KR200405646Y1 - 액체냉매 대기방출을 통한 생산냉기 활용 중앙냉방시스템 - Google Patents

액체냉매 대기방출을 통한 생산냉기 활용 중앙냉방시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR200405646Y1
KR200405646Y1 KR2020050028809U KR20050028809U KR200405646Y1 KR 200405646 Y1 KR200405646 Y1 KR 200405646Y1 KR 2020050028809 U KR2020050028809 U KR 2020050028809U KR 20050028809 U KR20050028809 U KR 20050028809U KR 200405646 Y1 KR200405646 Y1 KR 200405646Y1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
air
cooling
cold
liquid refrigerant
liquid
Prior art date
Application number
KR2020050028809U
Other languages
English (en)
Inventor
임성황
Original Assignee
임성황
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 임성황 filed Critical 임성황
Priority to KR2020050028809U priority Critical patent/KR200405646Y1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR200405646Y1 publication Critical patent/KR200405646Y1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B19/00Machines, plants or systems, using evaporation of a refrigerant but without recovery of the vapour
    • F25B19/005Machines, plants or systems, using evaporation of a refrigerant but without recovery of the vapour the refrigerant being a liquefied gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/30Expansion means; Dispositions thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/30Expansion means; Dispositions thereof
    • F25B41/31Expansion valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B43/00Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat
    • F25B43/003Filters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21Temperatures

Abstract

본 고안은 대기로 방출하여도 문제가 되지 않는 액체냉매를 별도의 냉매저장탱크(19)에 저장한 다음 이 액체냉매를 대기로 방출하면서 액체냉매의 기화열에 의해 냉기발생기(45)에서 냉기를 생산하여 공동주거시설(빌딩, 아파트, 지하상가 등)에 공급하는 중앙냉방시스템에 관한 것이다.
기존의 냉방시스템은 냉동사이클 또는 빙축열 시스템을 사용하고 있다. 그러나 모두가 냉방이 필요한 장소에서 가동되는 제약이 있고, 전기사용시간 제약도 상당하다. 특히 우리나라의 경우 경인 지역에 냉방부하가 많으나 발전소는 멀리 남쪽에 위치하여 송전선로용량제약으로 전력수송에도 많은 비용과 어려움이 따르고 있다. 또한 공동주거시설의 냉방설비로 개별적인 소형 냉방설비가 많이 설치되어 매우 비효율적이다.
본 고안에서는 대기에 방출하여도 문제가 되지 않는 액체냉매(액체질소, 액체공기, 액체산소 등)를 전기생산지역인 발전소 인근이나 냉열치환이 필요한 액화LNG인수기지 인근에서 대량으로 만들어 냉방이 필요한 지역에 운송하여 대기에 방출하면서 그 기화열로 냉기를 만들어 공동주거시설을 중앙냉방 시킨다. 냉각수가 풍부한 지역에서 액체냉매를 생산하면 냉방 필요지역이 아닌 지역에서 액체냉매가 만들어지므로 냉방필요지역의 실외기에서 배출되는 열과 소음 문제를 해결할 수 있다. 또한 액체냉매를 저장할 수 있으므로 심야시간이나 휴일 등 전기사용이 적은 시간에 냉매를 생산한다면 전기수요 이전의 효과도 상당하고, 도시가스와 LNG발전 연료로 사용되는 액화LNG량이 상당하므로 이 액화LNG량을 활용하여 냉열치환방법으로 액체냉매(액체질소, 액체공기, 액체산소 등)를 생산하여 냉방에 사용한다면 냉방에 있어서 전기의 사용량을 대폭 줄여 발전설비 건설 필요성을 감소시킨다.
중앙냉방, 액체공기, 액체질소, 대기방출

Description

액체냉매 대기방출을 통한 생산냉기 활용 중앙냉방시스템{omitted}
도 1은 액체냉매 대기 방출을 통한 냉방장치 설명도이다.
도 2는 우리나라 전력수요 분포 설명도이다.
도 3은 액체냉매 대기방출을 통한 냉수발생기 사례도이다.
도 4는 본 고안에 적용될 냉수발생기에 부착된 냉기발생기의 사례도이다.
도 5는 냉수발생기에 부착된 냉기발생기의 다른 사례도이다.
도 6은 액체냉매 대기방출을 통한 냉기발생기 설명도이다.
도 7은 액체냉매 대기방출을 통한 생산냉기 활용 중앙냉방시스템 설명도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 액체냉매주입구 11 : 증발기
12 : 팽창밸브(또는 모세관) 13 : 기체냉매방출기
14 : 공기필터 15 : 냉각공기순환팬
16 : 냉각전공기 17 : 냉각후공기
18 : 결합밸브 19 : 냉매저장탱크
30 : 팽창밸브(또는 모세관) 31 : 증발기
32 : 냉열교환기 33 : 2차액체냉매
34 : 냉수펌프 35 : 냉수조절벨브
36 : 결합부 37 : 온도제어장치
38 : 온도센서 39 : 냉수발생기
41 : 공기흡입구 42 : 공기필터
43 : 냉각공기순환팬 44 : 냉열교환기
45 : 냉기발생기 46 : 냉기덕트
47 : 덕트결합부 71 : 사용냉기조절밸브
72 : 냉기방출기 73 : 냉방공간
현재 사용 중인 대표적인 냉방설비는 냉동사이클시스템과 빙축열시스템으로 구분할 수 있다. 냉동사이클시스템은 실내의 열을 실외로 열의 위치이동만 시키고, 빙축열시스템은 위치이동에 추가하여 냉방이 필요 없으나 전기의 여유가 있는 시간에 제빙하여 전기가 부족한 시간에 축적된 냉열로 냉방을 한다. 그러나 이 두가지 모두가 냉방이 필요한 장소에서 설비가 가동되고, 전기를 사용한다는 제약이 있다. 또한 공동주거시설인 건물, 아파트, 지하상가 등에 개별적인 소형 냉방설비가 많이 설치되어 있어서 에너지 효율이 낮은 편이다. 본 고안자는 [냉매저장탱크 액체공기 대기 방출을 통한 냉방장치](접수번호 1-1-2005-5026875-24)를 출원하여 개방회로 냉동사이클을 냉방장치에 적용하도록 고안한 바 있다.
본 고안에서는 공동 주거시설인 빌딩, 아파트, 지하상가 등에 중앙집중 냉방이 가능한 시스템을 구성하도록 하여 냉방설비 대형화에 따른 에너지 효율을 높인다. 또한 냉열을 만드는 냉매는 대기에 방출하여도 문제가 되지 않는 액체냉매(액체질소, 액체 공기, 액체산소 등)로 한다. 냉방 필요장소가 아닌 액체냉매 생산이 용이한 장소에서 생산한 냉매를 냉방 필요장소로 수송하여 대기로 방출하면서 기화열을 이용하여 냉열을 공급받도록 한다.
도1은 본 고안자가 앞서 출원한 액체냉매 대기 방출을 통한 냉방장치 설명도이다. 냉매저장탱크(19)는 액체냉매주입구(10)를 통하여 액체냉매가 주입되며 결합밸브(18)에 의해 관으로 냉방기에 연결된다. 냉매저장탱크(19)에 저장된 액체냉매는 팽창밸브(또는 모세관)(12)를 통하여 증발기(11)에 유입되고 공기필터(14)를 통과한 냉각전공기(16) 열에 의해 기화하여 기체냉매방출기(13)를 통하여 대기로 방출된다. 증발기(11)에서 액체냉매에게 기화열을 빼앗긴 공기는 냉각후공기(17)가 되어 냉각공기순환팬(15)에 의해 냉방기 밖으로 토출되어 냉방공간을 냉방한다.
도2는 우리나라 전력수요 분포 설명도이다. 우리나라의 전력수요 분포의 특징은 특정지역에 매우 큰 전력수요가 발생하는 것이다. 특히 경인지역의 경우 전국 전력수요의 약43%가 존재한다. 그러나 발전소는 부족하여 송전선로를 통하여 외부지역에서 부족한 전기를 공급받는 형국이다. 그러나 송전선로의 용량부족으로 경인지역의 전력공급은 원활하지 않다. 그러나 여름의 경우 냉방부하가 경인지역에서 많이 발생함으로 인해 더욱더 경인지역의 전기공급을 불안하게 한다. 따라서 경인지역 냉방부하를 비경인지역의 전기를 사용하거나 전기가 아닌 액화LNG 냉열치환 방법등으로 대기방출 액체냉매를 생산할 필요가 있다.
도3은 본 고안에 적용될 액체냉매 대기 방출을 통한 냉수발생장치 사례도이다. 냉매저장탱크(19)에는 액체냉매주입구(10)를 통하여 액체냉매가 채워진다. 냉매저장탱크(19) 내부의 액체냉매는 팽창밸브(또는 모세관)(30)에 의해 증발기(31) 내부로 유입된다. 증발기(31)에 유입된 액체냉매는 2차액체냉매(33)의 열을 흡수하여 기화되어 기체냉매방출기(13)를 통하여 대기로 방출된다. 액체냉매에게 기화열을 빼앗긴 2차액체냉매(33)의 온도가 낮아짐에 따라 냉열교환기(32) 내부를 흐르는 물의 온도는 낮아진다. 이렇게 온도가 낮아진 냉수는 냉수펌프(34)에 의해 냉기발생기(45)에 공급된다. 냉수조절밸브(35)는 냉수량을 조절하고, 결합부(36)는 냉기발생기(45)의 냉수파이프와 연결된다. 냉수발생기(39) 내부에 설치되는 온도 센서(38)에 의해 감지된 냉수발생기(39) 내부온도는 온도제어장치(37)에 입력되고 온도제어장치(37)는 팽창밸브(또는 모세관)(30)를 작동시켜 냉매저장탱크(19) 내부의 액체냉매의 증발기(31) 내부로 유입되는 량을 제어한다. 2차액체냉매(33)와 냉열교환기(32) 내부에 사용되는 냉매로 물 뿐 아니라 기름 등과 같이 일반적인 액체를 사용하는 것도 본 고안 범위에 포함된다. 냉수발생기(39)는 냉열을 보존하기 위하여 단열이 잘 되는 구조로 만든다. 또한 증발기(31)와 냉열교환기(32)는 열교환이 잘 일어나도록 판형 다중굴곡구조로 만든다.
도4는 본 고안에 적용될 냉수발생기에 부착된 냉기발생기의 사례도이다. 이 방법은 냉수대신 냉기를 발생시켜 공동주거시설에 보내는 것이다. 도3에서 설명한 냉수발생기(39)의 결합부(36)에 냉기발생기(45)를 추가한 것이다. 냉수발생기(39)에서 생성된 냉수는 냉열교환기(44)를 통하여 흐르고, 여기에서 공기흡입구(41)를 통하여 공기필터(42)에서 정제된 공기가 냉각공기순환팬(43)에 의해 냉열교환기(74)의 냉열을 빼앗아서 냉기가 되어 냉기덕트(46)를 통하여 공동주거시설에 제공된다. 덕트결합부(47)는 공동주거시설 내부 덕트와 연결된다.
도5는 냉수발생기에 부착된 냉기발생기의 다른 사례도이다. 도4의 경우와 유사하다. 다만 냉열교환기(32)와 2차액체냉매(33)가 없고 증발기(31)와 열교환한 냉수가 바로 냉수펌프(34)에 의해 냉기발생기(45)에 공급된다는 것이 다르다.
도6은 액체냉매 대기방출을 통한 냉기발생기 설명도이다. 냉기발생기(45) 내부에 증발기(31)를 배치하였다. 액체냉매가 냉기발생기 내부로 유입 되는 작용은 도3에서 설명한 바와 같다. 공기흡입구(41)를 통하여 공기필터(42)에서 정제된 공기가 냉각공기순환팬(43)에 의해 증발기(31)의 냉열을 빼앗아서 냉기가 되어 냉기덕트(46)를 통하여 공동주거시설에 제공된다.
도7은 액체냉매 대기방출을 통한 생산냉기 활용 중앙냉방시스템 설명도이다. 냉기발생기(45)에서 생성된 냉기는 공동주거시설의 각 냉방공간(73)에 설치된 사용냉기조절밸브(71)에 의해 냉기방출기(72)를 통하여 냉방공간(73)을 냉방한다.
이제까지는 주로 전기를 사용하여 냉동사이클 또는 빙축열 시스템을 활용하는 냉방방식을 택하였다. 또한 공동주거시설에도 개별전인 소형 냉방설비가 설치되 어 에너지사용의 비효율이 내재하였다. 본 고안에 따라 액체냉매 대기방출을 통하여 생산한 냉기로 공동주거시설 냉방을 중앙집중으로 한다면 다음과 같은 많은 효과가 있다. 냉방필요지역(도심지역)과 떨어진 냉각수가 풍부한 지역(주로 발전소 인근 지역)에서 냉매를 생산함으로써 실외기 배출열에 의한 냉방 필요지역의 열섬현상과 소음문제를 해소시킬 수 있다. 발전소 인근에서 대형 액체냉매공장을 건설하여 생산한다면 규모의 경제에 의해 냉열 생산효율이 높아진다. 심야 또는 휴일 등 발전력이 여유가 있는 시간에 전기로 액체냉매를 생산하여 저장하거나 전기가 아닌 액화LNG 냉열치환 등의 방법으로 액체냉매를 생산한다면 전력계통 전체의 피크전력을 감소시켜 발전설비이용률을 증대시킬 수 있다. 또한 경인지역을 공급하기 위한 송전선로 용량의 여유도 늘려주고 냉방부하에 의한 송배전손실도 감소시킨다. 또한 회전기기의 소요를 줄여서 냉방기기의 고장발생 원인을 사전에 차단할 수 있다.

Claims (2)

  1. 냉매저장탱크(19)와; 냉매저장탱크(19)와 연결된 관에 설치되는 팽창밸브(또는 모세관)(30)와; 팽창밸브(또는 모세관)(30)와 연결되는 증발기(31)와; 증발기(31)에 연결되는 기체냉매방출기(13)와; 냉열교환기(32)와 연결되는 냉수조절밸브(35)와; 냉열교환기(32)와 냉수조절밸브(35) 사이에 설치되는 냉수펌프(34)와; 온도센서(38)의 온도신호선에 연결되고 팽창밸브(또는 모세관)(30)와 제어선이 연결되는 온도제어장치(37)와; 2차액체냉매(33)와 증발기(31)와 냉열교환기(32)와 온도센서(38)를 내장하는 냉수발생기(39)와; 냉기발생기(45) 측면에 형성되는 공기흡입구(71)와; 공기흡입구(71)를 감싸며 설치되는 공기필터(72)와; 냉기발생기(45)에 연결되는 냉기덕트(46)와; 냉기덕트(46) 끝에 설치되는 덕트결합부(47)와; 내부에 냉열교환기(44)와 냉각 공기순환팬(43)을 내장하고 냉수발생기(39)와 결합 구성되는 것을 특징으로 하는 냉기발생기(45).
  2. 제1항에 있어서, 냉기발생기(45)에 연결된 냉기덕트(46)와 연결되는 사용냉기조절밸브(71)와; 사용냉기조절밸브(71)에 연결되는 냉기방출기(72)로 구성되는 것을 특징으로 하는 액체냉매 대기방출을 통한 생산냉기 활용 중앙냉방시스템.
KR2020050028809U 2005-10-10 2005-10-10 액체냉매 대기방출을 통한 생산냉기 활용 중앙냉방시스템 KR200405646Y1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR2020050028809U KR200405646Y1 (ko) 2005-10-10 2005-10-10 액체냉매 대기방출을 통한 생산냉기 활용 중앙냉방시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR2020050028809U KR200405646Y1 (ko) 2005-10-10 2005-10-10 액체냉매 대기방출을 통한 생산냉기 활용 중앙냉방시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR200405646Y1 true KR200405646Y1 (ko) 2006-01-10

Family

ID=41757389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR2020050028809U KR200405646Y1 (ko) 2005-10-10 2005-10-10 액체냉매 대기방출을 통한 생산냉기 활용 중앙냉방시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR200405646Y1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102125321B1 (ko) * 2018-12-24 2020-06-22 (주) 정석엔지니어링테크놀러지 액체산소를 이용한 제습 및 냉각 일체형 공기압축기
KR20200094595A (ko) * 2019-01-30 2020-08-07 송재하 산소공급 냉풍장치
KR20200094594A (ko) * 2019-01-30 2020-08-07 송재하 냉기보존 장치, 이를 포함하는 냉풍장치
KR20210054874A (ko) * 2019-11-06 2021-05-14 (주)진테크 액화 산소를 이용한 냉각 시스템

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102125321B1 (ko) * 2018-12-24 2020-06-22 (주) 정석엔지니어링테크놀러지 액체산소를 이용한 제습 및 냉각 일체형 공기압축기
KR20200094595A (ko) * 2019-01-30 2020-08-07 송재하 산소공급 냉풍장치
KR20200094594A (ko) * 2019-01-30 2020-08-07 송재하 냉기보존 장치, 이를 포함하는 냉풍장치
KR102271803B1 (ko) * 2019-01-30 2021-07-01 송재하 냉기보존 장치, 이를 포함하는 냉풍장치
KR102282294B1 (ko) * 2019-01-30 2021-07-30 송재하 산소공급 냉풍장치
KR20210054874A (ko) * 2019-11-06 2021-05-14 (주)진테크 액화 산소를 이용한 냉각 시스템
KR102301142B1 (ko) * 2019-11-06 2021-09-09 (주)진테크 액화 산소를 이용한 냉각 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101694311B (zh) 一种带自然冷却功能的液泵供液多联式空调机组
AU2003223877B2 (en) Refrigeration power plant
CN201177332Y (zh) 带热回收冰蓄冷的双冷源热泵集中式空调装置
CN201555311U (zh) 带自然冷却功能的液泵供液多联式空调机组
CN101280941A (zh) 双冷源热泵集中式空调装置
KR101060232B1 (ko) 축열식 시스템 냉난방 장치
KR200405646Y1 (ko) 액체냉매 대기방출을 통한 생산냉기 활용 중앙냉방시스템
CN105674449A (zh) 一种基于节能型太阳能空气源热泵三联供系统
CN101788209A (zh) 集成式热交换系统
US10578345B2 (en) Heat transfer and hydronic systems
US8726684B2 (en) Reversible system for recovering of heat energy by sampling and transfer of calories from one or more media into one or more other such media
CN104837323A (zh) 一种数据中心列间散热系统
CN204187911U (zh) 用于超市的冷柜和热柜能源循环利用系统
CN1137359C (zh) 一种适于大温差、可充分利用能源的溴化锂吸收式制冷机
CN201748703U (zh) 集成式热交换系统
CN202304077U (zh) 一种风冷热泵机组
CN210202332U (zh) 一种节能冷却机组
CN1167922C (zh) 液化天然气气化时冷量的利用方法
CN206670103U (zh) 一种带辅助冷源的冷却机组
WO2007043952A1 (en) Heat exchanger device
CN102305496A (zh) 一种风冷热泵机组
CN109104842B (zh) 散热循环系统
CN106839481A (zh) 一种带辅助冷源的冷却机组
CN201209953Y (zh) 热水空调两用机
CN2396326Y (zh) 热水器式两用空调器

Legal Events

Date Code Title Description
REGI Registration of establishment
LAPS Lapse due to unpaid annual fee