KR19990081059A - Low temperature cold wind air conditioning system of building - Google Patents

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KR19990081059A KR1019980014751A KR19980014751A KR19990081059A KR 19990081059 A KR19990081059 A KR 19990081059A KR 1019980014751 A KR1019980014751 A KR 1019980014751A KR 19980014751 A KR19980014751 A KR 19980014751A KR 19990081059 A KR19990081059 A KR 19990081059A
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이순구
박덕준
신행조
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이완근
주식회사 신성이엔지
이종훈
한국전력공사
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Abstract

본발명은 건물의 냉방 공기조화시스템에 관한 것으로, 종래의 냉방시스템에 비해 냉방효율을 높여 저렴하게 냉풍을 만들 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a cooling air conditioning system of a building, and to increase the cooling efficiency compared to the conventional cooling system to make the cooling air at low cost.

종래 건물의 냉방시스템은 저온 열원발생기인 냉동기로부터 발생된 냉각수를 열교환기를 통과시켜 일정 수준까지 온도를 높인 후, 이를 실내로 공급가능한 온도까지 상승시키는 공기조화기를 통과시킨 후, 적정한 온도의 냉풍을 실내에 공급토록 하므로 말미암아 2단계의 온도상승을 유발하게 되나, 본발명에 있어서는 열교환기를 제거하여 저온 열원발생기로부터의 냉각수로부터 직접 차가운 냉풍을 조성한 후, 이를 실내의 천장에 설치된 공기 혼합 유니트를 통해 적정한 온도로 상승시켜 실내로 공급토록 하는 것으로, 종래에 비해 냉방효율이 우수하며, 냉풍을 만드는 공기조화기 및 기타시설을 작은 규모로 수행할 수 있도록 한 저온 냉풍 공기조화시스템에 관한 것이다.In a conventional building cooling system, the cooling water generated from the freezer, which is a low temperature heat source generator, is passed through a heat exchanger to raise the temperature to a certain level, and then passes through an air conditioner that raises the temperature to a temperature that can be supplied to the room. In the present invention, the cold heat is directly generated from the cooling water from the low temperature heat source generator, and then the temperature is appropriately adjusted through the air mixing unit installed on the ceiling of the room. The present invention relates to a low-temperature cold air conditioning system that is capable of supplying a room to a room, and has an excellent cooling efficiency compared to the prior art, and to perform an air conditioner and other facilities that create cold air on a small scale.

Description

건물의 저온 냉풍 공기조화시스템Low temperature cold wind air conditioning system of building

본발명은 건물의 저온 냉풍 공기조화시스템에 관한 것으로, 특히, 빙축열을 이용한 저온 냉풍 공기조화시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a low temperature cold wind air conditioning system of a building, and more particularly, to a low temperature cold wind air conditioning system using ice heat storage.

본발명은 건물의 내부로 차가운 공기를 공급하는 공기혼합 유니트를 천장에 설치하며, 기계실에는 실내로 공급할 찬 공기의 일부를 만드는 공기조화장치가 설치되며, 상기 실내의 천장에 설치되는 공기혼합 유니트와 기계실에 설치되는 공기조화장치에 실내의 공기를 배출하는 공기배출관을 부분 연결하여 냉방 열효율을 증가토록 하며, 건물의 각실을 부분적으로 냉방할 수 있도록 한 저온 냉풍 공기조화시스템에 관한 것이다.The present invention is installed in the ceiling air mixing unit for supplying cool air to the interior of the building, the air conditioning unit is installed in the machine room to create a part of the cold air to be supplied to the room, and the air mixing unit installed on the ceiling of the room The present invention relates to a low-temperature cold air conditioning system that partially connects an air discharge pipe for discharging indoor air to an air conditioner installed in a machine room to increase cooling thermal efficiency and to partially cool each room of a building.

종래 건물의 냉방시스템은 기계실에는 냉매를 이용한 통상의 냉동기와 이와 부속되는 냉동장치가 저온 열원발생기가 설치되며, 상기 냉동기로부터 공급되는 냉각수로부터 냉열을 흡수하는 열교환기가 설치되며, 상기 열교환기를 통과한 냉각수로부터 실내로 공급할 냉풍을 만드는 공기조화기가 설치되어진다.In a conventional building cooling system, a conventional refrigerator using a refrigerant and a refrigeration apparatus associated with it are equipped with a low temperature heat source generator, a heat exchanger for absorbing cold heat from the cooling water supplied from the refrigerator, and a cooling water passing through the heat exchanger. An air conditioner is installed to create cold air to be supplied from the room to the room.

또한, 건물 내측의 상기 저온 열원 발생기로부터 공급되는 냉각수로부터 실내의 더운공기는 차가운 공기로 일부 치환하는 열교환기가 건물 내측 각각의 실내에 설치되거나, 건물의 외기를 공급하는 공기취출구와 연결된 급기덕트를 공기조화기에 연결 설치하여 외부공기가 공기조화기의 필터를 통해 먼지등의 이물질이 제거된 후, 공기조화기의 코일 표면에서 열교환이 된 차가운 공기를 혼합한 후, 이를 송풍기에 의해 급기덕트를 통해 실내의 공기취출구로 공급하는 중앙 집중식 냉방 시스템을 운영하게 된다.In addition, from the cooling water supplied from the low temperature heat source generator inside the building, the hot air in the room is provided with a heat exchanger that partially replaces the cool air in each room inside the building, or the air supply duct connected to the air outlet supplying the outside air of the building. Connected to the air conditioner to remove foreign substances such as dust through the air conditioner's filter, and then mix cold air heat-exchanged on the coil surface of the air conditioner, and then blow it through the air supply duct It operates a centralized cooling system to supply air outlets.

이와 같은 종래의 중앙 집중식 냉방 시스템은 건물의 각실 전체가 동시에 냉방을 시작하거나 동시에 냉방을 멈추게 된다.In this conventional centralized cooling system, each room of the building starts cooling at the same time or stops cooling at the same time.

따라서, 종래의 중앙집중식 냉방시스템은 실내에 사람이 있고 없음에 상관없이 건물 전체를 냉방하기 때문에 많은 에너지 낭비를 초래하게 되며, 임의로 각실의 부분을 냉방하거나 부분적으로 냉방하지 않을 수 없었다.Therefore, the conventional centralized cooling system causes a lot of energy waste because it cools the whole building regardless of whether there is a person in the room, and it is necessary to cool or partially cool a part of each room arbitrarily.

도2에서 보는 바와 같이, 종래의 냉방시스템은 저온의 열원발생기(101)로부터 공급되는 냉각수를 그대로 사용하지 않고 이를 열교환기(102)를 거쳐서 냉각수의 온도를 일정수준까지 상승시킨 다음, 이를 공기조화기에 설치된 코일을 통과시켜 실내로 공급할 온도의 냉풍을 만드는 구조를 갖기 때문에 그에 따른 열손실이 과도하게 발생하게 되어, 대용량의 공기조화기(103)가 요구되어지며, 과다한 비용이 소요되었다.As shown in FIG. 2, the conventional cooling system does not use the cooling water supplied from the low temperature heat source generator 101, but raises the temperature of the cooling water to a predetermined level through the heat exchanger 102, and then adjusts the air. Since it has a structure that makes the cold air of the temperature to be supplied to the room by passing through the coil installed in the machine, the heat loss is excessively generated, a large-capacity air conditioner 103 is required, excessive cost was required.

즉, 통상의 저온열원기기(101)로부터 발생되는 냉각수의 온도는 0-3˚C의 낮은 온도를 갖게 되나, 이와 같은 낮은 온도의 냉각수는 열교환기(102)를 거쳐 7-10˚C의 냉각수로 상승시킨 다음 이를 공기조화기(103)의 열교환코일을 거쳐 공기조화기(103)에 유입되는 외기를 실내로 공급할 수 있는 13-15˚C의 온도로 상승시켜 이를 실내로 공급하게 된다.That is, the temperature of the cooling water generated from the ordinary low temperature heat source device 101 has a low temperature of 0-3 ° C., but the cooling water of such a low temperature passes through the heat exchanger 102 and the cooling water of 7-10 ° C. Then, it is raised to a temperature of 13-15˚C which can supply the indoor air introduced into the air conditioner 103 through the heat exchange coil of the air conditioner 103 to supply it to the room.

따라서, 통상 저온 열원발생기(101)로부터 발생된 0-3˚C의 낮은 냉각수를 열교환기(102)로 통과시키지 않고 바로 공기조화기(103)를 통과시킬 경우 2-7˚C의 열을 빼앗기지 않게 되어 열효율을 높일 수 있는 냉각시스템을 구성할 수 있게 된다.Therefore, when passing the air conditioner 103 directly without passing the low cooling water of 0-3 ° C generated from the low temperature heat source generator 101 to the heat exchanger 102, heat of 2-7 ° C is not lost. Therefore, it becomes possible to configure a cooling system that can increase the thermal efficiency.

본발명은 종래 저온 냉풍 공기조화시스템에 있어 늘상 설치하던 열교환기를 제거하며, 건물의 천장에 별도의 공기 혼합 유니트를 설치하여 열교환 효율을 높이는 한편, 건물을 각실 또는 각층을 부분적으로 냉방 가능토록 한 것이다.The present invention removes the heat exchanger that is always installed in the conventional low temperature cold air conditioning system, installs a separate air mixing unit on the ceiling of the building to increase the heat exchange efficiency, while allowing the building to be partially cooled in each room or each floor. .

본발명은 저온 열원발생기로부터 공급되는 냉각수를 열교환기를 거치지 않고 직접 공기조화기를 통과시켜 저온의 공기를 만들고 실내에 필요한 조건으로 공기를 만드는 공기혼합 유니트를 통하여 실내로 공급토록 하는 냉방방식을 채택하여 열효율을 높일 수 있도록 한 것으로, 저온열원기기로부터 발생되는 0-3˚C 저온의 냉각수를 공기와 혼합하여 저온의 공기를 만드는 공기조화기를 기계실에 설치하는 실내의 천장에 공기혼합 유니트를 설치하여 실내에 필요한 양과 온도로 공기를 조절할 수 있도록 하며, 상기 공기혼합 유니트와 기계실의 공기 조화장치는 실내의 공기를 천장에 설치된 공기혼합 유니트를 통해 혼합하여 공급토록 하여 에너지 절감 효율을 높일 수 있도록 한 것이다.The present invention adopts a cooling method that allows the cooling water supplied from the low temperature heat source generator to pass through the air conditioner directly without passing through a heat exchanger to be supplied to the room through an air mixing unit that creates low temperature air and creates air in the conditions required for the room. The air mixing unit is installed on the ceiling of the room where the air conditioner is installed in the machine room to make low-temperature air by mixing coolant of 0-3˚C from the low temperature heat source device with the air. It is possible to control the air to the required amount and temperature, the air mixing unit and the air conditioning unit of the machine room is to increase the energy saving efficiency by mixing the air in the room through the air mixing unit installed on the ceiling.

또한, 저온의 냉수를 직접 이용함으로서 펌프 및 배관의 크기를 축소할 수 있으며, 저온의 공기를 이용하기 때문에 동일면적을 투과하는 공기의 양도 증가시킬 수 있어 덕트의 크기를 크게 줄일 수 있다. 그러므로 초기 투자비를 현저히 감소시킬 수 있다.In addition, by directly using low-temperature cold water can reduce the size of the pump and pipes, and because the use of low-temperature air can also increase the amount of air that passes through the same area can greatly reduce the size of the duct. Therefore, the initial investment costs can be significantly reduced.

도1 - 본발명의 구성도.1-Configuration diagram of the present invention.

도2 - 종래건물의 냉풍 공기조화시스템의 구성도.2 is a block diagram of a conventional cold air conditioning system of a building.

저온 열원발생기(11)로부터 만들어진 냉각수를 공기조화기(12)의 열교환코일(13)로 공급하고 공기조화기(12)는 실외 공기를 유입하는 신선외기공급관(14)과 실내의 공기를 배출하는 배출공기관(15)과 연결되어지며, 상기 공기조화기(12)를 통과하여 만들어진 냉각공기는 덕트(17)를 통해 각실의 천장(21)에 설치된 공기 혼합 유니트(31)에 연결되어지며, 상기 공기혼합 유니트(31) 내측에는 실내의 온도와 공급하는 냉각공기의 양에 의해 풍량을 조절하는 댐퍼(32) 및 송풍기(33)를 가지며, 상기 공기혼합유니트(31)는 다수개의 공급관(34)을 통해 실내(22)로 혼합공기를 공급토록 하며, 실내(22)의 공기는 배기관(24)을 통해 천장(21)으로 유입된 후, 일부는 공기혼합 유니트(31)로 필터(35)를 거쳐 공급되어지며, 일부는 공기배출관(15)을 통해 공기조화기(12)로 공급되도록 한 것이다.The coolant made from the low temperature heat source generator 11 is supplied to the heat exchange coil 13 of the air conditioner 12, and the air conditioner 12 discharges the fresh air supply pipe 14 into which the outdoor air is introduced and the indoor air. It is connected to the exhaust air pipe 15, the cooling air made through the air conditioner 12 is connected to the air mixing unit 31 installed in the ceiling 21 of each room through the duct 17, Inside the air mixing unit 31 has a damper 32 and a blower 33 for adjusting the air volume by the temperature of the room and the amount of cooling air to be supplied, the air mixing unit 31 has a plurality of supply pipes (34) After supplying the mixed air to the room 22 through the air, the air in the room 22 flows into the ceiling 21 through the exhaust pipe 24, and part of the filter 35 to the air mixing unit 31 Is supplied through, part is to be supplied to the air conditioner 12 through the air discharge pipe (15) will be.

상기에 있어, 저온열원발생기(11)를 통상 냉매를 이용한 냉동기로 구성할 수도 있으나, 저렴한 심야전력을 이용하여 물을 얼리고 이를 낮시간에 찬공기 또는 냉각수를 얻는 빙축열을 이용한 저온발생기를 활용할 수 있다.In the above, the low temperature heat source generator 11 may be configured as a refrigerator using a normal refrigerant, but a low temperature generator using ice storage heat that freezes water using low-cost late-night power and obtains cold air or cooling water during the day. .

도면중 미설명부호 18은 송풍기, 19는 필터이며, 20은 펌프이다.In the figure, reference numeral 18 is a blower, 19 is a filter, and 20 is a pump.

이와 같이 구성된 본발명은 다음과 같이 작용하게 된다. 저온 열원발생장치(11)로부터 발생된 0-3˚C의 냉각수는 공기조화기(12)의 열교환코일(13)은 외기공급관(14)으로 공급되는 실외공기와 실내 공기배출관(15)로 유입되는 배출공기에 의해 7-10˚C로 낮추어진 냉각공기를 만들게 되며, 이는 송풍팬(18) 및 덕트(17)를 통해 실내(22) 위의 천장(21)에 설치된 공기혼합 유니트(31)로 이송하게 된다.The present invention configured as described above will act as follows. Cooling water of 0-3 ° C generated from the low temperature heat source generator 11 is introduced into the outdoor air and the indoor air discharge pipe 15, the heat exchange coil 13 of the air conditioner 12 is supplied to the outside air supply pipe (14). Cooling air is reduced to 7-10 ° C by the discharged air, which is the air mixing unit 31 installed in the ceiling 21 above the room 22 through the blowing fan 18 and the duct 17 Will be transferred to.

공기 혼합 유니트(31)에 유입된 냉각공기는 필터(35)를 통해 유입된 온도가 높은 실내공기와 혼합되어 송풍기(33) 및 다수개의 공기공급관(34)을 통해 실내(22)로 유입되어지게 돈다. 상기 공기 혼합 유니트(31) 내측에는 댐파(32)가 설치되며, 댐파(32)에 의해 공기 혼합 유니트(31)로 유입되는 냉각공기를 차단하거나, 그 양을 임의로 조절하게 된다.The cooling air introduced into the air mixing unit 31 is mixed with the high temperature indoor air introduced through the filter 35 to be introduced into the room 22 through the blower 33 and the plurality of air supply pipes 34. Turn The dam wave 32 is installed inside the air mixing unit 31, and blocks the cooling air introduced into the air mixing unit 31 by the dam wave 32, or arbitrarily adjusts the amount thereof.

필터(35)를 통해 공기 혼합 유니트(31)로 유입된 실내의 배출공기와 냉각공기의 온도가 13-15˚C로 되게 하여 혼합한 것을 송풍기(33)를 통해 실내(22)로 공급하게 되는 것이다. 공기 혼합 유니트(31)로 재차 유입되지 못한 배출공기는 공기배출관(15)을 통해 일부는 외부로 배출되며, 일부는 공기조화기(12)로 다시 유입되어지게 된다.The temperature of the discharged air and the cooling air in the room introduced into the air mixing unit 31 through the filter 35 is 13-15 ° C., and the mixture is supplied to the room 22 through the blower 33. will be. The discharged air that has not been introduced again into the air mixing unit 31 is partially discharged to the outside through the air discharge pipe 15, and part of the discharged air is introduced into the air conditioner 12 again.

본발명에 있어 실내에 또는 천정에 설치되는 공기 혼합 유니트(31)의 댐퍼(32)를 개폐하여 필요시에는 작동시키고 불필요시에는 작동을 중지시킬 수 있기 때문에 임의로 각실을 냉방하거나 냉방하지 않을 수 있어 에너지 절감의 효과를 얻을 수 있게 된다.In the present invention, since the damper 32 of the air mixing unit 31 installed indoors or on the ceiling can be opened and closed, it can be operated when necessary and can be stopped when it is not necessary. Energy savings can be achieved.

저온열원발생기(11)를 일반적인 냉매를 이용한 냉동기를 사용하는 것보다 저온열원발생기기를 빙축열을 이용할 때 저렴하게 냉방시스템을 가동할 수 있게 된다. 빙축열은 야간의 유휴전력을 이용하여 물을 얼려 이를 주간에 냉방에 사용하는 겻으로 이렇게 사용할 경우 일반적인 열원기기에 비해 저렴하게 냉풍을 얻을 수 있게 된다.It is possible to operate the cooling system at a lower cost when using the cold storage heat in the low temperature heat source generator than the low temperature heat source generator 11 using a refrigerator using a general refrigerant. Ice storage heat is used to cool the water in the daytime by using the idle power of the night to cool the water, so when used in this way it is possible to obtain a cold air cheaper than the general heat source equipment.

본발명은 저온의 냉각수로부터 생성한 저온의 공기를 이용하여 실내를 직접 냉방함으로 인하여 실내의 온도와 코일의 출구온도 차이가 종래의 공조시스템에 비해 처리풍량은 최고 2배까지의 차이를 갖게 된다.According to the present invention, since the indoor air is directly cooled by using the low temperature air generated from the low temperature cooling water, the difference in the room temperature and the exit temperature of the coil has a difference of up to 2 times compared to the conventional air conditioning system.

즉, 열공식 Q=GC△T △t=t2-t1(G=질량, Q=에너지, C=비열, t=온도)으로부터 종래 공조시스템의 실내의 공기(t2)와 공기조화기 코일의 출구 온도(t1)의 온도차 t2-t1=△t가 10˚C차이를 갖는다면 본발명에 있어서는 공기조화기의 코일의 출구온도 t1와 냉각수로부터 직접 얻어지는 냉각수로부터 얻어지는 온도 t0즉, t1-t0=△t1은 10˚C차이를 갖게 되므로 결국 △t1+△t=20˚C의 온도차이를 나타내므로 열손실이 거의 없는 높은 냉각효율을 얻을 수 있게 된다.That is, from the thermal formula Q = GCΔTΔt = t 2 -t 1 (G = mass, Q = energy, C = specific heat, t = temperature), the indoor air (t 2 ) and the air conditioner of the conventional air conditioning system temperature difference t 2 -t of the outlet temperature (t 1) of the coil temperature t 1 = △ t is obtained from the directly obtained from the cooling water outlet of the coil and the cooling water temperature t 1 of the air conditioner in the present invention, if having a difference 10˚C 0, that is, t 1 -t 0 = △ t 1 is exhibits a temperature difference between the end △ t 1 + △ t = 20˚C therefore have a 10˚C difference it is possible to obtain a high cooling efficiency with little or no heat loss .

0-3˚C저온의 냉각수를 통과하는 공기조화기(12)는 종래의 공조방식에 비하여 습기 함유량이 매우 낮기 때문에 실내를 보다 쾌적하게 할 수 있게 된다. 공기조화기의 코일에 맺치는 하절기 실내의 더운공기는 습도가 높아 실내가 쾌적하지 못하게 되며, 습도를 낮추기 위하여 종래 냉방시스템에 있어서는 제습기를 사용하게 되나, 본발명에 있어서는 건조한 냉풍을 직접 실내로 공급함으로 말미암아 제습기를 필요로 하지 않는 효과를 얻을 수 있게 된다.Since the air conditioner 12 passing 0-3 ° C. low temperature coolant has a very low moisture content as compared to the conventional air conditioning system, the room can be made more comfortable. In the summer, the hot air in the air conditioner's coil is not comfortable due to high humidity, and in order to lower the humidity, a dehumidifier is used in a conventional cooling system. However, in the present invention, a dry cold air is directly supplied to a room. This allows the effect of not requiring a dehumidifier.

본발명은 실내로 공기를 공급하는 공기조화기의 송풍기는 공기의 비열이 낮기 때문에 낮은 정압으로 운전이 가능하여 크기가 작고 에너지 소비가 적은 송풍기를 선정할 수 있으므로 공기조화기의 크기를 종래보다 작게 제작할 수 있게 되며, 또한, 덕트의 직경도 종래보다 작게 만들어도 동일한 냉방효율을 얻을 수 있으므로 건물시공비 및 유지비를 낮출 수 있는 잇점을 갖게 된다.According to the present invention, since the blower of the air conditioner that supplies air to the room has a low specific heat of air, it is possible to operate at a low static pressure, so that a blower having a small size and low energy consumption can be selected. In addition, since the same cooling efficiency can be obtained even if the diameter of the duct is made smaller than before, the building construction cost and maintenance cost can be lowered.

Claims (2)

저온 열원발생기(11)로부터 만들어진 저온의 냉각수를 공기조화기(12)의 열교환코일(13)로 공급하고 공기조화기(12)는 실외공기를 유입하는 신선외기공급관(14)과 실내의 공기를 배출하는 배출공기관(15)과 연결되어지며, 상기 공기조화기(12)를 통과하여 만들어진 냉각공기는 덕트(17)를 통해 각실의 천정에 설치된 공기 혼합 유니트(31)에 연결되어지며, 상기 공기혼합 유니트(31) 내측에는 실내의 온도와 공급하는 냉각공기 온도 및 공급양에 의해 풍량을 조절하는 댐퍼(32) 및 송풍기(33)를 가지며, 상기 공기혼합유니트(31)는 다수개의 공급관(34)을 통해 실내(22)로 혼합공기를 공급토록 하며, 실내(22)의 공기는 배기관(24)을 통해 천장(21)으로 유입된 후, 공기 혼합 유니트(31)로 필터(35)를 거쳐 공급되어지며, 일부는 공기배출관(15)을 통해 공기조화기(12)로 공급되도록 한 것을 특징으로 하는 건물의 저온 냉풍 공기조화시스템.The low temperature cooling water produced from the low temperature heat source generator 11 is supplied to the heat exchange coil 13 of the air conditioner 12, and the air conditioner 12 supplies fresh air supply pipe 14 and indoor air into which outdoor air is introduced. It is connected to the discharge air pipe 15 for discharging, the cooling air made through the air conditioner 12 is connected to the air mixing unit 31 installed in the ceiling of each room through the duct 17, the air Inside the mixing unit 31 has a damper 32 and a blower 33 for adjusting the air volume by the temperature of the room, the cooling air temperature to be supplied and the supply amount, the air mixing unit 31 has a plurality of supply pipes (34) ) To supply the mixed air to the room 22 through the air, and the air in the room 22 flows into the ceiling 21 through the exhaust pipe 24, and then passes through the filter 35 to the air mixing unit 31. Part is supplied to the air conditioner 12 through the air discharge pipe 15. Low-temperature cold air ventilation system of a building, characterized in that to. 제1항에 있어서, 저온 열원발생기(11)는 빙축열을 이용한 것을 특징으로 하는 건물의 저온 냉풍 공기조화시스템.The low temperature cold air conditioning system of claim 1, wherein the low temperature heat source generator uses ice heat storage.
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