽에 의하여 흡기류가 통과하는 흡기류 영역과 배기류가 통과하는 배기류 영역으로 구획될 수 있으며, 예를 들어 직접 가열 유닛(300) 내에 설치된 모터 및 벨트에 의하여 일방향으로 회전할 수 있도록 마련된다.
상기 열원부(330)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 프리쿨러(310)의 응축열을 이용하는 제1 재생 열원부(331) 및 히터를 이용한 제2 재생 열원부(322)를 포함한다.
상기 제1 재생 열원부(331)는 프리쿨러(310)의 응축열을 외부로 방출하지 않고 제습 로터(320)의 수분 증발을 위해 사용되므로, 종래의 기술에 비해 상기 제2 재생 열원부(322)의 히터 가열을 위한 에너지 사용을 절감할 수 있다.
상기 DDC(400)는 사용자 단말기(500)에서의 지시 값에 따라 상기 직접 가열 유닛(300)의 프리쿨러(310), 제습 로터(320), 열원부(330)의 제1 재생 열원부(331)와 제2 재생 열원부(322), 급기팬(340) 및 배기팬(350)의 작동을 제어하기 위해 마련되며, 종래의 PLC 또는 Micom보다 고도의 정밀 제어를 실현할 수 있다. 즉, DDC(400)에는 사용자 단말기(500)와의 통신을 위한 통신 모듈, CPU 프로세스, 메모리가 마련되어 제습 공간(100) 내의 온도, 습도, 풍량, 가습 등에 대해 자동으로 설정 값 또는 제어 값을 인식하고 저장하여 직접 가열 유닛(300)의 자동 제어가 가능하게 마련된다.
상기 사용자 단말기(500)는 습도 센서(210), 온도 센서(202) 또는 카메라(203)에서의 감지 신호에 따라 상기 DDC(400)를 원격에서 실시간 제어하기 위한 응용 프로그램 또는 애플리케이션(application, 앱)이 저장되며, 이 앱을 통해 무선 통신으로 DDC(400)의 CPU 프로세스를 제어할 수 있다.
상기 사용자 단말기(500)로서는 스마트폰을 적용하지만 이에 한정되는 것은 아니고, 휴대 단말기(Portable Terminal), 이동 단말기(Mobile Terminal), 개인 정보 단말기(Personal Digital Assistant: PDA), PMP(Portable Multimedia Player) 단말기, 내비게이션(Navigation) 단말기, 노트북 컴퓨터, 태블릿 PC 또는 웨어러블 디바이스(Wearable Device) 등과 같은 다양한 단말기를 적용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 건식 제습 시스템에서는 제습 공간(100) 내에 마련된 감지 유닛(200)에서의 감지 신호에 따라 원격에서 사용자 단말기(500)로 DDC(400)를 통해 직접 가열 유닛(300)의 작동 상태를 제어할 수 있으므로, 사용자의 편리성을 극대화하며, 습기를 외부로 방출하기 위한 제습 로터(320)를 가열하는 열원으로서 프리쿨러(310)의 응축열을 이용하므로, 제습 성능의 극대화 및 열효율과 에너지 절감의 효율을 향상시킬 수 있다.
[ 실시 예 2 ]
이하, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 건식 제습 시스템에 대해 도 3 및 도 4에 따라 설명한다. 또 제2 실시 예에서 제1 실시 예와 동일 부분에는 동일 부호를 부여하고 그 반복적인 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 직접 가열 유닛의 구성도이고, 도 4는 도 3에 도시된 "가" 부분인 제1 재생 열원부의 내부 구성도이다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 건식 제습 시스템에서는 제1 실시 예의 구성에서 도 3에 도시된 바와 같이, 응축기(610) 및 압축기(620)를 포함하고 제1 재생 열원부(331)에 열원을 공급하는 제1 열원 공급부(600) 및 태양열을 이용하여 상기 제1 재생 열원부(331)에 열원을 공급하는 제2 열원 공급부(700)를 더 포함한다.
상기 제1 열원 공급부(600)는 압축기(620)에 의해 토출된 고온의 냉매를 제1 재생 열원부(331)로 공급하며, 상기 제2 열원 공급부(700)는 도 3에 도시된 바와 같이, 태양열을 생성하는 태양전지판(710)을 구비하며 이 태양전지판(710)에서 생성된 태양열을 제1 재생 열원부(331)에 공급한다.
즉, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 건식 제습 시스템에서는 태양전지판(710)에 잔존하는 태양열과 압축기(620)에서 토출된 고온 냉매의 응축열을 복합적으로 제습 로터(320)의 재생 열원으로 사용한다.
상기 태양열과 응축열을 복합적으로 사용하기 위해 제1 재생 열원부(331)는 도 4에 도시된 바와 같이, 태양전지판(710)에서의 태양열과 열전달 하는 축열재가 유동 되는 제1 관(3331)과 이 제1 관(3331)의 내부에 압축기(620)에서 토출된 고온 냉매가 유동 되는 제2 관(3312)이 매설된 이중관 형태의 재생 열원 구조로 마련된다. 또 열원의 발열 효율을 증대하기 위해 상기 이중관은 연속된 U자 형상의 굴곡 형태로 마련된다.
상술한 바와 같이, 제2 실시 예에서는 태양전지판(710)에 잔존하는 태양열과 프리쿨러(310)를 위해 마련된 압축기(620)에서 토출된 고온 냉매의 응축열을 복합적으로 제습 로터(320)의 재생 열원으로 사용하므로, 히터를 적용하는 제1 실시 예에 비해 에너지를 더욱 절감할 수 있다.
[ 실시 예 3 ]
이하, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 건식 제습 시스템에 대해 도 5에 따라 설명한다. 또 제3 실시 예에서 제1 실시 예 및 제2 실시 예와 동일 부분에는 동일 부호를 부여하고 그 반복적인 설명은 생략한다.
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 직접 가열 유닛의 구성도이다.
본 발명의 제3 실시 예에 따른 건식 제습 시스템에서는 제1 실시 예의 구성에서 도 5에 도시된 바와 같이, 응축기(610) 및 압축기(620)를 포함하고 제1 재생 열원부(331)에 열원을 공급하는 제1 열원 공급부(600), 태양열과 태양광을 이용하여 상기 제1 재생 열원부(331) 또는 제2 재생 열원부(332)에 열원을 공급하는 제2 열원 공급부(700), 압축기(620)에서 토출되는 고온 냉매가 제1 재생 열원부(331)를 경유하지 않고 응축기(600)로 순환시키는 바이패스 라인(360)과 바이패스 라인(360)을 제어하는 3방 밸브(370)를 더 포함한다. 또 바이패스 라인(360)을 마련하는 것에 의해 제1 재생 열원부(331)의 열 회수 라인에 체크 밸브가 마련될 수 있고, 제1 재생 열원부(331) 내의 온도를 감지하기 위해 온도 감지 부재가 마련될 수 있다.
제3 실시 예의 제1 열원 공급부(600)도 제2 실시 예와 같이, 압축기(620)에 의해 토출된 고온의 냉매를 제1 재생 열원부(331)로 공급하며, 제2 열원 공급부(700)는 도 5에 도시된 바와 같이, 태양열과 태양광에 의한 전력을 생성하는 태양전지판(710), 상기 태양전지판(710)에서 생성된 전력을 저장하는 배터리(720), 제2 재생 열원부(322)인 히터로의 전력 공급을 ON/OFF 하는 스위치(730)를 구비하며, 이 태양전지판(710)에서 생성된 태양열은 제1 재생 열원부(331)에 공급된다.
즉, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 건식 제습 시스템에서는 태양전지판(710)에 잔존하는 태양열과 태양전지판(710)에서 생성된 전력을 각각 제1 재생 열원부(331)와 제2 재생 열원부(332)에 공급하며, 압축기(620)에서 토출된 고온 냉매의 응축열도 제1 재생 열원부(331)에 공급하므로, 제1 재생 열원부(331)에서는 제2 실시 예와 같이 태양열과 응축열을 복합적으로 제습 로터(320)의 재생 열원으로 사용한다.
따라서, 제3 실시 예서도 상기 태양열과 응축열을 복합적으로 사용하기 위해 제1 재생 열원부(331)는 도 4에 도시된 바와 같이, 태양전지판(710)에서의 태양열과 열전달 하는 축열재가 유동 되는 제1 관(3331)과 이 제1 관(3331)의 내부에 압축기(620)에서 토출된 고온 냉매가 유동 되는 제2 관(3312)이 매설된 이중관 형태의 재생 열원 구조로 마련된다. 또 상기 이중관은 열원의 발열 효율을 증대하기 위해 연속된 U자 형상의 굴곡 형태로 마련된다.
상술한 바와 같이, 제3 실시 예에서는 태양전지판(710)에 잔존하는 태양열 및 태양광에 의한 전력과 프리쿨러(310)를 위해 마련된 압축기(620)에서 토출된 고온 냉매의 응축열을 복합적으로 제습 로터(320)의 재생 열원으로 사용하므로, 히터를 적용하는 제1 실시 예 및 태양열과 압축기(620)에서 토출된 고온 냉매의 응축열을 복합적으로 사용하는 제2 실시 예에 비해 에너지를 더욱 절감할 수 있다.
다음에 본 발명에 따른 건식 제습 시스템의 제어에 대해 도 6 및 도 7에 따라 설명한다. 또 건식 제습 시스템의 제어에 관해서는 상술한 제3 실시 예를 기준으로 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 실시 예 또는 제2 실시 예에도 동일하게 적용할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 건식 제습 시스템의 제어 블록도 이고, 도 7은 본 발명에 따른 건식 제습 시스템의 작동을 설명하기 위한 흐름도 이다.
본 발명에 따른 건식 제습 시스템은 사용자 단말기(500)를 통해 작동시킨다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니고, DDC(400)에 마련된 작동 스위치에 의해 동작시킬 수도 있다. 한편, 제습 공간(100) 내의 온도 또는 습도는 사용자 단말기(500)에 의해 미리 설정될 수 있다. 또한, 제1 재생 열원부(331) 내의 온도도 사용자 단말기(500)에 의해 미리 설정될 수 있다(S10).
따라서, 직접 가열 유닛(300)에 마련된 급기팬(340)이 작동하여(S20) 제습 공간(100)의 급기구(101)로 급기함과 동시에 프리쿨러(310)에 의한 외기의 냉각 및 제습 로터(320)에 의한 외기(OA)에 함유된 습기 제거가 실행되고, 배기팬(350)이 작동하여 배기구(102)를 통해 제습 공간(100) 내의 공기를 배기한다. 또 제습 공간(100) 내의 온도 및 습도는 사용자 단말기(500)에 마련된 앱에 의해 미리 설정되어 있으면, 감지 유닛(200)에서 감지된 제습 공간(100) 내의 온도 및 습도에 따라 사용자 단말기(500)를 통해 조절 가능하다. 한편, 제1 재생 열원부(331) 내의 온도는 제1 재생 열원부(331) 내에 마련된 온도 감지 부재에 의해 감지되고(S30), 이 감지 온도값은 DDC(400)으로 전송된다.
또한, 상기 제습 로터(320)에 흡착된 습기는 제1 재생 열원부(331) 및 히터를 이용한 제2 재생 열원부(322)의 열원에 의해 제거된다.
상기 단계 S30에서 감지된 제1 재생 열원부(331)에 마련된 제1 관(3331)의 온도가 사용자 단말기(500)에 의해 미리 설정된 온도보다 높은 것으로 판단되면(S40), DDC(400)의 제어에 따라 3방 밸브(370)는 압축기(620)에서 토출되는 고온 냉매가 제1 재생 열원부(331)를 경유하지 않고 바이패스 라인(360)을 통해 응축기(610)로 순환시킨다(S50)
한편, 상기 단계 S40에서 제1 재생 열원부(331)에 마련된 제1 관(3331)의 온도가 사용자 단말기(500)에 의해 미리 설정된 온도보다 낮은 것으로 판단되면, 즉 흐린 날이나 야간 등에 의해 태양전지판(710)에서 태양열이 충분히 공급되지 않으면, 스위치(730)를 ON 시켜 배터리(720)에서 전력을 공급하여 제2 재생 열원부(332)인 히터를 작동시킨다(S60).
상술한 바와 같이, 제1 열원 공급부(600)에서 제1 재생 열원부(331)로의 열원 공급과 제2 열원 공급부(700)에서 제1 재생 열원부(331) 및 제2 재생 열원부(332)로의 열원 공급은 사용자 단말기(500)에 의해 미리 설정된 온도에 따라 최적으로 실행할 수 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
본 발명에 따른 건식 제습 시스템 및 그 제어 방법을 사용하는 것에 의해 건식 제습 시스템에서 제습 성능의 극대화 및 열효율과 에너지 절감의 효율을 향상시킬 수 있다.
200 : 감지 유닛
300 : 직접 가열 유닛
400 : DDC
500 : 사용자 단말기
600 : 제1 열원 공급부
700 : 제2 열원 공급부
300 : 직접 가열 유닛
400 : DDC
500 : 사용자 단말기
600 : 제1 열원 공급부
700 : 제2 열원 공급부
Claims (7)
- 제습 공간 내에 마련된 감지 유닛,
다습 공기를 흡입하여 제습된 건조 공기를 상기 제습 공간에 급기하는 직접 가열 유닛,
상기 직접 가열 유닛을 제어하는 DDC(Direct digital Controller),
상기 감지 유닛에서 감지된 감지 신호에 따라 상기 DDC를 원격에서 실시간 제어 가능한 사용자 단말기를 포함하고,
상기 직접 가열 유닛은 외기를 냉각하여 공급하는 프리쿨러, 상기 프리쿨러에서 냉각된 외기에서 건식 흡착 방식으로 습기를 흡착하는 제습 로터 및 상기 제습 로터의 수분을 증발시키는 열원부를 포함하며,
상기 열원부는 제1 재생 열원부와 제2 재생 열원부를 포함하고,
상기 제1 재생 열원부는 상기 프리쿨러의 응축열을 이용하고, 상기 제2 재생 열원부는 히터를 이용하며, 상기 히터는 태양광에 의한 전력에 의해 작동하는 것을 특징으로 하는 건식 제습 시스템. - 제1항에서,
상기 건식 제습 시스템은
압축기 및 응축기를 포함하고 상기 제1 재생 열원부에 열원을 공급하는 제1 열원 공급부 및
태양열을 이용하여 상기 제1 재생 열원부 또는 상기 태양열과 태양광을 이용하여 상기 제1 재생 열원부와 제2 재생 열원부에 열원을 공급하는 제2 열원 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 제습 시스템. - 제2항에서,
상기 제1 재생 열원부는 태양열 축열재가 유동하는 제1 관과 고온 냉매가 유동하는 제2 관을 포함하고,
상기 제2 관은 상기 제1 관 내에 매설된 것을 특징으로 하는 건식 제습 시스템. - 삭제
- 제3항에서,
상기 직접 가열 유닛은
압축기에서 토출되는 고온 냉매가 제1 재생 열원부를 경유하지 않고 응축기로 순환시키는 바이패스 라인과
상기 바이패스 라인을 제어하는 3방 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 제습 시스템. - (a) 사용자 단말기에 의해 제1 재생 열원부 내의 온도를 미리 설정하는 단계,
(b) 직접 가열 유닛에 마련된 급기팬이 작동하여 제습 공간의 급기구로 급기함과 동시에 프리쿨러에 의한 외기의 냉각 및 제습 로터에 의한 외기에 함유된 습기 제거를 실행하는 단계,
(c) 상기 단계 (b)에서의 제습 실행 후, 상기 제1 재생 열원부 내에 마련된 온도 감지 부재에 의해 상기 제1 재생 열원부 내의 온도를 감지하는 단계,
(d) 상기 단계 (c)에서 감지된 온도가 상기 단계 (a)에서 설정된 온도보다 높으면, 압축기에서 토출되는 고온 냉매가 상기 제1 재생 열원부를 경유하지 않도록 바이패스 라인을 통해 응축기로 순환시키는 단계,
(e) 상기 단계 (c)에서 감지된 온도가 상기 단계 (a)에서 설정된 온도보다 낮으면, 배터리에서 전력을 공급하여 제2 재생 열원부의 히터를 작동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 제습 제어 방법. - 제6항에서,
제1 열원 공급부에서 제1 재생 열원부로의 열원 공급과 제2 열원 공급부에서 제1 재생 열원부 및 제2 재생 열원부로의 열원 공급은 사용자 단말기에 의해 미리 설정된 온도에 따라 실행되는 것을 특징으로 하는 건식 제습 제어 방법.
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| KR20140026004A (ko) * | 2012-08-24 | 2014-03-05 | 한라엔컴 주식회사 | 네트워크를 이용한 제습 냉방 장치 및 이 장치의 통합 관리 시스템 |
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