KR20100005097A - A method and system for rejecting heat in an absorption chiller - Google Patents

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Abstract

A method and system for rejecting heat from a hot water source (30) capable of being used for heating in a simultaneous heating and cooling absorption chiller (10) includes a bypass loop (80) configured in parallel with a heat exchanger (26) used to increase a temperature of hot water (30) passing through the heat exchanger (26). The bypass loop (80) is connected to an inlet (84) and an outlet (90) of the heat exchanger (26) and is configured to receive at least a portion of the hot water (30) flowing to the heat exchanger (26). The bypass loop (80) includes a radiator (100) positioned inside a portion of a cooling water loop (32), and the radiator (100) is configured to reject or transfer heat from the hot water (30) to cooling water in the cooling water loop (32). The system further includes a valve (82) for controlling a flow of hot water (30) through the bypass loop (80) as a function of a temperature of the hot water (30) at the outlet (90) of the heat exchanger (26).

Description

흡수 냉각기에서 방열하기 위한 방법 및 시스템 {A METHOD AND SYSTEM FOR REJECTING HEAT IN AN ABSORPTION CHILLER}A METHOD AND SYSTEM FOR REJECTING HEAT IN AN ABSORPTION CHILLER}

본 발명은 흡수 냉각기 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 동시 냉난방이 가능한 흡수 냉각기에서 온수(hot water) 공급원으로부터 방열(heat reject)하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an absorption chiller system. More specifically, the present invention relates to a method and system for heat rejection from a hot water source in an absorption chiller capable of simultaneous heating and cooling.

동시 냉난방 흡수 냉각기는 각각 온수 공급원과 냉수(chilled water) 공급원을 사용하여 빌딩에 난방 및 냉방을 제공하도록 구성될 수도 있다. 흡수 냉각기는 온수를 수용하여 온수의 온도를 상승시키도록 형성되는 열교환기를 포함할 수도 있다. 빌딩은 빈번하게 변하는 난방 및 냉방 요구를 가질 수도 있다. 빌딩이 어떠한 난방도 요구하지 않는 기간이 있을 수 있고, 따라서 흡수 냉각기는 그 기간 동안에 난방 요구를 갖지 않는다. 이들 경우에, 냉방 요구가 있다면, 흡수 냉각기는 여전히 작동 중이고, 열교환기로 온수를 전달하는 펌프가 열교환기를 통해 온수를 순환시키는 것을 계속할 수도 있다. 부분적으로는 펌프로부터의 에너지 및 열교환기의 배관 내측의 마찰열로 인해, 온수의 온도가 상승할 수도 있다. 빌딩이 온수로부터의 에너지를 소모하기 위한 난방 부하를 갖지 않는다면, 온수는 바람직하지 않은 온도로 상승될 수도 있다.The simultaneous HVAC absorber chiller may be configured to provide heating and cooling to the building using a hot water source and a chilled water source, respectively. The absorption chiller may include a heat exchanger configured to receive the hot water to raise the temperature of the hot water. Buildings may have heating and cooling needs that change frequently. There may be a period during which the building does not require any heating, so the absorption chiller does not have a heating requirement during that period. In these cases, if there is a cooling requirement, the absorption chiller is still in operation, and a pump that delivers hot water to the heat exchanger may continue to circulate the hot water through the heat exchanger. In part due to the energy from the pump and the frictional heat inside the piping of the heat exchanger, the temperature of the hot water may rise. If the building does not have a heating load to consume energy from the hot water, the hot water may be raised to an undesirable temperature.

열교환기의 출구에서의 온수 온도가 미리 정해진 레벨보다 높게 상승될 때, 온수 공급원으로부터 방열하는 시스템 및 방법이 요구된다.When the hot water temperature at the outlet of the heat exchanger rises above a predetermined level, there is a need for a system and method for dissipating heat from a hot water supply.

본 발명은 흡수기, 제너레이터, 열교환기, 응축기, 증발기, 및 흡수기와 응축기를 통과하는 냉각수 루프(cooling water loop)를 갖는 동시 냉난방 흡수 냉각기에서 난방을 위해 사용될 수 있는 온수 공급원으로부터 방열하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다. 이 시스템은 열교환기와 평행하게 구성되고 열교환기의 입구 및 출구에 연결되는 바이패스 루프를 포함한다. 바이패스 루프는 열교환기로 유동하는 온수의 적어도 일부를 수용하도록 구성되고, 냉각수 루프의 일부 내측에 위치되는 라디에이터를 포함한다. 바이패스 루프 내로 안내되는 온수는, 온수로부터의 열이 냉각수 루프에서 냉각수로 전달되도록 라디에이터를 통해 유동한다. 시스템은 또한 바이패스 루프를 통과하는 온수의 유동을 제어하기 위한 밸브를 포함한다.The present invention provides a method and system for radiating heat from a hot water source that can be used for heating in an absorber, a generator, a heat exchanger, a condenser, an evaporator, and a simultaneous air-conditioning absorption chiller having a cooling water loop through the absorber and the condenser. It is about. The system includes a bypass loop configured in parallel with the heat exchanger and connected to the inlet and the outlet of the heat exchanger. The bypass loop is configured to receive at least a portion of the hot water flowing to the heat exchanger and includes a radiator located inside a portion of the cooling water loop. Hot water guided into the bypass loop flows through the radiator such that heat from the hot water is transferred to the cooling water in the cooling water loop. The system also includes a valve for controlling the flow of hot water through the bypass loop.

도 1은 동시 냉난방 흡수 냉각기의 예시적인 실시예의 개략도이고, 이 동시 냉난방 흡수 냉각기는 열교환기 및 열교환기로 전달되는 온수 공급원으로부터의 방열을 위해 구성되는 바이패스 루프를 포함한다.1 is a schematic diagram of an exemplary embodiment of a simultaneous heating and cooling absorption chiller, which includes a bypass loop configured for heat dissipation from a heat exchanger and a hot water supply to the heat exchanger.

도 2는 도 1의 열교환기와 바이패스 루프의 일부의 개략도이다.FIG. 2 is a schematic diagram of a portion of the heat exchanger and bypass loop of FIG. 1. FIG.

도 3은 도 1 및 도 2 의 열교환기 및 바이패스 루프와, 바이패스 루프를 통과하는 유동을 조절하기 위해 구성되는 밸브의 또 다른 개략도이다.3 is another schematic diagram of the heat exchanger and bypass loop of FIGS. 1 and 2 and a valve configured to regulate the flow through the bypass loop.

도 4는 흡수기, 응축기, 냉각수 루프, 및 바이패스 루프를 포함하는 도 1의 냉각기의 일부의 개략도이고, 이 냉각기는 냉각수 루프의 배관을 통과하는 방열 라디에이터를 포함한다.4 is a schematic diagram of a portion of the cooler of FIG. 1 including an absorber, a condenser, a coolant loop, and a bypass loop, the cooler including a heat radiating radiator passing through the piping of the coolant loop.

도 5는 도 1의 흡수 냉각기의 동작 제어를 위한 제어 시스템의 개략도이다.5 is a schematic diagram of a control system for controlling the operation of the absorption chiller of FIG. 1.

도 1은 흡수 냉각기 시스템(10)의 개략도이며, 흡수 냉각기 시스템(10)은 증발기(12), 흡수기(14), 고단계 제너레이터(16), 저단계 제너레이터(18), 응축기(20), 고온 용액 열교환기(22), 저온 용액 열교환기(24), 및 보조 열교환기(26)를 포함한다. 도 1의 예시적인 실시예에서, 냉각기 시스템(10)은 동시 냉난방 성능을 갖는 이중 효과 흡수 냉각기이고, 시스템(10)은 빌딩에 난방과 냉방을 공급하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 냉각기 시스템(10)에서 방열하기 위한 본원에 기재된 방법 및 시스템은, 단일 효과 또는 3중 효과 흡수 냉각기를 포함하지만 이에 제한되지는 않는, 동시 냉난방 성능을 갖는 임의의 유형의 흡수 냉각기에 적용할 수도 있다.1 is a schematic diagram of an absorption chiller system 10, wherein the absorption chiller system 10 includes an evaporator 12, an absorber 14, a high stage generator 16, a low stage generator 18, a condenser 20, a high temperature. Solution heat exchanger 22, low temperature solution heat exchanger 24, and auxiliary heat exchanger 26. In the exemplary embodiment of FIG. 1, the chiller system 10 is a dual effect absorption chiller with simultaneous heating and cooling capability, and the system 10 can be used to supply heating and cooling to a building. In addition, the methods and systems described herein for dissipating heat in the chiller system 10 may be applied to any type of absorption chiller having simultaneous air conditioning performance, including, but not limited to, single effect or triple effect absorption chillers. It may be.

냉각기 시스템(10)은 증발기(12)를 통과하는 냉수 공급원(28)의 온도를 강하시킴으로써 빌딩에 냉방을 제공하도록 구성된다. 이와 동시에, 시스템(10)은 보조 열교환기(26)를 통과하는 온수 공급원(30)의 온도를 상승시킴으로써 빌딩에 난방을 제공할 수 있다. 흡수 냉각기로 일반적으로 사용되는 바와 같이, 시스템(10)은 또한 냉각수가 열 제거를 위해 사용되도록 흡수기(14) 및 응축기(20)를 통해 냉각 탑으로부터 물을 유동시키기 위한 냉각수 루프(32)를 포함한다.The chiller system 10 is configured to provide cooling to the building by lowering the temperature of the cold water source 28 passing through the evaporator 12. At the same time, the system 10 can provide heating to the building by raising the temperature of the hot water source 30 passing through the auxiliary heat exchanger 26. As commonly used as absorption chillers, system 10 also includes a coolant loop 32 for flowing water from the cooling tower through absorber 14 and condenser 20 such that the coolant is used for heat removal. do.

당해 기술분야에 알려진 바와 같이, 시스템(10)과 같은 흡수 냉각기 시스템은 냉방 및/또는 난방 효과를 제공하기 위해 리튬 브로마이드(lithium bromide)와 같은 흡수 용액과 물과 같은 냉매를 사용하도록 구성된다. 리튬 브로마이드 및 물을 사용하는 냉각기 시스템(10)이 기재되어 있더라도, 다른 조합(예컨대, 흡수제로서의 물과 냉매로서의 암모니아)이 시스템(10)에서 선택적으로 사용될 수 있다.As is known in the art, absorption chiller systems, such as system 10, are configured to use refrigerants such as water and absorbent solutions such as lithium bromide to provide cooling and / or heating effects. Although a chiller system 10 using lithium bromide and water is described, other combinations (eg, water as absorbent and ammonia as refrigerant) may optionally be used in system 10.

증발기(12)는 응축기(20)로부터 액체 형태의 냉매(즉, 물)를 수용하고 증발기 섬프(34)에 물을 저장하도록 구성된다. 냉매 펌프(36)를 사용하여, 증발기(12)는 섬프(34)로부터, 증발기(12)의 상부에 위치하는 스프레이어(sprayer)(38)로, 또는 증발기(12) 내의 드리퍼(dripper) 시스템으로 물을 펌핑한다. 증발기(12) 내측의 튜브를 통해 진행하는 냉수(28)로 인해, 스프레이어(38)로부터의 물은 기화되고, 냉수(28)는 온도가 강하된다. 도시된 바와 같이, 시스템(10)은 폐쇄 루프 시스템이고, 스프레이어(38)로부터의 물이 낮은 온도에서 비등하도록 진공으로 유지된다. 이제 기화된 상태인 냉매(물)은 엘리미네이터(eliminator)(40)를 통해 흡수기(14)로 진행하고, 이 지점에서 물은 흡수기(14)의 상부에 있는 스프레이어(42)를 통해 분무되는 농축된 리튬 브로마이드 용액에 의해 흡수된다. 희석된 리튬 브로마이드 용액은 용액 펌프(44)를 사용하여 고단계 제너레이터(16)로 전달된다. 리튬 브로마이드 용액을 저단계 제너레이터(18)로 그리고 저단계 제너레이터(18)로부터 이송하는 고온 및 저온 용액 열교환기(22, 24)는 제너레이터(16)로 유동하는 희석된 리튬 브로마이드 용액의 온도를 상승시키고, 이에 따라 제너레이터(16)의 효율을 증가시킨다.The evaporator 12 is configured to receive a refrigerant in liquid form (ie, water) from the condenser 20 and to store water in the evaporator sump 34. Using the refrigerant pump 36, the evaporator 12 is from a sump 34, to a sprayer 38 located on top of the evaporator 12, or to a dripper system in the evaporator 12. Pump water. Due to the cold water 28 running through the tube inside the evaporator 12, the water from the sprayer 38 vaporizes and the cold water 28 drops in temperature. As shown, system 10 is a closed loop system and is maintained in a vacuum such that water from sprayer 38 boils at low temperatures. The refrigerant (water), now in the vaporized state, proceeds to the absorber 14 via an eliminator 40, at which point water is sprayed through the sprayer 42 at the top of the absorber 14 Is absorbed by the concentrated lithium bromide solution. The diluted lithium bromide solution is delivered to the high stage generator 16 using a solution pump 44. The hot and cold solution heat exchangers 22, 24 which transfer the lithium bromide solution to the low stage generator 18 and from the low stage generator 18 raise the temperature of the diluted lithium bromide solution flowing to the generator 16. Therefore, the efficiency of the generator 16 is increased.

배기 가스는 리튬 브로마이드 용액으로부터의 물을 비등시키기 위해 고단계 제너레이터(16)로 공급되고, 이에 따라 스팀을 생성한다. 도 1의 예시적인 실시예에서, 배기 가스는 마이크로터빈(microturbine) 또는 다른 유형의 원동기(prime mover)로부터 공급된다. 시스템(10)의 이점은, 시스템이 빌딩에 사용되는 또 다른 부품으로부터의 폐열을 이용한다는 것이다. 다른 유형의 열 공급원이 제너레이터(16)로 열 에너지를 공급하는데 사용될 수도 있다. 예컨대, 다른 실시예에서, 제너레이터(16)는 직접 점화되거나, 스팀 점화되거나, 온수로 구동될 수도 있다. 이 후, 제너레이터(16)에 의해 생성되는 스팀은 저단계 제너레이터(18)로 그리고 보조 열교환기(26)로 안내될 수 있다. 또한, 제너레이터(16)로부터의 스팀은 또한 오버플로우 배관(overflow piping)(46)에 잔류할 수 있다.The exhaust gas is fed to the high stage generator 16 to boil the water from the lithium bromide solution, thereby producing steam. In the exemplary embodiment of FIG. 1, the exhaust gas is supplied from a microturbine or other type of prime mover. An advantage of the system 10 is that the system utilizes waste heat from another part used in the building. Other types of heat sources may be used to supply thermal energy to generator 16. For example, in other embodiments, generator 16 may be directly ignited, steam ignited, or driven with hot water. The steam produced by the generator 16 can then be directed to the low stage generator 18 and to the auxiliary heat exchanger 26. In addition, steam from generator 16 may also remain in overflow piping 46.

고단계 제너레이터(16)로부터의 스팀은 저단계 제너레이터(18)의 튜브 측으로 유동한다. 고단계 제너레이터(16)로부터의 리튬 브로마이드 용액은 열교환기(22)를 통해 유동하고, 이 후 저단계 제너레이터(18)의 셸(shell) 측으로 유동한다. 제너레이터(18) 내의 리튬 브로마이드 용액은 제너레이터(18)의 튜브 측에서의 스팀으로부터의 전달된 열로 인해 부가적인 스팀을 비등시켜서 제거한다(boil off). 이 후, 제너레이터(18)의 셸 측에서의 부가적인 스팀은 제너레이터(18)와 응축기(20) 사이에 위치하는 엘리미네이터(48)를 통해 응축기(20)로 진행한다. 응축기(20)에서, 냉각수(32)는 응축기(20)의 튜브 측을 통해 유동한다. 제너레이터(18)로부터의 스팀이 응축기(20)의 셸 측으로 진입함에 따라, 스팀은 응축하고, 응축물은 증발기(12)로 다시 재순환된다(recycled).Steam from the high stage generator 16 flows to the tube side of the low stage generator 18. The lithium bromide solution from the high stage generator 16 flows through the heat exchanger 22 and then to the shell side of the low stage generator 18. The lithium bromide solution in generator 18 boils off additional steam due to the transferred heat from the steam on the tube side of generator 18. Thereafter, additional steam at the shell side of the generator 18 proceeds to the condenser 20 through an eliminator 48 located between the generator 18 and the condenser 20. In the condenser 20, the coolant 32 flows through the tube side of the condenser 20. As steam from generator 18 enters the shell side of condenser 20, steam condenses and the condensate is recycled back to evaporator 12.

제너레이터(18)의 튜브 측 내의 스팀은 응축하고, 이 응축물은 응축기(20)로부터의 응축물과 함께, 증발기(12)로 다시 재순환된다. 다시 고농도인 제너레이터(18)으로부터의 리튬 브로마이드는 열교환기(24)를 통해 유동하고, 흡수기(14)로 다시 재순환된다. 농축된 리튬 브로마이드가 흡수기(14) 내에 분무되어, 증발기(12)로부터의 물을 흡수함에 따라, 순환이 반복된다.Steam in the tube side of the generator 18 condenses and this condensate, with the condensate from the condenser 20, is recycled back to the evaporator 12. Lithium bromide from generator 18, which is again high concentration, flows through heat exchanger 24 and is recycled back to absorber 14. As the concentrated lithium bromide is sprayed into the absorber 14 to absorb the water from the evaporator 12, the circulation is repeated.

도 1의 예시적인 실시예에서, 시스템(10)이 동시 냉난방 흡수 냉각기이기 때문에, 시스템(10)은 난방을 위해 사용될 수도 있는 보조 열교환기(26)를 또한 포함한다. 고단계 제너레이터(16)로부터의 스팀은 보조 열교환기(26)의 셸 측으로 진행하고, 여기서 스팀은 응축하여, 열교환기(26)의 튜브 측을 통해 유동하는 온수 공급원(30)에 열을 전달한다. 스팀이 응축한 후, 액체 응축물은 제너레이터(16)로 다시 재순환되고, 여기서 액체 응축물은 제너레이터(16) 내의 리튬 브로마이드 용액에 의해 재흡수될 수도 있다.In the exemplary embodiment of FIG. 1, since the system 10 is a simultaneous HVAC absorber, the system 10 also includes an auxiliary heat exchanger 26 that may be used for heating. Steam from the high stage generator 16 proceeds to the shell side of the auxiliary heat exchanger 26, where the steam condenses and transfers heat to the hot water source 30 flowing through the tube side of the heat exchanger 26. . After the steam has condensed, the liquid condensate is recycled back to the generator 16, where the liquid condensate may be reabsorbed by the lithium bromide solution in the generator 16.

도 1에 도시된 실시예에서, 냉각기 시스템(10)은 고단계 제너레이터(16)와 흡수기(14) 사이에 연결되는 오버플로우 배관(46)을 포함한다. 스팀 트랩(50)과 관련하여 사용되는 오버플로우 배관(46)은 제너레이터(16) 내의 과잉 흡수 용액을 재순환시키는데 사용될 수 있는데, 과잉 흡수 용액은 일정한 작동 조건 하에서 흡수기(14)로 다시 축적될 수도 있다. 도 1에 또한 도시된 바와 같이, 시스템(10)은 냉매 펌프(36)의 작동을 제어하기 위해 증발기 섬프(34) 내의 냉매의 레벨을 모니터링하기 위한 액체 레벨 센서(52)를 포함한다. 오버플로우 배관(46), 스팀 트랩(50) 및 센서(52)는 냉각기 시스템(10)에 요구되지 않지만, 특히 낮은 냉방 또는 난방 부하 하에서 시스템(10)의 작동을 향상시키기 위해 사용될 수도 있다.In the embodiment shown in FIG. 1, the chiller system 10 includes an overflow piping 46 connected between the high stage generator 16 and the absorber 14. The overflow piping 46 used in connection with the steam trap 50 can be used to recycle excess absorbent solution in the generator 16, which may accumulate back into the absorber 14 under certain operating conditions. . As also shown in FIG. 1, the system 10 includes a liquid level sensor 52 for monitoring the level of refrigerant in the evaporator sump 34 to control the operation of the refrigerant pump 36. Overflow piping 46, steam trap 50, and sensor 52 are not required for chiller system 10, but may be used to improve operation of system 10, particularly under low cooling or heating loads.

도 1에 도시된 바와 같이, 시스템(10)은 시스템(10)의 작동을 제어하는데 사용되는 3개의 메인 밸브 - 디버터(diverter) 밸브(70)(또한 CVl로 지칭됨), 열교환기 제어 밸브(72)(또한 CV2로 지칭됨) 및 저단계 제너레이터 제어 밸브(또한, CV3으로 지칭됨)를 포함한다. 밸브(70)(CVl)는 시스템(10)에서의 난방 및/또는 냉방 요구에 기초하여 고단계 제너레이터(16)로 공급되는 배기 가스의 양을 조절하도록 구성된다. 밸브(72)(CV2)는 난방 요구와의 함수로서, 제너레이터(16)로 다시 재순환되는 열교환기(26)에서의 액체 응축물의 양을 조절하도록 구성된다. 밸브(74)(CV3)는 고단계 제너레이터(16) 내측의 상태 및 난방 및/또는 냉방 요구에 기초하여, 증발기(12)로 다시 재순환되는 저단계 제너레이터(8)에서의 액체 응축물의 양을 조절하도록 구성된다. 또한, 시스템(10)은 열교환기(26)와 평행하게 구성되는 바이패스 루프(80)와, 밸브(82)를 포함하고, 이들 양자 모두는 아래에 더욱 상세히 설명된다. 구체적으로 도 1에서 도시되지 않거나 본원에서 설명되지 않은 추가 밸브가 시스템(10)에 포함된다.As shown in FIG. 1, the system 10 includes three main valves-a diverter valve 70 (also referred to as CVl), a heat exchanger control valve used to control the operation of the system 10. 72 (also referred to as CV2) and a low stage generator control valve (also referred to as CV3). The valve 70 (CVl) is configured to adjust the amount of exhaust gas supplied to the high stage generator 16 based on the heating and / or cooling requirements in the system 10. Valve 72 (CV2) is configured to regulate the amount of liquid condensate in heat exchanger 26 that is recycled back to generator 16 as a function of heating demand. Valve 74 (CV3) regulates the amount of liquid condensate in low stage generator 8 that is recycled back to evaporator 12 based on conditions inside high stage generator 16 and heating and / or cooling needs. It is configured to. The system 10 also includes a bypass loop 80 and a valve 82 configured in parallel with the heat exchanger 26, both of which are described in more detail below. Additional valves, not specifically shown in FIG. 1 or not described herein, are included in system 10.

도 2는 도 1로부터의 열교환기(26)의 개략도이다. 열교환기(26)는 열교환기 입구(84)와 열교환기 출구(90)를 경유하여 열교환기(26)를 통과하는 온수(30)의 온도를 상승시키는데 사용된다. 일 실시예에서, 열교환기(26)는 쉘 및 튜브 유형의 열교환기일 수 있고, 이 경우에 입구(84)를 통해 진입하는 온수(30a)는 열교환기(26) 내측의 다중 튜브(86)를 통해 안내된다. 제너레이터(16)로부터의 스팀은 배관(88)을 통해 열교환기(26)의 셸 측으로 진입한다. 이에 의해, 스팀으로부터의 열은 온수(30)로 전달되고, 스팀은 튜브(86)의 외부에서 응축하여 액체 응축물을 형성한다. 일반적으로 말하면, 제너레이터(16)로부터의 스팀이 열교환기(26)의 셸 측으로 진입하고 있고 온수(30)가 튜브 측을 통과하고 있을 때, 출구(90)에서의 온수(30b)의 출구 온도(THE OUT)는 입구(84)에서의 온수(30a)의 입구 온도(THE IN)보다 더 높다.FIG. 2 is a schematic diagram of the heat exchanger 26 from FIG. 1. The heat exchanger 26 is used to raise the temperature of the hot water 30 passing through the heat exchanger 26 via the heat exchanger inlet 84 and the heat exchanger outlet 90. In one embodiment, heat exchanger 26 may be a shell and tube type heat exchanger, in which case hot water 30a entering through inlet 84 may pass multiple tubes 86 inside heat exchanger 26. Is guided through. Steam from generator 16 enters shell side of heat exchanger 26 through piping 88. Thereby, heat from the steam is transferred to the warm water 30, which condenses outside of the tube 86 to form liquid condensate. Generally speaking, when steam from generator 16 enters the shell side of heat exchanger 26 and hot water 30 is passing through the tube side, the outlet temperature of hot water 30b at outlet 90 ( T HE OUT is the inlet temperature T HE of the warm water 30a at the inlet 84. IN )

밸브(72)(CV2)는 온수(30)로 전달 가능한 열의 양을 조절하도록 구성된다. CV2가 개방되면, (제너레이터(16)로부터의 스팀이었던) 액체 응축물이 열교환기(26)의 외부로 그리고 배관(92)을 통해 다시 제너레이터(16)로 유동하도록 안내된다. 반대로, CV2가 폐쇄되면, 액체 응축물은 열교환기(26) 내측에 축적된다. 열교환기(26)의 가열 용량은 열교환기(26) 내측의 응축물의 양과의 함수이다. 응축물이 열교환기(26) 내측에 축적됨에 따라, 더 적은 스팀이 열교환기(26)로 진입하고 있고, 이에 따라 보다 적은 열이 온수(30)로 전달된다. CV2가 일정 시간에 걸쳐 폐쇄되어 있다면, 응축물은 열교환기(26)가 온수(30)에 어떠한 가열도 할 수 없도록 열교환기(26) 내측의 공간 모두를 결국에 차지할 수도 있다. 요약하면, 열교환기(26)의 가열 용량은, 부분적으로는 CV2의 위치 또는 상태와의 함수이다.Valve 72 (CV2) is configured to regulate the amount of heat that can be transferred to hot water 30. When CV2 is open, liquid condensate (which was steam from generator 16) is guided to flow out of heat exchanger 26 and back through generator 92 to generator 16. In contrast, when CV2 is closed, liquid condensate accumulates inside the heat exchanger 26. The heating capacity of the heat exchanger 26 is a function of the amount of condensate inside the heat exchanger 26. As the condensate accumulates inside the heat exchanger 26, less steam is entering the heat exchanger 26 and thus less heat is transferred to the warm water 30. If CV2 is closed over a period of time, the condensate may eventually occupy all of the space inside heat exchanger 26 such that heat exchanger 26 may not be able to heat any of the hot water 30. In summary, the heating capacity of the heat exchanger 26 is partly a function of the position or condition of CV2.

CV2는 온수(30)를 위한 설정 포인트 온도(THE SET PT)에 기초하여 열교환기(26) 내측의 응축물의 양을 제어함으로써 온수(30b)의 출구 온도(THE OUT)를 제어한다. 예컨대, 난방 요구 동안에, 설정 포인트 온도(THE SET PT)는 175 °F(79.4 ℃)일 수도 있 다. 따라서, CV2는 THE OUT이 본질적으로 175 °F(79.4 ℃)이도록 유지하기 위해 필요에 따라 위치되고 조절된다. 시스템(10)이 동시 냉난방 흡수 냉각기이기 때문에, 시스템(10)은 냉방 요구가 있지만 난방 요구는 없는 몇몇 경우에 작동되지 않을 수도 있다. (이는 시스템(10)에서의 난방 및 냉방 요구가 빈번히 변동하는 경우를 포함한다.) 이들 조건 하에서, 온수(30)는 빌딩이 어떠한 난방을 요구하고 있지 않더라도, 열교환기(26)를 통해 계속하여 펌핑될 수도 있다.CV2 is the set point temperature (T HE ) for hot water (30) SET The outlet temperature T HE of the hot water 30b by controlling the amount of condensate inside the heat exchanger 26 based on PT ). OUT ). For example, during a heating request, the set point temperature T HE SET PT ) may be 175 ° F (79.4 ° C). Thus, CV2 is T HE It is positioned and adjusted as necessary to maintain OUT at essentially 175 ° F (79.4 ° C). Since the system 10 is a simultaneous air conditioning absorption chiller, the system 10 may not work in some cases where there is a cooling requirement but no heating requirement. (This includes cases where the heating and cooling needs in the system 10 vary frequently.) Under these conditions, hot water 30 continues through the heat exchanger 26, even if the building does not require any heating. It may also be pumped.

온수 출구를 위한 설정 포인트 온도(THE SET PT)는 난방 요구의 변경을 반영하도록 조절된다. 어떠한 난방 요구도 있지 않을 때, (도 5를 참조하여 아래에 설명되는) 시스템(10)의 제어기(112)는 제너레이터(16)에 보다 적은 열을 공급하기 위해 THE SET PT를 강하시키고 디버터 밸브(70)(CVl)를 조절할 수도 있다. 보다 적은 열은, 보다 적은 스팀을 생성하고 온수(30)로 보다 적은 열을 전달한다. 또한, 제어기는 열교환기(26) 내측의 액체 응축물을 축적함으로써 열교환기(26)의 가열 용량을 감소시키기 위해 CV2를 폐쇄할 수도 있다. 이러한 조절에도 불구하고, 펌프가 온수(30)를 열교환기(26)를 통해 계속하여 순환시킴에 따라, 펌프로부터의 잔류 에너지와 마찰 열은 출구 온도(THE OUT)가 설정 포인트 온도(THE SET PT)보다 높게 상승하도록 할 수도 있다. 이 온수 에너지가 빌딩 난방 부하에 의해 소모되지 않는다면, 출구 온도(THE OUT)는 결국 바람직하지 않은 고온에 도달할 수 있다. Set point temperature for hot water outlet (T HE SET PT ) is adjusted to reflect changes in heating needs. When there is no heating requirement, the controller 112 of the system 10 (described below with reference to FIG. 5) will T HE to supply less heat to the generator 16. SET The PT may be lowered and the diverter valve 70 (CVl) may be adjusted. Less heat produces less steam and transfers less heat to hot water 30. The controller may also close CV2 to reduce the heating capacity of heat exchanger 26 by accumulating liquid condensate inside heat exchanger 26. Despite these adjustments, as the pump continues to circulate the hot water 30 through the heat exchanger 26, the residual energy and frictional heat from the pump are at the outlet temperature T HE. OUT ) is the set point temperature (T HE) SET PT ) may rise higher than. If this hot water energy is not consumed by the building heating load, the outlet temperature (T HE) OUT ) may eventually reach undesirable high temperatures.

바이패스 루프(80)는 출구 온도(THE OUT)가 미리 정해진 레벨보다 높게 상승할 때, 온수(30)로부터의 방열(즉, 열의 전달)에 사용될 수도 있다. 바이패스 루프(80)는 제1 유로(96), 제2 유로(98) 및 방열 라디에이터(heat rejection radiator)(100)를 포함한다(도 4 참조). 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 바이패스 루프(80)는 열교환기(26)와 평행하게 구성되고, 열교환기(26)의 입구(84)로 진입하는 온수(30a)의 일부를 수용하도록 구성된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 유로(96)는 열교환기(26)의 입구(84)에 연결되고, 제2 유로(98)는 출구(90)에 연결된다. (이는 도 3 및 도 4에서 더 설명된다.)Bypass loop 80 has an outlet temperature T HE When OUT ) rises above a predetermined level, it may be used for heat dissipation (ie, transfer of heat) from hot water 30. The bypass loop 80 includes a first flow path 96, a second flow path 98 and a heat rejection radiator 100 (see FIG. 4). As shown in FIGS. 1 and 2, the bypass loop 80 is configured parallel to the heat exchanger 26 and receives a portion of the hot water 30a entering the inlet 84 of the heat exchanger 26. It is configured to. As shown in FIG. 2, the first flow path 96 is connected to the inlet 84 of the heat exchanger 26, and the second flow path 98 is connected to the outlet 90. (This is further described in Figures 3 and 4).

도 3은 열교환기(26), 바이패스 루프(80)의 일부, 및 밸브(82)의 개략도이다. 제1 유로(96)는 온수(30)를 열교환기 입구(84)로부터 방열 라디에이터(100)(도 4 참조)로 이송하고, 제2 유로(98)는 온수(30)를 방열 라디에디터(100)로부터 열교환기 출구(90)로 이송한다. 도 3에 도시된 예시적인 실시예에서, 제1 유로(96)는 2개 섹션의 배관 - 제1 배관 섹션(96a)과 제2 배관 섹션(96b)을 포함한다. 제2 유로(98)은 적어도 하나의 섹션의 배관으로부터 유사하게 형성된다.3 is a schematic diagram of a heat exchanger 26, a portion of the bypass loop 80, and a valve 82. The first flow path 96 transfers the hot water 30 from the heat exchanger inlet 84 to the heat radiating radiator 100 (see FIG. 4), and the second flow path 98 transfers the hot water 30 to the heat radiating radiator 100. ) To the heat exchanger outlet 90. In the exemplary embodiment shown in FIG. 3, the first flow path 96 includes two sections of piping—first piping section 96a and second piping section 96b. The second flow path 98 is similarly formed from the piping of at least one section.

밸브(82)는 제1 배관 섹션(96a)과 제2 배관 섹션(96b) 사이에 위치되고, 바이패스 루프(80)를 통해 온수(30)의 유동을 조절하도록 구성된다. 일 실시예에서, 밸브(82)는 솔레노이드 밸브이다. 다른 유형의 유동 밸브 또는 유사한 유동 조절 장치가 사용될 수도 있다. 전술된 바와 같이, 유로(96)는 입구(84)를 통과하는 온수(30)의 일부를 수용하도록 구성된다. 솔레노이드 밸브(82)가 작동될 때, 물(30)은 밸브(82)를 통해 라디에이터(100)로 유동하는 것이 허용된다. 밸브(82)가 폐쇄될 때, 모든 온수(30)는 열교환기(26)의 튜브(86)를 통해 유동한다.The valve 82 is located between the first piping section 96a and the second piping section 96b and is configured to regulate the flow of the hot water 30 through the bypass loop 80. In one embodiment, the valve 82 is a solenoid valve. Other types of flow valves or similar flow regulators may be used. As described above, the flow path 96 is configured to receive a portion of the warm water 30 passing through the inlet 84. When solenoid valve 82 is actuated, water 30 is allowed to flow through radiator 100 to radiator 100. When valve 82 is closed, all hot water 30 flows through tube 86 of heat exchanger 26.

도 4는 흡수기(14), 응축기(20), 냉각수 루프(32), 및 바이패스 루프(80)의 일부의 개략도이고, 이들 모두는 도 1에 또한 도시된다. 도 1을 참조하여 전술된 바와 같이, 냉각수 루프(32)는 냉각 탑으로부터 흡수기(14) 및 응축기(20)를 통해 물을 순환시키도록 구성된다. 냉각수 루프(32)는 흡수기(14)와 응축기(20) 사이의 교차(cross-over) 배관(32a)을 포함한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 바이패스 루프(80)는 제1 유로(96)(특히 제2 섹션(96b))와, 제2 유로(98)와, 제1 유로(96)와 제2 유로(98) 사이에 위치되는 방열 라디에이터(100)를 포함한다.4 is a schematic diagram of a portion of absorber 14, condenser 20, coolant loop 32, and bypass loop 80, all of which are also shown in FIG. 1. As described above with reference to FIG. 1, the coolant loop 32 is configured to circulate water from the cooling tower through the absorber 14 and the condenser 20. The coolant loop 32 includes a cross-over piping 32a between the absorber 14 and the condenser 20. As shown in FIG. 4, the bypass loop 80 includes a first flow path 96 (particularly a second section 96b), a second flow path 98, a first flow path 96 and a second flow path. And a heat dissipation radiator 100 positioned between the 98.

방열 라디에이터(100)는 교차 배관(32a) 내측에 위치되도록 설계되고, 라디에이터 입구(102) 및 라디에이터 출구(104)를 포함한다. 열교환기 입구(84)로부터의 온수(30)는 제1 유로(96)로부터 방열 라디에이터(100)를 통해 지나간 후, 제2 유로(98)를 통해 열교환기 출구(90)로 지나간다. 시스템(10)의 작동 중에, 냉각수는 교차 배관(32a)을 통해 순환하고 있다. 온수(30)가 라디에이터(100)를 통해 유동함에 따라, 열은 교차 배관(32a)에서 온수(30)로부터 냉각수로 전달된다. 이와 같이, 라디에이터(100)의 출구(104)에서의 온수(30)의 온도는 입구(102)에서의 온수(30)의 온도보다 낮다.The heat dissipation radiator 100 is designed to be located inside the crossover pipe 32a and includes a radiator inlet 102 and a radiator outlet 104. The hot water 30 from the heat exchanger inlet 84 passes from the first flow path 96 through the heat radiating radiator 100 and then passes through the second flow path 98 to the heat exchanger outlet 90. During operation of the system 10, coolant is circulating through the crossover pipe 32a. As the hot water 30 flows through the radiator 100, heat is transferred from the hot water 30 to the coolant in the cross pipe 32a. As such, the temperature of the hot water 30 at the outlet 104 of the radiator 100 is lower than the temperature of the hot water 30 at the inlet 102.

도 4에 도시된 실시예에서, 방열 라디에이터(100)는 일 편의 U-형상 배관이고, 이 배관의 직경은 교차 배관(32a)의 직경보다 상당히 작다. 도 4의 실시예의 이점은, 표준 편의 배관이 U-형상 또는 머리핀 형상을 형성하도록 만곡될 수도 있다는 점이다. 다른 실시예에서, 배관은 배관이 교차 배관(32a) 내측에 위치되도록 구성되는 한 다양한 방식으로 만곡될 수도 있다.In the embodiment shown in FIG. 4, the heat dissipation radiator 100 is one U-shaped tubing, the diameter of which is significantly smaller than the diameter of the crossover tubing 32a. An advantage of the embodiment of FIG. 4 is that the standard piece tubing may be curved to form a U-shaped or hairpin shape. In other embodiments, the tubing may be curved in various ways as long as the tubing is configured to be positioned inside the crossover tubing 32a.

교차 배관(32a) 내측에 방열 라디에이터(100)를 수납함으로써, 시스템(100)은 온수(30)로부터 방열하도록 구성되는 부가적인 열교환기를 요구하지 않는다. 대신에, 냉각기 시스템(10)은 온수 출구 온도(THE OUT)가 미리 정해진 레벨보다 높게 상승하는 상태 하에서 방열을 위해 기존의 냉각 공급원(즉, 냉각수 루프(32))을 사용한다. 또한, 방열 라디에이터(100)가 교차 배관(32a) 내에 수납되지 않기 때문에, 바이패스 루프(80)는 냉각기 시스템(10)의 풋프린트(footprint)를 증가시키지 않는다.By storing the heat radiating radiator 100 inside the crossover pipe 32a, the system 100 does not require an additional heat exchanger configured to radiate heat from the hot water 30. Instead, the chiller system 10 has a hot water outlet temperature T HE. Use an existing cooling source (ie coolant loop 32) for heat dissipation with OUT ) rising above a predetermined level. In addition, the bypass loop 80 does not increase the footprint of the chiller system 10 because the heat dissipation radiator 100 is not housed in the crossover pipe 32a.

바람직한 실시예에서, 라디에이터(100)는 교차 배관(32a) 내측에서 라디에이터(100)로부터 냉각수로 전달되는 열의 양을 최대화하기 위해 교차 배관(32a) 내측에서 라디에이터(100)의 길이(L)를 최대화하도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, 라디에이터(100)는 교차 배관(32a)에서 단지 잔류할 수도 있고, 다른 실시예에서, 라디에이터(100)의 일부는 흡수기(14) 및/또는 응축기(20)의 워터 박스(water box) 내로 연장될 수도 있다.In a preferred embodiment, the radiator 100 maximizes the length L of the radiator 100 inside the cross piping 32a to maximize the amount of heat transferred from the radiator 100 to the coolant inside the cross piping 32a. It is configured to. In some embodiments, the radiator 100 may only remain in the crossover piping 32a, and in other embodiments, part of the radiator 100 may be a water box of the absorber 14 and / or the condenser 20. box).

도 5는 바이패스 루프(80)를 포함하는 냉각기 시스템(10)의 작동을 제어하기 위한 제어 시스템(110)의 개략도이다. 시스템(110)은 제어기(112), 제어기(112)로의 입력(114), 및 출력(116)을 포함한다. 제어 시스템(110)은 명료성을 위해 도 5에서 포함되지 않은 부가적인 입력 및 출력을 포함한다.5 is a schematic diagram of a control system 110 for controlling the operation of a chiller system 10 including a bypass loop 80. System 110 includes a controller 112, an input 114 to controller 112, and an output 116. Control system 110 includes additional inputs and outputs not included in FIG. 5 for clarity.

입력(114)은 냉방 요구(118), 난방 요구(120), THE OUT, THE SET PT, TABS OUT, TG2 OUT 및 TG2 SET PT를 포함한다. 냉각기 시스템(10)이 동시 냉난방을 위해 구성되기 때 문에, 시스템(10)은 동시에 냉방 요구와 난방 요구를 가질 수 있다. 평소에, 시스템(10)은 냉방 요구 또는 난방 요구 하에서 작동하고 있을 수도 있다. 또한, 시스템(10)은 냉방 및/또는 난방 요구의 빈번한 변동을 경험할 수도 있다. 냉방 요구(118) 및 난방 요구(120)에 기초하여, 제어기(112)는 제너레이터(16)에 열(즉, 폐기 가스)를 공급하는 밸브(70)(CVl)의 위치를 제어한다. 전체 요구(난방 및 냉방)가 최대 값을 초과하지 않는 한, 제어기(112)는 난방 우선 순위 또는 냉방 우선 순위를 지정하기 위해 요구되지 않을 수도 있다. 그러나, 전체 요구가 최대 값보다 더 크다면, 제어기(12)는 적어도 부분적으로, 시스템(10)이 난방 우선 순위를 갖는지 또는 냉방 우선 순위를 갖는지와의 함수로서 작동할 수도 있다. 어느 경우에는, 전체 요구가 최대 값에 있거나 최대 값보다 높게 있을 때, 제어 밸브(70)(CVl)는 완전히 개방되고, 제어기(112)는 요구되는 난방 및/또는 냉방을 제공하기 위해 밸브(72, 74)를 조절한다.Input 114 is cooling request 118, heating request 120, T HE OUT , T HE SET PT , T ABS OUT , T G2 OUT , T G2 SET PT . Because the chiller system 10 is configured for simultaneous air conditioning, the system 10 can have both cooling demands and heating demands at the same time. Usually, the system 10 may be operating under cooling or heating requirements. In addition, the system 10 may experience frequent fluctuations in cooling and / or heating needs. Based on the cooling request 118 and the heating request 120, the controller 112 controls the position of the valve 70 (CV1) that supplies heat (ie, waste gas) to the generator 16. As long as the overall demand (heating and cooling) does not exceed the maximum value, the controller 112 may not be required to specify the heating priority or cooling priority. However, if the overall demand is greater than the maximum value, the controller 12 may operate at least in part as a function of whether the system 10 has a heating priority or a cooling priority. In either case, when the overall demand is at or above the maximum value, control valve 70 (CVl) is fully open and controller 112 provides valve 72 to provide the required heating and / or cooling. , 74).

밸브(72)(CV2)가 열교환기(26)에 존재하는 응축물의 유동을 조절하도록 구성되기 때문에, 밸브(72)는 열교환기(26)를 통과하는 온수(30)로 열을 전달하는 열교환기(26)의 능력을 제어한다. 밸브(72)(CV2)의 위치는 출구(90)에서의 온수(30b)의 온도(THE OUT)와의 함수로서 부분적으로 제어된다. 온도(THE OUT)는 예컨대 일반적으로 175 °F(79.4 ℃)로 설정될 수도 있는 온수를 위한 설정 포인트 온도(THE SET PT)와 비교된다. 따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, THE OUT 및 THE SET PT는 모두 제어기(112)로 입력된다.Since valve 72 (CV2) is configured to regulate the flow of condensate present in heat exchanger 26, valve 72 transfers heat to hot water 30 passing through heat exchanger 26. Control the power of 26. The position of the valve 72 (CV2) is determined by the temperature T HE of the hot water 30b at the outlet 90. Partially controlled as a function of OUT ). Temperature (T HE OUT ) is the set point temperature T HE for hot water, which may for example be generally set to 175 ° F (79.4 ° C) SET PT ). Thus, as shown in FIG. 5, T HE OUT and T HE SET All PTs are input to the controller 112.

전술되고 도 2 내지 도 4에 도시되는 바와 같이, 열교환기(26)의 출구(90)에서의 온수(30)의 온도(THE OUT)가 너무 높으면, 바이패스 루프(80)는 온수(30)의 적어도 일부를 열교환기(26)로부터 방열 라디에이터(100)로 다시 안내하도록 구성된다. 전술한 바와 같이, 제어기(112)는 설정 포인트 온도(THE SET PT)에 기초하여 온도(THE OUT)를 제어하기 위해 CV2를 조절한다. 따라서, 방열 라디에이터(100)는 온도(THE OUT)가 설정 포인트 온도(THE SET PT)보다 큰 미리 정해진 값보다 높아질 때까지 보통 사용되지 않는다. 밸브(82)는 라디에이터(100)로의 온수(30)의 유동을 제어하고, 제어기(112)에 의해 제어된다. THE OUT이 미리 정해진 값보다 높게 상승할 때, 제어기(112)는 물(30)이 라디에이터(100)를 통해 유동될 수 있도록 밸브(82)를 개방한다. 미리 정해진 값은 설정 포인트 온도(THE SET PT) 및 한계 값의 합계와 동일하다. 예컨대, THE SET PT가 175 °F(79.4 ℃)이고 한계 값이 10도라면, 제어기(112)는 THE OUT이 185 °F(85 ℃)보다 큰 경우에 밸브(82)를 개방한다. 이 후, 밸브(82)는 THE OUT이 미리 정해진 값보다 작거나 동일한 온도로 강하될 때 폐쇄될 수도 있다. 제어 시스템(110)은 THE OUT을 측정하기 위해 열교환기(26)의 출구(90) 주위에 위치되는 적어도 하나의 온도 센서를 포함한다As described above and shown in FIGS. 2 to 4, the temperature T HE of the hot water 30 at the outlet 90 of the heat exchanger 26. If OUT ) is too high, bypass loop 80 is configured to guide at least a portion of hot water 30 back from heat exchanger 26 to heat radiating radiator 100. As described above, the controller 112 may set the setpoint temperature T HE. SET Temperature T HE based on PT ) Adjust CV2 to control OUT ). Thus, the radiator radiator 100 has a temperature T HE OUT ) is the set point temperature (T HE) SET It is not normally used until it is higher than a predetermined value that is larger than PT ). The valve 82 controls the flow of hot water 30 to the radiator 100 and is controlled by the controller 112. T HE When OUT rises above a predetermined value, controller 112 opens valve 82 so that water 30 can flow through radiator 100. The predetermined value is the set point temperature (T HE). SET PT ) and the sum of the limit values. For example, T HE SET If PT is 175 ° F (79.4 ° C) and the limit value is 10 degrees, controller 112 is T HE. Open valve 82 when OUT is greater than 185 ° F (85 ° C). After this, the valve 82 is T HE It may be closed when OUT drops to a temperature less than or equal to a predetermined value. Control system 110 is T HE At least one temperature sensor located around the outlet 90 of the heat exchanger 26 to measure OUT .

도 5에 도시된 바와 같이, 또한 입력(114)은 제너레이터(18)의 튜브 측에 존재하는 액체 응축물의 온도인 TG2 OUT과, 흡수기(14)에 존재하는 흡수 용액(즉,리튬 브로마이드)의 온도인 TABS OUT을 포함한다. TG2 OUT 및 TABS OUT은 밸브(74)(CV3)의 위치를 결정하기 위해 제어기(112)에 의해 THE OUT과 함께 모니터링될 수도 있다. 전술한 바와 같이, 밸브(72)(CV2)는 온수(30)의 출구 온도(THE OUT)를 제어하고 열교환기(26)에 의해 제공되는 가열의 양을 제어하기 위해 사용된다. 그러나, 몇몇의 경우(예컨대 낮은 외부 대기 온도)에서, (즉, 열교환기(26)의 가열 용량을 최대화하기 위해) 밸브(72)(CV2)가 완전히 개방될지라도, 온수(30)의 출구 온도(THE OUT)는 설정 포인트 온도(THE SET PT)보다 낮을 수도 있다. 이 경우에, 출구 온도(THE OUT)를 상승시키고 이를 THE SET PT로 더 근접시키기 위해, TG2 OUT, TABS OUT과 THE OUT에 기초하여 밸브(74)(CV3)가 조절될 수도 있다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 입력(114)은 TABS OUT 및 THE OUT와의 함수일 수도 있는 저단계 제너레이터(18)에 존재하는 응축물을 위한 설정 포인트 온도(TG2 SET PT로서 지칭됨)를 포함할 수도 있다. 응축물 설정 포인트 온도(TG2 SET PT)는 제어기(112)로의 입력(114)과의 함수로서 제어기(112)에 의해 계산되고, 이에 따라 TG2 SET PT는 시스템(10) 내측의 상태에 따라 변한다. 제어기(112)는 밸브(74)를 조절하는 방법을 결정하기 위해 TG2 OUT을 TG2 SET PT와 비교한다. 제어 시스템(110)은 흡수 용액의 온도(TABS OUT)를 측정하기 위해 흡수기(14)의 출구에 적어도 하나의 온도 센서를 포함하고, 스팀 응축물의 온도(TG2 OUT)를 측정하기 위 해 제너레이터(18)의 출구에 적어도 하나의 센서를 포함한다.As shown in FIG. 5, the input 114 is also T G2 , which is the temperature of the liquid condensate present on the tube side of the generator 18. T ABS which is the temperature of OUT and the absorption solution (ie lithium bromide) present in the absorber 14 Contains OUT T G2 OUT And T ABS OUT is T HE by the controller 112 to determine the position of the valve 74 (CV3). It can also be monitored with OUT . As described above, the valve 72 (CV2) is the outlet temperature T HE of the hot water 30. OUT ) and to control the amount of heating provided by the heat exchanger 26. However, in some cases (eg low external ambient temperature), the outlet temperature of the hot water 30, even if the valve 72 (CV2) is fully open (ie to maximize the heating capacity of the heat exchanger 26). (T HE OUT ) is the setpoint temperature (T HE) SET PT ). In this case, the outlet temperature T HE Raise OUT ) and make it T HE SET To get closer to PT , T G2 OUT , T ABS OUT and T HE The valve 74 CV3 may be adjusted based on OUT . In addition, as shown in Figure 5, input 114 is T ABS OUT and T HE Set point temperature T G2 for condensate present in low stage generator 18, which may be a function of OUT SET Referred to as PT ). Condensate Set Point Temperature (T G2) SET PT ) is calculated by the controller 112 as a function of the input 114 to the controller 112 and thus T G2 SET PT changes depending on the state inside the system 10. Controller 112 determines T G2 to determine how to regulate valve 74. OUT to T G2 SET Compare with PT . The control system 110 includes at least one temperature sensor at the outlet of the absorber 14 to measure the temperature T ABS OUT of the absorbent solution and the temperature of the steam condensate T G2. At least one sensor at the outlet of generator 18 to measure OUT ).

여기에 설명되고 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 라디에이터(100)를 포함하는 바이패스 루프(80)는, 빌딩이 난방 요구를 갖지 않고 온수(30)의 출구 온도가 바람직하지 않게 높을 때 온수(30)로부터 방열하거나 열을 전달하기 위해 냉각기 시스템(10)에서 사용될 수도 있다. 시스템(10)에서의 냉각수 루프(32)의 기존의 배관(32a)이 온수(30)로부터 배관(32a)을 통과하는 냉각수로 방열하기 위해 사용될 수도 있도록, 바이패스 루프(80)가 설계된다. 이에 의해, 바이패스 루프(80)는 흡수 냉각기 시스템(10)의 풋프린트를 증가시키지 않는다. 또한, 기존의 냉각수 루프를 이용함으로써, 바이패스 루프(80)는 온수(30)로부터 열을 제거하는 것이 전용인 부가적인 열교환기를 요구하지 않는다.As described herein and shown in FIGS. 1-4, the bypass loop 80 including the radiator 100 is used when the building does not have heating requirements and the outlet temperature of the hot water 30 is undesirably high. It may be used in the chiller system 10 to radiate or transfer heat from the warm water 30. The bypass loop 80 is designed such that existing piping 32a of the cooling water loop 32 in the system 10 may be used to radiate heat from the hot water 30 to the cooling water passing through the piping 32a. By this, the bypass loop 80 does not increase the footprint of the absorption chiller system 10. In addition, by using an existing cooling water loop, the bypass loop 80 does not require an additional heat exchanger dedicated to removing heat from the hot water 30.

도시되고 전술된 예시적인 실시예에서, 방열 라디에이터(100)는 U-형상을 갖는 단일 편의 배관이고, 교차 배관(32a) 내에 위치된다. 라디에이터(100)를 위한 부가적인 디자인이 시스템(10)에서 사용될 수 있다. 예컨대, 다른 실시예에서, 방열 라디에이터(100)는 시스템(10) 내의 다른 위치에 냉각수 루프(32)의 배관 내측에 위치될 수 있다. 바이패스 루프(80)는 기존의 냉각기 시스템에 추가될 수도 있거나, 또는 새로운 냉각기의 디자인에 포함될 수도 있다.In the exemplary embodiment shown and described above, the heat dissipation radiator 100 is a single piece of tubing having a U-shape and is located within the cross piping 32a. Additional designs for the radiator 100 may be used in the system 10. For example, in other embodiments, the heat dissipation radiator 100 may be located inside the piping of the coolant loop 32 at other locations within the system 10. Bypass loop 80 may be added to an existing cooler system, or may be included in the design of a new cooler.

본 발명이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었더라도, 당해 기술분야의 숙련자는 본 발명의 기술사상과 범주를 벗어나지 않으면서 형태와 상세에 있어서 변경될 수 있다는 것을 인식할 것이다.Although the present invention has been described in connection with preferred embodiments, those skilled in the art will recognize that changes may be made in form and detail without departing from the spirit and scope of the invention.

Claims (22)

흡수기, 제너레이터, 열교환기, 응축기, 증발기, 및 흡수기와 응축기를 통과하는 냉각수 루프를 갖는 동시 냉난방 흡수 냉각기에 사용하기 위한 시스템이며,A system for use in a simultaneous air-conditioning absorption chiller having an absorber, a generator, a heat exchanger, a condenser, an evaporator, and a cooling water loop passing through the absorber and the condenser, 열교환기와 평행하고, 열교환기의 입구 및 출구에 연결되고, 열교환기로 유동하는 온수의 적어도 일부를 수용하도록 구성되고, 냉각수 루프의 일부 내측에 위치되고 냉각수 루프에서 온수로부터 냉각수로 열을 전달하도록 구성되는 라디에이터를 포함하는 바이패스 루프와,Parallel to the heat exchanger, connected to the inlet and the outlet of the heat exchanger, configured to receive at least a portion of the hot water flowing to the heat exchanger, located inside a portion of the coolant loop and configured to transfer heat from the hot water to the coolant in the coolant loop A bypass loop containing a radiator, 바이패스 루프를 통과하는 온수의 유동을 제어하기 위한 밸브를 포함하는A valve for controlling the flow of hot water through the bypass loop; 동시 냉난방 흡수 냉각기에 사용하기 위한 시스템.System for use in simultaneous HVAC absorption chillers. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 밸브는 솔레노이드 밸브인The valve is a solenoid valve 동시 냉난방 흡수 냉각기에 사용하기 위한 시스템.System for use in simultaneous HVAC absorption chillers. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 솔레노이드 밸브는 열교환기의 출구에서의 온수의 온도가 미리 정해진 온도보다 높은 경우에 작동되는The solenoid valve is operated when the temperature of the hot water at the outlet of the heat exchanger is higher than the predetermined temperature. 동시 냉난방 흡수 냉각기에 사용하기 위한 시스템.System for use in simultaneous HVAC absorption chillers. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 밸브는 열교환기의 출구에서의 온수의 온도와 미리 정해진 온도 간의 차이와의 함수로서 작동하는The valve operates as a function of the difference between the temperature of the hot water at the outlet of the heat exchanger and the predetermined temperature. 동시 냉난방 흡수 냉각기에 사용하기 위한 시스템.System for use in simultaneous HVAC absorption chillers. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 라디에이터는 냉각수 루프가 포함되는 열교환기인The radiator is a heat exchanger with a coolant loop 동시 냉난방 흡수 냉각기에 사용하기 위한 시스템.System for use in simultaneous HVAC absorption chillers. 제5항에 있어서, The method of claim 5, 열교환기는 냉각수 루프 내에 삽입 가능한Heat exchanger can be inserted into the coolant loop 동시 냉난방 흡수 냉각기에 사용하기 위한 시스템.System for use in simultaneous HVAC absorption chillers. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 바이패스 루프는Bypass loop is 열교환기의 입구에 연결되고 온수를 라디에이터의 입구로 전달하도록 구성되는 제1 유로와,A first flow passage connected to the inlet of the heat exchanger and configured to deliver hot water to the inlet of the radiator, 열교환기의 출구에 연결되고 온수를 라디에이터의 출구로부터 열교환기의 출구로 전달하도록 구성되는 제2 유로를 더 포함하는And a second flow path connected to the outlet of the heat exchanger and configured to transfer hot water from the outlet of the radiator to the outlet of the heat exchanger. 동시 냉난방 흡수 냉각기에 사용하기 위한 시스템.System for use in simultaneous HVAC absorption chillers. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 밸브는 제1 유로 내에 위치되는The valve is located in the first flow path 동시 냉난방 흡수 냉각기에 사용하기 위한 시스템.System for use in simultaneous HVAC absorption chillers. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 열교환기의 출구에서의 온수의 온도를 측정하기 위한 센서를 더 포함하는Further comprising a sensor for measuring the temperature of the hot water at the outlet of the heat exchanger 동시 냉난방 흡수 냉각기에 사용하기 위한 시스템.System for use in simultaneous HVAC absorption chillers. 동시 냉난방 흡수 냉각기에서 온수 공급원의 온도를 제어하기 위한 시스템이며,System for controlling the temperature of hot water source in the simultaneous air-conditioning absorption chiller, 흡수 냉각기와,With absorption cooler, 열교환기와 평행하게 구성되는 방열 루프와,A heat dissipation loop configured in parallel with the heat exchanger, 열교환기의 출구에서의 온수의 온도를 측정하기 위한 센서와,A sensor for measuring the temperature of the hot water at the outlet of the heat exchanger, 방열 루프를 통과하는 온수의 유동을 조절하기 위한 밸브를 포함하고,A valve for regulating the flow of hot water through the heat dissipation loop, 상기 흡수 냉각기는,The absorption chiller, 액체 형태의 냉매를 수용하고 냉매의 일부를 기화시키도록 구성되는 증발기와,An evaporator configured to receive a refrigerant in liquid form and to vaporize a portion of the refrigerant, 흡수 용액을 수납하고 증발기로부터의 기화된 형태의 냉매를 수용하여서, 흡수 용액이 냉매를 흡수하여 희석된 흡수 용액을 형성하도록 구성되는 흡수기와,An absorber configured to receive the absorbent solution and to receive the refrigerant in vaporized form from the evaporator such that the absorbent solution absorbs the refrigerant to form a diluted absorbent solution; 희석된 흡수 용액 및 열 공급원을 수용하여서, 냉매가 희석된 흡수 용액으로부터 기화되도록 구성되는 제너레이터와, A generator configured to receive the dilute absorption solution and the heat source so that the refrigerant is vaporized from the dilute absorption solution; 제너레이터로부터의 기화된 냉매의 적어도 일부를 수용하도록 구성되는 열교환기로서, 열교환기를 통과하는 온수의 온도를 상승시키기 위해 기화된 냉매를 사용하도록 구성되는 열교환기와,A heat exchanger configured to receive at least a portion of the vaporized refrigerant from the generator, the heat exchanger configured to use the vaporized refrigerant to raise the temperature of the hot water passing through the heat exchanger, 기화된 형태의 냉매를 수용하고 증발기로 다시 재순환되는 응축물을 형성하도록 구성되는 응축기와,A condenser configured to receive a refrigerant in vaporized form and form a condensate that is recycled back to the evaporator, 흡수기 및 응축기를 통과하는 냉각수 루프를 포함하고,A coolant loop through the absorber and the condenser, 상기 방열 루프는,The heat dissipation loop, 냉각수 루프 내측에 위치되고, 난방 요구가 없을 때 열교환기에 전달되는 온수의 온도를 낮추도록 구성되는 라디에이터와,A radiator located inside the coolant loop and configured to lower the temperature of the hot water delivered to the heat exchanger when there is no heating requirement; 열교환기의 입구에 연결되고 온수의 일부를 라디에이터로 안내하도록 구성되는 제1 유로와,A first flow passage connected to the inlet of the heat exchanger and configured to direct a portion of the hot water to the radiator, 열교환기의 출구에 연결되고 온수를 라디에이터로부터 열교환기의 출구로 안내하도록 구성되는 제2 유로를 포함하는, A second flow path connected to the outlet of the heat exchanger and configured to direct hot water from the radiator to the outlet of the heat exchanger, 동시 냉난방 흡수 냉각기에서 온수 공급원의 온도를 제어하기 위한 시스템.System for controlling the temperature of hot water supply in a simultaneous air-conditioning absorption chiller. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 밸브의 위치가 열교환기의 출구에서의 온수 공급원의 온도와 미리 정해진 온도 간의 차이와의 함수인The position of the valve is a function of the difference between the temperature of the hot water supply at the outlet of the heat exchanger and the predetermined temperature. 동시 냉난방 흡수 냉각기에서 온수 공급원의 온도를 제어하기 위한 시스템.System for controlling the temperature of hot water supply in a simultaneous air-conditioning absorption chiller. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 미리 정해진 온도는 온수 공급원의 출구 온도의 설정 포인트와 한계 값의 합계인The predetermined temperature is the sum of the set point and the limit value of the outlet temperature of the hot water source. 동시 냉난방 흡수 냉각기에서 온수 공급원의 온도를 제어하기 위한 시스템.System for controlling the temperature of hot water supply in a simultaneous air-conditioning absorption chiller. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 밸브는 솔레노이드 밸브인The valve is a solenoid valve 동시 냉난방 흡수 냉각기에서 온수 공급원의 온도를 제어하기 위한 시스템.System for controlling the temperature of hot water supply in a simultaneous air-conditioning absorption chiller. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 센서로부터 신호를 수신하고, 열교환기의 출구에서의 온수 공급원의 온도와의 함수로서 밸브를 제어하도록 구성되는 제어기를 더 포함하는And a controller configured to receive a signal from the sensor and to control the valve as a function of the temperature of the hot water supply at the outlet of the heat exchanger. 동시 냉난방 흡수 냉각기에서 온수 공급원의 온도를 제어하기 위한 시스템.System for controlling the temperature of hot water supply in a simultaneous air-conditioning absorption chiller. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 냉각수 루프는 흡수기와 응축기 사이의 교차 배관을 포함하고,The coolant loop includes cross piping between the absorber and the condenser, 라디에이터는 교차 배관의 직경보다 작은 직경을 갖는 배관의 섹션인 The radiator is a section of pipe that has a diameter smaller than the diameter of the cross pipe. 동시 냉난방 흡수 냉각기에서 온수 공급원의 온도를 제어하기 위한 시스템.System for controlling the temperature of hot water supply in a simultaneous air-conditioning absorption chiller. 제15항에 있어서,The method of claim 15, 라디에이터는 U-형상인The radiator is U-shaped 동시 냉난방 흡수 냉각기에서 온수 공급원의 온도를 제어하기 위한 시스템.System for controlling the temperature of hot water supply in a simultaneous air-conditioning absorption chiller. 동시 냉난방 흡수 냉각기에서 난방을 위해 사용될 수 있는 온수 공급원으로부터 방열하는 방법이며,A method of radiating heat from a hot water source that can be used for heating in a simultaneous HVAC absorber. 온수의 일부를 보조 열교환기의 입구로부터 제거하는 단계와,Removing a portion of the hot water from the inlet of the auxiliary heat exchanger, 온수를 방열 라디에이터를 통해 유동시키는 단계로서, 방열 라디에이터는 흡수기와 응축기 사이의 교차 배관 내측에 위치되고, 교차 배관은 방열 라디에이터로부터 방출되는 온수가 방열 라디에이터로 진입하는 온수에 비해 더 낮은 온도이도록 냉각수를 운반하도록 구성되는, 온수를 방열 라디에이터를 통해 유동시키는 단계와,The step of flowing hot water through the heat radiating radiator, where the heat radiating radiator is located inside the crossover piping between the absorber and the condenser, and the crossover piping directs the coolant so that the hot water discharged from the radiating radiator is at a lower temperature than the hot water entering the radiating radiator. Flowing hot water through a heat radiating radiator, configured to convey; 온수를 방열 라디에이터로부터 보조 열교환기의 출구로 안내하는 단계와,Directing the hot water from the heat radiating radiator to the outlet of the auxiliary heat exchanger; 보조 열교환기의 출구로부터 방출되는 물의 출구 온도와의 함수로서 방열 라디에이터를 통과하는 물의 유동을 제어하는 단계를 포함하는Controlling the flow of water through the heat radiating radiator as a function of the outlet temperature of the water discharged from the outlet of the secondary heat exchanger; 동시 냉난방 흡수 냉각기에서 온수 공급원으로부터 방열하는 방법.A method of radiating heat from a hot water source in a simultaneous HVAC absorber. 제17항에 있어서,The method of claim 17, 방열 라디에이터를 통과하는 물의 유동을 제어하는 단계는 솔레노이드 밸브 를 포함하는Controlling the flow of water through the heat radiating radiator includes a solenoid valve 동시 냉난방 흡수 냉각기에서 온수 공급원으로부터 방열하는 방법.A method of radiating heat from a hot water source in a simultaneous HVAC absorber. 제17항에 있어서,The method of claim 17, 방열 라디에이터를 통과하는 물의 유동을 제어하는 단계는, 물의 출구 온도가 미리 정해진 값보다 낮은 경우에, 물이 방열 라디에이터를 통해 유동하는 것을 방지하는 단계를 포함하는Controlling the flow of water through the heat dissipation radiator includes preventing water from flowing through the heat dissipation radiator when the outlet temperature of the water is lower than a predetermined value. 동시 냉난방 흡수 냉각기에서 온수 공급원으로부터 방열하는 방법.A method of radiating heat from a hot water source in a simultaneous HVAC absorber. 제17항에 있어서,The method of claim 17, 방열 라디에이터를 통과하는 물의 유동을 제어하는 단계는, 물의 출구 온도가 미리 정해진 값보다 높은 경우에, 방열 라디에이터를 통해 물을 유동시키는 단계를 포함하는Controlling the flow of water through the heat dissipation radiator includes flowing water through the heat dissipation radiator if the outlet temperature of the water is higher than a predetermined value. 동시 냉난방 흡수 냉각기에서 온수 공급원으로부터 방열하는 방법.A method of radiating heat from a hot water source in a simultaneous HVAC absorber. 제17항에 있어서,The method of claim 17, 보조 열교환기의 출구로부터 방출되는 온수의 온도를 감지하는 단계를 더 포함하는Sensing the temperature of the hot water discharged from the outlet of the auxiliary heat exchanger; 동시 냉난방 흡수 냉각기에서 온수 공급원으로부터 방열하는 방법.A method of radiating heat from a hot water source in a simultaneous HVAC absorber. 제17항에 있어서,The method of claim 17, 방열 라디에이터는 U-형상을 갖는 배관인The radiator radiator is a U-shaped pipe 동시 냉난방 흡수 냉각기에서 온수 공급원으로부터 방열하는 방법.A method of radiating heat from a hot water source in a simultaneous HVAC absorber.
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