KR20110076529A - 축열 2원 시스템 냉난방장치 - Google Patents

축열 2원 시스템 냉난방장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20110076529A
KR20110076529A KR1020090133272A KR20090133272A KR20110076529A KR 20110076529 A KR20110076529 A KR 20110076529A KR 1020090133272 A KR1020090133272 A KR 1020090133272A KR 20090133272 A KR20090133272 A KR 20090133272A KR 20110076529 A KR20110076529 A KR 20110076529A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat
valve
heat storage
electron
pipe
Prior art date
Application number
KR1020090133272A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101092230B1 (ko
Inventor
박문수
Original Assignee
(주)센도리
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)센도리 filed Critical (주)센도리
Priority to KR1020090133272A priority Critical patent/KR101092230B1/ko
Publication of KR20110076529A publication Critical patent/KR20110076529A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101092230B1 publication Critical patent/KR101092230B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/02—Heat pumps of the compression type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D15/00—Other domestic- or space-heating systems
    • F24D15/04—Other domestic- or space-heating systems using heat pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2313/00—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/023—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple indoor units
    • F25B2313/0233—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple indoor units in parallel arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2313/00—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/027—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for characterised by the reversing means
    • F25B2313/02741—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for characterised by the reversing means using one four-way valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21—Temperatures
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/52—Heat recovery pumps, i.e. heat pump based systems or units able to transfer the thermal energy from one area of the premises or part of the facilities to a different one, improving the overall efficiency

Abstract

본 발명 축열 2원 시스템 냉난방장치는 종래의 축열 냉난시스템의 야간축열 주간방열 방식에 있어 축열시 냉매가스 또는 물, 부동액과 같은 유체의 순환과는 다르게 축열 및 방열시 동일한 냉매가스로 순환하여 시스템냉난방을 하므로 배관 크기 축소로 시공이 간단하고, 배관내 냉매순환으로 결로억제, 배관 누수시 피해가 없고, 간단한 제어 및 축열용 히트펌프와 방냉용 히트펌프를 겸용으로 사용, 어느 한쪽 고장시 예비 개념으로도 축열용 및 방냉용을 번갈아 사용할 수 있으며 축열조 사용 불가시에는 기존 일반 히트펌프 사이클로 사용해 부하측 조건을 충족할 수 있으며 축열운전이나 방열운전에도 축열용과 방열용 히트펌프를 동시에 2원 운전하여 성능을 2배로 올릴 수 있는 장점이 있는 시스템으로 국가 정책의 전력 수급 안정을 위한 여름철 심야전기를 사용할 수 있으며 에너지 사용료 또한 절감하여 경제적이며, 장비의 고장시 대체 장비를 확보한 시스템으로 안정적 장비운용과 편리한 운전의 축열식 시스템 냉난방 방식을 시공할 수 있어, 에너지절감은 물론이며, 국가정책 부흥 및 시공비를 절감할 수 있는 아주 유용한 발명이다.
Figure P1020090133272
축열,2원,시스템,냉난방장치

Description

축열 2원 시스템 냉난방장치{the dualistic regenerative system air-conditioning apparatus}
본 발명은 축열 2원 시스템 냉난방 장치에 관한 것으로, 기존의 심야전기 축열식 냉난방 구조 2차 부하측의 복잡한 구조를 간단히하고 시공 자재의 간소화, 하자시 피해 최소화, 효율을 최대화한 축열 2원 시스템 냉난방장치에 관한 것이다
일반적으로 기존 심야전기 축열식 냉난방 장치는 2차 부하측으로 에너지를 이송할 때 복잡하고 많은 공간을 차지하는 유체 순환 설비를 갖추어야 하며, 제어 또한 복잡하고 다양하지 못해 이용자가 불편함을 호소 이를 대체할 발명이 필요하여 개발한 본 발명은 심야 잉여전력을 이용하며 사용이 간편하고 효율이 높고 경제적인 시스템 냉난방 방식으로 축열 2원 시스템 냉난방 장치로 개발한 것이다.
[문헌 1] KR 10-0662115 B1 (2006.12.20)
[문헌 2] KR 10-0727125 B1 (2007.06.04)
따라서, 본 발명은 종전의 축열식 냉난방장치에서의 복잡한 구조의 축열운전과 축열 냉방모드의 열원이송의 배관구성과 축열운전시 압축기, 축열냉방모드시 보조펌프가 복잡하게 구성됨과, 다수의 펌프와 복잡한 배관으로 축열열원을 이송하므로 에너지낭비요소가 있으며, 부하측 역시 한가지의 공조 열교환방식만 구비된 것이지만, 본 발명에서는 축열시스템이나, 방열시스템의 배관이 공히 동일한 냉매가스를 사용하며, 기본 냉난방 운전기능과 축열기능, 방열기능, 축열 및 방열의 동시기능, 두 개의 히트펌프가 축열이나 방열 중 한 사이클에 동시 운전할 수 있는 2원 운전기능, 축열 또는 방열 히트펌프 중 어느 한쪽의 히트펌프가 고장 발생하여도 다른 히트펌프가 대체운전을 할 수 있는 축열 2원 시스템 냉난방장치를 제공하고자 하는 것이다.
상기와 같은 목적을 이루기 위하여, 본 발명에서는 실외기(100)로부터 축열조(21)를 거쳐 공급대상인 1개 이상의 실내기(200)와 냉온수유니트(300)에 냉방,난방, 급탕을 수행하는 축열 2원 시스템 냉난방 장치에 있어서,
상기 공급대상에 대하여 냉방 또는 난방이 이루어지도록 냉매를 순환압축시키는 압축기a(2),압축기에 구비된 4방향밸브a(3)와 액분리기a(18)를 포함하는 축열용 히트펌프(1)와; 상기 축열용 히트펌프(1)의 4방향밸브a(3)에서 인출된 유로에 스톱밸브a(41)를 설치해 외부 열원과 열교환 하는 실외측 열교환기(4)의 열교환배 관a(5)을 포함하는 실외기(100)와;
상기 축열용 히트펌프(1)의 4방향밸브a(3)에서 인출된 한 유로에 스톱밸브a(41)를 설치하고, 설치된 유로에서 분기시킨 유로에 전자변g(31)와 스톱밸브c(43)를 설치해 방열용 히트펌프(28)의 4방향밸브b(30)와 액분리기b(38)를 거쳐 압축기b(29)로 도입시키며, 압축기b(29)에서 인출되는 4방향밸브b(30)를 거쳐 스톱밸브d(44)와 전자변j(37)를 설치한 유로를 실내열교환기(11)의 열교환배관b(12)에 각 도입시켜, 인출한 각 유로에 전자팽창변b(10)를 설치해, 축열조(21)에서 인출되는 축열조열교환배관(22)에 도입시키는 다수의 공기조화기용 1개 이상의 실내기(200)와;
상기, 1개 이상의 실내기(200)와 같은 병렬 배관상에 전자팽창변b(10)를 설치해 복사열용 냉온수와 급탕수 및 냉각수를 생산하는 냉온수열교환배관(47)이 경유되는 냉온수열교환기(46)에 도입되는 급수관(51)과 냉온수열교환기(46)에 인출되는 배관에는 냉온수밸브(48)를 설치해 냉온수 수조(49)에 공급시키고, 복사열교환용펌프(52)를 설치한 복사열교환배관(50)을 상기 급수관(51)과 급수관에서 인출되는 배관에 상호 바이패스 시킨 냉온수유니트(300)와;
상기 1개 이상의 실내기(200)의 실내열교환기(11)와 냉온수유니트(300)의 냉온수열교환기(46)에서 각 인출된 유로에 전자변i(36), 냉매온도조절용온도센서(45), 삼방변(40),전자팽창변d(35)을 각 추가 설치해 별도 마련된 축열조(21)의 축열조방열용열교환배관(34)으로 제공하고, 인출되는 배관(33)에 전자변h(32)를 설치해, 상기 전자변g(31)와 스톱밸브c(43)사이로 도입시키는 한편, 상기 삼방변(40) 과 배관(33)사이는 삼방변배관(39)를 바이패스시키고, 상기의 열교환기(4)에서 인출되는 유로에 전자팽창변(7)과 전자변e(19),전자팽창변c(20)을 설치해 축열조(21)의 축열조열교환배관(22)으로 제공시켜 인출되는 유로에 전자변f(23)를 설치하는 축열조(21)를 형성해,
상기,실외기(100)의 전자팽창변a(7)과 전자변e(19)사이에서 분기시킨 응축기후단배관(8)은 중간에 전자변a(9)을 설치해 상기의 축열조(21)의 전자변i(36)과 전자팽창변b(10)사이의 유로에 바이패스 시키며,
상기, 1개 이상의 실내기(200)의 방열용 히트펌프(28)에서 인출되는 전자변b(14)와 전자변j(37)사이의 유로에 실외기(100)내의 축열용 히트펌프(1)에서 인출된 4방향밸브a(3)에서 인출되는 또 다른 유로를 도입시키며, 축열조(21)내에서 인출된 축열조열교환배관(22)의 유로에는 전자변f(23)를 설치해 전자변d(16)와 전자변c(15)사이의 유로에 도입시킴을 특징으로 하는 축열 2원 시스템 냉난방장치를 제공시켜, 한 운전 모드에서 히트펌프가 고장나 보수하는 동안에도 장비의 멈춤이 없이 운전할 수 있는 방식이며, 또한 냉난방배관이 장 배관이거나, 냉난방부하가 순간 급증할때 축열용 히트펌프와 방열용 히트펌프를 동시에 방열시스템으로 2원 운전하여 최대 부하 대비 대용량 장비를 사용하지 않고 평균부하 용량으로도 순간급증 부하에 대응할 수 있도록 한 유용한 시스템을 제공하게 된 것이다.
본 발명은 축열운전의 축열용 히트펌프와 방열운전의 방열용 히트펌프가 모두 부하에 따라 조절되는 절약형 가변형식의 동일규격 펌프를 사용하는 시스템으로 축열운전시 축열용 히트펌프가 고장 날 경우, 본 시스템의 방열용 히트펌프를 이용하여 축열할 수 있으며, 방열운전시 방열용 히트펌프가 고장 날 경우에도 축열용 히트펌프로 방열운전할 수 있는 시스템으로 한 운전 모드에서 히트펌프가 고장나 보수하는 동안에도 가동중지 없이 운전할 수 있는 방식이며, 또한 냉난방배관이 장 배관이거나, 냉난방부하가 순간 급증할때 축열용 히트펌프와 방열용 히트펌프를 동시에 방열시스템으로 2원 운전하여 최대 부하 대비 대용량 장비를 사용하지 않고 평균부하 용량으로도 순간급증 부하에 대응할 수 있는 시스템으로, 부하측 구성 또한 공조 열교환방식, 복사열 교환방식, 급탕수 생산 열교환방식을 모두 구비한 장치로 국가 정책의 전력 수급 안정을 위한 여름철 심야전기를 사용할 수 있으며 에너지 사용료 또한 절감하여 경제적이며, 장비의 고장시 대체 장비를 확보한 시스템으로 안정적 장비운용과 편리한 운전의 축열식 시스템 냉난방 방식을 시공할 수 있어, 에너지절감은 물론이며, 국가정책 부흥 및 시공비를 절감할 수 있는 아주 유용한 발명이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 발명에서는 현재 다수가 사용하고 있는 친환경 냉매로 배관내의 냉난방 사이클을 이루는 시스템에어컨 시스템에 고전적인 축열 시스템을 접목하기 위해 1차 열원 생산 라인과 2차 부하측 라인도 동일 시스템과 동일 운전방식을 적용하여 구성한 것이다.
참고로, 축열식 시스템 냉난방장치계통도인 도 1에 따른 따른 종전의 축열냉각운전으로는, 축열용 히트펌프(1)의 압축기a(2)에서 냉매를 고온 고압기체로 압축 하여 4방향밸브a(3)을 경유 실외측 열교환기(4)의 열교환배관a(5) 내의 온도보다 낮은 열원(6)에 고온의 냉매열을 냉각하고 낮은 열을 얻은 상온 고압 액체냉매가 전자팽창변a(7)의 열린 통로를 통하여 응축기 후단배관(8)을 지나 전자변e(19)를 통과 전자팽창변c(20)의 교축 모세통로를 통과해 저온저압기체냉매로 상태 변환하며 축열조(21) 내의 축열조열교환배관(22)의 주변에 있는 물을 냉각 결빙시키고, 압축기전단배관(17)으로 하여 4방향밸브(3)을 경유 액분리기a(18)로 하여 압축기a(2)로 흡입되어 압축 토출의 반복운전을 통하여 축열조(21)내의 물을 냉각하는 운전사이클로 이루어진다.
한편, 상기의 도 1에 따른 방열운전사이클의 경우에는, 축열조(21) 내에서 냉각된 냉온수와 같은 유체를 냉온수공급배관(24) 관로를 이용 냉온수순환펌프(25)에 의해 실내기(200)에 마련된 부하용열교환기(26)에서 방열운전하고, 냉온수환수관(27) 으로 냉온수가 환수되는 운전을 반복하여, 부하측 온도를 조절하는 운전시스템으로 이루어진다.
다음으로 본 발명에 대한 축열 2원 시스템 냉난방장치 계통도인 도 2를 참조하면,
실외기(100)로부터 축열조(21)를 거쳐 공급대상인 1개 이상의 실내기(200)와 냉온수유니트(300)에 냉방,난방, 급탕을 수행하는 축열 2원 시스템 냉난방 장치에 있어서,
상기 공급대상에 대하여 냉방 또는 난방이 이루어지도록 냉매를 순환압축시키는 압축기a(2),압축기에 구비된 4방향밸브a(3)와 액분리기a(18)를 포함하는 축열 용 히트펌프(1)와; 상기 축열용 히트펌프(1)의 4방향밸브a(3)에서 인출된 유로에 스톱밸브a(41)를 설치해 외부 열원과 열교환하는 운전되는 실외측 열교환기(4)의 열교환배관a(5)을 포함하는 실외기(100)와;
상기 축열용 히트펌프(1)의 4방향밸브a(3)에서 인출된 한 유로에 스톱밸브a(41)를 설치하고, 설치된 유로에서 분기시킨 유로에 전자변g(31)와 스톱밸브c(43)를 설치해 방열용 히트펌프(28)의 4방향밸브b(30)와 액분리기b(38)를 거쳐 압축기b(29)로 도입시키며, 압축기b(29)에서 인출되는 4방향밸브b(30)를 거쳐 스톱밸브d(44)와 전자변j(37)를 설치한 유로를 실내열교환기(11)의 열교환배관b(12)에 각 도입시켜, 인출한 각 유로에 전자팽창변b(10)를 설치해, 축열조(21)에서 인출되는 축열조열교환배관(22)에 도입시키는 다수의 공기조화기용 1개 이상의 실내기(200)와;
상기, 1개 이상의 실내기(200)와 같은 병렬 배관상에 전자팽창변b(10)를 설치해 복사열용 냉온수와 급탕수 및 냉각수를 생산하는 냉온수열교환배관(47)이 경유되는 냉온수열교환기(46)에 도입되는 급수관(51)과 냉온수열교환기(46)에 인출되는 배관에는 냉온수밸브(48)를 설치해 냉온수 수조(49)에 공급시키고, 복사열교환용펌프(52)를 설치한 복사열교환배관(50)을 상기 급수관(51)과 급수관에서 인출되는 배관에 상호 바이패스 시킨 냉온수유니트(300)와;
상기 1개 이상의 실내기(200)의 실내열교환기(11)와 냉온수유니트(300)의 냉온수열교환기(46)에서 각 인출된 유로에 전자변i(36), 냉매온도조절용온도센서(45), 삼방변(40),전자팽창변d(35)을 각 추가 설치해 별도 마련된 축열조(21)의 축열조방열용열교환배관(34)으로 제공하고, 인출되는 배관(33)에 전자변h(32)를 설치해, 상기 전자변g(31)와 스톱밸브c(43)사이로 도입시키는 한편, 상기 삼방변(40)과 배관(33)사이는 삼방변배관(39)를 바이패스시키고, 상기의 열교환기(4)에서 인출되는 유로에 전자팽창변(7)과 전자변e(19),전자팽창변c(20)을 설치해 축열조(21)의 축열조열교환배관(22)으로 제공시켜 인출되는 유로에 전자변f(23)를 설치하는 축열조(21)를 형성해,
상기,실외기(100)의 전자팽창변a(7)과 전자변e(19)사이에서 분기시킨 응축기후단배관(8)은 중간에 전자변a(9)을 설치해 상기의 축열조(21)의 전자변i(36)과 전자팽창변b(10)사이의 유로에 바이패스 시키며,
상기, 방열용 히트펌프(28)에서 인출되는 전자변b(14)와 전자변j(37)사이의 유로에 실외기(100)내의 축열용 히트펌프(1)에서 인출된 4방향밸브a(3)에서 인출되는 또 다른 유로를 도입시키며, 축열조(21)내에서 인출된 축열조열교환배관(22)의 유로에는 전자변f(23)를 설치해 전자변d(16)와 전자변c(15)사이의 유로에 도입시킨 것이다.
이하, 상기 도 2와 그 보충도면으로 첨부 도면3,4,5,6를 통해 본 발명의 일실시 작용을 상세히 알아보면 다음과 같다.
[실시예 1]
본 발명에 따른 기본운전모드에서
냉방운전은 압축기a(2)에서 냉매를 고온 고압기체로 압축하여 4방향밸브a(3)을 경유 열교환기(4)에서 냉각수열, 지열, 공기열 등의 열원(6)으로부터 냉각열을 얻어 냉각된 냉매가 열교환배관a(5)로 하여, 전자팽창변a(7)의 열린 통로로 하여 응축기 후단배관(8)을 지나 전자변a(9)를 통과하여, 1개 이상의 실내기(200)에 마련된 다수개의 전자팽창변b(10)의 교축 모세 통로를 통과하며 다수개의 열교환배관b(12)에서 다수개의 실내열교환기(11)를 통해 온도가 낮은 열을 버리고 그 과정에서 실내의 열을 흡수하여 얻은 냉매는 증발기후단배관(13)으로 하여, 전자변b(14),전자변c(15), 전자변d(16)이 설치된 압축기전단배관(17)을 통하여 축열용 히트펌프(1)의 4방향밸브a(3)을 경유 액분리기a(18)에서 기체만 펌프(2)로 흡입되어 다시 반복운전을 하는 사이클로 운전된다.
한편, 난방운전은 냉방운전과는 역 사이클로 운전하는 방식으로 압축기a(2)에서 냉매를 고온 고압기체로 압축하여, 4방향밸브a(3)로 경유되는 압축기전단배관(17)으로 하여, 전자변d(16), 전자변c(15), 전자변b(14)를 통과해, 증발기후단배관(13)으로 하여 1개 이상의 실내기(200)에 멀티 구성된 다수계의 실내열교환기(11)의 열교환배관b(12)에서 높은 온도의 열을 배출하고 낮은 열을 취해 전자팽창변b(10)의 열린 통로로 하여 전자변a(9)을 지나 응축기후단배관(8)로 하여 전자팽창변a(7)의 교축 모세 통로를 통과하며, 실외기(100)내의 열교환기(4)의 열교환배관a(5)에서 낮은 저온 열을 버리고, 열원(6)에서 높은 열을 얻어 4방향밸브a(3)을 경유 액분리기a(18)로 하여 압축기a(2)로 흡인되어 다시 반복 운전을 하는 사이클로 운전되는 것이다.
한편, 대체운전의 경우로는 냉방 또는 난방운전중 압축기a(2)가 고장일 때, 축열용히트펌프(1)의 스톱밸브a(41), 스톱밸브b(42)의 밸브를 잠그고 방열용 히트 펌프(28)를 이용해 냉, 난방운전 한다.
또한, 본 발명에 따른 용량보전운전의 경우로 냉방 또는 난방 운전시 용량부족 또는 배관거리가 장 배관으로 인한 용량 감소시 축열용 히트펌프(1)와 방열용히트펌프(28)를 동시에 운전하여 펌프의 압축 및 펌핑 능력을 배가하여 운전한다.
[실시예 2]
본 발명에 따른 축열운전 냉난방시스템의 작용으로 도 4를 참조하면,
축열 냉각운전으로는 축열용히트펌프(1)의 압축기a(2)에서 냉매를 고온고압기체로 압축하여 4방향밸브a(3)을 경유 열교환기(4)의 열교환배관a(5)내의 온도보다 낮은 열원(6)에 고온의 냉매열을 냉각하고 낮은 열을 얻은 상온고압액체냉매가 전자팽창변a(7)의 열린 통로로 하여 응축기후단배관(8)을 지나 전자변e(19)을 통과 전자팽창변c(20)의 교축 모세 통로를 통과하며 저온저압기체냉매로 상태 변환하며 축열조(21) 내의 축열조열교환배관(22)의 주변에 있는 물을 냉각 결빙하게 하고 전자변f(23), 전자변d(16)을 지나 압축기전단배관(17)으로 하여 4방향밸브a(3)을 경유 액분리기a(18)로 하여 압축기a(2)로 흡입되어 압축 토출의 반복운전을 하며 축열조내의 물을 냉각하는 운전을 진행하는 것이다.
한편,축열 가온 운전으로는 축열용 히트펌프(1)의 압축기a(2)에서 냉매를 고온고압기체로 압축하여 4방향밸브a(3)을 경유 압축기전단배관(17)으로 하여, 전자변d(16), 전자변f(23)을 통과 축열조(21) 내의 축열조열교환배관(22)의 주변에 있는 물을 가열 온도를 상승시키고, 전자팽창변c(20)의 열린 통로로 하여 전자변e(19)를 통과 배관(8)로 하여 전자팽창변(7)의 교축 모세 통로를 통과하며 열교환 기(4)의 열교환배관a(5)내의 냉매가 증발 저온 저압기체 상태에서 낮은 열을 버리고 열원(6)에서 열을 얻어 4방향밸브a(3)을 경유 액분리기a(18)로 하여 압축기a(2)로 흡입되어 압축 토출의 반복운전을 하며 축열조내의 물을 가열하는 운전을 진행하는 것이다.
또 한편, 대체운전으로는 축열 냉각운전 또는 가열 운전중 압축기a(2)가 고장인 경우 축열용 히트펌프(1)의 스톱밸브a(41),스톱밸브b(42)의 밸브를 잠그고 방열용히트펌프(28)를 이용 대체운전을 할 수 있다.
[실시예 3]
또 한편, 본 발명의 방열운전 냉난방시스템 계통도인 도 5를 참조한 운전 사이클로,
방열 냉방운전의 경우로는 방열용히트펌프(28)의 압축기b(29)에서 냉매를 고온고압기체로 압축하여 4방향밸브b(30)을 경유 전자변h(32)를 통과 배관(33)으로 하여 축열조 방열용열교환배관(34)의 고온고압기체의 냉매가 배관 외부 주변의 차가운 냉수에 의해 저온고압액체로 상태 변환하여 전자팽창변d(35)를 통과하여 삼방변(40)를 통과하는 과정에 냉매온도 조절용 온도센서(45)에 의해 축열조 방열용열교환배관(34)에서 오는 냉매와 삼방변배관(39)로 오는 냉매를 조절하여, 삼방변 밸브를 믹싱 통과하여, 전자변i(36)를 지나 1개 이상의 실내기(200)에 마련된 다수의 전자팽창변b(10)의 교축 모세 통로를 통과하며 다수개의 실내열교환기(11)의 열교환배관b(12)에서 온도가 낮은 열을 공급하는 냉방 과정으로 실내의 열을 흡수하여 얻은 냉매는 증발기 후단배관(13)으로 하여, 전자변b(14),전자변j(37)를 통과하여, 4방향밸브b(30)을 경유 액분리기b(38)에서 기체만 압축기b(29)로 흡입되어 다시 압축 반복운전을 하는 사이클로 실시된다.
한편, 본 발명에 따른 방열 난방운전의 경우로는, 방열 냉방운전과는 역 사이클로 운전하는 방식으로 압축기b(29)에서 냉매를 고온고압기체로 압축하여 4방향밸브b(30)을 경유, 전자변j(37)로 하여 전자변b(14)를 통과 증발기후단배관(13)으로 하여,구성된 1개 이상의 실내기(200)에 구비된 다수계의 실내열교환기(11)의 열교환배관b(12)에서 높은 온도의 열을 배출해 실내를 난방시키고, 낮은 열을 취해 전자팽창변b(10)의 열린 통로로 하여, 전자변i(36)을 지나 삼방변(40)를 통과하는 과정에 냉매온도 조절용 온도센서(45)에 의해 축열조 방열용열교환배관(34)쪽과 삼방변배관(39)로 보내는 냉매를 조절 삼방변(40)에서 분리 통과시켜, 전자팽창변d(35)의 교축 모세 통로를 통과하며 축열조(21) 속의 축열조방열용열교환배관(34)에서 낮은 저온 열을 버리고 축열조(21)의 높은 열을 얻어 삼방변배관(39)을 통과하는 냉매와 혼합되어 배관(33)에 설치된 전자변h(32)를 통과 4방향밸브b(30)를 경유해 액분리기b(38)로 하여 압축기b(29)로 흡인되어 다시 반복 운전을 하는 방열 난방운전을 실시 한다.
또한, 대체운전의 경우인 방열 냉방 또는 방열 난방 운전중 압축기b(29)가 고장인 경우 방열용히트펌프(28)의 스톱밸브c(43),스톱밸브d(44)의 밸브를 잠그고 축열용히트펌프(1)를 이용해 냉난방운전을 실시 한다.
또, 용량보전운전의 경우로 방열 냉방 또는 방열 난방 운전시 용량부족 또는 배관거리가 장 배관으로 인해 용량이 감소시 축열용 히트펌프(1)와 방열용히트펌 프(28)를 동시에 운전하여 펌프의 압축 및 펌핑 능력을 배가하여 운전한다.
[실시예 4]
본 발명의 축열 및 방열운전 냉난방시스템 계통도인 도 6를 참조한 운전 사이클로,
본 발명에 따른 도 4에 따른 실시예 2의 축열운전 냉난방시스템의 축열운전사이클과, 도 5에 따른 실시예 3의 방열운전 냉난방시스템의 방열 운전을 동시에 하는 운전상태를 말한다.
이에, 상기 도 5에 따른 실시예 3의 냉수공급 및 온수공급운전 사이클을 보면,
냉수공급운전으로는 상기 실시예 3의 방열 냉방운전 사이클에서 냉온수유니트(300)내의 냉온수열교환기(46)에서 생산된 냉수를 냉온수밸브(48)의 열린 통로로 냉온수 수조(49)에 공급하는 운전으로 이때 냉수공급에 필요한 급수는 급수관(51)를 통해 공급하여 운전된다.
한편, 급탕수 및 복사열 온수공급운전으로는 실시예 3의 방열 난방운전 사이클에서 냉온수유니트(300)내의 냉온수열교환기(46)에서 생산된 온수를 냉온수밸브(48)의 열림과, 복사열교환배관(50)의 복사열교환용펌프(52)의 운전에 의해 급탕용과 복사열용 온수를 공급하는 운전으로 공급수는 급수관(51)를 통해 공급하여 운전됨을 나타낸다.
이상과 같이 본 발명은 종래의 축열 냉난방시스템의 야간축열 주간방열 방식에 있어서, 종전 축열시 냉매가스 또는 물, 부동액과 같은 유체의 순환과, 방열시 물, 부동액과 같은 유체 순환 방식과는 다르게 축열 및 방열시 동일한 냉매가스 순환과 동일한 냉매가스로 순환하여 시스템냉난방을 하므로 배관 크기 축소로 시공이 간단하고, 배관내 냉매순환으로 결로억제, 배관 누수시 피해가 없고, 제어의 간단 및 축열용 히트펌프와 방냉용 히트펌프를 겸용으로 사용, 어느 한쪽 고장시 예비 개념으로도 축열용 및 방냉용을 번갈아 사용할 수 있으며 축열조가 사용 불가할 경우에는 기존 일반 히트펌프 사이클로 사용 부하측 조건을 충족할 수 있으며, 축열운전이나 방열운전에도 축열용과 방열용 히트펌프를 동시에 2원 운전하여 성능을 2배로 올릴 수 있는 장점이 있는 유용한 발명인 것이다.
도 1은 종래 축열식 시스템 냉난방장치 계통도.
도 2는 본 발명에 따른 축열식 시스템 냉난방장치 계통도
도 3은 본 발명에 따른 기본운전 시스템 냉난방장치 계통도.
도 4는 본 발명에 따른 축열운전 시스템 냉난방장치 계통도
도 5는 본 발명에 따른 방열운전 시스템 냉난방장치 계통도
도 6은 본 발명에 따른 축열 및 방열운전 시스템 냉난방장치 계통도
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100:실외기 200:실내기
300:냉온수유니트
1: 축열용 히트펌프 2: 압축기a
3: 4방향밸브a 4: 열교환기
5: 열교환배관a 6: 열원
7: 전자팽창변a 8: 응축기 후단배관
9: 전자변a 10: 전자팽창변b
11:실내 열교환기 12: 열교환배관b
13: 증발기후단배관 14: 전자변b
15: 전자변c 16: 전자변d
17: 압축기전단배관 18: 액분리기a
19:전자변e 20: 전자팽창변c
21: 축열조 22: 축열조열교환배관
23: 전자변f
24: 냉온수공급배관 25: 냉온수순환펌프
26: 부하용열교환기 27: 냉온수환수관
28: 방열용 히트펌프 29: 압축기b
30: 4방향밸브b 31: 전자변g
32: 전자변h 33: 배관
34: 축열조 방열용열교환배관 35: 전자팽창변d
36: 전자변i 37: 전자변j
38: 액분리기b 39: 삼방변배관
40: 삼방변
41:스톱밸브a 42: 스톱밸브b
43:스톱밸브c 44: 스톱밸브d
45:냉매온도 조절용 온도센서 46: 냉온수열교환기
47:냉온수열교환배관 48: 냉온수밸브
49: 냉온수 수조 50: 복사열교환배관
51: 급수관 52: 복사열교환용펌프

Claims (1)

  1. 실외기(100)로부터 축열조(21)를 거쳐 공급대상인 1개 이상의 실내기(200)와 냉온수유니트(300)에 냉방,난방, 급탕을 수행하는 축열 2원 시스템 냉난방 장치에 있어서,
    상기 공급대상에 대하여 냉방 또는 난방이 이루어지도록 냉매를 순환압축시키는 압축기a(2),압축기에 구비된 4방향밸브a(3)와 액분리기a(18)를 포함하는 축열용 히트펌프(1)와; 상기 축열용 히트펌프(1)의 4방향밸브a(3)에서 인출된 유로에 스톱밸브a(41)를 설치해 외부 열원으로 운전되는 실외측 열교환기(4)의 열교환배관a(5)을 포함하는 실외기(100)와;
    상기 축열용 히트펌프(1)의 4방향밸브a(3)에서 인출된 한 유로에 스톱밸브a(41)를 설치하고, 설치된 유로에서 분기시킨 유로에 전자변g(31)와 스톱밸브c(43)를 설치해 방열용 히트펌프(28)의 4방향밸브b(30)와 액분리기b(38)를 거쳐 압축기b(29)로 도입시키며, 압축기b(29)에서 인출되는 4방향밸브b(30)를 거쳐 스톱밸브d(44)와 전자변j(37)를 설치한 유로를 실내열교환기(11)의 열교환배관b(12)에 각 도입시켜, 인출한 각 유로에 전자팽창변b(10)를 설치해, 축열조(21)에서 인출되는 축열조열교환배관(22)에 도입시키는 다수의 공기조화기용 1개 이상의 실내기(200)와;
    상기, 1개 이상의 실내기(200)와 같은 병렬 배관상에 전자팽창변b(10)를 설치해 복사열용 냉온수와 급탕수 및 냉각수를 생산하는 냉온수열교환배관(47)이 경 유되는 냉온수열교환기(46)에 도입되는 급수관(51)과 냉온수열교환기(46)에 인출되는 배관에는 냉온수밸브(48)를 설치해 냉온수 수조(49)에 공급시키고, 복사열교환용펌프(52)를 설치한 복사열교환배관(50)을 상기 급수관(51)과 급수관에서 인출되는 배관에 상호 바이패스 시킨 냉온수유니트(300)와;
    상기 1개 이상의 실내기(200)의 실내열교환기(11)와 냉온수유니트(300)의 냉온수열교환기(46)에서 각 인출된 유로에 전자변i(36), 냉매온도조절용온도센서(45), 삼방변(40),전자팽창변d(35)을 각 추가 설치해 별도 마련된 축열조(21)의 축열조방열용열교환배관(34)으로 제공하고, 인출되는 배관(33)에 전자변h(32)를 설치해, 상기 전자변g(31)와 스톱밸브c(43)사이로 도입시키는 한편, 상기 삼방변(40)과 배관(33)사이는 삼방변배관(39)를 바이패스시키고, 상기의 열교환기(4)에서 인출되는 유로에 전자팽창변(7)과 전자변e(19),전자팽창변c(20)을 설치해 축열조(21)의 축열조열교환배관(22)으로 제공시켜 인출되는 유로에 전자변f(23)를 설치하는 축열조(21)를 형성해,
    상기,실외기(100)의 전자팽창변a(7)과 전자변e(19)사이에서 분기시킨 응축기후단배관(8)은 중간에 전자변a(9)을 설치해 상기의 축열조(21)의 전자변i(36)과 전자팽창변b(10)사이의 유로에 바이패스 시키며,
    상기, 1개 이상의 실내기(200)의 방열용 히트펌프(28)에서 인출되는 전자변b(14)와 전자변j(37)사이의 유로에 실외기(100)내의 축열용 히트펌프(1)에서 인출된 4방향밸브a(3)에서 인출되는 또 다른 유로를 도입시키며, 축열조(21)내에서 인출된 축열조열교환배관(22)의 유로에는 전자변f(23)를 설치해 전자변d(16)와 전자 변c(15)사이의 유로에 도입시킴을 특징으로 하는 축열 2원 시스템 냉난방장치.
KR1020090133272A 2009-12-29 2009-12-29 축열 2원 시스템 냉난방장치 KR101092230B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090133272A KR101092230B1 (ko) 2009-12-29 2009-12-29 축열 2원 시스템 냉난방장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090133272A KR101092230B1 (ko) 2009-12-29 2009-12-29 축열 2원 시스템 냉난방장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110076529A true KR20110076529A (ko) 2011-07-06
KR101092230B1 KR101092230B1 (ko) 2011-12-12

Family

ID=44916416

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090133272A KR101092230B1 (ko) 2009-12-29 2009-12-29 축열 2원 시스템 냉난방장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101092230B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101381812B1 (ko) * 2012-07-12 2014-04-07 (주)센도리 태양열 및 축열 2원 시스템 냉난방장치
KR20150081090A (ko) * 2014-01-03 2015-07-13 (주)에이스써모 서로 다른 상변화 물질을 이용한 빙축열 냉방시스템.

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200390333Y1 (ko) 2005-04-25 2005-07-21 주식회사 이에이치피 히트펌프식 냉난방 시스템
KR200409887Y1 (ko) 2005-12-16 2006-03-03 공항시설관리 주식회사 고효율 히트펌프를 이용한 온수 발생장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR101092230B1 (ko) 2011-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101381812B1 (ko) 태양열 및 축열 2원 시스템 냉난방장치
KR101333143B1 (ko) 축열식 냉난방 장치
KR101060232B1 (ko) 축열식 시스템 냉난방 장치
CN104566699A (zh) 蓄能多联空调机组及其控制方法
CN110657597B (zh) 一种氟泵多联制冷系统及其控制方法
KR20080010586A (ko) 코제너레이션
EP2489965A1 (en) Air-conditioning hot-water supply system
CN110226068B (zh) 废热回收型混合热泵系统
JP2006292313A (ja) 地中熱利用装置
CN109883082B (zh) 一种无结霜空气源蓄能式热泵系统及其使用方法
CN112013451B (zh) 太阳能光伏光热耦合双冷换热器热泵系统及工作方法
US20130061622A1 (en) Refrigerating and air-conditioning apparatus
EP2541170A1 (en) Air-conditioning hot-water-supply system
CN102589196A (zh) 一种能源综合利用的空调热水系统
KR101325887B1 (ko) 이원냉동 사이클 히트펌프 온수 시스템
CN210951940U (zh) 一种氟泵多联制冷系统
CN101936613B (zh) 集成式热交换系统
KR101171763B1 (ko) 복합열원방식의 가스식 히트펌프 시스템
KR101092230B1 (ko) 축열 2원 시스템 냉난방장치
JP2010286144A (ja) 蓄熱式給湯空調システム
KR101093431B1 (ko) 온수 생성이 가능한 히트펌프 냉난방시스템
KR20130077108A (ko) 히트펌프식 냉ㆍ온수 공급장치
CN201753994U (zh) 集成式热交换系统
KR101054377B1 (ko) 순환수 온도 상승용 열교환기를 구비한 히트펌프 시스템
KR101649447B1 (ko) 도시가스를 이용한 지열히트펌프 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141017

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170224

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181204

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191203

Year of fee payment: 9