KR200465485Y1 - Hybrid heat pump system - Google Patents

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KR200465485Y1 KR2020100013657U KR20100013657U KR200465485Y1 KR 200465485 Y1 KR200465485 Y1 KR 200465485Y1 KR 2020100013657 U KR2020100013657 U KR 2020100013657U KR 20100013657 U KR20100013657 U KR 20100013657U KR 200465485 Y1 KR200465485 Y1 KR 200465485Y1
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Abstract

본 고안은 오수 및 폐수를 처리하는 오폐수 처리시스템의 중수조에 적용하여 오폐수의 폐열을 활용하고, 태양열 집열판을 통해 태양열을 활용하는 구조로서, 야간 및 주간, 하절기 및 동절기 등의 상황 변화에 따라 오폐수의 폐열과 태양열을 적절하게 사용할 수 있도록한 하이브리드 히트펌프 시스템에 관한 것이다. 하이브리드 히트펌프 시스템은, 태양열을 집열하는 태양열 집열판과, 냉매를 압축시키는 압축기, 냉매를 응축시키는 응축기, 냉매를 팽창시키는 팽창밸브, 냉매를 증발시키는 증발기, 냉매의 흐름을 절환시키는 사방밸브, 및 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기 및 사방밸브를 연결하는 냉매 배관을 포함하여 열을 이동시키는 히트펌프 유닛과, 태양열 집열판과 히트펌프 유닛 사이에 연결되어 태양열 집열판과 히트펌프 유닛 사이에 열을 교환하는 제1 열교환기와, 중수조 내부에 삽입되어 중수조 내부의 저장된 물의 열에너지를 히트펌프 유닛으로 전달하는 적어도 하나의 제2 열교환기와, 태양열 집열판 및 히트펌프 유닛 중 적어도 하나와 열교환을 하여 방열 또는 냉각 기능을 수행하는 열/냉각 유닛을 포함한다.The present invention is a structure that utilizes the waste heat of waste water by applying it to the heavy water tank of the waste water treatment system that treats the sewage and waste water, and utilizes solar heat through the solar heat collecting plate, and the waste water according to the change of the situation such as night and day, summer and winter The present invention relates to a hybrid heat pump system capable of properly using waste heat and solar heat. The hybrid heat pump system includes a solar heat collecting plate for collecting solar heat, a compressor for compressing the refrigerant, a condenser for condensing the refrigerant, an expansion valve for expanding the refrigerant, an evaporator for evaporating the refrigerant, a four-way valve for switching the flow of the refrigerant, and A heat pump unit that transfers heat, including a refrigerant pipe connecting a compressor, a condenser, an expansion valve, an evaporator, and a four-way valve, and is connected between the solar heat collecting plate and the heat pump unit to exchange heat between the solar heat collecting plate and the heat pump unit. A first heat exchanger, at least one second heat exchanger inserted into the water tank to transfer the thermal energy of the stored water in the water tank to the heat pump unit, and heat-exchanging or cooling by heat exchange with at least one of the solar heat collecting plate and the heat pump unit It comprises a heat / cooling unit to perform.

Description

하이브리드 히트펌프 시스템{Hybrid heat pump system}Hybrid heat pump system

본 고안은 하이브리드 히트펌프 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오수 및 폐수를 처리하는 오폐수 처리시스템의 중수조에 적용하여 오폐수의 폐열을 활용하고, 태양열 집열판을 통해 태양열을 활용하는 구조로서, 야간 및 주간, 하절기 및 동절기 등의 상황 변화에 따라 오폐수의 폐열과 태양열을 적절하게 사용할 수 있도록한 하이브리드 히트펌프 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid heat pump system, and more specifically, it is a structure that utilizes waste heat of wastewater by applying to the heavy water tank of the wastewater treatment system for treating wastewater and wastewater, and utilizes solar heat through a solar heat collecting plate. The present invention relates to a hybrid heat pump system that enables the waste heat and solar heat of wastewater to be properly used according to the change of the situation in summer, winter and winter.

산업화가 급격하게 진행되면서 에너지 소비 또한 급격하게 증가하고 있다. 특히, 기존의 화석 에너지가 점차 고갈되어 비용이 증가하고 있으며, 환경오염 등의 문제를 발생시키면서, 화석 연료를 대체할 그린에너지, 신재생 에너지의 사용이 장려되고 있는 실정이다.As industrialization progresses rapidly, energy consumption is increasing rapidly. In particular, the existing fossil energy is gradually exhausted, the cost is increasing, and the use of green energy and renewable energy to replace fossil fuels is encouraged while generating problems such as environmental pollution.

현재 주거용 또는 상업용으로 사용하고 있는 건축물의 냉난방을 위한 에너지 소비가 급격하게 증가하고 있으며, 전체적인 에너지 소비량 측면에서 가장 많은 부분을 차지하고 있다. 이에 따라 정부는 여러 가지 신재생 에너지의 사용을 장려하고 있으며, 그 중에서 태양광발전, 풍력발전 등의 직접 전기를 생산하는 방법에 대한 활용이 가장 활발한 편이다. 이와 같이 직접 전기를 생산하는 방법 이외에 지열을 활용하여 냉난방에 이용하기 위한 방안이 연구 중에 있다.Energy consumption for heating and cooling of buildings currently used for residential or commercial use is rapidly increasing, and occupies the largest part in terms of overall energy consumption. Accordingly, the government encourages the use of various renewable energies, and among them, the use of direct electricity generation methods such as photovoltaic power generation and wind power generation is the most active. In addition to the method of producing electricity directly, a method for utilizing the geothermal heat for heating and cooling is being studied.

지열을 이용하는 지열 히트펌프 시스템은 지중의 일정한 온도를 활용하기 위해서 지하 150m 이상 천공하여 넓은 부지의 면적에 배관 설비 등의 공사기 필요하여 부대 비용이 높고, 좁은 지역에서는 사용이 불가능하다는 단점이 있다. 이에 고속도로 휴게소 등에 설치된 오폐수 처리시스템의 중수조에 저장된 오폐수의 열을 이용하는 방안이 연구되고 있다. 중수조에 저장된 오폐수는 항시 5 ~ 25℃ 정도를 유지하고 있어, 동절기나 하절기에 관계없이 히트펌프의 사용에 매우 적합한 온도를 유지하고 있다. 또한, 중수조에 저장된 오폐수는 열매체 단위 면적당 많은 에너지를 보유하여 열교환에 필요한 전열면적이 작아지는 효과가 있다. 그러나, 종래에는 중수조 내의 오폐수의 열에너지를 적절하게 활용할 수 있는 구조의 열교환기가 없었다. 종래의 열교환기는 중수조 내에 설치가 불가능한 구조였으며, 중수조의 오폐수를 열교환기 내부로 순환시키는 구조를 갖고 있어 장시간 사용에 따른 열교환기의 오염 및 세척 문제가 발생하였으며, 별도의 중수조 이송용 펌프가 필요하였다. 이와 같은 이유로 오폐수의 열을 활용하는 사례가 거의 없고 화석 연료에 의존하여 냉난방을 할 수 밖에 없었다.Geothermal heat pump system using geothermal heat is required to be constructed in a large site area by drilling more than 150m underground to utilize a constant temperature of the underground, the additional cost is high, it is impossible to use in a small area. Therefore, the method of using the waste water stored in the heavy water tank of the wastewater treatment system installed in the highway rest area has been studied. The waste water stored in the heavy water tank is always maintained at 5 ~ 25 ℃, so it maintains a temperature that is very suitable for the use of the heat pump regardless of winter or summer. In addition, the waste water stored in the heavy water tank has a large energy per unit area of the heat medium has the effect of reducing the heat transfer area required for heat exchange. However, conventionally, there has been no heat exchanger having a structure capable of appropriately utilizing the thermal energy of the waste water in the heavy water tank. The conventional heat exchanger was a structure that cannot be installed in the heavy water tank, and has a structure that circulates the waste water of the heavy water tank into the heat exchanger, causing contamination and washing of the heat exchanger according to long time use, and a separate pump for transporting the heavy water tank Needed. For this reason, there have been few cases of utilizing wastewater heat and have to rely on fossil fuels for heating and cooling.

중수조 내의 오폐수의 열을 적절하게 활용하며, 태양열 등의 대체 에너지를 함께 사용하여 적은 비용으로 냉난방할 수 있는 시스템이 필요하게 되었다.There is a need for a system that can utilize the heat of wastewater in a heavy water tank properly and use it together with alternative energy such as solar heat to cool and heat it at low cost.

이에, 중수조 내의 오폐수의 열을 적절하게 활용하며, 보조 수단으로서 냉각탑과 태양열 집열판 등을 이용함으로써, 기존의 지열이나 공기 열원에 비하여 높은 COP(coefficient of performance)를 얻을 수 있는 냉난방 및 급탕 시스템이 필요하게 되었다.Therefore, by utilizing the heat of waste water in the heavy water tank properly, and using the cooling tower and solar heat collector as an auxiliary means, the cooling and heating and hot water supply system that can obtain a high COP (coefficient of performance) compared to the existing geothermal or air heat source It became necessary.

본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제는 오수 및 폐수를 처리하는 오폐수 처리시스템의 중수조에 적용하여 오폐수의 폐열을 활용하고, 태양열 집열판을 통해 태양열을 활용하는 구조로서, 야간 및 주간, 하절기 및 동절기 등의 상황 변화에 따라 오폐수의 폐열과 태양열을 적절하게 사용할 수 있도록한 하이브리드 히트펌프 시스템을 제공하고자 하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is the structure that utilizes the waste heat of wastewater by applying it to the heavy water tank of the wastewater treatment system that treats sewage and wastewater, and utilizes the solar heat through the solar heat collecting plate, and the situation such as night and day, summer and winter It is to provide a hybrid heat pump system that can properly use waste heat and solar heat of waste water according to the change.

본 고안의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 고안의 일 실시예에 따른 하이브리드 히트펌프 시스템은, 태양열을 집열하는 태양열 집열판과, 냉매를 압축시키는 압축기, 상기 냉매를 응축시키는 응축기, 상기 냉매를 팽창시키는 팽창밸브, 상기 냉매를 증발시키는 증발기, 상기 냉매의 흐름을 절환시키는 사방밸브, 및 상기 압축기, 상기 응축기, 상기 팽창밸브, 상기 증발기 및 상기 사방밸브를 연결하는 냉매 배관을 포함하여 열을 이동시키는 상기 히트펌프 유닛과, 상기 태양열 집열판과 상기 히트펌프 유닛 사이에 연결되어 상기 태양열 집열판과 상기 히트펌프 유닛 사이에 열을 교환하는 제1 열교환기와, 중수조 내부에 삽입되어 상기 중수조 내부의 저장된 물의 열에너지를 상기 히트펌프 유닛으로 전달하는 적어도 하나의 제2 열교환기와, 상기 태양열 집열판 및 상기 히트펌프 유닛 중 적어도 하나와 열교환을 하여 방열 또는 냉각 기능을 수행하는 열/냉각 유닛을 포함한다.Hybrid heat pump system according to an embodiment of the present invention for achieving the technical problem, a solar heat collecting plate for collecting solar heat, a compressor for compressing the refrigerant, a condenser to condense the refrigerant, expansion valve for expanding the refrigerant And a heat pump configured to transfer heat, including an evaporator for evaporating the refrigerant, a four-way valve for switching the flow of the refrigerant, and a refrigerant pipe connecting the compressor, the condenser, the expansion valve, the evaporator, and the four-way valve. A first heat exchanger connected between the unit, the solar heat collecting plate and the heat pump unit to exchange heat between the solar heat collecting plate and the heat pump unit, and inserted into a water tank to receive thermal energy of stored water inside the water tank. At least one second heat exchanger for transferring to a heat pump unit, and the solar collector Plate and a heat / cooling unit by heat exchange with at least one of the heat pump unit performs a heat dissipation or cooling.

본 고안에 따른 하이브리드 히트펌프 시스템은 종래의 공기열을 이용하는 히트펌프 시스템이나, 지열을 이용하는 히트펌프 시스템에 비하여 20 ~ 50% 이상의 높은 열효율을 나타낼 수 있으며, 지중을 깊게 천공할 필요가 없으며, 별도의 열교환기용 순환펌프를 설치하는 등의 추가 공사가 필요없어 설치가 매우 간단하고 경제적이다.Hybrid heat pump system according to the present invention can exhibit a high thermal efficiency of 20 ~ 50% or more compared to a heat pump system using a conventional air heat, or a heat pump system using geothermal heat, there is no need to drill a deep underground It is very simple and economical to install because there is no need for additional work such as installing circulation pump for heat exchanger.

또한, 태양열 집열판이나 냉각탑과 연동함으로써, 열효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 중수조의 열원을 사용하여 외부 날씨의 변동에 따른 영향을 최소화하면서 냉난방이나 급탕이 가능한 구조이다.In addition, by interlocking with a solar heat collecting plate or a cooling tower, not only can the thermal efficiency be increased, but also the heating and heating or hot water supply can be performed while minimizing the influence of fluctuation of the external weather by using the heat source of the heavy water tank.

본 고안에 다른 하이브리드 히트펌프 시스템은 기존에 이미 설치된 시스템에서 간단한 구조 변경으로 적용이 가능하며, 모듈형 구조인 열교환기의 가동을 조절함으로써, 부하의 정도에 따라 가동되는 열교환기의 수를 적절히 조절하여 운전시 작동유체의 사용 온도 조건을 일정하게 유지할 수 있어 시스템이 매우 안정적이다.The hybrid heat pump system according to the present invention can be applied by a simple structural change in the existing system, and by controlling the operation of the heat exchanger which is a modular structure, the number of heat exchangers operated according to the degree of load is properly adjusted. The system is very stable because the operating temperature of the working fluid can be kept constant during operation.

또한, 호수, 저수조, 수축열 장치 등 다량의 물을 저장하고 있는 곳에서는 어느 곳이나 쉽게 적용할 수 있고, 기존 시스템과 연동하여 사용할 수 있다는 장점이 있다.In addition, the lake, reservoir, shrinkage heat devices, such as storage of a large amount of water can be easily applied anywhere, there is an advantage that can be used in conjunction with the existing system.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 하이브리드 히트펌프 시스템의 전체 구성도이다.
도 2는 도 1의 하이브리드 히트펌프 시스템의 작동 과정을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 3은 도 1의 하이브리드 히트펌프 시스템에 포함된 열교환기의 사시도이다.
도 4는 복수의 열교환기가 서로 인접하여 결합된 모습을 도시한 사시도이다.
도 5는 도 3의 열교환기가 인접한 열교환기와 다각형의 변을 이루면서 결합된 모습을 도시한 부분 확대 사시도이다.
1 is an overall configuration diagram of a hybrid heat pump system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an operation process of the hybrid heat pump system of FIG. 1.
3 is a perspective view of a heat exchanger included in the hybrid heat pump system of FIG. 1.
4 is a perspective view illustrating a plurality of heat exchangers coupled adjacent to each other.
5 is a partially enlarged perspective view illustrating the heat exchanger of FIG. 3 coupled to an adjacent heat exchanger while forming a polygonal side.

본 고안의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 고안은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 고안의 개시가 완전하도록 하고, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 고안의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 고안은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the present invention is not limited to the embodiments disclosed herein but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein, To the person having the invention, and this invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 고안의 일 실시예에 따른 하이브리드 히트펌프 시스템(1)에 관하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 하이브리드 히트펌프 시스템의 전체 구성도이고, 도 2는 도 1의 하이브리드 히트펌프 시스템의 작동 과정을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.Hereinafter, a hybrid heat pump system 1 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. 1 is an overall configuration diagram of a hybrid heat pump system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a schematic configuration for explaining the operation of the hybrid heat pump system of FIG.

본 고안의 일 실시예에 따른 하이브리드 히트펌프 시스템(1)은 태양열 및 중수조의 오폐수 열을 이용하여 냉난방 및 급탕을 할 수 있는 장치로서, 도 1에 도시된 장치는 히트펌프(heat pump)의 냉동 사이클을 기준으로 기술한 것이다. 따라서, 하이브리드 히트펌프 시스템(1)이 난방 장치로 이용될 경우, 도 1에 도시된 응축기(102)와 증발기(103)는 서로 반대 역할을 하도록 동작할 수 있다. 즉, 본 명세서 상에서 도 1을 참조하여 냉동 사이클을 기준으로 설명하더라도 동일한 장치로 난방 장치로 사용될 수 있음은 당연하다.Hybrid heat pump system 1 according to an embodiment of the present invention is a device capable of cooling and heating and hot water using the solar heat and waste water heat of the heavy water tank, the apparatus shown in Figure 1 is a refrigeration of the heat pump (heat pump) It is described based on the cycle. Thus, when the hybrid heat pump system 1 is used as a heating device, the condenser 102 and the evaporator 103 shown in FIG. 1 may operate to play opposite roles. That is, even if described with reference to the refrigeration cycle with reference to FIG. 1 in this specification can be used as a heating device in the same apparatus is natural.

하이브리드 히트펌프 시스템(1)은 히트펌프 유닛(300), 태양열 집열판(110) 제1 열교환기(200), 제2 열교환기(400), 열/냉각 유닛(600) 및 냉각탑(500)을 포함한다. 히트펌프 유닛(300)은 열원으로부터 열을 이동하여 냉방 또는 난방을 할 수 있는 장치를 말하는 것으로서, 압축기(310), 응축기(320), 팽창밸브(330), 증발기(340), 4방 밸브(370) 및 이들을 연결하는 냉매 배관(390)을 포함한다. 각 구성을 구체적으로 설명하면, 압축기(310)는 증발기(340)로부터 흡입된 저온, 저압의 기체 냉매를 흡입하고 압축하여 고온, 고압으로 압축하여 응축기(320)로 보내는 역할을 한다. 히트펌프 유닛(300)에 사용되는 냉매는 친환경 대체냉매인 R-410a, R-407c, CO2 냉매를 사용할 수 있다. 압축기(310)에서 고온, 고압의 기체로 압축된 냉매는 냉매 배관(390)을 통하여 응축기(320)로 전달된다. 응축기(320)는 압축기(310)에서 토출된 고온, 고압의 냉매 가스를 응축하여 액화하는 장치이다. 이러한 응축기(320)는 증발기(340)와 같이 일종의 판형 열교환기로서, 히트펌프 유닛(300)이 냉동 사이클에 따라 동작하거나, 난방 사이클에 의해 동작함에 따라 그 역할이 서로 바뀌게 된다. 예를 들어, 히트펌프 유닛(300)이 냉동 사이클로 동작할 경우, 응축기(320)는 응축기로서 동작하게 되나, 히트펌프 유닛(300)이 난방 사이클로 동작할 경우, 응축기(320)는 증발기로서 동작하게 된다. 응축기(320)를 통하여 고온, 고압의 액체로 액화된 냉매는 팽창밸브(330)로 전달된다.The hybrid heat pump system 1 includes a heat pump unit 300, a solar heat collecting plate 110, a first heat exchanger 200, a second heat exchanger 400, a heat / cooling unit 600, and a cooling tower 500. do. The heat pump unit 300 refers to a device capable of cooling or heating by moving heat from a heat source, and includes a compressor 310, a condenser 320, an expansion valve 330, an evaporator 340, and a four-way valve ( 370 and a refrigerant pipe 390 connecting them. Specifically, the compressor 310 serves to suck and compress the low-temperature, low-pressure gas refrigerant sucked from the evaporator 340 to compress the high-temperature, high-pressure gas and send it to the condenser 320. The refrigerant used in the heat pump unit 300 may use R-410a, R-407c, and CO 2 refrigerant, which are environmentally friendly alternative refrigerants. The refrigerant compressed by the high temperature and high pressure gas in the compressor 310 is transferred to the condenser 320 through the refrigerant pipe 390. The condenser 320 is a device for condensing and liquefying the high temperature and high pressure refrigerant gas discharged from the compressor 310. The condenser 320 is a kind of plate heat exchanger like the evaporator 340, and the role of the heat pump unit 300 operates according to the refrigerating cycle or the heating cycle. For example, when the heat pump unit 300 operates in a refrigeration cycle, the condenser 320 operates as a condenser, but when the heat pump unit 300 operates in a heating cycle, the condenser 320 operates as an evaporator. do. The refrigerant liquefied into a liquid of high temperature and high pressure through the condenser 320 is delivered to the expansion valve 330.

팽창밸브(330)는 고온, 고압의 액체 냉매를 증발기(340)에서 쉽게 증발할 수 있도록 압력과 온도를 낮춰주고, 부하 변동에 따라 적당한 양의 냉매를 증발기(340)에 공급하는 일을 하며, 냉난방 절환시에 별도의 부품이 필요없는 양방향 팽창밸브 구조의 고정형 온도식 팽창 밸브를 사용할 수 있다. 외부 균압관과 감온통은 증발기(340)의 배출단인 압축기(310)의 흡입측 배관에 설치되어 냉방 및 난방 운전시 운전 안정성을 확보할 수 있도록 한다.The expansion valve 330 lowers the pressure and temperature to easily evaporate the high-temperature, high-pressure liquid refrigerant in the evaporator 340, and supplies the appropriate amount of refrigerant to the evaporator 340 according to the load change, and heating and cooling It is possible to use a fixed temperature expansion valve with a bidirectional expansion valve structure that does not require any parts for switching. The external equalization tube and the thermostat are installed on the suction side pipe of the compressor 310, which is the discharge end of the evaporator 340, to ensure operational stability during cooling and heating operation.

응축기(320)와 팽창밸브(330) 사이에는 필터드라이어(filter dryer: 360)가 설치된다. 필터드라이어(360)는 냉매배관(390)에 포함된 수분과 이물질을 제거하여, 히트펌프 유닛(300)의 COP가 저하되는 것을 방지하고 기관 안정성을 확보한다.A filter dryer 360 is installed between the condenser 320 and the expansion valve 330. The filter dryer 360 removes moisture and foreign substances contained in the refrigerant pipe 390 to prevent the COP of the heat pump unit 300 from being lowered and ensure engine stability.

한편, 증발기(340)는 팽창밸브(330)에서 온도와 압력이 떨어진 저온, 저압의 액체 냉매가 증발 잠열을 흡수하면서 증발되는 열교환기이며, 실내기(610)는 증발기(340)를 통하여 저온의 열매체를 공급받아 찬공기를 배출하게 된다. 전술한 바와 같이, 증발기(340)는 판형 열교환기일 수 있으며, 난방 사이클에 의해 동작할 때에는 응축기로 동작할 수 있다. 즉, 증발기(340)와 응축기(320)는 냉반방 절환시에 서로 역할이 바뀔 수 있다.On the other hand, the evaporator 340 is a heat exchanger in which the low-temperature, low-pressure liquid refrigerant from the expansion valve 330 is evaporated while absorbing the latent heat of evaporation, the indoor unit 610 is a low-temperature heat medium through the evaporator 340 Cold air is discharged. As described above, the evaporator 340 may be a plate heat exchanger, and may operate as a condenser when operated by a heating cycle. That is, the evaporator 340 and the condenser 320 may change roles in the cold half switching.

증발기(340)와 압축기(310) 사이에는 기액분리기(350)가 설치될 수 있다. 기액분리기(350)는 압축기(310)로 흡입되는 냉매 가스 중에 포함된 액체 냉매를 분리시켜 압축기(310)를 보호하는 역할을 한다.A gas-liquid separator 350 may be installed between the evaporator 340 and the compressor 310. The gas-liquid separator 350 serves to protect the compressor 310 by separating the liquid refrigerant contained in the refrigerant gas sucked into the compressor 310.

압축기(310)의 배출 배관에는 3방 밸브(380)가 설치되어 제1 열교환기(200) 또는 4방밸브(370)로 냉매의 이동 방향을 제어한다. 이와 같은 3방밸브(380) 및 4방밸브(370)는 전자식 솔레노이드 밸브로서, 제어부(700)에 의해 제어된다. 예를 들어, 급탕 유닛(120) 내부의 수온이 규정온도 이하일 경우 밸브의 냉매 흐름이 급탕 유닛(120)에 열교환시키는 구조로 동작하고, 규정온도 이상일 경우에 냉매를 바이패스시켜 급탕 유닛(120)과 열교환이 이루어지지 않도록 한다. The three-way valve 380 is installed in the discharge pipe of the compressor 310 to control the movement direction of the refrigerant by the first heat exchanger 200 or the four-way valve 370. The three-way valve 380 and the four-way valve 370 are electronic solenoid valves, and are controlled by the controller 700. For example, when the water temperature inside the hot water supply unit 120 is below a prescribed temperature, the refrigerant flow of the valve operates in a heat exchange unit to the hot water supply unit 120, and when the water temperature is higher than the prescribed temperature, the refrigerant is bypassed to the hot water supply unit 120. Do not heat exchange with.

또한, 제어부(700)는 외부의 신호에 따라 히트펌프 유닛(300)의 전반적인 동작과 상태를 제어한다. 예를 들어, 압축기(310)의 상태나, 압축기(310)의 흡입 및 배출 배관의 압력을 조절하고, 과전류를 차단하는 등의 전반적인 제어 동작을 수행한다. 이러한, 히트펌프 유닛(300)은 제1 열교환기(200)를 통하여 태양열 집열판(110)과 급탕 유닛(120)이 연결되어 있으며, 제2 열교환기(400)에 의하여 중수조(R)의 오폐수열을 공급받는다.In addition, the controller 700 controls the overall operation and state of the heat pump unit 300 according to an external signal. For example, the overall control operation such as adjusting the state of the compressor 310 or the pressure of the suction and discharge pipes of the compressor 310 and blocking the overcurrent is performed. The heat pump unit 300 is connected to the solar heat collecting plate 110 and the hot water supply unit 120 through the first heat exchanger 200, and the waste water of the heavy water tank R by the second heat exchanger 400. Get heat.

태양열 집열판(110)은 태양열을 집열하여 열에너지를 발생시키고, 급탕 유닛(120)으로 열에너지를 전달하여 온수를 생산한다. 이러한 태양열 집열판(110)은 주간에만 사용이 가능하고 날씨에 영향을 받는 단점을 보완하기 위해 제1 열교환기(200)를 통하여 히트펌프 유닛(300)에 연결된다. 즉, 태양열 집열판(110)과 급탕 유닛(120)을 순환하는 열매체가 제1 열교환기(200)를 통과하도록 하여, 태양열 집열판(110)에 의해서 설정 온도 이상의 온수가 생산되지 않는 경우에 히트펌프 유닛(300)으로부터 열을 공급 받아 온수를 생산하게 된다. 제1 열교환기(200)를 3방 밸브(380)에 의해 압축기(310)의 배출 배관에 연결함으로써, 히트펌프 유닛(300)이 냉동사이클 또는 난방사이클로 동작하는 것에 관계없이 항상 온수를 공급할 수 있도록 한다.The solar heat collecting plate 110 collects solar heat to generate heat energy, and transfers heat energy to the hot water supply unit 120 to produce hot water. The solar heat collecting plate 110 may be used only during the day and is connected to the heat pump unit 300 through the first heat exchanger 200 in order to compensate for the disadvantage of being affected by the weather. That is, the heat pump unit when the heat medium circulating the solar heat collecting plate 110 and the hot water supply unit 120 passes through the first heat exchanger 200 so that hot water above a predetermined temperature is not produced by the solar heat collecting plate 110. The heat is supplied from the 300 to produce hot water. By connecting the first heat exchanger 200 to the discharge pipe of the compressor 310 by the three-way valve 380, the heat pump unit 300 can always supply hot water regardless of whether the heat pump unit 300 operates in a refrigeration cycle or a heating cycle. do.

한편, 히트펌프 유닛(300)의 응축기(320)는 냉각탑(500) 및 제2 열교환기(400)와 연결되어 있다. 냉각탑(500)과 제2 열교환기(400)는 응축기(320)로 순환하는 냉각수의 온도를 낮추기 위한 것이며, 제2 열교환기(400)는 중수조(R) 내부에 삽입되어 중수조(R) 내부에 저장된 오폐수의 열을 응축기(320)로 전달하기 위해 사용될 수 있다. 중수조(R)의 냉각 용량보다 히트펌프 유닛(300)의 냉각용량이 큰 경우, 냉각탑(500)은 제2 열교환기(400)와 함께 설치될 수 있다. 제2 열교환기(400)는 모듈 형태로 형성되어 복수 개가 서로 결합되어 중수조(R) 내부에 삽입될 수 있으며, 냉각수의 응축 온도에 따라 각 제2 열교환기(400)의 냉각수 순환 여부를 제어하는 제어 밸브(420)가 각각 설치되어 있다. 즉, 각 제2 열교환기(400)의 모듈 별로 공급되는 냉각수의 이동을 차단함으로써, 냉각수의 응축온도가 지나치게 낮아지는 것을 방지할 수 있어 전체 시스템의 안정성을 유지할 수 있다. 제2 열교환기(400)의 구조에 대해서는 구체적으로 후술한다.Meanwhile, the condenser 320 of the heat pump unit 300 is connected to the cooling tower 500 and the second heat exchanger 400. The cooling tower 500 and the second heat exchanger 400 are for lowering the temperature of the cooling water circulated to the condenser 320, and the second heat exchanger 400 is inserted into the heavy water tank R to receive the heavy water tank R. It may be used to transfer the heat of the waste water stored therein to the condenser 320. When the cooling capacity of the heat pump unit 300 is greater than that of the heavy water tank R, the cooling tower 500 may be installed together with the second heat exchanger 400. The second heat exchanger 400 is formed in a module form and a plurality of the heat exchangers 400 may be coupled to each other and inserted into the heavy water tank R. The second heat exchanger 400 controls the circulation of the coolant in each of the second heat exchangers 400 according to the condensation temperature of the coolant. Control valves 420 are provided respectively. That is, by blocking the movement of the cooling water supplied for each module of the second heat exchanger 400, the condensation temperature of the cooling water can be prevented from being lowered too much, thereby maintaining the stability of the entire system. The structure of the second heat exchanger 400 will be described later in detail.

도 2를 참조하여 본 고안의 일 실시예에 따른 하이브리드 히트펌프 시스템(1)의 작동 과정을 상세히 설명한다.With reference to Figure 2 will be described in detail the operation of the hybrid heat pump system 1 according to an embodiment of the present invention.

하이브리드 히트펌프 시스템(1)은 전술한 바와 같이 태양열 집열판(110), 제1 열교환기(200), 히트펌프 유닛(300), 제2 열교환기(400a, 400b, 400c) 및 열/냉각 유닛(600)으로 구성된다. 여기서, 열/냉각 유닛(600)이란, 태양열 집열판(110) 또는 히트펌프 유닛(300)으로부터 열에너지를 공급받거나 증발 잠열을 흡수하여 냉방 또는 난방을 할 수 있는 기기를 말하는 것으로서, 태양열 집열판(110)과 연결된 급탕 유닛(120)이나 히트펌프 유닛(300)에 연결된 실내기(610)를 포함하는 개념이다. 즉, 히트펌프 유닛(300)에 연결된 실내기(610)는 히트펌프 유닛(300)의 작동상태에 따라 난방기 또는 냉방기 역할을 수행할 수 있으므로 급탕 유닛(120)과 실내기(610)를 통칭하여 열/냉각 유닛(600)이라 칭한다.As described above, the hybrid heat pump system 1 includes the solar heat collecting plate 110, the first heat exchanger 200, the heat pump unit 300, the second heat exchanger 400a, 400b, and 400c and the heat / cooling unit ( 600). Here, the heat / cooling unit 600 refers to a device capable of cooling or heating by receiving heat energy from the solar heat collecting plate 110 or the heat pump unit 300 or absorbing latent heat of evaporation. The indoor unit 610 is connected to the hot water supply unit 120 or the heat pump unit 300 connected to the concept. That is, since the indoor unit 610 connected to the heat pump unit 300 may serve as a heater or a cooler according to the operating state of the heat pump unit 300, the hot water supply unit 120 and the indoor unit 610 may be collectively referred to as heat / cooler. The cooling unit 600 is called.

하이브리드 히트펌프 시스템(1)은 하절기 주간의 경우, 태양열 집열판(110)에 의해 집열되는 태양열에 의해 급탕 유닛(120)에 충분한 양의 온수가 생성될 수 있다. 이 경우, 급탕 유닛(120)은 태양열 집열판(110)에서 얻은 열에너지로 충분한 양의 온수를 생성할 수 있으며, 급탕 유닛(120)과 제1 열교환기(200)의 온도를 각각 측정하는 온도센서(121, 122)가 측정값은 제어부(700)로 전송하며, 제어부(700)는 히트펌프 유닛(300)을 실내의 냉방을 위해 냉동 사이클로 동작시킬 수 있다. 이때, 제1 열교환기(200)에는 히트펌프 유닛(300)과 급탕 유닛(120) 사이에 3방 밸브(380)가 제1 열교환기(200)와 히트펌프 유닛(300) 사이의 냉매 교환을 제한하여 열교환이 이루어지지 않도록 한다.In the hybrid heat pump system 1, in a summer day, a sufficient amount of hot water may be generated in the hot water supply unit 120 by solar heat collected by the solar heat collecting plate 110. In this case, the hot water supply unit 120 may generate a sufficient amount of hot water by the heat energy obtained from the solar heat collecting plate 110, and a temperature sensor for measuring the temperature of the hot water supply unit 120 and the first heat exchanger 200, respectively. 121 and 122 transmit the measured value to the control unit 700, and the control unit 700 may operate the heat pump unit 300 in a refrigeration cycle for cooling the room. At this time, the three-way valve 380 between the heat pump unit 300 and the hot water supply unit 120 exchanges refrigerant between the first heat exchanger 200 and the heat pump unit 300 in the first heat exchanger 200. To prevent heat exchange.

그러나, 하절기의 야간이나 동절기와 같이 태양열이 충분히 집열되지 않는 경우, 제1 열교환기(200)에 의해 연결된 히트펌프 유닛(300)으로부터 필요한 양의 열에너지를 공급 받을 수 있다. 이때, 히트펌프 유닛(300)은 냉동 사이클 또는 난방 사이클 중 어느 하나로 동작할 수 있다. 난방 사이클로 동작하는 경우, 제2 열교환기(400a, 400b, 400c)를 통하여 중수조(R) 내부에 저장된 오폐수로부터 열에너지를 흡수하여 급탕 유닛(120)으로 전달하게 된다.However, when the solar heat is not sufficiently collected, such as at night or in the summer, it is possible to receive the required amount of thermal energy from the heat pump unit 300 connected by the first heat exchanger 200. In this case, the heat pump unit 300 may operate in any one of a refrigeration cycle or a heating cycle. When operating in a heating cycle, heat energy is absorbed from the waste water stored in the heavy water tank R through the second heat exchangers 400a, 400b, and 400c and transferred to the hot water supply unit 120.

한편, 제2 열교환기(400a, 400b, 400c)는 냉각수 배관(410)에 병렬로 연결되며, 각 제2 열교환기(400)의 열교환 튜브(440)의 연장 배관에는 각각 제어 밸브(420a, 420b, 420c)가 연결되어 있다. 제어 밸브(420a, 420b, 420c)는 각 제2 열교환기(400)를 독립적으로 제어할 수 있는 밸브로서, 냉각수의 응축온도의 변화에 따라 각 제2 열교환기(400)를 선택적으로 동작시킬 수 있다. 예를 들어, 응축온도가 낮아질 경우, 제2 열교환기(400) 중 일부의 동작을 제한하여 응축온도가 지나치게 낮아지는 것을 방지할 수 있다.On the other hand, the second heat exchanger (400a, 400b, 400c) is connected in parallel to the cooling water pipe 410, the control valves (420a, 420b) in the extension pipe of the heat exchange tube 440 of each second heat exchanger 400, respectively , 420c is connected. The control valves 420a, 420b, and 420c are valves that can independently control each of the second heat exchangers 400. The control valves 420a, 420b, and 420c may selectively operate the second heat exchangers 400 according to a change in the condensation temperature of the cooling water. have. For example, when the condensation temperature is lowered, it is possible to limit the operation of some of the second heat exchanger 400 to prevent the condensation temperature from being lowered too much.

또한, 히트펌프 유닛(300)의 냉각 용량이 중수조(R)의 용량을 초과하는 경우, 냉각수 배관(410)에 냉각탑(500)을 연결하여 제2 열교환기(400)와 냉각탑(500)을 동시에 동작시킬 수 있다. 이때, 냉각수 배관(410)에는 냉각탑(500)과 제2 열교환기(400)로 흐르는 냉각수의 방향을 제어하는 3방 밸브(430)가 설치될 수 있다.In addition, when the cooling capacity of the heat pump unit 300 exceeds the capacity of the heavy water tank R, the cooling tower 500 is connected to the cooling water pipe 410 to connect the second heat exchanger 400 and the cooling tower 500. Can be operated at the same time. At this time, the three-way valve 430 for controlling the direction of the cooling water flowing to the cooling tower 500 and the second heat exchanger 400 may be installed in the cooling water pipe 410.

이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 제2 열교환기에 관하여 상세히 설명한다. 도 3은 도 1의 하이브리드 히트펌프 시스템에 포함된 열교환기의 사시도이고,도 4는 복수의 열교환기가 서로 인접하여 결합된 모습을 도시한 사시도이고, 도 5는 도 3의 열교환기가 인접한 열교환기와 다각형의 변을 이루면서 결합된 모습을 도시한 부분 확대 사시도이다.Hereinafter, the second heat exchanger will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 5. 3 is a perspective view of a heat exchanger included in the hybrid heat pump system of FIG. 1, FIG. 4 is a perspective view illustrating a plurality of heat exchangers adjacently coupled to each other, and FIG. 5 is a polygon with a heat exchanger adjacent to the heat exchanger of FIG. 3. Partial enlarged perspective view showing the combined state while forming the sides.

본 고안의 일 실시예에 따른 하이브리드 히트펌프 시스템(1)에 포함된 제2 열교환기(400)는 모듈 단위로 형성되어 적어도 하나가 사용될 수 있다. 제2 열교환기(400)는 복수로 사용될 경우, 가로 방향 또는 세로 방향으로 나란히 결합되어 사용될 수 있다.The second heat exchanger 400 included in the hybrid heat pump system 1 according to the exemplary embodiment of the present invention may be formed in a module unit, and at least one may be used. When the second heat exchanger 400 is used in plural, the second heat exchanger 400 may be used by being coupled side by side in the horizontal direction or the vertical direction.

제2 열교환기(400)의 구성에 대해 구체적으로 설명하면, 제2 열교환기(400)는 골격을 이루는 프레임(401), 프레임(401) 내부에 수용되며 내부에 열매체(냉각수)가 이동하는 열교환 튜브(440)를 포함한다. The configuration of the second heat exchanger 400 will be described in detail. The second heat exchanger 400 is a frame 401 forming a frame, a heat exchanger accommodated in the frame 401, and a heat medium (cooling water) moves therein. Tube 440.

열교환 튜브(440)는 내부에 열매체가 이동하면서 중수조(R) 내부의 오폐수와 열교환이 이루어지도록 열전달이 우수한 재질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 고밀도 폴리에틸렌, 동관, 비닐클로라이드, 서모엑셀튜브 등으로 형성될 수 있다. 이러한 열교환 튜브(440)는 프레임(401) 내부에 2열로 수용될 수 있다. 즉, 열교환 튜브(440)는 프레임(401)의 상부에서 하부 방향으로 서펜타인 형상으로 형성된 제1 튜브(441)와 하부에서 상부 방향으로 서펜타인 형상으로 형성된 제2 튜브(442)를 포함한다. 제1 튜브(441)와 제2 튜브(442)는 실질적으로 하나의 튜브로서, 프레임(401)의 일측 상단에서 시작하여 하단 방향으로 서펜타인 구조로 형성된 후 다시 상단을 향하여 서펜타인 구조로 형성된 것을 말한다. 이와 같이 열교환 튜브(440)가 서펜타인 구조이며, 제1 튜브(441)와 제2 튜브(442)로 이중 구조로 형성된 이유는 열전달율을 높이고 내부의 열매체의 순환이 용이하도록 하기 위한 것이다.The heat exchange tube 440 may be formed of a material having excellent heat transfer so that heat exchange with the waste water in the heavy water tank R is performed while the heat medium moves therein. For example, it may be formed of high density polyethylene, copper tube, vinyl chloride, thermo-excel tube and the like. The heat exchange tube 440 may be accommodated in two rows inside the frame 401. That is, the heat exchange tube 440 includes a first tube 441 formed in the serpentine shape from the top to the bottom of the frame 401 and a second tube 442 formed in the serpentine shape from the bottom to the top direction. do. The first tube 441 and the second tube 442 are substantially one tube, starting from the upper end of one side of the frame 401 and formed in the serpentine structure in the lower direction, and then toward the upper end in the serpentine structure. Refers to what is formed. Thus, the heat exchange tube 440 has a serpentine structure, and the reason why the first tube 441 and the second tube 442 are formed in a double structure is to increase the heat transfer rate and facilitate circulation of the heat medium therein.

프레임(401)의 내부에는 제1 튜브(441)와 제2 튜브(442)를 고정하는 고정부재가 설치되어 있다.Inside the frame 401, a fixing member for fixing the first tube 441 and the second tube 442 is provided.

한편, 열교환 튜브(440)의 양단인 제1 튜브(441)와 제2 튜브(442)는 각각 프레임(401) 밖으로 연장되어 있으며, 제1 튜브(441)와 제2 튜브(442) 중 적어도 하나의 연장 배관에는 열교환 튜브(440) 내부의 열매체(냉각수)의 흐름을 제어하는 제어 밸브(420)가 설치되어 있다. 이러한 열교환 튜브(440)는 히트펌프 유닛(300)의 냉각 용량을 높이기 위하여 인접한 제2 열교환기의 열교환 튜브와 병렬로 연결되어 있다. Meanwhile, the first tube 441 and the second tube 442, which are both ends of the heat exchange tube 440, respectively extend out of the frame 401, and at least one of the first tube 441 and the second tube 442. Is provided with a control valve 420 for controlling the flow of the heat medium (cooling water) inside the heat exchange tube 440. The heat exchange tube 440 is connected in parallel with the heat exchange tube of the adjacent second heat exchanger in order to increase the cooling capacity of the heat pump unit 300.

도 4를 참조하면, 프레임(401)이 직사각형으로 형성된 제2 열교환기(400a, 400b, 400c, 400d)는 가로 방향 또는 세로 방향으로 복수개가 서로 연결될 수 있다. 즉, 제2 열교환기(400a, 400b, 400c, 400d)가 수용되는 중수조(R)의 용량이나 형상에 따라 제2 열교환기(400a, 400b, 400c, 400d)는 가로 방향 또는 세로 방향으로 결합이 가능하다.Referring to FIG. 4, a plurality of second heat exchangers 400a, 400b, 400c, and 400d having a rectangular frame 401 may be connected to each other in a horizontal direction or a vertical direction. That is, the second heat exchangers 400a, 400b, 400c, and 400d are coupled in the horizontal direction or the vertical direction according to the capacity or shape of the water tank R in which the second heat exchangers 400a, 400b, 400c, and 400d are accommodated. This is possible.

다시 도 3을 참조하면, 프레임(401)의 상단에는 제2 열교환기(400)의 운반이 용이하도록 운반 고리(460)가 형성되어 있다. 운반 고리(460)는 적어도 2개가 형성되며, 바람직하게는 4 개가 형성될 수 있다.Referring to FIG. 3 again, a carrying ring 460 is formed at an upper end of the frame 401 to facilitate the carrying of the second heat exchanger 400. At least two conveying rings 460 may be formed, and preferably four may be formed.

제2 열교환기(400)의 프레임(401)의 측부에는 연결홀(445)이 형성되어 있으며, 제2 열교환기(400)는 복수 개가 서로 인접하여 연결홀(445)을 통하여 볼트결합 된다. 즉, 제2 열교환기(400)는 인접한 제2 열교환기(400)와 연결홀(445)이 일치하도록 배치되고, 볼트에 의해 서로 결합된다.A connection hole 445 is formed at a side of the frame 401 of the second heat exchanger 400, and a plurality of second heat exchangers 400 are adjacent to each other and bolted to each other through the connection hole 445. That is, the second heat exchanger 400 is disposed so that the adjacent second heat exchanger 400 and the connection hole 445 coincide with each other, and are coupled to each other by bolts.

도 5를 참조하면, 제2 열교환기(400)는 다각형의 변을 형성하도록 환형으로 배열될 수 있다. 구체적으로, 제2 열교환기(400)와 인접한 제2 열교환기(400) 사이에 연결부재(450)가 개재되어, 복수의 제2 열교환기(400)가 서로 굴절되도록 연결될 수 있다. 복수의 제2 열교환기(400)가 서로 굴절되도록 연결될 수 있다함은 직사각형 형상의 제2 열교환기(400)가 서로 평행하지 않는 각도로 연결되기 위하여 삼각형 또는 사다리꼴 형상의 연결부재(450)를 매개로 연결되는 것을 의미한다. 이와 같이, 제2 열교환기(400)가 다각형의 변을 이루도록 환형으로 배치되면, 원형의 중수조(R) 내에 효율적인 공간 배치가 가능해 진다.Referring to FIG. 5, the second heat exchanger 400 may be arranged in an annular shape to form a polygonal side. In detail, the connection member 450 may be interposed between the second heat exchanger 400 and the adjacent second heat exchanger 400 to connect the plurality of second heat exchangers 400 to each other. The plurality of second heat exchangers 400 may be connected to be refracted to each other, so that the second heat exchangers 400 having a rectangular shape may be connected to each other by a connection member 450 having a triangular or trapezoidal shape so as to be connected at an angle not parallel to each other. Means to be connected. As such, when the second heat exchanger 400 is arranged in an annular shape to form a polygonal side, an efficient space arrangement is possible in the circular water tank R. FIG.

한편, 제2 열교환기(400)의 배열 방식은 반드시 다각형의 변을 이루도록 환형에 한정될 것은 아니고, 연결부재(450)를 적절히 활용하여 중수조(R)의 형상에 맞도록 다양하게 변형될 수 있을 것이다.On the other hand, the arrangement of the second heat exchanger 400 is not necessarily limited to the annular shape to form a polygonal side, it can be variously modified to suit the shape of the heavy water tank (R) by using the connection member 450 appropriately. There will be.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예들을 설명하였지만, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 고안이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.While the embodiments of the present invention have been described herein with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art will appreciate that the present invention can be practiced in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof You will understand. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

1: 하이브리드 히트펌프 시스템 110: 태양열 집열판
120: 급탕 유닛 200: 제1 열교환기
300: 히트펌프 유닛 310: 압축기
320: 응축기 330: 팽창밸브
340: 증발기 350: 기액 분리기
360: 필터드라이어 370: 4방 밸브
380: 3방 밸브 390: 냉매 배관
400: 제2 열교환기 410: 냉각수 배관
420: 제어 밸브 430: 3방 밸브
500: 냉각탑 600: 열/냉각 유닛
610: 실내기 700: 제어부
1: Hybrid heat pump system 110: solar heat collector
120: hot water supply unit 200: first heat exchanger
300: heat pump unit 310: compressor
320: condenser 330: expansion valve
340: evaporator 350: gas-liquid separator
360: filter drier 370: 4-way valve
380: 3-way valve 390: refrigerant piping
400: second heat exchanger 410: cooling water piping
420: control valve 430: three-way valve
500: cooling tower 600: heat / cooling unit
610: indoor unit 700: control unit

Claims (9)

태양열을 집열하는 태양열 집열판;
냉매를 압축시키는 압축기, 상기 냉매를 응축시키는 응축기, 상기 냉매를 팽창시키는 팽창밸브, 상기 냉매를 증발시키는 증발기, 상기 냉매의 흐름을 절환시키는 사방밸브, 및 상기 압축기, 상기 응축기, 상기 팽창밸브, 상기 증발기 및 상기 사방밸브를 연결하는 냉매 배관을 포함하여 열을 이동시키는 히트펌프 유닛;
상기 태양열 집열판과 상기 히트펌프 유닛 사이에 연결되어 상기 태양열 집열판과 상기 히트펌프 유닛 사이에 열을 교환하는 제1 열교환기;
중수조 내부에 삽입되어 상기 중수조 내부의 저장된 물의 열에너지를 상기 히트펌프 유닛으로 전달하는 적어도 하나의 제2 열교환기;
상기 태양열 집열판 및 상기 히트펌프 유닛 중 적어도 하나와 열교환을 하여 방열 또는 냉각 기능을 수행하는 열/냉각 유닛
상기 제2 열교환기는 골격을 이루는 프레임 및 상기 프레임 내부에 수용되며 내부에 열매체가 이동하는 열교환 튜브; 및
복수의 상기 제2 열교환기가 서로 굴절되도록 연결하는 연결부재를 포함하고,
상기 제2 열교환기는 상기 프레임의 측부에 인접한 제2 열교환기와 연결되는 연결홀이 형성되어, 상기 제2 열교환기는 복수 개가 서로 인접하여 상기 연결홀을 통하여 볼트 결합되고,
복수의 상기 제2 열교환기는 다각형의 변을 이루도록 환형으로 형성된 하이브리드 히트펌프 시스템.
A solar heat collecting plate for collecting solar heat;
A compressor for compressing the refrigerant, a condenser for condensing the refrigerant, an expansion valve for expanding the refrigerant, an evaporator for evaporating the refrigerant, a four-way valve for switching the flow of the refrigerant, and the compressor, the condenser, the expansion valve, the A heat pump unit configured to move heat including an evaporator and a refrigerant pipe connecting the four-way valve;
A first heat exchanger connected between the solar heat collecting plate and the heat pump unit to exchange heat between the solar heat collecting plate and the heat pump unit;
At least one second heat exchanger inserted into a water tank to transfer thermal energy of stored water in the water tank to the heat pump unit;
A heat / cooling unit that performs heat dissipation or cooling by heat exchange with at least one of the solar heat collecting plate and the heat pump unit.
The second heat exchanger includes a frame forming a frame and a heat exchange tube accommodated in the frame and having a heat medium moving therein; And
It includes a connecting member for connecting the plurality of second heat exchangers refracted to each other,
The second heat exchanger is formed with a connection hole connected to the second heat exchanger adjacent to the side of the frame, the plurality of second heat exchangers are adjacent to each other bolted through the connection hole,
And a plurality of the second heat exchangers are formed in an annular shape to form polygonal sides.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 열교환 튜브는 상기 프레임의 상부에서 하부 방향으로 서펜타인 형상으로 형성된 제1 튜브, 및 상기 제1 튜브와 연결되어 상기 하부에서 상기 상부 방향으로 서펜타인 형상으로 형성된 제2 튜브를 포함하는 하이브리드 히트펌프 시스템.
The method of claim 1,
The heat exchange tube is a hybrid including a first tube formed in a serpentine shape from the top to the bottom of the frame, and a second tube connected to the first tube in a serpentine shape from the bottom to the upper direction Heat pump system.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 제2 열교환기는 상기 열교환 튜브 내의 상기 열매체의 이동을 제어하며 상기 제2 열교환기 별로 각각 설치된 제어 밸브를 더 포함하는 하이브리드 히트펌프 시스템.
The method of claim 1,
The second heat exchanger further comprises a control valve for controlling the movement of the heat medium in the heat exchange tube and installed for each of the second heat exchangers.
제 1항에 있어서,
상기 히트펌프 유닛은 상기 압축기의 출구에 3방 밸브를 더 포함하며, 상기 제1 열교환기는 상기 3방 밸브에 연결된 하이브리드 히트펌프 시스템.
The method of claim 1,
The heat pump unit further includes a three-way valve at the outlet of the compressor, wherein the first heat exchanger is connected to the three-way valve.
제 1항에 있어서,
상기 프레임의 상단에 적어도 두 개의 운반고리가 형성된 하이브리드 히트펌프 시스템.

The method of claim 1,
Hybrid heat pump system formed with at least two carrier ring on the top of the frame.

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