KR20140089271A - Two stage heat pump cooling and heating apparatus using mult-heat source - Google Patents

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KR20140089271A
KR20140089271A KR1020130001346A KR20130001346A KR20140089271A KR 20140089271 A KR20140089271 A KR 20140089271A KR 1020130001346 A KR1020130001346 A KR 1020130001346A KR 20130001346 A KR20130001346 A KR 20130001346A KR 20140089271 A KR20140089271 A KR 20140089271A
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Abstract

The purpose of the present invention to provide a binary cycle heat pump cooling and heating apparatus using multi-heat sources which effectively obtains heat by selecting heat from heat sources in nature to be appropriate for surrounding environment or situations, such as climates, places, seasons, or weather, and stably and effectively carries out heating by feeding back heat of a high-temperature side cycle remaining after being condensed to the selected heat source of a low-temperature side cycle or enhances cooling efficiency by discharging the heat of the high-temperature side cycle remaining after being condensed through a selected heat source after selecting one of the heat sources. In order to achieve the purpose, the binary cycle heat pump cooling and heating apparatus according to the present invention comprises a second heat source obtaining unit (220) connected to an air heat source obtaining unit (210) in parallel; a fourth heat exchanger (104) which carries out heating operation while receiving a heat source from either the air heat source obtaining unit or the second heat source obtaining unit and of which one side is connected between a first heat exchanger (102) and a first expansion valve (105); and a heat carrier circulating unit connected to the other side of the fourth heat exchanger (104), wherein the heat carrier circulating unit transfers heat of high-temperature side refrigerant, which is absorbed through the fourth heat exchanger (104) while heat carrier circulates in the heat carrier circulating unit and remains after being condensed in the first heat exchanger (102), to the selected heat source obtaining unit during heating operation while selecting one of the air heat source obtaining unit (210) and the second heat source obtaining unit (220) and discharges out the heat of high-temperature side refrigerant through the selected heat source obtaining unit during cooling operation.

Description

복합 열원 이원 사이클 히트펌프 냉난방 장치 {Two stage heat pump cooling and heating apparatus using mult-heat source}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a heat pump,

이 발명은 이원 사이클 히트펌프 냉난방에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자연계에 다양하게 존재하는 열 취득원들을 선택적으로 활용하면서 고온 측 사이클에서 응축하고 남은 열을 제어하여 효율을 높여 경제적이면서 안정적인 운전을 하는 복합열원 이원 사이클 히트펌프 냉난방 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a two-cycle heat pump heating and cooling system, and more particularly, to an apparatus and a method for operating a heat pump which is economically and stable operation by increasing the efficiency by controlling heat remaining in a high- And more particularly to a hybrid heat source dual cycle heat pump heating and cooling system.

자연계에는 지열, 수열, 태양열, 공기열과 같이 다양한 열 취득원이 존재하지만, 기후나 장소, 계절이나 날씨와 같은 주변 환경이나 상황으로부터 지속적으로 열 공급을 받는 데에는 제한이 있어 왔다.In the natural world, there are various heat sources such as geothermal, hydrothermal, solar heat, and air heat, but there is a limit to the continuous supply of heat from the surrounding environment or situation such as climate, place, season or weather.

지열의 경우, 온천 지대와 같이 열원이 풍부한 곳이 아니면 지중 열을 이용하게 되는데, 이 때 지하 5m 이하로 내려가면 대체로 기후나 계절, 날씨에 관계없이 일정한 열원을 흡수할 수 있지만, 지중 열을 이용한 히트펌프 냉난방 장치를 가동할 때는 실제로 지중으로부터 열을 흡수하면 다시 원상복귀 하는데 많은 시간이 걸려 지속적으로 이용하기 어렵게 된다.In case of geothermal heat, unless it is abundant in heat source such as hot springs, it uses underground heat. If it goes down to 5m below ground, it can absorb constant heat source regardless of climate, season and weather. When the heat pump cooling / heating system is operated, it takes a long time to return to the original state when the heat is actually absorbed from the ground, making it difficult to continuously use the heat pump.

수열의 경우, 지하수나 생활 및 공장 폐수를 활용할 수 있으나, 그 열원이 히트펌프 냉난방 장치를 가동하기에 충분하지 않은 경우에는 사용할 수 없다.In the case of hydrothermal, groundwater or life and factory wastewater can be used but can not be used if the heat source is not sufficient to operate the heat pump air conditioning system.

태양열의 경우, 태양으로부터 열을 취득하는 태양열 집열판과 태양열 교환수단으로서의 히트파이프를 통해, 물을 데워 난방이나 온수를 사용하고 있지만, 실제로 난방을 위한 충분한 열을 취득하기는 어려우며 날씨가 흐리면 난방이나 온수를 사용할 수 없게 된다.In the case of solar heat, it uses heating and hot water to heat water through a solar heat collecting plate that takes heat from the sun and a heat pipe as a solar heat exchange means, but it is difficult to obtain enough heat for heating in reality, Can not be used.

한편 공기열의 경우, 공기로부터의 열원이 충분하므로 일반적으로 사용되고 있으며, 특히 50℃ 이상의 온수를 생산하기 위해 이원 사이클 히트펌프 냉난방 장치를 적용하지만, 겨울철 혹한기에 공기로부터 열을 취득하는 외기 증발기가 결빙되어 냉매와 외부 공기 간 열 교환이 이루어지지 않는 때도 있게 된다.On the other hand, in the case of air heat, since the heat source from the air is sufficient, it is generally used, and in particular, the two-cycle heat pump heating and cooling apparatus is applied to produce hot water of 50 ° C or more. However, There is also a case where heat exchange between the refrigerant and the outside air is not made.

이로부터 특허 제0796452호(발명의 명칭 : 히트펌프 및 이를 이용한 제상 방법)에서는, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 열전달 사이클(1')에서 고온 측 압축기(10)에서 배출된 냉매가 고온 측 응축 열교환기(11)로 이동하고, 바이패스 제상라인(41)을 통해 저온 측 증발기(22)를 지나 고온 측 팽창밸브(14)로 이동하고, 그 후 중간 열교환기(15)를 통과하여 고온 측 압축기(10)로 유입되며, 동시에 바이패스 제상라인(41)의 응축열을 이용하여 저온 측 증발기(22)의 핀에 성에가 생기는 것을 방지하고, 열취득 사이클(2')에서 저온 측 압축기(20)에서 배출된 냉매가 중간 열교환기(15)를 거치고, 그 후 저온 측 증발기(22)를 지나 증발압력 조절밸브(26)를 거친 후 저온 측 압축기(20)로 유입되게 하여, 하나의 증발기로 작동되면서 겨울철 외기온도에 의해 증발기에 성에가 생기는 현상을 방지하는 히트펌프 및 이를 이용한 제상 방법을 제안하고 있다.1, the refrigerant discharged from the high-temperature side compressor 10 in the heat transfer cycle 1 'is discharged to the high-temperature side (the low-temperature side) The refrigerant flows to the condensing heat exchanger 11 and passes through the bypass defrosting line 41 to the high temperature side expansion valve 14 via the low temperature side evaporator 22 and thereafter passes through the intermediate heat exchanger 15, Side evaporator 22 by using the heat of condensation of the bypass defrosting line 41 while preventing the generation of a property of the pin of the low-temperature evaporator 22, 20 passes through the intermediate heat exchanger 15 and then flows through the low temperature side evaporator 22 to the low temperature side compressor 20 after passing through the evaporation pressure control valve 26, The evaporator becomes hot due to the outside temperature in winter. And a defrosting method using the heat pump.

또한 특허 제0796452호에서는, 냉방 운전 시 열전달 사이클(1')의 작동은 멈추고, 저온 측 압축기(20)와 저온 측 증발기(22)가 작동되며, 열취득 사이클(2')만 작동하여 저온 측 압축기(20)에서 배출된 냉매는 저온 측 증발기(22)를 통과하고, 제 2저온 측 팽창밸브(23)로 이동하여 저온 측 열교환기(24)를 통해 빙축을 이루고 증발압력 조절밸브(26)를 통해 저온 측 압축기(20)로 유입되는 내용도 개시되어 있다.In the case of Patent No. 0796452, the operation of the heat transfer cycle 1 'is stopped during the cooling operation, the low temperature side compressor 20 and the low temperature side evaporator 22 are operated, only the heat acquisition cycle 2' The refrigerant discharged from the compressor 20 passes through the low temperature side evaporator 22 and moves to the second low temperature side expansion valve 23 and forms an ice axis through the low temperature side heat exchanger 24 and the evaporation pressure regulating valve 26, Temperature side compressor (20) through the bypass pipe (20).

그러나 난방 운전 시 외부 온도가 낮아짐에 따라 제상이 필요하게 되는 외부 온도를 감지한 컨트롤러의 제어에 의해, 별도의 제상라인이 형성되어 고온 측 응축 열교환기(11)를 거쳐 바이패스 제상라인(41)으로 고온 측 냉매가 유입되면서 바이패스 제상라인(41)의 응축열을 이용하여 저온 측 증발기(22)에 성에가 생기는 것을 방지하는데, 이러한 제상라인(41)이 손상되는 경우에는 전체 작동이 정지될 수 있으며, 더욱이 제상라인(41)으로의 냉매 유입이 없는 상태에서 열전달 사이클(1')의 온수 탱크에 열전달이 필요 없어지게 되는 경우에는 응축되고 남은 열이 그대로 고온 측 냉매에 실려 순환하면서 저온 측 냉매와의 열 교환이 최대로 이루어지지 않아 난방에 효율적이지 못하게 되는 문제점이 발생한다.However, a separate defrosting line is formed by the control of the controller which senses the external temperature at which the defrosting is required as the external temperature decreases in the heating operation, and the defrosting line 41 is formed through the bypass defrosting line 41, Side evaporator 22 by using the heat of condensation of the bypass defrost line 41 while the high-temperature side refrigerant flows into the evaporator 41. When the defrost line 41 is damaged, the entire operation may be stopped Further, when heat transfer to the hot water tank of the heat transfer cycle 1 'becomes unnecessary in the state where refrigerant is not introduced into the defrost line 41, the heat that has been condensed and remains is circulated on the high temperature side refrigerant as it is, The heat exchange between the heat exchanger and the heat exchanger is not maximized.

그리고 열전달 사이클(1') 및 열취득 사이클(2')이 전체로서 작동하면서 난방과 냉방을 모두 만족하도록 두 사이클 간의 압축기 용량을 조정하여 최적으로 설계하는데, 냉방 운전 시 열전달 사이클(1')의 작동이 멈추고 열취득 사이클(2')만 작동하므로, 열전달 사이클(1')과 열취득 사이클(2) 모두 작동하는 경우에 비해 설계된 냉방 쪽의 용량을 전부 활용할 수 없기에 실질적으로 냉방 용량이 줄어드는 문제점도 있었다.The heat transfer cycle (1 ') and the heat transfer cycle (2') operate optimally by adjusting the compressor capacity between two cycles so that both the heating and the cooling are both satisfied while the heat transfer cycle (1 ' (1 ') and the heat acquisition cycle (2) can not be fully utilized as compared with the case where both the heat transfer cycle (1') and the heat acquisition cycle (2) .

또한 냉방 운전 시에도, 열전달 사이클(1)과 열취득 사이클(2)이 모두 작동하면서 냉수를 생산하는 것뿐만 아니라 여기서 발생하는 열을 모두 방출시키지 않고 온수 생산에 투입하여 효율을 높이고 있지만, 이 경우에도 난방 운전과 같이 열전달 사이클(1')의 온수 탱크에 열전달이 필요 없어지게 되면 남은 열이 그대로 고온 측 냉매에 실려 순환하면서 열취득 사이클(2')의 저온 측 냉매와의 열 교환이 제대로 이루어지지 않으면서 냉수 생산이 효율적이지 못하게 되는 문제점이 발생한다.In addition, in the cooling operation, both the heat transfer cycle (1) and the heat acquisition cycle (2) are operated to produce cold water. In addition, the heat generated in the heat transfer cycle (1) When heat transfer to the hot water tank of the heat transfer cycle 1 'becomes unnecessary as in the heating operation, the remaining heat is circulated on the high temperature side refrigerant as it is and the heat exchange with the low temperature side refrigerant of the heat acquisition cycle 2' So that the cold water production becomes inefficient.

특허 제0796452호(발명의 명칭 : 히트펌프 및 이를 이용한 제상 방법)Patent No. 0796452 (entitled " Heat pump and defrosting method using the same)

이 발명은 위의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기후나 설치 장소, 계절이나 날씨와 같은 주변 환경이나 상황에 적합하게 자연계에 존재하는 열 취득원들 중에서 선택하여 효율적으로 열을 취득하면서 고온 측 사이클의 응축되고 남은 열을 저온 측 사이클의 선택된 열 취득원으로 피드백하여 안정적이고 효율 높은 난방을 하거나 또는 열 취득원들 중에서 하나를 선택하고 이를 통해 고온 측 사이클의 응축되고 남은 열을 방출시켜 냉방 효율을 높이는 복합열원 이원 사이클 히트펌프 냉난방 장치의 제공을 그 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method and a system for efficiently selecting heat from a heat source that exists in a natural environment suitable for a surrounding environment or situation such as climate, The condensed remaining heat is fed back to the selected heat source of the low temperature side cycle to perform stable and efficient heating or to select one of the heat acquisition sources to thereby condense the remaining heat in the high temperature side cycle to increase the cooling efficiency The object of the present invention is to provide a multi-heat source dual heat pump heating and cooling apparatus.

상기의 목적을 실현하기 위해 이 발명은, 제 1압축기(101), 제 1열 교환기(102), 제 1팽창밸브(105) 그리고 제 2열 교환기(106)로 폐 루프를 형성하여 고온 측 냉매가 순환하면서, 상기 제 2열 교환기(106)에서 흡수한 상기 고온 측 냉매의 열을 상기 제 1열 교환기(102)를 통해 온수 탱크(103)로 전달하는 고온 측 사이클(100)과; 제 2압축기(203)와 상기 제 2열 교환기(106)에 제 3팽창밸브(213)와 외기 증발기(214)로 이루어지는 공기열원 취득부(210)로 폐 루프를 형성하여 저온 측 냉매가 순환하면서 난방 운전을 하거나, 또는 제 2압축기(203)와 상기 제 2열 교환기(106)에 제 2팽창밸브(204)와 냉수 탱크(206)에 연결된 제 3열 교환기(205)로 폐 루프를 형성하여 저온 측 냉매가 순환하면서 냉방 운전을 하게 선택할 수 있으며, 선택에 의해 난방 또는 냉방 운전을 할 때 상기 외기 증발기(214) 또는 제 3열 교환기(205)에서 흡수한 상기 저온 측 냉매의 열을 상기 제 2열 교환기(106)를 통해 상기 고온 측 냉매로 전달하는 저온 측 사이클(200);로 이루어지는 이원 사이클 히트펌프 냉난방 장치에 있어서, 상기 공기열원 취득부(210)에 병렬로 연결되는 제 2열원 취득부(220);를 더 포함하고, 이들 중 선택된 하나에서 열원을 공급받으면서 난방 운전을 하며, 상기 제 1열 교환기(102)와 제 1팽창밸브(105) 사이에 일 측이 연결되는 제 4열 교환기(104)와; 상기 제 4열 교환기(104)의 타 측에 연결되는 열매체 순환부;를 더 포함하고, 상기 열매체 순환부는, 열매체가 내부에 수용되어 순환하면서 상기 제 4열 교환기(104)를 통해 흡수한 상기 제 1열 교환기(102)에서 응축하고 남은 고온 측 냉매의 열을, 난방 운전을 할 때에는 상기에서 선택된 하나의 열원 취득부로 전달하는 한편, 냉방 운전을 할 때에는 상기 공기열원 취득부(210)와 제 2열원 취득부(220) 중에서 하나를 선택하고 여기를 통해 방출시키는 것을 특징으로 하는 복합 열원 이원 사이클 히트펌프 냉난방 장치를 제공한다.In order to achieve the above-described object, the present invention provides a refrigeration cycle in which a closed loop is formed by a first compressor (101), a first heat exchanger (102), a first expansion valve (105) and a second heat exchanger (106) A hot side cycle (100) for circulating the heat of the high temperature side refrigerant absorbed by the second heat exchanger (106) to the hot water tank (103) through the first heat exchanger (102); A closed loop is formed in the second compressor 203 and the second heat exchanger 106 by the air heat source acquisition unit 210 including the third expansion valve 213 and the outside air evaporator 214 so that the low temperature side refrigerant circulates Or a closed loop is formed in the second compressor 203 and the second heat exchanger 106 by the third heat exchanger 205 connected to the second expansion valve 204 and the cold water tank 206 Side refrigerant circulating in the outdoor heat exchanger (214) or the third heat exchanger (205) when heating or cooling operation is performed by selecting the heat of the low- Side heat exchanger (106), and a low-temperature side cycle (200) for transferring the heat from the high-temperature side refrigerant to the high-temperature side refrigerant through a second heat exchanger (106) (220), wherein one of the selected While it is receiving the supply from a heat source or a heating operation, and, as in the fourth heat exchanger 104 that is on one side are connected between the first heat exchanger 102 and the first expansion valve 105; And a heat medium circulation unit connected to the other side of the fourth heat exchanger 104. The heat medium circulation unit circulates the heat medium circulated through the fourth heat exchanger 104 through the fourth heat exchanger 104, When the heating operation is performed, the heat of the high-temperature side refrigerant remaining after being condensed in the first heat exchanger 102 is transferred to one heat source acquisition unit selected from the above, while when the cooling operation is performed, the air heat source acquisition unit 210 and the second And selects one of the heat source acquisition units (220) and discharges the selected heat source through the excitation unit (220).

바람직하게는, 상기 제 2열원 취득부(220)가, 제 4팽창밸브(223) 출구와 제 5열 교환기(224) 일 측의 입구가 연결되고, 상기 공기열원 취득부(210)에 제 4팽창밸브(223) 입구와 제 5열 교환기(224) 일 측의 출구가 병렬로 연결되며, 상기 제 5열 교환기(224) 타 측에 지중(226')에 삽입된 지열 교환수단(227')과 연결하되, 상기 제 5열 교환기(224)와 지열 교환수단(227') 사이에, 타 측이 연결되고 일 측이 상기 열매체 순환부와 연결되는 제 6열 교환기(228) 그리고 순환펌프(225)가 폐 루프를 형성하여 열 전달매체가 순환되는 지열원 취득부(220')이고, 난방 운전을 할 때에는, 상기 열매체 순환부의 열매체가 상기 제 1열 교환기(102)에서 응축하고 남은 고온 측 냉매의 열을, 상기 공기열원 취득부(210)를 선택하면 상기 외기 증발기(214)를 가열하여 상기 저온 측 냉매의 증발을 원활하게 하면서 외부 온도가 낮을 때 제상도 함께 하고, 상기 지열원 취득부(220')를 선택하면 상기 제 6열 교환기(228)를 통해 열 전달매체가 순환되면서 상기 제 5열 교환기(224)로 전달하여 저온 측 냉매의 증발을 원활하게 하는 한편, 냉방 운전을 할 때에는, 상기 열매체 순환부의 열매체가 상기 제 1열 교환기(102)에서 응축하고 남은 고온 측 냉매의 열을, 상기 공기열원 취득부(210)를 선택하면 상기 외기 증발기(214)를 작동시키고 이를 통해 대기 중으로 신속하게 방출시키고, 상기 지열원 취득부(220')를 선택하면 상기 제 6열 교환기(228)를 통해 열 전달매체가 순환되면서 지중(226')으로 신속하게 방출시키게 할 수 있다.Preferably, the second heat source acquisition unit 220 is connected to the outlet of the fourth expansion valve 223 and the inlet of one side of the fifth heat exchanger 224, The geothermal heat exchanger 227 'inserted into the ground 226' at the other side of the fifth heat exchanger 224 is connected in parallel to the inlet of the expansion valve 223 and the outlet of one side of the fifth heat exchanger 224, A sixth heat exchanger 228 connected to the other end of the fifth heat exchanger 224 and the geothermal heat exchanger 227 'and having one end connected to the heat medium circulation unit, and a circulation pump 225 Is a geothermal source acquisition unit 220 'in which a heat transfer medium is circulated by circulating the heat transfer medium in the first heat exchanger 102 and circulating the heat transfer medium through the first heat exchanger 102. In the heating operation, the heat medium of the heat medium circulation unit is condensed in the first heat exchanger 102, When the air heat source acquisition unit 210 is selected, the outside air evaporator 214 is heated to evaporate the low-temperature side refrigerant, And when the outside temperature is low, defrosting is also performed. When the geothermal source obtaining unit 220 'is selected, the heat transfer medium is circulated through the sixth heat exchanger 228 and is transmitted to the fifth heat exchanger 224 Side refrigerant is condensed in the first heat exchanger (102), and the heat of the high-temperature side refrigerant remaining in the first heat exchanger (102) is supplied to the air heat source acquisition unit (210 The heat transfer medium is circulated through the sixth heat exchanger 228. When the heat transfer medium is circulated through the sixth heat exchanger 228, And can be rapidly discharged to the ground 226 '.

바람직하게는, 상기 제 2열원 취득부(220)가, 제 4팽창밸브(223) 출구와 제 5열 교환기(224) 일 측의 입구가 연결되고, 상기 공기열원 취득부(210)에 제 4팽창밸브(223) 입구와 제 5열 교환기(224) 일 측의 출구가 병렬로 연결되며, 상기 제 5열 교환기(224) 타 측에 물탱크(226")에 삽입된 수열 교환수단(227")과 연결하되, 상기 제 5열 교환기(224)와 수열 교환수단(227") 사이에, 타 측이 연결되고 일 측이 상기 열매체 순환부와 연결되는 제 6열 교환기(228) 그리고 순환펌프(225)가 폐 루프를 형성하여 열 전달매체가 순환되는 수열원 취득부(220")이고, 난방 운전을 할 때에는, 상기 열매체 순환부의 열매체가 상기 제 1열 교환기(102)에서 응축하고 남은 고온 측 냉매의 열을, 상기 공기열원 취득부(210)를 선택하면 상기 외기 증발기(214)를 가열하여 상기 저온 측 냉매의 증발을 원활하게 하면서 외부 온도가 낮을 때 제상도 함께 하고, 상기 수열원 취득부(220")를 선택하면 상기 제 6열 교환기(228)를 통해 열 전달매체가 순환되면서 상기 제 5열 교환기(224)로 전달하여 저온 측 냉매의 증발을 원활하게 하는 한편, 냉방 운전을 할 때에는, 상기 열매체 순환부의 열매체가 상기 제 1열 교환기(102)에서 응축하고 남은 고온 측 냉매의 열을, 상기 공기열원 취득부(210)를 선택하면 상기 외기 증발기(214)를 작동시키고 이를 통해 대기 중으로 신속하게 방출시키고, 상기 수열원 취득부(220")를 선택하면 상기 제 6열 교환기(228)를 통해 열 전달매체가 순환되면서 물탱크(226")로 신속하게 방출시키게 할 수 있다.Preferably, the second heat source acquisition unit 220 is connected to the outlet of the fourth expansion valve 223 and the inlet of one side of the fifth heat exchanger 224, The water heat exchanger 227 "inserted into the water tank 226" at the other side of the fifth heat exchanger 224 is connected in parallel to the inlet of the expansion valve 223 and the outlet of one side of the fifth heat exchanger 224, A sixth heat exchanger 228 having one side connected to the heat medium circulation part and a sixth heat exchanger 228 connected to the other side of the fifth heat exchanger 224 and the hydrothermal exchange means 227 " And the heat transfer medium is circulated by forming a closed loop in the first heat exchanger 102. When the heating operation is performed, the heat medium of the heat medium circulation portion is condensed in the first heat exchanger 102 to be the high temperature side When the air heat source acquisition unit 210 is selected, the outside air evaporator 214 is heated to evaporate the low-temperature side refrigerant. When the outside heat is low, defrost is also performed. When the heat source acquisition unit 220 'is selected, the heat transfer medium is circulated through the sixth heat exchanger 228 and the fifth heat exchanger 224 Side refrigerant is condensed in the first heat exchanger (102) to heat the heat of the high-temperature side refrigerant to the air heat source acquisition unit ( The heat transfer medium is circulated through the sixth heat exchanger 228 when the outside heat evaporator 214 is operated and the air is rapidly discharged to the atmosphere through the air heat evaporator 214, To the water tank 226 ".

바람직하게는, 상기 제 2열원 취득부(220)가, 제 4팽창밸브(223) 출구와 제 5열 교환기(224) 일 측의 입구가 연결되고, 상기 공기열원 취득부(210)에 제 4팽창밸브(223) 입구와 제 5열 교환기(224) 일 측의 출구가 병렬로 연결되며, 상기 제 5열 교환기(224) 타 측에 태양열 집열판(226"')과 연결된 태양열 교환수단(227"')과 연결하되, 상기 제 5열 교환기(224)와 태양열 교환수단(227"') 사이에, 타 측이 연결되고 일 측이 상기 열매체 순환부와 연결되는 제 6열 교환기(228) 그리고 순환펌프(225)가 폐 루프를 형성하여 열 전달매체가 순환되는 태양열원 취득부(220"')이고, 난방 운전을 할 때에는, 상기 열매체 순환부의 열매체가 상기 제 1열 교환기(102)에서 응축하고 남은 고온 측 냉매의 열을, 상기 공기열원 취득부(210)를 선택하면 상기 외기 증발기(214)를 가열하여 상기 저온 측 냉매의 증발을 원활하게 하면서 외부 온도가 낮을 때 제상도 함께 하고, 상기 태양열원 취득부(220"')를 선택하면 상기 제 6열 교환기(228)를 통해 열 전달매체가 순환되면서 상기 제 5열 교환기(224)로 전달하여 저온 측 냉매의 증발을 원활하게 하는 한편, 냉방 운전을 할 때에는, 상기 열매체 순환부의 열매체가 상기 제 1열 교환기(102)에서 응축하고 남은 고온 측 냉매의 열을, 상기 공기열원 취득부(210)의 외기 증발기(214)를 작동시키고 이를 통해 대기 중으로 신속하게 방출시키게 할 수 있다.Preferably, the second heat source acquisition unit 220 is connected to the outlet of the fourth expansion valve 223 and the inlet of one side of the fifth heat exchanger 224, The solar heat exchanging means 227 '' connected to the other side of the fifth heat exchanger 224 and the solar heat collecting plate 226 '' 'are connected in parallel to the inlet of the expansion valve 223 and the outlet of one side of the fifth heat exchanger 224, A sixth heat exchanger 228 connected to the other end of the fifth heat exchanger 224 and the solar heat exchanger 227 "'and having one end connected to the heat medium circulation unit, The heat source of the heat medium circulation unit is condensed in the first heat exchanger 102 when the heating source is the heat source acquisition unit 220 "'in which the pump 225 forms a closed loop to circulate the heat transfer medium When the air heat source acquisition unit 210 is selected, the outdoor heat evaporator 214 is heated to the low temperature The heat transfer medium is circulated through the sixth heat exchanger 228 while the evaporation of the refrigerant is smooth and defrost is performed when the outside temperature is low, Side refrigerant is condensed in the first heat exchanger (102) and the remaining heat of the high-temperature side refrigerant is transferred to the exchanger (224) so that evaporation of the low-temperature side refrigerant is smoothly performed. The outside air evaporator 214 of the air heat source acquisition unit 210 can be operated and quickly released to the atmosphere.

상기의 구성을 갖는 이 발명의 복합 열원 이원 사이클 히트펌프 냉난방 장치에 의하면, 이원 히트펌프 냉난방 장치가 설치되는 장소나 기후와 같은 주변 환경에 따라 공기열원과, 지열원, 수열원, 태양열원 중에서 하나를 구비하고, 계절이나 날씨와 같은 주변 상황에 가장 적합하게 공기열원과 구비되는 열원 중에서 하나를 선택하면서 기본적인 이원 사이클에 고온 측 사이클에서 응축 후 남은 열을 저온 측 사이클의 열 취득원으로 전달하는 구성을 추가함으로써, 주변 환경이나 상황에 가장 적합하게 선택된 저온 측 사이클의 열 취득원으로 피드백하여 안정적이고 경제적으로 효율 높은 난방을 하는 한편, 열 취득원들 중에서 하나를 선택하고 이를 통해 고온 측 사이클의 응축되고 남은 열을 방출시켜 냉방 효율을 높이면서 설계 용량대로 사용하여 설비 이용율을 높이고, 제작, 설치 및 운영을 적은 비용으로 구현할 수 있는 효과가 있게 된다.According to the multiple heat source dual cycle heat pump heating and cooling apparatus of the present invention having the above-described configuration, the air heat source can be divided into an air heat source, a geothermal heat source, a hydrothermal source, and a solar heat source And selecting one of the heat sources provided with the air heat source most suitable for the ambient conditions such as the season and the weather and transferring the remaining heat after the condensation in the high temperature side cycle to the heat acquisition source in the low temperature side cycle in the basic two- To the heat acquisition source of the low temperature side cycle most suitably selected for the surrounding environment or the situation to perform stable and economical efficient heating while selecting one of the heat acquisition sources to thereby perform the condensation of the high temperature side cycle The remaining heat is released to increase the cooling efficiency while using the designed capacity It is possible to increase the utilization rate of the facility, and to implement the production, installation and operation at a low cost.

도 1은 종래 이원 사이클 히트펌프 냉난방 장치의 구성도이고,
도 2는 이 발명의 실시 예들에 따른 복합 열원 이원 사이클 히트펌프 냉난방 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이고,
도 3은 이 발명의 제 1실시 예에 따른 복합 열원 이원 사이클 히트펌프 냉난방 장치의 구성을 나타낸 도면이고,
도 4는 이 발명의 제 2실시 예에 따른 복합 열원 이원 사이클 히트펌프 냉난방 장치의 구성을 나타낸 도면이고,
도 5는 이 발명의 제 3실시 예에 따른 복합 열원 이원 사이클 히트펌프 냉난방 장치의 구성을 나타낸 도면이고,
도 6a 및 도 6b는 이 발명의 제 1실시 예에 따른 도 3의 장치에서 냉방 운전 과정을 나타낸 도면이고,
도 7a 및 도 7b는 이 발명의 제 1실시 예에 따른 도 3의 장치에서 난방 운전 과정을 나타낸 도면이고,
도 8은 이 발명의 제 2실시 예에 따른 도 4의 장치에서 냉방 운전 과정을 나타낸 도면이고,
도 9는 이 발명의 제 2실시 예에 따른 도 4의 장치에서 난방 운전 과정을 나타낸 도면이고,
도 10은 이 발명의 제 3실시 예에 따른 도 5의 장치에서 냉방 운전 과정을 나타낸 도면이고,
도 11은 이 발명의 제 3실시 예에 따른 도 5의 장치에서 난방 운전 과정을 나타낸 도면이다.1 is a configuration diagram of a conventional dual cycle heat pump cooling / heating apparatus,
FIG. 2 is a view showing a schematic configuration of a complex heat source dual cycle heat pump cooling / heating apparatus according to embodiments of the present invention,
FIG. 3 is a view showing a configuration of a combined heat source dual heat pump heating and cooling apparatus according to a first embodiment of the present invention,
4 is a view showing a configuration of a combined heat source dual heat pump heating and cooling apparatus according to a second embodiment of the present invention,
5 is a view showing a configuration of a combined heat source dual heat pump heating and cooling apparatus according to a third embodiment of the present invention,
6A and 6B are views showing a cooling operation process in the apparatus of FIG. 3 according to the first embodiment of the present invention, and FIG.
7A and 7B are views showing a heating operation process in the apparatus of FIG. 3 according to the first embodiment of the present invention,
FIG. 8 is a view illustrating a cooling operation process in the apparatus of FIG. 4 according to the second embodiment of the present invention,
9 is a view illustrating a heating operation process in the apparatus of FIG. 4 according to the second embodiment of the present invention, and FIG.
10 is a view showing a cooling operation process in the apparatus of FIG. 5 according to the third embodiment of the present invention, and FIG.
11 is a view illustrating a heating operation process in the apparatus of FIG. 5 according to the third embodiment of the present invention.

이하에서는, 이 발명의 바람직한 실시 예를 첨부하는 도면들을 참조하여 상세하게 설명하는데, 이는 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 이 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be described in detail in order to facilitate a person skilled in the art to which the present invention belongs. And does not mean that the technical idea and scope of the present invention are limited.

도 2는 이 발명의 실시 예들에 따른 복합 열원 이원 사이클 히트펌프 냉난방 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a schematic view of a hybrid heat source dual heat pump heating and cooling apparatus according to embodiments of the present invention.

이 발명의 실시 예들에 따른 복합 열원 이원 사이클 히트펌프 냉난방 장치는, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 기본적으로 고온 측 냉매가 순환하는 고온 측 사이클(100)과 저온 측 냉매가 순환하는 저온 측 사이클(200)에, 저온 측 사이클(200)의 공기열원 취득부(210)에 병렬로 제 2열원 취득부(220)가 연결되고, 이들 중 선택된 하나에서 열원을 공급받으면서 난방 운전을 한다.2, the hybrid heat source dual cycle heat pump apparatus according to the present invention includes a high temperature side cycle 100 in which high temperature side refrigerant circulates and a low temperature side cycle 100 in which low temperature side refrigerant circulates, The second heat source acquisition unit 220 is connected in parallel to the air heat source acquisition unit 210 of the low temperature side cycle 200 and the heating operation is performed while receiving the heat source from the selected one of them.

상기 제 2열원 취득부(220)는, 이원 히트펌프 냉난방 장치가 설치되는 주변 환경에 따라 지열원, 수열원, 태양열원 중에서 하나를 구비할 수 있다.The second heat source obtaining unit 220 may include one of a geothermal heat source, a hydrothermal source, and a solar heat source depending on the surrounding environment in which the binary heat pump cooling and heating device is installed.

그리고 계절 및 날씨와 같은 주변 상황에 가장 적합하게 공기열원과 구비되는 열원 중에서 하나를 선택하는데, 저온 측 사이클(200)의 상기 공기열원 취득부(210)와 지열원, 수열원, 태양열원 중에서 하나를 구비한 상기 제 2열원 취득부(220)중에서 3방 밸브(111)(112)가 조작되어 하나를 선택하고, 여기로 고온 측 사이클(100)의 응축 후 남은 열을 전달하는 열매체 순환부를 구비한다.One of the heat sources provided with the air heat source and the heat source most suitable for the surrounding conditions such as the season and the weather is selected. The air heat source acquisition unit 210 of the low temperature side cycle 200 and one of the geothermal source, hydrothermal source, (111) and (112) of the second heat source-obtaining unit (220) having the heat-source-side heat exchanger (200) are operated to transfer heat remaining after condensation of the high-temperature-side cycle (100) do.

상기 열매체 순환부는, 열매체가 내부에 수용되어 순환하면서 고온 측 사이클(100)에서 응축하고 남은 고온 측 냉매의 열을, 난방 운전을 할 때에는 상기에서 선택된 하나의 열원 취득부로 전달하는 한편, 냉방 운전을 할 때에는 상기 공기열원 취득부(210)와 제 2열원 취득부(220) 중에서 하나를 선택하고 여기를 통해 방출시킨다.The heating medium circulation unit conveys the heat of the high temperature side refrigerant left after condensing in the high temperature side cycle 100 while the heating medium is received and circulated to one heat source acquisition unit selected in the heating operation, , One of the air heat source acquisition unit 210 and the second heat source acquisition unit 220 is selected and discharged through the air heat source acquisition unit 210 and the second heat source acquisition unit 220.

고온 측 사이클(100)에는, 고온 측 압축기로서 제 1압축기(101)가 설치되고, 제 1압축기(101)의 출구에는 고온 측 응축 열교환기로서 제 1열 교환기(102) 타 측의 입구가 연결된다.In the high temperature side cycle 100, a first compressor 101 is provided as a high temperature side compressor, and an inlet of the other side of the first heat exchanger 102 as a high temperature side condensing heat exchanger is connected to the outlet of the first compressor 101 do.

제 1열 교환기(102)의 일 측에는 온수 탱크(103)가 연결되는데, 고온 측 냉매로부터 열을 얻어 온수 탱크(103)에 저장된 물과 열 교환하여 온수 및 난방용수를 생산한다.A hot water tank 103 is connected to one side of the first heat exchanger 102. The hot water tank 103 generates heat from the hot side refrigerant and exchanges heat with water stored in the hot water tank 103 to produce hot water and heating water.

제 1열 교환기(102) 타 측의 출구에는 응축되고 남은 열을 교환하는 열 교환기로서 제 4열 교환기(104) 일 측의 입구가 연결된다. 그리고 제 4열 교환기(104) 타 측에는 제 1열 교환기(102)에서 응축되고 남은 열을 열매체를 매개로 전달받는 열매체 순환부가 연결된다.At the outlet of the other side of the first heat exchanger 102, the inlet of one side of the fourth heat exchanger 104 is connected as a heat exchanger that exchanges the condensed remaining heat. A heat medium circulation unit is connected to the other side of the fourth heat exchanger 104 for receiving the heat remaining in the first heat exchanger 102 through the heat medium.

제 4열 교환기(104) 일 측의 출구에는 고온 측 팽창밸브로서 제 1팽창밸브(105)가 연결된다. 제 1팽창밸브(105)의 출구에는 제 2열 교환기(106) 일 측의 입구가 연결되며, 제 2열 교환기(106)는 일 측의 출구가 제 1압축기(101)의 입구와 연결되면서 폐 루프를 형성하여, 고온 측 냉매가 순환하면서 압축, 응축, 팽창, 증발 과정을 진행하는 고온 측 사이클(100)을 구성한다.A first expansion valve (105) is connected to the outlet of one side of the fourth heat exchanger (104) as a high temperature side expansion valve. The inlet of one side of the second heat exchanger 106 is connected to the outlet of the first expansion valve 105 and the outlet of the second heat exchanger 106 is connected to the inlet of the first compressor 101, Loop to form a hot side cycle 100 in which the high temperature side refrigerant circulates while compressing, condensing, expanding, and evaporating.

제 2열 교환기(106)는 타 측이 저온 측 사이클(200)과 연결되면서, 고온 측 사이클(100)의 증발기 및 저온 측 사이클(200)의 응축기로 사용되는데, 저온 측 사이클(200)의 외기 증발기(214)에서 흡수한 열을 고온 측 사이클(100)에 전달하여, 고온 측 냉매와 저온 측 냉매 간 열 교환이 이루어지게 한다.The second heat exchanger 106 is used as an evaporator of the hot side cycle 100 and a condenser of the low temperature side cycle 200 while the other side is connected to the low temperature side cycle 200, The heat absorbed by the evaporator 214 is transferred to the high temperature side cycle 100 to allow heat exchange between the high temperature side refrigerant and the low temperature side refrigerant.

그리고 저온 측 사이클(200)에는 저온 측 압축기로서 제 2압축기(203)가 설치되고, 제 2압축기(203) 출구는 제 2열 교환기(106) 타 측의 입구와 연결되고, 제 2열 교환기(106) 타 측의 출구는 제 2팽창밸브(204)와 연결되는데, 제 2열 교환기(106)와 제 2팽창밸브(204) 사이에는 전자밸브(202)가 설치된다.In the low-temperature side cycle 200, a second compressor 203 is provided as a low-temperature side compressor, an outlet of the second compressor 203 is connected to an inlet of the other side of the second heat exchanger 106, And an electromagnetic valve 202 is installed between the second heat exchanger 106 and the second expansion valve 204. The second heat exchanger 106 and the second expansion valve 204 are connected to each other.

제 2팽창밸브(204)의 출구는 제 3열 교환기(205) 일 측의 입구와 연결되면서 제 3열 교환기(205)의 타 측에는 냉수 탱크(206)가 연결된다.The outlet of the second expansion valve (204) is connected to the inlet of one side of the third heat exchanger (205) while the cold water tank (206) is connected to the other side of the third heat exchanger (205).

제 3열 교환기(205) 일 측의 출구에는 전자밸브(201)가 설치되고, 전자밸브(201)는 액 분리기(207)의 입구와 연결되며, 액 분리기(207)의 출구와 제 2압축기(203) 입구가 연결된다.A solenoid valve 201 is provided at the outlet of one side of the third heat exchanger 205. The solenoid valve 201 is connected to the inlet of the liquid separator 207 and the outlet of the liquid separator 207 and the outlet of the second compressor 203) The entrance is connected.

한편 액 분리기(207)의 입구와 제 2열 교환기(106) 타 측의 출구 사이에는 별도의 라인이 형성되며, 여기에는 전자밸브(211)와 전자밸브(212)가 설치되고, 전자밸브(211)와 전자밸브(212) 사이에는 제 3팽창밸브(213)와 외기 증발기(214)가 연결 설치된다.A separate line is formed between the inlet of the liquid separator 207 and the outlet of the other side of the second heat exchanger 106. A solenoid valve 211 and a solenoid valve 212 are provided, The third expansion valve 213 and the outside air evaporator 214 are connected to each other.

이러한 전자밸브(211)와, 외기 증발기(214)와, 제 3팽창밸브(213) 그리고 전자밸브(212)에 의해 공기열원 취득부(210)를 형성한다. 그리고 상기 공기열원 취득부(210)에 병렬로 제 2열원 취득부(220)가 연결된다.The air heat source acquisition unit 210 is formed by the solenoid valve 211, the outside air evaporator 214, the third expansion valve 213, and the electromagnetic valve 212. The second heat source acquisition unit 220 is connected to the air heat source acquisition unit 210 in parallel.

도 3은 이 발명의 제 1실시 예에 따른 복합 열원 이원 사이클 히트펌프 냉난방 장치의 구성을 나타낸 도면이고, 도 4는 이 발명의 제 2실시 예에 따른 복합 열원 이원 사이클 히트펌프 냉난방 장치의 구성을 나타낸 도면이고, 도 5는 이 발명의 제 3실시 예에 따른 복합 열원 이원 사이클 히트펌프 냉난방 장치의 구성을 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a view showing a configuration of a combined heat source dual cycle heat pump cooling / heating apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a schematic view showing a configuration of a combined heat source dual cycle heat pump apparatus according to a second embodiment of the present invention And FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a multiple heat source dual heat pump heating and cooling apparatus according to a third embodiment of the present invention.

도 3내지 도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 이 발명의 실시 예들에서는, 상기 제 2열원 취득부(220)에 이원 히트펌프 냉난방 장치가 설치되는 주변 환경에 따라 지열원, 수열원, 태양열원의 지열원 취득부(220'), 수열원 취득부(220"), 태양열원 취득부(220"') 중에서 하나를 구비하고, 또한 상기 공기열원 취득부(210)와 지열원 취득부(220'), 수열원 취득부(220"), 태양열원 취득부(220"') 중에서 하나를 구비한 상기 제 2열원 취득부(220) 중에서, 계절 및 날씨와 같은 주변 상황에 가장 적합한 하나를 선택할 수 있도록 한다.3 to 5, according to the embodiments of the present invention, the second heat source acquisition unit 220 may be provided with a geothermal source, a hydrothermal source, a solar heat source And one of the solar heat source acquisition unit 220 ', the hydrotherm source acquisition unit 220' and the solar heat source acquisition unit 220 ''. The air heat source acquisition unit 210 and the geothermal source acquisition unit 220 ' The heat source acquisition unit 220 ", the solar heat source acquisition unit 220 ", and the second heat source acquisition unit 220 having one of the solar heat source acquisition unit 220 & .

이 발명의 제 1실시 예에 따른 복합 열원 이원 사이클 히트펌프 냉난방 장치는, 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 공기열원 취득부(210)와 지열원 취득부(220') 중에서 선택하여 난방을 할 수 있게 한다.As shown in FIG. 3, the hybrid heat source dual cycle heat pump cooling / heating apparatus according to the first embodiment of the present invention selects heating from among the air heat source acquisition unit 210 and the geothermal source acquisition unit 220 ' I can do it.

상기 지열원 취득부(220')는, 상기 공기열원 취득부(210)에 제 4팽창밸브(223) 입구와 제 5열 교환기(224) 일 측의 출구가 전자밸브(221)(222)를 매개로 병렬로 연결되는데, 제 4팽창밸브(223) 출구와 제 5열 교환기(224) 일 측의 입구는 연결된다.The geothermal heat source acquisition unit 220 'is provided with the inlet of the fourth expansion valve 223 and the outlet of one side of the fifth heat exchanger 224 to the air heat source acquisition unit 210 via the electromagnetic valves 221 and 222 And the outlet of the fourth expansion valve 223 and the inlet of the fifth heat exchanger 224 are connected to each other.

그리고 상기 지열원 취득부(220')는, 상기 제 5열 교환기(224) 타 측에 지중(226')에 삽입된 지열 교환수단(227')과 연결되며, 이 때 상기 제 5열 교환기(224)와 지열 교환수단(227') 사이에는, 타 측이 연결되고 일 측이 상기 열매체 순환부와 연결되는 제 6열 교환기(228) 그리고 순환펌프(225)가 연결되면서 폐 루프를 형성하여 열 전달매체가 순환되게 한다.The geothermal source obtaining unit 220 'is connected to the geothermal heat exchanging unit 227' inserted into the ground 226 'at the other side of the fifth heat exchanger 224, A sixth heat exchanger 228 and a circulation pump 225 are connected to each other and connected to the other end of the heat medium circulation unit 224 and the geothermal heat exchanger 227 ' Thereby causing the transmission medium to circulate.

이 발명의 제 2실시 예에 따른 복합 열원 이원 사이클 히트펌프 냉난방 장치는, 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 공기열원 취득부(210)와 수열원 취득부(220") 중에서 선택하여 난방을 할 수 있게 한다.As shown in FIG. 4, the hybrid heat source dual cycle heat pump cooling / heating apparatus according to the second embodiment of the present invention selects heating from the air heat source acquisition unit 210 and the hydrotherm source acquisition unit 220 " I can do it.

상기 수열원 취득부(220")는, 상기 공기열원 취득부(210)에 제 4팽창밸브(223) 입구와 제 5열 교환기(224) 일 측의 출구가 전자밸브(221)(222)를 매개로 병렬로 연결되는데, 제 4팽창밸브(223) 출구와 제 5열 교환기(224) 일 측의 입구는 연결된다.The water heat source acquisition section 220 "is configured such that the inlet of the fourth expansion valve 223 and the outlet of one side of the fifth heat exchanger 224 are connected to the air heat source acquisition section 210 by electromagnetic valves 221, And the outlet of the fourth expansion valve 223 and the inlet of the fifth heat exchanger 224 are connected to each other.

그리고 상기 수열원 취득부(220")는, 상기 제 5열 교환기(224) 타 측에 물탱크(226")에 삽입된 수열 교환수단(227")과 연결되며, 이 때 상기 제 5열 교환기(224)와 수열 교환수단(227") 사이에는, 타 측이 연결되고 일 측이 상기 열매체 순환부와 연결되는 제 6열 교환기(228) 그리고 순환펌프(225)가 연결되면서 폐 루프를 형성하여 열 전달매체가 순환되게 한다.The water heat source acquisition section 220 "is connected to the water heat exchanger 227" inserted into the water tank 226 "at the other side of the fifth heat exchanger 224, A sixth heat exchanger 228 connected at one end to the heat medium circulation part and a circulation pump 225 are connected to form a closed loop between the heat exchanger 224 and the water heat exchanger 227 " Causing the heat transfer medium to circulate.

이 발명의 제 3실시 예에 따른 복합 열원 이원 사이클 히트펌프 냉난방 장치는, 도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 공기열원 취득부(210)와 태양열원 취득부(220"') 중에서 선택하여 난방을 할 수 있게 한다.As shown in FIG. 5, the combined heat source dual cycle heat pump cooling / heating apparatus according to the third embodiment of the present invention is constructed so that the air heat source acquisition unit 210 and the solar heat source acquisition unit 220 " .

상기 태양열원 취득부(220"')는, 상기 공기열원 취득부(210)에 제 4팽창밸브(223) 입구와 제 5열 교환기(224) 일 측의 출구가 전자밸브(221)(222)를 매개로 병렬로 연결되는데, 제 4팽창밸브(223) 출구와 제 5열 교환기(224) 일 측의 입구는 연결된다.The solar heat source acquisition section 220 '' is provided with the inlet of the fourth expansion valve 223 and the outlet of one side of the fifth heat exchanger 224 to the air heat source acquisition section 210 through the electromagnetic valves 221 and 222, The outlet of the fourth expansion valve 223 and the inlet of the fifth heat exchanger 224 are connected to each other.

그리고 상기 태양원 취득부(220"')는, 상기 제 5열 교환기(224) 타 측에 태양열 집열판(226"')과 연결된 태양열 교환수단(227"')과 연결되며, 이 때 상기 제 5열 교환기(224)와 태양열 교환수단(227"') 사이에는, 타 측이 연결되고 일 측이 상기 열매체 순환부와 연결되는 제 6열 교환기(228) 그리고 순환펌프(225)가 연결되면서 폐 루프를 형성하여 열 전달매체가 순환되게 한다.The solar source acquiring unit 220 '' is connected to the solar heat exchanging unit 227 '' connected to the solar heat collecting plate 226 '' 'at the other side of the fifth heat exchanger 224, A sixth heat exchanger 228 and a circulation pump 225 are connected between the heat exchanger 224 and the solar heat exchanger 227 '', the other side of which is connected to the heat medium circulation unit, Thereby causing the heat transfer medium to circulate.

여기서 별도로 구비되는 컨트롤러(도면에 도시하지 않음)의 선택에 의해, 상기 공기열원 취득부(210)와 상기 지열원 취득부(220'), 수열원 취득부(220"), 태양열원 취득부(220"')의 어느 하나를 구비한 상기 제 2열원 취득부(220) 중에서 하나를 선택하는데, 상기 공기열원 취득부(210)를 선택하는 경우에는 전자밸브(211)와 전자밸브(212)를 열고 전자밸브(221)와 전자밸브(222)를 닫으며, 이 때 전자밸브(201)와 전자밸브(202)는 닫아, 제 2압축기(203), 제 2열 교환기(106), 전자밸브(212), 제 3팽창밸브(213), 외기 증발기(214), 전자밸브(211) 그리고 액 분리기(207)로 이루어지는 폐 루프에 의해 형성되는 저온 측 사이클(200)의, 외기 증발기(221)로부터 증발을 통해 공기에서 흡수한 저온 측 냉매의 열을 제 2열 교환기(106)를 통해 고온 측 사이클(100)의 고온 측 냉매로 전달하여 온수 탱크(103)에 온수를 생산 저장하는 난방을 하게 된다.The air heat source acquisition unit 210, the geothermal source acquisition unit 220 ', the hydrotherm source acquisition unit 220', and the solar heat source acquisition unit (not shown in the figure) The electromagnetic valve 211 and the electromagnetic valve 212 are connected to each other when the air heat source acquisition section 210 is selected. The solenoid valve 201 and the solenoid valve 202 are closed and the second compressor 203, the second heat exchanger 106 and the solenoid valve 222 are closed Side cycle 200 formed by a closed loop composed of the first expansion valve 212, the third expansion valve 213, the outside-air evaporator 214, the solenoid valve 211 and the liquid separator 207 from the outside-air evaporator 221 The heat of the low temperature side refrigerant absorbed in the air through the evaporation is transferred to the high temperature side refrigerant of the high temperature side cycle 100 through the second heat exchanger 106, And the hot water is produced and stored in the heating unit (103).

그리고 상기 지열원 취득부(220'), 수열원 취득부(220"), 태양열원 취득부(220"')의 어느 하나를 구비한 상기 제 2열원 취득부(220)를 선택하는 경우에는 전자밸브(211)와 전자밸브(212)를 닫고 전자밸브(221)와 전자밸브(222)를 열며, 이 때 전자밸브(201)와 전자밸브(202)는 닫아, 제 2압축기(203), 제 2열 교환기(106), 전자밸브(222), 제 4팽창밸브(223), 제 5열 교환기(224), 전자밸브(221) 그리고 액 분리기(207)로 이루어지는 폐 루프에 의해 형성되는 저온 측 사이클(200)의, 제 5열 교환기(224)로부터 증발을 통해 지중, 물탱크 또는 태양열 집열판 중 어느 하나에서 흡수하여 전달된 저온 측 냉매의 열을 제 2열 교환기(106)를 통해 고온 측 사이클(100)의 고온 측 냉매로 전달하여 온수 탱크(103)에 온수를 생산 저장하는 난방을 하게 된다.In the case of selecting the second heat source acquisition unit 220 having any one of the geothermal source acquisition unit 220 ', the hydrotherm source acquisition unit 220' 'and the solar heat source acquisition unit 220' ', The valve 211 and the electromagnetic valve 212 are closed to open the solenoid valve 221 and the solenoid valve 222. At this time, the solenoid valve 201 and the solenoid valve 202 are closed and the second compressor 203, Temperature side formed by the closed loop composed of the two-heat exchanger 106, the electromagnetic valve 222, the fourth expansion valve 223, the fifth heat exchanger 224, the solenoid valve 221 and the liquid separator 207, The heat of the low-temperature side refrigerant absorbed in any one of the underground, the water tank, and the solar heat collecting plate of the cycle 200 from the fifth heat exchanger 224 through evaporation is passed through the second heat exchanger 106 to the high- Side refrigerant in the hot-water tank 100 to heat the hot water tank 103 to produce hot water.

또한 컨트롤러의 제어에 의해, 전자밸브(201)와 전자밸브(202)를 열고, 전자밸브(211)와 전자밸브(212) 그리고 전자밸브(221)와 전자밸브(222)를 닫아, 제 2압축기(203), 제 2열 교환기(106), 전자밸브(202), 제 2팽창밸브(204), 제 3열 교환기(205), 전자밸브(201) 그리고 액 분리기(207)로 이루어지는 폐 루프에 의해 형성되는 저온 측 사이클(200)의, 저온 측 냉매가 제 3열 교환기(205)에서 증발하면서 냉수 탱크(206)의 물로부터 열을 얻어, 액 분리기(207)를 거쳐 제 2압축기(203)에 흡입되어 제 2열 교환기(106)에서 응축시킨 응축열을 고온 측 사이클(100)로 전달함으로써 열을 빼앗긴 냉수탱크(215)의 물은 냉방수로 사용하게 되며, 냉방과 동시에 저온 측 사이클(200)로부터 얻은 열로 데워진 고온 측 사이클(100)의 온수 탱크(103)의 물은 온수로 사용된다.The electromagnetic valve 201 and the electromagnetic valve 202 are opened under the control of the controller to close the electromagnetic valve 211 and the electromagnetic valve 212 and the electromagnetic valve 221 and the electromagnetic valve 222, A closed loop consisting of a first heat exchanger 203, a second heat exchanger 106, a solenoid valve 202, a second expansion valve 204, a third heat exchanger 205, a solenoid valve 201 and a liquid separator 207 Side refrigerant in the low-temperature side cycle 200 formed by the second heat exchanger 205 is evaporated in the third heat exchanger 205 and heat is taken from the water in the cold water tank 206 to be supplied to the second compressor 203 via the liquid separator 207, And the condensed heat condensed in the second heat exchanger 106 is transferred to the high temperature side cycle 100. The water in the cold water tank 215, which has lost its heat, is used as cooling water, The water in the hot water tank 103 of the hot side cycle 100 heated from the heat source is used as hot water.

이러한 냉난방 운전 과정에서, 제 1열 교환기(102)를 통해 고온 측 냉매의 열이 전부 온수 탱크(103)에 전달되어야만, 제 1팽창밸브(105)를 거쳐 제 2열 교환기(106)에서 저온 측 냉매와의 열 교환도 제대로 이루어지면서 난방과 냉방 효율이 높아지게 된다.In this cooling / heating operation process, since all the heat of the high-temperature side refrigerant is transferred to the hot water tank 103 through the first heat exchanger 102, the low-temperature side As the heat exchange with the refrigerant is properly performed, the efficiency of heating and cooling increases.

따라서 이 발명의 실시 예들에 따른 복합 열원 이원 사이클 히트펌프 냉난방 장치에서는, 제 1열 교환기(102)에서 응축되고 나온 고온 측 냉매에 열이 남아 있는 경우에 열전달 효율이 그만큼 떨어지므로 이를 방지하여 난방 및 냉방을 제대로 할 수 있도록, 제 4열 교환기(104)와 공기열원 취득부(210) 또는 제 2 열원 취득부(220) 사이에 열매체를 매개로 열전달이 일어나도록 열매체 순환부를 설치한다.Therefore, in the complex heat source dual cycle heat pump cooling / heating apparatus according to the embodiments of the present invention, when the heat is left in the high-temperature side refrigerant condensed in the first heat exchanger 102, the heat transfer efficiency is reduced so much, A heat medium circulation unit is provided between the fourth heat exchanger 104 and the air heat source acquisition unit 210 or the second heat source acquisition unit 220 so as to cause heat transfer through the heat medium.

열매체 순환부는, 부동액, 식염수, 브라인과 같은 응고점이 낮은 열매체가 내부에 수용되어 순환하면서 제 4열 교환기(104)의 일 측을 통해 흡수한 제 1열 교환기(102)에서 응축하고 남은 고온 측 냉매의 열을 상기 공기열원 취득부(210) 또는 제 2 열원 취득부(220)로 전달하기 위해, 열매체 순환관(113), 열매체 저장탱크(114) 그리고 열매체 순환펌프(115)로 구성된다.The heat medium circulation part is a heat medium circulation part which is condensed in the first heat exchanger 102 absorbed through one side of the fourth heat exchanger 104 while the heat medium having a low freezing point such as antifreeze, A heating medium storage tank 114 and a heating medium circulation pump 115 for transferring the heat of the heating medium circulation pipe 113 to the air heat source acquisition unit 210 or the second heat source acquisition unit 220.

열매체 순환관(113)은, 관 형태로 개방된 양단이 제 4열 교환기(104)의 타 측에 연결되어 폐 루프를 이룬 상태에서 열매체 순환 과정에 열 전달하기 좋은 형태로 형성시켜 외기 증발기(214)에 위치시키거나 또는 제 4열 교환기(104)의 타 측과 제 6열 교환기(228)의 일 측을 연결하여, 내부에 수용되는 열매체가 순환하면서 제 4열 교환기(104)의 일 측으로부터 제 1열 교환기(102)에서 응축하고 남은 고온 측 냉매의 열을 공기열원 취득부(210)의 외기 증발기(214) 또는 제 2 열원 취득부(220)의 제 5열 교환기(224)에 전달한다.The heat medium circulation pipe 113 is connected to the other side of the fourth heat exchanger 104 at both ends thereof opened in a tube shape so as to transfer heat to the heat medium circulation process in the closed loop state, Or by connecting one side of the sixth heat exchanger 228 with the other side of the fourth heat exchanger 104 so that the heat medium contained therein is circulated from one side of the fourth heat exchanger 104 The heat of the high temperature side refrigerant condensed in the first heat exchanger 102 is transferred to the outside air evaporator 214 of the air heat source acquisition unit 210 or the fifth heat exchanger 224 of the second heat source acquisition unit 220 .

그리고 열매체 순환관(113) 내부에 수용되어 순환하는 열매체를 저장하면서 공기열원 취득부(210) 또는 제 2 열원 취득부(220)에 열을 전달할 때 완충 역할도 하는 열매체 저장탱크(114)와, 열매체의 순환이 원활하도록 하는 열매체 순환펌프(115)도 열매체 순환관(113)에 연결한다.A heating medium storage tank 114 which is accommodated in the heating medium circulation pipe 113 and serves as a buffer when heat is transferred to the air heat source acquisition unit 210 or the second heat source acquisition unit 220 while storing the circulating heating medium, A heat medium circulation pump 115 for smoothly circulating the heat medium is also connected to the heat medium circulation pipe 113.

이 때 주변 상황에 가장 적합하게 공기열원 취득부(210) 또는 제 2 열원 취득부(220)중 하나를 3방 밸브(111)(112)가 조작되어 선택하는데, 열매체 순환부는 선택된 어느 하나로 열매체가 내부에 수용되어 순환하면서 고온 측 사이클(100)의 응축 후 남은 열을, 난방 운전을 할 때에는 상기에서 선택된 하나의 열원 취득부로 전달하는 한편, 냉방 운전을 할 때에는 상기 공기열원 취득부(210)와 제 2열원 취득부(220) 중에서 하나를 3방 밸브(111)(112)가 조작되어 선택하고 여기를 통해 방출시킨다.At this time, one of the air heat source acquisition unit 210 or the second heat source acquisition unit 220 is selected and operated by the three-way valve 111, 112 most suitable for the surrounding situation, The heat remaining after the condensation of the high temperature side cycle 100 while being accommodated and circulated is transferred to one of the heat source acquisition units selected in the heating operation while the cooling air is supplied to the air heat source acquisition unit 210 One of the second heat source acquisition units 220 is operated by the three-way valves 111 and 112 to be selected and discharged through the excitation.

따라서 3방 밸브(111)(112)가 조작되어 선택되는 공기열원 취득부(210)와 제 2 열원 취득부(220)는, 난방 운전과 냉방 운전할 때가 같을 수도 있고 다를 수도 있게 된다.Therefore, the air heat source acquisition unit 210 and the second heat source acquisition unit 220, in which the three-way valves 111 and 112 are operated and selected, may be the same or different from each other during the heating operation and the cooling operation.

이로부터 주변 환경과 상황에 가장 적합한 하나의 열원을 선택하고, 열매체 순환부가 추가된 구성으로, 난방 운전을 할 때에는 열매체 순환관(113)을 통해 제 1열 교환기(102)에서 응축하고 남은 고온 측 냉매의 열을 선택되는 공기열원 취득부(210)와 제 2 열원 취득부(220)중 어느 하나에 지속적으로 전달하여 작동을 안정적이고 원활하게 하여 저온 측 냉매의 증발을 도와 난방 효율이 높아지게 되며, 또한 냉방 운전을 할 때에는 고온 측 사이클(100)의 온수 탱크(103)의 온수를 사용하지 않는 경우, 저온 측 사이클(200)과의 열 교환이 안 되면서 계속 고온의 냉매가 제1압축기(101)로 흡입되어 고장의 원인이 될 뿐만 아니라 냉방효율도 저하되는 것을 방지하여, 온수 탱크(103)의 온수를 많이 사용하던지 사용하지 않던지 관계없이 제 4열 교환기(104)에서 응축하고 남은 열을 선택되는 공기열원 취득부(210)와 제 2 열원 취득부(220)중 어느 하나를 통해 외부로 신속하게 방출시키면서 설계만큼의 냉방 용량을 확보하고 냉방 효율도 높일 수 있게 된다.In the heating operation, the first heat exchanger (102) condenses in the first heat exchanger (102) through the heat medium circulation pipe (113) and the remaining heat source The heat of the refrigerant is continuously transmitted to the selected one of the air heat source acquisition unit 210 and the second heat source acquisition unit 220 to stably and smoothly operate the first and second heat sources, When the hot water in the hot water tank 103 of the high-temperature side cycle 100 is not used, heat exchange with the low-temperature side cycle 200 is not performed and the high-temperature refrigerant is continuously supplied to the first compressor 101, So that the cooling efficiency is prevented from being lowered. The cooling water is condensed in the fourth heat exchanger 104 regardless of whether the hot water in the hot water tank 103 is used or not While the through any of the air source obtaining section 210 and the second heat source obtaining section 220 is selected to rapidly heat released to the outside it is possible to ensure the cooling capacity as designed, and also increase the cooling efficiency.

상기와 같은 이 발명의 실시 예에 따른 이원 히트펌프 냉난방 장치의 작동 과정을 상세하게 설명하면 다음과 같다.The operation of the dual heat pump heating and cooling apparatus according to the embodiment of the present invention will be described in detail as follows.

도 6a 및 도 6b는 이 발명의 제 1실시 예에 따른 도 3의 장치에서 냉방 운전 과정을 나타낸 도면이고, 도 7a 및 도 7b는 이 발명의 제 1실시 예에 따른 도 3의 장치에서 난방 운전 과정을 나타낸 도면이다.6A and 6B are views showing a cooling operation process in the apparatus of FIG. 3 according to the first embodiment of the present invention. FIGS. 7A and 7B are views for explaining a cooling operation in the apparatus of FIG. 3 according to the first embodiment of the present invention. Fig.

이 발명의 제 1실시 예에 따른 복합 열원 이원 사이클 히트펌프 냉난방 장치는, 공기열원 취득부(210)와 지열원 취득부(220') 중에서 선택하여 난방과 냉방을 할 수 있다.The hybrid heat source dual cycle heat pump cooling / heating apparatus according to the first embodiment of the present invention can select and heat the air from the air heat source acquisition unit 210 and the geothermal source acquisition unit 220 '.

먼저 컨트롤러의 제어에 의해, 제 2압축기(203)와 제 2열 교환기(106)에 제 2팽창밸브(204)와 냉수 탱크(206)에 연결된 제 3열 교환기(205)로 폐 루프를 형성하여 저온 측 냉매가 순환하면서 제 3열 교환기(205)에서 흡수한 저온 측 냉매의 열을 제 2열 교환기(106)를 통해 상기 고온 측 냉매로 전달하는 냉방 운전을 하게 선택할 때 작동하는 과정을, 도 6a 및 도 6b를 참조하여 상세하게 설명한다.A closed loop is formed in the second compressor 203 and the second heat exchanger 106 by the third heat exchanger 205 connected to the second expansion valve 204 and the cold water tank 206 by the control of the controller And a cooling operation for transferring the heat of the low-temperature side refrigerant absorbed by the third heat exchanger (205) to the high-temperature side refrigerant through the second heat exchanger (106) while circulating the low-temperature side refrigerant, 6A and 6B.

저온 측 사이클(200)의 전자밸브(201)와 전자밸브(202)는 열리고, 전자밸브(211)와 전자밸브(212) 그리고 전자밸브(221)와 전자밸브(222)는 닫히면서 고온 측 사이클(100)과 저온 측 사이클(200)이 작동한다.The solenoid valve 201 and the solenoid valve 202 of the low temperature side cycle 200 are opened and the solenoid valve 211 and the solenoid valve 212 and the solenoid valve 221 and the solenoid valve 222 are closed, (100) and the low temperature side cycle (200) operate.

제 2압축기(203)에서 배출된 저온 측 냉매는 제 2열 교환기(106)와 전자밸브(202)를 지나 제 2팽창밸브(204)로 이동하고, 그 후 제 3열 교환기(205)를 통해 냉수 탱크(206)의 열을 전달받아 액 분리기(207)를 거쳐 제 2압축기(203)로 유입하게 된다.The low-temperature side refrigerant discharged from the second compressor 203 flows through the second heat exchanger 106 and the electromagnetic valve 202 to the second expansion valve 204 and thereafter flows through the third heat exchanger 205 And the heat of the cold water tank 206 is transferred to the second compressor 203 through the liquid separator 207.

여기서, 제 3열 교환기(205)를 순환하도록 설치된 냉수 탱크(206)에 저장된 물은 제 3열 교환기(205)를 통해 열을 전달하고 냉수 탱크(20)로 복귀하면서 저장되는데, 냉수 탱크(20)에 저장되는 냉수는 공조 설비 파이프를 통해 순환하면서 냉방을 하게 된다.The water stored in the cold water tank 206 installed to circulate the third heat exchanger 205 is stored while returning to the cold water tank 20 through the third heat exchanger 205. The cold water tank 20 ) Circulates through the air conditioning equipment pipe and performs cooling.

그리고 고온 측 사이클(100)에서는 제 1압축기(101)에서 배출된 고온 측 냉매가 제 1열 교환기(102)를 거치고, 여기서 응축되고 남은 열을 제 4열 교환기(104)를 통해 상기 열매체 순환부로 전달한 후 제 1팽창밸브(105)로 이동하므로, 고온 측 냉매는 제 2열 교환기(106)를 지나면서 저온 측 사이클(200)의 저온 측 냉매로부터 열 교환을 최대로 끌어낸 후 제 1압축기(101)로 유입된다.In the high-temperature side cycle 100, the high-temperature side refrigerant discharged from the first compressor 101 passes through the first heat exchanger 102, and the heat remaining in the condenser is circulated through the fourth heat exchanger 104 to the heat medium circulation unit Temperature side refrigerant passes through the second heat exchanger 106 to maximally draw heat exchange from the low-temperature side refrigerant of the low-temperature side cycle 200, and then flows to the first compressor 101).

한편 저온 측 사이클(200)의 제 2압축기(203)에서 배출된 저온 측 냉매는 제 2열 교환기(106)를 거칠 때 상기 고온 측 냉매로 열을 최대한 전달한 후에 전자밸브(202)를 통과하고, 그 후 제 2팽창밸브(204)로 이동하여 제 3열 교환기(205)를 통해 냉수 탱크(206)의 열을 최대로 전달받아 최적의 냉장 상태를 유지하게 하면서 제 2압축기(203)로 유입된다.On the other hand, the low-temperature side refrigerant discharged from the second compressor 203 of the low-temperature side cycle 200 passes through the solenoid valve 202 after passing heat to the high-temperature side refrigerant as much as possible when passing through the second heat exchanger 106, The refrigerant is transferred to the second expansion valve 204 and is introduced into the second compressor 203 while maximally receiving the heat of the cold water tank 206 through the third heat exchanger 205 to maintain an optimal refrigerated state .

여기서 제 1열 교환기(102)를 거치면서 응축되고 남은 고온 측 냉매 열을, 제 4열 교환기(104)와 열매체 순환부를 통해 상기 공기열원 취득부(210) 또는 지열원 취득부(220') 중 어느 하나로 열매체가 순환하면서 방출하는데, 이 때 주변 상황에 가장 적합하게 하나를 3방 밸브(111)(112)가 조작되어 상기 공기열원 취득부(210) 또는 지열원 취득부(220') 중 어느 하나를 선택한다.Here, the high-temperature side refrigerant condensed while passing through the first heat exchanger 102 flows through the fourth heat exchanger 104 and the heat medium circulation unit to the air heat source acquisition unit 210 or the geothermal source acquisition unit 220 ' One of the three-way valves 111 and 112 is operated to circulate the heat medium while circulating the heat medium. In this case, one of the air heat source acquisition unit 210 and the geothermal heat source acquisition unit 220 ' Select one.

즉 열매체 순환부는, 컨트롤러의 3방 밸브(111)(112)가 조작되어 공기열원 취득부(210)가 선택되는 도 6a의 경우에는, 난방 운전할 때 증발기로 작동하던 외기 증발기(214)를 별도로 작동시킨 상태에서 열매체가 순환하면서 고온 측 사이클(100)의 응축 후 남은 열을 외기 증발기(214)를 통해 신속하게 외부로 방출시킨다.That is, in the case of Fig. 6A, in which the three-way valve 111, 112 of the controller is operated to select the air heat source acquisition unit 210, the heating medium circulation unit separately operates the outside air evaporator 214 which was operated as the evaporator during the heating operation The heat medium is circulated and the heat remaining after the condensation of the high temperature side cycle 100 is quickly discharged through the outside air evaporator 214 to the outside.

또한 열매체 순환부는, 컨트롤러의 3방 밸브(111)(112)가 조작되어 지열원 취득부(220')가 선택되는 도 6b의 경우에는, 순환펌프(225)를 별도로 작동시킨 상태에서 열 전달매체가 순환되면서 상기 제 6열 교환기(228)를 통해 열매체의 고온 측 사이클(100)의 응축 후 남은 열을 지중(226')으로 신속하게 방출시키게 할 수 있다.6B, in which the three-way valve 111, 112 of the controller is operated to select the geothermal circulation source acquisition unit 220 ', the heat medium circulation unit is operated in the state where the circulation pump 225 is operated separately, The heat remaining after the condensation of the high temperature side cycle 100 of the heating medium through the sixth heat exchanger 228 can be rapidly released to the underground 226 '.

이로부터 냉방에 따라 발생되는 열을 온수 탱크(103)로 공급하는데 있어서 만일 온수를 사용하지 않아 온수 탱크(103)로의 열 공급이 되지 않은 경우에도 항상 최적의 냉방 상태를 유지하게 할 수 있으며, 고온 측 사이클(100)의 작동이 멈추지 않아 설계한 냉방 용량을 최대로 사용할 수 있어 최적의 설비 투자와 운영을 할 수 있고, 전체 구성을 간략화 할 수 있게 되어 제작, 설치 및 고장 등 운영에 따른 비용을 절감할 수 있게 된다.Therefore, even when heat is not supplied to the hot water tank 103 because hot water is not used in supplying the heat generated by cooling to the hot water tank 103, it is possible to always maintain the optimum cooling state, Since the operation of the side cycle 100 is not stopped, the designed cooling capacity can be used to the maximum, so that the optimal facility investment and operation can be performed, and the entire construction can be simplified, so that the costs of manufacturing, .

다음으로 컨트롤러의 제어에 의해, 제 2압축기(203)와 제 2열 교환기(106)에, 각각 병렬로 연결되는 상기 공기열원 취득부(210)와 지열원 취득부(220')를 3방 밸브(111)(112)가 조작되어 선택되는 어느 하나의 열원 취득부를 포함하는 폐 루프를 형성하여 저온 측 냉매가 순환하면서, 공기열원 취득부(210) 또는 지열원 취득부(220')에서 흡수한 저온 측 냉매의 열을 제 2열 교환기(106)를 통해 상기 고온 측 냉매로 전달하는 난방 운전을 하게 선택할 때 작동하는 과정을, 도 7a 및 도 7b를 참조하여 상세하게 설명한다.Next, the air heat source acquisition unit 210 and the geothermal source acquisition unit 220 ', which are connected in parallel to the second compressor 203 and the second heat exchanger 106, respectively, under the control of the controller, The refrigerant is circulated in the closed loop including one of the heat source acquisition sections operated by the heat source acquisition section 210 and the heat source acquisition section 111 (112) And a heating operation for transferring the heat of the low-temperature side refrigerant to the high-temperature side refrigerant through the second heat exchanger 106 will be described in detail with reference to FIGS. 7A and 7B.

공기열원 취득부(210)가 선택되는 도 7a의 경우에는, 제 2압축기(203)와 제 2열 교환기(106)에 전자밸브(212), 제 3팽창밸브(213)와 외기 증발기(214), 전자밸브(211)로 폐 루프를 형성하여 저온 측 냉매가 순환하면서, 공기열을 외기 증발기(214)를 통해 흡수한 저온 측 냉매의 열을 제 2열 교환기(106)를 통해 고온 측 냉매로 전달하는 난방 운전을 하게 작동한다.7A in which the air heat source acquisition section 210 is selected, the electromagnetic valve 212, the third expansion valve 213 and the outside air evaporator 214 are connected to the second compressor 203 and the second heat exchanger 106, , A closed loop is formed by the electromagnetic valve 211 to circulate the heat of the low temperature side refrigerant absorbed through the outside air evaporator 214 while circulating the low temperature side refrigerant to the high temperature side refrigerant through the second heat exchanger 106 So as to perform the heating operation.

이를 위해 저온 측 사이클(200)의 전자밸브(201)와 전자밸브(202) 그리고 전자밸브(221)와 전자밸브(222)는 닫히고, 전자밸브(211)와 전자밸브(212)는 열리면서 고온 측 사이클(100)과 저온 측 사이클(200)이 작동한다.The solenoid valve 201 and the solenoid valve 202 and the solenoid valve 221 and the solenoid valve 222 in the low temperature side cycle 200 are closed and the solenoid valve 211 and the solenoid valve 212 are opened, Cycle 100 and low temperature side cycle 200 operate.

고온 측 사이클(100)에서는, 제 1압축기(101)에서 배출된 고온 측 냉매는 제 1열 교환기(102)에서 응축되고, 여기서 남은 열은 제 4 열교환기(104)를 통해 열매체를 매개로 고온 측 사이클(100)에서 배출시킨다.In the high temperature side cycle 100, the high temperature side refrigerant discharged from the first compressor 101 is condensed in the first heat exchanger 102, and the remaining heat is supplied to the high temperature side refrigerant through the fourth heat exchanger 104 at a high temperature And discharged in the side cycle (100).

여기서, 제 1열 교환기(102)에는 온수 탱크(103)의 물이 순환하게 되며, 제 1열 교환기(102)를 통해 고온 고압의 냉매로부터 열을 취득한 물은 온수가 되어 온수 탱크(103)에 저장되어, 온수 자체로도 사용되고 공조 설비 파이프를 통해 순환하면서 난방을 하게 된다.In this case, the water in the hot water tank 103 is circulated in the first heat exchanger 102 and the water obtained from the high-temperature and high-pressure refrigerant through the first heat exchanger 102 becomes hot water and is supplied to the hot water tank 103 It is used as hot water itself, and circulates through the air conditioning equipment pipe to heat it.

그리고 제 1열 교환기(102)에서 응축되고 남은 열을 전부 배출시킨 고온 측 냉매는 제 1팽창밸브(105)를 거친 후, 제 2열 교환기(106)를 통과하면서 저온 측 사이클(200)의 저온 측 냉매 열을 최대한 교환받아 다시 제 1압축기(101)의 입구를 통해 제 1압축기(101)로 유입한다.The high-temperature side refrigerant, which has been completely condensed in the first heat exchanger 102 and has been completely exhausted, passes through the first expansion valve 105, passes through the second heat exchanger 106, Side refrigerant heat to the first compressor (101) through the inlet of the first compressor (101).

한편, 저온 측 사이클(200)에서는 제 2압축기(203)에서 배출된 저온 측 냉매가 제 2열 교환기(106)를 통해 전자밸브(212)를 거쳐 제 3팽창밸브(213)로 이동하고, 그 후 외기 증발기(214)를 지나 전자밸브(211)를 통과하여 액 분리기(207)를 거친 후 제 2압축기(203)로 유입된다.On the other hand, in the low-temperature side cycle 200, the low-temperature side refrigerant discharged from the second compressor 203 is transferred to the third expansion valve 213 via the second heat exchanger 106 via the solenoid valve 212, Passes through the outside air evaporator 214, passes through the solenoid valve 211, passes through the liquid separator 207, and then flows into the second compressor 203.

이때, 제 2열 교환기(106)에서는 제 1열 교환기(102)에서 응축되고 남은 열을 전부 배출시킨 고온 측 냉매와 외기 증발기(214)로부터 열을 흡수한 저온 측 냉매가 열 교환을 최대로 하므로 난방 효율이 높아지게 된다.At this time, in the second heat exchanger (106), the high-temperature side refrigerant, which has completely discharged the heat remaining after being condensed in the first heat exchanger (102), and the low-temperature side refrigerant absorbing heat from the outside- The heating efficiency is increased.

그리고 난방 운전할 때, 외부 온도가 낮아짐에 따라 성에 등이 발생하여 외기 증발기(214)의 원활한 작동을 위한 제상이 필요하게 되는데, 상기 제 4열 교환기(104)의 타 측에 연결되는 열매체 순환부에 의해 열매체가 내부에 수용되어 순환하면서 상기 제 4열 교환기(104)를 통해 흡수한 상기 제 1열 교환기(102)에서 응축하고 남은 고온 측 냉매의 열로, 상기 외기 증발기(214)를 가열하여 외부 온도가 낮아 외기 증발기(214)에 성에가 끼면서 작동이 멈추거나 원활하지 못한 상황이 발생하지 않도록 한다.In the heating operation, defrosting or the like occurs as the outside temperature is lowered, and defrosting for smooth operation of the outside air evaporator 214 is required. In the heating medium circulation unit connected to the other side of the fourth heat exchanger 104 The outside air evaporator 214 is heated by the heat of the high temperature side refrigerant remaining in the first heat exchanger 102 which is absorbed through the fourth heat exchanger 104 while the heat medium is received and circulated therein, So that the operation of the outside-air evaporator 214 is stopped and the operation is stopped or is not smooth.

또한 가열에 의해 그 상태를 유지하는 외기 증발기(214)를 통과하는 저온 측 냉매는 증발이 잘 된 상태에서 액 분리기(207)를 거친 후 제 2압축기(203)와 제 2열 교환기(106)를 통해 고온 측 냉매와 열 교환을 최대로 한 후 전자밸브(202)를 거쳐 제 3팽창밸브(213)로 이동하고, 그 후 외기 증발기(214)를 지나 전자밸브(201)를 통과하게 된다.The low-temperature side refrigerant passing through the outside-air evaporator 214, which maintains the state by heating, passes through the liquid separator 207 in a state of being well evaporated and then flows through the second compressor 203 and the second heat exchanger 106 The refrigerant flows to the third expansion valve 213 through the electromagnetic valve 202 and then passes through the electromagnetic valve 201 through the outside air evaporator 214. The electromagnetic valve 201 is connected to the third expansion valve 213 via the electromagnetic valve 202,

지열원 취득부(210')가 선택되는 도 7b의 경우에는, 제 2압축기(203)와 제 2열 교환기(106)에 전자밸브(222), 제 4팽창밸브(223)와 제 5열 교환기(224), 전자밸브(221)로 폐 루프를 형성하여 저온 측 냉매가 순환하면서, 지열을 제 5열 교환기(224)를 통해 흡수한 저온 측 냉매의 열을 제 2열 교환기(106)를 통해 고온 측 냉매로 전달하는 난방 운전을 하게 작동한다.7B in which the geothermal source obtaining section 210 'is selected, the electromagnetic valve 222, the fourth expansion valve 223 and the fifth heat exchanger 223 are connected to the second compressor 203 and the second heat exchanger 106, (224) and a solenoid valve (221) to circulate the low-temperature side refrigerant and circulate the heat of the low-temperature side refrigerant absorbed in the geothermal heat through the fifth heat exchanger (224) through the second heat exchanger And is operated to perform heating operation to transfer the refrigerant to the high-temperature side refrigerant.

이를 위해 저온 측 사이클(200)의 전자밸브(201)와 전자밸브(202), 전자밸브(211)와 전자밸브(212)는 닫히고, 전자밸브(221)와 전자밸브(222)는 열리면서 고온 측 사이클(100)과 저온 측 사이클(200)이 작동한다.The solenoid valve 201 and the solenoid valve 202, the solenoid valve 211 and the solenoid valve 212 of the low temperature side cycle 200 are closed and the solenoid valve 221 and the solenoid valve 222 are opened, Cycle 100 and low temperature side cycle 200 operate.

제 5열 교환기(224)를 통해 저온 측 냉매로 전달되는 지열은, 순환펌프(225)가 열 전달매체를 순환시키면서 지중(226')에 삽입되는 모세관과 같은 지열 교환수단(227')을 통해 제 5열 교환기(224)의 타 측으로 전달되며, 여기에 상기 제 4열 교환기(104)의 타 측에 연결되는 열매체 순환부에 의해 열매체가 순환하면서 상기 제 1열 교환기(102)에서 응축하고 남은 고온 측 냉매의 열을 상기 제 6열 교환기(228)를 통해 열 전달매체로 제 5열 교환기(224)에 추가로 전달하므로, 제 5열 교환기(224)를 통과하는 저온 측 냉매는 증발이 잘 된 상태에서 액 분리기(207)를 거친 후 제 2압축기(203)와 제 2열 교환기(106)를 통해 고온 측 냉매와 열 교환을 최대로 한다.The geothermal heat transferred to the low temperature side refrigerant through the fifth heat exchanger 224 flows through the geothermal heat exchanger 227 'such as a capillary which is inserted into the underground 226' while the circulation pump 225 circulates the heat transfer medium Is transferred to the other side of the fifth heat exchanger (224), and the heat medium is circulated by the heat medium circulation portion connected to the other side of the fourth heat exchanger (104) and is condensed in the first heat exchanger Since the heat of the high-temperature side refrigerant is further transferred to the fifth heat exchanger 224 through the sixth heat exchanger 228 as a heat transfer medium, the low-temperature side refrigerant passing through the fifth heat exchanger 224 is evaporated The refrigerant passes through the liquid separator 207 and is maximized in heat exchange with the high temperature side refrigerant through the second compressor 203 and the second heat exchanger 106.

이로부터 그 자체만으로는 열원으로 부족하여 제한적으로 이용할 뿐이었던 자연계에 존재하는 열 취득원들 중에서, 설치 장소와 같은 주변 환경이나 기후, 계절 및 날씨와 같은 주변 상황에 적합하게 선택하여 효율적으로 열을 취득하면서 고온 측 사이클의 응축되고 남은 열을 저온 측 사이클의 선택된 열 취득원으로 피드백하여 안정적이고 효율 높은 난방을 하거나 또는 열 취득원들 중에서 하나를 선택하고 이를 통해 고온 측 사이클의 응축되고 남은 열을 방출시키게 된다.From this, it is possible to obtain heat efficiently from the heat sources existing in the natural environment which was only limitedly used due to the lack of heat source, by selecting it appropriately for the surroundings such as the place of installation and the surrounding conditions such as climate, While the condensed remaining heat of the high temperature side cycle is fed back to the selected heat source of the low temperature side cycle to perform stable and efficient heating or to select one of the heat acquisition sources to thereby condense the remaining heat on the high temperature side cycle .

도 8은 이 발명의 제 2실시 예에 따른 도 4의 장치에서 냉방 운전 과정을 나타낸 도면이고, 도 9는 이 발명의 제 2실시 예에 따른 도 4의 장치에서 난방 운전 과정을 나타낸 도면이다.FIG. 8 is a view illustrating a cooling operation process in the apparatus of FIG. 4 according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a view illustrating a heating operation process in the apparatus of FIG. 4 according to the second embodiment of the present invention.

이 발명의 제 2실시 예에 따른 복합 열원 이원 사이클 히트펌프 냉난방 장치는, 공기열원 취득부(210)와 수열원 취득부(220") 중에서 선택하여 난방과 냉방을 할 수 있는데, 이 발명의 제 1실시 예의 지열원 취득부(220')와는 지중(226')과 물탱크(226"), 지열 교환수단(227')과 수열 교환수단(227")에 차이가 있을 뿐이고 나머지는 냉방 및 난방 운전 시 공기열원 취득부(210)를 선택할 때 도 6a 및 도 7a의 경우와 같이 동일하여 상세한 설명은 생략한다.The hybrid heat source dual cycle heat pump cooling / heating apparatus according to the second embodiment of the present invention can perform heating and cooling by selecting between the air heat source acquisition unit 210 and the hydrotherm source acquisition unit 220 ". However, There is only difference between the ground 226 'and the water tank 226', the geothermal heat exchanging means 227 'and the hydrothermal exchanging means 227' as compared with the geothermal source acquiring unit 220 ' When selecting the air heat source acquisition unit 210 during operation, the same description as in FIGS. 6A and 7A is omitted and detailed description is omitted.

도 10은 이 발명의 제 3실시 예에 따른 도 5의 장치에서 냉방 운전 과정을 나타낸 도면이고, 도 11은 이 발명의 제 3실시 예에 따른 도 5의 장치에서 난방 운전 과정을 나타낸 도면이다.FIG. 10 is a view illustrating a cooling operation process in the apparatus of FIG. 5 according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a view illustrating a heating operation process of the apparatus of FIG. 5 according to the third embodiment of the present invention.

이 발명의 제 3실시 예에 따른 복합 열원 이원 사이클 히트펌프 냉난방 장치는, 공기열원 취득부(210)와 태양열원 취득부(220"') 중에서 선택하여 난방과 냉방을 할 수 있는데, 이 발명의 제 1 및 제 2실시 예의 지열원 취득부(220'), 수열원 취득부(220")와는, 지중(226'), 물탱크(226")와 태양열 집열판(226"'), 지열 교환수단(227'), 수열 교환수단(227")과 태양열 교환수단(227"'), 냉방 운전을 할 때 열매체 순환부의 열매체가 제 1열 교환기(102)에서 응축하고 남은 고온 측 냉매의 열을, 상기 공기열원 취득부(210)의 외기 증발기(214)를 작동시키고 이를 통해 대기 중으로 신속하게 방출시키게 하는 것에 차이가 있을 뿐이고, 나머지는 냉방 및 난방 운전 시 공기열원 취득부(210)를 선택할 때 도 6a 및 도 7a의 경우와 같이 동일하여 상세한 설명은 생략한다.The hybrid heat source dual cycle heat pump cooling / heating apparatus according to the third embodiment of the present invention can perform heating and cooling by selecting an air heat source acquisition unit 210 and a solar heat source acquisition unit 220 " The geothermal source acquisition unit 220 'and the hydrotherm source acquisition unit 220' of the first and second embodiments are different from the geothermal source acquisition unit 220 'of the first and second embodiments in that the geothermal source acquisition unit 220' The heat exchanger 227 ', the solar heat exchanger 227' 'and the solar heat exchanger 227' ', the heat medium of the hot side refrigerant remaining after the heat medium of the heat medium circulation part is condensed in the first heat exchanger 102, Only when the outdoor heat evaporator 214 of the air heat source acquisition unit 210 is operated and is quickly discharged to the atmosphere through the operation thereof, 6a and 7a, and detailed description thereof will be omitted.

이 발명은 상기의 실시 예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에 기재되는 발명의 범위 내에서 다양한 변형이 가능하고, 이러한 변형도 이 발명의 범위 내에 포함된다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the invention described in the claims, and such modifications are also included in the scope of the invention.

100 : 고온 측 사이클 101 : 제 1압축기
102 : 제 1열 교환기 103 : 온수 탱크
104 : 제 4열 교환기 105 : 제 1팽창밸브
106 : 제 2열 교환기 111, 112 : 3방 밸브
113 : 열매체 순환관 114 : 열매체 저장탱크
115 : 열매체 순환펌프 200 : 저온 측 사이클
201, 202, 211, 212, 221, 222 : 전자밸브
203 : 제 2압축기 204 : 제 2팽창밸브
205 : 제 3열 교환기 206 : 냉수 탱크
207 : 액 분리기 210 : 공기열원 취득부
213 : 제 3팽창밸브 214 : 외기 증발기
220 : 제 2열원 취득부 220' : 지열원 취득부
220" : 수열원 취득부 220"' : 태양열원 취득부
223 : 제 4팽창밸브 224 : 제 5열 교환기
225 : 순환펌프 226' : 지중
226" : 물탱크 226"' : 태양열 집열판
227' : 지열 교환수단 227" : 수열 교환수단
227"' : 태양열 교환수단 228 : 제 6열 교환기100: high temperature side cycle 101: first compressor
102: first heat exchanger 103: hot water tank
104: fourth heat exchanger 105: first expansion valve
106: second heat exchanger 111, 112: three-way valve
113: Heat medium circulation pipe 114: Heat medium storage tank
115: Heat medium circulation pump 200: Low temperature side cycle
201, 202, 211, 212, 221, 222: solenoid valve
203: second compressor 204: second expansion valve
205: third heat exchanger 206: cold water tank
207: liquid separator 210: air heat source acquisition unit
213: third expansion valve 214: outside air evaporator
220: second heat source acquisition unit 220 ': geothermal source acquisition unit
220 ": hydrotherm source acquisition unit 220"': solar heat source acquisition unit
223: fourth expansion valve 224: fifth heat exchanger
225: Circulation pump 226 ': Underground
226 ": water tank 226 "': solar collector plate
227 ': Geothermal heat exchanger 227'': Water heat exchanger
227 "': solar heat exchanger 228: sixth heat exchanger

Claims (4)

제 1압축기(101), 제 1열 교환기(102), 제 1팽창밸브(105) 그리고 제 2열 교환기(106)로 폐 루프를 형성하여 고온 측 냉매가 순환하면서, 상기 제 2열 교환기(106)에서 흡수한 상기 고온 측 냉매의 열을 상기 제 1열 교환기(102)를 통해 온수 탱크(103)로 전달하는 고온 측 사이클(100)과; 제 2압축기(203)와 상기 제 2열 교환기(106)에 제 3팽창밸브(213)와 외기 증발기(214)로 이루어지는 공기열원 취득부(210)로 폐 루프를 형성하여 저온 측 냉매가 순환하면서 난방 운전을 하거나, 또는 제 2압축기(203)와 상기 제 2열 교환기(106)에 제 3팽창밸브(213)와 냉수 탱크(206)에 연결된 제 3열 교환기(205)로 폐 루프를 형성하여 저온 측 냉매가 순환하면서 냉방 운전을 하게 선택할 수 있으며, 선택에 의해 난방 또는 냉방 운전을 할 때 상기 외기 증발기(214) 또는 제 3열 교환기(205)에서 흡수한 상기 저온 측 냉매의 열을 상기 제 2열 교환기(106)를 통해 상기 고온 측 냉매로 전달하는 저온 측 사이클(200);로 이루어지는 이원 사이클 히트펌프 냉난방 장치에 있어서,
상기 공기열원 취득부(210)에 병렬로 연결되는 제 2열원 취득부(220);를 더 포함하고, 이들 중 선택된 하나에서 열원을 공급받으면서 난방 운전을 하며,
상기 제 1열 교환기(102)와 제 1팽창밸브(105) 사이에 일 측이 연결되는 제 4열 교환기(104)와; 상기 제 4열 교환기(104)의 타 측에 연결되는 열매체 순환부;를 더 포함하고,
상기 열매체 순환부는, 열매체가 내부에 수용되어 순환하면서 상기 제 4열 교환기(104)를 통해 흡수한 상기 제 1열 교환기(102)에서 응축하고 남은 고온 측 냉매의 열을, 난방 운전을 할 때에는 상기에서 선택된 하나의 열원 취득부로 전달하는 한편, 냉방 운전을 할 때에는 상기 공기열원 취득부(210)와 제 2열원 취득부(220) 중에서 하나를 선택하고 여기를 통해 방출시키는 것을 특징으로 하는 복합 열원 이원 사이클 히트펌프 냉난방 장치.The first heat exchanger 102, the first heat exchanger 102, the first heat exchanger 105 and the second heat exchanger 106 form a closed loop so that the high-temperature side refrigerant circulates while the second heat exchanger 106 A hot side cycle (100) for transferring the heat of the high temperature side refrigerant absorbed by the first heat exchanger (102) to the hot water tank (103); A closed loop is formed in the second compressor 203 and the second heat exchanger 106 by the air heat source acquisition unit 210 including the third expansion valve 213 and the outside air evaporator 214 so that the low temperature side refrigerant circulates Or a closed loop is formed in the second compressor 203 and the second heat exchanger 106 by the third heat exchanger 205 connected to the third expansion valve 213 and the cold water tank 206 Side refrigerant circulating in the outdoor heat exchanger (214) or the third heat exchanger (205) when heating or cooling operation is performed by selecting the heat of the low- And a low-temperature side cycle (200) for transferring the high-temperature side refrigerant to the high-temperature side refrigerant through the two-heat exchanger (106)
And a second heat source obtaining unit 220 connected in parallel to the air heat source obtaining unit 210. The first heat source obtaining unit 220 performs a heating operation while receiving a heat source from the selected one,
A fourth heat exchanger (104) having one side connected between the first heat exchanger (102) and the first expansion valve (105); And a heat medium circulation unit connected to the other side of the fourth heat exchanger (104)
The heating medium circulation unit circulates the heat of the high temperature side refrigerant remaining in the first heat exchanger (102) absorbed through the fourth heat exchanger (104) while the heating medium is received and circulated therein, And selects one of the air heat source acquisition unit (210) and the second heat source acquisition unit (220) when cooling operation is performed, and discharges the mixed heat source Cycle heat pump air conditioning unit. 제 1항에 있어서,
상기 제 2열원 취득부(220)는,
제 4팽창밸브(223) 출구와 제 5열 교환기(224) 일 측의 입구가 연결되고, 상기 공기열원 취득부(210)에 제 4팽창밸브(223) 입구와 제 5열 교환기(224) 일 측의 출구가 병렬로 연결되며, 상기 제 5열 교환기(224) 타 측에 지중(226')에 삽입된 지열 교환수단(227')과 연결하되, 상기 제 5열 교환기(224)와 지열 교환수단(227') 사이에, 타 측이 연결되고 일 측이 상기 열매체 순환부와 연결되는 제 6열 교환기(228) 그리고 순환펌프(225)가 폐 루프를 형성하여 열 전달매체가 순환되는 지열원 취득부(220')이고,
난방 운전을 할 때에는, 상기 열매체 순환부의 열매체가 상기 제 1열 교환기(102)에서 응축하고 남은 고온 측 냉매의 열을, 상기 공기열원 취득부(210)를 선택하면 상기 외기 증발기(214)를 가열하여 상기 저온 측 냉매의 증발을 원활하게 하면서 외부 온도가 낮을 때 제상도 함께 하고, 상기 지열원 취득부(220')를 선택하면 상기 제 6열 교환기(228)를 통해 열 전달매체가 순환되면서 상기 제 5열 교환기(224)로 전달하여 저온 측 냉매의 증발을 원활하게 하는 한편,
냉방 운전을 할 때에는, 상기 열매체 순환부의 열매체가 상기 제 1열 교환기(102)에서 응축하고 남은 고온 측 냉매의 열을, 상기 공기열원 취득부(210)를 선택하면 상기 외기 증발기(214)를 작동시키고 이를 통해 대기 중으로 신속하게 방출시키고, 상기 지열원 취득부(220')를 선택하면 상기 제 6열 교환기(228)를 통해 열 전달매체가 순환되면서 지중(226')으로 신속하게 방출시키는 것을 특징으로 하는 복합 열원 이원 사이클 히트펌프 냉난방 장치.The method according to claim 1,
The second heat source acquisition unit 220,
The inlet of the fourth expansion valve 223 is connected to the inlet of the fifth heat exchanger 224 and the inlet of the fourth expansion valve 223 and the inlet of the fifth heat exchanger 224 are connected to the air heat source- And the other end of the fifth heat exchanger 224 is connected to the geothermal heat exchanger 227 'inserted in the underground 226', and the fifth heat exchanger 224 is connected to the geothermal heat exchanger 227 ' A sixth heat exchanger 228 having one side connected to the heat medium circulation unit and a circulation pump 225 connected between the means 227 'and the heat medium circulation unit 227' Is an acquisition unit 220 '
When the heating operation is performed, heat of the high-temperature side refrigerant remaining after the heat medium of the heat medium circulation unit is condensed in the first heat exchanger (102) is supplied to the outside air evaporator (214) When the outside temperature is low, the defrosting operation is smoothly carried out while the low temperature side refrigerant is being evaporated. When the geothermal source obtaining unit 220 'is selected, the heat transfer medium is circulated through the sixth heat exchanger 228, To the fifth heat exchanger (224) to smooth the evaporation of the low-temperature side refrigerant,
In the cooling operation, when the heating medium of the heating medium circulation unit is condensed in the first heat exchanger 102 and the remaining heat of the high temperature side refrigerant is selected by the air heat source acquisition unit 210, the outside air evaporator 214 is operated The heat transfer medium is circulated through the sixth heat exchanger 228 and is rapidly discharged to the ground 226 'by selecting the geothermal source acquisition unit 220' A double heat source dual heat pump heating and cooling system. 제 1항에 있어서,
상기 제 2열원 취득부(220)는,
제 4팽창밸브(223) 출구와 제 5열 교환기(224) 일 측의 입구가 연결되고, 상기 공기열원 취득부(210)에 제 4팽창밸브(223) 입구와 제 5열 교환기(224) 일 측의 출구가 병렬로 연결되며, 상기 제 5열 교환기(224) 타 측에 물탱크(226")에 삽입된 수열 교환수단(227")과 연결하되, 상기 제 5열 교환기(224)와 수열 교환수단(227") 사이에, 타 측이 연결되고 일 측이 상기 열매체 순환부와 연결되는 제 6열 교환기(228) 그리고 순환펌프(225)가 폐 루프를 형성하여 열 전달매체가 순환되는 수열원 취득부(220")이고,
난방 운전을 할 때에는, 상기 열매체 순환부의 열매체가 상기 제 1열 교환기(102)에서 응축하고 남은 고온 측 냉매의 열을, 상기 공기열원 취득부(210)를 선택하면 상기 외기 증발기(214)를 가열하여 상기 저온 측 냉매의 증발을 원활하게 하면서 외부 온도가 낮을 때 제상도 함께 하고, 상기 수열원 취득부(220")를 선택하면 상기 제 6열 교환기(228)를 통해 열 전달매체가 순환되면서 상기 제 5열 교환기(224)로 전달하여 저온 측 냉매의 증발을 원활하게 하는 한편,
냉방 운전을 할 때에는, 상기 열매체 순환부의 열매체가 상기 제 1열 교환기(102)에서 응축하고 남은 고온 측 냉매의 열을, 상기 공기열원 취득부(210)를 선택하면 상기 외기 증발기(214)를 작동시키고 이를 통해 대기 중으로 신속하게 방출시키고, 상기 수열원 취득부(220")를 선택하면 상기 제 6열 교환기(228)를 통해 열 전달매체가 순환되면서 물탱크(226")로 신속하게 방출시키는 것을 특징으로 하는 복합 열원 이원 사이클 히트펌프 냉난방 장치.The method according to claim 1,
The second heat source acquisition unit 220,
The inlet of the fourth expansion valve 223 is connected to the inlet of the fifth heat exchanger 224 and the inlet of the fourth expansion valve 223 and the inlet of the fifth heat exchanger 224 are connected to the air heat source- And the water heat exchanger 227 "inserted into the water tank 226" is connected to the other side of the fifth heat exchanger 224. The fifth heat exchanger 224 and the water heat exchanger 227 " A sixth heat exchanger 228 having one side connected to the heat medium circulation unit and a circulation pump 225 connected between the exchanging means 227 "and the circulation pump 225 form a closed loop, Is a circle acquisition unit 220 "
When the heating operation is performed, heat of the high-temperature side refrigerant remaining after the heat medium of the heat medium circulation unit is condensed in the first heat exchanger (102) is supplied to the outside air evaporator (214) The heat transfer medium is circulated through the sixth heat exchanger 228 while the evaporation of the low temperature side refrigerant is smooth while the defrost is performed when the outside temperature is low, To the fifth heat exchanger (224) to smooth the evaporation of the low-temperature side refrigerant,
In the cooling operation, when the heating medium of the heating medium circulation unit is condensed in the first heat exchanger 102 and the remaining heat of the high temperature side refrigerant is selected and the air heat source acquisition unit 210 is selected, the outside air evaporator 214 is operated The heat transfer medium is quickly circulated through the sixth heat exchanger 228 and discharged to the water tank 226 "by circulating the heat transfer medium through the sixth heat exchanger 228 Characterized by a combined heat source dual cycle heat pump air conditioning system. 제 1항에 있어서,
상기 제 2열원 취득부(220)는,
제 4팽창밸브(223) 출구와 제 5열 교환기(224) 일 측의 입구가 연결되고, 상기 공기열원 취득부(210)에 제 4팽창밸브(223) 입구와 제 5열 교환기(224) 일 측의 출구가 병렬로 연결되며, 상기 제 5열 교환기(224) 타 측에 태양열 집열판(226"')과 연결된 태양열 교환수단(227"')과 연결하되, 상기 제 5열 교환기(224)와 태양열 교환수단(227"') 사이에, 타 측이 연결되고 일 측이 상기 열매체 순환부와 연결되는 제 6열 교환기(228) 그리고 순환펌프(225)가 폐 루프를 형성하여 열 전달매체가 순환되는 태양열원 취득부(220"')이고,
난방 운전을 할 때에는, 상기 열매체 순환부의 열매체가 상기 제 1열 교환기(102)에서 응축하고 남은 고온 측 냉매의 열을, 상기 공기열원 취득부(210)를 선택하면 상기 외기 증발기(214)를 가열하여 상기 저온 측 냉매의 증발을 원활하게 하면서 외부 온도가 낮을 때 제상도 함께 하고, 상기 태양열원 취득부(220"')를 선택하면 상기 제 6열 교환기(228)를 통해 열 전달매체가 순환되면서 상기 제 5열 교환기(224)로 전달하여 저온 측 냉매의 증발을 원활하게 하는 한편,
냉방 운전을 할 때에는, 상기 열매체 순환부의 열매체가 상기 제 1열 교환기(102)에서 응축하고 남은 고온 측 냉매의 열을, 상기 공기열원 취득부(210)의 외기 증발기(214)를 작동시키고 이를 통해 대기 중으로 신속하게 방출시키는 것을 특징으로 하는 복합 열원 이원 사이클 히트펌프 냉난방 장치.The method according to claim 1,
The second heat source acquisition unit 220,
The inlet of the fourth expansion valve 223 is connected to the inlet of the fifth heat exchanger 224 and the inlet of the fourth expansion valve 223 and the inlet of the fifth heat exchanger 224 are connected to the air heat source- And the other end of the fifth heat exchanger 224 is connected to the solar heat exchanging unit 227 '' connected to the solar heat collecting plate 226 ''', and the fifth heat exchanging unit 224 is connected to the solar heat exchanging unit 227' The sixth heat exchanger 228 and the circulation pump 225, which are connected to each other at the other side and connected to the heat medium circulation portion, form a closed loop between the solar heat exchange means 227 ''' Is a solar heat source acquisition unit 220 "',
When the heating operation is performed, heat of the high-temperature side refrigerant remaining after the heat medium of the heat medium circulation unit is condensed in the first heat exchanger (102) is supplied to the outside air evaporator (214) The heat transfer medium is circulated through the sixth heat exchanger 228 while the evaporation of the low temperature side refrigerant is smoothly performed while defrosting is performed when the outside temperature is low, To the fifth heat exchanger (224) to smooth the evaporation of the low-temperature side refrigerant,
When the cooling operation is performed, the heat medium of the heat medium circulation unit is condensed in the first heat exchanger 102 to heat the remaining heat of the high-temperature side refrigerant to the outside air evaporator 214 of the air heat source acquisition unit 210 And the air is rapidly discharged into the atmosphere.
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