KR102569887B1 - Air Conditioning System And Its Control Method That Shorten The Operation Time Of The Freezer By Combining Free Cooling And Heat Storage Tank - Google Patents

Air Conditioning System And Its Control Method That Shorten The Operation Time Of The Freezer By Combining Free Cooling And Heat Storage Tank Download PDF

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KR102569887B1
KR102569887B1 KR1020230034886A KR20230034886A KR102569887B1 KR 102569887 B1 KR102569887 B1 KR 102569887B1 KR 1020230034886 A KR1020230034886 A KR 1020230034886A KR 20230034886 A KR20230034886 A KR 20230034886A KR 102569887 B1 KR102569887 B1 KR 102569887B1
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송영학
김유진
임완욱
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경상국립대학교산학협력단
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Abstract

본 발명의 프리쿨링과 축열조의 결합으로 냉동기 운전시간을 단축하는 공조 시스템 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 야간의 저온외기를 유입시킴으로써, 냉각수의 온도를 낮추는 냉각탑, 상기 냉각수와 냉수 간의 열교환이 이루어지도록 함으로써, 상기 냉수의 온도를 낮추는 이코노마이저, 냉매에 의한 냉동사이클을 형성하고, 상기 냉각수와 상기 냉수 간의 열교환이 이루어지도록 함으로써 상기 냉수의 온도를 낮추는 냉동기 및 상기 이코노마이저 및 상기 냉동기 중 적어도 하나로부터 온도가 낮아진 냉수를 수조에 축적하는 축열조를 포함하고, 상기 축열조에 축적된 냉수를 이용하여 익일 주간의 공조기의 냉방부하를 처리함으로써, 주간과 야간을 합산하여 상기 냉동기의 운전시간을 최소화하는 것을 특징으로 하는 프리쿨링과 축열조의 결합으로 냉동기 운전시간을 단축하는 공조 시스템 및 이의 제어방법에 관한 것이다.
본 연구는 보건복지부의 재원으로 감염병 의료안전 강화기술 개발사업 지원에 의하여 이루어진 것이다(HG22C0044).
The present invention relates to an air conditioning system that shortens the operation time of a refrigerator by combining precooling and a heat storage tank and a control method thereof, and more specifically, to a cooling tower that lowers the temperature of cooling water by introducing low-temperature outdoor air at night, and heat exchange between the cooling water and the cold water By making this happen, an economizer that lowers the temperature of the chilled water, a refrigerator that forms a refrigeration cycle by the refrigerant and heat exchange between the coolant and the chilled water to lower the temperature of the chilled water, and at least one of the economizer and the refrigerator A heat storage tank for accumulating cold water whose temperature has been lowered in a water tank, and using the cold water accumulated in the heat storage tank to process the cooling load of the air conditioner during the next day, thereby minimizing the operation time of the refrigerator by summing daytime and nighttime. It relates to an air conditioning system that shortens the operating time of a refrigerator by combining free cooling and a heat storage tank and a control method thereof.
This study was conducted with the support of the Infectious Disease Medical Safety Enhancement Technology Development Project funded by the Ministry of Health and Welfare (HG22C0044).

Description

프리쿨링과 축열조의 결합으로 냉동기 운전시간을 단축하는 공조 시스템 및 이의 제어방법 {Air Conditioning System And Its Control Method That Shorten The Operation Time Of The Freezer By Combining Free Cooling And Heat Storage Tank}Air Conditioning System And Its Control Method That Shorten The Operation Time Of The Freezer By Combining Free Cooling And Heat Storage Tank}

본 발명은 프리쿨링과 축열조의 결합으로 냉동기 운전시간을 단축하는 공조 시스템 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 야간의 프리쿨링 운전으로 제조한 냉수를 축열조에 축적한 후 주간의 공조기 냉방부하 처리에 활용할 수 있는 프리쿨링과 축열조의 결합으로 냉동기 운전시간을 단축하는 공조 시스템 및 이의 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioning system that shortens the operation time of a refrigerator by combining free cooling and a heat storage tank, and a control method therefor, and more specifically, to a cooling load processing of an air conditioner during the day after accumulating cold water produced by a free cooling operation at night in a heat storage tank. It relates to an air conditioning system that shortens the operation time of a refrigerator by combining free cooling and a heat storage tank that can be used for air conditioning and a control method thereof.

공기 조화(Air conditioning)는 온도, 습도 및 기류, 박테리아, 먼지, 유해 가스 등의 조건을 실내에 있는 사람이나 물품에 적합한 조건으로 유지하는 것을 말한다. 건물에 투입되는 전체 에너지 사용량의 50% 이상은 상술한 공기 조화를 위한 공조 부문이 차지하고 있다. 최근에는 일반 사무실 건물에도 OA 기기의 보급 확대, 사내 전산망 관리 등의 이유로 하계기간 뿐만 아니라 동계기간의 냉방 운전이 증가하고 있다. 따라서 건물에 설치된 공조 시스템이 계속적으로 운전되고 있고, 건물에 투입되는 전체 에너지 사용량 역시 가파른 증가세를 보이고 있다. Air conditioning refers to maintaining conditions such as temperature, humidity and air flow, bacteria, dust, and harmful gases in conditions suitable for people or items in the room. More than 50% of the total energy used in buildings is occupied by the air conditioning sector for the above-described air conditioning. In recent years, cooling operation in winter as well as summer is increasing for general office buildings due to the expansion of supply of OA devices and the management of in-house computer networks. Therefore, the air conditioning system installed in the building is continuously operated, and the total energy consumption of the building is also showing a steep increase.

종래 건물 내 공기 조화를 위해서 또는 에너지 효율을 높이기 위해서 다양한 공조 시스템이 개발 중에 있다. 특허문헌 1(등록특허공보 제10-2047754호)은 다기능 스마트 공조 시스템에 관한 것으로, 실내 환기와 실내 냉난방을 동시에 실시할 시에도 실외 온도와 실내 온도 조건에 따라서 압축기를 선택적으로 작동시키면서 실내 환기와 실내 냉난방을 실시할 수 있도록 함으로써, 전기 에너지 소비를 최소화시킬 수 있다. 다만, 특허문헌 1은 압축기를 ON/OFF를 제어함으로써 에너지 소비를 최소화할 수 있지만, 공조 시스템에서 가장 에너지를 많이 소비하는 냉동기를 위한 에너지 절감 장치를 구비하지 않는다는 점에서 그 에너지 절감정도가 적을 것으로 예상할 수 있다.Various air conditioning systems are being developed for air conditioning in conventional buildings or to increase energy efficiency. Patent Document 1 (Registered Patent Publication No. 10-2047754) relates to a multifunctional smart air conditioning system, which selectively operates a compressor according to outdoor temperature and indoor temperature conditions even when indoor ventilation and indoor air conditioning are performed at the same time. Electric energy consumption can be minimized by allowing indoor cooling and heating to be performed. However, Patent Document 1 can minimize energy consumption by controlling ON/OFF of the compressor, but the degree of energy saving is expected to be small in that it does not include an energy saving device for the refrigerator that consumes the most energy in the air conditioning system. can be expected

특허문헌 2(등록특허공보 제10-2483126호)는 공조 시스템의 에너지 절감을 위한 운전 제어 방법 및 이를 이용한 공조기 제어 시스템에 관한 것으로, 증기 압축 시 냉동기와 냉각수 펌프 및 냉수 펌프를 포함하는 공조부, 공조부의 동작을 제어하는 제어부를 포함함으로써, 흡수식 냉온수기가 과잉 공기비로 운전되는 것을 방지하고 배기가스에서 일산화탄소가 발생되지 않도록 할 수 있다. 다만, 종래와 동일한 장치에서 제어 방법에 차이를 두어 에너지 절감정도를 조절함으로써 그 에너지 절감정도가 적을 것으로 예상할 수 있다.Patent Document 2 (Registered Patent Publication No. 10-2483126) relates to an operation control method for energy saving of an air conditioning system and an air conditioner control system using the same, an air conditioning unit including a refrigerator, a cooling water pump and a cold water pump during vapor compression, By including a control unit for controlling the operation of the air conditioning unit, it is possible to prevent the absorption chiller/heater from being operated with an excessive air ratio and to prevent carbon monoxide from being generated in the exhaust gas. However, it can be expected that the degree of energy saving will be small by adjusting the degree of energy saving by making a difference in the control method in the same device as in the prior art.

따라서 본 기술 분야에서는 공조 시스템의 에너지 효율을 극대화할 수 있도록 물리적 장치를 추가하고 이를 운용하는 기술이 절실히 필요한 실정이다.Therefore, in this technical field, there is an urgent need for a technique for adding and operating a physical device to maximize energy efficiency of an air conditioning system.

대한민국 등록특허공보 제10-2047754호Republic of Korea Patent Registration No. 10-2047754 대한민국 등록특허공보 제10-2483126호Republic of Korea Patent Registration No. 10-2483126

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 건물의 에너지 효율을 높일 수 있도록 저온외기에 의한 프리쿨링과 냉수를 축적할 수 있는 축열조의 결합으로 야간에 저온의 냉수를 생성 및 축적한 후 공조기의 익일 주간 냉방부하 처리에 활용하는 프리쿨링과 축열조의 결합으로 냉동기 운전시간을 단축하는 공조 시스템 및 이의 제어방법을 얻고자 하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, and in order to increase the energy efficiency of a building, a combination of pre-cooling by low-temperature outdoor air and a heat storage tank capable of accumulating cold water generates and accumulates low-temperature cold water at night, and then An object of the present invention is to obtain an air conditioning system and a control method thereof that shorten the operation time of a refrigerator by combining a heat storage tank and a free cooling used for handling the cooling load of the next day.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있다.The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the present invention.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 프리쿨링과 축열조의 결합으로 냉동기 운전시간을 단축하는 공조 시스템은 야간의 저온외기를 유입시킴으로써, 냉각수의 온도를 낮추는 냉각탑; 상기 냉각수와 냉수 간의 열교환이 이루어지도록 함으로써, 상기 냉수의 온도를 낮추는 이코노마이저; 냉매에 의한 냉동사이클을 형성하고, 상기 냉각수와 상기 냉수 간의 열교환이 이루어지도록 함으로써 상기 냉수의 온도를 낮추는 냉동기; 및 상기 이코노마이저 및 상기 냉동기 중 적어도 하나로부터 온도가 낮아진 냉수를 수조에 축적하는 축열조;를 제공하고, 상기 축열조에 축적된 냉수를 이용하여 익일 주간의 공조기의 냉방부하를 처리함으로써, 주간과 야간을 합산하여 상기 냉동기의 운전시간을 최소화하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the air conditioning system for reducing the operation time of the refrigerator by combining the pre-cooling and the heat storage tank of the present invention includes a cooling tower that lowers the temperature of the cooling water by introducing low-temperature outdoor air at night; an economizer that lowers the temperature of the cold water by allowing heat exchange between the cooling water and the cold water; a refrigerator that forms a refrigeration cycle using a refrigerant and lowers the temperature of the cold water by allowing heat exchange between the cooling water and the cold water; and a heat storage tank for accumulating cold water whose temperature has been lowered from at least one of the economizer and the refrigerator in a water tank, and using the cold water accumulated in the heat storage tank to process the cooling load of the air conditioner during the following day, daytime and nighttime are summed. It is characterized in that the operating time of the refrigerator is minimized by doing so.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 프리쿨링과 축열조의 결합으로 냉동기 운전시간을 단축하는 공조 시스템의 제어방법은 냉각탑에 의하여, 야간의 저온외기가 유입됨으로써 냉각수의 온도가 낮아지고, 저온외기의 외기습구온도가 측정되는 외기습구온도 측정단계; 제어부에 의하여, 상기 외기습구온도에 따라 이코노마이저 및 냉동기 중 적어도 하나에 냉수가 유입될 수 있도록 밸브가 제어되는 밸브 제어단계; 축열조에 의하여, 상기 이코노마이저 및 냉동기 중 적어도 하나로부터 온도가 낮아진 냉수가 축적되는 축적단계; 및 공조기에 의하여, 상기 축적단계로부터 축적된 상기 냉수가 이용되어 익일 주간의 공조기의 냉방부하가 처리되는 냉방부하 처리단계;를 제공하고, 주간과 야간을 합산하여 상기 냉동기의 운전시간이 최소화되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the control method of an air conditioning system that shortens the operation time of a refrigerator by combining the pre-cooling and the heat storage tank of the present invention lowers the temperature of the cooling water by introducing low-temperature outdoor air at night by a cooling tower, An outside air wet bulb temperature measuring step of measuring an outside air wet bulb temperature; a valve control step of controlling, by a controller, a valve to allow cold water to flow into at least one of an economizer and a refrigerator according to the outside wet bulb temperature; an accumulation step of accumulating cold water whose temperature has been lowered from at least one of the economizer and the refrigerator by means of a heat storage tank; and a cooling load processing step in which the cooling load of the air conditioner for the next day is processed by using the cold water accumulated from the accumulating step by the air conditioner, and the operation time of the refrigerator is minimized by summing daytime and nighttime. to be characterized

이상과 같이 본 발명에 의하면 저온외기에 의한 프리쿨링과 냉수를 축적할 수 있는 축열조의 결합으로 야간에 저온의 냉수를 생성 및 축적한 후 공조기의 익일 주간 냉방부하 처리에 활용할 수 있도록 함으로써, 건물 에너지 사용량에서 가장 많은 사용량을 차지하고 있는 냉동기를 운전하지 않거나 운전시간을 감소시킬 수 있어 건물 에너지 효율을 높일 수 있는 현저한 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the combination of pre-cooling by low-temperature outdoor air and a heat storage tank capable of accumulating cold water generates and accumulates low-temperature cold water at night, and then utilizes it for processing the cooling load of the air conditioner the next day during the daytime, thereby reducing building energy There is a remarkable effect of increasing building energy efficiency by not operating the chiller, which accounts for the largest amount of use, or by reducing the operating time.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 상세한 설명 및 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the detailed description and claims.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 프리쿨링과 축열조의 결합으로 냉동기 운전시간을 단축하는 공조 시스템 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 외기습구온도가 기준 이하인 경우 냉수의 흐름을 표시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 외기습구온도가 기준 범위이내인 경우 냉수의 흐름을 표시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 외기습구온도가 기준을 초과하는 경우 냉수의 흐름을 표시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 프리쿨링과 축열조의 결합으로 냉동기 운전시간을 단축하는 공조 시스템의 제어방법 흐름도이다.
1 is a configuration diagram of an air conditioning system that reduces operating time of a refrigerator by combining pre-cooling and a heat storage tank according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing the flow of cold water when the outside air wet bulb temperature is below a standard according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing the flow of cold water when the outside air wet bulb temperature is within a reference range according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing the flow of cold water when the outside air wet bulb temperature exceeds a standard according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart of a control method of an air conditioning system that reduces operating time of a refrigerator by combining precooling and a heat storage tank according to the present invention.

본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.The terms used in this specification have been selected from general terms that are currently widely used as much as possible while considering the functions in the present invention, but these may vary depending on the intention of a person skilled in the art, precedent, or the emergence of new technologies. In addition, in a specific case, there is also a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the invention. Therefore, the term used in the present invention should be defined based on the meaning of the term and the overall content of the present invention, not simply the name of the term.

다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in this application, it should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 프리쿨링과 축열조(400)의 결합으로 냉동기 운전시간을 단축하는 공조 시스템 구성도이다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 외기습구온도가 기준 이하인 경우 냉수의 흐름을 표시한 도면이다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 외기습구온도가 기준 범위이내인 경우 냉수의 흐름을 표시한 도면이다. 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 외기습구온도가 기준을 초과하는 경우 냉수의 흐름을 표시한 도면이다. 도 5는 본 발명의 프리쿨링과 축열조(400)의 결합으로 냉동기 운전시간을 단축하는 공조 시스템의 제어방법 흐름도이다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a configuration diagram of an air conditioning system that reduces operating time of a refrigerator by combining pre-cooling and a heat storage tank 400 according to an embodiment of the present invention. 2 is a diagram showing the flow of cold water when the outside air wet bulb temperature is below a standard according to an embodiment of the present invention. 3 is a diagram showing the flow of cold water when the outside air wet bulb temperature is within a reference range according to an embodiment of the present invention. 4 is a diagram showing the flow of cold water when the outside air wet bulb temperature exceeds a standard according to an embodiment of the present invention. 5 is a flowchart of a control method of an air conditioning system that reduces operating time of a refrigerator by combining pre-cooling and a heat storage tank 400 according to the present invention.

프리쿨링과 축열조(400)의 결합으로 냉동기 운전시간을 단축하는 공조 시스템An air conditioning system that shortens the operating time of the freezer by combining pre-cooling and heat storage tank 400

도 1을 보면, 본 발명의 프리쿨링과 축열조(400)의 결합으로 냉동기 운전시간을 단축하는 공조 시스템은 냉각탑(100), 이코노마이저(200), 냉동기(300) 및 축열조(400)를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명은 대형 상가나 공공건물 등에 설치되어 실내공기를 냉각하거나 가열하고, 감습하거나 가습하고, 공기를 정화하여 실내에서 생활하는 사람, 동물 및 식물 등이 가장 쾌적한 상태로 생활할 수 있도록 하는 공조기(500)(Air Handling Unit; AHU)를 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1 , an air conditioning system that reduces operating time of a refrigerator by combining precooling and a heat storage tank 400 according to the present invention may include a cooling tower 100, an economizer 200, a refrigerator 300, and a heat storage tank 400. there is. In addition, the present invention is installed in large shopping malls or public buildings to cool or heat indoor air, dehumidify or humidify, and purify the air so that people, animals, and plants living indoors can live in the most comfortable state An air handling unit (AHU) may be further included.

종래 공조기(500)에 연결된 냉동기를 이용하여 실내공기를 냉각할 수 있는데, 냉동기는 건물에 투입되는 전체 에너지 사용량의 대다수를 차지하고 있어 냉동기의 사용을 최소화하는 것이 건물 에너지 사용량을 줄일 수 있는 가장 최선의 방법이다. 따라서 본 발명은 냉동기(300)의 사용을 최소화하기 위해서 냉각탑(100), 이코노마이저(200), 냉동기(300) 및 축열조(400)를 이용하여 공조기(500)의 냉방부하를 처리함으로서, 상기 냉동기(300)의 운전시간을 최소화하는 것을 특징으로 한다. Indoor air can be cooled using a refrigerator connected to the conventional air conditioner 500. Since the refrigerator accounts for the majority of the total energy consumption input to the building, minimizing the use of the refrigerator is the best way to reduce the energy consumption of the building. way. Therefore, the present invention processes the cooling load of the air conditioner 500 using the cooling tower 100, the economizer 200, the refrigerator 300, and the heat storage tank 400 in order to minimize the use of the refrigerator 300, so that the refrigerator ( 300) is characterized by minimizing the operation time.

보다 구체적으로, 상기 냉각탑(100)은 야간의 저온외기를 유입시킴으로써, 냉각수의 온도를 낮춘다. More specifically, the cooling tower 100 lowers the temperature of the cooling water by introducing low-temperature outdoor air at night.

본 발명에서 언급하는 저온외기는 냉각탑(100)의 외부 즉, 실외의 공기라고 할 수 있다. 더운 여름날일 경우 야간의 외기의 온도는 높아질 수 있고, 추운 겨울날일 경우 야간의 외기의 온도가 낮아질 수 있다. 즉, 본 발명은 가장 바람직하게, 계절적으로 추운 겨울날 또는 해가진 후 기온이 떨어진 때를 이용하여 야간의 저온외기를 활용하고자 한다. Low-temperature outdoor air referred to in the present invention may be referred to as outside of the cooling tower 100, that is, outdoor air. In the case of a hot summer day, the temperature of the outdoor air at night may increase, and in the case of a cold winter day, the temperature of the outdoor air at night may decrease. That is, the present invention is most preferably intended to utilize low-temperature outdoor air at night by using a seasonally cold winter day or when the temperature drops after the sun goes down.

또한, 상기 냉각탑(100)은 저온외기의 온도를 측정하는 온도 측정부(110)를 더 포함할 수 있다. 유입되는 저온외기의 온도를 측정함으로써, 향후 제어부(600)를 통해서 다수 개의 밸브(900)를 제어하는 기준으로 사용될 수 있다. In addition, the cooling tower 100 may further include a temperature measurement unit 110 for measuring the temperature of the low-temperature outdoor air. By measuring the temperature of the incoming low-temperature outdoor air, it can be used as a criterion for controlling the plurality of valves 900 through the controller 600 in the future.

또한, 상기 냉각수는 상기 냉각탑(100a)과 이코노마이저(200) 간의 폐루프(Closed Loop)를 순환하는 물이다. 상기 냉각수는 상기 냉각탑(100a)에서 저온외기와 열교환을 통해서 온도가 낮아질 수 있고, 이를 쿨링 냉각수(A2)라 할 수 있다. 상기 쿨링 냉각수(A2)는 상기 이코노마이저(200)로 유입될 수 있다. 그리고 상기 쿨링 냉각수(A2)는 상기 이코노마이저(200)에서 냉수와 열교환함으로써, 열을 흡수할 수 있다. 이를, 흡열 냉각수(A1)라 할 수 있다. 상기 흡열 냉각수(A1)는 콘덴서 펌프(700)를 통해서 상기 냉각탑(100a)에 급수될 수 있다. 그리고 상기 흡열 냉각수(A1)는 상기 냉각탑(100a)로부터 유입된 저온외기를 통해서 다시 온도가 낮아질 수 있고, 즉 쿨링 냉각수(A2)가 될 수 있다. In addition, the cooling water is water circulating in a closed loop between the cooling tower 100a and the economizer 200 . The temperature of the cooling water may be lowered through heat exchange with low-temperature outdoor air in the cooling tower 100a, and this may be referred to as cooling cooling water A2. The cooling coolant A2 may flow into the economizer 200 . In addition, the cooling coolant A2 may absorb heat by exchanging heat with cold water in the economizer 200 . This may be referred to as endothermic cooling water A1. The endothermic cooling water A1 may be supplied to the cooling tower 100a through the condenser pump 700 . Further, the temperature of the endothermic cooling water A1 may be lowered again through the low-temperature outdoor air introduced from the cooling tower 100a, that is, it may become the cooling cooling water A2.

또는, 상기 냉각수는 상기 냉각탑(100b, 100c)과 상기 냉동기(300a, 300b) 간의 폐루프를 순환하는 물이다. 상기 냉각수는 상기 냉각탑(100b, 100c)에서 저온외기와 열교환을 통해서 온도가 낮아질 수 있고, 이를 쿨링 냉각수(A2)라 할 수 있다. 상기 쿨링 냉각수(A2)는 상기 냉동기(300b, 300c)로 유입될 수 있다. 그리고 상기 쿨링 냉각수(A2)는 상기 냉동기(300b, 300c)에서 냉수와 열교환함으로써, 열을 흡수할 수 있다. 이를, 흡열 냉각수(A1)라 할 수 있다. 상기 흡열 냉각수(A1)는 콘덴서 펌프(700)를 통해서 상기 냉각탑(100b, 100c)에 급수될 수 있다. 그리고 상기 흡열 냉각수(A1)는 상기 냉각탑(100b, 100c)로부터 유입된 저온외기를 통해서 다시 온도가 낮아질 수 있고, 즉 쿨링 냉각수(A2)가 될 수 있다. Alternatively, the cooling water is water circulating in a closed loop between the cooling towers 100b and 100c and the refrigerators 300a and 300b. The temperature of the cooling water may be lowered through heat exchange with low-temperature outdoor air in the cooling towers 100b and 100c, and this may be referred to as cooling cooling water A2. The cooling coolant A2 may flow into the freezers 300b and 300c. Further, the cooling coolant A2 may absorb heat by exchanging heat with cold water in the refrigerators 300b and 300c. This may be referred to as endothermic cooling water A1. The endothermic cooling water A1 may be supplied to the cooling towers 100b and 100c through the condenser pump 700 . Further, the temperature of the endothermic cooling water A1 may be lowered again through the low-temperature outdoor air introduced from the cooling towers 100b and 100c, that is, it may become the cooling cooling water A2.

이때, 상기 콘덴서 펌프(700)는 상기 이코노마이저(200) 및 상기 냉동기(300) 중 적어도 하나로부터 유출된 상기 냉각수를 응축한 후 상기 냉각탑(100)으로 급수할 수 있다. At this time, the condenser pump 700 may condense the cooling water discharged from at least one of the economizer 200 and the refrigerator 300 and supply the water to the cooling tower 100 .

상기 냉각수가 상기 이코노마이저(200) 및 냉동기(300) 중 적어도 하나로부터 유출되는 경우 상기 냉각수는 냉수의 열을 흡수한 흡열 냉각수(A1)일 수 있다. 흡열정도에 따라 완전히 기체상이거나, 기체상과 액체상이 혼합되어 있을 수 있다. 상기 콘덴서 펌프(700)는 액체상의 흡열 냉각수(A1)가 상기 냉각탑(100)으로 급수될 수 있도록, 상기 흡열 냉각수(A1)에 압력을 가한 후 포화증기압을 넘기고, 기체상을 액체상으로 변화하도록 한다. When the cooling water flows out of at least one of the economizer 200 and the refrigerator 300, the cooling water may be endothermic cooling water A1 absorbing heat from the cold water. Depending on the degree of heat absorption, it may be completely gaseous or a mixture of gaseous and liquid phases. The condenser pump 700 applies pressure to the endothermic cooling water A1 so that the liquid phase endothermic cooling water A1 can be supplied to the cooling tower 100, then exceeds the saturated vapor pressure and changes the gas phase to the liquid phase. .

다음으로, 상기 이코노마이저(200)는 상기 냉각수와 냉수 간의 열교환이 이루어지도록 함으로써, 상기 냉수의 온도를 낮춘다. Next, the economizer 200 lowers the temperature of the cold water by allowing heat exchange between the cooling water and the cold water.

상기 이코노마이저(200)는 열교환기라고도 할 수 있다. 상기 이코노마이저(200)는 냉각수가 흐르는 냉각수 계통과 냉수가 흐르는 냉수 계통을 별도로 하되 인접하게 구비할 수 있다. 그리고 상기 공조기(500)로부터 흡열된 냉수가 급수되면 해당 냉수는 냉각수와의 열교환을 통해서 온도를 낮출 수 있다. 온도가 낮아진 냉수를 1차 열교환 냉수(B1)라고 할 수 있다. 상기 1차 열교환 냉수(B1)는 냉수 펌프(800)를 통해서 냉동기(300)로 급수될 수 있다.The economizer 200 may also be referred to as a heat exchanger. In the economizer 200, a cooling water system through which cooling water flows and a cold water system through which cold water flows may be provided separately but adjacent to each other. In addition, when the cold water absorbed from the air conditioner 500 is supplied, the temperature of the cold water can be lowered through heat exchange with the cooling water. The cold water whose temperature is lowered may be referred to as primary heat exchange cold water B1. The primary heat exchange cold water B1 may be supplied to the refrigerator 300 through the cold water pump 800 .

이때, 상기 냉수 펌프(800)는 상기 이코노마이저(200)로부터 유출된 상기 냉수를 상기 냉동기(300), 축열조(400) 및 공조기(500) 중 적어도 하나에 급수할 수 있다. 상기 냉수 펌프(800)는 밸브(900)의 열림/닫힘에 따라 상기 냉동기(300), 축열조(400) 및 공조기(500) 중 적어도 하나에 급수할 수 있다.At this time, the cold water pump 800 may supply the cold water discharged from the economizer 200 to at least one of the refrigerator 300 , the heat storage tank 400 and the air conditioner 500 . The cold water pump 800 may supply water to at least one of the refrigerator 300 , the heat storage tank 400 and the air conditioner 500 according to the opening/closing of the valve 900 .

다음으로, 상기 냉동기(300)는 냉매에 의한 냉동사이클을 형성하고, 상기 냉각수와 상기 냉수 간의 열교환이 이루어지도록 함으로써 상기 냉수의 온도를 낮춘다.Next, the refrigerator 300 lowers the temperature of the cold water by forming a refrigeration cycle using a refrigerant and allowing heat exchange between the cooling water and the cold water.

본 발명의 일실시예에 따르면 상기 냉동기(300)는 압축기, 응축기, 증발기 및 팽창밸브를 포함할 수 있다. 그리고 이를 순환하는 냉매와 냉매가 순환하는 경로인 냉매 계통을 포함할 수 있다. 그리고 상기 냉동기(300)는 냉각수가 흐르는 냉각수 계통, 냉수가 흐르는 냉수 계통 및 냉매가 흐르는 냉매 계통을 별도로 구비할 수 있고, 냉동사이클을 형성할 수 있다. 본 발명에서 언급하는 냉각수는 20도 내외의 일반적인 물일 수 있고, 상기 냉수는 7도 내외의 일반적인 물일 수 있고, 냉매는 열을 운반하는 유체이고 프레온, 이산화탄소, 암모니아 및 염화메틸 등 특정 화학물질일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the refrigerator 300 may include a compressor, a condenser, an evaporator, and an expansion valve. And it may include a refrigerant that circulates and a refrigerant system that is a path through which the refrigerant circulates. The refrigerator 300 may separately include a cooling water system through which cooling water flows, a cold water system through which cold water flows, and a refrigerant system through which refrigerant flows, and may form a refrigeration cycle. The cooling water referred to in the present invention may be general water at around 20 degrees, the cold water may be general water at around 7 degrees, and the refrigerant is a fluid that carries heat and may be specific chemicals such as Freon, carbon dioxide, ammonia, and methyl chloride. there is.

이때, 상기 냉동기(300) 내 증발기는 상기 냉매 계통과 상기 냉수 계통이 인접하게 구비될 수 있고, 냉매가 냉수의 열을 흡수함으로써 냉매와 냉수 간의 열교환이 일어날 수 있다. 즉, 증발기로 급수되기 전 냉수의 온도가 10도 내외였다면, 상기 냉매와 열교환 이후 냉수는 7도 내외로 온도가 낮아질 수 있는 것이다. 이렇게 온도가 낮아진 냉수를 2차 열교환 냉수(B2)일 수 있다. At this time, the refrigerant system and the cold water system may be provided adjacent to the evaporator in the refrigerator 300, and heat exchange between the refrigerant and the cold water may occur as the refrigerant absorbs heat of the cold water. That is, if the temperature of the cold water before supplying water to the evaporator was around 10 degrees, the temperature of the cold water after heat exchange with the refrigerant may be lowered to around 7 degrees. The cold water whose temperature is lowered in this way may be secondary heat exchange cold water (B2).

또한, 상기 냉동기(300) 내 응축기는 상기 냉매 계통과 상기 냉각수 계통이 인접하게 구비될 수 있고, 상기 냉각탑(100)으로부터 냉각된 후 유출된 냉각수가 냉매의 열을 흡수함으로써 냉매와 냉각수 간의 열교환이 일어날 수 있다. 즉, 응축기로 급수되기 전 냉매는 고온, 고압의 가스 상태였다면, 상기 냉각수와 열교환 이후 냉매는 액상 상태가 될 수 있다. 그리고 응축기로 급수되기 전 냉각수는 냉각탑(100)에서 저온외기 와의 열교환으로 온도가 낮아져 28도 내외였다면, 상기 냉매와 열교환 이후 냉각수는 32도 내외로 온도가 높아질 수 있는 것이다. In addition, the condenser in the refrigerator 300 may be provided adjacent to the refrigerant system and the cooling water system, and the cooling water flowing out after being cooled from the cooling tower 100 absorbs the heat of the refrigerant, thereby preventing heat exchange between the refrigerant and the cooling water. It can happen. That is, if the refrigerant is in a high-temperature, high-pressure gas state before being supplied to the condenser, the refrigerant may be in a liquid state after heat exchange with the cooling water. In addition, if the temperature of the cooling water before being supplied to the condenser is lowered to about 28 degrees due to heat exchange with low-temperature outdoor air in the cooling tower 100, the temperature of the cooling water after heat exchange with the refrigerant may increase to about 32 degrees.

이때, 상기 냉동기(300)의 냉각수 계통에서 상기 냉동기(300) 내 응축기와 상기 냉각탑(100) 사이에 상기 콘덴서 펌프(700)를 더 포함할 수 있다. 이는, 응축기로 급수된 후 냉매와 열교환한 냉각수는 32도 내외로 온도가 높아질 수 있는데, 상기 콘덴서 펌프(700)는 32도 내외로 온도가 높아진 냉각수를 응축한 후 상기 냉각탑(100)으로 급수할 수 있다. In this case, the condenser pump 700 may be further included between the condenser in the refrigerator 300 and the cooling tower 100 in the cooling water system of the refrigerator 300 . After supplying water to the condenser, the cooling water that exchanges heat with the refrigerant may have a temperature of around 32 degrees. can

다만, 상기 냉동기(300)는 기 설정된 냉각용량이 있고, 이에 따라 건물 내에는 다수 개의 냉동기(300)가 가동되는 것이 불가피하다. 앞서 언급한 바와 같이 냉동기(300)는 건물의 에너지 사용량에 대부분을 차지하고 있으므로, 냉동기(300)의 운전을 최소화하는 것이 가장 필요하다. However, the refrigerator 300 has a preset cooling capacity, and accordingly, it is inevitable that a plurality of refrigerators 300 are operated in a building. As mentioned above, since the refrigerator 300 accounts for most of the energy consumption of a building, it is most necessary to minimize the operation of the refrigerator 300.

다음으로, 상기 축열조(400)는 상기 이코노마이저(200) 및 상기 냉동기(300) 중 적어도 하나로부터 온도가 낮아진 냉수를 수조에 축적한다. 이에 따라, 본 발명은 상기 축열조(400)에 축적된 냉수를 이용하여 익일 주간의 공조기(500)의 냉방부하를 처리함으로써, 주간과 야간을 합산하여 상기 냉동기(300)의 운전시간을 최소화하는 것을 특징으로 한다. Next, the heat storage tank 400 stores cold water whose temperature has been lowered from at least one of the economizer 200 and the refrigerator 300 in the water tank. Accordingly, the present invention treats the cooling load of the air conditioner 500 during the next day using the cold water accumulated in the heat storage tank 400, thereby minimizing the operation time of the refrigerator 300 by summing daytime and nighttime. to be characterized

종래 주간에 냉동기만으로 냉수의 온도를 낮추면 에너지 효율이 가장 낮은 냉동기가 주간에 동작함으로써, 전체 공조 시스템의 에너지 사용량을 현저히 높이는 문제점이 있다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해서 야간의 저온외기를 활용하여 상대적으로 낮은 금액의 야간 전기를 통해서 동작하는 이코노마이저(200), 냉동기(300), 축열조(400)를 구비함으로써, 주간과 야간을 합산하여 에너지 효율이 가장 낮은 냉동기(300)의 운전시간을 최소화할 수 있는 현저한 효과가 있다.Conventionally, when the temperature of cold water is lowered only by a refrigerator during the daytime, the refrigerator having the lowest energy efficiency operates during the daytime, which significantly increases the energy consumption of the entire air conditioning system. In order to solve this problem, the present invention provides an economizer 200, a refrigerator 300, and a heat storage tank 400 that operate through a relatively low cost of nighttime electricity by utilizing low-temperature outdoor air at night, thereby summing daytime and nighttime. Thus, there is a remarkable effect of minimizing the operating time of the refrigerator 300 having the lowest energy efficiency.

본 발명은 상기 냉각탑(100) 내 온도 측정부(110)를 통해서 측정된 상기 저온외기의 외기습구온도에 따라 상기 이코노마이저(200), 상기 냉동기(300) 및 상기 축열조(400) 중 적어도 하나에 상기 냉수가 유입될 수 있도록 밸브(900)를 제어하는 제어부(600)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. According to the present invention, at least one of the economizer 200, the refrigerator 300, and the heat storage tank 400 is measured according to the outside wet bulb temperature of the low-temperature outside air measured through the temperature measuring unit 110 in the cooling tower 100. It is characterized in that it further includes a controller 600 for controlling the valve 900 so that cold water can be introduced.

상기 제어부(600)는 저온외기의 외기습구온도에 따라 상기 이코노마이저(200)에 냉수가 급수될 수 있도록 하는 1번 밸브(V1), 상기 이코노마이저(200)를 우회하여 냉수가 이동할 수 있도록 하는 2번 밸브(V2), 상기 이코노마이저(200)로부터 유출된 냉수가 상기 축열조(400)로 유입될 수 있도록 하는 3번 밸브(V3) 및 상기 냉동기(300)로 냉수가 급수될 수 있도록 하는 4번 밸브(V4)가 닫힘 상태에서 열림 상태로 변경되는 제어신호를 생성할 수 있다. 또는, 각 밸브(V1-V4)가 열림 상태에서 닫힘 상태로 변경되는 제어신호를 생성할 수 있다.The control unit 600 includes a first valve (V1) for supplying cold water to the economizer 200 according to the outside wet bulb temperature of the low-temperature outside air, and a second valve (V1) for allowing cold water to flow bypassing the economizer 200. Valve V2, valve 3 allowing cold water discharged from the economizer 200 to flow into the heat storage tank 400, and valve 4 allowing cold water to be supplied to the refrigerator 300 ( V4) can generate a control signal that changes from a closed state to an open state. Alternatively, a control signal for changing each valve V1 to V4 from an open state to a closed state may be generated.

도 2의 일실시예를 보면, 상기 온도 측정부(110)로부터 측정된 상기 외기습구온도가 섭씨 3도 이하인 경우 상기 제어부(600)는 상기 저온외기의 온도가 상기 냉각수의 온도를 낮추기에 충분한 온도라고 판단할 수 있고, 온도가 충분히 낮아진 냉각수 역시 냉수의 온도를 낮추기에 충분하다고 판단할 수 있다.Referring to the embodiment of FIG. 2 , when the outside air wet bulb temperature measured by the temperature measurement unit 110 is 3 degrees Celsius or less, the controller 600 determines that the temperature of the low-temperature outside air is a temperature sufficient to lower the temperature of the cooling water. , and it can be determined that the cooling water whose temperature is sufficiently lowered is also sufficient to lower the temperature of the cold water.

따라서 상기 냉각탑(100)은 야간에 차가운 저온외기를 이용하여 냉각수를 프리쿨링할 수 있다. 또한, 야간에 온도가 낮은 냉수를 제조하기 위해서, 상기 제어부(600)는 상기 축열조(400)에 축적된 냉수가 상기 이코노마이저(200)에 급수될 수 있도록 하는 1번 밸브(V1) 및 3번 밸브(V3)가 닫힘 상태에서 열림 상태로 변경되는 제어신호를 생성할 수 있다.Therefore, the cooling tower 100 may pre-cool the cooling water at night using cold low-temperature outdoor air. In addition, in order to produce cold water having a low temperature at night, the control unit 600 controls the number 1 valve (V1) and the number 3 valve to supply the cold water accumulated in the heat storage tank 400 to the economizer 200. (V3) can generate a control signal that changes from a closed state to an open state.

그러면, 상기 이코노마이저(200)는 상대적으로 에너지 사용량이 적고, 상대적으로 비싼 주간전기보다 야간전기로 운용하여 충분히 온도가 낮은 냉수를 제조할 수 있다. 그리고 상기 축열조(400)는 야간에 충분히 온도가 낮은 냉수를 다시 회수 및 축적할 수 있다. 따라서 본 발명은 상기 냉동기(300)를 일체 사용되지 않고서도 익일 주간의 공조기(500)의 냉방부하를 처리할 수 있는 현저한 효과가 있다. Then, the economizer 200 consumes relatively little energy and operates with nighttime electricity rather than daytime electricity, which is relatively expensive, and can produce cold water with a sufficiently low temperature. In addition, the heat storage tank 400 can recover and accumulate cold water having a sufficiently low temperature at night. Accordingly, the present invention has a remarkable effect of being able to process the cooling load of the air conditioner 500 for the next day without using the refrigerator 300 at all.

다음으로 도 3의 일실시예를 보면, 상기 온도 측정부(110)로부터 측정된 상기 외기습구온도가 섭씨 3도 초과 내지 7도 이하인 경우 상기 제어부(600)는 상기 저온외기의 온도가 상기 냉각수의 온도를 낮추기에 충분하지 않은 온도라고 판단할 수 있고, 냉각수 역시 냉수의 온도를 낮추기에 충분하지 않다고 판단할 수 있다.3, when the outdoor wet bulb temperature measured by the temperature measuring unit 110 is greater than 3 degrees Celsius and less than 7 degrees Celsius, the control unit 600 determines that the temperature of the low-temperature outdoor air is the cooling water It may be determined that the temperature is insufficient to lower the temperature, and the cooling water may also be determined to be insufficient to lower the temperature of the cold water.

즉, 상기 제어부(600)는 상기 이코노마이저(200)에 냉수가 급수될 수 있도록 하는 1번 밸브(V1), 상기 이코노마이저(200)로부터 유출된 냉수가 상기 냉동기(300)에 급수될 수 있도록 하는 4번 밸브(V4)가 닫힘 상태에서 열림 상태로 변경되는 제어신호를 생성할 수 있다.That is, the control unit 600 includes valve 1 for supplying cold water to the economizer 200 and valve 4 for supplying cold water discharged from the economizer 200 to the refrigerator 300. A control signal for changing the valve V4 from a closed state to an open state may be generated.

따라서 본 발명은 야간에 차가운 저온외기를 이용한 냉각수의 프리쿨링이 가능하다. 동시에 본 발명은 상대적으로 에너지 사용량이 적고 상대적으로 비싼 주간전기보다 야간전기로 운용할 수 있는 이코노마이저(200) 및 부분적으로 냉동기(300)를 이용하여 충분히 온도가 낮은 냉수를 제조할 수 있다. 그리고 야간에 충분히 온도가 낮은 냉수를 축열조(400)에 상당량 축적해놓음으로써, 익일 주간에 상기 냉동기(300)의 운전을 최소화하여 공조기(500)의 냉방부하를 처리할 수 있는 현저한 효과가 있다. Therefore, in the present invention, it is possible to pre-cool the cooling water using cool low-temperature outdoor air at night. At the same time, the present invention can produce cold water with a sufficiently low temperature by using the economizer 200 and partially the refrigerator 300, which use relatively little energy and can be operated with nighttime electricity rather than relatively expensive daytime electricity. In addition, by storing a significant amount of cold water having a sufficiently low temperature in the heat storage tank 400 at night, there is a remarkable effect of processing the cooling load of the air conditioner 500 by minimizing the operation of the refrigerator 300 during the next day.

다음으로 도 4의 일실시예를 보면, 상기 온도 측정부(110)로부터 측정된 상기 외기습구온도가 섭씨 7도를 초과하는 경우 상기 제어부(600)는 상기 저온외기의 온도가 상기 냉각수의 온도를 낮추기에 충분하지 않은 온도라고 판단할 수 있고, 냉각수 역시 냉수의 온도를 낮추기에 충분하지 않다고 판단할 수 있다.Next, referring to the embodiment of FIG. 4 , when the outside air wet bulb temperature measured by the temperature measuring unit 110 exceeds 7 degrees Celsius, the controller 600 determines that the temperature of the low-temperature outside air is the temperature of the cooling water. It may be determined that the temperature is insufficient to lower the temperature, and the cooling water may also be determined to be insufficient to lower the temperature of the cold water.

즉, 상기 제어부(600)는 상기 냉수가 곧바로 냉동기(300)에 급수될 수 있도록 하는 2번 밸브(V2) 및 4번 밸브(V4)가 닫힘 상태에서 열림 상태로 변경되는 제어신호가 생성될 수 있다. That is, the control unit 600 can generate a control signal that changes the second valve V2 and the fourth valve V4 from the closed state to the open state so that the cold water can be directly supplied to the refrigerator 300. there is.

따라서 본 발명은 상기 냉각탑(100)을 통해서 프리쿨링이 되지 않더라도, 야간에 상대적으로 저렴한 야간 전기를 사용하는 냉동기(300)를 이용하여 충분히 온도가 낮은 냉수가 제조될 수 있다. 그리고 상기 축열조(400)는 야간에 충분히 온도가 낮은 냉수를 축적할 수 있다. 그러면, 상기 공조기(500)는 익일 주간에 상기 냉동기(300)의 운전을 최소화하면서 익일 주간의 냉방부하를 처리할 수 있는 현저한 효과가 있다. Therefore, in the present invention, even if precooling is not performed through the cooling tower 100, cold water having a sufficiently low temperature can be produced by using the refrigerator 300 using relatively inexpensive electricity at night. In addition, the heat storage tank 400 can accumulate cold water having a sufficiently low temperature at night. Then, the air conditioner 500 has a remarkable effect of being able to handle the cooling load of the next week while minimizing the operation of the freezer 300 during the next week.

본 발명에 의하면 프리쿨링과 축열조(400)의 결합으로 야간에 저온의 냉수를 축열조(400)에 축적한 후 익일 주간 냉방부하 처리에 활용될 수 있도록 함으로써, 냉동기(300)를 운전하지 않거나 운전시간을 감소시킬 수 있고 냉동기(300)의 에너지 사용량을 저감시킬 수 있다. 이때, 냉각탑(100)의 운전, 콘덴서 펌프(700)의 운전 및 냉수 펌프(800)의 운전에 따른 에너지 사용량이 증가할 수 있으나, 이는 냉동기(300)의 에너지 사용량에 비해 현저히 낮음으로 공조시스템 전체의 에너지 절감을 실현할 수 있는 현저한 효과가 있다. According to the present invention, by combining pre-cooling and the heat storage tank 400, low-temperature cold water is accumulated in the heat storage tank 400 at night and then used for cooling load processing during the next day, so that the refrigerator 300 is not operated or during operation time. can be reduced and energy consumption of the refrigerator 300 can be reduced. At this time, energy consumption may increase according to the operation of the cooling tower 100, the operation of the condenser pump 700, and the operation of the cold water pump 800, but this is significantly lower than the energy consumption of the refrigerator 300, and thus the entire air conditioning system There is a remarkable effect that can realize energy saving of .

프리쿨링과 축열조(400)의 결합으로 냉동기 운전시간을 단축하는 공조 방법Air conditioning method for reducing operating time of a refrigerator by combining pre-cooling and heat storage tank 400

도 5의 일실시예를 보면, 본 발명의 프리쿨링과 축열조(400)의 결합으로 냉동기 운전시간을 단축하는 공조 방법은 냉각탑(100)에 의하여, 야간의 저온외기가 유입됨으로써 냉각수의 온도가 낮아지고, 저온외기의 외기습구온도가 측정되는 외기습구온도 측정단계(S100), 제어부(600)에 의하여, 상기 외기습구온도에 따라 이코노마이저(200) 및 냉동기(300) 중 적어도 하나에 냉수가 유입될 수 있도록 밸브(900)가 제어되는 밸브 제어단계(S200), 축열조(400)에 의하여, 상기 이코노마이저(200) 및 냉동기(300) 중 적어도 하나로부터 온도가 낮아진 냉수가 축적되는 축적단계(S500) 및 공조기(500)에 의하여, 상기 축적단계(S500)로부터 축적된 상기 냉수가 이용되어 익일 주간의 공조기(500)의 냉방부하가 처리되는 냉방부하 처리단계(S600)를 포함한다. 이에 따라 본 발명은 주간과 야간을 합산하여 상기 냉동기(300)의 운전시간을 최소화하는 것을 특징으로 한다.Referring to an embodiment of FIG. 5 , in the air conditioning method of reducing the operating time of the refrigerator by combining the pre-cooling and the heat storage tank 400 of the present invention, the cooling tower 100 introduces low-temperature outdoor air at night so that the temperature of the cooling water is lowered. In the outside air wet bulb temperature measurement step (S100) of measuring the outside air wet bulb temperature of the low-temperature outside air, cold water is introduced into at least one of the economizer 200 and the refrigerator 300 according to the outside air wet bulb temperature by the control unit 600. A valve control step (S200) in which the valve 900 is controlled so that the temperature of the cold water from at least one of the economizer 200 and the refrigerator 300 is accumulated by the heat storage tank 400 (S500), and A cooling load processing step (S600) of processing the cooling load of the air conditioner 500 for the next week by using the cold water accumulated from the accumulation step (S500) by the air conditioner 500 is included. Accordingly, the present invention is characterized in minimizing the operation time of the refrigerator 300 by summing daytime and nighttime.

또한, 본 발명의 프리쿨링과 축열조(400)의 결합으로 냉동기 운전시간을 단축하는 공조 시스템의 제어방법은 상기 이코노마이저(200)에 의하여, 밸브 상태에 따라 상기 냉각수와 냉수 간의 열교환이 이루어지도록 함으로써, 상기 냉수의 온도를 낮추는 이코노마이저 동작단계(S300) 및 상기 냉동기(300)에 의하여, 밸브 상태에 따라 유입된 상기 냉수의 온도를 냉매에 의한 냉동 시이클을 통해서 낮추는 냉동기 동작단계(S400)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the control method of an air conditioning system that shortens the operation time of a refrigerator by combining the pre-cooling and the heat storage tank 400 of the present invention, heat exchange between the cooling water and the cold water is performed by the economizer 200 according to the valve state, An economizer operation step of lowering the temperature of the cold water (S300) and a refrigerator operation step (S400) of lowering the temperature of the cold water introduced according to the valve state by the refrigerator 300 through a refrigeration cycle using a refrigerant are further included. It is characterized by doing.

우선, 상기 외기습구온도 측정단계(S100)는 냉각탑(100)에 의하여, 야간의 저온외기가 유입됨으로써 냉각수의 온도가 낮아지고, 저온외기의 외기습구온도가 측정된다. First, in the outdoor wet bulb temperature measuring step (S100), the cooling tower 100 introduces low-temperature outdoor air at night, thereby lowering the temperature of the cooling water and measuring the outdoor wet-bulb temperature of the low-temperature outdoor air.

본 발명에서 언급하는 야간의 저온외기는 냉각탑(100)의 외부 즉, 실외의 공기라고 할 수 있다. 더운 여름날일 경우 야간의 외기의 온도는 높아질 수 있고, 추운 겨울날일 경우 야간의 외기의 온도가 낮아질 수 있다. 즉, 상기 외기습구온도 측정단계(S100)는 가장 바람직하게, 계절적으로 추운 겨울날 또는 해가진 후 기온이 떨어진 때를 이용하여 야간의 저온외기를 활용하고자 한다. 상기 외기습구온도 측정단계(S100)는 시간별, 계절별로 상기 저온외기의 외기습구온도가 측정될 수 있다. 가장 바람직하게, 상기 외기습구온도가 섭씨 7도 이내일 수 있다. Low-temperature outdoor air at night referred to in the present invention may be referred to as outside of the cooling tower 100, that is, outdoor air. In the case of a hot summer day, the temperature of the outdoor air at night may increase, and in the case of a cold winter day, the temperature of the outdoor air at night may decrease. That is, in the outdoor wet bulb temperature measuring step (S100), most preferably, low-temperature outdoor air is utilized at night by using a seasonally cold winter day or when the temperature drops after the sun goes down. In the outdoor wet bulb temperature measuring step (S100), the outdoor wet bulb temperature of the low-temperature outdoor air may be measured hourly and seasonally. Most preferably, the outside air wet bulb temperature may be within 7 degrees Celsius.

(1) 외기습구온도에 따라 완전 프리쿨링(Full-free cooling)을 통한 냉수 제조(1) Production of cold water through full-free cooling according to the outside wet bulb temperature

도 2의 일실시예를 보면, 상기 밸브 제어단계(S200)는 상기 외기습구온도가 섭씨 3도 이하인 경우 야간의 저온외기의 온도가 상기 냉각수의 온도를 낮추기에 충분한 온도라고 판단될 수 있고, 온도가 충분히 낮아진 냉각수 역시 냉수의 온도를 낮추기에 충분하다고 판단될 수 있다. 2, in the valve control step (S200), when the outdoor wet bulb temperature is 3 degrees Celsius or less, it may be determined that the temperature of the low-temperature outdoor air at night is a temperature sufficient to lower the temperature of the cooling water, and the temperature Cooling water with a sufficiently lowered temperature may also be determined to be sufficient to lower the temperature of the cold water.

따라서 본 발명은 외기습구온도 측정단계(S100)를 통해서 야간에 차가운 저온외기를 이용한 냉각수의 프리쿨링이 가능하다.Therefore, in the present invention, pre-cooling of the cooling water using cold low-temperature outdoor air at night is possible through the outdoor wet bulb temperature measuring step (S100).

또한, 야간에 온도가 낮은 냉수를 제조하기 위해서, 상기 밸브 제어단계(S200)는 상기 축열조(400)에 축적된 냉수가 상기 이코노마이저(200)에 급수될 수 있도록 하는 1번 밸브(V1) 및 3번 밸브(V3)가 닫힘 상태에서 열림 상태로 변경되는 제어신호가 생성될 수 있다. In addition, in order to produce cold water having a low temperature at night, the valve control step (S200) includes valves 1 and 3 for supplying cold water accumulated in the heat storage tank 400 to the economizer 200. A control signal for changing the valve V3 from a closed state to an open state may be generated.

그러면, 상기 이코노마이저 동작단계(S300)는 상대적으로 에너지 사용량이 적고, 상대적으로 비싼 주간전기보다 야간전기로 운용할 수 있는 이코노마이저(200)가 이용되어 충분히 온도가 낮은 냉수가 제조될 수 있다. 그리고 상기 축적단계(S500)는 야간에 충분히 온도가 낮은 냉수가 축열조(400)에 다시 회수 및 축적될 수 있다. 따라서 상기 냉방부하 처리단계(S600)는 냉동기(300)가 일체 사용되지 않고서도 익일 주간의 공조기(500)의 냉방부하가 처리될 수 있는 현저한 효과가 있다. Then, in the economizer operation step (S300), the economizer 200, which consumes relatively less energy and can be operated with nighttime electricity rather than relatively expensive daytime electricity, is used, so that cold water with sufficiently low temperature can be produced. In the accumulation step (S500), cold water having a sufficiently low temperature at night may be recovered and accumulated in the heat storage tank 400 again. Therefore, the cooling load processing step (S600) has a remarkable effect that the cooling load of the air conditioner 500 for the next day can be processed without the refrigerator 300 being used at all.

한편, 상기 냉방부하 처리단계(S600)는 주간에 상기 축열조(400)에 축적된 냉수의 양이 기 설정된 기준 이하라면 상기 이코노마이저 동작단계(S300) 및 상기 냉동기 동작단계(S400)로 회귀하여 상기 이코노마이저(200)에 의하여 온도가 낮춰진 냉수가 생성될 수 있고, 상기 냉동기(300)에 의하여 추가적으로 온도가 낮아진 냉수가 생성될 수 있다. 그리고 상기 이코노마이저 동작단계(S300) 및 상기 냉동기 동작단계(S400)로부터 온도가 낮아진 냉수는 상기 축열조(400)에 축적되지 않고 상기 냉방부하 처리단계(S600)로부터 곧바로 상기 공조기(500)에 해당 냉수가 급수되어 냉방부하가 처리될 수 있다. Meanwhile, in the cooling load processing step (S600), if the amount of cold water accumulated in the heat storage tank 400 during the week is equal to or less than a predetermined standard, the economizer operation step (S300) and the refrigerator operation step (S400) are returned to the economizer. Cold water whose temperature is lowered by the operation 200 may be generated, and cold water whose temperature is additionally lowered by the refrigerator 300 may be generated. In addition, the cold water whose temperature has been lowered from the economizer operation step (S300) and the refrigerator operation step (S400) is not accumulated in the heat storage tank 400, but the cold water corresponding to the air conditioner 500 directly from the cooling load processing step (S600). Water can be supplied and the cooling load can be processed.

따라서 본 발명은 주간과 야간을 합산하여 공조 시스템 내에서 가장 에너지 효율이 떨어지는 상기 냉동기(300)의 운전시간이 최소화될 수 있는 현저한 효과가 있다.Therefore, the present invention has a remarkable effect that the operation time of the refrigerator 300, which has the lowest energy efficiency in the air conditioning system, can be minimized by summing daytime and nighttime.

(2) 외기습구온도에 따라 부분 프리쿨링(Partial-free cooling)를 이용한 냉수 제조(2) Production of cold water using partial-free cooling according to the outside wet bulb temperature

도 3의 일실시예를 보면, 상기 밸브 제어단계(S200)는 상기 외기습구온도가 섭씨 3도 초과 내지 7도 이하인 경우 야간의 저온외기의 온도가 상기 냉각수의 온도를 낮추기에 충분하지 않은 온도라고 판단될 수 있고, 냉각수 역시 냉수의 온도를 낮추기에 충분하지 않다고 판단될 수 있다.3, in the valve control step (S200), when the outdoor wet bulb temperature is greater than 3 degrees Celsius and less than 7 degrees Celsius, the temperature of the low-temperature outdoor air at night is not sufficient to lower the temperature of the cooling water. It may be determined that the cooling water is not sufficient to lower the temperature of the cold water.

이에, 상기 밸브 제어단계(S200)는 상기 축열조(400)에 축적된 상기 냉수가 상기 이코노마이저(200)에 급수될 수 있도록 하는 1번 밸브(V1)가 닫힘 상태에서 열림 상태로 변경되는 제어신호가 생성될 수 있다. 또한, 상기 밸브 제어단계(S200)는 상기 이코노마이저(200)로부터 1차적으로 열교환된 냉수가 상기 냉동기(300)에 급수될 수 있도록 4번 밸브(V4)가 닫힘 상태에서 열림 상태로 변경되는 제어신호가 생성될 수 있다. 그러면, 상기 냉동기(300)로부터 2차적으로 열교환된 냉수가 상기 축열조(400)에 회수 및 축적될 수 있다. 이때, 상기 냉동기(300)에 유입 및 유출되는 냉각수는 연결된 냉각탑(100b)을 통해서 프리쿨링될 수 있다. Accordingly, in the valve control step (S200), a control signal for changing the valve V1, which allows the cold water accumulated in the heat storage tank 400 to be supplied to the economizer 200, from a closed state to an open state is generated. can be created In addition, the valve control step (S200) is a control signal in which the number 4 valve (V4) is changed from a closed state to an open state so that cold water primarily heat-exchanged from the economizer 200 can be supplied to the refrigerator 300. can be created. Then, cold water secondarily heat-exchanged from the refrigerator 300 may be recovered and accumulated in the heat storage tank 400 . At this time, the cooling water flowing into and out of the refrigerator 300 may be pre-cooled through the connected cooling tower 100b.

따라서 본 발명의 외기습구온도 측정단계(S100)는 해당 조건에서 야간에 차가운 저온외기를 이용한 냉각수의 프리쿨링이 가능하다. 그리고 본 발명의 이코노마이저 동작단계(S300)는 상대적으로 에너지 사용량이 적고 상대적으로 비싼 주간전기보다 야간전기로 운용할 수 있는 이코노마이저(200)를 통해서 충분히 온도가 낮은 냉수가 제조될 수 있다. 더불어, 상기 냉동기 동작단계(S400)는 상기 이코노마이저(200)로부터 유입된 상기 냉수의 온도가 추가적으로 낮춰질 수 있다. 즉, 상기 이코노마이저(200)와 상기 냉동기(300)가 모두 동작되어 냉수의 온도를 낮추는 것을 특징으로 한다.Therefore, in the outside air wet bulb temperature measuring step (S100) of the present invention, it is possible to pre-cool the cooling water using cool low-temperature outdoor air at night under the corresponding conditions. In addition, in the economizer operation step (S300) of the present invention, cold water having a sufficiently low temperature can be produced through the economizer 200 that consumes relatively little energy and can be operated with nighttime electricity rather than relatively expensive daytime electricity. In addition, in the refrigerator operating step (S400), the temperature of the cold water introduced from the economizer 200 may be additionally lowered. That is, both the economizer 200 and the refrigerator 300 are operated to lower the temperature of cold water.

그러면, 상기 축적단계(S500)는 야간에 충분히 온도가 낮은 냉수가 축열조(400)에 축적될 수 있다. 그리고 상기 냉방부하 처리단계(S600)는 익일 주간에 상기 냉동기(300)의 운전을 최소화하면서 공조기(500)의 냉방부하가 처리될 수 있는 현저한 효과가 있다. Then, in the accumulation step (S500), cold water having a sufficiently low temperature at night may be accumulated in the heat storage tank 400. In addition, the cooling load processing step (S600) has a remarkable effect that the cooling load of the air conditioner 500 can be processed while minimizing the operation of the refrigerator 300 during the next week.

한편, 상기 냉방부하 처리단계(S600)는 주간에 상기 축열조(400)에 축적된 냉수의 양이 기 설정된 기준 이하라면 상기 이코노마이저 동작단계(S300) 및 상기 냉동기 동작단계(S400)로 회귀하여 상기 이코노마이저(200)에 의하여 온도가 낮춰진 냉수가 생성될 수 있고, 상기 냉동기(300)에 의하여 추가적으로 온도가 낮아진 냉수가 생성될 수 있다. 그리고 상기 이코노마이저 동작단계(S300) 및 상기 냉동기 동작단계(S400)로부터 온도가 낮아진 냉수는 상기 축열조(400)에 축적되지 않고 상기 냉방부하 처리단계(S600)로부터 곧바로 상기 공조기(500)에 해당 냉수가 급수되어 냉방부하가 처리될 수 있다.Meanwhile, in the cooling load processing step (S600), if the amount of cold water accumulated in the heat storage tank 400 during the week is equal to or less than a predetermined standard, the economizer operation step (S300) and the refrigerator operation step (S400) are returned to the economizer. Cold water whose temperature is lowered by the operation 200 may be generated, and cold water whose temperature is additionally lowered by the refrigerator 300 may be generated. In addition, the cold water whose temperature has been lowered from the economizer operation step (S300) and the refrigerator operation step (S400) is not accumulated in the heat storage tank 400, but the cold water corresponding to the air conditioner 500 directly from the cooling load processing step (S600). Water can be supplied and the cooling load can be processed.

따라서 본 발명은 주간과 야간을 합산하여 공조 시스템 내에서 가장 에너지 효율이 떨어지는 상기 냉동기(300)의 운전시간이 최소화될 수 있는 현저한 효과가 있다.Therefore, the present invention has a remarkable effect that the operation time of the refrigerator 300, which has the lowest energy efficiency in the air conditioning system, can be minimized by summing daytime and nighttime.

(3) 외기습구온도에 따라 냉동기(Chiller-cooling)를 이용한 냉수 제조(3) Production of cold water using a chiller-cooling according to the outside wet bulb temperature

다음으로 도 4의 일실시예를 보면, 상기 밸브 제어단계(S200)는 상기 외기습구온도가 섭씨 7도를 초과하는 경우 상기 저온외기의 온도가 상기 냉각수의 온도를 낮추기에 충분하지 않은 온도라고 판단될 수 있고, 냉각수 역시 냉수의 온도를 낮추기에 충분하지 않다고 판단될 수 있다.Next, referring to the embodiment of FIG. 4, in the valve control step (S200), when the outdoor wet bulb temperature exceeds 7 degrees Celsius, it is determined that the temperature of the low-temperature outdoor air is not sufficient to lower the temperature of the cooling water It may be, and it may be determined that the cooling water is not sufficient to lower the temperature of the cold water.

즉, 상기 밸브 제어단계(S200)는 상기 냉수가 곧바로 냉동기(300)에 급수될 수 있도록 하는 2번 밸브(V2) 및 4번 밸브(V4)가 닫힘 상태에서 열림 상태로 변경되는 제어신호가 생성될 수 있다. That is, in the valve control step (S200), a control signal for changing the second valve (V2) and the fourth valve (V4) from the closed state to the open state so that the cold water can be directly supplied to the refrigerator 300 is generated. It can be.

따라서 본 발명은 외기습구온도 측정단계(S100)로부터 프리쿨링이 되지 않더라도, 본 발명의 냉동기 동작단계(S400)로부터 야간에 상대적으로 저렴한 야간전기를 사용하는 냉동기(300)가 이용되어 충분히 온도가 낮은 냉수가 제조될 수 있다. 그리고 상기 축적단계(S500)는 야간에 충분히 온도가 낮은 냉수가 축열조(400)에 축적될 수 있다. 그러면, 상기 냉방부하 처리단계(S600)는 익일 주간에 상기 냉동기(300)의 운전을 최소화하면서 공조기(500)의 냉방부하가 처리될 수 있는 현저한 효과가 있다. Therefore, in the present invention, even if pre-cooling is not performed from the outside wet bulb temperature measurement step (S100), the refrigerator 300 using relatively inexpensive nighttime electricity is used from the refrigerator operation step (S400) of the present invention to ensure that the temperature is sufficiently low. Cold water can be produced. In the accumulation step (S500), cold water having a sufficiently low temperature at night may be accumulated in the heat storage tank 400. Then, the cooling load processing step (S600) has a remarkable effect that the cooling load of the air conditioner 500 can be processed while minimizing the operation of the refrigerator 300 on the next day during the week.

한편, 상기 냉방부하 처리단계(S600)는 주간에 상기 축열조(400)에 축적된 냉수의 양이 기 설정된 기준 이하라면 상기 이코노마이저 동작단계(S300) 및 상기 냉동기 동작단계(S400)로 회귀하여 상기 이코노마이저(200)에 의하여 온도가 낮아진 냉수가 생성될 수 있고, 상기 냉동기(300)에 의하여 추가적으로 온도가 낮아진 냉수가 생성될 수 있다. 그리고 상기 이코노마이저 동작단계(S300) 및 상기 냉동기 동작단계(S400)로부터 온도가 낮아진 냉수는 상기 축열조(400)에 축적되지 않고 상기 냉방부하 처리단계(S600)로부터 곧바로 상기 공조기(500)에 해당 냉수가 급수되어 냉방부하가 처리될 수 있다.Meanwhile, in the cooling load processing step (S600), if the amount of cold water accumulated in the heat storage tank 400 during the week is equal to or less than a predetermined standard, the economizer operation step (S300) and the refrigerator operation step (S400) are returned to the economizer. Cold water whose temperature is lowered by the operation 200 may be generated, and cold water whose temperature is additionally lowered by the refrigerator 300 may be generated. In addition, the cold water whose temperature has been lowered from the economizer operation step (S300) and the refrigerator operation step (S400) is not accumulated in the heat storage tank 400, but the cold water corresponding to the air conditioner 500 directly from the cooling load processing step (S600). Water can be supplied and the cooling load can be processed.

따라서 본 발명은 주간과 야간을 합산하여 공조 시스템 내에서 가장 에너지 효율이 떨어지는 상기 냉동기(300)의 운전시간이 최소화될 수 있는 현저한 효과가 있다.Therefore, the present invention has a remarkable effect that the operation time of the refrigerator 300, which has the lowest energy efficiency in the air conditioning system, can be minimized by summing daytime and nighttime.

실시예들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어, 마이크로코드, 하드웨어 기술 언어, 또는 이들의 임의의 조합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어 또는 마이크로코드로 구현되는 경우, 필요한 작업을 수행하는 프로그램 코드 또는 코드 세그먼트들은 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되고 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 수 있다.Embodiments may be implemented by hardware, software, firmware, middleware, microcode, hardware description language, or any combination thereof. When implemented in software, firmware, middleware or microcode, the program code or code segments that perform necessary tasks may be stored on a computer readable storage medium and executed by one or more processors.

그리고 본 명세서에 설명된 주제의 양태들은 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈 또는 컴포넌트와 같은 컴퓨터 실행 가능 명령어들의 일반적인 맥락에서 설명될 수 있다. 일반적으로, 프로그램 모듈 또는 컴포넌트들은 특정 작업을 수행하거나 특정 데이터 형식을 구현하는 루틴, 프로그램, 객체, 데이터 구조를 포함한다. 본 명세서에 설명된 주제의 양태들은 통신 네트워크를 통해 링크되는 원격 처리 디바이스들에 의해 작업들이 수행되는 분산 컴퓨팅 환경들에서 실시될 수도 있다. 분산 컴퓨팅 환경에서, 프로그램 모듈들은 메모리 저장 디바이스들을 포함하는 로컬 및 원격 컴퓨터 저장 매체에 둘 다에 위치할 수 있다.And aspects of the subject matter described herein may be described in the general context of computer-executable instructions, such as a program module or component executed by a computer. Generally, program modules or components include routines, programs, objects, and data structures that perform particular tasks or implement particular data types. Aspects of the subject matter described herein may be practiced in distributed computing environments where tasks are performed by remote processing devices that are linked through a communications network. In a distributed computing environment, program modules may be located in both local and remote computer storage media including memory storage devices.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 으로 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with limited examples and drawings, those skilled in the art can make various modifications and variations from the above description. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or the components of the system, structure, device, circuit, etc. described in are combined or combined in a different form than the described method, or in a different configuration. Appropriate results can be achieved even when substituted or substituted by elements or equivalents.

그러므로 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents of the claims are within the scope of the following claims.

100.. 냉각탑
110.. 온도 측정부
200.. 이코노마이저
300.. 냉동기
400.. 축열조
500.. 공조기
600.. 제어부
700.. 콘덴서 펌프
800.. 냉수 펌프
900.. 밸브
A1.. 흡열 냉각수
A2.. 쿨링 냉각수
B1.. 1차 열교환 냉수
B2.. 2차 열교환 냉수
S100.. 외기습구온도 측정단계
S200.. 밸브 제어단계
S300.. 이코노마이저 동작단계
S400.. 냉동기 동작단계
S500.. 축적단계
S600.. 냉방부하 처리단계
100.. cooling tower
110.. Temperature measuring part
200.. economizer
300.. freezer
400.. heat storage tank
500.. air conditioner
600.. control unit
700.. condenser pump
800.. cold water pump
900.. valve
A1.. Endothermic coolant
A2.. cooling coolant
B1.. 1st heat exchange cold water
B2.. 2nd heat exchange cold water
S100.. Outside wet bulb temperature measurement step
S200.. Valve control step
S300.. Economizer operation step
S400.. Refrigerator operation step
S500.. Accumulation step
S600.. Cooling load processing step

Claims (6)

야간의 저온외기를 유입시킴으로써, 냉각수의 온도를 낮추는 냉각탑;
상기 냉각수와 냉수 간의 열교환이 이루어지도록 함으로써, 상기 냉수의 온도를 낮추는 이코노마이저;
냉매에 의한 냉동사이클을 형성하고, 상기 냉각수와 상기 냉수 간의 열교환이 이루어지도록 함으로써 상기 냉수의 온도를 낮추는 냉동기;
상기 이코노마이저 및 상기 냉동기 중 적어도 하나로부터 온도가 낮아진 냉수를 수조에 축적하는 축열조; 및
상기 냉각탑 내 온도 측정부를 통해서 측정된 상기 저온외기의 외기습구온도에 따라 상기 이코노마이저, 상기 냉동기 및 상기 축열조 중 적어도 하나에 상기 냉수가 유입될 수 있도록 밸브를 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 외기습구온도가 섭씨 3도 이하인 경우 상기 냉각수가 상기 냉수의 온도를 낮추기에 충분한 온도라고 판단하고, 상기 축열조에 축적된 냉수가 상기 이코노마이저에 급수될 수 있도록 하는 1번 밸브(V1)와 상기 이코노마이저로부터 유출된 냉수가 상기 축열조로 유입될 수 있도록 하는 3번 밸브(V3)가 닫힘 상태에서 열림 상태로 변경되는 제어신호를 생성하고,
상기 외기습구온도가 섭씨 3도 초과 내지 7도 이하인 경우, 상기 냉각수가 상기 냉수의 온도를 낮추기에 충분하지 않다고 판단하고, 상기 축열조에 축적된 상기 냉수가 상기 이코노마이저에 급수될 수 있도록 하는 1번 밸브(V1)와 상기 이코노마이저로부터 유출된 냉수가 상기 냉동기에 급수될 수 있도록 하는 4번 밸브(V4)가 닫힘 상태에서 열림 상태로 변경되는 제어신호를 생성하고,
상기 외기습구온도가 섭씨 7도를 초과하는 경우, 상기 냉각수가 상기 냉수의 온도를 낮추기에 충분하지 않다고 판단하고, 상기 축열조에 축적된 상기 냉수가 상기 이코노마이저를 우회하여 이동할 수 있도록 하는 2번 밸브(V2)와 상기 냉수가 상기 냉동기에 급수될 수 있도록 하는 4번 밸브(V4)가 닫힘 상태에서 열림 상태로 변경되는 제어신호를 생성하고,
야간에 상기 축열조에 축적된 냉수를 이용하여 익일 주간의 공조기의 냉방부하를 처리함으로써, 주간과 야간을 합산하여 상기 냉동기의 운전시간을 최소화하는 것을 특징으로 하는 프리쿨링과 축열조의 결합으로 냉동기 운전시간을 단축하는 공조 시스템.
A cooling tower that lowers the temperature of cooling water by introducing low-temperature outdoor air at night;
an economizer that lowers the temperature of the cold water by allowing heat exchange between the cooling water and the cold water;
a refrigerator that forms a refrigeration cycle using a refrigerant and lowers the temperature of the cold water by allowing heat exchange between the cooling water and the cold water;
a heat storage tank for accumulating cold water whose temperature has been lowered from at least one of the economizer and the refrigerator in a water tank; and
A control unit controlling a valve so that the cold water is introduced into at least one of the economizer, the refrigerator, and the heat storage tank according to the outside wet bulb temperature of the low-temperature outdoor air measured through the temperature measuring unit in the cooling tower;
The control unit,
When the outside wet bulb temperature is 3 degrees Celsius or less, it is determined that the cooling water is at a temperature sufficient to lower the temperature of the cold water, and valve 1 (V1) and the economizer allow the cold water accumulated in the heat storage tank to be supplied to the economizer. Generating a control signal that changes the valve 3 (V3) from the closed state to the open state so that the cold water flowing out from the flow can flow into the heat storage tank;
When the outdoor wet bulb temperature is greater than 3 degrees Celsius and less than 7 degrees Celsius, valve 1 determines that the cooling water is not sufficient to lower the temperature of the cold water, and allows the cold water accumulated in the heat storage tank to be supplied to the economizer (V1) and the fourth valve (V4) through which cold water discharged from the economizer is supplied to the refrigerator generates a control signal that changes from a closed state to an open state;
When the outside wet bulb temperature exceeds 7 degrees Celsius, valve 2 determines that the cooling water is not sufficient to lower the temperature of the cold water and allows the cold water accumulated in the heat storage tank to bypass the economizer and move ( V2) and the fourth valve (V4), which allows the cold water to be supplied to the refrigerator, generate a control signal that changes from a closed state to an open state,
By using the cold water accumulated in the heat storage tank at night to handle the cooling load of the air conditioner during the next day, the operation time of the freezer is minimized by summing daytime and nighttime. air conditioning system that shortens the
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 이코노마이저 및 상기 냉동기 중 적어도 하나로부터 유출된 상기 냉각수를 응축한 후 상기 냉각탑으로 급수하는 콘덴서 펌프;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리쿨링과 축열조의 결합으로 냉동기 운전시간을 단축하는 공조 시스템.
According to claim 1,
A condenser pump condensing the cooling water discharged from at least one of the economizer and the refrigerator and then supplying water to the cooling tower; an air conditioning system that shortens the operation time of the refrigerator by combining the pre-cooling and the heat storage tank.
제1항에 있어서,
상기 이코노마이저로부터 유출된 상기 냉수를 상기 냉동기, 축열조 및 공조기 중 적어도 하나에 급수하는 냉수 펌프;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리쿨링과 축열조의 결합으로 냉동기 운전시간을 단축하는 공조 시스템.
According to claim 1,
A cold water pump for supplying the cold water discharged from the economizer to at least one of the refrigerator, the heat storage tank, and the air conditioner.
냉각탑에 의하여, 야간의 저온외기가 유입됨으로써 냉각수의 온도가 낮아지고, 저온외기의 외기습구온도가 측정되는 외기습구온도 측정단계;
제어부에 의하여, 상기 외기습구온도에 따라 이코노마이저 및 냉동기 중 적어도 하나에 냉수가 유입될 수 있도록 밸브가 제어되는 밸브 제어단계;
상기 이코노마이저에 의하여, 밸브 상태에 따라 상기 냉각수와 상기 냉수 간의 열교환이 이루어지도록 함으로써, 상기 냉수의 온도를 낮추는 이코노마이저 동작단계;
상기 냉동기에 의하여, 밸브 상태에 따라 상기 냉수의 온도를 냉매에 의한 냉동 사이클을 통해서 낮추는 냉동기 동작단계;
축열조에 의하여, 상기 이코노마이저 및 냉동기 중 적어도 하나로부터 온도가 낮아진 냉수가 축적되는 축적단계; 및
공조기에 의하여, 상기 축적단계로부터 축적된 상기 냉수가 이용되어 익일 주간의 공조기의 냉방부하가 처리되는 냉방부하 처리단계;를 포함하고,
상기 밸브 제어단계는,
상기 외기습구온도가 섭씨 3도 이하인 경우, 상기 냉각수가 상기 냉수의 온도를 낮추기에 충분한 온도라고 판단되고, 상기 축열조에 축적된 냉수가 상기 이코노마이저에 급수될 수 있도록 하는 1번 밸브(V1)와 상기 이코노마이저로부터 유출된 냉수가 상기 축열조로 유입될 수 있도록 하는 3번 밸브(V3)가 닫힘 상태에서 열림 상태로 변경되는 제어신호가 생성되고,
상기 외기습구온도가 섭씨 3도 초과 내지 7도 이하인 경우, 상기 냉각수가 상기 냉수의 온도를 낮추기에 충분하지 않다고 판단되고, 상기 축열조에 축적된 상기 냉수가 상기 이코노마이저에 급수될 수 있도록 하는 1번 밸브(V1)와 상기 이코노마이저로부터 유출된 냉수가 상기 냉동기에 급수될 수 있도록 하는 4번 밸브(V4)가 닫힘 상태에서 열림 상태로 변경되는 제어신호가 생성되고,
상기 외기습구온도가 섭씨 7도를 초과하는 경우, 상기 냉각수가 상기 냉수의 온도를 낮추기에 충분하지 않다고 판단되고, 상기 축열조에 축적된 상기 냉수가 상기 이코노마이저를 우회하여 이동할 수 있도록 하는 2번 밸브(V2)와 상기 냉수가 상기 냉동기에 급수될 수 있도록 하는 4번 밸브(V4)가 닫힘 상태에서 열림 상태로 변경되는 제어신호가 생성되고,
주간과 야간을 합산하여 상기 냉동기의 운전시간이 최소화되는 것을 특징으로 하는 프리쿨링과 축열조의 결합으로 냉동기 운전시간을 단축하는 공조 시스템의 제어방법.
An outside air wet bulb temperature measurement step of lowering the temperature of the cooling water by introducing low-temperature outdoor air at night by the cooling tower and measuring the outdoor wet-bulb temperature of the low-temperature outdoor air;
a valve control step of controlling, by a controller, a valve to allow cold water to flow into at least one of an economizer and a refrigerator according to the outside wet bulb temperature;
an economizer operation step of lowering the temperature of the cold water by allowing the economizer to perform heat exchange between the cooling water and the cold water according to a valve state;
a refrigerator operation step of lowering the temperature of the chilled water according to a valve state by the refrigerator through a refrigeration cycle using a refrigerant;
an accumulation step of accumulating cold water whose temperature has been lowered from at least one of the economizer and the refrigerator by means of a heat storage tank; and
A cooling load processing step in which the cooling load of the air conditioner for the next week is processed by using the cold water accumulated from the accumulation step by the air conditioner;
The valve control step,
When the outside wet bulb temperature is 3 degrees Celsius or less, it is determined that the cooling water is at a temperature sufficient to lower the temperature of the cold water, and valve 1 (V1) allowing the cold water accumulated in the heat storage tank to be supplied to the economizer and the A control signal is generated that changes the valve 3 (V3) from the closed state to the open state so that the cold water discharged from the economizer can flow into the heat storage tank;
When the outdoor wet bulb temperature is greater than 3 degrees Celsius and less than 7 degrees Celsius, it is determined that the cooling water is not sufficient to lower the temperature of the cold water, and valve 1 allows the cold water accumulated in the heat storage tank to be supplied to the economizer (V1) and the fourth valve (V4), which allows cold water flowing out of the economizer to be supplied to the refrigerator, is changed from a closed state to an open state, a control signal is generated,
When the outside wet bulb temperature exceeds 7 degrees Celsius, it is determined that the cooling water is not sufficient to lower the temperature of the cold water, and the second valve allows the cold water accumulated in the heat storage tank to bypass the economizer and move ( V2) and the fourth valve (V4), which allows the cold water to be supplied to the refrigerator, are changed from a closed state to an open state, a control signal is generated,
An air conditioning system control method for reducing the operation time of the refrigerator by combining the free cooling and the heat storage tank, characterized in that the operation time of the refrigerator is minimized by summing daytime and nighttime.
삭제delete
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JP2008215680A (en) * 2007-03-01 2008-09-18 Sanki Eng Co Ltd Cold medium refrigerating/freezing equipment
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