KR20160051596A - Air-conditioning system - Google Patents

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KR20160051596A
KR20160051596A KR1020150134599A KR20150134599A KR20160051596A KR 20160051596 A KR20160051596 A KR 20160051596A KR 1020150134599 A KR1020150134599 A KR 1020150134599A KR 20150134599 A KR20150134599 A KR 20150134599A KR 20160051596 A KR20160051596 A KR 20160051596A
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heat exchange
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KR1020150134599A
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케이이치 키무라
미츠오 모리타
카츠히로 우라노
카즈야 고토
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키무라코우키 가부시키가이샤
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Abstract

The purpose of the present invention is to provide an air conditioning system which can reduce a waste of energy of a heat source device. In order to achieve this purpose, an air conditioning system (100) comprises: an air conditioner (1); a heat source device (2) which controls a temperature of water for heat exchange, and switches a temperature of the water for heat exchange to be controlled to a first set temperature and a second set temperature; and a controller (5) which transmits a switch signal to the heat source device (2) to set the temperature of the heat source device (2), and reads an allowable range of an indoor temperature, a target temperature difference, a set value of the indoor temperature, and a set air supply temperature. In regards to this, the air conditioner (1) includes a water amount control valve (6) which controls a temperature difference of the water for heat exchange between an inlet side and an outlet side of a heat exchanger (3). In addition, in the case that the indoor temperature is at a set value, the controller (5) performs a first adjusting operation which transmits a first set temperature switch signal to the heat source device (2), and adjusts the temperature difference of the water for heat exchange to be in a range of the target temperature difference by manipulating the water amount control valve (6). On the other hand, in the case that the indoor temperature is not at the set value, the controller (5) performs a second adjusting operation which transmits a second set temperature switch signal to the heat source device (2), and adjusts an air supply temperature of air for air conditioning to the set air supply temperature by manipulating the water amount control valve (6).

Description

공조 시스템{AIR-CONDITIONING SYSTEM}AIR-CONDITIONING SYSTEM

본 발명은 실내에서의 공조 시스템에 관한 것으로, 주로 실내 온도를 조절하는 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air conditioning system in an indoor environment, and more particularly to a system for controlling indoor temperature.

본 명세서에서는, "공기 조화"를 줄여서 "공조"라고 부른다. 열교환용 물을 공조 에너지로서 이용하는 공조 시스템은, 예를 들어 일본국 특허공개 2013-53836호에 개시된 것이 있다. 이것은, 열교환용 물의 온도를 조절하는 열원 장치와, 열교환용 물이 흐르는 열교환기를 이용하여 공조용 공기의 급기 온도를 조절하여 실내 공조를 행하는 공조기와, 그 공조기 및 열원 장치에 열교환용 물을 순환시키는 물 순환 기기를 구비하여 구성된다.In the present specification, "air conditioning" is abbreviated to "air conditioning ". An air conditioning system using water for heat exchange as air conditioning energy is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2013-53836. This is achieved by a heat source device for controlling the temperature of the heat exchange water, an air conditioner for performing indoor air conditioning by regulating the supply air temperature of the air for conditioning using a heat exchanger through which water for heat exchange flows, and a heat exchanger And a water circulation device.

열교환기에서 공조용 공기에 대해 흡열 또는 방열한 결과, 열교환용 물의 온도가 설정 수온에서 벗어나면, 열원 장치는 그 열교환용 물을 열원 장치에서 냉각 또는 가열하여 설정 수온에 가깝게 한다.When the temperature of the heat exchange water deviates from the set water temperature as a result of endothermic or radiating heat with respect to air for air conditioning in the heat exchanger, the heat source device cools or heats the heat exchange water in the heat source device to bring it close to the set water temperature.

열교환용 물이 냉수인 경우는 설정 수온이 높을수록 설정 수온까지 냉각하는데 필요한 에너지가 적기 때문에, 열원 장치의 에너지 소비량이 적어도 좋다. 반대로, 열교환용 물이 온수인 경우는 설정 수온이 낮을수록 설정 온도까지 가열하는데 필요한 에너지가 적기 때문에, 열원 장치의 에너지 소비량이 적어도 좋다. 즉, 열교환용 물이 냉수인 경우와 온수인 경우에는, 열원 장치의 에너지 소비량이 적어도 좋은 설정 온도가 다르다.In the case where the water for heat exchange is cold water, the energy consumption of the heat source device is at least as high as the set water temperature is, the energy required for cooling to the set water temperature is small. Conversely, when the water for heat exchange is hot water, the lower the set water temperature, the lower the energy required to heat up to the set temperature, so the energy consumption of the heat source device is at least good. That is, when the heat exchange water is cold water or hot water, the energy consumption of the heat source device is at least a good set temperature.

그러나 이 설정 수온은 항상 일정하기 때문에, 실내 온도가 설정 실내 온도의 허용 범위 내에서 안정적으로 있을 때나, 1년 중 여름철과 겨울철을 제외한 중간기와 같은 공조 부하가 작아지는 경우는, 열교환용 물을 설정 수온으로 가열 또는 냉각하는 것은 쓸데없이 에너지를 소비하게 된다. 게다가 1년 동안에는 공조 부하가 최대가 아닌 시기가 대부분이기 때문에, 열원 장치의 많은 에너지가 낭비되고 있었다.However, since the set water temperature is always constant, when the indoor temperature is stable within the allowable range of the set indoor temperature, or when the air conditioning load such as the mid-period except for the summer and winter is small during one year, Heating or cooling by water temperature consumes unnecessary energy. In addition, since the air conditioning load is not the maximum during the year, much energy of the heat source device was wasted.

　본 발명의 목적은, 열원 장치의 에너지 낭비를 줄일 수 있는 공조 시스템을 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide an air conditioning system capable of reducing energy waste of a heat source device.

본 발명에 따른 공조 시스템에 있어서는, 공조용 공기의 급기 온도를 열교환용 물로 조절하며 그 공조용 공기를 실내로 송풍하는 공조기와, 상기 열교환용 물의 온도를 조절하며 열교환용 물이 조절되어야 하는 온도를 저 엑서지(exergy)에 대응하여 미리 설정된 제1 설정 수온과, 고 엑서지에 대응하여 미리 설정된 제2 설정 수온으로 선택적으로 전환하는 열원 장치와, 그 열원 장치에 대해 제1 설정 수온과 제2 설정 수온 중 어느 것으로 전환해야하는지의 전환 신호를 전송하며 미리 설정된 실내 온도 허용 범위, 목표 수온 차이, 실내 온도의 설정 값 및 설정 급기 온도를 판독하는 제어 장치를 구비하며,In the air conditioning system according to the present invention, an air conditioner that adjusts the air supply temperature of the air for air conditioning to water for heat exchange and blows the air for air conditioning into the room, and a temperature control unit for controlling the temperature of the heat exchange water, A heat source device for selectively switching between a first set water temperature preset in correspondence with a low exergy and a second set water temperature preset in correspondence with the high exergy, And a control device for reading a predetermined set room temperature allowable range, a target temperature difference, a set value of the room temperature, and a set supply air temperature,

상기 공조기는, 열교환용 물이 흐르는 열교환기와, 그 열교환기에 흐르는 열교환용 물의 양을 증감하여 열교환기의 입구 측과 출구 측의 열교환용 물의 온도 차이를 조절하여 공조용 공기의 급기 온도를 조절하는 수량 조절 밸브를 구비하고,Wherein the air conditioner adjusts the temperature difference between the heat exchanging water on the inlet side and the outlet side of the heat exchanger by increasing or decreasing the amount of the heat exchanging water flowing through the heat exchanging water and the heat exchanging water flowing through the heat exchanging water, A control valve,

상기 제어 장치는, 실내 온도가 상기 설정 값인 경우는, 상기 열원 장치에 제1 설정 수온으로의 전환 신호를 전송하는 한편, 상기 수량 조절 밸브를 조작하여 열교환용 물의 온도 차이를 목표 수온 차이가 되도록 조절하는 제1 조절 동작과,Wherein the control device transmits a switching signal to the first set water temperature to the heat source device when the room temperature is the set value and controls the water temperature difference of the heat exchange water to be the target water temperature difference A first adjustment operation for performing a first adjustment operation,

실내 온도가 상기 설정 값이 아닌 경우는, 상기 열원 장치에 제2 설정 수온으로의 전환 신호를 전송하는 한편, 상기 수량 조절 밸브를 조작하여 공조용 공기의 급기 온도를 설정 급기 온도가 되도록 조절하는 제2 조절 동작을 수행한다.When the indoor temperature is not the set value, the switching signal to the second set water temperature is transmitted to the heat source device, and the water supply control valve is operated to adjust the supply air temperature of the air- 2 adjustment operation.

본 발명의 제1 양태에 있어서, 엑서지(exergy)란 “어떤 시스템이 주위와 평형 상태에 도달할 때까지 추출할 수 있는 최대 에너지”이며, 저 엑서지란 추출되는 에너지가 적으며, 고 엑서지란 추출되는 에너지가 많은 것을 가리킨다. 따라서 “저 엑서지에 대응하여 미리 설정된 제1 설정 수온과, 고 엑서지에 대응하여 미리 설정된 제2 설정 수온”이라는 기재는, 구체적으로는, 열교환용 물이 냉수인 경우는 제1 설정 수온은 제2 설정 수온보다 높은 것을 가리킨다. 왜냐하면, 설정 수온이 높은 쪽이 설정 온도까지 냉각하는데 필요한 에너지가 적기 때문이다. 열교환용 물이 온수인 경우는 제1 설정 수온은 제2 설정 수온보다 낮은 것을 가리킨다. 왜냐하면, 설정 수온이 낮은 쪽이 설정 온도까지 가열하는데 필요한 에너지가 적기 때문이다. 이와 같이, 열교환용 물이 냉수인 경우와 온수인 경우에, 설정 수온을 다르게 함으로써 열원 장치의 에너지 낭비를 줄일 수가 있다.In the first aspect of the present invention, an exergy is defined as " the maximum energy that can be extracted until a system reaches an equilibrium state with the environment ", a low exergy is a small amount of energy to be extracted, It indicates that the energy to be extracted is large. Therefore, the description of the " first predetermined water temperature preset in correspondence with the lowexpression and the second predetermined water temperature preset in correspondence with the high exergy " is concretely described as follows. Specifically, It indicates higher than set water temperature. This is because the higher the set water temperature, the less energy is required to cool to the set temperature. And when the heat exchange water is hot water, the first set water temperature is lower than the second set water temperature. This is because the lower the set water temperature is, the lower the energy required to heat up to the set temperature. As described above, when the heat exchange water is cold water or hot water, the set water temperature is different, and the energy waste of the heat source device can be reduced.

또한, 실내 온도가 설정 값인 경우는, 열교환기의 입구 측과 출구 측의 열교환용 물의 온도 차이를 목표 수온 차이로 조절함으로써 열교환용 물에 대한 급냉각이나 급가열 등을 방지하여 에너지 낭비를 줄일 수 있다.When the room temperature is a set value, by controlling the temperature difference between the heat exchanging water at the inlet side and the outlet side of the heat exchanger to the target water temperature difference, it is possible to prevent quenching or rapid heating of the heat exchanging water, have.

또한, 실내 온도가 설정 값이 아닌 경우는, 공조 부하가 커지는 경우에 대비하여 열교환용 물이 조절되어야 하는 온도를 제2 설정 수온으로 설정한다. 이로써 실내 온도의 변동을 최소로 줄이면서 공조용 공기의 급기 온도가 설정 급기 온도가 될 때까지 신속하게 냉각 또는 가열하여 안정성과 쾌적성이 우수한 공조를 행할 수 있다. When the room temperature is not the set value, the temperature at which the heat exchange water is to be adjusted is set as the second set water temperature in case the air conditioning load becomes large. This makes it possible to quickly cool or heat the air supply air until the air supply temperature of the air supply air reaches the set air supply temperature while minimizing fluctuations in the room temperature, thereby achieving excellent air conditioning with stability and comfort.

본 발명의 제2 양태에 따르면, 실내 온도가 설정 시간을 경과해도 실내 온도 허용 범위 내인 경우는, 공조 부하의 변동이 적거나 없다고 간주할 수 있기 때문에, 열교환용 물이 조절되어야 하는 온도를 저 엑서지에 대응한 제1 설정 수온으로 설정한다. 이로써, 열원 장치의 운전 중에, 열교환용 물의 온도 전환이 자주 일어나는 채터링(chattering)이라고 부르는 사태의 발생을 방지하여 열원 장치의 신뢰성과 안정성을 향상시킬 수 있다.According to the second aspect of the present invention, when the room temperature is within the permissible range of the room temperature even after the set time, it is possible to regard the air conditioning load as little or no fluctuation. Is set to the first set water temperature corresponding to the first set water temperature. Thus, it is possible to prevent the occurrence of a situation called chattering, in which the temperature of the heat exchanging water frequently changes during operation of the heat source device, thereby improving the reliability and stability of the heat source device.

또한, 실내 온도 허용 범위를 정함으로써, 열원 장치의 운전 중에 열교환용 물의 온도 전환에 따른 과냉각이나 과가열을 완화할 수 있다. 따라서 실내 온도의 오버슈트나 언더슈트(실내 온도가 소정의 설정 온도를 초과하는 것)를 간단하게 제어할 수 있어 안정성과 쾌적성이 우수한 공조를 행할 수가 있다.Further, by setting the allowable range of the room temperature, it is possible to alleviate the overcooling and overheating due to the temperature change of the water for heat exchange during the operation of the heat source device. Therefore, it is possible to easily control the overshoot and undershoot of the room temperature (the room temperature exceeding the predetermined set temperature) and to perform the air conditioning excellent in stability and comfort.

본 발명의 제3 양태와 같이, 열교환용 물이 냉수인 경우는 제1 설정 수온을 9 ~ 11℃로 설정하고, 제2 설정 수온을 6 ~ 8℃로 설정함으로써, 열원 장치의 에너지 소비량을 효과적으로 감소할 수 있는 것을 발명자들은 발견했다. 열교환용 물이 온수인 경우에, 제1 설정 수온을 34 ~ 36℃로 설정하고, 제2 설정 수온을 39 ~ 41℃로 설정해도 동일한 효과를 얻을 수 있다는 것을 발견했다.As in the third aspect of the present invention, when the heat exchange water is cold water, the first set water temperature is set to 9 to 11 DEG C, and the second set water temperature is set to 6 to 8 DEG C, The inventors have discovered that it can be reduced. It has been found that the same effect can be obtained when the first set water temperature is set to 34 to 36 DEG C and the second set water temperature is set to 39 to 41 DEG C when the heat exchange water is hot water.

본 발명의 제4 양태에 따르면, 1개의 열교환기로 실내 공기의 냉방과 난방을 전환할 수 있어, 냉방 전용과 난방 전용인 2개의 열교환기를 설치하는 경우에 비해 송풍 동력을 감소할 수 있어 에너지 절약을 도모할 수 있다. 또한, 공조기를 소형화할 수 있다. 또한, 중간기 등 공조 부하가 낮은 시기에, 과냉각이나 과가열을 해소하여 쾌적한 공조를 행할 수 있다.According to the fourth aspect of the present invention, the cooling and heating of indoor air can be switched by one heat exchanger, so that the blowing power can be reduced as compared with the case where two heat exchangers dedicated to cooling and heating are provided, . Further, the air conditioner can be downsized. In addition, when the air conditioning load such as the intermediate stage is low, it is possible to solve the supercooling and overheating and to perform pleasant air conditioning.

본 발명의 제5 양태에 따르면, 열교환기의 전열관을 타원형으로 함으로써, 통풍 저항을 작게 할 수 있다. 이로써 통풍시 압력 손실이 감소하는 동시에 전열관과 송풍 공기의 접촉 면적이 증가하여 열교환 효율이 개선되고 에너지 절약성도 향상된다.According to the fifth aspect of the present invention, by making the heat transfer tube of the heat exchanger elliptical, the ventilation resistance can be reduced. As a result, the pressure loss during ventilation is reduced, and the contact area between the heat transfer pipe and the blowing air is increased to improve heat exchange efficiency and energy saving.

도 1은 공조 시스템을 나타내는 개략도이다.
도 2는 열교환기를 나타내는 도면이다.
도 3은 메모리 내의 테이블을 나타내는 도면이다.
도 4는 공조 시스템의 동작을 나타내는 플로우차트이다.1 is a schematic view showing an air conditioning system.
2 is a view of a heat exchanger.
3 is a diagram showing a table in a memory.
4 is a flowchart showing the operation of the air conditioning system.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 시스템을 나타내는 개략도이다. 이 공조 시스템(100)은, 공조용 공기를 열교환용 물로 냉각 또는 가열하여 급기 온도를 조절하는 동시에 공조용 공기를 실내로 송풍하는 공조기(1)와, 열교환용 물의 온도를 조절하는 동시에 열교환용 물이 조절되어야 하는 온도를, 저 엑서지에 대응하여 미리 설정된 제1 설정 수온과, 고 엑서지에 대응하여 미리 설정된 제2 설정 수온으로 선택적으로 전환하는 열원 장치(2)와, 열교환용 물을 열원 장치(2)와 공조기(1) 사이에서 순환시키는 물 순환 기기(4)와, 열원 장치(2)에 대해 제1 설정 수온과 제2 설정 수온 중 어느 하나로 전환해야 하는지의 전환 신호를 전송하며, 미리 설정된 실내 온도 허용 범위(T1), 목표 수온 차이(S1), 설정 경과 시간(Z1) 및 설정 급기 온도(W1)를 판독하는 제어 장치(5)를 구비하고 있다. 실내 온도 허용 범위(T1), 목표 수온 차이(S1), 설정 경과 시간(Z1) 및 설정 급기 온도(W1)는, 제어 장치(5)에 연결된 메모리(50)의 테이블(도 3 참조)에 저장되어 있으며, 설정 경과 시간(Z1)의 의미는 후술한다. 또한, 메모리(50)에는 외부로부터 공조 시스템(100)의 사용자에 의해 제어 장치(5)를 통해 실내 온도의 설정 값(T2)이 입력된다. 1 is a schematic diagram showing an air conditioning system according to an embodiment of the present invention. The air conditioning system (100) includes an air conditioner (1) for cooling or heating the air for air conditioning with water for heat exchange to regulate the air supply temperature and blowing the air for air conditioning into the room, A heat source device (2) for selectively switching the temperature to be adjusted to a preset first predetermined water temperature corresponding to a lowexpression and a second preset water temperature corresponding to a high exergy, and a heat source device 2 and the air conditioner 1 and a switching signal for switching to either the first set water temperature or the second set water temperature with respect to the heat source device 2, And a control device 5 for reading the room temperature allowable range T1, the target water temperature difference S1, the set elapsed time Z1, and the set supply air temperature W1. 3) of the memory 50 connected to the control device 5 is stored in the room temperature allowable range T1, the target water temperature difference S1, the set elapsed time Z1 and the set supply air temperature W1 And the meaning of the set elapsed time Z1 will be described later. The set value T2 of the room temperature is input to the memory 50 from the outside by the user of the air conditioning system 100 through the control device 5. [

도 1의 공조 시스템(100)에서는, ４대의 공조기(1)를 구비하고 있지만, 이 공조기(1)의 대수는 공조 시스템(100)의 공조 능력에 따라 결정된다.The air conditioning system 100 of FIG. 1 includes four air conditioners 1, but the number of the air conditioners 1 is determined by the air conditioning capability of the air conditioning system 100.

공조기(1)는, 케이싱(70) 안에 열교환용 물이 흐르는 1개의 열교환기(3)와, 그 열교환기(3) 안을 흐르는 열교환용 물의 수량을 증감하여 열교환기(3)의 입구 측과 출구 측의 열교환용 물의 온도 차이 및 공조용 공기의 급기 온도를 조절하는 수량 조절 밸브(6)와, 공조용 공기를 케이싱(70) 안에 넣고 열교환기(3)를 통해 케이싱(70) 밖으로 송풍하는 팬(7)을 구비하고 있다. 열교환기(3)에서 열교환된 공조용 공기는 냉풍 또는 온풍이 되어 실내의 피공조 공간으로 급기된다. 또한, 케이싱(70) 안에 가습기나 필터를 설치해도 좋다. 또한, 수량 조절 밸브(6)를 케이싱(70) 밖에 설치해도 좋다.The air conditioner (1) includes a single heat exchanger (3) through which water for heat exchange flows in a casing (70), and a heat exchanger (3) through which the quantity of heat exchange water flowing in the heat exchanger A flow rate control valve 6 for controlling the temperature difference of the water for heat exchange on the side of the casing 70 and the air supply temperature of the air for air conditioning and a fan for blowing air for air conditioning into the casing 70 and blowing out the casing 70 through the heat exchanger 3 (7). The air-conditioning air heat-exchanged in the heat exchanger (3) becomes cold air or warm air and is supplied to the air-conditioned space in the room. A humidifier or a filter may be provided in the casing 70. Further, the quantity control valve 6 may be provided outside the casing 70.

열교환기(3)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 공조용 공기의 통과를 허용하도록 서로 간격을 두고 설치된 다수의 전열판(30)에, 구불구불한 전열관(31)을 장착하여 구성된다. 그 전열관(31) 안을 흐르는 열교환용 물과 전열판(30)을 통과하는 공조용 공기가 열교환된다. 이 전열관(31)은 통풍 저항을 작게 하기 위해 단면이 타원형인 것이 바람직하지만, 단면 원형이어도 좋다.As shown in Fig. 2, the heat exchanger 3 is constituted by mounting a serpentine heat transfer tube 31 on a plurality of heat transfer plates 30 spaced apart from each other to allow passage of the air for air conditioning. Exchanges water between the water for heat exchange flowing in the heat transfer pipe (31) and air for air conditioning passing through the heat transfer plate (30). In order to reduce the ventilation resistance, the heat transfer tube 31 is preferably elliptical in cross section, but may also be circular in cross section.

열원 장치(2)는, 공조용 공기에 대해 공조기(1)의 열교환기(3)에서 흡열 또는 방열하여 제1 설정 수온 또는 제2 설정 수온에서 벗어난 온도의 열교환용 물을 냉각 또는 가열하여 제1 설정 수온 또는 제2 설정 수온으로 조절한다. 또한, 열원 장치(2)는 냉수인 열교환용 물의 온도 조절과, 온수인 열교환용 물의 온도 조절을 동시에 행한다.The heat source device 2 is configured to cool or heat the heat exchange water at a temperature outside the first set water temperature or the second set water temperature by endothermic or radiant heat in the heat exchanger 3 of the air conditioner 1 with respect to the air for air conditioning, Set to the set water temperature or the second set water temperature. Further, the heat source device 2 simultaneously controls the temperature of the water for heat exchange, which is cold water, and the temperature of water for heat exchange, which is hot water.

물 순환 기기(4)는, 냉수인 열교환용 물이 흐르는 냉수 순환로(8)와, 온수인 열교환용 물이 흐르는 온수 순환로(9)와, 열교환기(3)를 흐르는 열교환용 물을 냉수와 온수로 전환하는 물 순환로 전환 기구(10)와, 송수 펌프(11)를 구비하며, 이것들을 배관 연결하여 구성된다.The water circulation device 4 includes a cold water circulation path 8 through which water for heat exchange as cold water flows, a hot water circulation path 9 through which water for heat exchange as hot water flows, and water for heat exchange flowing through the heat exchanger 3, A water circulation path switching mechanism 10 for switching to the water circulation path switching mechanism 10, and a water supply pump 11, which are connected by piping.

물 순환로 전환 기구(10)는, 제1 삼방향 전환 밸브(12a)를 통해 냉수 순환로(8)의 냉수 송수부와 온수 순환로(9)의 온수 송수부와 열교환기(3)를 연결하고, 제2 삼방향 전환 밸브(12b)를 통해 냉수 순환로(8)의 냉수 환수부와 온수 순환로(9)의 온수 환수부와 열교환기(3)를 연결한다. 도 1에서는, 복수의, 구체적으로는 4개의 공조기(1)에 대해 1개의 물 순환로 전환 기구(10)를 설치하고 있지만, 공조기(1)마다 물 순환로 전환 기구(10)를 설치하여도 좋다. 또한, 열교환용 물의 순환로는 냉수와 온수를 동시에 흐르게 하는 4관식을 나타냈지만, 냉수와 온수를 전환하여 흐르게 하는 2관식으로 해도 좋다.The water circulation path switching mechanism 10 connects the cold water sending portion of the cold water circulation path 8 and the hot water sending portion of the hot water circulation path 9 to the heat exchanger 3 through the first three- And connects the cold water return portion of the cold water circulation path 8 and the hot water return portion of the hot water circulation path 9 to the heat exchanger 3 through the two-way switching valve 12b. 1, one water circulation path switching mechanism 10 is provided for a plurality of air conditioners 1, but the water circulation path switching mechanism 10 may be provided for each air conditioner 1. In addition, although the circulation path of the water for heat exchange is a four-tube type in which cold water and hot water flow simultaneously, it may be a two-tube type in which cold water and hot water are switched to flow.

제어 장치(5)는, 마이크로프로세서 등으로 구성되며, 공조기(1)로의 송수로에서의 열교환용 물의 온도를 검출하는 제1 검출기(25)와, 공조기(1)로부터의 환수로에서의 열교환용 물의 온도를 검출하는 제2 검출기(26)와, 실내에 배치된 실내 온도 검출기(72)와, 케이싱(70)의 출구 측에 설치된 급기 온도 검출기(71)에 연결되어 있다. 제1 검출기(25), 제2 검출기(26), 실내 온도 검출기(72) 및 급기 온도 검출기(71)는 센서로 구성된다. 또한, 도 1에서는, 제1 검출기(25), 제2 검출기(26) 및 급기 온도 검출기(71)가 1개의 공조기(1)에 설치되어 있지만, 모든 또는 임의의 공조기(1)에 설치되어도 좋다.The control device 5 is constituted by a microprocessor or the like and includes a first detector 25 for detecting the temperature of the water for heat exchange in the water supply channel to the air conditioner 1, A second detector 26 for detecting the temperature of the water, an indoor temperature detector 72 disposed in the room, and an air supply temperature detector 71 provided on the outlet side of the casing 70. The first detector 25, the second detector 26, the indoor temperature detector 72 and the air supply temperature detector 71 are constituted by sensors. Although the first detector 25, the second detector 26 and the air supply temperature detector 71 are provided in the air conditioner 1 in FIG. 1, they may be installed in all or any of the air conditioners 1 .

　제어 장치(5)는, 연산부(13)와 비교부(14)와 신호 전환부(15)를 설치하고 있다. 제어 장치(5)는 내부 클럭을 분주하여 경과 시간을 측정하는 타이머 기능도 있다. 제어 장치(5)에는, 사용자로부터 공조 시스템(100)의 운전 시작/정지 신호가 입력된다.The control unit 5 includes a calculating unit 13, a comparing unit 14, and a signal switching unit 15. The control device 5 also has a timer function for measuring the elapsed time by dividing the internal clock. In the control device 5, an operation start / stop signal of the air conditioning system 100 is input from the user.

연산부(13)는 제1 검출기(25)와 제2 검출기(26)가 검출한 열교환용 물의 수온 차이를 연산한다. 비교부(14)는 실내 온도 검출기(72)가 검출한 실내 온도가 설정 값(T2)에 도달하고 있는지 여부를 판단한다. 신호 전환부(15)는, 비교부(14)에 의해 실내 온도가 설정 값(T2)이라고 판단되었을 경우에는, 열원 장치(2)에 제1 설정 수온 전환 신호를 출력하고, 수량 조절 밸브(6)를 조작하여 연산부(13)가 연산한 수온 차이가 목표 수온 차이(S1) 이내가 되도록 제어한다. 신호 전환부(15)는, 또한 비교부(14)에 의해 실내 온도가 설정 값(T2)이 아니라고 판단되었을 경우에는, 열원 장치(2)에 제2 설정 수온 전환 신호를 출력하고, 수량 조절 밸브(6)를 조작하여 급기 온도 검출기(71)가 검출한 급기 온도가 설정 급기 온도(W1)에 도달하도록 제어한다. 신호 전환부(15)는 또한, 실내 온도가 설정 값(T2)에 도달한 후에, 실내 온도 허용 범위(T1)에서 벗어났을 경우에는, 열원 장치(2)에 제2 설정 수온 전환 신호를 출력하고, 실내 온도가 다시 설정 값(T2)에 도달하면, 경과 시간을 카운트하기 시작한다. 그 경과 시간이 설정 경과 시간(Z1)을 초과해도 실내 온도가 실내 온도 허용 범위(T1) 내이면, 신호 전환부(15)는 열원 장치(2)에 제1 설정 수온 전환 신호를 출력한다.The calculating unit 13 calculates the water temperature difference of the water for heat exchange detected by the first detector 25 and the second detector 26. The comparator 14 determines whether or not the room temperature detected by the room temperature detector 72 reaches the set value T2. The signal switching section 15 outputs a first set water temperature switching signal to the heat source device 2 when the comparison section 14 determines that the room temperature is the set value T2 and outputs the first set water temperature switching signal to the water quantity control valve 6 To control the water temperature difference computed by the computation unit 13 to be within the target water temperature difference S1. The signal switching section 15 outputs the second set water temperature switching signal to the heat source device 2 when the comparison section 14 determines that the room temperature is not the set value T2, (6) so that the supply air temperature detected by the air supply temperature detector (71) reaches the set supply air temperature (W1). The signal switching unit 15 also outputs a second set water temperature switching signal to the heat source device 2 when the room temperature has exceeded the room temperature allowable range T1 after the room temperature reaches the set value T2 , And starts counting the elapsed time when the room temperature reaches the set value T2 again. The signal switching section 15 outputs the first set water temperature switching signal to the heat source device 2 if the room temperature is within the room temperature tolerance range T1 even if the elapsed time exceeds the set elapsed time Z1.

열교환용 물이 냉수인 경우에는, 제1 설정 수온은 9 ~ 11℃로 설정되고, 제2 설정 수온은 6 ~ 8℃로 설정된다. 열교환용 물이 온수인 경우에, 제1 설정 수온은 34 ~ 36℃로 설정되고, 제2 설정 수온은 39 ~ 41℃로 설정된다. 목표 수온 차이(S1)는 9 ~ 11℃로 한다. 설정 급기 온도(W1)는 13 ~ 16℃로 하고, 설정 경과 시간(Z1)은 20 ~ 40분으로 한다. 실내 온도 허용 범위(T1)는, 열교환용 물이 냉수인 때에는 실내 온도의 설정 값(T2)과 그 설정 값(T2)에 1 ~ 2℃를 더한 값 사이의 범위이다. 열교환용 물이 온수인 때에는, 실내 온도의 설정 값(T2)과 그 설정 값(T2)에서 1 ~ 2℃를 뺀 값 사이의 범위이다. 이 실내 온도 허용 범위(T1)를 구하는 가감 연산은 연산부(13)에서 행한다.When the water for heat exchange is cold water, the first set water temperature is set to 9 to 11 캜, and the second set water temperature is set to 6 to 8 캜. When the heat exchange water is hot water, the first set water temperature is set to 34 to 36 DEG C, and the second set water temperature is set to 39 to 41 DEG C. The target water temperature difference (S1) is 9 ~ 11 ℃. The set supply air temperature W1 is set to 13 to 16 ° C, and the set elapsed time Z1 is set to 20 to 40 minutes. The room temperature tolerance range T1 is a range between a set value T2 of the room temperature and a value obtained by adding 1 to 2 DEG C to the set value T2 when the heat exchange water is cold water. When the water for heat exchange is hot water, it is a range between a set value T2 of the room temperature and a value obtained by subtracting 1 to 2 DEG C from the set value T2. The arithmetic operation unit 13 performs the addition / subtraction calculation for obtaining the indoor temperature tolerance range T1.

목표 수온 차이(S1)는 일반적으로는 5℃ 정도이지만, 이를 9 ~ 11℃와 2배 정도인 값으로 함으로써 열교환기(3)를 흐르는 열교환용 물의 수량을 절반 정도로 할 수 있다. 이에 의해 열교환용 물의 송수 에너지 소비량의 감소를 도모할 수 있다.The target water temperature difference S1 is generally about 5 占 폚. However, by setting the target water temperature difference to a value between 9 and 11 占 폚 and about twice, the amount of water for heat exchange flowing through the heat exchanger 3 can be reduced to about half. This can reduce the consumption of water and energy of the heat exchange water.

또한, 냉방 시에 설정 급기 온도(W1)를 13℃ 정도로 하면, 평소보다 급기 풍량이 적어져 송풍 에너지 소비량의 감소를 도모할 수 있다. 한편, 상술한 구체적인 수치들은 예시이며, 이러한 수치들에 한정되지는 않는다.Further, when the set supply air temperature W1 is about 13 캜 at the time of cooling, the air supply air volume becomes smaller than usual, and the amount of the blowing energy consumption can be reduced. On the other hand, the above-mentioned concrete values are illustrative and not limited to these numerical values.

도 4는, 공조 시스템(100)의 동작을 나타내는 플로우차트이다. 사용자가 운전 시작 신호를 제어 장치(5)에 입력하면, 공조 시스템(100)의 운전이 시작된다.4 is a flowchart showing the operation of the air conditioning system 100. As shown in Fig. When the user inputs an operation start signal to the control device 5, the operation of the air conditioning system 100 is started.

운전 시작 당초에는, 열원 장치(2)에 의해 열교환용 물이 조절되어야 하는 온도는 제2 설정 수온으로 설정되어 있다(단계 S1). 제어 장치(5)의 비교부(14)는, 실내 온도 검출기(72)가 검출한 실내 온도가 설정 값(T2)에 도달해 있는지 여부를 판단한다(단계 S2). 실내 온도가 설정 값(T2)에 도달해 있으면, 제어 장치(5)는 경과 시간을 리셋하고 경과 시간을 측정하기 시작한다(단계 S3). 경과 시간이 설정 경과 시간(Z1)에 도달하지 않으면, 연산부(13)가 연산한 수온 차이가 목표 수온 차이(S1) 이내인지 여부를 판단한다(단계 S4,S6). 수온 차이가 목표 수온 차이(S1)를 초과해 있으면, 제어 장치(5)는 수량 조절 밸브(6)를 조작하여 수온 차이가 목표 수온 차이(S1) 이내가 되도록 제어한다(단계 S7). 이것이 본 발명에서의 "제1 조절 동작" 이다.At the start of the operation, the temperature at which the heat exchange water is to be adjusted by the heat source device 2 is set to the second set water temperature (step S1). The comparing unit 14 of the control device 5 determines whether or not the room temperature detected by the room temperature detector 72 reaches the set value T2 (step S2). If the room temperature has reached the set value T2, the control device 5 resets the elapsed time and starts measuring the elapsed time (step S3). If the elapsed time does not reach the set elapsed time Z1, it is determined whether or not the water temperature difference calculated by the calculating unit 13 is within the target water temperature difference S1 (steps S4 and S6). If the water temperature difference exceeds the target water temperature difference S1, the control device 5 operates the water quantity control valve 6 to control the water temperature difference to be within the target water temperature difference S1 (step S7). This is the "first adjustment operation" in the present invention.

수온 차이가 목표 수온 차이(S1) 이내이면, 사용자가 운전 정지를 입력했는지 여부를 판단하고(단계 S8), 운전 정지가 입력되어 있지 않으면, 실내 온도 검출기(72)가 검출한 실내 온도가 실내 온도 허용 범위(T1) 내인지 여부를 판단한다(단계 S9). If the temperature difference is within the target water temperature difference S1, it is determined whether or not the user has entered an operation stop (step S8). If no operation stop is input, the indoor temperature detected by the indoor temperature detector 72 is set to the indoor temperature It is determined whether or not it is within the permissible range T1 (step S9).

실내 온도가 실내 온도 허용 범위(T1)에서 벗어나 있으면 단계 S1로 돌아가고, 실내 온도가 실내 온도 허용 범위(T1) 내이면, 단계 S4로 돌아가서 경과 시간이 설정 경과 시간(Z1)을 초과할 때까지 기다린다. 경과 시간이 설정 경과 시간(Z1)을 초과하는 한편, 실내 온도가 실내 온도 허용 범위(T1) 내인 상태를 유지하고 있으면, 공조 부하가 안정적으로 있다고 판단되기 때문에, 제어 장치(5)는 열원 장치(2)에 대해 제1 설정 수온 전환 신호를 출력한다(단계 S5). 이에 의해 열원 장치(2)의 운전 중에 열교환용 물의 온도 전환이 자주 일어나는 사태를 방지하여 열원 장치(2)의 신뢰성과 안정성을 향상시킬 수 있다. 한편, 단계 S8의 운전 정지 판단은 도 4의 플로우차트의 임의의 부분에 마련되어도 좋다.If the room temperature is outside the room temperature tolerance T1, the process returns to step S1. If the room temperature is within the room temperature tolerance T1, the process returns to step S4 and waits until the elapsed time exceeds the set elapsed time Z1 . The controller 5 determines that the air conditioning load is stable if the elapsed time exceeds the set elapsed time Z1 and the room temperature is within the room temperature tolerance range T1, 2) (step S5). Thus, it is possible to prevent the frequent temperature change of the heat exchange water during the operation of the heat source device 2, thereby improving the reliability and stability of the heat source device 2. [ On the other hand, the operation stop determination in step S8 may be provided in any part of the flowchart of Fig.

한편, 단계 S2에서 실내 온도가 설정 값(T2)에서 벗어나 있으면, 제어 장치(5)는, 열교환용 물이 조절되어야 하는 온도가 제2 설정 수온으로 설정된 상태에서, 급기 온도가 설정 급기 온도(W1)에 도달해 있는지 여부를 판단한다(단계 S10). 급기 온도가 설정 급기 온도(W1)에서 벗어나 있으면, 제어 장치(5)는 수량 조절 밸브(6)를 조작하여 급기 온도가 설정 급기 온도(W1)가 되도록 제어한다(단계 S11). 이것이 본 발명에서의 “제2 조절 동작”이다.On the other hand, if the room temperature deviates from the set value T2 in step S2, the control device 5 determines that the temperature to which the heat exchange water is to be adjusted is set to the second set water temperature, ) (Step S10). When the supply air temperature deviates from the set supply air temperature W1, the control device 5 operates the quantity control valve 6 to control the supply air temperature to be the set supply air temperature W1 (step S11). This is the " second adjustment operation " in the present invention.

급기 온도가 설정 급기 온도(W1)에 도달하면, 단계 S1로 돌아가서 열원 장치(2)에 대해 제2 설정 수온 전환 신호를 출력한 상태에서 실내 온도가 설정 값(T2)이 도달할 때까지 제어 동작을 수행한다.When the supply air temperature reaches the set supply air temperature W1, the control returns to step S1 to output the second set water temperature switching signal to the heat source device 2. Then, until the room temperature reaches the set value T2, .

본 실시예에 따른 공조 시스템(100)에는 아래의 효과가 있다.The air conditioning system 100 according to the present embodiment has the following effects.

실내 온도가 설정 값(T2)인 경우에는, 열교환기(3)의 입구 측과 출구 측의 열교환용 물의 온도 차이를 목표 수온 차이(S1)로 조절함으로써 열교환용 물에 대한 급냉각이나 급가열 등을 방지하여 에너지 낭비를 줄일 수 있다.When the room temperature is the set value T2, the temperature difference between the water for heat exchange on the inlet side and the outlet side of the heat exchanger 3 is adjusted to the target water temperature difference S1, It is possible to reduce energy waste.

또한, 실내 온도가 설정 값(T2)이 아닌 경우에는, 공조 부하가 커지는 경우에 대비하여 열교환용 물이 조절되어야 하는 온도를 제2 설정 수온으로 설정한다. 이로써 실내 온도의 변동을 최소로 줄이면서 공조용 공기의 급기 온도가 설정 급기 온도(W1)가 될 때까지 신속하게 냉각 또는 가열하여 안정성과 쾌적성이 우수한 공조를 행할 수 있다.When the indoor temperature is not the set value T2, the temperature at which the heat exchange water is to be adjusted is set as the second set water temperature in case the air conditioning load becomes large. Thus, it is possible to cool or heat the air supply air quickly until the air supply temperature of the air supply air reaches the set air supply temperature W1 while minimizing the variation of the room temperature, thereby achieving excellent air conditioning with stability and comfort.

본 발명은, 상기 실시예에는 한정되지 않는다. 예를 들면, 공조기(1)에 넣는 공조용 공기는 외기(실외 공기), 환기(실내 공기), 외기와 환기의 혼합 공기 중 어느 것이어도 좋다. 또한, 상기 실시예에서는, 1개의 제어 장치(5)로 복수의 공조기(1)를 일괄적으로 제어하는 예를 나타냈지만, 제어 장치(5)를 각 공조기(1)마다 설치해도 좋다.The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the air for air conditioning to be put into the air conditioner 1 may be outside air (outdoor air), ventilation (indoor air), or mixed air of outside air and ventilation. In the above embodiment, a single control device 5 controls the plurality of air conditioners 1 collectively. However, the control device 5 may be provided for each air conditioner 1.

1: 공조기
2: 열원 장치
3: 열교환기
4: 물 순환 기기
5: 제어 장치
6: 수량 조절 밸브
8: 냉수 순환로
9: 온수 순환로
100: 공조 시스템1: air conditioner
2: heat source device
3: Heat exchanger
4: Water circulation equipment
5: Control device
6: Quantity control valve
8: Cold water circulation route
9: Hot water circulation line
100: Air conditioning system

Claims (5)

공조용 공기의 급기 온도를 열교환용 물로 조절하며 그 공조용 공기를 실내로 송풍하는 공조기와, 상기 열교환용 물의 온도를 조절하며 열교환용 물이 조절되어야 하는 온도를 저 엑서지에 대응하여 미리 설정된 제1 설정 수온과, 고 엑서지에 대응하여 미리 설정된 제2 설정 수온으로 선택적으로 전환하는 열원 장치와, 그 열원 장치에 대해 제1 설정 수온과 제2 설정 수온 중 어느 것으로 전환해야하는지의 전환 신호를 전송하며 미리 설정된 실내 온도 허용 범위, 목표 수온 차이, 실내 온도의 설정 값 및 설정 급기 온도를 판독하는 제어 장치를 구비하며,
상기 공조기는, 열교환용 물이 흐르는 열교환기와, 그 열교환기에 흐르는 열교환용 물의 양을 증감하여 열교환기의 입구 측과 출구 측의 열교환용 물의 온도 차이를 조절하여 공조용 공기의 급기 온도를 조절하는 수량 조절 밸브를 구비하고,
상기 제어 장치는, 실내 온도가 상기 설정 값인 경우에는, 상기 열원 장치에 제1 설정 수온으로의 전환 신호를 전송하는 한편, 상기 수량 조절 밸브를 조작하여 열교환용 물의 온도 차이를 목표 수온 차이가 되도록 조절하는 제1 조절 동작과,
실내 온도가 상기 설정 값이 아닌 경우에는, 상기 열원 장치에 제2 설정 수온으로의 전환 신호를 전송하는 한편, 상기 수량 조절 밸브를 조작하여 공조용 공기의 급기 온도를 설정 급기 온도가 되도록 조절하는 제2 조절 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
An air conditioner that adjusts the air supply temperature of the air for air conditioning to water for heat exchange and blows the air for air conditioning into the room and a temperature control unit for controlling the temperature of the water for heat exchange and controlling the temperature at which the heat exchanging water is to be controlled, A heat source device for selectively switching the set water temperature to a preset second set water temperature corresponding to the high exergy and a switching signal for switching between the first set water temperature and the second set water temperature for the heat source device, And a control device for reading the set room temperature allowable range, the target water temperature difference, the set value of the room temperature, and the set supply air temperature,
Wherein the air conditioner adjusts the temperature difference between the heat exchanging water on the inlet side and the outlet side of the heat exchanger by increasing or decreasing the amount of the heat exchanging water flowing through the heat exchanging water and the heat exchanging water flowing through the heat exchanging water, A control valve,
Wherein the control device is configured to transmit a switching signal to the first set water temperature to the heat source device when the room temperature is the set value and to control the temperature difference of the heat exchange water to be the target water temperature difference A first adjusting operation for adjusting the position
And a control unit for controlling the flow rate control valve so as to control the supply air temperature of the air-conditioning air to be a set supply air temperature by transmitting a switching signal to the second set water temperature to the heat source device when the room temperature is not the set value 2 < / RTI > adjustment operation.
제1항에 있어서,
상기 제어 장치는, 실내 온도가 상기 실내 온도 허용 범위를 벗어났을 경우에는 상기 열원 장치에 제2 설정 수온 전환 신호를 출력하며, 실내 온도가 상기 설정 값에 도달하고 설정 경과 시간이 경과된 후에, 실내 온도가 실내 온도 허용 범위 내에 있는 상태를 유지하고 있으면, 상기 열원 장치에 제1 설정 수온으로의 전환 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
The method according to claim 1,
The control device outputs a second set water temperature change signal to the heat source device when the room temperature is out of the room temperature allowable range, and after the room temperature reaches the set value and the set elapsed time has elapsed, And outputs a switching signal to the first predetermined water temperature to the heat source device if the temperature is maintained within the room temperature allowable range.
제1항 또는 제2항에 있어서,
열교환용 물이 냉수인 경우에는, 제1 설정 온도는 ９ ~ 11℃로 설정되고, 제2 설정 수온은 6 ~ 8℃로 설정되며, 열교환용 물이 온수인 경우에는, 제1 설정 수온은 34 ~ 36℃로 설정되고, 제2 설정 수온은 39 ~ 41℃로 설정되며, 목표 수온 차이는 9 ~ 11℃로 설정되는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
3. The method according to claim 1 or 2,
When the heat exchange water is cold water, the first set temperature is set to 9 to 11 캜, the second set water temperature is set to 6 to 8 캜, and when the heat exchange water is hot water, the first set water temperature is set to 34 To 36 占 폚, the second set water temperature is set to 39 to 41 占 폚, and the target water temperature difference is set to 9 to 11 占 폚.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 열교환용 물을 상기 열원 장치와 상기 열교환기 사이에서 순환시키는 물 순환 기기를 구비하며,
상기 물 순환 기기는, 냉수인 열교환용 물이 흐르는 냉수 순환로와, 온수인 열교환용 물이 흐르는 온수 순환로와, 상기 냉수 순환로와 상기 온수 순환로와 상기 열교환기를 연결하며, 상기 열교환기에 흐르는 열교환용 물을 냉수 또는 온수 중 어느 하나로 전환하는 물 순환로 전환 기구를 구비한 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
3. The method according to claim 1 or 2,
And a water circulation device for circulating the heat exchange water between the heat source device and the heat exchanger,
The water circulation device includes a cold water circulation passage through which water for heat exchange which is cold water flows, a hot water circulation passage through which water for heat exchange which is hot water flows, a water circulation passage which connects the cold water circulation passage and the hot water circulation passage to the heat exchanger, And a water circulation path switching mechanism for switching to either the cold water or the hot water.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 열교환기는 열교환용 물이 흐르는 전열관을 포함하며, 그 전열관은 단면이 타원으로 형성된 것을 특징으로 하는 공조 시스템.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the heat exchanger includes a heat transfer pipe through which water for heat exchange flows, and the heat transfer pipe has an elliptical cross section.
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