KR20100031178A - Heating and cooling system using a solar heat system - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A cooling and heating system using solar heat is provided to heat a room by using solar heat as a heating source and cool the room by using an absorption refrigerator. CONSTITUTION: A cooling and heating system using solar heat comprises a hot water tank(42), a multifunctional heat exchanger, an absorption refrigerator(50), a cold water supply pipe(58), an FCU(70), an FCU cold water collecting pipe(74), and a cold water collecting pipe(60) The hot water tank stores hot water heated by the radiant heat which is collected through a heat-collecting plate(40) from solar heat. The multifunctional heat exchanger supplies and collects the hot water heated by the hot water tank through a main supply pipe(44) and a main collecting pipe(46). The absorption refrigerator supplies and collects the hot water through a hot water supply pipe(54) and a hot water collecting pipe(56) so as to produce cold water. The cold water supply pipe supplies the cold water produced by the absorption refrigerator to the main supply pipe. The FCU is connected to the main supply pipe through the FCU cold water supply pipe(72). The FCU cools a room using the cold water provided through the FCU cold water supply pipe. The FCU cold water collecting pipe connects the FCU and the main collecting pipe to each other. The cold water collecting pipe connects the main collecting pipe and the absorption refrigerator.

Description

태양열을 이용한 냉, 난방 시스템{heating and cooling system using a solar heat system}Heating and cooling system using a solar heat system

본 발명은 냉, 난방 시스템에 관련되는 것으로서, 더욱 상세하게는 태양열의 열원으로 난방기능을 구현하는 과정에서 흡수식 냉동기를 이용하여 냉방 기능을 함께 구현할 수 있도록 한 태양열을 이용한 냉, 난방 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling and heating system, and more particularly, to a cooling and heating system using solar heat that enables the cooling function to be implemented together with an absorption chiller in a process of implementing a heating function as a solar heat source. .

일반적으로 아파트와 같은 공동주택에는 큰 크기의 중온수보일러를 통해, 물을 가열하여 이를 각 세대별로 공급해주는 중앙난방시스템과, 각 세대별로 각각 개별보일러가 설치되어 이를 통해 각 세대별로 개별적인 난방을 하는 개별난방 시스템의 2가지 방식중 어느 하나의 방식이 적용되어 난방 및 급탕기능을 수행하고 있다.In general, apartment houses such as apartments have a central heating system that heats water and supplies it to each household through a large-sized hot water boiler, and individual boilers are installed for each household to provide individual heating for each household. One of two methods of individual heating system is applied to perform heating and hot water supply function.

상기한 시스템들 중에서 중앙난방 시스템은 모든 세대별로 동일한 온도를 갖는 물을 공급해주게 되므로 관리가 용이한 이점은 있으나, 사람마다 취향이 다르고 자신이 원하는 시간에 난방을 행할 수 없는 단점을 가지고 있다.Among the above systems, the central heating system provides water having the same temperature for all generations, so it is easy to manage, but has a disadvantage in that each person has a different taste and can not heat at a desired time.

이에 반하여, 개별난방 시스템은 필요에 따라 각 세대별에 구비되어 있는 보일러를 독립적으로 구동할 수 있고, 또한 각 세대별로 난방 에너지 사용량을 조절할 수 있다는 장점을 가지고 있으나, 각 세대별로 대용량의 보일러를 설치할 수 없어 시수를 고온으로 가열하는 데, 많은 시간이 소요됨으로서 사용상에 많은 불편함을 가져오는 단점이 있다.On the other hand, the individual heating system has the advantage that it is possible to independently operate the boilers provided for each household as needed, and also to control the heating energy consumption for each household, but to install a large-capacity boiler for each household There is a disadvantage in that it takes a lot of time to heat the time to high temperature, which brings a lot of inconvenience in use.

특히, 상기한 중앙난방 시스템 및 개별난방 시스템은 화석원료를 에너지원으로 사용함에 따라 심각한 환경오염을 유발시켜 점차적으로 그 사용이 제한되고 있는 추세이다.In particular, the central heating system and the individual heating system is a trend that the use of fossil raw material as an energy source causes serious environmental pollution and is gradually being limited.

한편, 근래 들어서는 화석원료를 대체할 수 있는 에너지원으로 태양열을 이용하여 난방을 행할 수 있도록 한 시스템이 개시된 바 있다.On the other hand, in recent years, a system has been disclosed that can be heated using solar heat as an energy source to replace fossil raw materials.

이러한 태양열 난방 시스템은 태양열 집열판에서 집열된 복사열을 이용하여 온수탱크에 저장되어 있는 온수를 데워준 다음, 데워진 온수를 각 난방처로 공급시킴으로서 난방 기능을 구현하게 된다.The solar heating system heats the hot water stored in the hot water tank by using radiant heat collected from the solar heat collecting plate, and then supplies the heated hot water to each heating place to implement a heating function.

그러나 종래의 태양열 난방 시스템은 설비가 복잡하여 시설비가 많이 소요되는 문제점과 함께 유지 보수에 많은 어려움이 있을 뿐만 아니라, 무엇보다도 태양열 설비로는 난방 외에 냉방 기능을 구현하는 것이 불가능하며, 또한 현재 화석원료를 사용하고 있는 일반적인 냉,난방시스템에는 태양열 시스템을 접목시킬 수 없다는 단점이 있다.However, the conventional solar heating system is not only difficult to maintain, but also difficult to maintain, as well as the problem of costly facilities due to the complicated facilities, and above all, it is impossible to implement cooling functions other than heating, and at present, fossil raw materials The general cooling and heating system using the system has the disadvantage that the solar system can not be combined.

따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 태양열의 열원으로 난방기능을 구현하는 과정에서 흡수식 냉동기에서 공급되는 냉수를 이용하여 냉방 기능을 함께 구현할 수 있도록 한 태양열을 이용한 냉, 난방 시스템을 제공함에 있다. Therefore, an object of the present invention for solving the problems as described above is the cooling, heating using solar heat to realize the cooling function using the cold water supplied from the absorption chiller in the process of implementing the heating function as a solar heat source. In providing a system.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 집열판을 통해 태양열에서 집열된 복사열로 가열되는 온수가 저장되는 온수탱크와, 상기 온수탱크에서 가열된 온수를 주공급관 및 주환수관을 통해 공급 및 환수시켜 가며 상기 온수의 열원으로 난방배관을 순환하는 난방수와 급탕배관으로 공급된 급탕수를 열교환시키는 다기능 열교환기와, 상기 주공급관 및 주환수관에 각각 분기 연결되어 있는 온수공급관 및 온수환수관을 통해 온수를 공급 및 환수시켜 가며 상기 온수의 열원을 이용하여 냉수를 생성시키는 흡수식 냉동기와, 상기 흡수식 냉동기에서 생성된 냉수를 상기 주공급관으로 공급시키는 냉수공급관과, 상기 주공급관과 FCU냉수공급관으로 연결 구성되며 상기 FCU냉수공급관을 통해 공급된 냉수로 실내 대류 냉방을 행하게 되는 FCU와, 상기 FCU와 주환수관을 서로 연결되며 상기 FCU를 통과한 냉수를 상기 주환수관으로 환수시키는 FCU냉수환수관 및 상기 주환수관과 흡수식 냉동기를 연결하며 상기 주환수관으로 환수되는 냉수를 상기 흡수식 냉동기로 환수시키는 냉수환수관을 포함하며, 상기 주공급관과 온수공급관의 연결부위와, 상기 주공급관과 FCU냉수 공급관의 연결부위 그리고 상기 주환수관과 냉수환수관의 연결부위에는 온수 및 냉수의 흐름을 제어하는 선택밸브들을 각각 더 설치하여 구성한 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a hot water tank is stored hot water heated by radiant heat collected in solar heat through a heat collecting plate, and the hot water heated in the hot water tank is supplied and returned through the main supply pipe and the main return pipe Supplying and supplying hot water through a multi-functional heat exchanger for heat-exchanging the heating water circulating the heating pipe as a heat source of hot water and the hot water supplied to the hot water supply pipe, the hot water supply pipe and the hot water return pipe which are branched to the main supply pipe and the main return pipe, respectively. Absorption-type freezer to generate cold water by using the heat source of the hot water, and a cold water supply pipe for supplying the cold water generated in the absorption chiller to the main supply pipe, and the main supply pipe and the FCU cold water supply pipe is connected to the FCU cold water FCU for performing indoor convection cooling with cold water supplied through a supply pipe, A cold water return pipe which connects a return pipe to each other and connects the FCU cold water return pipe for returning the cold water passing through the FCU to the main return pipe, and the main return pipe and the absorption chiller, and returns the cold water returned to the main return pipe to the absorption chiller. It includes, the connection portion of the main supply pipe and hot water supply pipe, the connection portion of the main supply pipe and the FCU cold water supply pipe and the connection portion of the main return pipe and the cold water return pipe are further selected valves for controlling the flow of hot and cold water, respectively Characterized in that installed and configured.

상기 주공급관에는 온도센서가 부착되며, 상기 온도센서는 주공급관으로 공급된 온수의 온도를 감지하여 난방배관을 가열하는 보일러의 버너를 자동으로 동작시키도록 함이 바람직하다.A temperature sensor is attached to the main supply pipe, and the temperature sensor preferably detects the temperature of hot water supplied to the main supply pipe to automatically operate a burner of the boiler for heating the heating pipe.

상기 난방배관에는 선택밸브가 설치되며, 상기 선택밸브에는 급탕배관을 경유하는 난방수분기관을 연결하여 상기 선택밸브의 동작에 따라 상기 난방배관을 순환하는 난방수를 공급받아 급탕배관으로 공급된 시수를 열교환 시키도록 함이 바람직하다.A selection valve is installed in the heating pipe, and the selection valve is connected to a heating water pipe via a hot water supply pipe to receive the heating water circulating in the heating pipe according to the operation of the selection valve. It is preferable to heat exchange.

본 발명에 따른 태양열을 이용한 냉, 난방 시스템은 태양열을 열원으로 하여 난방기능을 구현하는 과정에서 흡수식 냉동기에서 공급되는 냉수를 이용하여 냉방 기능을 함께 구현할 수 있는 작용효과를 가진다.The cooling and heating system using solar heat according to the present invention has an effect of implementing a cooling function using cold water supplied from an absorption type refrigerator in the process of implementing a heating function using solar heat as a heat source.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 기술하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

첨부된 도 1은 본 발명에서 구현하고자 하는 에너지 절약형 냉난방 시스템의 전체 구성을 도시한 도면이다.1 is a view showing the overall configuration of the energy-saving heating and cooling system to be implemented in the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 태양열 냉, 난방 시스템은 개별 난방기구, 태양열 설비 및 흡수식 냉동기를 포함하여 구성한다.As shown, the solar cooling and heating system of the present invention comprises individual heating appliances, solar installations and absorption chillers.

상기 개별 난방기구는 아파트 등의 공동주택에서 각 세대별 마다 개별적으로 설치되는 난방기구로서, 아파트 등에 설치된 가스관을 통해 공급되는 도시가스 혹은 전기를 연료로 하여 시수(수돗물)를 가열하여 난방수 및 급탕수로 사용할 수 있도록 하는 보일러(10)를 포함한다.The individual heating device is a heating device that is installed separately for each household in a multi-family house such as an apartment. The city water or electricity supplied through a gas pipe installed in the apartment is used as a fuel to heat the city water (tap water), thereby heating and supplying hot water. It includes a boiler (10) for use with water.

상기 보일러(10)에는 도시가스 혹은 전기를 연료로 하는 버너(12)와, 다기능 열교환기(24) 그리고 난방배관(14) 및 급탕배관(20)이 각각 구비된다.The boiler 10 is provided with a burner 12 using city gas or electricity as a fuel, a multifunctional heat exchanger 24, a heating pipe 14, and a hot water supply pipe 20, respectively.

상기 다기능 열교환기(24)는 태양열 설비인 집열판에서 집열된 복사열로 데워진 온수의 온도로 난방배관(14)을 순환하는 난방수를 일정온도로 열교환시키는 수단으로서. 구체적으로는 태양열 설비인 집열기에서 집열된 복사열로 데워진 온수를 저장하고 있는 온수탱크와 주공급관 및 주환수관으로 각각 연결 구성되어 온수탱크에 저장되어 있는 온수를 공급 및 환수시켜 가며 난방배관을 순환하는 난방수를 열교환시키게 된다. 이때 난방수는 버너(12)의 사용없이 상기 다기능 열교환기(24)를 경유하는 것만으로 난방에 필요한 온도로 열교환 될 수 있게 된다. The multifunctional heat exchanger (24) is a means for heat-exchanging the heating water circulating to the heating pipe (14) at a predetermined temperature at a temperature of hot water heated by radiant heat collected in a heat collecting plate, which is a solar installation. Specifically, a heating tank circulating the heating pipe while supplying and returning the hot water stored in the hot water tank, which is composed of a hot water tank storing hot water heated by radiant heat collected from a solar heat collector, and a main supply pipe and a main return pipe. The heat is exchanged. At this time, the heating water can be heat-exchanged to the temperature required for heating only through the multi-function heat exchanger 24 without the use of the burner 12.

상기 버너(12)는 다기능 열교환기(24)를 경유하는 난방수의 온도가 설정온도 이하로 데워질 때에만 선택적으로 가동하며 난방수를 직접 가열시키도록 한다. 이때 버너(12)의 동작은 후술하는 주공급관에 설치되어 있는 온도센서의 측정여부를 통한 제어부의 제어동작에 따라 자동으로 동작하도록 한다. 또한 상기 버너(12)는 난방수가 순환하는 난방배관(14)을 직접 가열하지 않고, 열교환기(13)를 통해 난방 배관(14)을 간접적으로 가열시키도록 구성함이 바람직하다.The burner 12 selectively operates only when the temperature of the heating water passing through the multi-functional heat exchanger 24 is heated below the set temperature, thereby directly heating the heating water. At this time, the operation of the burner 12 is to be automatically operated according to the control operation of the control unit through the measurement of the temperature sensor installed in the main supply pipe to be described later. In addition, the burner 12 is preferably configured to indirectly heat the heating pipe 14 through the heat exchanger 13 without directly heating the heating pipe 14 through which the heating water circulates.

상기 난방배관(14)은 난방수 순환펌프(15)의 펌핑 동작에 따라 난방수를 계속적으로 순환시키는 폐루프 타입의 배관으로서, 상기 난방배관(14)은 보일러(10)의 다기능 열교환기(24)와 버너(12)에 구비된 열교환기를 함께 경유하도록 구성한다.The heating pipe 14 is a closed loop type pipe that continuously circulates the heating water according to the pumping operation of the heating water circulation pump 15. The heating pipe 14 is a multifunctional heat exchanger 24 of the boiler 10. And the heat exchanger provided in the burner 12 together.

상기 난방배관(14)으로 순환하는 난방수는 다기능 열교환기(24)를 경유하는 과정에서 열교환 된 후, 실내 난방처(19)로 공급되어 난방기능(즉, 복사난방)을 수행하게 된다. 이때 난방배관(14)을 순환하는 난방수의 온도가 설정온도 이하일 경우에는 버너(12)를 가동시켜 난방수를 설정온도 이상으로 가열시켜 실내 난방처(19)로 공급토록 하는 데, 이러한 동작은 앞서 언급한 바와 같이 주공급관(44)에 설치되어 있는 온도센서(21)의 측정을 통해 자동으로 이루어지도록 구성한다. 즉, 상기 온도센서(21)는 주공급관(44)을 통과하는 온수의 온도를 측정한 후, 설정온도 예를 들어 온수의 온도가 45℃ 이하로 측정될 경우에는 제어부(미 도시 함)로 신호를 출력하여 버너(12)를 자동 동작시키도록 함으로서 난방수를 설정온도 이상으로 자동으로 데워줄 수 있는 것이다.The heating water circulated to the heating pipe 14 is heat-exchanged in the process of passing through the multi-function heat exchanger 24 and then supplied to the indoor heating unit 19 to perform a heating function (ie, radiant heating). At this time, when the temperature of the heating water circulating the heating pipe 14 is lower than the set temperature, the burner 12 is operated to heat the heating water above the set temperature to supply the indoor heating unit 19. As mentioned above is configured to be made automatically through the measurement of the temperature sensor 21 installed in the main supply pipe (44). That is, the temperature sensor 21 measures the temperature of the hot water passing through the main supply pipe 44, and when the set temperature, for example, the temperature of the hot water is measured below 45 ℃ signal to the controller (not shown) By outputting the automatic operation of the burner 12 will be able to automatically heat the heating water above the set temperature.

상기 난방배관(14)에는 선택밸브(16)(삼방변밸브)가 설치되며, 상기 선택밸브(16)에는 급탕배관(20)을 경유하는 난방수분기관(18)이 연결 구성된다. 상기 난방수분기관(18)은 급탕배관(20)으로 공급되어 열교환 된 시수의 온도가 낮을 경우, 상기 선택밸브(16)의 동작에 따라 난방배관(14)을 순환하는 난방수를 공급받아 상기 난방수의 온도로 급탕배관(20)으로 공급된 시수를 열교환시켜 데워주도록 한다.The heating pipe 14 is provided with a selection valve 16 (three-way valve), the heating valve 14 is connected to the heating valve 14 via the hot water supply pipe 20. The heating water supply pipe 18 is supplied to the hot water supply pipe 20 when the temperature of the heat exchanged time water is low, receiving the heating water circulating in the heating pipe 14 in accordance with the operation of the selection valve 16 the heating Heat the time water supplied to the hot water supply pipe 20 at a temperature of water to heat it.

상기 급탕배관(20)은 시수구(22)에서 공급된 시수(수돗물)를 급탕시키는 배관으로서, 보일러(10)의 다기능 열교환기(24)를 경유하도록 구성하여 상기 급탕배관(20)으로 유입된 시수는 다기능 열교환기(24)에서 열교환된 후, 급탕수로 가열되어 사용처로 배출되도록 한다. 이때 급탕배관(20)으로 공급된 시수는 필요에 따라 전술한 난방배관(14)에 설치되어 있는 선택밸브(16)에 분기 형성된 난방수분기관(18)으로 공급된 난방수의 온도를 통해 급탕수로 열교환될 수 있게 된다.The hot water supply pipe 20 is a pipe for supplying hot water (tap water) supplied from the water supply port 22, and is configured to pass through the multifunctional heat exchanger 24 of the boiler 10 and flowed into the hot water supply pipe 20. The time water is heat-exchanged in the multifunctional heat exchanger 24, and then heated with hot water to be discharged to the place of use. At this time, the hot water supplied to the hot water supply pipe 20 is supplied with the hot water through the temperature of the heating water supplied to the heating water supply pipe 18 branched to the selection valve 16 installed in the above-described heating pipe 14 as necessary. Can be heat exchanged.

한편, 상기 태양열 설비는 집열판(40)에서 집열된 복사열을 이용하여 온수탱크(42)에 저장되어 있는 온수를 가열시키는 수단으로서, 난방수를 데워주기 위한 온수를 저장하는 온수탱크(42)와, 태양열의 복사열을 집열하며, 집열된 복사열로 온수탱크(42)에 저장되어 있는 온수를 일정온도로 가열시키는 집열기(40)를 포함하여 구성한다.On the other hand, the solar facility is a means for heating the hot water stored in the hot water tank 42 by using the radiant heat collected in the heat collecting plate 40, a hot water tank 42 for storing hot water for heating the heating water, It collects solar heat radiation, and comprises a collector 40 for heating the hot water stored in the hot water tank 42 with the collected radiation heat to a predetermined temperature.

상기 온수탱크(42)에는 주공급관(44)과 주환수관(46)이 각각 연결 구성된다. The hot water tank 42 is connected to the main supply pipe 44 and the main return pipe 46, respectively.

상기 주공급관(44)은 일단은 온수탱크(42)에 연결되고, 타단은 다기능 열교환기(24)에 연결 구성된 상태에서 상기 온수탱크(42)에 저장되어 있는 온수(즉, 집열기(40)에서 집열된 복사열을 통해 가열된 온수)를 다기능 열교환기(24)로 공급하게 되며, 따라서 다기능 열교환기(24)는 난방배관(14)을 순환하는 난방수를 데워줄 수 있는 열원을 공급받게 된다.The main supply pipe 44 is one end is connected to the hot water tank 42, the other end is connected to the multi-function heat exchanger 24 in the configured state of the hot water stored in the hot water tank 42 (that is, in the collector 40) The hot water heated through the collected radiant heat) is supplied to the multifunctional heat exchanger 24, and thus the multifunctional heat exchanger 24 is supplied with a heat source capable of warming the heating water circulating through the heating pipe 14.

상기 주환수관(46)은 일단은 온수탱크(42)에 연결되고, 타단은 다기능 열교환기(24)에 연결 구성된 상태에서 상기 다기능 열교환기(24)로 공급된 온수를 다시 온수탱크(42)로 환수시키게 된다.The main return pipe 46 is one end is connected to the hot water tank 42, the other end is connected to the multi-function heat exchanger 24, the hot water supplied to the multi-function heat exchanger 24 back to the hot water tank 42 Will be returned.

한편, 상기 주공급관(44) 및 주환수관(46)은 전술한 바와 같이 온수탱크(42)에 저장되어 있는 온수를 순환시키는 기능 외에 후술하는 흡수식 냉동기(50)에서 발생한 냉수를 FCU(70)로 공급 및 환수시키는 기능을 함께 수행하게 되는 바, 이에 대한 상세한 설명은 하기에서 보다 더 상세하게 기술하기로 한다.On the other hand, the main supply pipe 44 and the main return pipe 46, as described above, in addition to the function of circulating the hot water stored in the hot water tank 42, the cold water generated in the absorption type refrigerator 50 to be described later to the FCU (70) The function of supplying and returning will be performed together, and a detailed description thereof will be described in more detail below.

상기 흡수식 냉동기(50)는 고원의 열원을 이용하여 열교환작용을 통해 냉매증기를 발생시켜 원수를 냉수로 냉각시키는 것으로서, 이러한 흡수식 냉동기(50)의 냉각원리는 이미 공지된 기술임에 따라 그 상세한 설명은 생략하기로 한다. The absorption chiller 50 is to cool the raw water to the cold water by generating a refrigerant steam through a heat exchange action using a heat source of the plateau, the cooling principle of the absorption chiller 50 is a known technique according to the detailed description Will be omitted.

한편, 본 발명에서 제시되는 흡수식 냉동기(50)는 온수탱크(42)에 저장되어 있는 온수를 열원으로 하여 냉수를 발생시켜, 발생된 냉수로 실내를 냉방시킬 목적으로 사용하게 된다.On the other hand, the absorption chiller 50 proposed in the present invention generates cold water using hot water stored in the hot water tank 42 as a heat source, and is used for cooling the room with the generated cold water.

먼저, 흡수식 냉동기(50)와 온수탱크(42)와의 연결은 온수탱크(42)의 주공급관(44)에는 선택밸브(52)를 설치하고, 상기 선택밸브(52)에는 온수공급관(54)의 일단을 연결하고, 상기 온수공급관(54)의 타단은 상기 흡수식 냉동기(50)에 연결 구성하여 상기 선택밸브(52)의 동작에 따라 온수탱크(42)에 저장되어 있는 온수를 상기 온수공급관(54)을 통해 흡수식 냉동기(50)로 선택적으로 공급토록 한다. 또한 상기 흡수식 냉동기(50)에는 온수환수관(56)의 일단을 연결하고, 상기 온수환수관(56)의 타단은 온수탱크(42)의 주환수관(46)에 연결 구성하여 흡수식 냉동기(50)로 공급된 후, 열교환작용을 거친 온수를 다시 주환수관(46)으로 배출시키도록 한다.First, the connection between the absorption chiller 50 and the hot water tank 42 is provided with a selection valve 52 in the main supply pipe 44 of the hot water tank 42, the selection valve 52 of the hot water supply pipe 54 One end is connected, and the other end of the hot water supply pipe 54 is connected to the absorption type refrigerator 50 to receive hot water stored in the hot water tank 42 according to the operation of the selection valve 52. And selectively supply to the absorption refrigerator (50). In addition, one end of the hot water return pipe 56 is connected to the absorption chiller 50, and the other end of the hot water return pipe 56 is connected to the main return pipe 46 of the hot water tank 42 to absorb the absorption chiller 50. After being supplied to the, it is to be discharged back to the main return pipe 46 after the heat exchange action.

상기 흡수식 냉동기(50)에는 냉수공급관(58) 및 냉수환수관(60)이 각각 연결 된다.The absorption chiller 50 is connected to the cold water supply pipe 58 and the cold water return pipe 60, respectively.

상기 냉수공급관(58)은 일단은 흡수식 냉동기(50)에 연결 구성하고, 타단은 주공급관(44)에 연결 구성하여 흡수식 냉동기(50)에서 생성된 냉수를 상기 주공급관(44)으로 공급하게 된다. 상기 주공급관(44)으로 공급된 냉수는 실내 각 천정에 설치되어 있는 FCU(70)로 공급되어 냉방에 필요한 냉매로 사용되어 진다.The cold water supply pipe 58 is connected to one end of the absorption chiller 50, and the other end is connected to the main supply pipe 44 to supply the cold water generated in the absorption chiller 50 to the main supply pipe 44. . Cold water supplied to the main supply pipe 44 is supplied to the FCU (70) installed in each ceiling of the room is used as a refrigerant for cooling.

상기 냉수환수관(60)은 일단은 주환수관(46)에 연결 구성하고, 타단은 흡수식 냉동기(50)에 연결 구성하여 FCU(70)에서 환수되는 냉수를 흡수식 냉동기(50)로 환수시키게 된다. 이때 상기 냉수환수관(60)과 주환수관(46)의 연결부위에는 선택밸브(62)가 설치되며, 상기 선택밸브(62)는 주환수관(46)으로 환수된 냉수가 온수탱크(42)로 환수되지 않도록 주환수관(46)의 유로를 선택적으로 개폐시키게 된다.The cold water return pipe 60 is configured to connect one end to the main return pipe 46, and the other end is connected to the absorption chiller 50 to return the cold water returned from the FCU 70 to the absorption chiller 50. At this time, a selection valve 62 is installed at the connection portion between the cold water return pipe 60 and the main water return pipe 46, and the selection valve 62 is a cold water returned to the main water return pipe 46 to the hot water tank 42. The flow path of the main return pipe 46 is selectively opened and closed so as not to be returned.

한편, 상기 FCU(70)는 각 세대별 실내 천정에 개별적으로 설치되어 흡수식 냉동기(50)에서 공급된 냉수로 대류냉방을 행하게 되는 수단이다.  On the other hand, the FCU (70) is a means that is individually installed on the indoor ceiling for each generation to perform convection cooling with cold water supplied from the absorption chiller (50).

상기 FCU(70)에는 FCU냉수공급관(72) 및 FCU냉수환수관(74)이 각각 연결 구성된다. The FCU 70 is connected to the FCU cold water supply pipe 72 and the FCU cold water return pipe 74, respectively.

상기 FCU냉수공급관(72)은 상기 주공급관(44)에 설치되어 있는 선택밸브(76)에 연결 구성하여, 상기 선택밸브(76)의 동작에 따라 냉수공급관(58)을 거쳐 상기 주공급관(44)으로 공급된 냉수를 상기 FCU(70)로만 선택적으로 공급시키게 된다. The FCU cold water supply pipe 72 is connected to the selection valve 76 installed in the main supply pipe 44, and through the cold water supply pipe 58 in accordance with the operation of the selection valve 76, the main supply pipe 44 The cold water supplied to) is selectively supplied only to the FCU 70.

즉, 상기 주공급관(46)에 설치되는 선택밸브(76)는 공급되는 원수가 온수인지 냉수인지에 따라 주공급관(44) 및 FCU냉수공급관(72)의 유로를 선택적으로 개방시켜 온수는 주공급관(44)을 통해 다기능 열교환기(24)로만 공급되도록 하고, 냉수 는 FCU냉수공급관(72)을 통해 FCU(70)로만 공급될 수 있도록 한다.That is, the selection valve 76 installed in the main supply pipe 46 selectively opens the flow path between the main supply pipe 44 and the FCU cold water supply pipe 72 according to whether the raw water supplied is hot water or cold water. Through the 44 to be supplied only to the multi-function heat exchanger 24, the cold water is to be supplied only to the FCU 70 through the FCU cold water supply pipe (72).

상기 FCU냉수환수관(74)은 상기 주환수관(46)에 연결 구성하여 상기 FCU(70)에서 배출되는 냉수를 상기 주환수관(46)으로 환수시키게 된다. 이때 상기 주환수관(46)으로 환수된 냉수는 상기 주환수관(46)과 냉수환수관(60)의 연결부위에 설치되어 있는 선택밸브(62)의 동작에 따라 냉수환수관(60)으로만 선택적으로 환수될 수 있게 된다.The FCU cold water return pipe 74 is connected to the main return pipe 46 to return the cold water discharged from the FCU 70 to the main return pipe 46. At this time, the cold water returned to the main return pipe 46 is selectively selected as the cold water return pipe 60 according to the operation of the selection valve 62 installed at the connection portion between the main return pipe 46 and the cold water return pipe 60. It can be returned to.

이하, 본 발명에 따른 태양열을 이용한 냉, 난방 시스템의 작용을 첨부된 도 3과 도 4를 참조하여 기술하기로 한다.Hereinafter, the operation of the cooling and heating system using solar heat according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

첨부된 도 3은 동절기시 난방기능을 구현하기 위한 태양열을 이용한 냉,난방 시스템의 구성을 발췌하여 도시한 도면이다.Attached Figure 3 is a view showing an extract of the configuration of the cooling, heating system using solar heat to implement the heating function during the winter season.

도시된 바와 같이, 동절기시 실내 난방을 행할 때에는 태양열 설비인 집열기(40)에서 집열된 복사열로 가열된 온수탱크(42)내의 온수를 열원으로 하여 실내 난방기능을 행하도록 한다.As shown in the drawing, when performing indoor heating during the winter season, the indoor heating function is performed by using hot water in the hot water tank 42 heated by radiant heat collected by the solar collector 40, which is a solar facility.

즉, 태양열 설비인 집열판(40)에서 집열된 복사열은 온수탱크(42)에 저장되어 있는 온수를 가열시키게 되고, 여기서 가열된 온수는 주공급관(44)을 통해 다기능 열교환기(24)로 유입된 후, 주환수관(46)을 통해 온수탱크(42)로 환수되어 진다. 이때 환수되는 온수는 주환수관(46)에 설치되어 있는 선택밸브(62)의 동작에 따라 냉수환수관(60)으로는 유입되지 않고, 온수탱크(42)로만 유입될 수 있게 된다.That is, the radiant heat collected in the heat collecting plate 40 which is a solar facility heats the hot water stored in the hot water tank 42, where the heated hot water is introduced into the multifunctional heat exchanger 24 through the main supply pipe 44. Then, it is returned to the hot water tank 42 through the main return pipe (46). At this time, the hot water being returned is not introduced into the cold water return pipe 60 according to the operation of the selection valve 62 installed in the main return pipe 46, and can be introduced only into the hot water tank 42.

한편, 펌프(15)의 펌핑동작으로 난방밸브(14)를 순환하는 난방수는 다기능 열교환기(24)를 경유하는 과정에서 상기 다기능 열교환기(24)로 유입된 온수의 열원으로 열교환되어 일정온도로 데워진 상태에서 실내 난방처로 순환하게 됨으로서 실내의 난방 기능을 행하게 된다. 즉, 난방배관(14)을 순환하는 난방수는 보일러(10)의 버너(12)를 사용치 않고, 상기 다기능 열교환기(24)를 통과하는 것만으로 실내를 난방시킬 수 있는 온도로 데워질 수 있게 된다. 만일 다기능 열교환기(24)를 통과하는 난방수가 설정온도 이하로 데워질 경우에는 온도센서(21)가 이를 감지한 후, 제어부로 신호를 출력해 버너(12)를 자동으로 동작시켜 난방수를 설정온도까지 데워주도록 함으로서 보다 안정적인 난방기능을 행할 수 있도록 한다.On the other hand, the heating water circulating the heating valve 14 by the pumping operation of the pump 15 is heat-exchanged by the heat source of hot water introduced into the multi-function heat exchanger 24 in the process of passing through the multi-function heat exchanger 24 to a predetermined temperature The indoor heating function is performed by circulating to the indoor heating place in the warmed state. That is, the heating water circulating in the heating pipe 14 may be heated to a temperature capable of heating the room only by passing through the multifunctional heat exchanger 24 without using the burner 12 of the boiler 10. Will be. If the heating water passing through the multi-function heat exchanger 24 is heated below the set temperature, the temperature sensor 21 detects this, and outputs a signal to the control unit to automatically operate the burner 12 to set the heating water. By warming up to a temperature, more stable heating can be performed.

한편, 급탕수를 사용할 때에는 시수구(22)를 통해 급탕수로 사용될 시수를 급탕배관(20)으로 배출시키도록 하고, 이어서 상기 급탕배관(20)으로 유입된 시수는 다기능 열교환기(24)를 경유하는 과정에서 상기 다기능 열교환기(24)로 유입된 온수의 열원에 의해 열교환되어 급탕수로 데워진 상태에서 사용처로 배출된다. 이때 급탕수의 온도가 설정온도 이하일 경우에는 난방밸브(14)에 설치된 선택밸브(16)를 동작시켜 급탕밸브(20)를 경유하는 난방수분기관(18)으로 난방수를 순환시키도록 함으로서 급탕밸브(20)내의 급탕수를 설정온도로 데워줄 수 있게 된다.On the other hand, when using the hot water supply water to be discharged to the hot water supply pipe 20 through the water supply port 22 to the hot water supply pipe 20, and then the water flowing into the hot water supply pipe 20 is a multi-function heat exchanger (24) Heat exchanged by the heat source of the hot water introduced into the multi-function heat exchanger 24 in the process of passing through and discharged to the place of use in the state warmed with hot water. At this time, when the temperature of the hot water supply water is lower than the set temperature, by operating the selection valve 16 installed in the heating valve 14 to circulate the heating water to the heating water supply pipe 18 via the hot water supply valve 20 to supply the hot water valve It is possible to warm the hot water in the set temperature (20).

첨부된 도 4는 하절기시 냉방기능을 구현하기 위한 태양열을 이용한 냉, 난방 시스템의 구성을 발췌하여 도시한 도면이다.4 is a view showing an extract of a configuration of a cooling and heating system using solar heat to implement a cooling function in summer.

도시된 바와 같이, 하절기시 냉방기능을 구현하고자 할 때에는 중공급관(44)에 설치되어 있는 선택밸브(52)를 동작시켜 상기 주공급관(44)으로 공급되는 온수를 온수분기관(54)을 통해 흡수식 냉동기(50)로 공급시켜 냉수로 냉각에 필요한 열 원으로 사용토록 하고, 사용된 온수는 다시 온수환수관(56) 및 주환수관(46)을 거쳐 온수탱크(42)로 환수시키도록 한다.As shown, when the cooling function is to be implemented during the summer, the hot water supplied to the main supply pipe 44 is operated by operating the selection valve 52 installed in the heavy supply pipe 44 through the hot water distributor 54. It is supplied to the absorption chiller 50 to be used as a heat source for cooling with cold water, and the used hot water is returned to the hot water tank 42 via the hot water return pipe 56 and the main return pipe 46.

상기한 과정을 거쳐 흡수식 냉동기(50)에서 생성된 냉수는 냉수공급관(58)을 통해 주공급관(44)으로 공급되어 지고, 이어서 상기 주공급관(44)에 설치되어 있는 선택밸브(76)의 동작에 따라 FCU냉수공급관(72)을 거쳐 실내 천정에 설치되어 있는 FCU(70)로 공급되어 짐으로서 FCU(70)는 대류냉방을 행하게 된다.The cold water generated in the absorption chiller 50 through the above process is supplied to the main supply pipe 44 through the cold water supply pipe 58, and then the operation of the selection valve 76 installed in the main supply pipe 44. As a result of being supplied to the FCU 70 installed on the indoor ceiling via the FCU cold water supply pipe 72, the FCU 70 performs convection cooling.

이어서, 상기 FCU(70)를 통과한 냉수는 FCU냉수환수관(74)을 통해 주환수관(46)으로 유입되어 지는 데, 이때 상기 주환수관(46)으로 유입된 냉수는 주환수관(46)에 설치되어 있는 선택밸브(62)의 동작에 따라 온수탱크(42)로 유입되지 않고, 흡수식 냉동기(50)로만 환수될 수 있게 된다.Subsequently, the cold water that has passed through the FCU 70 is introduced into the main return pipe 46 through the FCU cold water return pipe 74, and the cold water introduced into the main return pipe 46 is transferred to the main return pipe 46. In accordance with the operation of the selection valve 62 is installed, it does not flow into the hot water tank 42, it can be returned only to the absorption chiller (50).

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 태양열을 이용한 냉, 난방 시스템의 전체 구성을 도시한 도면.1 is a view showing the overall configuration of a cold, heating system using solar heat according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에서 도시하고 있는 보일러의 상세구성을 발췌하여 도시한 도면.2 is a view showing an extract of the detailed configuration of the boiler shown in FIG.

도 3은 동절기시 난방 기능을 행하기 위한 냉, 난방 시스템의 구성을 발췌하여 도시한 도면.Figure 3 is a view showing an extract of the configuration of the cold, heating system for performing the heating function during the winter season.

도 4는 하절기시 냉방기능을 구현하기 위한 냉, 난방 시스템의 구성을 발췌하여 도시한 도면.Figure 4 is a view showing an extract of the configuration of the cooling, heating system for implementing the cooling function during the summer.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

14: 난방배관 24: 다기능 열교환기14: heating piping 24: multi-function heat exchanger

40: 집열기 42: 온수탱크40: collector 42: hot water tank

50: 흡수식 냉동기 70: FCU(Fan Coil Unit)50: absorption chiller 70: FCU (Fan Coil Unit)

Claims (3)

집열판(40)을 통해 태양열에서 집열된 복사열로 가열되는 온수가 저장되는 온수탱크(42)와;A hot water tank 42 storing hot water heated by radiant heat collected from solar heat through the heat collecting plate 40; 상기 온수탱크(42)에서 가열된 온수를 주공급관(44) 및 주환수관(46)을 통해 공급 및 환수시켜 가며 상기 온수의 열원으로 난방배관(14)을 순환하는 난방수와 급탕배관(20)으로 공급된 급탕수를 열교환시키는 다기능 열교환기(24)와;The hot water heated in the hot water tank 42 is supplied and returned through the main supply pipe 44 and the main return pipe 46, and the heating water and the hot water supply pipe 20 circulating the heating pipe 14 to the heat source of the hot water. A multifunctional heat exchanger 24 for heat-exchanging the hot water supplied thereto; 상기 주공급관(44) 및 주환수관(46)에 각각 분기 연결되어 있는 온수공급관(54) 및 온수환수관(56)을 통해 온수를 공급 및 환수시켜 가며 상기 온수의 열원을 이용하여 냉수를 생성시키는 흡수식 냉동기(50)와;The hot water is supplied and returned through the hot water supply pipe 54 and the hot water return pipe 56 which are branched to the main supply pipe 44 and the main return pipe 46, respectively, to generate cold water using the heat source of the hot water. Absorption chiller 50; 상기 흡수식 냉동기(50)에서 생성된 냉수를 상기 주공급관(44)으로 공급시키는 냉수공급관(58)과;A cold water supply pipe 58 for supplying the cold water generated in the absorption chiller 50 to the main supply pipe 44; 상기 주공급관(44)과 FCU냉수공급관(72)으로 연결 구성되며 상기 FCU냉수공급관(72)을 통해 공급된 냉수로 실내 대류 냉방을 행하게 되는 FCU(70)와;An FCU (70) configured to be connected to the main supply pipe (44) and the FCU cold water supply pipe (72) to perform indoor convection cooling with cold water supplied through the FCU cold water supply pipe (72); 상기 FCU(70)와 주환수관(46)을 서로 연결되며 상기 FCU(70)를 통과한 냉수를 상기 주환수관(46)으로 환수시키는 FCU냉수환수관(74) 및 ;An FCU cold water return pipe 74 which connects the FCU 70 and the main return pipe 46 to return the cold water passing through the FCU 70 to the main return pipe 46; 상기 주환수관(46)과 흡수식 냉동기(50)을 연결하며 상기 주환수관(46)으로 환수되는 냉수를 상기 흡수식 냉동기(50)로 환수시키는 냉수환수관(60)을 포함하며;A cold water return pipe (60) connecting the main return pipe (46) to the absorption chiller (50) and returning the cold water returned to the main return pipe (46) to the absorption chiller (50); 상기 주공급관(44)과 온수공급관(54)의 연결부위와, 상기 주공급관(44)과 FCU냉수공급관(72)의 연결부위 그리고 상기 주환수관(46)과 냉수환수관(60)의 연결부위에는 온수 및 냉수의 흐름을 제어하는 선택밸브(52, 62, 76)들을 각각 더 설치하여 구성한 것을 특징으로 하는 태양열을 이용한 냉, 난방시스템.The connection part of the main supply pipe 44 and the hot water supply pipe 54, the connection part of the main supply pipe 44 and the FCU cold water supply pipe 72 and the connection part of the main return pipe 46 and the cold water return pipe 60 There is a cold, heating system using solar heat, characterized in that configured to further install a selection valve (52, 62, 76) for controlling the flow of hot water and cold water. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 주공급관(44)에는 온도센서(21)가 부착되며, 상기 온도센서(21)는 주공급관(44)으로 공급된 온수의 온도를 감지하여 난방배관(14)을 가열하는 보일러(10)의 버너(12)를 자동으로 동작시키도록 함을 특징으로 하는 에너지 절약형 냉난방 시스템.A temperature sensor 21 is attached to the main supply pipe 44, and the temperature sensor 21 detects a temperature of hot water supplied to the main supply pipe 44 to heat the heating pipe 14. Energy-saving heating and cooling system, characterized in that to operate the burner (12) automatically. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 난방배관(14)에는 선택밸브(16)가 설치되며, 상기 선택밸브(16)에는 급탕배관(20)을 경유하는 난방수분기관(18)을 연결하여 상기 선택밸브(16)의 동작에 따라 상기 난방배관(14)을 순환하는 난방수를 공급받아 급탕배관(20)으로 공급된 시수를 열교환 시키도록 함을 특징으로 하는 에너지 절약형 냉난방 시스템. A selection valve 16 is installed in the heating pipe 14, and the selection valve 16 is connected to a heating water supply pipe 18 via a hot water supply pipe 20, according to the operation of the selection valve 16. Energy-saving heating and heating system, characterized in that for receiving the heating water circulating the heating pipe 14 to heat exchange the time water supplied to the hot water supply pipe (20).
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