KR20090011650U - 건물용 복합 냉난방장치 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 에너지효율, 비용 및 사용편의성의 면에서 최적의 냉난방효과를 제공할 수 있도록 한 건물용 복합 냉난방장치에 관한 것이다.
본 고안에 따른 건물용 복합 냉난방장치는, 건물에 부설되어 건물 내를 냉방 또는 난방시키는 건물용 복합 냉난방장치에 있어서, 물을 냉각시키는 냉각탑과, 상기 냉각탑에 연결되어 상기 냉각탑으로부터 제공되는 물을 자체 폐열을 통해 가열하며 외부로부터 공급되는 연료를 이용하여 전기를 발생시켜 상기 건물의 상용전원으로 제공하는 열병합발전기와, 일측은 상기 열병합발전기에 연결되며 타측은 상기 냉각탑에 연결되고 그 내부에 수용된 물을 상기 열병합발전기에 의해 가열된 물의 관류를 통해 가열시켜 상기 건물 내의 난방 및 온수사용을 위해 제공하는 급탕탱크와, 상기 열병합발전기에 연결되며 상기 열병합발전기에 의해 가열된 물을 다시 냉각시켜 상기 건물 내의 냉방을 위해 제공하는 흡수식냉동기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
건물, 복합 냉난방장치, 냉각탑, 열병합발전기, 급탕탱크, 흡수식냉동기
Description
본 고안은 건물에 부설되어 시기 또는 필요에 따라 건물 내의 냉방 또는 난방을 선택적으로 가능하게 하는 복합 냉난방장치에 관한 것이다.
일반적으로 건물용 냉난방시스템은 예를 들어 관리소 기계실과 같은 아파트 공동시설에 대형 보일러를 설치하고 벙커C유나 도시가스를 이용하여 열을 발생시켜서 각 세대에 난방 및 온수용으로 공급함으로써 모든 세대에 동일한 난방 및 온수공급이 이루어지는 중앙집중식 난방시스템과, 각 세대 내에 개별보일러가 설치되어 각 세대 별로 필요에 따라 개별보일러의 작동을 조절하여 난방온도를 자유롭게 조절하는 개별식 난방시스템으로 구분된다.
중앙집중식 냉난방시스템의 경우에는 개별식 냉난방시스템에 비해 비용이 적게 드는 장점이 있으나, 관리소 등의 통제하에 정해진 시간동안에만 난방효과가 제공되고 온수가 공급됨에 따라 실제 이용상 많은 불편이 있고, 실제 난방효과나 온수공급이 전혀 필요없는 세대에도 동일하게 난방효과나 온수공급이 이루어짐에 따 라 에너지가 불필요하게 낭비되는 문제점이 있다.
또한 개별식 난방시스템의 경우에는 난방효과나 온수공급이 필요한 때에는 언제라도 즉시 보일러가 가동할 수 있어 사용편의성이 상당히 증대되기는 하지만 중앙집중식 냉난방시스템에 비해 비용이 많이 드는 문제점이 있을 뿐만 아니라 에너지효율이 떨어져 실제 보일러 가동 중에도 온수가 제대로 공급되지 못하는 문제점도 있다.
다시 말해서 종래의 건물용 냉난방시스템의 경우에는 에너지효율, 비용 및 사용편의성 등의 면에서 건물 내에서 생활하는 거주자의 요구를 충족시키지 못하는 문제점이 있다.
본 고안은 전술한 종래의 건물용 냉난방시스템의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 에너지효율, 비용 및 사용편의성의 면에서 최적의 냉난방효과를 제공할 수 있도록 한 건물용 복합 냉난방장치를 제공하기 위한 것이다.
전술한 본 고안의 목적은, 건물에 부설되어 건물 내를 냉방 또는 난방시키는 건물용 복합 냉난방장치에 있어서, 물을 냉각시키는 냉각탑과, 상기 냉각탑에 연결되어 상기 냉각탑으로부터 제공되는 물을 자체 폐열을 통해 가열하며 외부로부터 공급되는 연료를 이용하여 전기를 발생시켜 상기 건물의 상용전원으로 제공하는 열병합발전기와, 일측은 상기 열병합발전기에 연결되며 타측은 상기 냉각탑에 연결되고 그 내부에 수용된 물을 상기 열병합발전기에 의해 가열된 물의 관류를 통해 가열시켜 상기 건물 내의 난방 및 온수사용을 위해 제공하는 급탕탱크와, 상기 열병합발전기에 연결되며 상기 열병합발전기에 의해 가열된 물을 다시 냉각시켜 상기 건물 내의 냉방을 위해 제공하는 흡수식냉동기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건물용 복합 냉난방장치를 제공함에 의해 달성된다.
본 고안의 바람직한 특징에 따르면, 상기 건물 내의 각 세대별로 설치되고 상기 열병합발전기로부터 제공되는 전기에 의해 가동되며 상기 급탕탱크와 연결되 어 상기 급탕탱크로부터 제공되는 물을 재가열하는 보조보일러를 더 포함하여 이루어진다.
본 고안의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 건물 내의 각 세대별 바닥에 설치되고 상기 열병합발전기로부터 제공되는 전기에 의해 발열하는 난방패널을 더 포함하여 이루어진다.
본 고안의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 상기 열병합발전기를 거친 물을 상기 급탕탱크 또는 흡수식냉동기로 선택적으로 제공되도록 물의 흐름방향을 제어하는 제 1 삼방밸브와, 상기 열병합발전기를 거친 물을 급탕탱크 또는 냉각탑으로 선택적으로 제공되도록 물의 흐름방향을 제어하는 제 2 삼방밸브를 더 포함하여 이루어진다.
본 고안에 따른 건물용 복합 냉난방장치에 의하면, 열병합발전기에 의해 발전된 전기를 건물 내에서 상용전원으로 이용함과 동시에 열병합발전기의 폐열을 회수하여 물을 가열하고 이렇게 가열된 물의 관류를 통해 급탕탱크 내의 물을 데워 건물 내의 난방 및 온수사용을 위해 제공할 수 있고, 흡수식냉동기를 이용하여 냉각된 물을 건물 내의 냉방을 위해 제공할 수 있어 에너지효율, 비용 및 사용편의성의 면에서 최적의 냉난방효과를 건물 내에 제공할 수 있는 탁월한 효과가 있다.
또한 급탕탱크와 연결되고 열병합발전기에 의해 발전된 전기를 이용하는 보조보일러가 각 세대별로 설치되고 열병합발전기에 의해 발전된 전기를 이용하는 난 방패널이 각 세대별로 보조적으로 설치될 경우에는 에너지효율과 사용편의성을 더욱 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
이하에는, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하되, 이는 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 고안을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 고안의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
도 1에는 본 고안에 따른 건물용 복합 냉난방장치의 블럭구성도가 도시된다.
본 고안에 따른 건물용 복합 냉난방장치(1)는 건물(3)에 부설되어 건물(3) 내를 냉방 또는 난방시킴에 있어서 에너지효율, 비용 및 사용편의성의 면에서 최적의 냉난방효과를 제공할 수 있도록 한 건물용 복합 냉난방장치로서, 도 1에 도시되는 바와 같이, 물을 냉각시키는 냉각탑(10)과, 냉각탑(10)에 연결되어 냉각탑(10)으로부터 제공되는 물을 자체 폐열을 통해 가열하며 외부로부터 공급되는 연료를 이용하여 전기를 발생시켜 건물(3)의 상용전원으로 제공하는 열병합발전기(20)와, 일측은 열병합발전기(20)에 연결되며 타측은 냉각탑(10)에 연결되고 그 내부에 수용된 물을 열병합발전기(20)에 의해 가열된 물의 관류를 통해 가열시켜 건물(3) 내의 난방 및 온수사용을 위해 제공하는 급탕탱크(30)와, 열병합발전기(30)에 연결되며 열병합발전기(30)에 의해 가열된 물을 다시 냉각시켜 건물(3) 내의 냉방을 위해 제공하는 흡수식냉동기(40)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 냉각탑(10)은 건물(3)의 옥상 이나 일측에 부설되어 건물(3) 내에서 열교환에 의해 가열된 고온의 물을 냉각시켜 순환시키는 역할을 하는 것으로, 물과 공기의 유동형태에 따라 대향류형(counter flow type) 냉각탑, 직교류형(cross flow type) 냉각탑 및 평행류형(parallel flow type) 냉각탑으로 분류되는데, 송풍기, 케이싱, 살수장치, 충진재, 엘리미네이터, 하부구조물, 급수장치를 포함하는 냉각탑의 구성은 이미 공지되어 있는 바, 상세한 구성설명은 생략하기로 한다.
냉각탑(10)에는 열병합발전기(20)가 연결되는데, 이 열병합발전기(20)는 외부로부터 공급되는 연료를 이용하여 전기를 발생시켜 건물(3)의 상용전원으로 제공하는 발전기 본연의 기능을 제공함과 동시에 난방이나 온수제공을 위해 냉각탑(10)으로부터 제공되는 물을 자체 폐열을 통해 가열하는 역할을 한다.
열병합발전기(20)는 에너지의 효율적인 이용을 위해 도시가스와 같은 연료원으로부터 열과 전기를 동시에 생산하여 공급하는 발전기로서, 터빈배기증기의 열에너지(폐열)를 이용하여 냉각탑(10)으로부터 제공되는 물을 가열하여 난방용이나 급탕용으로 활용하는 것으로, 보일러, 터빈, 발전기, 복수기, 열교환기를 포함하는 공지된 열병합발전기의 구성을 가지는 바, 상세한 구성설명은 생략하기로 한다.
전술한 열병합발전기(20)에는 급탕탱크(30)가 연결되는데, 이 급탕탱크(30)는 열병합발전기(20)에 의해 가열된 물의 관류를 통해 그 내부에 수용된 물을 가열시켜 건물(3) 내의 난방 및 온수사용을 위해 제공하는 것으로, 그 내부에는 건물(3) 내의 난방 및 온수사용을 위한 물이 충전되고, 급탕탱크(30)를 관통하는 도 관에 의해 열병합발전기(20)에 의해 가열된 물이 관류되면서 그 내부에 충전된 물에 열을 제공하게 된다. 급탕탱크(30)를 관통하는 도관은 다시 냉각탑(10)에 연결됨에 따라 물은 냉각탑(10)-열병합발전기(20)-급탕탱크(30)-냉각탑(10)으로 계속적으로 재순환된다.
급탕탱크(30)에는 그 내부의 물의 온도를 측정하는 온도센서(31)가 설치됨에 따라 난방이나 공급온수의 온도를 조절할 수 잇도록 구성되는 것이 바람직하다.
전술한 열병합발전기(20)에는 급탕탱크(30) 뿐만 아니라 흡수식냉동기(40)도 연결되는데, 이 흡수식냉동기(40)는 열병합발전기(20)에 의해 가열된 물을 다시 냉각시켜 건물(3) 내의 냉방을 위해 제공하는 것으로, 흡수식냉동기(40)는 고온재생기, 저온재생기, 응축기, 증발기, 흡수기, 고온열교환기, 저온열교환기 등을 구비하여 공지 구조의 흡수식냉동기의 구성을 가지며, 구성에 대한 상세설명은 생략하기로 한다.
흡수식냉동기(40)는, 고온재생기에서 발생한 냉매증기를 저온재생기의 전열관에서 응축시킨 냉매액과, 저온재생기에서 증발한 냉매증기가 응축기에 유입되어 냉각수에 의해 냉각 응축된 냉매액을, 열병합발전기(20)에 의해 가열된 후 증발기를 관류하는 물에 제공하여 냉매액이 증발될 때 발생되는 기화열을 통해 냉각시켜 건물(3) 내의 냉방을 위해 사용하게 한다.
본 고안에 따른 건물용 복합 냉난방장치(1)는 건물(3) 내의 각 세대별로 설치되는 보조보일러(50)를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직한데, 이 보조보일러(50)는 급탕탱크(30)와 연결되어 급탕탱크(30)로부터 제공되는 물을 재가열하여 각 세대의 난방 및 온수사용을 위해 제공하는 것으로, 도관을 통해 급탕탱크(30)로부터 각 세대로 이동되면서 식혀진 물을 재가열함으로써 각 세대별 난방효과를 극대화시키고 각 세대에 고온의 온수가 안정적으로 제공될 수 있도록 한다. 보조보일러(50)의 가동을 위한 전원은 열병합발전기(20)로부터 제공되는 전기가 사용되는 것이 바람직하다.
또한 본 고안에 따른 건물용 복합 냉난방장치(1)는 건물(3) 내의 각 세대별 바닥에 설치되는 난방패널(60)을 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직한데, 이 난방패널(60)은 열병합발전기(20)로부터 제공되는 전기에 의해 발열됨으로써 각 세대의 난방효과를 더욱 증대시킬 수 있도록 하는 역할을 하는 것으로, 발열필름이 내장된 공지구조의 바닥용 난방패널로 구성된다.
난방패널(60)의 발열전원으로는 별도의 수전전력이 사용되는 것이 아니라 열병합발전기(20)에 의해 발전된 전기가 제공됨에 따라 본 고안에 따른 건물용 복합 냉난방장치(1)의 에너지효율은 더욱 향상될 수 있게 된다.
본 고안에 따른 건물용 복합 냉난방장치(1)는 또한 열병합발전기(20)를 거친 물을 급탕탱크(30) 또는 흡수식냉동기(40)로 선택적으로 제공되도록 물의 흐름방향을 제어하는 제 1 삼방밸브(70)와, 열병합발전기(20)를 거친 물을 급탕탱크(30) 또는 냉각탑(10)으로 선택적으로 제공되도록 물의 흐름방향을 제어하는 제 2 삼방밸브(80)를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직한데, 제 1 삼방밸브(70)의 조작을 통해 건물(3) 내의 냉,난방을 선택 할 수 있고, 제 2 삼방밸브(80)의 조작을 통해 건물(3) 내의 난방이나 온수공급 여부를 조절할 수 있다.
이하, 본 고안에 따른 건물용 복합 냉난방장치(1)의 전체 작용을 설명하면 다음과 같다:
냉각탑(10)에서 냉각된 물이 열병합발전기(20)로 유입되면 열병합발전기(20)의 폐열에 의해 가열되어 급탕탱크(30) 또는 흡수식냉동기(40)로 제공된다.
열병합발전기(20)의 폐열에 의해 가열된 물이 급탕탱크(30)로 제공될 경우에는 급탕탱크(30)를 관류하면서 건물(3) 내의 난방이나 온수사용을 위헤 제공될 급탕탱크(30) 내의 물을 가열한 후 다시 냉각탑(10)으로 순환되고, 열병합발전기(20)의 폐열에 의해 가열된 물이 흡수식냉동기(40)로 제공될 경우에는 증발기를 관류하면서 냉각되어 건물의 냉방을 위해 제공된다.
따라서 본 고안에 따른 건물용 복합 냉난방장치(1)의 경우 열병합발전기(20)에 의해 발전된 전기를 건물(3) 내에서 상용전원으로 이용함과 동시에 열병합발전기(20)의 폐열을 회수하여 물을 가열하고 이렇게 가열된 물의 관류를 통해 급탕탱크(30) 내의 물을 데워 건물 내의 난방 및 온수사용을 위해 제공할 수 있고, 흡수식냉동기(40)를 이용하여 냉각된 물을 건물 내의 냉방을 위해 제공할 수 있어 에너지효율, 비용 및 사용편의성의 면에서 최적의 냉난방효과를 건물 내에 제공할 수 있다.
또한 각 세대별로 열병합발전기(20)의 발전전기를 전원으로 하는 보조보일러(50)와 난방패널(60)이 설치될 경우에는 난방 및 온수공급에 대한 에너지효율을 더욱 높일 수 있다.
도 1은 본 고안에 따른 건물용 복합 냉난방장치의 블럭구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 본 고안에 따른 건물용 복합 냉난방장치
10 : 냉각탑
20 : 열병합발전기
30 : 급탕탱크
40 : 흡수식냉동기
50 : 보조보일러
60 : 난방패널
70 : 제 1 삼방밸브
80 : 제 2 삼방밸브
Claims (4)
- 건물에 부설되어 건물 내를 냉방 또는 난방시키는 건물용 복합 냉난방장치에 있어서,물을 냉각시키는 냉각탑;상기 냉각탑에 연결되어 상기 냉각탑으로부터 제공되는 물을 자체 폐열을 통해 가열하며 외부로부터 공급되는 연료를 이용하여 전기를 발생시켜 상기 건물의 상용전원으로 제공하는 열병합발전기;일단은 상기 열병합발전기에 연결되며 타단은 상기 냉각탑에 연결되고 그 내부에 수용된 물을 상기 열병합발전기에 의해 가열된 물의 관류를 통해 가열시켜 상기 건물 내의 난방 및 온수사용을 위해 제공하는 급탕탱크; 및상기 열병합발전기에 연결되며 상기 열병합발전기에 의해 가열된 물을 다시 냉각시켜 상기 건물 내의 냉방을 위해 제공하는 흡수식냉동기;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건물용 복합 냉난방장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 건물 내의 각 세대별로 설치되고 상기 열병합발전기로부터 제공되는 전기에 의해 가동되며 상기 급탕탱크와 연결되어 상기 급탕탱크로부터 제공되는 물을 재가열하는 보조보일러를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건물용 복합 냉난방장치.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,상기 건물 내의 각 세대별 바닥에 설치되고 상기 열병합발전기로부터 제공되는 전기에 의해 발열하는 난방패널을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건물용 복합 냉난방장치.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,상기 열병합발전기를 거친 물을 상기 급탕탱크 또는 흡수식냉동기로 선택적으로 제공되도록 물의 흐름방향을 제어하는 제 1 삼방밸브와, 상기 열병합발전기를 거친 물을 급탕탱크 또는 냉각탑으로 선택적으로 제공되도록 물의 흐름방향을 제어하는 제 2 삼방밸브를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건물용 복합 냉난방장치.
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| KR101248770B1 (ko) * | 2011-02-18 | 2013-04-03 | (주)에스에이치하우징 | 아파트용 중앙난방 시스템 |
| CN108592450A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-09-28 | 国网上海市电力公司 | 一种三联供系统 |
| CN108775769A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-11-09 | 国网上海市电力公司 | 一种与三联供结合的供热系统 |
| CN111964148A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-11-20 | 清华大学 | 一种可实现多区域独立供热的吸收式换热器及调试方法 |
-
2008
- 2008-05-13 KR KR2020080006212U patent/KR20090011650U/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101248770B1 (ko) * | 2011-02-18 | 2013-04-03 | (주)에스에이치하우징 | 아파트용 중앙난방 시스템 |
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