KR20140147385A - Greenhouse for Air conditioning unit installation Heat-pump system - Google Patents

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KR20140147385A
KR20140147385A KR1020130070506A KR20130070506A KR20140147385A KR 20140147385 A KR20140147385 A KR 20140147385A KR 1020130070506 A KR1020130070506 A KR 1020130070506A KR 20130070506 A KR20130070506 A KR 20130070506A KR 20140147385 A KR20140147385 A KR 20140147385A
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이정호
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Abstract

The present invention relates to a heat pump system with an air conditioner for a greenhouse having a heat recovery function and, more specifically, to a heat pump system with an air conditioner for a greenhouse having a heat recovery function, which reduces energy consumption by recovering the residual heat of a greenhouse which is usually discharged to the outside in the winter using an air conditioner for a greenhouse and supplying the recovered residual heat to a heat pump device; and increases an output and improves the quality of products by improving the growing environment of crops. To achieve the purpose, the heat pump system with an air conditioner for a greenhouse having a heat recovery function comprises: a heat pump device which generates and supplies a heat source for cooling and heating; a heat storage tank for cold and hot water which temporarily stores cooling and heating; an air conditioner which supplies heat source air for cooling and heating to a greenhouse; and a heat recovery system which recovers the residual heat from the air in the greenhouse in the winter and uses the recovered residual heat as a heat source of the heat pump device.

Description

열회수 기능이 보유된 온실용 공조기가 설치되는 히트펌프시스템{Greenhouse for Air conditioning unit installation Heat-pump system}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a heat pump system for installing a greenhouse air conditioning unit having a heat recovery function,

본 발명은 시설온실의 냉난방에 있어 히트펌프장치를 이용하여 냉/온수를 생산, 이를 냉,온수용 축열조에 저장한 후 공조기에 냉/온수를 순환시켜 작물의 생육환경을 조성하는 시설온실용 히트펌프장치 냉/난방 시스템에 대한 것이다.
The present invention relates to a method for heating and cooling a facility greenhouse using a heat pump device to produce hot / cold water, storing the hot / cold water in a hot and cold storage tank, circulating hot / cold water in an air conditioner, Pumping device cooling / heating system.

축열식 히트펌프장치 냉/난방 시스템은 각종 부품을 구비하는 히트펌프장치에 냉/온수 냉,온수용 축열조를 구비하는 시스템으로 되어 있다. 이에 더하여 온실 측에는 공조장치를 이용하여 온실에서 공기를 흡입하고 이를 냉/난방에 적합한 공기를 만들어 온실로 공급하도록 구성된다.Regenerative Heat Pump System The cooling / heating system is a system that includes a heat pump unit having various components and a cold / hot water cooling / warming storage tank. In addition, the greenhouse is provided with an air conditioner to suck in air from the greenhouse and supply it to the greenhouse by making air suitable for cooling / heating.

여기서, 겨울철 또는 저 난방 시기 일사로 인하여 발생하는 온실 상부의 고온을 방출하기 위해서는 일반적으로 온실의 상부를 개방한다.Here, generally, the upper part of the greenhouse is opened in order to release the high temperature of the upper part of the greenhouse caused by solar radiation during the winter or the low heating.

그러나 일반적으로 열배출을 위하여 온실상부를 개방하면 온실에 작물생육을 위하여 공급하였던 이산화탄소(CO2)가 온실 외부로 방출되어 추가 보충이 필요하게 되어 이산화 탄소의 공급비용이 증가한다. 또한, 온실 상부 개방 시 필터링되지 않은 공기를 통해 도입되는 병충해의 침입이 발생할 수 있다.However, in general, when the upper part of the greenhouse is opened for heat discharge, the carbon dioxide (CO 2 ) supplied to the greenhouse for the growth of crops is released to the outside of the greenhouse. In addition, infestation of the pest damage introduced through the unfiltered air can occur when the top of the greenhouse is opened.

그리고, 기존 축열탱크를 구비한 온실용 공조시스템의 경우 난방철 단속적으로 냉방부하 발생하는 경우, 또는 냉방철 난방부하가 발생하는 경우 운전모드를 전환하여 단속부하에 대응하기가 불가능 하거나 냉,온수용 축열조의 온도를 변화시키기 위해 막대한 에너지 비용이 발생한다.
In the case of a greenhouse air conditioning system having a conventional heat storage tank, when a heating load is intermittently generated or when a heating load of cooling iron is generated, it is impossible to cope with the intermittent load by switching the operation mode, There is a huge energy cost to change the temperature of the storage tank.

대한민국 등록특허공보 제10-1045302호Korean Patent Publication No. 10-1045302

따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서,SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art,

재배온실의 냉,난방에 있어 겨울철 기존에 온실의 외부로 방출되던 온실의 잔열(잉여열)을 온실용 공조기를 이용하여 회수하고, 상기 회수된 잔열을 히트펌프장치에 공급하여 공조기에 필요한 열원으로 공급함으로써, 유효열로 이용하여 에너지를 절약하고, 작물이 선호하는 온습도 상태로 생육환경을 개선하여 생산량 늘리고 생산품의 품질을 높이는 열회수 기능이 보유된 온실용 공조기가 설치되는 히트펌프시스템을 제공하는데 목적이 있다.(Residual heat) of the greenhouse which has been released to the outside of the greenhouse in the winter during the cooling and heating of the greenhouse, is recovered by using the warm room air conditioner, and the recovered residual heat is supplied to the heat pump device, The object of the present invention is to provide a heat pump system in which a greenhouse air conditioner having a heat recovery function for increasing the production amount and improving the quality of a product is provided. have.

또한, 공조기 내에 설치된 열회수 열교환기를 통해 열회수를 적용하여 온실 상부 개방을 줄이면 병충해 구제비용을 줄일 수 있으며, 이산화탄소의 공급비용도 줄이고 작물의 품질을 향상시킬 수 있는 열회수 기능이 보유된 온실용 공조기가 설치되는 히트펌프시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, by applying heat recovery through a heat recovery heat exchanger installed in the air conditioner, it is possible to reduce the cost of sickness relief by reducing the opening of the greenhouse, a greenhouse air conditioner having a heat recovery function capable of reducing the supply cost of carbon dioxide and improving the quality of crops Gt; heat pump < / RTI >

또한, 히트펌프장치의 열원에 지열 등을 적용하는 경우, 난방열원의 도입 중 열회수 열량만큼을 지열이 아닌 온실에서 도입함으로써, 전체열원을 지중에서 도입하는 시스템보다 지열 열교환기의 설치 필요길이가 감소하여 시공비용도 절감할 수 있는 열회수 기능이 보유된 온실용 공조기가 설치되는 히트펌프시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, when geothermal heat or the like is applied to the heat source of the heat pump device, introduction of the heating heat source in the greenhouse instead of the geothermal heat is reduced to reduce the installation length of the geothermal heat exchanger The present invention also provides a heat pump system in which a greenhouse air conditioner having a heat recovery function capable of reducing a construction cost is installed.

또한, 냉방기간 중에 제 1 온,습도센서에 의해 감지된 온실의 공기 온도가 과도하게 낮아지는 경우, 히트펌프장치를 냉방운전하여 냉,온수용 축열조에 냉방에 사용할 냉수를 저장하고, 이때 발생하는 온열로 열회수 열교환기에 온수를 순환시키고 공조기를 가동하여 온실을 난방함으로써, 냉방철 단속적으로 발생하는 난방부하에 에너지 효율적으로 대응할 수 있으며, 난방철 단속적으로 발생하는 냉방부하에도 히트펌프장치를 난방운전으로 가동시키고, 부하 측은 난방열을 저장하며, 열원 측의 냉열은 열회수 열교환기에 순환시켜 공조기를 통하여 공기를 냉각함으로써, 에너지 효율적이고 신속한 냉방운전을 수행할 수 있는 열회수 기능이 보유된 온실용 공조기가 설치되는 히트펌프시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
When the air temperature of the greenhouse sensed by the first temperature and humidity sensor becomes excessively low during the cooling period, the cold water used for cooling is stored in the cold / hot storage tank by cooling operation of the heat pump device. By circulating hot water to the heat recovery heat exchanger with the heat and heating the greenhouse by operating the air conditioner, it is possible to cope with the heating load generated intermittently by cooling the heating energy efficiently. Also, And a warm room air conditioner having a heat recovery function capable of performing energy efficient and rapid cooling operation is installed by circulating the cold heat on the heat source side to the heat recovery heat exchanger by cooling the air through the air conditioner There is another purpose in providing a heat pump system.

상기 목적을 달성하고자, 본 발명은 재배온실에 냉,난방의 열원공급 및 온실의 잉여열을 회수하여 유효열로 이용하는 온실용 히트펌프장치공조시스템에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention provides a greenhouse heat pump apparatus air conditioning system for recovering surplus heat of a greenhouse and supplying heat sources for cooling and heating to a greenhouse,

외부 열원 열교환기와의 열교환을 통해 냉,난방용 열원을 생성하여 공급하는 히트펌프장치와;A heat pump device for generating and supplying a heat source for cooling and heating through heat exchange with the external heat source heat exchanger;

상기 히트펌프장치와 연결되어 공급되는 냉,난방을 임시 저장하는 냉,온수용 축열조와;A cold / hot storage tank for temporarily storing cold and heating supplied and connected to the heat pump device;

상기 냉,온수용 축열조 및 재배온실과 연결되고, 상기 냉,온수용 축열조의 냉,난방용 열원이 이송되어 재배온실 내의 공기와 열교환되어 재배온실에 냉,난방용 열원공기를 공급하는 공조기와;An air conditioner connected to the cold / hot water storage tank and the greenhouse for cooling and heating the cooling / heating storage tank, and supplying heat and air to the greenhouse for heat exchange with air in the greenhouse;

상기 공조기와 히트펌프장치 사이를 연결하도록 형성되되, 겨울철, 재배온실 내의 공기 중 잔열을 회수하여 히트펌프장치의 열원으로 사용하는 열회수 시스템;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열회수 기능이 보유된 온실용 공조기가 설치되는 히트펌프시스템에 관한 것이다.
And a heat recovery system connected to the air conditioner and the heat pump device for recovering residual heat in the air in the greenhouse during winter and using the recovered heat as a heat source for the heat pump device. To a heat pump system in which a practical air conditioner is installed.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 열회수 기능이 보유된 온실용 공조기가 설치되는 히트펌프시스템은 재배온실의 냉,난방에 있어 겨울철 기존에 온실의 외부로 방출되던 온실의 잔열(잉여열)을 온실용 공조기를 이용하여 회수하고, 상기 회수된 잔열을 히트펌프장치에 공급하여 공조기에 필요한 열원으로 공급함으로써, 유효열로 이용하여 에너지를 절약하고, 작물이 선호하는 온습도 상태로 생육환경을 개선하여 생산량 늘리고 생산품의 품질을 높이는 효과가 있다.As described above, the heat pump system equipped with the greenhouse air conditioner having the heat recovery function of the present invention is capable of reducing the residual heat (surplus heat) of the greenhouse, The recovered residual heat is supplied to the heat pump device and supplied to the heat source as the heat source necessary for the air conditioner so as to save energy by using as effective heat and to improve the growth environment in the temperature and humidity condition preferred by the crop, And increase the quality of products.

또한, 공조기 내에 설치된 열회수 열교환기를 통해 열회수를 적용하여 온실 상부 개방을 줄이면 병충해 구제비용을 줄일 수 있으며, 이산화탄소의 공급비용도 줄이고 작물의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, by applying heat recovery through a heat recovery heat exchanger installed in the air conditioner, it is possible to reduce the cost of sickness relief by reducing the opening of the greenhouse, reduce the supply cost of carbon dioxide, and improve the quality of crops.

또한, 히트펌프장치의 열원에 지열 등을 적용하는 경우, 난방열원의 도입 중 열회수 열량만큼을 지열이 아닌 온실에서 도입함으로써, 전체열원을 지중에서 도입하는 시스템보다 지열 열교환기의 설치 필요길이가 감소하여 시공비용도 절감할 수 있는 효과가 있다.In addition, when geothermal heat or the like is applied to the heat source of the heat pump device, introduction of the heating heat source in the greenhouse instead of the geothermal heat is reduced to reduce the installation length of the geothermal heat exchanger So that the construction cost can be reduced.

또한, 냉방기간 중에 제 1 온,습도센서에 의해 감지된 온실의 공기 온도가 과도하게 낮아지는 경우, 히트펌프장치를 냉방운전하여 냉,온수용 축열조에 냉방에 사용할 냉수를 저장하고, 이때 발생하는 온열로 열회수 열교환기에 온수를 순환시키고 공조기를 가동하여 온실을 난방함으로써, 냉방철 단속적으로 발생하는 난방부하에 에너지 효율적으로 대응할 수 있으며, 난방철 단속적으로 발생하는 냉방부하에도 히트펌프장치를 난방운전으로 가동시키고, 부하 측은 난방열을 저장하며, 열원 측의 냉열은 열회수 열교환기에 순환시켜 공조기를 통하여 공기를 냉각함으로써, 에너지 효율적이고 신속한 냉방운전을 수행할 수 있는 효과가 있다.
When the air temperature of the greenhouse sensed by the first temperature and humidity sensor becomes excessively low during the cooling period, the cold water used for cooling is stored in the cold / hot storage tank by cooling operation of the heat pump device. By circulating hot water to the heat recovery heat exchanger with the heat and heating the greenhouse by operating the air conditioner, it is possible to cope with the heating load generated intermittently by cooling the heating energy efficiently. Also, And the cooling side of the heat source side is circulated to the heat recovery heat exchanger so that the air is cooled through the air conditioner. Thus, energy efficient and rapid cooling operation can be performed.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 온실용 공조기가 설치된 히트펌프장치시스템을 나타낸 개략도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 온실용 공조기가 설치된 히트펌프장치시스템의 난방운전을 나타낸 개략도이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 온실용 공조기가 설치된 히트펌프장치시스템의 열회수 운전을 나타낸 개략도이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 열회수 완충탱크가 구비된 온실용 공조기가 설치된 히트펌프장치시스템의 난방운전을 나타낸 개략도이고,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 열회수 완충탱크가 구비된 온실용 공조기가 설치된 히트펌프장치시스템의 열회수 운전을 나타낸 개략도이다.
1 is a schematic view showing a heat pump system in which a greenhouse air conditioner according to an embodiment of the present invention is installed,
FIG. 2 is a schematic view showing a heating operation of a heat pump system in which a greenhouse air conditioner according to an embodiment of the present invention is installed,
3 is a schematic view illustrating a heat recovery operation of a heat pump system in which a greenhouse air conditioner according to an embodiment of the present invention is installed,
4 is a schematic view showing a heating operation of a heat pump system in which a greenhouse air conditioner having a heat recovery buffer tank according to an embodiment of the present invention is installed,
5 is a schematic view illustrating a heat recovery operation of a heat pump system in which a greenhouse air conditioner having a heat recovery buffer tank according to an embodiment of the present invention is installed.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래와 같은 특징을 갖는다.The present invention has the following features in order to achieve the above object.

본 발명은 재배온실에 냉,난방의 열원공급 및 온실의 잉여열을 회수하여 유효열로 이용하는 온실용 히트펌프장치공조시스템에 있어서,The present invention relates to a heat pump apparatus air conditioning system for a greenhouse which uses a cooling / heating heat source and a greenhouse as excess heat,

외부 열원 열교환기와의 열교환을 통해 냉,난방용 열원을 생성하여 공급하는 히트펌프장치와;A heat pump device for generating and supplying a heat source for cooling and heating through heat exchange with the external heat source heat exchanger;

상기 히트펌프장치와 연결되어 공급되는 냉,난방을 임시 저장하는 냉,온수용 축열조와;A cold / hot storage tank for temporarily storing cold and heating supplied and connected to the heat pump device;

상기 냉,온수용 축열조 및 재배온실과 연결되고, 상기 냉,온수용 축열조의 냉,난방용 열원이 이송되어 재배온실 내의 공기와 열교환되어 재배온실에 냉,난방용 열원공기를 공급하는 공조기와;An air conditioner connected to the cold / hot water storage tank and the greenhouse for cooling and heating the cooling / heating storage tank, and supplying heat and air to the greenhouse for heat exchange with air in the greenhouse;

상기 공조기와 히트펌프장치 사이를 연결하도록 형성되되, 겨울철, 재배온실 내의 공기 중 잔열을 회수하여 히트펌프장치의 열원으로 사용하는 열회수 시스템;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
And a heat recovery system connected between the air conditioner and the heat pump device for recovering residual heat in the air in the greenhouse during winter and using the heat as a heat source for the heat pump device.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 그에 따른 바람직한 실시예를 통해 더욱 명확히 설명될 수 있을 것이다.The present invention having such characteristics can be more clearly described by the preferred embodiments thereof.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Before describing in detail several embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings, it is to be understood that the present invention is not limited to the details of construction and the arrangement of components shown in the following detailed description or illustrated in the drawings will be. The invention may be embodied and carried out in other embodiments and carried out in various ways. It should also be noted that the device or element orientation (e.g., "front," "back," "up," "down," "top," "bottom, Expressions and predicates used herein for terms such as "left," " right, "" lateral, " and the like are used merely to simplify the description of the present invention, Or that the element has to have a particular orientation. Also, terms such as " first "and" second "are used herein for the purpose of the description and the appended claims, and are not intended to indicate or imply their relative importance or purpose.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 온실용 공조기가 설치된 히트펌프장치시스템을 나타낸 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 온실용 공조기가 설치된 히트펌프장치시스템의 난방운전을 나타낸 개략도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 온실용 공조기가 설치된 히트펌프장치시스템의 열회수 운전을 나타낸 개략도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 열회수 완충탱크가 구비된 온실용 공조기가 설치된 히트펌프장치시스템의 난방운전을 나타낸 개략도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 열회수 완충탱크가 구비된 온실용 공조기가 설치된 히트펌프장치시스템의 열회수 운전을 나타낸 개략도이다.FIG. 1 is a schematic view showing a heat pump apparatus system in which a greenhouse air conditioner according to an embodiment of the present invention is installed, FIG. 2 is a view showing a heating operation of a heat pump apparatus system equipped with a greenhouse air conditioner according to an embodiment of the present invention FIG. 3 is a schematic view illustrating a heat recovery operation of a heat pump system in which a greenhouse air conditioner according to an embodiment of the present invention is installed. FIG. 4 is a schematic view illustrating a heat recovery operation of the heat pump system according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a schematic view showing a heat recovery operation of a heat pump system in which a greenhouse air conditioner having a heat recovery buffer tank according to an embodiment of the present invention is installed. FIG. 5 is a schematic view showing a heating operation of a heat pump system installed with an air conditioner.

도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 열회수 기능이 보유된 온실용 공조기가 설치되는 히트펌프시스템은 각종 식물과 채소 등을 재배하는 온실(50)에 냉,난방의 열원을 공급하거나 온실 내의 잔열(잉여열)을 회수하는 온실용 공조기가 설치된 히트펌프장치시스템에 관한 것으로서, 히트펌프장치(10)와, 냉,온수용 축열조(20)와, 공조기(30)와, 열회수 시스템(40)으로 구성된다.As shown in Figs. 1 to 5, the heat pump system in which the greenhouse air conditioner having the heat recovery function of the present invention is installed can supply a heat source for cooling and heating to the greenhouse 50 for cultivating various plants and vegetables The present invention relates to a heat pump system in which a greenhouse air conditioner for recovering residual heat (surplus heat) in a greenhouse is provided. The heat pump system includes a heat pump device, a cold / hot storage heat storage tank, an air conditioner, 40).

상기 히트펌프장치(10)는 도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 외부 열원 열교환기(9)와의 열교환을 통해 냉,난방용 열원을 생성하여 공급하는데, 냉매를 고온고압으로 변환하는 압축기(1)와; 상기 압축기(1)의 출구 측에 설치되는데 각종 장치와 연결되어 상기 압축기(1)의 냉매를 각종 장치에 선택적으로 이송시키는 4-WAY 밸브(2)와; 상기 4-WAY 밸브(2)와 연결되어 난방시, 압축기(1)의 고온고압 냉매와 냉,온수용 축열조(20)의 열원이 상호 열교환되어 냉,온수용 축열조(20)의 열원을 가열하고, 냉방시는 냉,온수용 축열조(20)의 열원을 냉각시키는 제 1 열교환기(3)와; 상기 제 1 열교환기(3) 및 제 2 열교환기와 연결되어 열교환된 냉매를 팽창시키는 팽창밸브(4)와; 상기 팽창밸브(4)와 4-WAY 밸브(2) 사이에 연결되어 팽창밸브(4)에서 팽창된 냉매와 외부 열원 열교환기의 외부 열원이 열교환되어 냉매를 난방시에는 증발시키고, 냉방시에는 응축시키는 제 2 열교환기(5)를 포함하여 구성된다.1 to 5, the heat pump apparatus 10 generates and supplies a heat source for cooling and heating through heat exchange with the external heat source heat exchanger 9, and is provided with a compressor 1 for converting the refrigerant into a high temperature and a high pressure )Wow; A 4-way valve (2) installed at an outlet side of the compressor (1) and connected to various devices to selectively transfer the refrigerant of the compressor (1) to various devices; The hot-water high-pressure refrigerant of the compressor 1 and the heat source of the cold / hot storage heat storage tank 20 are heat-exchanged with each other when the heater is connected to the 4-way valve 2 to heat the heat source of the cold / hot storage heat storage tank 20 A first heat exchanger (3) for cooling the heat source of the cold / hot storage heat storage tank (20) at the time of cooling; An expansion valve (4) connected to the first heat exchanger (3) and the second heat exchanger to expand the refrigerant heat exchanged; The refrigerant expanded by the expansion valve 4 and the external heat source of the external heat source heat exchanger is connected between the expansion valve 4 and the 4-way valve 2 to heat the refrigerant, And a second heat exchanger (5) for supplying heat to the second heat exchanger.

여기서, 상기 제 2 열교환기(5)는 일측에 외부 열원 열교환기(9)와 열원공급관/환수관(6,7)에 의해 상호 연결되어 상기 외부 열원 열교환기(9)를 통해 이송된 열원과 냉매를 상호 열교환시키는 것이다.Here, the second heat exchanger 5 is connected to the outside heat source heat exchanger 9 by a heat source supply pipe / water return pipe 6 and 7 at one side thereof, and is connected to the heat source transferred through the external heat source heat exchanger 9 Thereby exchanging heat with each other.

이때, 상기 외부 열원 열교환기(9)는 지열, 폐열, 지표수열 또는 태양열시스템 등을 통해 열원이 공급되고, 상기 외부 열원 열교환기(9)의 열원은 열원 순환펌프(8)에 의해 열원공급관/환수관(6,7)을 통해 이송되는 것이다.At this time, the external heat source heat exchanger 9 is supplied with a heat source through geothermal heat, waste heat, surface heat or solar heat system, and the heat source of the external heat source heat exchanger 9 is connected to the heat source supply pipe / And is transferred through the water return pipes (6, 7).

또한, 상기 제 1 열교환기(3)는 일측에 냉,온수용 축열조(20)와 축열 공급관/환수관(21,22)에 의해 연결되는데, 상기 축열 공급관/환수관(21,22)에는 냉,온수 축열펌프(23)가 설치되어 냉,온수용 축열조(20)의 열원(물 등)이 이송됨으로써, 제 1 열교환기(3)의 냉매와 열교환된다.The first heat exchanger 3 is connected to one side by a cold and warm storage tank 20 and a heat storage supply pipe 21 through a heat storage pipe 21, And the heat source (water or the like) of the cold / warm storage tank 20 is transferred to heat exchange with the refrigerant of the first heat exchanger 3.

이때, 상기 제 1 열교환기(3)와 냉,온수용 축열조(20) 사이를 연결하는 축열 공급관/환수관(21,22)은 분기관에 의해 상호 연결되고, 상기 분기부위에 축열온도 조절밸브(24) 즉, 전자식 3-WAY 밸브가 설치되어 이송되는 냉,온수용 축열조(20)의 열원이 설정된 온도보다 높거나 낮을 때 이송되는 열원을 상호 혼합시켜 설정된 온도의 열원으로 공급한다.At this time, the heat storage supply pipe / water return pipes 21 and 22 connecting between the first heat exchanger 3 and the cold / hot water storage tank 20 are connected to each other by branch pipes, (24), that is, when the heat source of the cold / warm storage tank 20, in which the electronic 3-way valve is installed and transported is higher or lower than the set temperature, are mixed with each other to supply the heat source with the set temperature.

상기 냉,온수용 축열조(20)는 도 1 내지 도 5에서처럼, 히트펌프장치(10)의 제 1 열교환기(3)와 축열 공급관/환수관(21,22)에 의해 연결되어 제 1 열교환기(3)를 통해 냉수 및 온수의 열원을 공급받고, 상기 냉,온수의 열원을 내부에 임시저장하는 탱크이다.1 to 5, the cold and warm storage tank 20 is connected to the first heat exchanger 3 of the heat pump device 10 by heat storage / supply pipes 21 and 22, And receives the heat source of cold water and hot water through the heat exchanger (3), and temporarily stores the heat source of the cold and hot water.

상기 공조기(30)는 도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 냉,온수용 축열조(20) 및 재배온실(50)과 연결되고, 상기 냉,온수용 축열조(20)의 냉,난방용 열원이 이송되어 재배온실(50) 내의 공기와 열교환되어 재배온실(50)에 냉,난방용 열원공기를 공급하는 장치이다.1 to 5, the air conditioner 30 is connected to the cold / hot water storage tank 20 and the greenhouse 50, and the cooling / heating heat source of the cold / And is heat exchanged with the air in the growing greenhouse 50 to supply the cooling / heating heat source air to the growing greenhouse 50.

여기서, 상기 공조기(30)는 케이스(미도시)와; 상기 케이스와 연통되도록 형성되어 재배온실(50) 내에 연결되고, 상기 공조기(30)에서 발생된 냉,난방용 열원공기를 재배온실(50) 내에 공급하는 급기덕트(31)와; 상기 급기덕트(31)를 통해 공급된 공기를 다시 회수하도록 재배온실(50) 내에 연결되어 케이스와 연통되는 흡기구(32)와; 상기 공조기(30) 내의 흡기구(32) 측에 설치되어 재배온실(50) 내의 공기와 냉,온수용 축열조(20)의 냉,난방용 열원을 열교환하는 냉,난방용 열교환기(33)와; 상기 공조기(30) 내에 설치되어 공기를 이송시키는 공조기 팬(34)을 포함하여 구성된다. Here, the air conditioner 30 includes a case (not shown); An air supply duct (31) formed in communication with the case and connected to the greenhouse (50), for supplying the air for heating and heating generated in the air conditioner (30) into the greenhouse (50); An air inlet port (32) communicated with the case and connected to the greenhouse (50) so as to recover the air supplied through the air supply duct (31); A cooling / heating heat exchanger (33) installed on the air inlet (32) side of the air conditioner (30) for exchanging heat between the air in the greenhouse (50) and the cooling / heating heat source of the cold / hot storage heat storage tank (20); And an air conditioner fan (34) installed in the air conditioner (30) to transfer air.

또한, 상기 급기덕트(31)는 재배온실(50) 내의 하단부에 길이방향으로 길게 형성되는데, 냉,난방용 열원공기가 공급되도록 관통구가 다수개 형성되고, 상기 급기덕트(31)는 하나 이상 형성되어 한번에 재배온실(50) 내를 빠르게 냉,난방할 수 있다.The air supply duct 31 is formed long in the longitudinal direction at the lower end of the greenhouse 50. The air supply duct 31 is formed with a plurality of through holes to supply the heat source air for cooling and heating, So that the inside of the greenhouse 50 can be quickly cooled and heated at once.

그리고, 상기 냉,난방용 열교환기(33)는 냉,온수용 축열조(20)와 냉,난방 공급관 & 냉,난방 환수관(25,26)으로 연결되는데, 상기 냉,난방 공급관 & 냉,난방 환수관(25,26)은 분기관에 의해 상호 연결되고, 상기 분기부위에 냉,난방 조절밸브(28) 즉, 전자식 3-WAY 밸브가 설치되어 냉,난방용 열교환기(33)에 이송되는 냉,온수용 축열조(20)의 열원이 설정된 온도보다 높거나 낮을 때 이송되는 열원을 상호 혼합시켜 설정된 온도의 열원으로 공급한다. 이때, 상기 냉,난방 조절밸브(28) 는 공조기(30)의 제 2 온,습도 센서(35)에서 센싱된 데이터 값에 의해 제어부(미도시)에서 제어하여 개폐하는 것이다.The cooling and heating heat exchanger 33 is connected to the cold and hot storage heat storage tank 20 and the cooling and heating supply pipe and the cooling and heating water return pipes 25 and 26. The cooling and heating supply pipe, The pipes 25 and 26 are connected to each other by a branch pipe and are provided with cooling / heating control valves 28, that is, electronic three-way valves, The heat sources transferred when the heat source of the hot water storage tank 20 is higher than or lower than the set temperature are mixed with each other and supplied as a heat source of a predetermined temperature. At this time, the cooling / heating control valve 28 is controlled by a control unit (not shown) by the data value sensed by the second temperature and humidity sensor 35 of the air conditioner 30 to open / close.

이렇듯, 상기 공조기(30) 내에는 냉,난방용 열교환기(33)의 후단부에 열회수 열교환기(43)가 설치되어 겨울철, 회수된 재배온실 내의 공기 중 잔열과 열교환하여 열을 회수한다.In the air conditioner 30, a heat recovery heat exchanger 43 is installed at the rear end of the cooling / heating heat exchanger 33 to recover heat by exchanging heat with the residual heat in the air in the recovered greenhouse in winter.

또한, 상기 냉,난방용 열교환기(33)와 열회수 열교환기(43) 사이에는 냉,난방용 열교환기(33)를 통해 열교환된 공기의 온,습도를 측정하는 제 2 온,습도 센서(35)가 설치되고, 상기 열회수 열교환기(43)의 후단부에는 열회수 열교환기(43)를 통해 열교환된 공기의 온,습도를 측정하는 제 3 온,습도 센서(36)가 설치된다. 이때, 상기 재배온실(50) 내에는 내부의 온,습도를 측정하는 제 1 온,습도 센서(51)가 더 설치된다.A second temperature and humidity sensor 35 for measuring the temperature and humidity of the heat-exchanged air through the heat exchanger 33 for cooling and heating is provided between the cooling / heating heat exchanger 33 and the heat recovery heat exchanger 43 And a third temperature and humidity sensor 36 for measuring the temperature and humidity of the heat-exchanged air through the heat recovery heat exchanger 43 is installed at the rear end of the heat recovery heat exchanger 43. At this time, a first temperature and humidity sensor 51 for measuring internal temperature and humidity is further installed in the cultivation greenhouse 50.

상기 열회수 시스템(40)은 도 3 및 도 5에 도시한 바와 같이, 공조기(30)와 히트펌프장치(10) 사이를 연결하도록 형성되되, 겨울철, 재배온실 내의 공기 중 잔열을 회수하여 히트펌프장치의 열원으로 사용하는 열회수 시스템이다.3 and 5, the heat recovery system 40 is configured to connect between the air conditioner 30 and the heat pump device 10. In the winter, the heat recovery system 40 recovers residual heat in the air in the greenhouse, As a heat source of the heat recovery system.

여기서, 상기 열회수 시스템(40)은 도 3에서처럼, 상기 공조기(30) 내에 설치되어 공조기(30)의 흡기구(32)를 통해 유입된 재배온실(50)의 잔열과 내부에 이송되는 냉매가 열교환되어 잔열의 열을 회수하는 열회수 열교환기(43)와; 상기 외부 열원 열교환기(9)와 히트펌프장치(10) 사이에 연결되는 열원 환수관(7)에 일측이 연결되고, 타측은 열회수 열교환기(43)와 연결되어 재배온실(50)의 잔열과 열교환할 냉매를 열회수 열교환기(43)에 이송시키는 열회수 공급관(41)과; 상기 외부 열원 열교환기(9)와 히트펌프장치(10) 사이에 연결되는 열원 공급관(6)에 일측이 연결되고, 타측은 열회수 열교환기(43)와 연결되어 열회수 열교환기(43)에서 회수한 열원을 히트펌프장치(10)에 이송시키는 열회수 환수관(42)을 포함하여 구성된다.3, the heat recovery system 40 is installed in the air conditioner 30 so that the residual heat of the greenhouse 50 flowing through the air intake port 32 of the air conditioner 30 and the refrigerant transferred to the inside are heat-exchanged A heat recovery heat exchanger (43) for recovering the heat of the residual heat; One side is connected to the heat source water return pipe 7 connected between the external heat source heat exchanger 9 and the heat pump device 10 and the other side is connected to the heat recovery heat exchanger 43, A heat recovery water supply pipe (41) for transferring the refrigerant to be heat-exchanged to the heat recovery heat exchanger (43); One side is connected to the heat source supply pipe 6 connected between the external heat source heat exchanger 9 and the heat pump device 10 and the other side is connected to the heat recovery heat exchanger 43 and recovered in the heat recovery heat exchanger 43 And a heat recovery water pipe (42) for transferring the heat source to the heat pump device (10).

또한, 상기 열회수 공급관(41)에는 냉매가 이송되도록 열회수 펌프(44)가 더 설치되고, 상기 열원 환수관(7)에 열회수 공급관(41)이 연결되는 부위에는 열회수 축열온도 조절밸브(45) 즉, 전자식 3-WAY 밸브가 설치되어 제 3 온,습도 센서(36)의 센싱된 데이터 값에 의해 제어부에서 제어하여 열회수 축열온도 조절밸브(45)를 개폐한다.The heat recovery water supply pipe 41 is further provided with a heat recovery pump 44 so that the refrigerant is transferred to the heat recovery water supply pipe 41. The heat recovery water supply pipe 41 is connected to the heat source return pipe 7, And an electronic 3-way valve is provided and controlled by the control unit according to the sensed data value of the third temperature and humidity sensor 36 to open / close the heat recovery heat storage temperature control valve 45.

한편, 도 5에서처럼, 다른 실시예로써, 상기 열회수 공급관(41)과 열회수 환수관(42)에는 히트펌프장치(10)에 공급되는 열원의 안정화를 위하여 회수한 열을 저장하는 열회수 완충탱크(47)가 더 설치된다.5, the heat recovery water supply pipe 41 and the heat recovery water return pipe 42 are provided with a heat recovery buffer tank 47 for storing the heat recovered for stabilizing the heat source supplied to the heat pump device 10 ) Is further installed.

여기서, 상기 열회수용 완충탱크(47)와 열회수 열교환기(43)를 연결하는 열회수 공급관/환수관(41,42) 사이에는 분기관에 의해 상호 연결되고, 상기 분기부위에 열회수온도 조절밸브(46) 즉, 전자식 3-WAY 밸브가 설치되어 열회수용 완충탱크(47)에서 이송되는 열원이 설정된 온도보다 높거나 낮을 때 이송되는 열원을 상호 혼합시켜 설정된 온도의 열원으로 열회수 열교환기(43)에 공급한다. 이때, 상기 열회수온도 조절밸브(46)는 제 3 온,습도 센서(36)에서 센싱된 데이터 값에 의해 제어부에서 제어하여 개폐하는 것이다.
The heat recovery water temperature regulating valve 46 is connected to the heat recovery water supply pipe / water return pipes 41 and 42 connecting the heat recovery water repelling tank 47 and the heat recovery heat exchanger 43 by branch pipes, That is, when the heat source to which the electronic three-way valve is installed and is transferred from the heat recovery buffer tank 47 is higher or lower than the set temperature, the heat sources are mixed with each other to supply the heat to the heat recovery heat exchanger 43 do. At this time, the heat recovery temperature control valve 46 is controlled by the control unit according to the sensed data value by the third temperature and humidity sensor 36 to open and close.

이하에서는 도면을 참고하여 온실용 공조기가 설치된 히트펌프장치시스템의 제어방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a control method of the heat pump device system provided with the warm air conditioner will be described with reference to the drawings.

- 난방운전에 대한 설명- Explanation of heating operation

도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 히트펌프장치(10)를 난방운전 모드로 냉매흐름을 설정한 후 열원 및 순환펌프(8)를 가동한 후 압축기(1)를 가동한다. 이때 열원에서는 부하 측에 필요한 열을 공급하고, 이 열은 열원순환펌프(8)에 의해 히트펌프장치(10) 내의 제 2 열교환기(5)에 전달된다. As shown in Figs. 1 to 5, after the heat pump apparatus 10 sets the refrigerant flow in the heating operation mode, the heat source and the circulation pump 8 are operated, and then the compressor 1 is operated. At this time, the heat source supplies necessary heat to the load side, and this heat is transferred to the second heat exchanger 5 in the heat pump device 10 by the heat source circulation pump 8.

이 열은 압축기(1)에 의해 고온, 고압으로 압축되어 제 1 열교환기(3)에 전달되어 냉,온수용 축열조(20)에 열을 방출한 후 팽창밸브(4)를 거치면서 저압으로 감압되어 다시 열원측 제 2 열교환기(5)로 순환하게 된다. 그리고, 상기 제 1 열교환기(3)에서 전달된 고온의 열은 냉,온수 축열펌프(23)에 의해 냉,온수용 축열조(20)에 저장되어 부하 측을 난방하기 위한 온수로 사용되게 된다. 이때 축열온도는 재배온실(50)의 난방에 적합하도록 축열 환수관(22)에 설치된 온도센서의 온도 값을 기준으로 축열온도 조절밸브(24)에 의해 조절되어 저장되게 된다. This heat is compressed by the compressor 1 to a high temperature and a high pressure and is transferred to the first heat exchanger 3 to discharge heat to the cold and warm storage heat storage tank 20 and then to the reduced pressure And then circulated to the heat source side second heat exchanger 5 again. The high-temperature heat transferred from the first heat exchanger (3) is stored in the cold / hot storage tank (20) by the cold / hot water storage pump (23) and used as hot water for heating the load side. At this time, the heat storage temperature is regulated and stored by the heat storage temperature regulating valve 24 based on the temperature value of the temperature sensor installed in the heat storage and return pipe 22 so as to match the heating of the growing greenhouse 50.

이렇게 저장된 온수는 냉,난방 부하펌프(27)에 의해 냉난방 공조기(30)에 순환되어 난방을 수행하고 냉,온수용 축열조(20)로 다시 환수되게 된다. 또한 정확한 부하 측의 온도조절을 위하여 냉,난방 조절밸브(28)는 제 2 온,습도 센서(35)의 온습도 값을 입력 값을 기준으로 개도를 조절하여 부하 측에 냉,난방용 열교환기(33)에 공급되는 유량 또는 온도를 조절하는 역할을 한다. The hot water thus stored is circulated to the heating / cooling air conditioner (30) by the cooling / heating load pump (27) to perform heating and return to the cold / hot storage heat storage tank (20). In addition, in order to accurately control the temperature of the load side, the cooling / heating control valve 28 adjusts the temperature and humidity value of the second temperature and humidity sensor 35 based on the input value, and controls the opening and closing of the cooling / heating heat exchanger 33 And the flow rate or the temperature of the gas supplied to the gas-liquid separator.

또한, 재배온실용 냉난방 공조기(30)는 온실에서 환수된 공기를 냉,난방용 열교환기(33)를 통화하여 온,습도 환경을 조절한 후 다시 공조기 팬(34)의 운전에 의하여 온실로 급기되게 되는 흐름을 갖는다.The cooling / heating air conditioner 30 for the greenhouse warming air conditioned air exchanged in the greenhouse is supplied to the cooling / heating heat exchanger 33 to regulate the humidity environment and then to be supplied to the greenhouse by the operation of the air conditioner fan 34 .

여기서, 난방운전 제어에서 열회수 축열온도 조절밸브(45)는 히트펌프장치(10)를 나와 열원방향으로 100% 개방되며 온도조절 기능을 하지 않는다. 축열온도 조절밸브(24)는 축열 환수관(22) 순환수의 온도를 감지하여 냉,온수용 축열조(20)에 저장하도록 설정된 온도에 적합하지 않을 때 일부 순환수를 히트펌프장치(10)로 재순환 시켜 축열 설정온도로 축열될 수 있도록 유로를 조절한다.Here, in the heating operation control, the heat recovery heat storage temperature regulating valve 45 comes out of the heat pump device 10 and is opened 100% in the heat source direction, and does not perform the temperature control function. The heat storage temperature regulating valve 24 senses the temperature of the circulating water in the heat storage and return pipe 22 and outputs some circulating water to the heat pump apparatus 10 when it is not suitable for the temperature set to be stored in the cold storage and warm water storage tank 20 And the flow path is regulated so as to be stored at the heat storage set temperature by recirculation.

그리고, 냉,난방 조절밸브(28)는 설정된 온실 급기 온도로 난방이 공급될 수 있도록 제 2 온,습도 센서(35)의 온,습도조건을 감지하여 냉,난방용 열교환기(33)로 순환되는 온수의 양 또는 온도를 조절하는 역할을 한다.The cooling and heating control valve 28 senses the temperature and humidity conditions of the second temperature and humidity sensor 35 so that the heating can be supplied to the set greenhouse supply temperature and is circulated to the cooling and heating heat exchanger 33 It controls the amount of hot water or temperature.

- 냉방운전에 대한 설명- Explanation of cooling operation

도 1에 도시한 바와 같이, 히트펌프장치(10)를 냉방운전 모드로 냉매 흐름을 설정한 후 열원 및 순환펌프(8)를 가동한 후 압축기(1)를 가동한다. 압축기(1)를 가동하여 고온, 고압이 된 냉매는 제 2 열교환기(5)를 순환하며 열원으로 열을 방출한 후 냉매액이 되어 순환된다. 그리고, 이 냉매액이 팽창밸브(4)를 통과하며 저온, 저압의 냉매액이 되어 제 1 열교환기(3)와 열교환을 하며 냉,온수용 축열조(20) 측에 저온을 전달한 후 다시 압축기(1)의 흡입 측으로 냉매는 환수되게 되며 이 냉매는 다시 압축기(1)에 의해 고온, 고압이 되어 제 2 열교환기(5)로 순환되는 사이클을 형성한다. As shown in Fig. 1, after setting the refrigerant flow in the heat pump apparatus 10 in the cooling operation mode, the heat source and the circulation pump 8 are operated, and then the compressor 1 is operated. The refrigerant having the high temperature and high pressure by operating the compressor (1) circulates through the second heat exchanger (5) and discharges heat to the heat source, and is then circulated as a refrigerant liquid. This refrigerant liquid passes through the expansion valve 4 and becomes a low-temperature and low-pressure refrigerant liquid, exchanges heat with the first heat exchanger 3, transfers low temperature to the cold / hot storage heat storage tank 20, 1, the refrigerant is returned to the suction side of the first heat exchanger 5, and the refrigerant is again returned to the high temperature and high pressure by the compressor 1 to form a cycle circulated to the second heat exchanger 5.

여기서, 상기 제 1 열교환기(3)에서 전달된 저온의 냉기는 냉,온수 축열펌프(23)에 의해 냉,온수용 축열조(20)에 저장되어 부하 측을 냉방하기 위한 냉수로 사용되게 된다. 이때 축열온도는 재배온실(50)의 냉방에 적합하도록 축열온도 조절밸브(24)에 의해 조절되어 저장되게 된다. The low temperature cold air transferred from the first heat exchanger 3 is stored in the cold / hot storage tank 20 by the cold / hot water heat storage pump 23 and used as cold water for cooling the load side. At this time, the heat storage temperature is adjusted and stored by the heat storage temperature control valve 24 so as to be suitable for the cooling of the growth greenhouse 50.

이렇게 저장된 냉수는 냉,난방 부하펌프(27)에 의해 냉난방 공조기(30)에 순환되어 냉방을 수행하고 냉,온수용 축열조(20)로 다시 환수되게 된다. 또한 정확한 부하 측의 온도조절을 위하여 냉,난방 조절밸브(28)는 제 2 온,습도 센서(35)의 온습도 상태에 따라 개도를 조절하여 부하 측에 냉,난방용 열교환기(33)에 공급되는 유량 또는 온도를 조절하는 역할을 한다. The stored cold water is circulated to the cooling / heating air conditioner (30) by the cooling / heating load pump (27) to perform cooling and return to the cold / hot storage heat storage tank (20). In addition, in order to accurately control the temperature of the load side, the cooling / heating control valve 28 adjusts the opening degree according to the temperature and humidity state of the second temperature and humidity sensor 35 and is supplied to the cooling / heating heat exchanger 33 on the load side It controls the flow rate or temperature.

또한, 재배온실용 냉난방 공조기(30)는 온실에서 환수된 공기를 냉,난방용 열교환기(33)를 통화하여 온습도 환경을 조절한 후 다시 공조기 팬(34)의 운전에 의하여 온실로 급기되게 되는 흐름을 갖는다. In addition, the cooling / heating air conditioner 30 for a greenhouse warms the air circulated in the greenhouse to the cooling / heating heat exchanger 33 to regulate the temperature and humidity environment, and then flows back to the greenhouse by the operation of the air conditioner fan 34 Respectively.

여기서, 냉방운전 제어에서 열회수 온도조절밸브(46)는 히트펌프장치(10)를 나와 열원방향으로 100% 개방되며 온도조절 기능을 하지 않는다. 축열온도 조절밸브(24)는 축열 환수관(22) 순환수의 온도를 감지하여 냉,온수용 축열조(20)에 저장하도록 설정된 온도에 적합하지 않을 때 일부 순환수를 히트펌프장치(10)로 재순환 시켜 축열 설정온도로 축열될 수 있도록 유로를 조절한다. Here, in the cooling operation control, the heat recovery temperature regulating valve 46 comes out of the heat pump device 10 and is opened 100% in the heat source direction, and does not perform the temperature control function. The heat storage temperature regulating valve 24 senses the temperature of the circulating water in the heat storage and return pipe 22 and outputs some circulating water to the heat pump apparatus 10 when it is not suitable for the temperature set to be stored in the cold storage and warm water storage tank 20 And the flow path is regulated so as to be stored at the heat storage set temperature by recirculation.

그리고, 상기 냉,난방 조절밸브(28)는 설정된 온실 급기 온도로 냉방이 공급될 수 있도록 제 2 온,습도 센서(35)의 온,습도조건을 감지하여 냉,난방용 열교환기(33)로 순환되는 냉수의 양 또는 온도를 조절하는 역할을 한다.The cooling and heating control valve 28 senses the temperature and humidity conditions of the second temperature and humidity sensor 35 so that cooling can be supplied to the set greenhouse supply temperature and circulates the cooling and heating heat to the cooling and heating heat exchanger 33 And serves to regulate the amount or temperature of the cold water.

- 열회수 운전에 대한 설명- Explanation of heat recovery operation

도 3에 도시한 바와 같이, 겨울철 또는 저난방 시기 일사로 인하여 발생하는 온실 상부의 고온을 방출하기 위해서는 일반적으로 온실의 상부를 개방한다. 그러나 본 발명에서는 순환되는 공기 중의 열을 공조기(30)에 별도의 열회수 열교환기(43)에서 회수하여 히트펌프장치(10)의 열원으로 사용한다. 이때 환기되는 공기는 열회수 열교환기(43)를 흐르는 순환수에 의하여 냉각됨으로써 온실이 과열되지 않도록 한다. 동시에 온실 상부의 높은 온도의 공기를 열원으로 사용하여 히트펌프장치(10)를 난방운전하여 냉,온수용 축열조(20)에 온수를 저장함으로써 우수한 효율로 난방열을 저장하여 에너지를 절감할 수 있다. As shown in FIG. 3, in order to release the high temperature of the greenhouse caused by solar radiation during the winter season or the low heating period, the upper part of the greenhouse is generally opened. However, in the present invention, heat in the circulated air is recovered by the heat recovery heat exchanger 43 in the air conditioner 30 and used as a heat source of the heat pump device 10. [ At this time, the air to be ventilated is cooled by the circulating water flowing through the heat recovery heat exchanger (43) so that the greenhouse is not overheated. At the same time, by using the high-temperature air in the upper part of the greenhouse as a heat source, the heat pump device 10 is operated to heat the hot water to store the hot water in the hot water storage heat storage tank 20.

여기서, 열회수를 적용하여 온실 상부 개방을 줄이면 병충해 구제비용을 줄일 수 있으며 이산화탄소의 공급비용도 줄이고 작물의 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 열원에 지열 등을 적용하는 경우 난방열원의 도입 중 열회수 열량만큼을 지열이 아닌 온실에서 도입함으로써 전체열원을 지중에서 도입하는 시스템보다 지열 열교환기(미도시)의 설치 필요길이가 감소하여 시공비용도 절감할 수 있다.Here, reducing the opening of the greenhouse by applying heat recovery can reduce the cost of sickness relief, reduce the supply cost of carbon dioxide, and improve the quality of crops. In addition, when geothermal heat is applied to the heat source, the length required for installation of the geothermal heat exchanger (not shown) is reduced compared to a system in which the entire heat source is introduced from the ground by introducing the heat recovery heat from the greenhouse instead of the geothermal heat during the introduction of the heat source. Cost can also be reduced.

그리고, 도 5에서처럼, 열회수의 응용시스템을 살펴보면 열회수의 양이 일정하지 않아 순간적인 변화가 빈번할 경우 히트펌프장치(10)에 공급되는 열원의 안정화를 위하여 열회수 완충탱크(47)를 설치하고 열회수 펌프(44)를 설치하여 열회수의 양 또는 온도를 조절할 수 있은 시스템을 적용할 수도 있다.As shown in FIG. 5, if the heat recovery application system is not constant, the heat recovery buffer 47 may be installed to stabilize the heat source supplied to the heat pump apparatus 10 when the instantaneous change is frequent. A system in which a pump 44 can be installed to adjust the amount or temperature of heat recovery can be applied.

한편, 완충탱크(47)를 구비하지 않는 경우의 열회수 운전제어를 도 3을 참고하여 살펴보면, 열회수 운전의 시작은 난방철 제 1 온,습도 센서(51)를 감지하여 일사에 의해 온실의 온,습도가 설정온도 이상으로 상승하는 경우 열회수 운전을 개시한다.3, the start of the heat recovery operation is performed by sensing the heating iron first temperature and humidity sensor 51 and detecting the temperature of the greenhouse by the solar radiation, When the humidity rises above the set temperature, the heat recovery operation is started.

이때, 시스템의 순환펌프들 및 히트펌프장치의 운전조작은 일반적인 히트펌프장치 시스템의 운전조작과 동일하여 생략한다.At this time, the operation of the circulation pumps and the heat pump device of the system is the same as the operation of the general heat pump device system, so that the operation is omitted.

그리고, 상기 축열온도 조절밸브(24)의 역할은 난방운전 제어시와 동일하다. 열회수 축열온도 조절밸브(45)는 열원 환수관(7)의 온도를 감지하여 난방운전을 하는 히트펌프장치(10)의 열원이 과도하게 저하하지 않도록 유로를 조절하여 기존의 히트펌프장치(10) 열원과 열회수한 열원을 혼합하여 공급하는 역할을 수행한다. The role of the heat storage temperature control valve 24 is the same as that in the heating operation control. The heat recovery heat storage temperature control valve 45 detects the temperature of the heat source return pipe 7 and adjusts the flow path so that the heat source of the heat pump device 10 performing the heating operation is not excessively lowered, And serves to mix and supply the heat source and the heat recovered heat source.

한편, 완충탱크(47) 및 별도의 열회수 펌프(44)를 구비한 경우의 열회수 운전제어를 도 5를 참고하여 살펴보면, 열회수 축열온도 조절밸브(45) 및 축열온도 조절밸브(24)의 역할은 완충탱크(47)를 구비하지 않는 경우와 동일하며 다만 추가 설치되는 열회수 온도 조절밸브(46)는 제 3 온,습도 센서(36)의 온,습도 상태를 감지하여 열회수로 인하여 온실로 급기되는 온도가 과도하게 낮아지지 않도록 열회수 열교환기(43)로 순환되는 순환수의 온도 또는 유량을 제어하는 역할을 한다. 열회수 완충탱크(47)가 없는 시스템의 경우, 열회수량이 일정하지 않거나 충분하지 않을 때 히트펌프장치(10)는 잦은 기동, 정지를 하며 단속운전이 발생할 수 있다. 그러나 열회수 완충탱크(47)를 적용하면 버퍼기능을 수행하여 단속운전등을 방지하여 안정적인 장비운전을 달성할 수 있다.
5, the heat recovery / regenerative temperature control valve 45 and the regenerative temperature regulating valve 24 function as heat recovery control means for controlling the heat recovery operation when the buffer tank 47 and the separate heat recovery pump 44 are provided. The heat recovery temperature control valve 46, which is the same as in the case of not including the buffer tank 47, detects the temperature and humidity of the third temperature and humidity sensor 36, The temperature or the flow rate of the circulating water circulated to the heat recovery heat exchanger 43 is controlled so as not to be excessively lowered. In the case of the system without the heat recovery buffer 47, when the amount of heat recovery is not constant or insufficient, the heat pump apparatus 10 may frequently start and stop, and intermittent operation may occur. However, when the heat recovery buffer 47 is applied, the buffer function is performed to prevent intermittent operation and the like, thereby achieving stable operation of the equipment.

이렇듯, 본 발명의 열회수 열교환기(43)를 적용한 공조시스템을 적용하는 경우 냉방기간 중에 제 1 온,습도 센서(51)에 의해 감지된 온실의 공기 온도가 과도하게 낮아지는 경우 히트펌프장치(10)를 냉방운전 하여 냉,온수용 축열조(20)에 냉방에 사용할 냉수를 저장하고, 이때 발생하는 온열로 열회수 열교환기(43)에 온수를 순환시키고 공조기(30)를 가동하여 온실을 난방함으로써 냉방철 단속적으로 발생하는 난방부하에 에너지 효율적으로 대응할 수 있다. In the case where the air conditioning system using the heat recovery heat exchanger 43 of the present invention is applied, when the temperature of the air in the greenhouse sensed by the first temperature and humidity sensor 51 becomes excessively low during the cooling period, And the hot water is circulated in the heat recovery heat exchanger 43 and the air conditioner 30 is operated to heat the greenhouse, It is possible to cope with the heating load generated intermittently in an energy-efficient manner.

또한, 난방철 단속적으로 발생하는 냉방부하에도 히트펌프장치(10)를 난방운전으로 가동시키고 부하 측은 난방열을 저장하며 열원 측의 냉열은 열회수 열교환기(43)에 순환시켜 공조기(30)를 통하여 공기를 냉각함으로써, 에너지 효율적이고 신속한 냉방운전을 수행할 수 있다.
Also, the heat pump apparatus 10 is operated in the heating operation even in the cooling load generated intermittently by the heating iron, the heating side is stored in the load side, the cold heat on the heat source side is circulated in the heat recovery heat exchanger 43, It is possible to perform an energy efficient and quick cooling operation.

1 : 압축기 2 : 4-WAY 밸브
3 : 제 1 열교환기 4 : 팽창밸브
5 : 제 2 열교환기 6 : 열원 공급관
7 : 열원 환수관 8 : 열원 순환펌프
9 : 외부 열원 열교환기 10 : 히트펌프장치
20 : 냉,온수용 축열조 21 : 축열 공급관
22 : 축열 환수관 23 : 냉,온수 축열펌프
24 : 축열온도 조절밸브 25 : 냉,난방 공급관
26 : 냉,난방 환수관 27 : 냉,난방 부하펌프
28 : 냉,난방 조절밸브 30 : 공조기
31 : 급기덕트 32 : 흡기구
33 : 냉,난방용 열교환기 34 : 공조기 팬
35 : 제 2 온,습도 센서 36 : 제 3 온,습도 센서
40 : 열회수 시스템 41 : 열회수 공급관
42 : 열회수 환수관 43 : 열회수 열교환기
44 : 열회수 펌프 45 : 열회수 축열온도 조절밸브
46 : 열회수 온도 조절밸브 47 : 열회수 완충탱크
50 : 재배온실 51 : 제 1 온,습도 센서
1: compressor 2: 4-way valve
3: first heat exchanger 4: expansion valve
5: second heat exchanger 6: heat source supply pipe
7: Heat source return pipe 8: Heat source circulation pump
9: external heat source heat exchanger 10: heat pump device
20: Hot water storage tank 21: Heat storage supply pipe
22: heat storage / return pipe 23: cold / hot water storage heat pump
24: regenerative temperature control valve 25: cooling and heating supply pipe
26: Heating and cooling water pipe 27: Heating and cooling load pump
28: cooling and heating control valve 30: air conditioner
31: Supply duct 32: Intake port
33: Heat exchanger for cooling and heating 34: Fan for air conditioner
35: second on / humidity sensor 36: third on / humidity sensor
40: heat recovery system 41: heat recovery pipe
42: heat recovery water pipe 43: heat recovery heat exchanger
44: Heat recovery pump 45: Heat recovery temperature regulating valve
46: Heat recovery temperature regulating valve 47: Heat recovery buffer tank
50: Growing greenhouse 51: 1st ON, humidity sensor

Claims (6)

재배온실(50)에 냉,난방의 열원공급 및 온실의 잉여열을 회수하여 유효열로 이용하는 온실용 히트펌프시스템에 있어서,
외부 열원 열교환기(9)와의 열교환을 통해 냉,난방용 열원을 생성하여 공급하는 히트펌프장치(10)와;
상기 히트펌프장치(10)와 연결되어 공급되는 냉,난방을 임시 저장하는 냉,온수용 축열조(20)와;
상기 냉,온수용 축열조(20) 및 재배온실(50)과 연결되고, 상기 냉,온수용 축열조(20)의 냉,난방용 열원이 이송되어 재배온실(50) 내의 공기와 열교환되어 재배온실(50)에 냉,난방용 열원공기를 공급하는 공조기(30)와;
상기 공조기(30)와 히트펌프장치(10) 사이를 연결하도록 형성되되, 겨울철, 재배온실(50) 내의 공기 중 잔열을 회수하여 히트펌프장치(10)의 열원으로 사용하는 열회수 시스템(40);
을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열회수 기능이 보유된 온실용 공조기가 설치되는 히트펌프시스템.
A heat pump system for a greenhouse in which a heat source for cooling and heating is supplied to a cultivation greenhouse (50) and surplus heat of the greenhouse is recovered and used as effective heat,
A heat pump device 10 for generating and supplying a heat source for cooling and heating through heat exchange with the external heat source heat exchanger 9;
A cold / hot water storage tank 20 connected to the heat pump device 10 for temporarily storing cold and heating supplied thereto;
The heating and cooling heat source of the cold and warm storage tank 20 is connected to the cold and warm storage tank 20 and the greenhouse 50 so as to be heat-exchanged with the air in the greenhouse 50, An air conditioner (30) for supplying heat source air for heating and cooling to the outdoor heat exchanger (30);
A heat recovery system 40 connected between the air conditioner 30 and the heat pump apparatus 10 for recovering the residual heat in the air in the greenhouse 50 during winter and using it as a heat source for the heat pump apparatus 10;
Wherein the heat pump system is provided with a heat recovery function.
제 1항에 있어서, 상기 열회수 시스템(40)은,
상기 공조기(30) 내에 설치되어 공조기(30)를 통해 유입된 재배온실(50)의 잔열과 열교환하여 열을 회수하는 열회수 열교환기(43)와;
상기 외부 열원 열교환기(9)와 히트펌프장치(10) 사이에 일측이 연결되고, 타측은 열회수 열교환기(43)와 연결되어 재배온실(50)의 잔열과 열교환할 냉매를 열회수 열교환기(43)에 이송시키는 열회수 공급관(41)과;
상기 외부 열원 열교환기(9)와 히트펌프장치(10) 사이에 일측이 연결되고, 타측은 열회수 열교환기(43)와 연결되어 열회수 열교환기(43)에서 회수한 열원을 히트펌프장치(10)에 이송시키는 열회수 환수관(42);
을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열회수 기능이 보유된 온실용 공조기가 설치되는 히트펌프시스템.
The heat recovery system of claim 1, wherein the heat recovery system (40)
A heat recovery heat exchanger (43) installed in the air conditioner (30) and performing heat exchange with the residual heat of the growing greenhouse (50) introduced through the air conditioner (30) to recover heat;
One side is connected between the external heat source heat exchanger 9 and the heat pump device 10 and the other side is connected to a heat recovery heat exchanger 43 to cool the refrigerant for heat exchange with the residual heat of the growth greenhouse 50 to the heat recovery heat exchanger 43 A heat recovery water supply pipe (41)
The other side is connected to the heat recovery heat exchanger 43 so that the heat source recovered in the heat recovery heat exchanger 43 is connected to the heat pump device 10, A heat recovery water return pipe (42) for conveying the heat recovery water
Wherein the heat pump system is provided with a heat recovery function.
제 2항에 있어서,
상기 열회수 공급관(41)과 열회수 환수관(42)에는 히트펌프장치(10)에 공급되는 열원의 안정화를 위하여 회수한 열을 저장하는 열회수 완충탱크(47)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 열회수 기능이 보유된 온실용 공조기가 설치되는 히트펌프시스템.
3. The method of claim 2,
Wherein the heat recovery water supply pipe (41) and the heat recovery water return pipe (42) are further provided with a heat recovery buffer tank (47) for storing the heat recovered for stabilizing the heat source supplied to the heat pump device (10) And a heat pump system in which the retained greenhouse air conditioner is installed.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 공조기(30)는,
상기 재배온실(50) 내에 연결되어 냉,난방용 열원공기를 공급하는 급기덕트(31)와;
상기 급기덕트(31)를 통해 공급된 공기를 다시 회수하거나 재배온실의 잔열 공기도 회수하는 흡기구(32)와;
상기 공조기(30) 내의 흡기구(32) 측에 설치되어 재배온실(50) 내의 공기와 냉,온수용 축열조(20)의 냉,난방용 열원을 열교환하는 냉,난방용 열교환기(33)와;
상기 공조기(30) 내에 설치되어 공기를 이송시키는 공조기 팬(34);
을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열회수 기능이 보유된 온실용 공조기가 설치되는 히트펌프시스템.
The air conditioner (30) according to claim 1 or 2, wherein the air conditioner (30)
An air supply duct (31) connected to the growing greenhouse (50) and supplying the heat source air for heating and cooling;
An air intake port 32 for recovering the air supplied through the air supply duct 31 or for recovering residual air of the greenhouse;
A cooling / heating heat exchanger (33) installed on the air inlet (32) side of the air conditioner (30) for exchanging heat between the air in the greenhouse (50) and the cooling / heating heat source of the cold / hot storage heat storage tank (20);
An air conditioner fan (34) installed in the air conditioner (30) to transfer air;
Wherein the heat pump system is provided with a heat recovery function.
제 4항에 있어서,
상기 공조기(30) 내에는 냉,난방용 열교환기(33)의 후단부에 열회수 열교환기(43)가 설치되어 겨울철, 회수된 재배온실(50) 내의 공기 중 잔열과 열교환하여 열을 회수하는 것을 특징으로 하는 열회수 기능이 보유된 온실용 공조기가 설치되는 히트펌프시스템.
5. The method of claim 4,
A heat recovery heat exchanger 43 is provided at the rear end of the cooling and heating heat exchanger 33 in the air conditioner 30 to recover heat by heat exchange with residual heat in the air in the recovered greenhouse 50 during winter Wherein the heat pump system is provided with a heat recovery function.
제 5항에 있어서,
상기 냉,난방용 열교환기(33)와 열회수 열교환기(43) 사이에는 냉,난방용 열교환기(33)를 통해 열교환된 공기의 온,습도를 측정하는 제 2 온,습도 센서(35)가 설치되고, 상기 열회수 열교환기(43)의 후단부에는 열회수 열교환기(43)를 통해 열교환된 공기의 온,습도를 측정하는 제 3 온,습도 센서(36)가 설치되는 것을 특징으로 하는 열회수 기능이 보유된 온실용 공조기가 설치되는 히트펌프시스템.
6. The method of claim 5,
A second temperature and humidity sensor 35 for measuring the temperature and humidity of the heat-exchanged air is provided between the cooling / heating heat exchanger 33 and the heat recovery heat exchanger 43 via a cooling / heating heat exchanger 33 And a third temperature and humidity sensor (36) for measuring the temperature and humidity of the heat-exchanged air through the heat recovery heat exchanger (43) is provided at the rear end of the heat recovery heat exchanger (43) A heat pump system in which a greenhouse air conditioner is installed.
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