KR102601549B1 - Control method of heat exchange rotor of heat recovery ventilator - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 실내 습도가 미리 설정된 기준 습도를 초과하는 경우, 열교환 로터의 회전수를 미리 설정된 온도교환 포화회전수 이상이고 미리 설정된 습도교환 포화회전수 미만으로 제어함으로써, 열교환 로터의 온도교환 효율은 유지하되 습도교환 효율만 가변 제어하여, 열회수는 최대화시키면서 습기 회수는 최소화시킬 수 있으므로, 실내 쾌적도가 향상될 수 있는 이점이 있다.
서울특별시 서울산업진흥원 2022년도 기술상용화 지원사업(전문가 진단형)(TB220224) “고분자 흡방습 소재를 적용한 창문형 열회수환기장치 시제품 개발”을 통해 개발된 기술이다.The present invention, when the indoor humidity exceeds the preset reference humidity, controls the rotation speed of the heat exchange rotor to be more than the preset temperature exchange saturation rotation speed and less than the preset humidity exchange saturation rotation speed, so that the temperature exchange efficiency of the heat exchange rotor is However, by variably controlling the humidity exchange efficiency, heat recovery can be maximized while moisture recovery can be minimized, which has the advantage of improving indoor comfort.
This is a technology developed through the 2022 Technology Commercialization Support Project (Expert Diagnosis Type) (TB220224) of the Seoul Industry Promotion Agency of the Seoul Metropolitan Government, “Development of a prototype window-type heat recovery ventilation device using polymer moisture absorptive and desorptive materials.”
Description
본 발명은 열회수 환기장치의 열교환 로터의 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실내 공기의 열과 습기를 회수하여 외기에 전달하도록 회전가능하게 설치된 열교환 로터의 회전수를 제어하여 열교환 로터의 온도교환 효율은 유지하되 습도교환 효율만 가변 제어할 수 있는 열회수 환기장치의 열교환 로터의 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of controlling the heat exchange rotor of a heat recovery ventilator. More specifically, the temperature exchange efficiency of the heat exchange rotor is controlled by controlling the number of rotations of the heat exchange rotor rotatably installed to recover heat and moisture from indoor air and transfer it to the outside air. It relates to a control method of the heat exchange rotor of a heat recovery ventilator that can maintain and variably control only the humidity exchange efficiency.
일반적으로 환기 시스템은 실내에서 배출되는 실내 공기와 실외에서 유입되는 외기를 열교환시키는 열교환기를 포함하여, 상기 열교환기에 의해 실내 공기의 열을 회수하여 외기를 따뜻하거나 차갑게 한 후 실내로 공급하기 위한 시스템이다.In general, a ventilation system includes a heat exchanger that exchanges heat with indoor air discharged indoors and outdoor air drawn in from outdoors. It is a system for recovering heat from indoor air by the heat exchanger, making outdoor air warm or cool, and then supplying it indoors. .
그러나, 종래의 환기 시스템은 실내 공기의 열을 회수할 수 있으나 실내 공기의 습도를 조절할 수 없는 한계가 있다.
서울특별시 서울산업진흥원 2022년도 기술상용화 지원사업(전문가 진단형)(TB220224) “고분자 흡방습 소재를 적용한 창문형 열회수환기장치 시제품 개발”을 통해 개발된 기술이다.However, conventional ventilation systems can recover heat from indoor air, but have limitations in that they cannot control the humidity of indoor air.
This is a technology developed through the 2022 Technology Commercialization Support Project (Expert Diagnosis Type) (TB220224) of the Seoul Industry Promotion Agency of the Seoul Metropolitan Government, “Development of a prototype window-type heat recovery ventilation device using polymer moisture absorptive and desorptive materials.”
본 발명의 목적은, 실내 공기의 열은 회수하되 실내 공기의 습기 회수는 최소화할 수 있는 열회수 환기장치의 열교환 로터의 제어 방법을 제공하는 데 있다.The purpose of the present invention is to provide a method of controlling the heat exchange rotor of a heat recovery ventilator that can recover heat from indoor air while minimizing recovery of moisture from indoor air.
본 발명은,실내로부터 취출되어 외부로 배출되는 실내 공기와 외부로부터 실내로 공급하는 외기 사이의 열과 습기를 교환하도록 회전가능하게 설치된 열교환 로터를 포함하는 열회수 환기장치의 열교환 로터의 제어 방법에 있어서, 외기 온도와 실내 온도가 미리 설정된 운전 범위일 때, 실내 습도를 미리 설정된 기준 습도와 비교하는 단계와; 상기 실내 습도가 상기 기준 습도 이하이면, 상기 열교환 로터의 회전수를 상기 열교환 로터의 열교환에 따른 온도교환 효율에 대해 미리 설정된 온도교환 포화회전수 이상이고, 상기 열교환 로터의 습기 교환에 따른 습도교환 효율에 대해 미리 설정된 습도교환 포화회전수 이상인 범위에서 제어하는 일반 제어모드를 수행하고, 상기 실내 습도가 상기 기준 습도를 초과하면, 상기 열교환 로터의 회전수를 상기 온도교환 포화회전수 이상이고 상기 습도교환 포화회전수 미만인 범위에서 제어하는 습도교환효율 제어모드를 수행하는 단계를 포함한다.The present invention relates to a method for controlling a heat exchange rotor of a heat recovery ventilator, including a heat exchange rotor rotatably installed to exchange heat and moisture between indoor air taken out from the room and discharged to the outside and outdoor air supplied from the outside to the room, comprising: When the outside temperature and the indoor temperature are within a preset operating range, comparing the indoor humidity with a preset reference humidity; If the indoor humidity is below the reference humidity, the rotation speed of the heat exchange rotor is more than the temperature exchange saturation rotation speed preset for the temperature exchange efficiency according to the heat exchange of the heat exchange rotor, and the humidity exchange efficiency according to the moisture exchange of the heat exchange rotor A general control mode is performed to control in a range that is more than the humidity exchange saturation rotation speed set in advance, and when the indoor humidity exceeds the reference humidity, the rotation speed of the heat exchange rotor is set to be more than the temperature exchange saturation rotation speed and the humidity exchange It includes performing a humidity exchange efficiency control mode that is controlled in a range less than the saturation rotation speed.
상기 열교환 로터의 회전수와 상기 온도교환 효율에 대한 관계 데이터가 미리 구축되고, 상기 온도교환 포화회전수는, 상기 관계 데이터로부터 상기 온도교환 효율의 증가율이 설정 비율 미만인 회전수로 설정된다.Relationship data regarding the rotation speed of the heat exchange rotor and the temperature exchange efficiency is established in advance, and the temperature exchange saturated rotation speed is set as a rotation speed at which the increase rate of the temperature exchange efficiency is less than a set rate from the relationship data.
상기 열교환 로터의 회전수와 상기 습도교환 효율에 대한 관계 데이터가 미리 구축되고, 상기 습도교환 포화회전수는, 상기 관계 데이터로부터 상기 습도교환 효율의 증가율이 설정 비율 미만인 회전수로 설정된다.Relationship data about the rotation speed of the heat exchange rotor and the humidity exchange efficiency is established in advance, and the humidity exchange saturated rotation speed is set as a rotation speed at which the increase rate of the humidity exchange efficiency is less than a set rate from the relationship data.
상기 온도교환 포화회전수는, 상기 열교환 로터의 회전수가 미리 설정된 회전수 설정값만큼 증가시 상기 열교환 로터의 상기 온도교환 효율이 미리 설정된 효율 설정값 이하로 증가하는 회전수로 설정된다.The temperature exchange saturation rotation speed is set to the rotation speed at which the temperature exchange efficiency of the heat exchange rotor increases below the preset efficiency setting value when the rotation speed of the heat exchange rotor increases by a preset rotation speed setting value.
상기 습도교환 포화회전수는, 상기 열교환 로터의 회전수가 미리 설정된 회전수 설정값만큼 증가시 상기 열교환 로터의 상기 습도교환 효율이 미리 설정된 효율 설정값 이하로 증가하는 회전수로 설정된다.The humidity exchange saturation rotation speed is set to a rotation speed at which the humidity exchange efficiency of the heat exchange rotor increases below the preset efficiency setting value when the rotation speed of the heat exchange rotor increases by a preset rotation speed setting value.
상기 실내 습도가 상기 기준 습도를 초과하면, 상기 열교환 로터의 회전수는 상기 범위 내에서 상기 실내 습도에 따라 다르게 제어한다.When the indoor humidity exceeds the reference humidity, the rotation speed of the heat exchange rotor is controlled differently depending on the indoor humidity within the range.
상기 외기 온도가 미리 설정된 실외 기준 온도 미만이고, 상기 실내 온도가 상기 외기 온도를 초과하며, 상기 실내 습도 중 실내 상대습도가 미리 설정된 난방 기준 상대습도를 초과하고, 상기 실내 습도 중 실내 절대습도가 외기 절대습도를 초과하면, 상기 습도교환효율 제어모드를 수행한다.The outdoor temperature is less than the preset outdoor reference temperature, the indoor temperature exceeds the outdoor temperature, the indoor relative humidity among the indoor humidity exceeds the preset heating reference relative humidity, and the indoor absolute humidity among the indoor humidity is outside air temperature. If the absolute humidity is exceeded, the humidity exchange efficiency control mode is performed.
상기 외기 온도가 미리 설정된 실외 기준 온도를 초과하고, 상기 실내 온도가 상기 외기 온도 미만이며, 상기 실내 습도 중 실내 상대습도가 미리 설정된 냉방 기준 상대습도를 초과하고, 상기 실내 습도 중 실내 절대습도가 외기 절대습도를 초과하면, 상기 습도교환효율 제어모드를 수행한다.The outdoor temperature exceeds the preset outdoor reference temperature, the indoor temperature is below the outdoor temperature, the indoor relative humidity among the indoor humidity exceeds the preset cooling reference relative humidity, and the indoor absolute humidity among the indoor humidity is outside air temperature. If the absolute humidity is exceeded, the humidity exchange efficiency control mode is performed.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 실내로부터 취출되어 외부로 배출되는 실내 공기와 외부로부터 실내로 공급하는 외기 사이의 열과 습기를 교환하도록 회전가능하게 설치된 열교환 로터를 포함하는 열회수 환기장치의 열교환 로터의 제어 방법에 있어서, 실내의 난방 운전시, 외기 온도가 미리 설정된 실외 기준 온도 미만이고, 실내 온도가 상기 외기 온도를 초과하며, 실내 상대습도가 미리 설정된 난방 기준 상대습도를 초과하고, 실내 절대습도가 외기 절대습도를 초과하면, 상기 열교환 로터의 회전수를 상기 열교환 로터의 열교환에 따른 온도교환 효율에 대해 미리 설정된 온도교환 포화회전수 이상이고, 상기 열교환 로터의 습기 교환에 따른 습도교환 효율에 대해 미리 설정된 습도교환 포화회전수 미만인 범위에서 제어한다.According to another aspect of the present invention, control of the heat exchange rotor of the heat recovery ventilator including a heat exchange rotor rotatably installed to exchange heat and moisture between indoor air taken out from the room and discharged to the outside and outdoor air supplied from the outside to the inside. In the method, during indoor heating operation, the outside air temperature is less than the preset outdoor reference temperature, the indoor temperature exceeds the outside air temperature, the indoor relative humidity exceeds the preset heating reference relative humidity, and the indoor absolute humidity is outside air temperature. When the absolute humidity is exceeded, the rotation speed of the heat exchange rotor is greater than or equal to the temperature exchange saturation rotation speed preset for the temperature exchange efficiency according to the heat exchange of the heat exchange rotor, and the rotation speed of the heat exchange rotor is more than the temperature exchange saturation rotation speed preset for the humidity exchange efficiency according to the moisture exchange of the heat exchange rotor. Control in a range that is less than the humidity exchange saturation rotation speed.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 실내로부터 취출되어 외부로 배출되는 실내 공기와 외부로부터 실내로 공급하는 외기 사이의 열과 습기를 교환하도록 회전가능하게 설치된 열교환 로터를 포함하는 열회수 환기장치의 열교환 로터의 제어 방법에 있어서, 실내의 냉방 운전시, 외기 온도가 미리 설정된 실외 기준 온도를 초과하고, 실내 온도가 상기 외기 온도 미만이며, 실내 상대습도가 미리 설정된 냉방 기준 상대습도를 초과하고, 실내 절대습도가 외기 절대습도를 초과하면, 상기 열교환 로터의 회전수를 상기 열교환 로터의 열교환에 따른 온도교환 효율에 대해 미리 설정된 온도교환 포화회전수 이상이고, 상기 열교환 로터의 습기교환에 따른 습도교환 효율에 대해 미리 설정된 습도교환 포화회전수 미만인 범위에서 제어한다.According to another aspect of the present invention, control of the heat exchange rotor of the heat recovery ventilator including a heat exchange rotor rotatably installed to exchange heat and moisture between indoor air taken out from the room and discharged to the outside and outdoor air supplied from the outside to the inside. In the method, during indoor cooling operation, the outside air temperature exceeds the preset outdoor reference temperature, the indoor temperature is below the outside air temperature, the indoor relative humidity exceeds the preset cooling reference relative humidity, and the indoor absolute humidity is outside air temperature. When the absolute humidity is exceeded, the rotation speed of the heat exchange rotor is more than the temperature exchange saturation rotation speed preset for the temperature exchange efficiency according to the heat exchange of the heat exchange rotor, and the rotation speed of the heat exchange rotor is more than the temperature exchange saturation rotation speed preset for the humidity exchange efficiency according to the moisture exchange of the heat exchange rotor. Control in a range that is less than the humidity exchange saturation rotation speed.
상기 열교환 로터의 회전수와 상기 온도교환 효율에 대한 관계 데이터가 미리 구축되고, 상기 온도교환 포화회전수는, 상기 관계 데이터로부터 상기 온도교환 효율의 증가율이 설정 비율 미만인 회전수로 설정된다.Relationship data regarding the rotation speed of the heat exchange rotor and the temperature exchange efficiency is established in advance, and the temperature exchange saturated rotation speed is set as a rotation speed at which the increase rate of the temperature exchange efficiency is less than a set rate from the relationship data.
상기 열교환 로터의 회전수와 상기 습도교환 효율에 대한 관계 데이터가 미리 구축되고, 상기 습도교환 포화회전수는, 상기 관계 데이터로부터 상기 습도교환 효율의 증가율이 설정 비율 미만인 회전수로 설정된다.Relationship data about the rotation speed of the heat exchange rotor and the humidity exchange efficiency is established in advance, and the humidity exchange saturated rotation speed is set as a rotation speed at which the increase rate of the humidity exchange efficiency is less than a set rate from the relationship data.
본 발명은, 실내 습도가 미리 설정된 기준 습도를 초과하는 경우, 열교환 로터의 회전수를 미리 설정된 온도교환 포화회전수 이상이고 미리 설정된 습도교환 포화회전수 미만으로 제어함으로써, 열교환 로터의 온도교환 효율은 유지하되 습도교환 효율만 가변 제어하여, 열회수는 최대화시키면서 습기 회수는 최소화시킬 수 있으므로, 실내 쾌적도가 향상될 수 있는 이점이 있다.The present invention, when the indoor humidity exceeds the preset reference humidity, controls the rotation speed of the heat exchange rotor to be more than the preset temperature exchange saturation rotation speed and less than the preset humidity exchange saturation rotation speed, so that the temperature exchange efficiency of the heat exchange rotor is However, by variably controlling the humidity exchange efficiency, heat recovery can be maximized while moisture recovery can be minimized, which has the advantage of improving indoor comfort.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열회수 환기장치의 열교환 로터를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 열회수 환기장치의 열교환 로터의 회전수에 따른 온도교환 효율과 습도교환 효율을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 열회수 환기장치의 난방 운전시 일반 제어모드와 습도교환효율 제어모드에 따른 온도와 습도의 관계를 비교한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 회전형 열회수 환기장치의 냉방 운전시 일반 제어모드와 습도교환효율 제어모드에 따른 온도와 습도의 관계를 비교한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 열교환 로터의 열 침투 깊이를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 열교환 로터에 열 침투 깊이와 습기 침투 깊이를 비교하여 나타낸 표이다.
Figure 1 is a perspective view showing a heat exchange rotor of a heat recovery ventilator according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a graph showing temperature exchange efficiency and humidity exchange efficiency according to the number of rotations of the heat exchange rotor of the heat recovery ventilator according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a graph comparing the relationship between temperature and humidity according to the general control mode and the humidity exchange efficiency control mode during heating operation of the heat recovery ventilator according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a graph comparing the relationship between temperature and humidity according to the general control mode and the humidity exchange efficiency control mode during cooling operation of the rotary heat recovery ventilator according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a diagram schematically showing the heat penetration depth of a heat exchange rotor according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a table showing a comparison of heat penetration depth and moisture penetration depth in a heat exchange rotor according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열회수 환기장치의 열교환 로터를 나타낸 사시도이다.Figure 1 is a perspective view showing a heat exchange rotor of a heat recovery ventilator according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 열회수 환기장치는, 모터(2)에 의해 회전가능하게 설치된 열교환 로터(10)와, 실내 공기(RA, Room Air)를 상기 열교환 로터(10)의 일측으로 안내하는 실내공기 유로와, 상기 열교환 로터(10)를 통과한 공기를 외부로 배기(EA, Exhaust Air)하는 배기 유로와, 외기(OA, Outdoor Air)를 상기 열교환 로터(10)의 타측으로 안내하는 외기 유로와, 상기 열교환 로터(10)에서 열과 습기를 흡수한 공기를 실내로 급기(SA, Supply Air)하는 급기 유로 및 상기 열교환 로터(10)의 회전수를 제어하는 제어부(미도시)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the heat recovery ventilator according to an embodiment of the present invention includes a heat exchange rotor 10 rotatably installed by a motor 2, and a heat exchange rotor 10 that supplies indoor air (RA, room air) to the heat exchange rotor 10. An indoor air flow path that guides to one side of the heat exchange rotor (10), an exhaust flow path that exhausts the air that has passed through the heat exchange rotor (10) to the outside (EA, Exhaust Air), and outdoor air (OA, Outdoor Air) of the heat exchange rotor (10). An outdoor air passage that guides to the other side, an air supply passage that supplies air (SA, supply air) that absorbs heat and moisture from the heat exchange rotor 10 to the room, and a control unit that controls the rotation speed of the heat exchange rotor 10 (not shown) includes poetry).
상기 열교환 로터(10)는, 실내로부터 취출되어 외부로 배출되는 실내 공기(RA)와 외부로부터 유입되어 실내로 공급하기 위한 외기(OA) 사이의 열과 습기를 교환하도록 회전가능하게 설치된다.The heat exchange rotor 10 is rotatably installed to exchange heat and moisture between indoor air (RA), which is taken out from the room and discharged to the outside, and outside air (OA), which is brought in from the outside and is supplied to the room.
상기 열교환 로터(10)는, 상기 제어부(미도시)에 의해 설정된 회전수(rpm, rev/min)로 회전하는 열교환 소자이다.The heat exchange rotor 10 is a heat exchange element that rotates at a rotation speed (rpm, rev/min) set by the control unit (not shown).
상기 열교환 로터(10)의 회전수(rpm)가 빨라지면 실내 공기로부터 회수하여 실외 공기로 전달할 수 있는 열과 습기의 양이 비례하여 증가한다. 따라서, 상기 열교환 로터(10)의 온도교환 효율(ET)과 습기교환 효율(EH)은 상기 열교환 로터의 회전수(rpm)에 비례하여 증가한다.As the rotation speed (rpm) of the heat exchange rotor 10 increases, the amount of heat and moisture that can be recovered from indoor air and transferred to outdoor air increases proportionally. Therefore, the temperature exchange efficiency (E T ) and moisture exchange efficiency (E H ) of the heat exchange rotor 10 increase in proportion to the rotation speed (rpm) of the heat exchange rotor.
상기 온도교환 효율(ET)은, 상기 열교환 로터(10)에서 열교환에 의해 공기의 온도가 변하는 효율을 의미한다. 상기 온도교환 효율(ET)은, 상기 열교환 로터(10)의 회전수(rpm)에 따라 달라진다. 상기 온도교환 효율(ET)은, 실험이나 시뮬레이션 등을 통해 미리 측정되어, 상기 열교환 로터(10)의 회전수(rpm)와 상기 온도교환 효율(ET)에 대한 관계 데이터로 구축될 수 있다.The temperature exchange efficiency (E T ) refers to the efficiency with which the temperature of air changes by heat exchange in the heat exchange rotor 10. The temperature exchange efficiency (E T ) varies depending on the rotation speed (rpm) of the heat exchange rotor 10. The temperature exchange efficiency (E T ) is measured in advance through experiments or simulations, and can be constructed as relationship data for the rotation speed (rpm) of the heat exchange rotor 10 and the temperature exchange efficiency (E T ). .
상기 습기교환 효율(EH)은, 상기 열교환 로터(10)에서 습기 교환에 의해 공기의 습도가 변하는 효율을 의미한다. 상기 습기교환 효율(EH)은, 상기 열교환 로터(10)의 회전수(rpm)에 따라 달라진다. 상기 습기교환 효율(EH)은, 실험이나 시뮬레이션 등을 통해 미리 측정되어, 상기 열교환 로터(10)의 회전수(rpm)와 상기 습기교환 효율(EH)에 대한 관계 데이터로 구축될 수 있다.The moisture exchange efficiency (E H ) refers to the efficiency with which the humidity of the air changes due to moisture exchange in the heat exchange rotor 10. The moisture exchange efficiency (E H ) varies depending on the rotation speed (rpm) of the heat exchange rotor 10. The moisture exchange efficiency (E H ) can be measured in advance through experiments or simulations, and constructed as relationship data for the rotation speed (rpm) of the heat exchange rotor 10 and the moisture exchange efficiency (E H ). .
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 열회수 환기장치의 열교환 로터의 회전수에 따른 온도교환 효율과 습도교환 효율을 나타낸 그래프이다.Figure 2 is a graph showing temperature exchange efficiency and humidity exchange efficiency according to the number of rotations of the heat exchange rotor of the heat recovery ventilator according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 상기 열교환 로터(10)의 온도교환 효율(ET)의 최대값은, 열전달 성능에 따라 일정한 값으로 정해져 있으므로, 상기 열교환 로터(10)의 회전수를 계속 증가시키면 상기 열교환 로터(10)의 온도교환 효율(ET)이 점차 증가하다가 최대값으로 포화되어 일정해지는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 2, the maximum value of the temperature exchange efficiency (E T ) of the heat exchange rotor 10 is set to a constant value according to heat transfer performance, so if the rotation speed of the heat exchange rotor 10 continues to increase, the heat exchange It can be seen that the temperature exchange efficiency (E T ) of the rotor 10 gradually increases, then reaches its maximum value and becomes constant.
따라서, 상기 열교환 로터(10)의 회전수(rpm)와 상기 온도교환 효율(ET)에 대한 데이터로부터 상기 온도교환 효율(ET)의 증가율이 설정 비율 미만인 회전수(rpm)를 도출하여, 이 때의 회전수(rpm)를 상기 온도교환 효율(ET)이 최대값에 가깝게 포화되는 온도교환 포화회전수(rpmST)로 설정할 수 있다.Therefore, from the data on the rotation speed (rpm) of the heat exchange rotor 10 and the temperature exchange efficiency (E T ), the rotation speed (rpm) at which the increase rate of the temperature exchange efficiency (E T ) is less than the set rate is derived, At this time, the rotation speed (rpm) can be set to the temperature exchange saturation rotation speed (rpm ST ) at which the temperature exchange efficiency (E T ) is saturated close to the maximum value.
즉, 상기 온도교환 포화회전수(rpmST)는, 상기 열교환 로터(10)의 회전수가 미리 설정된 회전수 설정값만큼 증가시 상기 열교환 로터(10)의 상기 온도교환 효율(ET)이 미리 설정된 효율 설정값 이하로 증가하는 회전수이다. 여기서, 상기 회전수 설정값은 약 5rpm이고, 상기 효율 설정값은 약 5%인 것으로 예를 들어 설명한다. That is, the temperature exchange saturation rotation speed (rpm ST ) is such that, when the rotation speed of the heat exchange rotor 10 increases by the preset rotation speed setting value, the temperature exchange efficiency (E T ) of the heat exchange rotor 10 is preset. This is the number of revolutions that increases below the efficiency set value. Here, the rotation speed setting value is about 5 rpm, and the efficiency setting value is about 5%.
상기와 같이, 상기 온도교환 포화회전수(rpmST)는, 실험이나 시뮬레이션을 통해 상기 열교환 로터(10)의 회전수(rpm)에 따른 온도교환 효율(ET)의 변화를 측정하여 도출된 후 미리 저장된다.As described above, the temperature exchange saturation rotation speed (rpm ST ) is derived by measuring the change in temperature exchange efficiency (E T ) according to the rotation speed (rpm) of the heat exchange rotor 10 through experiment or simulation. It is saved in advance.
또한, 상기 열교환 로터(10)의 습도교환 효율(EH)의 최대값은, 흡습 성능에 따라 일정한 값으로 정해져 있으므로, 상기 열교환 로터(10)의 회전수(rpm)를 계속 증가시키면 상기 열교환 로터(10)의 습도교환 효율(EH)이 점차 증가하다가 최대값으로 포화되어 일정해지는 것을 알 수 있다.In addition, the maximum value of the humidity exchange efficiency (E H ) of the heat exchange rotor 10 is set to a constant value depending on moisture absorption performance, so if the rotation speed (rpm) of the heat exchange rotor 10 continues to increase, the heat exchange rotor 10 It can be seen that the humidity exchange efficiency (E H ) in (10) gradually increases, then saturates at the maximum value and becomes constant.
따라서, 상기 열교환 로터(10)의 회전수(rpm)와 상기 습도교환 효율(EH)에 대한 데이터로부터 상기 습도교환 효율(EH)의 증가율이 설정 비율 미만인 회전수(rpm)를 도출하여, 이 때의 회전수(rpm)를 상기 습도교환 효율(EH)이 최대값에 가깝게 포화되는 습도교환 포화회전수(rpmSH)로 설정할 수 있다.Therefore, from the data on the rotation speed (rpm) of the heat exchange rotor 10 and the humidity exchange efficiency (E H ), the rotation speed (rpm) at which the increase rate of the humidity exchange efficiency (E H ) is less than the set rate is derived, At this time, the rotation speed (rpm) can be set to the humidity exchange saturation rotation speed (rpm SH ) at which the humidity exchange efficiency (E H ) is saturated close to the maximum value.
즉, 상기 습도교환 포화회전수(rpmSH)는, 상기 열교환 로터(10)의 회전수(rpm)가 미리 설정된 회전수 설정값만큼 증가시 상기 열교환 로터(10)의 상기 습도교환 효율(EH)이 미리 설정된 효율 설정값 이하로 증가하는 회전수이다. 여기서, 상기 회전수 설정값은 약 5rpm이고, 상기 효율 설정값은 약 5%인 것으로 예를 들어 설명한다. That is, the humidity exchange saturation rotation speed (rpm SH ) is the humidity exchange efficiency (E H ) of the heat exchange rotor 10 when the rotation speed (rpm) of the heat exchange rotor 10 increases by a preset rotation speed setting value. ) is the number of revolutions that increases below the preset efficiency set value. Here, the rotation speed setting value is about 5 rpm, and the efficiency setting value is about 5%.
상기와 같이, 상기 습도교환 포화회전수(rpmSH)는, 실험이나 시뮬레이션을 통해 상기 열교환 로터(10)의 회전수(rpm)에 따른 습도교환 효율(EH)의 변화를 측정하여 도출된 후 미리 저장된다.As described above, the humidity exchange saturation rotation speed (rpm SH ) is derived by measuring the change in humidity exchange efficiency (E H ) according to the rotation speed (rpm) of the heat exchange rotor 10 through experiment or simulation. It is saved in advance.
도 2를 참조하면, 본 발명에서는 상기 온도교환 포화회전수(rpmST)는 상기 온도교환효율이 약 70%일 때의 회전수이고, 상기 습도교환 포화회전수(rpmSH)는 상기 습도교환효율이 약 70%일 때의 회전수인 것으로 예를 들어 설명한다.Referring to Figure 2, in the present invention, the temperature exchange saturation rotation speed (rpm ST ) is the rotation speed when the temperature exchange efficiency is about 70%, and the humidity exchange saturation rotation speed (rpm SH ) is the humidity exchange efficiency. This is explained as an example of the rotation speed when it is about 70%.
또한, 상기 온도교환 포화회전수(rpmST)와 상기 습도교환 포화회전수(rpmSH)는 서로 차이가 있는 것을 알 수 있다.In addition, it can be seen that the temperature exchange saturation rotation speed (rpm ST ) and the humidity exchange saturation rotation speed (rpm SH ) are different from each other.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 열교환 로터의 열 침투 깊이를 개략적으로 나타낸 도면이다.Figure 5 is a diagram schematically showing the heat penetration depth of a heat exchange rotor according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 실내 공기가 상기 열교환 로터(10)로 유입될 때 상기 열교환 로터(10)의 표면에는 열의 침투 깊이(penetration depth)(δp)에 의한 열 경계층이 생긴다.Referring to FIG. 5, when indoor air flows into the heat exchange rotor 10, a thermal boundary layer is created on the surface of the heat exchange rotor 10 due to the penetration depth (δ p ) of heat.
하기 수학식 1을 참조하면, 상기 열의 침투 깊이(δp)는 상기 열교환 로터(10)의 회전주기(tr)와 열의 확산계수(α)의 크기에 영향을 받는다.Referring to Equation 1 below, the heat penetration depth (δ p ) is affected by the rotation period (t r ) of the heat exchange rotor 10 and the size of the heat diffusion coefficient (α).
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 열교환 로터에 열의 침투 깊이와 습기의 침투 깊이를 비교하여 나타낸 표이다.Figure 6 is a table showing a comparison of heat penetration depth and moisture penetration depth in a heat exchange rotor according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 상기 열교환 로터(10)의 두께(δ)가 약 0.1mm이고, 상기 열교환 로터(10)의 회전주기(tr)가 약 10s일 때, 열 확산(Thermal Diffusion)에 따른 상기 열의 침투 깊이(δp)와 습기 확산(Humidity Diffusion)에 따른 습기의 침투 깊이(δp)를 비교하고 있다.Referring to FIG. 6, when the thickness (δ) of the heat exchange rotor 10 is about 0.1 mm and the rotation period (t r ) of the heat exchange rotor 10 is about 10 s, the temperature due to thermal diffusion (thermal diffusion) The heat penetration depth (δ p ) is compared with the moisture penetration depth (δ p ) according to moisture diffusion.
상기 열교환 로터(10)의 열의 확산계수(α)는 약 10-4 ~ 10-7m2/s인 반면, 상기 열교환 로터(10)의 물질의 확산계수(α)는 약 10-10 ~ 10-11m2/s이며, 서로 큰 차이가 있는 것을 알 수 있다.The diffusion coefficient (α) of heat of the heat exchange rotor 10 is about 10 -4 to 10 -7 m 2 /s, while the diffusion coefficient (α) of the material of the heat exchange rotor 10 is about 10 -10 to 10 It is -11 m 2 /s, and it can be seen that there is a big difference between them.
상기와 같이, 상기 열교환 로터(10)의 열의 확산계수(α)는 물질의 확산계수(α)보다 크기 때문에, 상기 열교환 로터(10)에 열이 침투하는 열의 침투 깊이(δp)는 상기 열교환 로터(10)의 두께(δ)보다 충분히 크지만, 상기 열교환 로터(10)에 습기가 침투하는 습기의 침투깊이(δp)는 상기 열교환 로터의 두께(δ)보다 작다.As described above, since the diffusion coefficient (α) of heat of the heat exchange rotor 10 is greater than the diffusion coefficient (α) of the material, the penetration depth (δ p ) of heat penetrating into the heat exchange rotor 10 is the heat exchange coefficient (α). Although it is sufficiently larger than the thickness (δ) of the rotor 10, the penetration depth (δ p ) of moisture penetrating into the heat exchange rotor 10 is smaller than the thickness (δ) of the heat exchange rotor.
상기 열의 침투 깊이(δp)는 상기 열교환 로터(10)의 두께(δ)보다 10배 이상 크므로, 열저장 능력을 충분히 활용할 수 있어서 상기 온도교환 효율(ET)은 높은 편이다.Since the penetration depth (δ p ) of the heat is more than 10 times greater than the thickness (δ) of the heat exchange rotor 10, the heat storage ability can be fully utilized, and the temperature exchange efficiency (E T ) is high.
상기 습기의 침투 깊이(δp)는 상기 열교환 로터(10)의 두께(δ)의 최대 22%에 불과하므로, 습기 저장 능력의 1/5 정도만 활용할 수 있어서 상기 습기교환 효율(EH)은 낮다.Since the moisture penetration depth (δ p ) is only 22% of the thickness (δ) of the heat exchange rotor 10, only about 1/5 of the moisture storage capacity can be utilized, so the moisture exchange efficiency (E H ) is low. .
따라서, 상기 열의 침투 깊이(δp)와 상기 습기의 침투 깊이(δp)의 차이로 인해 상기 열교환 로터(10)의 습기교환 효율(EH)은 상기 온도교환 효율(ET)보다 상대적으로 낮다.Therefore, due to the difference between the heat penetration depth (δ p ) and the moisture penetration depth (δ p ), the moisture exchange efficiency (E H ) of the heat exchange rotor 10 is relatively higher than the temperature exchange efficiency (E T ). low.
한편, 상기 열교환 로터(10)의 회전수(rpm)가 증가하면, 상기 습기의 침투 깊이(δp)가 상기 회전수(rpm)의 제곱근(rpm-1/2)에 비례하여 감소하므로, 습기 저장 용량이 더욱 감소한다. 하지만, 실내 공기와 외기가 통과하는 횟수는 상기 회전수(rpm)에 비례하여 증가하므로 습기 전달 용량은 상기 회전수(rpm)의 제곱근(rpm1/2)에 비례하여 증가하게 된다.On the other hand, when the rotation speed (rpm) of the heat exchange rotor 10 increases, the penetration depth (δ p ) of the moisture decreases in proportion to the square root (rpm -1/2 ) of the rotation speed (rpm), so the moisture Storage capacity is further reduced. However, since the number of times indoor air and outdoor air pass through increases in proportion to the rotation speed (rpm), the moisture transfer capacity increases in proportion to the square root (rpm 1/2 ) of the rotation speed (rpm).
따라서, 상기 습도교환 효율(EH)은 상기 열교환 로터(10)의 회전수에 따라 증가하되, 상기 온도교환 효율(ET)보다 천천히 증가한다.Therefore, the humidity exchange efficiency (E H ) increases with the number of rotations of the heat exchange rotor 10, but increases more slowly than the temperature exchange efficiency (E T ).
즉, 상기 습도교환 효율(EH)에 대한 상기 습도교환 포화회전수(rpmSH)는 상기 온도교환 효율(ET)에 대한 상기 온도교환 포화회전수(rpmST)의 약 5 내지 10배이다.That is, the humidity exchange saturation rotation speed (rpm SH ) for the humidity exchange efficiency (E H ) is about 5 to 10 times the temperature exchange saturation rotation speed (rpm ST ) for the temperature exchange efficiency (E T ). .
본 발명의 실시예에 따른 열회수 환기장치에서 열교환 로터의 회전수를 제어하는 방법을 설명하면, 다음과 같다.A method of controlling the rotation speed of the heat exchange rotor in the heat recovery ventilator according to an embodiment of the present invention will be described as follows.
먼저, 상기 제어부는 외기 온도(TOA)와 실내 온도(TRA)를 미리 설정된 운전 범위와 비교하여, 난방 운전인지 냉방 운전인지 판단한다.First, the control unit determines whether the operation is heating or cooling by comparing the outside temperature (T OA ) and the indoor temperature (T RA ) with a preset operation range.
외기 온도(TOA)가 미리 설정된 실외 기준 온도(TOA0) 미만이고, 실내 온도(TRA)가 외기 온도(TOA)를 초과하면, 난방 운전이라고 판단한다.If the outside temperature (T OA ) is less than the preset outdoor reference temperature (T OA0 ) and the indoor temperature (T RA ) exceeds the outside temperature (T OA ), it is determined that the heating operation is in progress.
여기서, 상기 실외 기준 온도(TOA0)는 냉,난방 설정 온도에 따라 사용자에 의해 설정될 수 있다. 상기 실외 기준 온도(TOA0)는 난방 운전시에는 난방 설정 온도가 높을수록 높게 설정되며, 냉방 운전시에는 냉방 설정 온도가 낮을수록 낮게 설정된다. 상기 실외 기준 온도(TOA0)는 약 18℃인 것으로 예를 들어 설명한다.Here, the outdoor reference temperature (T OA0 ) can be set by the user according to the cooling and heating set temperature. The outdoor reference temperature (T OA0 ) is set higher as the heating set temperature becomes higher during heating operation, and is set lower as the cooling set temperature becomes lower during cooling operation. The outdoor reference temperature (T OA0 ) is explained as an example of about 18°C.
상기 난방 운전시, 실내 상대습도(RHRA)를 미리 설정된 난방 기준 상대습도(RH0,heat)와 비교하고, 실내 절대습도(wRA)를 외기 절대습도(wOA)와 비교한다.During the heating operation, the indoor relative humidity (RH RA ) is compared with a preset heating standard relative humidity (RH 0, heat ), and the indoor absolute humidity (w RA ) is compared with the outdoor absolute humidity (w OA ).
여기서, 상기 난방 기준 상대습도(RH0,heat)는 실내 요구 환경에 따라 사용자에 의해 설정될 수 있다. 상기 난방 기준 상대습도(RH0,heat)는 약 60%인 것으로 예를 들어 설명한다.Here, the heating reference relative humidity (RH 0, heat ) can be set by the user according to the indoor environment requirements. The heating standard relative humidity (RH 0, heat ) is explained as an example of about 60%.
상기 난방 운전이고, 상기 실내 상대습도(RHRA)가 상기 난방 기준 상대습도(RH0,heat)이하이면, 미리 설정된 일반 제어모드(Mode 1)을 수행한다.If it is the heating operation and the indoor relative humidity (RH RA ) is below the heating reference relative humidity (RH 0, heat ), a preset general control mode (Mode 1) is performed.
상기 일반 제어모드(Mode 1)는, 상기 열교환 로터(10)의 회전수(rpm)를 미리 설정된 온도교환 포화회전수(rpmST)이상이고 미리 설정된 습도교환 포화회전수(rpmSH)이상이도록 제어하는 모드이다.The general control mode (Mode 1) controls the rotation speed (rpm) of the heat exchange rotor 10 to be more than a preset temperature exchange saturation rotation speed (rpm ST ) and more than a preset humidity exchange saturation rotation speed (rpm SH ). This is the mode.
즉, 상기 난방 운전시, 상기 실내 상대습도(RHRA)가 상기 난방 기준 상대습도(RH0,heat) 이하이면, 상기 온도교환 효율(ET)과 상기 습도교환 효율(EH)이 모두 최대가 될 수 있도록 상기 열전달 로터(10)의 회전수(rpm)를 상기 습도교환 포화회전수(rpmSH)이상으로 제어한다.That is, during the heating operation, if the indoor relative humidity (RH RA ) is less than or equal to the heating reference relative humidity (RH 0, heat ), both the temperature exchange efficiency (E T ) and the humidity exchange efficiency (E H ) are at maximum. The rotation speed (rpm) of the heat transfer rotor 10 is controlled to be above the humidity exchange saturation rotation speed (rpm SH ).
한편, 상기 난방 운전이고, 상기 실내 상대습도(RHRA)가 상기 난방 기준 상대습도(RH0,heat)를 초과하고, 상기 실내 절대습도(wRA)가 외기 절대습도(wOA)를 초과하면, 미리 설정된 습도교환효율 제어모드(Mode 2)를 수행한다.Meanwhile, in the heating operation, when the indoor relative humidity (RH RA ) exceeds the heating reference relative humidity (RH 0,heat ) and the indoor absolute humidity (w RA ) exceeds the outdoor absolute humidity (w OA ), , Execute the preset humidity exchange efficiency control mode (Mode 2).
상기 습도교환효율 제어모드(Mode 2)는, 상기 열교환 로터(10)의 회전수(rpm)를 상기 온도교환 포화회전수(rpmST)와 상기 습도교환 포화회전수(rpmSH) 사이의 범위에서 제어하는 모드이다.The humidity exchange efficiency control mode (Mode 2) controls the rotation speed (rpm) of the heat exchange rotor 10 in a range between the temperature exchange saturation rotation speed (rpm ST ) and the humidity exchange saturation rotation speed (rpm SH ). This is a control mode.
예를 들어, 난방 운전이 필요한 겨울철 등에 실내 수영장 또는 욕실 등에서는 환기시 열손실 방지를 위하여 열회수가 필요하지만, 실내 상대습도(RHRA)가 과도하게 높은 상태이므로 실내 공기의 습기 회수를 최소화시키고 건조한 실외 공기를 실내로 바로 유입하는 것이 유리하다.For example, in winter, when heating operation is required, heat recovery is necessary to prevent heat loss during ventilation in indoor swimming pools or bathrooms, but since the indoor relative humidity (RH RA ) is excessively high, moisture recovery from indoor air is minimized and dry It is advantageous to bring outdoor air directly indoors.
따라서, 상기 난방 운전시 상기 실내 상대습도(RHRA)가 상기 난방 기준 상대습도(RH0,heat)를 초과하면, 상기 온도교환 효율(ET)은 높게 유지하나 상기 습도교환 효율(EH)은 상기 일반 제어모드시보다 낮게 유지함으로써, 실내 공기의 열을 최대한 회수하되 실내 공기의 습기가 외기로 전달되는 것은 최소화하여, 실내를 보다 쾌적한 상태로 유지할 수 있다.Therefore, when the indoor relative humidity (RH RA ) exceeds the heating reference relative humidity (RH 0, heat ) during the heating operation, the temperature exchange efficiency (E T ) is maintained high, but the humidity exchange efficiency (E H ) By keeping it lower than in the general control mode, heat from indoor air can be recovered as much as possible while the transfer of moisture from indoor air to the outside air can be minimized, thereby maintaining a more comfortable indoor environment.
한편, 상기 난방 운전이고, 상기 실내 상대습도(RHRA)가 상기 난방 기준 상대습도(RH0,heat)를 초과하나, 상기 실내 절대습도(wRA)가 외기 절대습도(wOA)이하이면, 상기 일반 제어모드(Mode 1)를 수행한다.Meanwhile, in the heating operation, if the indoor relative humidity (RH RA ) exceeds the heating reference relative humidity (RH 0, heat ), but the indoor absolute humidity (w RA ) is below the outdoor absolute humidity (w OA ), Execute the general control mode (Mode 1).
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 열회수 환기장치의 난방 운전시 일반 제어모드와 습도교환효율 제어모드에 따른 온도와 습도의 관계를 비교한 그래프이다.Figure 3 is a graph comparing the relationship between temperature and humidity according to the general control mode and the humidity exchange efficiency control mode during heating operation of the heat recovery ventilator according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 상기 온도교환 효율(ET)과 상기 습도교환 효율(EH)을 모두 높게 유지하는 일반 제어모드(Mode1)인 경우, 실내로 공급되는 급기(SA)의 온도와 습도가 모두 증가하는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 3, in the case of the general control mode (Mode1) that maintains both the temperature exchange efficiency (E T ) and the humidity exchange efficiency (E H ) high, the temperature and humidity of the supply air (SA) supplied to the room are You can see that everything is increasing.
반면, 상기 온도교환 효율(ET)은 높게 유지하고 상기 습도교환효 율(EH)을 낮게 제어하는 습도교환효율 제어모드(Mode 2)인 경우, 실내로 공급되는 급기(SA)의 온도는 충분히 증가하나 습도 증가는 최소화되는 것을 알 수 있다.On the other hand, in the case of the humidity exchange efficiency control mode (Mode 2) in which the temperature exchange efficiency (E T ) is maintained high and the humidity exchange efficiency (E H ) is controlled low, the temperature of the supply air (SA) supplied to the room is It can be seen that the increase is sufficient, but the increase in humidity is minimized.
따라서, 상기 실내 상대습도(RHRA)가 상기 난방 기준 상대습도(RH0,heat)보다 높은 경우, 상기 습도교환 효율(EH)은 보다 낮게 유지되도록 상기 열전달 로터(10)의 회전수(rpm)를 상기 습도교환 포화회전수(rpmSH) 미만으로 제어함으로써, 열회수는 가능하면서도 실내 쾌적도는 향상시킬 수 있다.Therefore, when the indoor relative humidity (RH RA ) is higher than the heating reference relative humidity (RH 0, heat ), the humidity exchange efficiency (E H ) is maintained at a lower rotation speed (rpm) of the heat transfer rotor 10. ) is controlled to be less than the humidity exchange saturation rotation speed (rpm SH ), so that heat recovery is possible and indoor comfort can be improved.
다음으로, 냉방 운전시에 대해 설명한다.Next, the cooling operation will be explained.
상기 외기 온도(TOA)가 미리 설정된 실외 기준 온도(TOA0)를 초과하고, 실내 온도(TRA)가 외기 온도(TOA) 미만이면, 냉방 운전이라고 판단한다.If the outside temperature (T OA ) exceeds the preset outdoor reference temperature (T OA0 ) and the indoor temperature (T RA ) is less than the outside temperature (T OA ), it is determined that the cooling operation is in progress.
상기 냉방 운전시, 실내 상대습도(RHRA)를 미리 설정된 냉방 기준 상대습도(RH0,cool)와 비교한다. 상기 냉방 기준 상대습도(RH0,cool)는 실내 요구 환경에 따라 사용자에 의해 설정될 수 있다.During the cooling operation, the indoor relative humidity (RH RA ) is compared with the preset cooling reference relative humidity (RH 0,cool ). The cooling standard relative humidity (RH 0,cool ) can be set by the user according to the required indoor environment.
상기 냉방 운전이고, 상기 실내 상대습도(RHRA)가 상기 냉방 기준 상대습도(RH0,cool)이하이면, 상기 일반 제어모드(Mode 1)를 수행한다.If the cooling operation is in progress and the indoor relative humidity (RH RA ) is below the cooling reference relative humidity (RH 0, cool ), the general control mode (Mode 1) is performed.
상기 일반 제어모드(Mode 1)에서는, 상기 열교환 로터(10)의 회전수(rpm)를 상기 온도교환 포화회전수(rpmST) 이상이고 상기 습도교환 포화회전수(rpmSH) 이상이도록 상기 열전달 로터(10)의 회전수(rpm)를 제어한다.In the general control mode (Mode 1), the heat transfer rotor is set so that the rotation speed (rpm) of the heat exchange rotor 10 is more than the temperature exchange saturation rotation speed (rpm ST ) and more than the humidity exchange saturation rotation speed (rpm SH ). Control the rotation speed (rpm) of (10).
즉, 상기 냉방 운전이고, 상기 실내 상대습도(RHRA)가 상기 냉방 기준 상대습도(RH0,cool)이하이면, 상기 온도교환 효율(ET)과 상기 습도교환 효율(EH)이 최대가 될 수 있도록 상기 열전달 로터(10)의 회전수(rpm)를 상기 습도교환 포화회전수(rpmSH) 이상이도록 제어한다.That is, in the cooling operation, when the indoor relative humidity (RH RA ) is below the cooling reference relative humidity (RH 0, cool ), the temperature exchange efficiency (E T ) and the humidity exchange efficiency (E H ) are maximum. The rotation speed (rpm) of the heat transfer rotor 10 is controlled to be more than the humidity exchange saturation rotation speed (rpm SH ).
한편, 상기 냉방 운전이고, 상기 실내 상대습도(RHRA)가 상기 냉방 기준 상대습도(RH0,cool)를 초과하고, 상기 실내 절대습도(wRA)가 외기 절대습도(wOA)를 초과하면, 상기 습도교환효율 제어모드(Mode 2)를 수행한다.Meanwhile, in the cooling operation, when the indoor relative humidity (RH RA ) exceeds the cooling reference relative humidity (RH 0,cool ) and the indoor absolute humidity (w RA ) exceeds the outdoor absolute humidity (w OA ) , the humidity exchange efficiency control mode (Mode 2) is performed.
상기 습도교환효율 제어모드(Mode 2)에서는, 상기 열교환 로터(10)의 회전수(rpm)는 상기 온도교환 포화회전수(rpmST)와 상기 습도교환 포화회전수(rpmSH) 사이의 범위에서 제어한다.In the humidity exchange efficiency control mode (Mode 2), the rotation speed (rpm) of the heat exchange rotor 10 is in the range between the temperature exchange saturation rotation speed (rpm ST ) and the humidity exchange saturation rotation speed (rpm SH ). Control.
예를 들어, 실내 상대습도(RHRA)가 높은 상태에서는 실내 공기의 습기 회수를 최소화시키고 건조한 실외 공기를 실내로 바로 유입하는 것이 유리하다.For example, when indoor relative humidity (RH RA ) is high, it is advantageous to minimize moisture recovery from indoor air and introduce dry outdoor air directly into the room.
따라서, 상기 냉방 운전시 상기 실내 상대습도(RHRA)가 상기 냉방 기준 상대습도(RH0,cool)를 초과하면, 상기 온도교환 효율(ET)은 높게 유지하나 상기 습도교환 효율(EH)은 상기 일반 제어모드(Mode 1)보다 낮게 유지함으로써, 실내 공기의 냉기를 최대한 회수하되 실내 공기의 습기가 외기로 전달되는 것은 최소화하여, 실내를 보다 쾌적한 상태로 유지할 수 있다.Therefore, during the cooling operation, if the indoor relative humidity (RH RA ) exceeds the cooling reference relative humidity (RH 0,cool ), the temperature exchange efficiency (E T ) is maintained high, but the humidity exchange efficiency (E H ) By keeping it lower than the general control mode (Mode 1), the cold air of the indoor air is recovered as much as possible, but the transfer of moisture from the indoor air to the outside air is minimized, thereby maintaining a more comfortable indoor environment.
한편, 상기 냉방 운전이고, 상기 실내 상대습도(RHRA)가 상기 냉방 기준 상대습도(RH0,cool)를 초과하나, 상기 실내 절대습도(wRA)가 외기 절대습도(wOA) 이하이면, 상기 일반 제어모드(Mode 1)를 수행한다.Meanwhile, in the cooling operation, if the indoor relative humidity (RH RA ) exceeds the cooling reference relative humidity (RH 0,cool ), but the indoor absolute humidity (w RA ) is below the outdoor absolute humidity (w OA ), Execute the general control mode (Mode 1).
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 회전형 열회수 환기장치의 냉방 운전시 일반 제어모드와 습도교환효율 제어모드에 따른 온도와 습도의 관계를 비교한 그래프이다.Figure 4 is a graph comparing the relationship between temperature and humidity according to the general control mode and the humidity exchange efficiency control mode during cooling operation of the rotary heat recovery ventilator according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 상기 냉방 운전시, 상기 온도교환 효율(ET)과 상기 습도교환 효율(EH)을 모두 높게 유지하는 상기 일반 제어모드(Mode 1)인 경우, 실내로 공급되는 급기(SA)의 온도는 감소하나 습도는 증가하는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 4, during the cooling operation, in the general control mode (Mode 1) that maintains both the temperature exchange efficiency (E T ) and the humidity exchange efficiency (E H ) high, the supply air supplied to the room ( It can be seen that the temperature of SA) decreases, but the humidity increases.
반면, 상기 온도교환 효율(ET)은 높게 유지하고 상기 습도교환 효율(EH)을 낮게 제어하는 상기 습도교환효율 제어모드(Mode 2)인 경우, 실내로 공급되는 급기(SA)의 온도는 감소하나 습도 증가는 최소화되는 것을 알 수 있다.On the other hand, in the case of the humidity exchange efficiency control mode (Mode 2) in which the temperature exchange efficiency (E T ) is maintained high and the humidity exchange efficiency (E H ) is controlled low, the temperature of the supply air (SA) supplied to the room is It can be seen that the humidity decreases but the increase in humidity is minimized.
따라서, 상기 실내 상대습도(RHRA)가 상기 난방 기준 상대습도(RH0,heat)보다 높은 경우, 상기 습도교환 효율(EH)은 보다 낮게 유지되도록 상기 열전달 로터(10)의 회전수(rpm)를 상기 습도교환 포화회전수(rpmSH) 미만으로 제어함으로써, 열회수는 가능하면서도 실내 쾌적도는 향상시킬 수 있다.Therefore, when the indoor relative humidity (RH RA ) is higher than the heating reference relative humidity (RH 0, heat ), the humidity exchange efficiency (E H ) is maintained at a lower rotation speed (rpm) of the heat transfer rotor 10. ) is controlled to be less than the humidity exchange saturation rotation speed (rpm SH ), so that heat recovery is possible and indoor comfort can be improved.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true scope of technical protection of the present invention should be determined by the technical spirit of the attached patent claims.
Claims (12)
외기 온도와 실내 온도가 미리 설정된 운전 범위일 때, 실내 습도를 미리 설정된 기준 습도와 비교하는 단계와;
상기 실내 습도가 상기 기준 습도 이하이면, 상기 열교환 로터의 회전수를 상기 열교환 로터의 열교환에 따른 온도교환 효율에 대해 미리 설정된 온도교환 포화회전수 이상이고, 상기 열교환 로터의 습기 교환에 따른 습도교환 효율에 대해 미리 설정된 습도교환 포화회전수 이상인 범위에서 제어하는 일반 제어모드를 수행하고,
상기 실내 습도가 상기 기준 습도를 초과하면, 상기 열교환 로터의 회전수를 상기 온도교환 포화회전수 이상이고 상기 습도교환 포화회전수 미만인 범위에서 제어하는 습도교환효율 제어모드를 수행하는 단계를 포함하는,
열회수 환기장치의 열교환 로터의 제어 방법.A method of controlling a heat exchange rotor of a heat recovery ventilator including a heat exchange rotor rotatably installed to exchange heat and moisture between indoor air taken out from the room and discharged to the outside and outdoor air supplied from the outside to the room, comprising:
When the outside temperature and the indoor temperature are within a preset operating range, comparing the indoor humidity with a preset reference humidity;
If the indoor humidity is below the reference humidity, the rotation speed of the heat exchange rotor is more than the temperature exchange saturation rotation speed preset for the temperature exchange efficiency according to the heat exchange of the heat exchange rotor, and the humidity exchange efficiency according to the moisture exchange of the heat exchange rotor Perform a general control mode that controls in a range that is higher than the preset humidity exchange saturation rotation speed,
When the indoor humidity exceeds the reference humidity, performing a humidity exchange efficiency control mode of controlling the rotation speed of the heat exchange rotor in a range greater than the temperature exchange saturation rotation speed and less than the humidity exchange saturation rotation speed,
Control method of heat exchange rotor of heat recovery ventilator.
상기 열교환 로터의 회전수와 상기 온도교환 효율에 대한 관계 데이터가 미리 구축되고,
상기 온도교환 포화회전수는, 상기 관계 데이터로부터 상기 온도교환 효율의 증가율이 설정 비율 미만인 회전수로 설정된,
열회수 환기장치의 열교환 로터의 제어 방법.In claim 1,
Relationship data on the number of revolutions of the heat exchange rotor and the temperature exchange efficiency is established in advance,
The temperature exchange saturation rotation speed is set to a rotation speed at which the increase rate of the temperature exchange efficiency is less than the set rate from the relationship data,
Control method of heat exchange rotor of heat recovery ventilator.
상기 열교환 로터의 회전수와 상기 습도교환 효율에 대한 관계 데이터가 미리 구축되고,
상기 습도교환 포화회전수는, 상기 관계 데이터로부터 상기 습도교환 효율의 증가율이 설정 비율 미만인 회전수로 설정된,
열회수 환기장치의 열교환 로터의 제어 방법.In claim 1,
Relationship data on the number of rotations of the heat exchange rotor and the humidity exchange efficiency is established in advance,
The humidity exchange saturation rotation speed is set to a rotation speed at which the increase rate of the humidity exchange efficiency is less than the set rate from the relationship data,
Control method of heat exchange rotor of heat recovery ventilator.
상기 온도교환 포화회전수는,
상기 열교환 로터의 회전수가 미리 설정된 회전수 설정값만큼 증가시 상기 열교환 로터의 상기 온도교환 효율이 미리 설정된 효율 설정값 이하로 증가하는 회전수로 설정되는,
열회수 환기장치의 열교환 로터의 제어 방법.In claim 1,
The temperature exchange saturation rotation speed is,
When the rotation speed of the heat exchange rotor increases by a preset rotation speed setting value, the temperature exchange efficiency of the heat exchange rotor is set to a rotation speed that increases below the preset efficiency setting value,
Control method of heat exchange rotor of heat recovery ventilator.
상기 습도교환 포화회전수는,
상기 열교환 로터의 회전수가 미리 설정된 회전수 설정값만큼 증가시 상기 열교환 로터의 상기 습도교환 효율이 미리 설정된 효율 설정값 이하로 증가하는 회전수로 설정되는,
열회수 환기장치의 열교환 로터의 제어 방법.In claim 1,
The humidity exchange saturation rotation speed is,
When the rotation speed of the heat exchange rotor increases by a preset rotation speed setting value, the humidity exchange efficiency of the heat exchange rotor is set to a rotation speed that increases below the preset efficiency setting value,
Control method of heat exchange rotor of heat recovery ventilator.
상기 실내 습도가 상기 기준 습도를 초과하면,
상기 열교환 로터의 회전수는 상기 온도교환 포화회전수 이상이고 상기 습도교환 포화회전수 미만인 범위 내에서 상기 실내 습도에 따라 다르게 제어하는,
열회수 환기장치의 열교환 로터의 제어 방법.In claim 1,
If the indoor humidity exceeds the reference humidity,
The rotation speed of the heat exchange rotor is controlled differently depending on the indoor humidity within a range of more than the temperature exchange saturation rotation speed and less than the humidity exchange saturation rotation speed,
Control method of heat exchange rotor of heat recovery ventilator.
상기 외기 온도가 미리 설정된 실외 기준 온도 미만이고,
상기 실내 온도가 상기 외기 온도를 초과하며,
상기 실내 습도 중 실내 상대습도가 미리 설정된 난방 기준 상대습도를 초과하고,
상기 실내 습도 중 실내 절대습도가 외기 절대습도를 초과하면,
상기 습도교환효율 제어모드를 수행하는,
열회수 환기장치의 열교환 로터의 제어 방법.In claim 1,
The outside temperature is below a preset outdoor reference temperature,
the indoor temperature exceeds the outdoor temperature,
Among the indoor humidity, the indoor relative humidity exceeds the preset heating standard relative humidity,
Among the indoor humidity levels, if the indoor absolute humidity exceeds the outdoor absolute humidity,
Performing the humidity exchange efficiency control mode,
Control method of heat exchange rotor of heat recovery ventilator.
상기 외기 온도가 미리 설정된 실외 기준 온도를 초과하고,
상기 실내 온도가 상기 외기 온도 미만이며,
상기 실내 습도 중 실내 상대습도가 미리 설정된 냉방 기준 상대습도를 초과하고,
상기 실내 습도 중 실내 절대습도가 외기 절대습도를 초과하면,
상기 습도교환효율 제어모드를 수행하는,
열회수 환기장치의 열교환 로터의 제어 방법.In claim 1,
The outside temperature exceeds a preset outdoor reference temperature,
The indoor temperature is less than the outdoor temperature,
Among the indoor humidity, the indoor relative humidity exceeds the preset cooling standard relative humidity,
Among the indoor humidity levels, if the indoor absolute humidity exceeds the outdoor absolute humidity,
Performing the humidity exchange efficiency control mode,
Control method of heat exchange rotor of heat recovery ventilator.
실내의 난방 운전시, 외기 온도가 미리 설정된 실외 기준 온도 미만이고, 실내 온도가 상기 외기 온도를 초과하며, 실내 상대습도가 미리 설정된 난방 기준 상대습도를 초과하고, 실내 절대습도가 외기 절대습도를 초과하면,
상기 열교환 로터의 회전수를 상기 열교환 로터의 열교환에 따른 온도교환 효율에 대해 미리 설정된 온도교환 포화회전수 이상이고, 상기 열교환 로터의 습기 교환에 따른 습도교환 효율에 대해 미리 설정된 습도교환 포화회전수 미만인 범위에서 제어하는,
열회수 환기장치의 열교환 로터의 제어 방법.A method of controlling a heat exchange rotor of a heat recovery ventilator including a heat exchange rotor rotatably installed to exchange heat and moisture between indoor air taken out from the room and discharged to the outside and outdoor air supplied from the outside to the room, comprising:
During indoor heating operation, the outside air temperature is below the preset outdoor standard temperature, the indoor temperature exceeds the outside air temperature, the indoor relative humidity exceeds the preset heating standard relative humidity, and the indoor absolute humidity exceeds the outside absolute humidity. if,
The rotation speed of the heat exchange rotor is more than the temperature exchange saturation rotation speed preset for the temperature exchange efficiency according to the heat exchange of the heat exchange rotor, and is less than the humidity exchange saturation rotation speed preset for the humidity exchange efficiency according to the moisture exchange of the heat exchange rotor. Controlled from a range,
Control method of heat exchange rotor of heat recovery ventilator.
실내의 냉방 운전시, 외기 온도가 미리 설정된 실외 기준 온도를 초과하고, 실내 온도가 상기 외기 온도 미만이며, 실내 상대습도가 미리 설정된 냉방 기준 상대습도를 초과하고, 실내 절대습도가 외기 절대습도를 초과하면,
상기 열교환 로터의 회전수를 상기 열교환 로터의 열교환에 따른 온도교환 효율에 대해 미리 설정된 온도교환 포화회전수 이상이고, 상기 열교환 로터의 습기교환에 따른 습도교환 효율에 대해 미리 설정된 습도교환 포화회전수 미만인 범위에서 제어하는,
열회수 환기장치의 열교환 로터의 제어 방법.A method of controlling a heat exchange rotor of a heat recovery ventilator including a heat exchange rotor rotatably installed to exchange heat and moisture between indoor air taken out from the room and discharged to the outside and outdoor air supplied from the outside to the room, comprising:
During indoor cooling operation, the outside air temperature exceeds the preset outdoor reference temperature, the indoor temperature is below the outside air temperature, the indoor relative humidity exceeds the preset cooling reference relative humidity, and the indoor absolute humidity exceeds the outside absolute humidity. if,
The rotation speed of the heat exchange rotor is more than the temperature exchange saturation rotation speed preset for the temperature exchange efficiency according to the heat exchange of the heat exchange rotor, and is less than the humidity exchange saturation rotation speed preset for the humidity exchange efficiency according to the moisture exchange of the heat exchange rotor. Controlled from a range,
Control method of heat exchange rotor of heat recovery ventilator.
상기 열교환 로터의 회전수와 상기 온도교환 효율에 대한 관계 데이터가 미리 구축되고,
상기 온도교환 포화회전수는, 상기 관계 데이터로부터 상기 온도교환 효율의 증가율이 설정 비율 미만인 회전수로 설정된,
열회수 환기장치의 열교환 로터의 제어 방법.In claim 9 or claim 10,
Relationship data on the number of revolutions of the heat exchange rotor and the temperature exchange efficiency is established in advance,
The temperature exchange saturation rotation speed is set to a rotation speed at which the increase rate of the temperature exchange efficiency is less than the set rate from the relationship data,
Control method of heat exchange rotor of heat recovery ventilator.
상기 열교환 로터의 회전수와 상기 습도교환 효율에 대한 관계 데이터가 미리 구축되고,
상기 습도교환 포화회전수는, 상기 관계 데이터로부터 상기 습도교환 효율의 증가율이 설정 비율 미만인 회전수로 설정된,
열회수 환기장치의 열교환 로터의 제어 방법.
In claim 9 or claim 10,
Relationship data on the number of rotations of the heat exchange rotor and the humidity exchange efficiency is established in advance,
The humidity exchange saturation rotation speed is set to a rotation speed at which the increase rate of the humidity exchange efficiency is less than the set rate from the relationship data,
Control method of heat exchange rotor of heat recovery ventilator.
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