KR102438699B1 - Hybrid type underfloor Air Distribution System with ceiling radiation panel and its control method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 바닥공조시스템에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 천장복사패널이 적용된 하이브리드 바닥공조시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a floor air conditioning system, and more particularly, to a hybrid floor air conditioning system to which a ceiling radiation panel is applied.
과거에는 대부분의 빌딩들이 천장취출공조 시스템을 채택해 왔다. 천장취출 공조 시스템은 천장의 공기덕트를 통해 시원한 공기를 실내로 공급할 수 있도록 구성된다. 이러한 천장취출공조 시스템을 이용하는 경우, 천장에서 나오는 시원한 공기가 1.8m 높이 이하의 사람 거주역, 더 나아가서는, 사람이 앉아 있는 1.2m 내지 1.5m 이하 위치까지 도달하려면, 위쪽의 더운 공기를 먼저 식히고 아래로 내려와야 되므로, 냉방효율이 저하될 수밖에 없다. 겨울철 실내난방이 중요하게 고려되었고 실 칸막이와 가구 배치의 변경이 적었던 과거에는 천장취출공조시스템이 적합하였지만, 인체 부하와 컴퓨터 등의 기기 부하에 대한 냉방이 중요하게 고려되어야 하고 실 칸막이와 가구 배치의 변경이 많은 현재에 있어서는, 기존 천장취출공조 시스템의 단점을 극복할 수 있는 공조 시스템이 요구되었다.In the past, most buildings have adopted a ceiling ventilation system. The ceiling blow-out air conditioning system is configured to supply cool air into the room through an air duct on the ceiling. In the case of using such a ceiling air conditioning system, in order for the cool air from the ceiling to reach a habitable area of 1.8 m or less in height and, furthermore, a position below 1.2 m to 1.5 m where a person is sitting, the hot air above must be cooled first. Since it has to go down, the cooling efficiency is inevitably lowered. In the past, when indoor heating was considered important in winter and there were few changes in room partitions and furniture arrangement, the ceiling blowout air conditioning system was suitable. In the present of many changes, an air conditioning system that can overcome the disadvantages of the existing ceiling blow-out air conditioning system is required.
이와 같은 배경 하에서 새롭게 제안된 공조시스템이 바닥공조시스템이다. 바닥공조시스템은 실내 바닥, 더 구체적으로는, 액세스 플로어(access floor) 하부 측을 통해 전열교환기와 냉난방코일을 거친 외기를 실내로 공급한다. 이러한 바닥공조시스템은 전열교환기 및/또는 냉난방코일에 의해 적정 온도로 맞추어진 외기를 거주자와 상대적으로 가까운 바닥을 통해 공급하므로 실제 거주 공간에 대한 냉난방 효율이 높다는 장점을 갖는다. 하지만, 종래의 바닥공조시스템은 냉방 작동시 내주부 현열 부하와 잠열 부하를 효과적으로 처리할 수 있고 난방 작동시 내주부 현열부하를 효과적으로 담당할 수 있지만, 외주부 현열 부하를 처리하는데 있어서 취약하다는 한계가 있었다.Under this background, the newly proposed air conditioning system is the floor air conditioning system. The floor air conditioning system supplies the outdoor air that has passed through the total heat exchanger and the heating and cooling coil to the room through the indoor floor, more specifically, the lower side of the access floor. Such a floor air conditioning system has an advantage in that the cooling and heating efficiency of the actual living space is high because the outdoor air adjusted to an appropriate temperature by the total heat exchanger and/or the heating and cooling coil is supplied through the floor relatively close to the occupant. However, the conventional floor air conditioning system can effectively handle the inner peripheral sensible heat load and latent heat load during cooling operation and can effectively handle the inner peripheral sensible heat load during heating operation, but there is a limitation in that it is weak in handling the outer peripheral sensible heat load. .
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 공조기의 냉난방코일에서 사용되고 버려지는 열 에너지를 실내 천장에 설치된 천장복사패널에서 외주부 부하(특히, 현열 부하) 처리에 이용함으로써, 상대적으로 외주부 부하 처리가 취약하였던 종래 기술의 단점을 보완한, 천장복사패널 적용 하이브리드 바닥공조시스템을 제공하는 것이다.Therefore, the problem to be solved by the present invention is that the heat energy used and wasted in the heating and cooling coil of the air conditioner is used for the treatment of the outer load (especially the sensible heat load) in the ceiling radiation panel installed on the indoor ceiling, so that the treatment of the outer load is relatively weak. It is to provide a hybrid floor air conditioning system applied to a ceiling radiation panel, which compensates for the disadvantages of the prior art.
본 발명의 일측면에 따른 천장복사패널 적용 하이브리드 바닥공조시스템은, 외기를 실내 바닥의 하부를 거쳐 실내로 공급하기 위해 급기팬을 구비하는 급기라인과, 실내공기를 외부로 배출하기 위해 배기팬을 구비하는 배기라인과, 상기 급기라인과 상기 배기라인이 통과하며, 외기와 실내공기 사이에 열교환이 이루어지는 전열교환기와, 상기 전열교환기를 기준으로 상기 급기라인의 하류에 설치되며, 열원에서 공급된 공급수와 외기 사이에 열교환이 이루어지는 냉난방코일을 포함하는 공조기; 실내 천장에 설치되는 천장복사패널; 열원으로부터 상기 냉난방코일로 공급수를 공급하기 위한 제1 공급수라인; 상기 냉난방코일에서 외기와 열교환을 마치고 나온 공급수를 상기 천장복사패널에 공급하는 제2 공급수라인; 및 상기 천장복사패널에서 나온 공급수를 상기 열원 측으로 회수하는 제3 공급수라인을 포함한다.A hybrid floor air conditioning system to which a ceiling radiation panel is applied according to an aspect of the present invention includes an air supply line having an air supply fan to supply outdoor air into the room through a lower part of an indoor floor, and an exhaust fan to discharge indoor air to the outside. an exhaust line having an exhaust line, a total heat exchanger through which the air supply line and the exhaust line pass and heat exchange is performed between outdoor air and indoor air, and the total heat exchanger is installed downstream of the air supply line based on the total heat exchanger, the supply supplied from a heat source an air conditioner including a heating and cooling coil for heat exchange between water and outside air; Ceiling radiation panels installed on the indoor ceiling; a first supply water line for supplying supply water from a heat source to the heating and cooling coil; a second supply water line for supplying the supply water from the heating and cooling coils after heat exchange with the outside air to the ceiling radiation panel; and a third supply water line for recovering the supply water from the ceiling radiation panel toward the heat source.
일 실시예에 따라, 상기 천장복사패널 적용 하이브리드 바닥공조시스템은 상기 냉난방코일을 기준으로 상기 제1 공급수리인의 상류에서 상기 제1 공급수라인과 상기 제2 공급수라인을 연결하도록 형성된 공급수 바이패스라인과, 상기 공급수 바이패스라인을 선택적으로 활성화시키는 바이패스밸브유닛과, 상기 제2 공급수라인에 설치되어 상기 천장복사패널로 공급되는 공급수의 온도를 측정하는 공급수 온도센서와, 상기 제2 공급수라인과 상기 제3 공급수라인 사이에 설치되어, 상기 제2 공급수라인을 흐르는 공급수와 상기 제3 공급수라인을 통과하는 공급수의 혼합량 조절을 통해, 상기 천장복사패널로 공급되는 공급수의 온도를 조절하는 삼방밸브를 더 포함한다.According to an embodiment, in the hybrid floor air conditioning system to which the ceiling radiation panel is applied, the supply water formed to connect the first supply water line and the second supply water line upstream of the first supply repairman based on the heating and cooling coil A bypass line, a bypass valve unit for selectively activating the supply water bypass line, and a supply water temperature sensor installed in the second supply water line to measure the temperature of the supply water supplied to the ceiling radiation panel; , installed between the second supply water line and the third supply water line, through the control of the mixing amount of the supply water flowing through the second supply water line and the supply water passing through the third supply water line, the ceiling radiation It further includes a three-way valve for controlling the temperature of the supply water supplied to the panel.
일 실시예에 따라, 상기 천장복사패널 적용 하이브리드 바닥공조시스템은 상기 천장복사패널에 형성된 배관표면의 상대습도를 측정하는 습도센서와, 실내 온도, 공급수 온도 및 배관 표면 상대습도를 포함하는 정보를 이용하여, 상기 공조기 및 상기 천장복사패널의 온(ON)/오프(OFF)를 제어하는 제어부를 더 포함한다.According to an embodiment, the hybrid floor air conditioning system applied with the ceiling radiation panel includes a humidity sensor for measuring the relative humidity of the pipe surface formed on the ceiling radiation panel, and information including the indoor temperature, the supply water temperature and the pipe surface relative humidity. By using, it further comprises a control unit for controlling the on (ON) / off (OFF) of the air conditioner and the ceiling radiation panel.
전술한 하이브리드 바닥공조시스템의 제어방법은, 측정된 실내온도값이 설정 실내온도값과 제1 안전계수의 합보다 큰지를 판단하는 단계; 측정된 실내온도값이 설정 실내온도값과 제1 안전계수의 합보다 큰 경우, 상기 제2 공급수라인을 통해 상기 천장복사패널에 공급되는 공급수의 온도값을 노점온도값과 제2 안전계수의 합과 같아지도록 온도 조절하는 단계; 온도 조절된 공급수가 상기 천장복사패널에 공급될 때, 상기 천장복사패널의 배관표면 상대습도가 기준 상대습도보다 낮은지 여부를 판단하는 단계; 및 측정된 실내온도값과 상기 설정 실내온도값과의 차이가 상기 제1 안전계수보다 큰 제3 안전계수보다 큰지를 판단하는 단계를 포함하며, 상기 천장복사패널의 배관표면 상대습도가 기준 상대습도보다 낮고, 측정된 실내온도값과 상기 설정 실내온도값과의 차가 상기 제3 안전계수보다 크면, 상기 천장복사패널과 상기 공조기를 모두 온(ON) 상태로 운용한다.The control method of the above-described hybrid floor air conditioning system includes the steps of: determining whether a measured indoor temperature value is greater than a sum of a set indoor temperature value and a first safety factor; When the measured indoor temperature value is greater than the sum of the set indoor temperature value and the first safety factor, the temperature value of the supply water supplied to the ceiling radiation panel through the second supply water line is combined with the dew point temperature value and the second safety factor. adjusting the temperature to be equal to the sum of; When the temperature-controlled supply water is supplied to the ceiling radiation panel, determining whether the relative humidity of the pipe surface of the ceiling radiation panel is lower than the reference relative humidity; and determining whether a difference between the measured indoor temperature value and the set indoor temperature value is greater than a third safety factor greater than the first safety factor, wherein the relative humidity of the pipe surface of the ceiling radiation panel is the reference relative humidity If it is lower and the difference between the measured indoor temperature value and the set indoor temperature value is greater than the third safety factor, both the ceiling radiation panel and the air conditioner are operated in an ON state.
일 실시예에 따라, 상기 제어방법은, 측정된 실내온도값이 설정 실내온도값과 제1 안전계수의 합 이하인 경우, 상기 천장복사패널의 배관표면 상대습도가 기준 상대습도보다 낮은지 여부를 판단하여, 상기 천장복사패널의 배관표면 상대습도가 기준 상대습도보다 낮으면, 상기 천장복사패널을 오프(OFF)시키고, 상기 공조기를 수동모드로 전환하며, 상기 천장복사패널의 배관표면 상대습도가 기준 상대습도보다 이상이면 상기 천장복사패널을 오프(OFF)로 하고, 상기 공조기를 온(ON)으로 하며, 상기 제2 공급수라인을 통해 상기 천장복사패널에 공급되는 공급수의 온도값이 상기 노점온도값과 상기 제2 안전계수의 합보다 작은 경우, 상기 제2 공급수라인을 통해 상기 천장복사패널에 공급되는 공급수의 온도값을 상기 노점온도값와 제2 안전계수의 합과 같아지도록 조절하며, 상기 천장복사패널에 공급되는 공급수의 온도값이 상기 노점온도값과 제2 안전계수의 합과 같아진 후, 상기 천장복사패널의 배관표면 상대습도가 기준 상대습도 이상이면, 상기 천장복사패널을 오프(OFF)로 하고, 상기 공조기를 온(ON)으로하며, 상기 제2 공급수라인을 통해 상기 천장복사패널에 공급되는 공급수의 온도값이 상기 노점온도값와 제2 안전계수의 합과 같을 때, 상기 천장복사패널의 배관표면 상대습도가 기준 상대습도보다 낮고 측정된 실내온도값과 상기 설정 실내온도값과의 차가 상기 제3 안전계수 이하이면, 상기 천장복사패널을 온(ON)으로 하고, 상기 공조기를 수동모드로 전환한다.According to an embodiment, the control method determines whether the relative humidity of the pipe surface of the ceiling radiation panel is lower than the reference relative humidity when the measured indoor temperature value is less than or equal to the sum of the set indoor temperature value and the first safety factor. Thus, when the relative humidity of the pipe surface of the ceiling radiation panel is lower than the reference relative humidity, the ceiling radiation panel is turned off, the air conditioner is switched to a manual mode, and the pipe surface relative humidity of the ceiling radiation panel is the reference If it is higher than the relative humidity, the ceiling radiation panel is turned off, the air conditioner is turned on, and the temperature value of the supply water supplied to the ceiling radiation panel through the second supply water line is the dew point. When it is less than the sum of the temperature value and the second safety factor, the temperature value of the supply water supplied to the ceiling radiation panel through the second supply water line is adjusted to be equal to the sum of the dew point temperature value and the second safety factor, After the temperature value of the supply water supplied to the ceiling radiation panel is equal to the sum of the dew point temperature value and the second safety factor, if the relative humidity of the pipe surface of the ceiling radiation panel is equal to or greater than the reference relative humidity, the ceiling radiation panel is OFF, the air conditioner is turned ON, and the temperature value of the supply water supplied to the ceiling radiation panel through the second supply water line is the sum of the dew point temperature value and the second safety factor and At the same time, if the pipe surface relative humidity of the ceiling radiation panel is lower than the reference relative humidity and the difference between the measured indoor temperature value and the set indoor temperature value is less than or equal to the third safety factor, the ceiling radiation panel is turned on. and switch the air conditioner to a manual mode.
본 발명에 따른 천장복사패널 적용 하이브리드 바닥공조시스템은, 공조기의 냉난방코일에서 사용되고 버려지는 열 에너지를 실내 천장에 설치된 천장복사패널에서 외주부 부하(특히, 현열 부하) 처리에 이용함으로써, 상대적으로 외주부 부하 처리가 취약하였던 종래 기술의 단점을 보완하는 장점이 있다.The hybrid floor air conditioning system with a ceiling radiation panel according to the present invention uses the heat energy used in the heating and cooling coil of the air conditioner to treat the outer load (especially the sensible heat load) in the ceiling radiation panel installed on the ceiling of the room. There is an advantage of compensating for the disadvantages of the prior art in which the treatment was weak.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 천장복사패널 적용 하이브리드 바닥공조시스템을 도시한 개념도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 천장복사패널 적용 하이브리드 바닥공조시스템을 보다 구체적으로 설명하기 위한 계통도이며,
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 천장복사패널 적용 하이브리드 바닥공조시스템의 냉방 운전 제어방법을 설명하기 위한 도면이다.1 is a conceptual diagram illustrating a hybrid floor air conditioning system applied with a ceiling radiation panel according to an embodiment of the present invention;
2 is a schematic diagram for explaining in more detail a hybrid floor air conditioning system applied with a ceiling radiation panel according to an embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a view for explaining a cooling operation control method of the hybrid floor air conditioning system to which the ceiling radiation panel is applied shown in FIGS. 1 and 2 .
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다. 본 명세서에 개시된 모든 실시예에 있어서의, 임의의 구조, 재료, 단계 또는 특징이 본 발명의 일부인 기타 실시예의 임의의 구조, 재료, 단계 또는 다른 특징과 함께 다른 실시예를 구성할 수 있다는 것에 유의한다. 상세한 설명 및 관련 도면이 본 발명의 보호 범위를 제한하거나 정의하는 것은 아님에 유의한다. 본 발명의 보호 범위는 특허청구범위에 의해 정의된다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Note that any structure, material, step or feature in any of the embodiments disclosed herein, together with any structure, material, step or other feature of other embodiments that are part of the present invention, may constitute another embodiment. do. It is to be noted that the detailed description and related drawings do not limit or define the protection scope of the present invention. The protection scope of the present invention is defined by the claims.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 천장복사패널 적용 하이브리드 바닥공조시스템을 도시한 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 천장복사패널 적용 하이브리드 바닥공조시스템을 보다 구체적으로 설명하기 위한 계통도이며, 도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 천장복사패널 적용 하이브리드 바닥공조시스템의 냉방 운전 제어방법을 설명하기 위한 도면이다.1 is a conceptual diagram illustrating a hybrid floor air conditioning system applied with a ceiling radiation panel according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a hybrid floor air conditioning system applied with a ceiling radiation panel according to an embodiment of the present invention. 3 is a diagram for explaining a cooling operation control method of the hybrid floor air conditioning system applied with the ceiling radiation panel shown in FIGS. 1 and 2 .
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 천장복사패널 적용 하이브리드 바닥공조시스템은, 격벽(A)에 의해 기계실(B)로부터 분리 구획된 실내 공간(C)으로 전열교환기(112) 및 냉난방코일(115)에 의해 온도 조절된 외기를 공급하도록 구성된다. 실내공간(C)은 실내 바닥을 형성하는 액세스 플로어(D)의 상측에 형성되고, 외기는 액세스 플로어(D)에 구비된 그리드를 통해 실내 공간으로 공급된다. 실내공간(C)은 액세스 플로어(D)와 천장(E) 사이에 존재한다.1 and 2, in the hybrid floor air conditioning system to which the ceiling radiation panel is applied according to an embodiment of the present invention, heat is transferred to the indoor space (C) separated from the machine room (B) by the partition wall (A). It is configured to supply external air temperature-controlled by the
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 천장복사패널 적용 하이브리드 바닥공조시스템은 기계실(B)에 설치된 공조기(100)와, 액세스 플로어(D)의 하부에 배치되어 액세스 플로어(D)의 하부로 유입된 외기를 실내로 불어 넣는 복수개의 팬터미널 유닛(200)을 포함할 수 있다. 또한, 실내공간(C)의 상측 천장(E)에는 천장복사패널(300)이 설치된다. 냉방운전의 경우, 상기 공조기(100)는 내주부 현열부하 및 잠열부하와 외주부 잠열부하를 담당하고, 상기 천장복사패널(300)은 외주부 현열부하를 담당한다. 난방운전의 경우, 상기 공조기(100)가 내주부 현열부하를 담당하고 상기 천장복사패널(300)이 외주부 현열부하를 담당한다. 이와 같이, 천장복사패널(300)이 외주부 부하 처리를 담당함으로써, 상대적으로 외주부 부하처리가 취약하였던 기존 바닥공조스템의 단점을 보완할 수 있다.In addition, the hybrid floor air conditioning system to which the ceiling radiation panel is applied according to an embodiment of the present invention is disposed under the
도 2에 잘 도시된 바와 같이, 상기 공조기(100)는 외기를 실내 바닥, 즉, 액세스 플로어(D)의 하부를 거쳐 실내로 공급하기 위해 급기팬(117)을 구비하는 급기라인(101)과, 실내공기를 외부로 배출하기 위해 배기팬(122)을 구비하는 배기라인(102)을 포함한다. 또한, 상기 공조기(100)는 상기 급기라인(101)과 상기 배기라인(102)이 모두 통과하며, 외기와 실내공기 사이에 열교환이 이루어지는 전열교환기(112)와, 상기 전열교환기(112)를 기준으로 상기 급기라인(102)의 하류에 설치되며, 열원(500)으로부터 공급된 공급수와 외기 사이에 열교환이 이루어지는 냉난방코일(115)을 포함한다.2, the
또한, 상기 공조기(100)는 상기 급기라인(101)을 따라 하류를 향하여 차례로 배치된 외기필터(111), 전열교환기(112), 급기댐퍼(131), 동파방지히터(114), 혼합급기필터(116), 냉난방코일(115), 가습기(118) 및 급기팬(117)을 차례로 포함한다. 상기 급기댐퍼(131)를 기준으로 상기 급기라인(101)의 상류에는 상기 외기필터(111)와 상기 전열교환기(112)가 위치하고, 상기 급기라인(101)의 상기 냉난방코일(115)과 상기 전열교환기(112) 사이에는 상기 급기댐퍼(131)가 위치한다.In addition, the
또한, 상기 전열교환기(112)를 기준으로 상기 급기라인(101)의 상류와 상기 급기라인(101)의 하류를 연결하는 급기 바이패스 라인(101')이 제공되며, 상기 급기 바이패스 라인(101')에는 보조 급기댐퍼(132)가 설치된다. 상기 급기댐퍼(131)와 상기 보조 급기댐퍼(132)의 선택적 개방 및/또는 개방도 조절을 통해, 전열교환기(112)를 통과한 외기를 실내로 공급하거나 또는 전열교환기(112)를 통과하지 않는 외기를 실내로 공급하거나 또는 전열교환기(112)를 통과하는 외기의 급기 온도의 조절할 수 있다.In addition, an air
한편, 상기 냉난방코일(115)을 기준으로 상기 급기라인(101)의 하류에는 가습기(118) 및 급기팬(117)이 차례로 배치된다. 또한, 상기 급기라인(101)의 입구에 인접하여, 외기의 온도 및/또는 습도를 측정하기 위한 외기 온, 습도 센서(SS)가 설치될 수 있다.On the other hand, a
또한, 배기라인(102)은 실내 공간과 인접한 상류 측에서 실내공기를 받아 건물 외부와 인접한 하류를 향하여 실내공기를 흘려보내도록 구성된다. 상류에서 하류를 따라, 상기 배기라인(102)에는 환기팬(122), 배기 온, 습도 센서(123), 연기감지기(124), 배기댐퍼(141) 및 전열교환기(112)가 차례로 배치된다. 따라서, 상기 전열교환기(112)에는 상기 배기라인(102)과 전술한 급기라인(101)이 모두 통과하므로, 상기 전열교환기(112)에는 배기라인(102)을 따라 배기되는 실내공기와 급기라인(101)을 따라 실내로 공급되는 외기 사이에 열교환이 이루어질 수 있다.In addition, the
또한, 상기 전열교환기(112)를 기준으로 상기 배기라인(102)의 상류와 상기 배기라인(102)의 하류를 연결하는 배기 바이패스 라인(102')이 제공되며, 상기 배기 바이패스 라인(102')에는 보조 배기댐퍼(142)가 설치된다. 상기 급기댐퍼(141)와 상기 보조 급기댐퍼(142)의 선택적 개방 및/또는 개방도 조절을 통해, 상기 전열교환기(112)를 통과할 때의 배기라인(102) 중의 실내 공기 온도가 조절될 수 있다. 따라서, 전열교환기(112)에서의 실내로 공급되는 외기의 온도를 조절하는 것이 가능하다.In addition, an
또한, 상기 공조기(100)는 상기 급기라인(101)과 상기 배기라인(102) 사이를 연결하는 혼합라인(103)을 더 포함하며, 상기 혼합라인(103)에는 혼합댐퍼(150)가 설치된다. 상기 혼합댐퍼(150)는 상기 급기댐퍼(131) 또는 상기 보조 급기댐퍼(132) 중 적어도 하나를 거쳐 유입되는 외기와 실내에서 건물 외부로 배기되는 실내 공기의 혼합량을 조절한다. 상기 혼합 댐퍼(150)가 완전히 닫힌 때에는 실내 공기의 혼합 없이 외기만이 실내고 공급되고, 상기 급기댐퍼(131)와 상기 보조 급기댐퍼(132)가 모두 차단된 상태에서, 상기 혼합댐퍼(150)을 개방하면, 실내로 외기의 유입 없이 실내공기의 순환이 이루어질 수 있다. 더 나아가, 실내 공기의 온도가 외기의 온도와 다르므로, 상기 혼합댐퍼(150)의 개방량(개도량) 조절을 통한 실내로 공급되는 외기, 즉, 급기 온도의 제어도 가능하다.In addition, the
제어부(500)는, 상기 혼합라인(103)의 접속지점과 상기 냉난방코일(115) 사이의 급기라인(101) 상의 혼합온도센서(110)에서 측정된 온도 정보와 상기 급기팬(117)을 기준으로 상기 급기라인(101)의 하류에 배치된 급기 온,습도 센서(119)가 측정한 온도/습도 정보를 이용하여, 전술한 댐퍼(131, 132, 141, 142, 150)들의 개도량과, 냉난방코일(115)의 온도 등을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(500)는 측정된 외기(또는, 급기)의 온도 정보를 이용하여 동파방지히터(114)를 선택적으로 가동함으로써 동절기(특히, 혹한기)에 발생할 수 있는 동파를 미연에 방지할 수 있다.The
위에서 언급한 바와 같이, 상기 냉난방코일(115)은 상기 전열교환기(112)를 기준으로 상기 급기라인(101)의 하류에 설치된다. 또한, 상기 냉난방코일(115)은, 열원(600)에서 공급된 공급수와 외기 사이에 열교환을 이루어지도록 하여, 상기 급기라인(101)을 흐르는 외기의 온도를 조절한다. 상기 열원(600)은 미도시된 밸브에 의해 선택적으로 냉난방코일(115)과 연결되는 난방용 열원 또는 냉방용 열원일 수 있다. 예컨대, 보일러, 히트펌프 또는 냉동기가 열원(600)이 될 수 있다.As mentioned above, the
또한, 위에서 언급한 바와 같이, 상기 천장복사패널(300)은 실내공간(C)의 상측 천장(E)에 설치되어, 외주부 현열부하를 전담하여 처리한다.In addition, as mentioned above, the
본 발명의 일 실시예에 따른 천장복사패널 적용 하이브리드 바닥공조시스템은, 상기 천장복사패널(300)의 가동을 위해, 상기 열원(600)으로부터 상기 냉난방코일(115)로 소정 온도의 공급수를 공급하기 위한 제1 공급수라인(410)과, 상기 냉난방코일(115)에서 외기와 열교환을 마치고 나온 공급수를 상기 천장복사패널(300)에 공급하는 제2 공급수라인(420)과, 상기 천장복사패널(300)에서 나온 공급수를 상기 열원(600) 측으로 회수하는 제3 공급수라인(430)을 포함한다.In the hybrid floor air conditioning system applying a ceiling radiation panel according to an embodiment of the present invention, supply water of a predetermined temperature is supplied from the
또한, 상기 냉난방코일(115)을 기준으로 상기 제1 공급수라인(410)의 상류에서 상기 제1 공급수라인(410)과 상기 제2 공급수라인(420)을 연결하도록 공급수 바이패스라인(415)이 형성된다. 또한, 상기 공급수 바이패스라인(415)을 선택적으로 활성화시키도록 바이패스밸브유닛(416)이 상기 공급수 바이패스라인(415)과 상기 제1 공급수라인(410)에 걸쳐 설치된다. 상기 바이패스밸브유닛(416)은 제어부(500)에 의해 자동 제어되는 복수개의 밸브 또는 특정 유형 밸브로 구현될 수 있다.In addition, a supply water bypass line to connect the first
상기 공급수 바이패스라인(415)이 비활성화된 상태에서는, 공급수가 상기 제1 공급수라인(410)을 통해 상기 냉난방코일(115)에 공급되고, 상기 냉난방코일(115)에서 외기를 가열하거나 냉각시킨 후 나온 공급수는 상기 제2 공급수라인(420)을 통해 상기 천장복사패널(300)에 공급된다. 반면, 상기 공급수 바이패스라인(415)이 활성화되면, 공급수는 상기 냉난방코일(115)을 거치지 않고 바로 상기 제2 공급수라인(420)을 통해 상기 천장복사패널(300)에 공급된다. 공조기(100)를 오프(OFF)시킨 상태에서, 공급수 바이패스라인(415)를 활성화시키면, 공조기(100)의 오프(OFF) 상태에서도 천장복사패널(300)만을 작동시킬 수 있다.In a state in which the supply
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 천장복사패널 적용 하이브리드 바닥공조시스템은 상기 제2 공급수라인(420)에 설치되어 상기 천장복사패널(300)로 공급되는 공급수의 온도를 연속적으로 측정하는 공급수 온도센서(421)와, 상기 공급수 온도센서(421)를 기준으로 상기 제2 공급수라인(420)의 상류에서 상기 제2 공급수라인(420)과 상기 제3 공급수라인(430) 사이의 접속부에 설치된 삼방밸브(422)를 더 포함한다. 상기 삼방밸브(422)는 상기 제2 공급수라인(420)을 흐르는 공급수와 상기 제3 공급수라인(430)을 흘러 열원(600)으로 회수되는 공급수의 혼합량 조절을 통해, 상기 천장복사패널(300)로 공급되는 공급수의 온도를 조절한다. 이때, 상기 삼방밸브(422)를 기준으로 상기 제2 공급수라인(420)의 하류에는 공급수 순환을 위한 공급수 펌프(433)가 설치된다. In addition, the hybrid floor air conditioning system applied to the ceiling radiation panel according to an embodiment of the present invention is installed in the second
본 발명의 일 실시예에 따른 천장복사패널 적용 하이브리드 바닥공조시스템의 실내 냉방 운전을 한 예로 설명하면 다음과 같다.The indoor cooling operation of the hybrid floor air conditioning system to which the ceiling radiation panel is applied according to an embodiment of the present invention will be described as an example.
공급수 펌프(433)의 작동 하에, 열원(600)에서 나온 7℃의 공급수가 제1 공급수라인(410)을 통해 냉난방코일(115)로 공급된다. 이때, 상기 제1 공급수라인(410)에는 냉난방코일(115)을 향하는 공급수의 온도를 측정하기 의한 배관 온도센서가 설치되고, 상기 냉난방코일(115)과 인접하게 냉난방 배관과 연결되는 냉난방밸브가 설치된다. 냉난방코일(115)에서 외기와 열교환을 마친 공급수는 온도가 12℃로 상승한 후 나와 제2 공급수라인(420)을 통해 흐른다. 다음, 제2 공급수라인(420)에 설치된 삼방밸브(422)에 의해, 제3 공급수라인(430)을 통해 회수되는 상대적으로 고온인 공급수의 일부가 상기 제2 공급수라인(420)에 혼합되어, 상기 천장복사패널(300)에 공급되는 공급수는 결로를 발생시키지 않는 온도인 약 16℃의 온도로 조절된다. 16℃ 온도로 맞추어진 공급수는 천장복사패널(300)에 공급되며, 천장복사패널(300)는 공급수의 낮은 온도에 의해 실내 외주부의 현열 부하를 담당하여 처리한다. 천장복사패널(300)에서 실내 외주부 온도를 낮추는데 참여한 공급수는 제3 공급수라인(430)을 통해 다시 열원(600)으로 회수된다. 열원으로 회수되기 전, 공급수 일부가 전술한 삼방밸브(422)의 개도 조절에 의해 제2 공급수라인(420)으로 도입되어, 제2 공급수라인(420)을 흐르는 공급수 온도 조절에 참여할 수 있다.Under the operation of the feed water pump 433 , the 7° C. feed water from the
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 천장복사패널 적용 하이브리드 바닥공조시스템은 상기 천장복사패널(300)에 형성된 배관표면의 상대습도를 측정하는 습도센서(320)로부터 얻은 배관 표면 상대습도와, 실내 온도, 공급수 온도 등을 포함하는 정보를 이용하여, 상기 공조기(100) 및 상기 천장복사패널(300)의 온(ON)/오프(OFF) 등을 제어하는 제어부(500)를 더 포함한다.In addition, in the hybrid floor air conditioning system to which the ceiling radiation panel is applied according to an embodiment of the present invention, the pipe surface relative humidity obtained from the
이제 상기 제어부(500)에 의한 상기 천장복사패널 적용 하이브리드 바닥공조시스템의 제어방법에 대하여 도 2와 도 3을 함께 참조하여 설명한다.Now, a control method of the hybrid floor air conditioning system to which the ceiling radiation panel is applied by the
도 3의 단계 101에서는, 사용자에 의해 설정온도값(설정실내온도값) Tset이 설정되고, 실내온도값 Ti, 상대습도 RH와, 천장복사패널(300)의 배관표면 상대습도 SRH가 연속적으로 측정된다. In
다음, 단계 102에서는 측정된 실내온도값 Ti이 설정온도값과 제1 안전계수의 합보다 큰지 여부가 판단된다. 본 실시예에서, 제1 안전계수가 0.5℃이지만, 이것이 본 발명을 한정하지는 않는다. Next, in
측정된 실내온도값 Ti이 설정온도값 Tset과 제1 안전계수의 합보다 크면, 냉방 운전이 필요한 것으로 판단한다. If the measured indoor temperature value Ti is greater than the sum of the set temperature value Tset and the first safety factor, it is determined that the cooling operation is necessary.
다음, 단계 S103에서 상기 제2 공급수라인(420)을 통해 상기 천장복사패널(300)에 공급되는 공급수 온도값 Ts이 노점온도값 Dp과 제2 안전계수 S.F.의 합과 같은지 여부를 판단하고, 공급수 온도값이 노점온도값 Dp과 제2 안전계수 S.F.의 합보다 작은 경우, 단계 S104에서는. 상기 삼방밸브(422)의 혼합 개도를 조절하여, 제2 공급수라인(420)을 통해 상기 천장복사패널(300)에 공급되는 공급수의 온도값을 노점온도값과 제2 안전계수의 합과 같아지도록 온도 조절한다.Next, in step S103, it is determined whether the supply water temperature value Ts supplied to the
공급수 온도값 Ts이 노점온도값 Dp과 제2 안전계수 S.F.의 합과 같아지면, 노점온도값과 제2 안전계수의 합과 같은 온도의 공급수를 천장복사패널(300)로 공급하되, 단계 S105에서는, 천장복사패널(300)의 배관표면 상대습도 SRH가 기준 상대습도(본 실시예에서는, 95%)보다 낮은지 여부가 판단된다. 그리고, 천장복사패널(300)의 배관표면 상대습도 SRH가 기준 상대습도(본 실시예에서는, 95%)보다 낮으면, 단계 S106에서, 측정된 실내온도값 Ti과 상기 설정 실내온도값과 Tset의 차이가 상기 제1 안전계수보다 큰 제3 안전계수보다 큰지 여부가 판단된다. 본 실시예에서, 상기 제3 안전계수는 1.5℃이다.When the supply water temperature value Ts is equal to the sum of the dew point temperature value Dp and the second safety factor SF, supply water having a temperature equal to the sum of the dew point temperature value and the second safety factor is supplied to the
단계 S105 및 S106에서, 천장복사패널(300)의 배관표면 상대습도 SRH가 기준 상대습도(본 실시예에서는, 95%)보다 낮고, 측정된 실내온도값 Ti과 상기 설정 실내온도값과 Tset의 차이가 상기 제1 안전계수보다 큰 제3 안전계수보다 큰 것으로 판단되면, 단계 S107에서, 천장복사패널(300)과 공조기(100)를 모두 온(ON) 상태로 구동하여, 실내 내주부의 현열부하 및 잠열부하와 실내 외주부의 현열부하를 처리한다.In steps S105 and S106, the pipe surface relative humidity S RH of the
단계 102에서, 측정된 실내온도값 Ti이 설정온도값과 제1 안전계수의 합 이하인 것으로 판단되면, 단계 S111에서 상기 천장복사패널(300)의 배관표면 상대습도 RH가 기준 상대습도 95%보다 낮은지 여부를 판단하여, 상기 천장복사패널의 배관표면 상대습도 RH가 기준 상대습도 95%보다 낮으면, 단계 S112 및 S113에서 상기 천장복사패널(300)을 오프(OFF)로 하고 상기 공조기(100)를 수동모드로 전환하며, 반대로, 상기 천장복사패널(300)의 배관표면 상대습도 RH가 기준 상대습도 95% 이상이면, 단계 S114에서, 상기 천장복사패널(300)을 오프(OFF)로 하되, 공조기(100)는 제습을 위해 온(ON)으로 한다.In
단계 S105에서, 상기 천장복사패널(300)의 배관표면 상대습도 RH가 기준 상대습도 95% 이상이면, 이 경우에도, 상기 천장복사패널(300)을 오프(OFF)로 하고, 상기 공조기(100)를 온(ON)으로 하여 제습한다.In step S105, if the relative humidity RH of the pipe surface of the
상기 제2 공급수라인(420)을 통해 상기 천장복사패널(300)에 공급되는 공급수의 온도값 Ts이 상기 노점온도값 Dp와 제2 안전계수 S.F.의 합과 같고 상기 천장복사패널(300)의 배관표면 상대습도 SRH가 기준 상대습도 95%보다 낮은 경우, 단계 S106에서, 측정된 실내온도값 Ti과 상기 설정 실내온도값 Tset과의 차가 상기 제2 안전계수 1.5℃ 이하이면, 단계 S121 및 단계 S122에서, 상기 천장복사패(300)널을 온(ON)시키고, 상기 공조기(100)를 수동모드로 전환한다.The temperature value Ts of the supply water supplied to the
본 발명의 일 실시예에 따른 천장복사패널 적용 하이브리드 바닥공조시스템의 실내 난방 운전을 한 예로 설명하면 다음과 같다.The indoor heating operation of the hybrid floor air conditioning system to which the ceiling radiation panel is applied according to an embodiment of the present invention will be described as an example.
공급수 펌프(433)의 작동 하에, 예컨대 보일러일 수 있는 열원(600)에서 나온 60℃의 공급수가 제1 공급수라인(410)을 통해 냉난방코일(115)로 공급된다. 이때, 상기 제1 공급수라인(410)에는 냉난방코일(115)을 향하는 공급수의 온도를 측정하기 의한 배관 온도센서가 설치되고, 상기 냉난방코일(115)과 인접하게 냉난방 배관과 연결되는 냉난방밸브가 설치된다. 냉난방코일(115)에서 외기와 열교환을 마친 공급수는 온도가 40℃로 하강한 후 나와 제2 공급수라인(420)을 통해 흐른다. 다음, 제2 공급수라인(420)에 설치된 삼방밸브(422)에 의해, 제3 공급수라인(430)을 통해 회수되는 상대적으로 저온인 공급수의 일부가 상기 제2 공급수라인(420)에 혼합되어, 상기 천장복사패널(300)에 공급되는 공급수는 약 40℃의 온도로 조절된다. 40℃ 온도로 맞추어진 공급수는 천장복사패널(300)에 공급된다.Under the operation of the feed water pump 433 , for example, feed water at 60° C. from the
본 발명은 전술한 실시예들에 의해 제한되지 않고 다양하게 변형되어 실시될 수 있음에 유의한다.Note that the present invention is not limited by the above-described embodiments and can be practiced with various modifications.
100.............................공조기
300.............................천장복사패널
115.............................냉난방코일
410.............................제1 공급수라인
420.............................제2 공급수라인
430.............................제3 공급수라인100..............................Air conditioner
300 ..............................Ceiling copy panel
115 ...............................Coils for cooling and heating
410 ............................... 1st supply water line
420..............................Second supply water line
430..............................3rd supply water line
Claims (5)
실내 천장에 설치되는 천장복사패널;
열원으로부터 상기 냉난방코일로 공급수를 공급하기 위한 제1 공급수라인;
상기 냉난방코일에서 외기와 열교환을 마치고 나온 공급수를 상기 천장복사패널에 공급하는 제2 공급수라인; 및
상기 천장복사패널에서 나온 공급수를 상기 열원 측으로 회수하는 제3 공급수라인을 포함하는 것을 특징으로 하는, 천장복사패널 적용 하이브리드 바닥공조시스템. An air supply line having an air supply fan for supplying outdoor air into the room through the lower part of the indoor floor, an exhaust line having an exhaust fan for discharging indoor air to the outside, the air supply line and the exhaust line pass, an air conditioner including a total heat exchanger for exchanging heat between outdoor air and indoor air, and a cooling and heating coil installed downstream of the air supply line based on the total heat exchanger and heat exchanged between supply water supplied from a heat source and outdoor air;
Ceiling radiation panels installed on the indoor ceiling;
a first supply water line for supplying supply water from a heat source to the heating and cooling coil;
a second supply water line for supplying the supply water from the heating and cooling coils after heat exchange with the outside air to the ceiling radiation panel; and
A hybrid floor air conditioning system applied with a ceiling radiation panel, characterized in that it comprises a third supply water line for recovering the supply water from the ceiling radiation panel to the heat source side.
상기 냉난방코일을 기준으로 상기 제1 공급수라인의 상류에서 상기 제1 공급수라인과 상기 제2 공급수라인을 연결하도록 형성된 공급수 바이패스라인과,
상기 공급수 바이패스라인을 선택적으로 활성화시키는 바이패스밸브유닛과,
상기 제2 공급수라인에 설치되어 상기 천장복사패널로 공급되는 공급수의 온도를 측정하는 공급수 온도센서와,
상기 제2 공급수라인과 상기 제3 공급수라인 사이에 설치되어, 상기 제2 공급수라인을 흐르는 공급수와 상기 제3 공급수라인을 통과하는 공급수의 혼합량 조절을 통해, 상기 천장복사패널로 공급되는 공급수의 온도를 조절하는 삼방밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 천장복사패널 적용 하이브리드 바닥공조시스템.The method according to claim 1,
a supply water bypass line formed to connect the first supply water line and the second supply water line upstream of the first supply water line based on the heating and cooling coil;
a bypass valve unit for selectively activating the supply water bypass line;
a supply water temperature sensor installed in the second supply water line to measure the temperature of the supply water supplied to the ceiling radiation panel;
Installed between the second supply water line and the third supply water line, the ceiling radiation panel through the control of the mixing amount of the supply water flowing through the second supply water line and the supply water passing through the third supply water line Ceiling radiation panel application hybrid floor air conditioning system, characterized in that it further comprises a three-way valve for controlling the temperature of the supply water supplied to the.
측정된 실내온도값이 설정 실내온도값과 제1 안전계수의 합보다 큰지를 판단하는 단계;
측정된 실내온도값이 설정 실내온도값과 제1 안전계수의 합보다 큰 경우, 상기 제2 공급수라인을 통해 상기 천장복사패널에 공급되는 공급수의 온도값을 노점온도값과 제2 안전계수의 합과 같아지도록 온도 조절하는 단계;
온도 조절된 공급수가 상기 천장복사패널에 공급될 때, 상기 천장복사패널의 배관표면 상대습도가 기준 상대습도보다 낮은지 여부를 판단하는 단계; 및
측정된 실내온도값과 상기 설정 실내온도값과의 차이가 상기 제1 안전계수보다 큰 제3 안전계수보다 큰지를 판단하는 단계를 포함하며, 상기 천장복사패널의 배관표면 상대습도가 기준 상대습도보다 낮고, 측정된 실내온도값과 상기 설정 실내온도값과의 차가 상기 제3 안전계수보다 크면, 상기 천장복사패널과 상기 공조기를 모두 온(ON) 상태로 운용하는 것을 특징으로 하는 천장복사패널 적용 하이브리드 바닥공조시스템의 제어방법.As a control method of the hybrid floor air conditioning system applied to the ceiling radiation panel according to any one of claims 1 to 3,
determining whether the measured indoor temperature value is greater than the sum of the set indoor temperature value and the first safety factor;
When the measured indoor temperature value is greater than the sum of the set indoor temperature value and the first safety factor, the temperature value of the supply water supplied to the ceiling radiation panel through the second supply water line is combined with the dew point temperature value and the second safety factor. adjusting the temperature to be equal to the sum of;
When the temperature-controlled supply water is supplied to the ceiling radiation panel, determining whether the relative humidity of the pipe surface of the ceiling radiation panel is lower than the reference relative humidity; and
and determining whether a difference between the measured indoor temperature value and the set indoor temperature value is greater than a third safety factor greater than the first safety factor, wherein the pipe surface relative humidity of the ceiling radiation panel is higher than the reference relative humidity. When the difference between the measured indoor temperature value and the set indoor temperature value is greater than the third safety factor, the ceiling radiation panel applied hybrid, characterized in that both the ceiling radiation panel and the air conditioner are operated in an ON state Control method of floor air conditioning system.
측정된 실내온도값이 설정 실내온도값과 제1 안전계수의 합 이하인 경우,
상기 천장복사패널의 배관표면 상대습도가 기준 상대습도보다 낮은지 여부를 판단하여,
상기 천장복사패널의 배관표면 상대습도가 기준 상대습도보다 낮으면, 상기 천장복사패널을 오프(OFF)시키고, 상기 공조기를 수동모드로 전환하며,
상기 천장복사패널의 배관표면 상대습도가 기준 상대습도보다 이상이면 상기 천장복사패널을 오프(OFF)로 하고, 상기 공조기를 온(ON)으로 하며,
상기 제2 공급수라인을 통해 상기 천장복사패널에 공급되는 공급수의 온도값이 상기 노점온도값과 상기 제2 안전계수의 합보다 작은 경우,
상기 제2 공급수라인을 통해 상기 천장복사패널에 공급되는 공급수의 온도값을 상기 노점온도값와 제2 안전계수의 합과 같아지도록 조절하며,
상기 천장복사패널에 공급되는 공급수의 온도값이 상기 노점온도값과 제2 안전계수의 합과 같아진 후, 상기 천장복사패널의 배관표면 상대습도가 기준 상대습도 이상이면, 상기 천장복사패널을 오프(OFF)로 하고, 상기 공조기를 온(ON)으로하며,
상기 제2 공급수라인을 통해 상기 천장복사패널에 공급되는 공급수의 온도값이 상기 노점온도값와 제2 안전계수의 합과 같을 때, 상기 천장복사패널의 배관표면 상대습도가 기준 상대습도보다 낮고 측정된 실내온도값과 상기 설정 실내온도값과의 차가 상기 제3 안전계수 이하이면, 상기 천장복사패널을 온(ON)으로 하고, 상기 공조기를 수동모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 천장복사패널 적용 하이브리드 바닥공조시스템의 제어방법.5. The method according to claim 4,
If the measured indoor temperature value is less than the sum of the set indoor temperature value and the first safety factor,
By determining whether the relative humidity of the pipe surface of the ceiling radiation panel is lower than the reference relative humidity,
When the relative humidity of the pipe surface of the ceiling radiation panel is lower than the reference relative humidity, the ceiling radiation panel is turned off, and the air conditioner is switched to a manual mode,
When the relative humidity of the pipe surface of the ceiling radiation panel is higher than the reference relative humidity, the ceiling radiation panel is turned off, and the air conditioner is turned on,
When the temperature value of the supply water supplied to the ceiling radiation panel through the second supply water line is smaller than the sum of the dew point temperature value and the second safety factor,
adjusting the temperature value of the supply water supplied to the ceiling radiation panel through the second supply water line to be equal to the sum of the dew point temperature value and the second safety factor;
After the temperature value of the supply water supplied to the ceiling radiation panel is equal to the sum of the dew point temperature value and the second safety factor, if the relative humidity of the pipe surface of the ceiling radiation panel is equal to or greater than the reference relative humidity, the ceiling radiation panel Turn off (OFF), turn on the air conditioner,
When the temperature value of the supply water supplied to the ceiling radiation panel through the second supply water line is equal to the sum of the dew point temperature value and the second safety factor, the relative humidity of the pipe surface of the ceiling radiation panel is lower than the reference relative humidity, If the difference between the measured indoor temperature value and the set indoor temperature value is less than or equal to the third safety factor, the ceiling radiation panel is turned on and the air conditioner is switched to a manual mode. Control method of hybrid floor air conditioning system.
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