KR20180073930A - Steam production heat pump system - Google Patents

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KR20180073930A
KR20180073930A KR1020160177478A KR20160177478A KR20180073930A KR 20180073930 A KR20180073930 A KR 20180073930A KR 1020160177478 A KR1020160177478 A KR 1020160177478A KR 20160177478 A KR20160177478 A KR 20160177478A KR 20180073930 A KR20180073930 A KR 20180073930A
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노철우
나호상
왕은석
이영수
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한국에너지기술연구원
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Abstract

The present invention relates to a steam production heat pump system, which controls an opening degree of a pressure control valve, installed on an outlet side of a flash tank, in accordance with a pressure measured in a flash tank pressure sensor to maintain the pressure of the flash tank at a pressure equal to or higher than a first setting pressure, so as to prevent evaporation of circulation water before flowing in the flash tank such that the temperature and production efficiency of produced steam are increased. Moreover, since the opening degree of a pressure control valve, installed on an inlet side of the flash tank, in accordance with a change in a flowrate of the circulation water circulating a steam generation cycle, the pressure of the circulation water before flowing in the flash tank after being heated in and discharged from a heat exchanger or a condenser is maintained at a pressure equal to or higher than a second setting pressure to prevent evaporation of the circulation water before flowing in the flash tank, thereby increasing the production efficiency of the steam. Moreover, since the opening degree of the pressure control valve, installed on the inlet side of the flash tank, in accordance with the pressure of the circulation water discharged from the heat exchanger or the condenser, the pressure of the circulation water before flowing in the flash tank after being heated in and discharged from the heat exchanger or the condenser is maintained at a pressure equal to or higher than the second setting pressure to prevent evaporation of the circulation water before flowing in the flash tank, thereby increasing the production efficiency of the steam. Moreover, since the pumping flowrate of each circulation water circulating first and second steam generation cycles is controlled in accordance with the temperature of the steam generated in the first steam generation cycle, the amount of heat exchanged in the heat exchanger and the condenser is maximized, thereby increasing the production efficiency of the steam. According to the present invention, the steam production heat pump system comprises a refrigerant cycle, a steam generation cycle, a recuperator, the flash tank pressure sensor, a first pressure control valve, and a control unit.

Description

스팀 생산 히트펌프 시스템{Steam production heat pump system}[0001] Steam production heat pump system [0002]

본 발명은 스팀 생산 히트펌프 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 히트펌프 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스팀 생산 효율을 최대화시킬 수 있는 스팀 생산 히트펌프 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a steam production heat pump system, and more particularly, to a heat pump system, and more particularly, to a steam production heat pump system capable of maximizing steam production efficiency.

일반적으로 스팀 생산 히트펌프 시스템은, 압축기, 응축기, 증발기 및 팽창장치를 포함하고, 상기 응축기에 물을 공급하여 상기 응축기에서 발생되는 응축열을 이용하여 물을 스팀으로 생산한다. 상기 응축기에서 생산된 스팀과 물은 상 분리기를 통과하고, 상기 상 분리기에서 분리된 물은 펌프를 이용하여 상기 응축기로 다시 공급된다. 상기 상 분리기에서는 스팀만을 추출하여 스팀이 필요한 공정에 이용된다.Generally, a steam production heat pump system includes a compressor, a condenser, an evaporator, and an expansion device, and supplies water to the condenser to produce water as steam using condensation heat generated in the condenser. The steam and water produced in the condenser pass through a phase separator, and the water separated in the phase separator is supplied to the condenser again by means of a pump. In the phase separator, only steam is extracted and steam is used for the required process.

그러나, 종래의 스팀 생산 히트펌프 시스템은, 상기 응축기에서의 열교환량에 한계가 있는 문제점이 있다. However, the conventional steam production heat pump system has a problem in that there is a limit on the amount of heat exchange in the condenser.

한국등록특허 10-1679782호Korean Patent No. 10-1679782

본 발명의 목적은, 스팀 생산 효율을 최대화시킬 수 있는 스팀 생산 히트펌프 시스템을 제공하는 데 있다. It is an object of the present invention to provide a steam production heat pump system capable of maximizing steam production efficiency.

본 발명에 따른 스팀 생산 히트펌프 시스템은, 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기에서 나온 냉매를 응축시키는 응축기와, 상기 응축기에서 나온 냉매를 팽창시키는 팽창장치와, 상기 팽창장치에서 나온 냉매를 증발시키는 증발기를 포함하고, 상기 냉매가 순환하는 냉매 사이클과; 상기 응축기를 통과하면서 가열된 순환수를 감압하여 스팀을 발생시키는 플래시 탱크와, 상기 플래시 탱크에서 나온 순환수를 펌핑하여 상기 응축기로 순환시키는 펌프를 포함하고, 상기 순환수를 순환시켜 스팀을 생성하는 스팀 생성 사이클과; 상기 냉매 사이클내에 구비되어, 상기 응축기에서 나온 냉매와 상기 압축기로 유입되는 냉매를 열교환시켜, 상기 응축기에서 나온 냉매를 과냉시키고, 상기 압축기의 입, 출구측 냉매의 온도를 상승시켜 상기 응축기의 응축 열량을 증가시키는 리큐퍼레이터와; 상기 플래시 탱크의 내부 압력을 측정하는 플래시 탱크 압력센서와; 상기 플래시 탱크에서 생성된 스팀을 토출하는 스팀 토출유로에 설치된 제1압력조절밸브와; 상기 플래시 탱크의 내부 압력을 소정 압력 이상으로 확보하여 상기 플래시 탱크로 유입되기 이전의 냉매가 기화되는 것을 방지하기 위해 상기 플래시 탱크 압력센서에서 측정된 상기 플래시 탱크의 내부 압력이 미리 설정된 제1설정압력 미만이면, 상기 제1압력조절밸브의 개도를 감소시키는 제어부를 포함한다.A steam production heat pump system according to the present invention comprises a compressor for compressing refrigerant, a condenser for condensing the refrigerant from the compressor, an expansion device for expanding the refrigerant from the condenser, and a condenser for evaporating the refrigerant from the expansion device A refrigerant cycle including an evaporator, in which the refrigerant circulates; And a pump for circulating the circulating water from the flash tank to the condenser and circulating the circulating water to generate steam, wherein the circulating water is circulated through the circulating pump A steam generation cycle; A condenser for condensing the refrigerant; a condenser for condensing the condensed refrigerant; a condenser for condensing the refrigerant discharged from the condenser; A recuperator for increasing the number A flash tank pressure sensor for measuring an internal pressure of the flash tank; A first pressure regulating valve provided in a steam discharging passage for discharging steam generated in the flash tank; The internal pressure of the flash tank is maintained at a predetermined pressure or higher so that the internal pressure of the flash tank measured by the flash tank pressure sensor is lower than a preset first set pressure The control unit reduces the opening degree of the first pressure regulating valve.

본 발명에 따른 스팀 생산 히트펌프 시스템은, 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기에서 나온 냉매를 응축시키는 응축기와, 상기 응축기에서 나온 냉매를 팽창시키는 팽창장치와, 상기 팽창장치에서 나온 냉매를 증발시키는 증발기를 포함하고, 상기 냉매가 순환하는 냉매 사이클과; 상기 응축기를 통과하면서 가열된 순환수를 감압하여 스팀을 발생시키는 플래시 탱크와, 상기 플래시 탱크에서 나온 순환수를 펌핑하여 상기 응축기로 순환시키는 펌프를 포함하고, 상기 순환수를 순환시켜 스팀을 생성하는 스팀 생성 사이클과; 상기 냉매 사이클내에 구비되어, 상기 응축기에서 나온 냉매와 상기 압축기로 유입되는 냉매를 열교환시켜, 상기 응축기에서 나온 냉매를 과냉시키고, 상기 압축기의 입, 출구측 냉매의 온도를 상승시켜 상기 응축기의 응축 열량을 증가시키는 리큐퍼레이터와; 상기 스팀 생성 사이클에 구비되어, 상기 펌프에서 펌핑된 순환수의 유량을 측정하는 순환수 유량계와; 상기 응축기에서 가열된 순환수를 토출하는 순환수 토출유로에 설치된 제2압력조절밸브와; 상기 플래시 탱크의 내부 압력을 소정 압력 이상으로 확보하여 상기 플래시 탱크로 유입되기 이전의 냉매가 기화되는 것을 방지하기 위해 상기 순환수 유량계에서 측정된 유량의 변화가 미리 설정된 설정 범위를 벗어나면, 상기 제2압력조절밸브의 개도를 감소시키는 제어부를 포함한다.A steam production heat pump system according to the present invention comprises a compressor for compressing refrigerant, a condenser for condensing the refrigerant from the compressor, an expansion device for expanding the refrigerant from the condenser, and a condenser for evaporating the refrigerant from the expansion device A refrigerant cycle including an evaporator, in which the refrigerant circulates; And a pump for circulating the circulating water from the flash tank to the condenser and circulating the circulating water to generate steam, wherein the circulating water is circulated through the circulating pump A steam generation cycle; A condenser for condensing the refrigerant; a condenser for condensing the condensed refrigerant; a condenser for condensing the refrigerant discharged from the condenser; A recuperator for increasing the number A circulation water flow meter provided in the steam generation cycle for measuring a flow rate of the circulating water pumped by the pump; A second pressure regulating valve provided in a circulating water discharge passage for discharging the circulating water heated in the condenser; When the change in the flow rate measured by the circulating water flow meter is out of a preset range so as to prevent the refrigerant from being vaporized before the internal pressure of the flash tank is maintained at a predetermined pressure or higher and before entering the flash tank, 2 control valve for reducing the opening degree of the pressure control valve.

본 발명에 따른 스팀 생산 히트펌프 시스템은, 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기에서 나온 냉매를 응축시키는 응축기와, 상기 응축기에서 나온 냉매를 팽창시키는 팽창장치와, 상기 팽창장치에서 나온 냉매를 증발시키는 증발기를 포함하고, 상기 냉매가 순환하는 냉매 사이클과; 상기 응축기를 통과하면서 가열된 순환수를 감압하여 스팀을 발생시키는 플래시 탱크와, 상기 플래시 탱크에서 나온 순환수를 펌핑하여 상기 응축기로 순환시키는 펌프를 포함하고, 상기 순환수를 순환시켜 스팀을 생성하는 스팀 생성 사이클과; 상기 냉매 사이클내에 구비되어, 상기 응축기에서 나온 냉매와 상기 압축기로 유입되는 냉매를 열교환시켜, 상기 응축기에서 나온 냉매를 과냉시키고, 상기 압축기의 입, 출구측 냉매의 온도를 상승시켜 상기 응축기의 응축 열량을 증가시키는 리큐퍼레이터와; 상기 응축기에서 가열된 순환수를 토출하는 순환수 토출유로에 설치된 제2압력조절밸브와; 상기 플래시 탱크의 내부 압력을 소정 압력 이상으로 확보하여 상기 플래시 탱크로 유입되기 이전의 냉매가 기화되는 것을 방지하기 위해 상기 응축기에서 가열된 순환수의 압력에 따라 상기 제2압력조절밸브의 개도를 제어하는 제어부를 포함한다. A steam production heat pump system according to the present invention comprises a compressor for compressing refrigerant, a condenser for condensing the refrigerant from the compressor, an expansion device for expanding the refrigerant from the condenser, and a condenser for evaporating the refrigerant from the expansion device A refrigerant cycle including an evaporator, in which the refrigerant circulates; And a pump for circulating the circulating water from the flash tank to the condenser and circulating the circulating water to generate steam, wherein the circulating water is circulated through the circulating pump A steam generation cycle; A condenser for condensing the refrigerant; a condenser for condensing the condensed refrigerant; a condenser for condensing the refrigerant discharged from the condenser; A recuperator for increasing the number A second pressure regulating valve provided in a circulating water discharge passage for discharging the circulating water heated in the condenser; Wherein the control unit controls the opening degree of the second pressure control valve according to the pressure of the circulating water heated by the condenser so as to prevent the refrigerant from being vaporized before the internal pressure of the flash tank is maintained at a predetermined pressure or higher, .

본 발명에 따른 스팀 생산 히트펌프 시스템은, 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기에서 나온 냉매를 제1순환수와 열교환시키는 열교환기와, 상기 열교환기에서 나온 냉매를 제2순환수와 열교환시켜 응축시키는 응축기와, 상기 응축기에서 나온 냉매를 팽창시키는 팽창장치와, 상기 팽창장치에서 나온 냉매를 증발시키는 증발기를 포함하고, 상기 냉매가 순환하는 냉매 사이클과; 상기 열교환기를 통과하면서 가열된 제1순환수를 감압하여 제1스팀을 발생시키는 제1플래시 탱크와, 상기 제1플래시 탱크에서 나온 제1순환수를 펌핑하여 상기 열교환기로 순환시키는 제1펌프를 포함하고, 제1순환수를 순환시켜 제1스팀을 생성하는 제1스팀 생성 사이클과; 상기 응축기를 통과하면서 가열된 순환수를 감압하여 제2스팀을 발생시키는 제2플래시 탱크와, 상기 제2플래시 탱크에서 나온 제2순환수를 펌핑하여 상기 응축기로 순환시키는 펌프를 포함하고, 상기 제2순환수를 순환시켜 제2스팀을 생성하는 제2스팀 생성 사이클과; 상기 냉매 사이클내에 구비되어, 상기 응축기에서 나온 냉매와 상기 압축기로 유입되는 냉매를 열교환시켜, 상기 응축기에서 나온 냉매를 과냉시키고, 상기 압축기의 입, 출구측 냉매의 온도를 상승시켜 상기 응축기의 응축 열량을 증가시키는 리큐퍼레이터를 포함하는 리큐퍼레이터와; 상기 제1플래시 탱크의 내부 압력을 측정하는 제1플래시 탱크 압력센서와; 상기 제1플래시 탱크에서 생성된 스팀을 토출하는 제1스팀 토출유로에 설치된 제1압력조절밸브와; 상기 플래시 탱크의 내부 압력을 소정 압력 이상으로 확보하여 상기 플래시 탱크로 유입되기 이전의 냉매가 기화되는 것을 방지하기 위해 상기 제1플래시 탱크 압력센서에서 측정된 상기 제1플래시 탱크의 내부 압력이 미리 설정된 제1설정압력 미만이면, 상기 제1압력조절밸브의 개도를 감소시키는 제어부를 포함한다.A steam production heat pump system according to the present invention comprises a compressor for compressing refrigerant, a heat exchanger for exchanging the refrigerant from the compressor with the first circulating water, and a heat exchanger for exchanging the refrigerant from the heat exchanger with the second circulating water A refrigerant cycle including a condenser, an expansion device for expanding the refrigerant from the condenser, and an evaporator for evaporating the refrigerant from the expansion device, the refrigerant cycle being circulated; A first flash tank for decompressing the first circulating water heated while passing through the heat exchanger to generate a first steam, and a first pump for pumping the first circulating water discharged from the first flash tank to the heat exchanger A first steam generating cycle for circulating the first circulating water to generate a first steam; A second flash tank for decompressing the circulating water heated while passing through the condenser to generate a second steam; and a pump for pumping the second circulating water discharged from the second flash tank to the condenser, A second steam generating cycle for circulating the circulating water to generate a second steam; A condenser for condensing the refrigerant; a condenser for condensing the condensed refrigerant; a condenser for condensing the refrigerant discharged from the condenser; A recupillator including a recuperator for increasing the number of recirculators; A first flash tank pressure sensor for measuring an internal pressure of the first flash tank; A first pressure regulating valve provided in a first steam discharging passage for discharging steam generated in the first flash tank; The internal pressure of the first flash tank measured by the first flash tank pressure sensor may be preset to a predetermined pressure or more to prevent the refrigerant before the refrigerant flows into the flash tank to be vaporized, And decreasing the opening degree of the first pressure regulating valve when the pressure is less than the first set pressure.

본 발명에 따른 스팀 생산 히트펌프 시스템은, 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기에서 나온 냉매를 제1순환수와 열교환시키는 열교환기와, 상기 열교환기에서 나온 냉매를 제2순환수와 열교환시켜 응축시키는 응축기와, 상기 응축기에서 나온 냉매를 팽창시키는 팽창장치와, 상기 팽창장치에서 나온 냉매를 증발시키는 증발기를 포함하고, 상기 냉매가 순환하는 냉매 사이클과; 상기 열교환기를 통과하면서 가열된 제1순환수를 감압하여 제1스팀을 발생시키는 제1플래시 탱크와, 상기 제1플래시 탱크에서 나온 제1순환수를 펌핑하여 상기 열교환기로 순환시키는 제1펌프를 포함하고, 제1순환수를 순환시켜 제1스팀을 생성하는 제1스팀 생성 사이클과; 상기 응축기를 통과하면서 가열된 순환수를 감압하여 제2스팀을 발생시키는 제2플래시 탱크와, 상기 제2플래시 탱크에서 나온 제2순환수를 펌핑하여 상기 응축기로 순환시키는 펌프를 포함하고, 상기 제2순환수를 순환시켜 제2스팀을 생성하는 제2스팀 생성 사이클과; 상기 냉매 사이클내에 구비되어, 상기 응축기에서 나온 냉매와 상기 압축기로 유입되는 냉매를 열교환시켜, 상기 응축기에서 나온 냉매를 과냉시키고, 상기 압축기의 입, 출구측 냉매의 온도를 상승시켜 상기 응축기의 응축 열량을 증가시키는 리큐퍼레이터를 포함하는 리큐퍼레이터와; 상기 제1스팀 생성 사이클에 구비되어, 상기 제1펌프에서 펌핑된 제1순환수의 유량을 측정하는 제1순환수 유량계와; 상기 열교환기에서 가열된 제1순환수를 토출하는 제1열교환기 토출유로에 설치된 제2압력조절밸브와; 상기 플래시 탱크의 내부 압력을 소정 압력 이상으로 확보하여 상기 플래시 탱크로 유입되기 이전의 냉매가 기화되는 것을 방지하기 위해 상기 제1순환수 유량계에서 측정된 유량의 변화가 미리 설정된 설정 범위를 벗어나면, 상기 제2압력조절밸브의 개도를 감소시키는 제어부를 포함한다.A steam production heat pump system according to the present invention comprises a compressor for compressing refrigerant, a heat exchanger for exchanging the refrigerant from the compressor with the first circulating water, and a heat exchanger for exchanging the refrigerant from the heat exchanger with the second circulating water A refrigerant cycle including a condenser, an expansion device for expanding the refrigerant from the condenser, and an evaporator for evaporating the refrigerant from the expansion device, the refrigerant cycle being circulated; A first flash tank for decompressing the first circulating water heated while passing through the heat exchanger to generate a first steam, and a first pump for pumping the first circulating water discharged from the first flash tank to the heat exchanger A first steam generating cycle for circulating the first circulating water to generate a first steam; A second flash tank for decompressing the circulating water heated while passing through the condenser to generate a second steam; and a pump for pumping the second circulating water discharged from the second flash tank to the condenser, A second steam generating cycle for circulating the circulating water to generate a second steam; A condenser for condensing the refrigerant; a condenser for condensing the condensed refrigerant; a condenser for condensing the refrigerant discharged from the condenser; A recupillator including a recuperator for increasing the number of recirculators; A first circulating water flow meter provided in the first steam generating cycle for measuring a flow rate of the first circulating water pumped by the first pump; A second pressure regulating valve provided in a first heat exchanger discharge passage for discharging the first circulating water heated by the heat exchanger; When the variation of the flow rate measured by the first circulating water flow meter is out of a predetermined setting range so as to prevent the refrigerant from being vaporized before the internal pressure of the flash tank is maintained at a predetermined pressure or higher and before entering the flash tank, And a controller for reducing the opening degree of the second pressure regulating valve.

본 발명에 따른 스팀 생산 히트펌프 시스템은, 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기에서 나온 냉매를 제1순환수와 열교환시키는 열교환기와, 상기 열교환기에서 나온 냉매를 제2순환수와 열교환시켜 응축시키는 응축기와, 상기 응축기에서 나온 냉매를 팽창시키는 팽창장치와, 상기 팽창장치에서 나온 냉매를 증발시키는 증발기를 포함하고, 상기 냉매가 순환하는 냉매 사이클과; 상기 열교환기를 통과하면서 가열된 제1순환수를 감압하여 제1스팀을 발생시키는 제1플래시 탱크와, 상기 제1플래시 탱크에서 나온 제1순환수를 펌핑하여 상기 열교환기로 순환시키는 제1펌프를 포함하고, 제1순환수를 순환시켜 제1스팀을 생성하는 제1스팀 생성 사이클과; 상기 응축기를 통과하면서 가열된 순환수를 감압하여 제2스팀을 발생시키는 제2플래시 탱크와, 상기 제2플래시 탱크에서 나온 제2순환수를 펌핑하여 상기 응축기로 순환시키는 펌프를 포함하고, 상기 제2순환수를 순환시켜 제2스팀을 생성하는 제2스팀 생성 사이클과; 상기 냉매 사이클내에 구비되어, 상기 응축기에서 나온 냉매와 상기 압축기로 유입되는 냉매를 열교환시켜, 상기 응축기에서 나온 냉매를 과냉시키고, 상기 압축기의 입, 출구측 냉매의 온도를 상승시켜 상기 응축기의 응축 열량을 증가시키는 리큐퍼레이터를 포함하는 리큐퍼레이터와; 상기 열교환기에서 가열된 제1순환수를 토출하는 제1순환수 토출유로에 설치된 제2압력조절밸브와; 상기 플래시 탱크의 내부 압력을 소정 압력 이상으로 확보하여 상기 플래시 탱크로 유입되기 이전의 냉매가 기화되는 것을 방지하기 위해 상기 열교환기에서 가열된 제1순환수의 압력에 따라 상기 제2압력조절밸브의 개도를 제어하는 제어부를 포함한다.A steam production heat pump system according to the present invention comprises a compressor for compressing refrigerant, a heat exchanger for exchanging the refrigerant from the compressor with the first circulating water, and a heat exchanger for exchanging the refrigerant from the heat exchanger with the second circulating water A refrigerant cycle including a condenser, an expansion device for expanding the refrigerant from the condenser, and an evaporator for evaporating the refrigerant from the expansion device, the refrigerant cycle being circulated; A first flash tank for decompressing the first circulating water heated while passing through the heat exchanger to generate a first steam, and a first pump for pumping the first circulating water discharged from the first flash tank to the heat exchanger A first steam generating cycle for circulating the first circulating water to generate a first steam; A second flash tank for decompressing the circulating water heated while passing through the condenser to generate a second steam; and a pump for pumping the second circulating water discharged from the second flash tank to the condenser, A second steam generating cycle for circulating the circulating water to generate a second steam; A condenser for condensing the refrigerant; a condenser for condensing the condensed refrigerant; a condenser for condensing the refrigerant discharged from the condenser; A recupillator including a recuperator for increasing the number of recirculators; A second pressure regulating valve provided in a first circulating water discharge passage for discharging the first circulating water heated by the heat exchanger; A second pressure regulating valve for regulating an internal pressure of the flash tank to a predetermined pressure or higher and for preventing the refrigerant from flowing into the flash tank before the refrigerant flows into the flash tank, And a control unit for controlling the opening degree.

본 발명은, 플래시 탱크 압력센서에서 측정된 압력에 따라 플래시 탱크의 출구측에 설치된 압력 조절밸브의 개도를 제어함으로써, 플래시 탱크의 압력을 제1설정 압력 이상으로 유지함으로써, 플래시 탱크로 유입되기 이전의 순환수가 기화되는 것이 방지되어 생산되는 스팀의 온도와 스팀 생산 효율이 높일 수 있다.According to the present invention, by controlling the opening degree of the pressure control valve provided at the outlet side of the flash tank in accordance with the pressure measured by the flash tank pressure sensor, the pressure of the flash tank is maintained at the first set pressure or more, It is possible to prevent the circulation water from being vaporized and to increase the temperature of the produced steam and the steam production efficiency.

또한, 스팀 생성 사이클을 순환하는 순환수의 유량 변화에 따라 플래시 탱크의 입구측에 설치된 압력 조절밸브의 개도를 제어함으로써, 열교환기나 응축기에서 가열되어 토출된 후 플래시 탱크로 유입되기 이전의 순환수의 압력이 제2설정 압력 이상으로 유지함으로써, 플래시 탱크로 유입되기 이전의 순환수가 기화되는 것을 방지하여 스팀 생산 효율을 향상시킬 수 있다. Further, by controlling the opening degree of the pressure control valve provided at the inlet side of the flash tank in accordance with the change in the flow rate of the circulating water circulating in the steam generation cycle, the circulation water before being introduced into the flash tank after being heated and discharged from the heat exchanger or the condenser By maintaining the pressure at the second set pressure or higher, it is possible to prevent vaporization of the circulation water before entering the flash tank, thereby improving the steam production efficiency.

또한, 열교환기나 응축기에서 토출된 순환수의 압력에 따라 플래시 탱크의 입구측에 설치된 압력 조절밸브의 개도를 제어함으로써, 열교환기나 응축기에서 가열되어 토출된 후 플래시 탱크로 유입되기 이전의 순환수의 압력이 제2설정 압력 이상으로 유지함으로써, 플래시 탱크로 유입되기 이전의 순환수가 기화되는 것을 방지하여 스팀 생산 효율을 향상시킬 수 있다. Also, by controlling the opening degree of the pressure regulating valve provided at the inlet side of the flash tank according to the pressure of the circulating water discharged from the heat exchanger or the condenser, the pressure of the circulating water after being heated and discharged from the heat exchanger or the condenser, Is maintained at the second set pressure or higher, it is possible to prevent vaporization of the circulation water before entering the flash tank, thereby improving the steam production efficiency.

또한, 제1스팀 생성 사이클에서 생성되는 스팀의 온도에 따라 제1,2스팀 생성 사이클을 각각 순환하는 순환수의 펌핑 유량을 제어함으로써, 열교환기와 응축기에서의 각각 열교환량을 최대화시켜 스팀 생산 효율을 향상시킬 수 있다.Further, by controlling the pumping flow rate of the circulating water circulating through the first and second steam generation cycles according to the temperature of the steam generated in the first steam generation cycle, the amount of heat exchange in the heat exchanger and the condenser is maximized, Can be improved.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 스팀 생산 히트펌프 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 스팀 생산 히트펌프 시스템의 제어 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 스팀 생산 히트펌프 시스템의 제어 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 스팀 생산 히트펌프 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 스팀 생산 히트펌프 시스템의 제어 구성을 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 스팀 생산 히트펌프 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 7은 본 발명의 제5실시예에 따른 스팀 생산 히트펌프 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 8은 본 발명의 제5실시예에 따른 스팀 생산 히트펌프 시스템의 제어 구성을 나타낸 블록도이다.
도 9는 본 발명의 제6실시예에 따른 스팀 생산 히트펌프 시스템의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic block diagram of a steam production heat pump system according to a first embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing a control configuration of the steam production heat pump system according to the first embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing a control configuration of a steam production heat pump system according to a second embodiment of the present invention.
4 is a schematic block diagram of a steam production heat pump system according to a third embodiment of the present invention.
5 is a block diagram showing a control configuration of a steam production heat pump system according to a third embodiment of the present invention.
6 is a schematic block diagram of a steam production heat pump system according to a fourth embodiment of the present invention.
7 is a schematic block diagram of a steam production heat pump system according to a fifth embodiment of the present invention.
8 is a block diagram showing a control configuration of a steam production heat pump system according to a fifth embodiment of the present invention.
9 is a schematic block diagram of a steam production heat pump system according to a sixth embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명하면, 다음과 같다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 스팀 생산 히트펌프 시스템의 개략적인 구성도이다. 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 스팀 생산 히트펌프 시스템의 제어 구성을 나타낸 블록도이다.1 is a schematic block diagram of a steam production heat pump system according to a first embodiment of the present invention. 2 is a block diagram showing a control configuration of the steam production heat pump system according to the first embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 스팀 생산 히트펌프 시스템(100)은, 냉매 사이클(110), 스팀 생성 사이클(120) 및 제어부(160) 포함한다.Referring to FIG. 1, a steam production heat pump system 100 according to a first embodiment of the present invention includes a refrigerant cycle 110, a steam generation cycle 120, and a control unit 160.

상기 냉매 사이클(110)은, 냉매가 순환하는 사이클이다. 상기 냉매는 R245fa를 사용하는 것으로 예를 들어 설명한다.The refrigerant cycle (110) is a cycle in which the refrigerant circulates. The refrigerant is exemplified by using R245fa.

상기 냉매 사이클(110)은, 압축기(111), 응축기(112), 팽창장치(113), 증발기(114) 및 리큐퍼레이터(115)를 포함한다. The refrigerant cycle 110 includes a compressor 111, a condenser 112, an expansion device 113, an evaporator 114, and a recuperator 115.

상기 압축기(111)는, 상기 냉매 사이클(110)을 순환하는 냉매를 압축한다. 상기 압축기(111)와 상기 응축기(112)는 제1냉매유로(131)로 연결된다. 상기 압축기(111)는 인버터 압축기이다.The compressor (111) compresses the refrigerant circulating through the refrigerant cycle (110). The compressor (111) and the condenser (112) are connected to the first refrigerant passage (131). The compressor 111 is an inverter compressor.

상기 응축기(112)는, 상기 압축기(111)에서 나온 냉매를 응축시킨다. 상기 응축기(112)와 상기 팽창장치(113)는, 제2냉매유로(132)로 연결된다. The condenser 112 condenses the refrigerant from the compressor 111. The condenser 112 and the expansion device 113 are connected to the second refrigerant passage 132.

상기 팽창장치(113)는, 상기 응축기(112)에서 나와서 상기 리큐퍼레이터(115)를 통과한 냉매를 팽창시킨다. 상기 팽창장치(113)와 상기 증발기(114)는 제3냉매유로(133)로 연결된다. The expansion device 113 expands the refrigerant that has exited the condenser 112 and has passed through the recuperator 115. The expansion device 113 and the evaporator 114 are connected to a third refrigerant passage 133.

상기 증발기(114)는, 상기 팽창장치(113)에서 나온 냉매를 증발시킨다. 상기 증발기(114)와 상기 압축기(111)는 제4냉매유로(134)로 연결된다. The evaporator (114) evaporates the refrigerant from the expansion device (113). The evaporator 114 and the compressor 111 are connected to a fourth refrigerant passage 134.

상기 리큐퍼레이터(Recuperator)(115)는, 상기 제2냉매유로(132)와 상기 제4냉매유로(134)사이에 설치된 내부 열교환기이다. 상기 리큐퍼레이터(115)는, 상기 응축기(112)에서 나온 냉매와 상기 압축기(111)로 유입되는 냉매를 서로 열교환시킨다. 따라서, 상기 리큐퍼레이터(115)는, 상기 응축기(112)에서 나온 냉매를 과냉시키고, 상기 증발기(114)의 입구측 냉매의 건도를 최소화시키며, 상기 압축기(111)의 입,출구측 냉매의 온도를 상승시켜 상기 응축기의 응축 열량을 증가시킬 수 있다.The recuperator 115 is an internal heat exchanger provided between the second refrigerant passage 132 and the fourth refrigerant passage 134. The recuperator 115 exchanges heat between the refrigerant discharged from the condenser 112 and the refrigerant flowing into the compressor 111. Accordingly, the recuperator 115 can cool down the refrigerant from the condenser 112, minimize the quality of the refrigerant at the inlet side of the evaporator 114, It is possible to increase the condensation heat amount of the condenser by raising the temperature.

상기 제2냉매유로(132)에는, 상기 리큐퍼레이터(115)에서 나온 냉매의 유량을 측정하는 냉매 유량계(135)가 설치된다. 상기 냉매 유량계(135)는 설치되지 않을 수도 있다.A refrigerant flow meter 135 is provided in the second refrigerant passage 132 to measure the flow rate of the refrigerant discharged from the recuperator 115. The refrigerant flow meter 135 may not be installed.

상기 제어부(160)는, 상기 냉매 유량계(135)에서 측정된 유량에 따라 상기 압축기(111)의 구동을 제어한다. The control unit 160 controls the operation of the compressor 111 according to the flow rate measured by the refrigerant flow meter 135.

한편, 상기 스팀 생성 사이클(120)은, 순환수가 순환하면서 상기 냉매 사이클(110)로부터 열원을 제공받아 스팀을 생성하는 사이클이다. The steam generation cycle 120 is a cycle in which circulation water is circulated and steam is generated by receiving a heat source from the refrigerant cycle 110.

상기 스팀 생성 사이클(120)은, 플래시 탱크(Flash tank)(121), 펌프(122), 보충수 주입부(123), 보충수 밸브(124), 순환수 유량계(125)를 포함한다. 상기 순환수 유량계(125)는 설치되지 않을 수도 있다.The steam generation cycle 120 includes a flash tank 121, a pump 122, a makeup water injection unit 123, a makeup water valve 124, and a circulating water flow meter 125. The circulating water flow meter 125 may not be installed.

상기 플래시 탱크(121)는, 상기 응축기(112)를 통과하면서 가열된 순환수를 감압하여 스팀을 발생시키는 장치이다. 상기 플래시 탱크(121)와 상기 응축기(112)는 순환수 유로(141)로 연결된다.The flash tank 121 is a device for generating steam by reducing the circulating water heated while passing through the condenser 112. The flash tank 121 and the condenser 112 are connected to a circulating water flow path 141.

상기 플래시 탱크(121)의 상부에는 스팀 토출 유로(151)가 연결된다. 상기 스팀 토출 유로(151)는, 상기 플래시 탱크(121)에서 생성된 스팀을 스팀 수요처로 공급하는 유로이다. A steam discharge passage 151 is connected to the upper portion of the flash tank 121. The steam discharge passage 151 is an oil passage for supplying the steam generated in the flash tank 121 to the steam consumer.

상기 스팀 토출 유로(151)에는, 스팀의 유량을 측정하는 스팀 유량계(152)가 설치된다. 상기 스팀 유량계(152)는 설치되지 않을 수도 있다.The steam discharge flow path 151 is provided with a steam flow meter 152 for measuring the flow rate of steam. The steam flow meter 152 may not be installed.

상기 펌프(122)는, 상기 플래시 탱크(121)에서 나온 순환수를 펌핑하여 상기 응축기(112)로 다시 순환시킨다. 상기 펌프(122)와 상기 플래시 탱크(121)는 제2순환수 유로(142)로 연결된다.The pump 122 pumps the circulating water from the flash tank 121 and circulates it back to the condenser 112. The pump 122 and the flash tank 121 are connected to the second circulating water flow path 142.

상기 보충수 주입부(123)는, 상기 제2순환수 유로(142)에 연결되어, 외부로부터 물을 보충한다. 상기 보충수는 폐열, 폐수 등의 고온수를 이용할 수 있다.The replenishing water injecting section 123 is connected to the second circulating water flow path 142 to replenish water from the outside. The make-up water can use high temperature water such as waste heat, wastewater and the like.

본 실시예에서는, 상기 보충수 주입부(123)가 상기 제2순환수 유로(142)에 연결된 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고, 상기 보충수 주입부(123)는 상기 플래시 탱크(121)에 직접 연결되어 상기 보충수를 상기 플래시 탱크(121)로 직접 공급하는 것도 물론 가능하다. In this embodiment, the replenishment water injecting unit 123 is connected to the second circulating water flow channel 142, but the present invention is not limited thereto. The replenishing water injecting unit 123 may be connected to the flash tank 121 to directly supply the makeup water to the flash tank 121. [

상기 보충수 밸브(124)는, 상기 보충수 주입부(123)로부터 보충되는 물의 유량을 조절하기 위한 밸브이다. The replenishing water valve 124 is a valve for regulating the flow rate of water replenished from the replenishing water injecting part 123.

상기 제어부(미도시)는, 상기 플래시 탱크(121)의 수위에 따라 상기 보충수 밸브(124)의 개도량을 제어한다. 즉, 상기 플래시 탱크(121)의 수위가 미리 설정된 설정 수위 범위를 유지하도록 상기 보충수 밸브(124)의 개도를 제어한다. The control unit (not shown) controls the amount of opening of the replenishing water valve 124 according to the level of the flash tank 121. That is, the opening of the replenishing water valve 124 is controlled so that the water level of the flash tank 121 maintains a predetermined set water level range.

상기 펌프(122)와 상기 응축기(112)는 제3순환유로(143)로 연결된다.The pump 122 and the condenser 112 are connected to the third circulation channel 143.

상기 순환수 유량계(125)는, 상기 제3순환유로(143)상에 설치되어, 상기 펌프(122)에서 펌핑된 순환수의 유량을 측정한다.The circulating water flow meter 125 is installed on the third circulation channel 143 and measures the flow rate of the circulating water pumped by the pump 122.

한편, 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 스팀 생성 사이클(120)은, 플래시 탱크 압력센서(181), 제1압력조절밸브(171) 및 제2압력조절밸브(172)를 더 포함한다.1 and 2, the steam generating cycle 120 further includes a flash tank pressure sensor 181, a first pressure regulating valve 171, and a second pressure regulating valve 172.

상기 플래시 탱크 압력센서(181)는, 상기 플래시 탱크(121)의 내부 압력을 측정한다. The flash tank pressure sensor 181 measures the internal pressure of the flash tank 121.

상기 제1압력조절밸브(171)는, 상기 스팀 토출유로(151)상에 설치된다. 상기 제1압력조절밸브(171)는, 상기 플래시 탱크 압력센서(181)에서 감지된 압력에 따라 개도가 제어된다. The first pressure regulating valve 171 is provided on the steam discharging passage 151. The opening degree of the first pressure regulating valve 171 is controlled according to the pressure sensed by the flash tank pressure sensor 181.

상기 제2압력조절밸브(172)는, 상기 순환수 토출유로(141)에 설치된다. 상기 제2압력조절밸브(172)는, 상기 순환수 유량계(125)에서 감지된 유량 변화에 따라 개도가 제어된다. The second pressure regulating valve 172 is installed in the circulating water discharge passage 141. The opening degree of the second pressure regulating valve 172 is controlled in accordance with the flow rate change sensed by the circulating water flow meter 125.

도면부호 182는 응축기 토출압력센서이고, 도면부호 183은 응축기 토출온도센서이다. Reference numeral 182 denotes a condenser discharge pressure sensor, and reference numeral 183 denotes a condenser discharge temperature sensor.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제1실시예에 따른 스팀 생산 히트펌프 시스템의 작동을 설명하면, 다음과 같다. The operation of the steam production heat pump system according to the first embodiment of the present invention will now be described.

먼저, 상기 냉매 사이클(110)에서는, 상기 압축기(111)에서 압축된 냉매는 상기 응축기(112)로 유입된다.First, in the refrigerant cycle (110), the refrigerant compressed by the compressor (111) flows into the condenser (112).

상기 응축기(112)에서는, 상기 압축기(111)에서 압축된 냉매와 상기 스팀 생성 사이클(120)을 순환하는 순환수가 열교환된다. 상기 응축기(112)에서 상기 냉매는 응축되고, 상기 순환수는 열을 흡수하여 가열된다.In the condenser 112, the refrigerant compressed in the compressor 111 and the circulating water circulating in the steam generating cycle 120 are heat-exchanged. In the condenser 112, the refrigerant is condensed, and the circulating water absorbs heat and is heated.

상기 응축기(112)에서 나온 냉매는 상기 리큐퍼레이터(115)로 유입된다.The refrigerant from the condenser 112 flows into the recuperator 115.

상기 리큐퍼레이터(115)에서는, 상기 응축기(112)에서 응축된 냉매와 상기 압축기(111)로 유입되기 이전의 냉매가 열교환된다.In the recuperator (115), the refrigerant condensed in the condenser (112) and the refrigerant before flowing into the compressor (111) are heat-exchanged.

상기 리큐퍼레이터(115)에서의 열교환이 이루어짐으로써, 상기 냉매는 열을 빼앗겨 과냉되고, 상기 증발기(114)에서 나와 상기 압축기(111)로 유입되기 이전의 냉매는 열을 흡수하여 온도가 높아지게 된다. 상기 응축기(112)에서 응축되어 나온 냉매가 과냉되면, 상기 증발기(114)의 입구측 냉매의 건도가 최소화될 수 있다. The heat is absorbed by the refrigerant in the recuperator 115, and the refrigerant is subcooled. When the refrigerant exits the evaporator 114 and flows into the compressor 111, the refrigerant absorbs heat and the temperature is increased . When the refrigerant condensed in the condenser 112 is subcooled, the dryness of the refrigerant at the inlet side of the evaporator 114 can be minimized.

따라서, 상기 압축기(111)의 입구측 냉매의 온도가 상승된다. 상기 압축기(111)의 입구측 냉매의 온도가 상승하면, 상기 압축기(111)의 토출측 냉매의 온도도 상승하게 된다.Therefore, the temperature of the refrigerant at the inlet side of the compressor 111 is raised. When the temperature of the refrigerant at the inlet side of the compressor 111 rises, the temperature of the refrigerant at the discharge side of the compressor 111 also rises.

상기와 같이, 상기 냉매 사이클(110)에서 상기 리큐퍼레이터(115)를 사용함으로써, 상기 응축기(112)의 응축 열량이 증가할 수 있다. 상기 응축기(112)의 응축 열량이 증가되면, 상기 스팀 생성 사이클(120)에서 상기 응축기(112)를 통과하는 고압의 순환수가 상기 응축기(112)로부터 흡수하는 열량이 많아지므로, 상기 순환수의 온도가 보다 높아질 수 있다. 상기 응축기(112)에서 가열된 순환수의 온도가 보다 높아질 수 있으므로, 상기 플래시 탱크(121)로 공급되는 순환수의 온도가 충분히 높아질 수 있다. 상기 플래시 탱크(121)로 공급되는 순환수의 온도가 높으면, 상기 플래시 탱크(121)에서 스팀 생산율이 향상될 수 있다. As described above, by using the recuperator 115 in the refrigerant cycle 110, the amount of heat of condensation of the condenser 112 can be increased. Since the amount of heat absorbed by the high-pressure circulating water passing through the condenser 112 in the steam generating cycle 120 increases from the condenser 112 when the amount of heat of condensation of the condenser 112 is increased, Can be higher. The temperature of the circulating water heated by the condenser 112 may be higher, so that the temperature of the circulating water supplied to the flash tank 121 may be sufficiently high. If the temperature of the circulating water supplied to the flash tank 121 is high, the steam production rate in the flash tank 121 can be improved.

상기 응축기(112)에서 가열되어 상기 플래시 탱크(121)로 공급되는 순환수의 온도는 약 123℃ 내지 125℃이고, 상기 플래시 탱크(121)에서 감압되어 생성된 스팀의 온도는 약 120℃이다. The temperature of the circulating water heated by the condenser 112 and supplied to the flash tank 121 is about 123 ° C to 125 ° C and the temperature of the steam generated by the reduced pressure in the flash tank 121 is about 120 ° C.

상기와 같이, 본 발명에서는 상기 냉매 사이클(110)에서 상기 리큐퍼레이터(115)를 이용함으로써, 상기 응축기(112)의 응축 열량을 증가시켜 상기 플래시 탱크(121)에서 고온의 스팀을 생산할 수 있다. As described above, in the present invention, by using the recuperator 115 in the refrigerant cycle 110, the amount of heat of condensation of the condenser 112 can be increased to produce high-temperature steam in the flash tank 121 .

한편, 상기 제어부(미도시)가 상기 스팀 생성 사이클(120)을 제어하는 방법은 다음과 같다.The control unit (not shown) controls the steam generation cycle 120 in the following manner.

상기 제어부(160)는, 상기 플래시 탱크 압력센서(181)에서 측정된 상기 플래시 탱크(121)의 내부 압력이 미리 설정된 제1설정압력(P1) 미만이면, 상기 제1압력조절밸브(171)의 개도를 감소시킨다.If the internal pressure of the flash tank 121 measured by the flash tank pressure sensor 181 is less than a preset first set pressure P1, the controller 160 controls the first pressure regulating valve 171 Reduces opening.

상기 제1압력조절밸브(171)의 개도를 감소시키면, 상기 플래시 탱크(121)의 내부 압력이 상승하게 된다. When the opening degree of the first pressure regulating valve 171 is decreased, the internal pressure of the flash tank 121 is increased.

상기 플래시 탱크(121)의 내부 압력이 미리 설정된 제1설정압력(P1)미만이면, 상기 플래시 탱크(121)에서 스팀 온도가 낮아지게 된다. 따라서, 상기 플래시 탱크(121)에서 생산되는 스팀 온도를 높이기 위해서는 상기 플래시 탱크(121)내의 내부 압력과 상기 플래시 탱크(121)로 유입되기 이전의 압력이 소정 압력 이상이 되어야 한다. If the internal pressure of the flash tank 121 is less than the preset first set pressure P1, the steam temperature in the flash tank 121 is lowered. Therefore, in order to increase the steam temperature produced in the flash tank 121, the internal pressure in the flash tank 121 and the pressure before entering the flash tank 121 must be equal to or higher than a predetermined pressure.

따라서, 상기 플래시 탱크(121)의 내부 압력이 미리 설정된 제1설정압력(P1)에 도달할 때까지 상기 제1압력조절밸브(171)의 개도를 감소시켜, 상기 플래시 탱크(121)의 압력을 상기 제1설정압력(P1)이상으로 확보한다. Accordingly, the opening degree of the first pressure regulating valve 171 is decreased until the internal pressure of the flash tank 121 reaches the predetermined first set pressure P1, and the pressure of the flash tank 121 is reduced And is secured at or above the first set pressure P1.

또한, 상기 제어부(160)는, 상기 순환수 유량계(125)에서 측정된 유량의 변화를 미리 설정된 설정 범위와 비교하고, 상기 유량의 변화(Fluctuation)가 상기 설정 범위를 벗어나면, 상기 제2압력조절밸브(172)의 개도를 감소시킨다.The control unit 160 may compare the change in the flow rate measured by the circulating water flow meter 125 with a predetermined set range and if the change in the flow rate exceeds the set range, Thereby reducing the opening degree of the control valve 172.

상기 유량의 변화를 알면, 상기 순환수가 상기 응축기(112)에서 기화되는지를 확인할 수 있다. 즉, 상기 응축기(112)에서 열량을 받아 온도가 상승하여 포화온도를 넘어설 경우, 상기 순환수가 상기 플래시 탱크(121)로 유입되기 이전에 기화가 발생될 수 있으며, 기화가 발생될 경우 상기 순환수 유량계(125)에서 측정된 유량의 변화가 심해진다. 따라서, 상기 유량의 변화가 상기 설정 범위를 벗어나면, 상기 플래시 탱크(121)로 유입되기 이전에 기화가 발생될 수 있다고 판단하여, 상기 제2압력조절밸브(172)의 개도를 감소시킨다. Knowing the change in the flow rate, it can be confirmed whether the circulating water is vaporized in the condenser 112. That is, when the temperature of the condenser 112 is increased to a temperature higher than the saturation temperature, vaporization may occur before the circulating water flows into the flash tank 121, and when vaporization occurs, The change in the flow rate measured by the water flow meter 125 becomes severe. Accordingly, when the change in the flow rate is out of the set range, it is determined that vaporization may occur before entering the flash tank 121, thereby reducing the opening degree of the second pressure control valve 172.

상기 제2압력조절밸브(172)의 개도를 감소시키면, 상기 플래시 탱크(121)로 유입되는 순환수의 압력이 높아지게 된다. 상기 플래시 탱크(121)로 유입되는 순환수의 압력을 높이면, 상기 플래시 탱크(121)로 유입되기 이전에 순환수가 기화되는 것을 방지할 수 있다. 이 때, 상기 플래시 탱크(121)로 유입되는 순환수의 압력은, 상기 플래시 탱크(121)로 유입되는 순환수의 온도에 따른 포화압력보다 높게 유지하는 것이 바람직하다. When the opening degree of the second pressure regulating valve 172 is reduced, the pressure of the circulating water flowing into the flash tank 121 is increased. When the pressure of the circulating water flowing into the flash tank 121 is increased, it is possible to prevent the circulation water from vaporizing before flowing into the flash tank 121. At this time, it is preferable that the pressure of the circulating water flowing into the flash tank 121 is kept higher than the saturation pressure according to the temperature of the circulating water flowing into the flash tank 121.

상기와 같이, 상기 플래시 탱크 압력센서(181)에서 측정된 압력에 따라 상기 제1압력 조절밸브(171)의 개도를 제어하고, 상기 순환수 유량계(125)에서 측정된 유량 변화에 따라 상기 제2압력 조절밸브(172)의 개도를 제어함으로써, 상기 플래시 탱크(121) 내부의 압력과 상기 플래시 탱크(121)로 유입되기 이전의 압력을 상승시킴으로써, 상기 플래시 탱크(121)로 유입되는 순환수가 전부 액체 상태를 유지할 수 있으므로, 상기 플래시 탱크(121)에서 생산되는 스팀의 온도를 높일 수 있고, 스팀 생산 효율이 증가될 수 있다.
As described above, the opening degree of the first pressure regulating valve 171 is controlled according to the pressure measured by the flash tank pressure sensor 181, and the opening degree of the second pressure regulating valve 171 is controlled according to the flow rate measured by the circulating water flow meter 125, The pressure in the flash tank 121 and the pressure before entering the flash tank 121 are increased by controlling the opening degree of the pressure control valve 172 so that the circulating water flowing into the flash tank 121 The temperature of the steam produced in the flash tank 121 can be increased, and the steam production efficiency can be increased.

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 스팀 생산 히트펌프 시스템의 제어 구성을 나타낸 블록도이다.3 is a block diagram showing a control configuration of a steam production heat pump system according to a second embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 스팀 생산 히트펌프 시스템은, 상기 제어부(160)가 상기 응축기(112)에서 가열된 순환수의 압력에 따라 상기 제2압력 조절밸브(172)의 개도를 제어하는 것이 상기 제1실시예와 상이하고, 그 외 나머지 구성 및 작용은 유사하므로, 상이한 점을 중심으로 상세히 설명하고 유사구성에 대해 동일 부호를 사용한다.3, the steam production heat pump system according to the second embodiment of the present invention is configured such that the controller 160 controls the second pressure regulating valve 172 (see FIG. 3) in accordance with the pressure of the circulating water heated in the condenser 112 ), And the rest of the configuration and operation are similar to each other, so that different points will be described in detail and the same reference numerals will be used for similar components.

본 실시예에서는, 상기 응축기(112)에서 가열된 순환수의 압력은, 상기 순환수 토출유로(141)에 설치된 응축기 토출압력센서(182)에서 측정된 압력인 것으로 예를 들어 설명한다. In this embodiment, the pressure of the circulating water heated in the condenser 112 is a pressure measured by the condenser discharge pressure sensor 182 provided in the circulating water discharge passage 141, for example.

다만, 이에 한정되지 않고, 상기 응축기(112)에서 가열된 순환수의 압력은, 상기 응축기(112)에서 토출된 순환수의 온도를 측정한 후, 상기 순환수의 온도에 따른 압력을 산출하여 사용하는 것도 물론 가능하다. The pressure of the circulating water heated by the condenser 112 may be measured by measuring the temperature of the circulating water discharged from the condenser 112 and then calculating the pressure corresponding to the temperature of the circulating water, Of course it is possible.

상기 제어부(160)는, 상기 응축기(112)에서 토출된 순환수의 압력이 미리 설정된 제2설정압력 미만이면, 상기 제2압력조절밸브(172)의 개도를 감소시킨다. The controller 160 decreases the opening degree of the second pressure regulating valve 172 when the pressure of the circulating water discharged from the condenser 112 is lower than a predetermined second set pressure.

여기서, 상기 제2설정압력은, 상기 응축기(112)에서 토출된 순환수의 온도에 따른 포화압력 이상으로 설정된다.Here, the second set pressure is set to be equal to or higher than the saturated pressure according to the temperature of the circulating water discharged from the condenser 112. [

상기 제2압력조절밸브(172)의 개도를 감소시키면, 상기 플래시 탱크(121)로 유입되는 순환수의 압력이 높아지게 된다. 상기 플래시 탱크(121)로 유입되는 순환수의 압력을 높이면, 상기 플래시 탱크(121)로 유입되기 이전에 순환수가 기화되는 것을 방지할 수 있다. 이 때, 상기 플래시 탱크(121)로 유입되는 순환수의 압력은, 상기 플래시 탱크(121)로 유입되는 순환수의 온도에 따른 포화압력보다 높게 유지하는 것이 바람직하다. When the opening degree of the second pressure regulating valve 172 is reduced, the pressure of the circulating water flowing into the flash tank 121 is increased. When the pressure of the circulating water flowing into the flash tank 121 is increased, it is possible to prevent the circulation water from vaporizing before flowing into the flash tank 121. At this time, it is preferable that the pressure of the circulating water flowing into the flash tank 121 is kept higher than the saturation pressure according to the temperature of the circulating water flowing into the flash tank 121.

상기와 같이, 상기 플래시 탱크 압력센서(181)에서 측정된 압력에 따라 상기 제1압력 조절밸브(171)의 개도를 제어하고, 상기 응축기(112)에서 토출된 순환수의 압력에 따라 상기 제2압력 조절밸브(172)의 개도를 제어함으로써, 상기 플래시 탱크(121)에 유입되는 순환수가 전부 액체 상태를 유지할 수 있으므로, 상기 플래시 탱크(121)에서 스팀 생산 효율이 증가될 수 있다.As described above, the opening degree of the first pressure regulating valve 171 is controlled according to the pressure measured by the flash tank pressure sensor 181, and the opening degree of the second pressure regulating valve 171 is controlled according to the pressure of the circulating water discharged from the condenser 112, By controlling the opening degree of the pressure regulating valve 172, the circulating water flowing into the flash tank 121 can be maintained in a liquid state, and the steam production efficiency in the flash tank 121 can be increased.

또한, 상기 제어부(미도시)는, 상기 플래시 탱크(121)의 수위에 따라 상기 보충수 밸브(124)의 개도량을 제어한다. 즉, 상기 플래시 탱크(121)의 수위가 미리 설정된 설정 수위 범위를 유지하도록 상기 보충수 밸브(124)의 개도를 제어한다.
In addition, the control unit (not shown) controls the amount of opening of the replenishing water valve 124 in accordance with the level of the flash tank 121. That is, the opening of the replenishing water valve 124 is controlled so that the water level of the flash tank 121 maintains a predetermined set water level range.

도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 스팀 생산 히트펌프 시스템의 개략적인 구성도이다. 도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 스팀 생산 히트펌프 시스템의 제어 구성을 나타낸 블록도이다.4 is a schematic block diagram of a steam production heat pump system according to a third embodiment of the present invention. 5 is a block diagram showing a control configuration of a steam production heat pump system according to a third embodiment of the present invention.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 스팀 생산 히트펌프 시스템(300)은, 1개의 냉매 사이클(230)과 2개의 제1,2스팀 생성 사이클(210)(220)을 포함하고, 상기 냉매 사이클(230)의 압축기(231)에서 압축된 냉매가 열교환기(232)와 응축기(233)를 차례로 통과하고, 상기 제1스팀 생성 사이클(210)은 상기 열교환기(232)로부터 열원을 제공받고, 상기 제2스팀 생성 사이클(220)은 상기 응축기(233)로부터 열원을 제공받는 것이 상기 제1실시예와 상이하고 그 외 나머지 구성 및 작용은 유사하므로, 상이한 구성을 중심으로 상세히 설명한다.4 and 5, the steam production heat pump system 300 according to the third embodiment of the present invention includes one refrigerant cycle 230 and two first and second steam generation cycles 210 and 220 And the refrigerant compressed in the compressor 231 of the refrigerant cycle 230 passes through the heat exchanger 232 and the condenser 233 in order and the first steam generating cycle 210 is connected to the heat exchanger 232 and the second steam generation cycle 220 is different from the first embodiment in that the heat source is supplied from the condenser 233 and the other structures and operations are similar to each other, Will be described in detail.

상기 냉매 사이클(230)은, 냉매가 순환하는 사이클이다. 상기 냉매는 R245fa를 사용하는 것으로 예를 들어 설명한다.The refrigerant cycle 230 is a cycle in which the refrigerant circulates. The refrigerant is exemplified by using R245fa.

상기 냉매 사이클(230)은, 압축기(231), 열교환기(232), 응축기(233), 팽창장치(234), 증발기(235) 및 리큐퍼레이터(240)를 포함한다. The refrigerant cycle 230 includes a compressor 231, a heat exchanger 232, a condenser 233, an expansion device 234, an evaporator 235 and a recuperator 240.

상기 압축기(231)는, 상기 냉매 사이클(230)을 순환하는 냉매를 압축한다. 상기 압축기(231)와 상기 열교환기(232)는 제1냉매유로(241)로 연결된다. 상기 압축기(231)는 인버터 압축기이다.The compressor 231 compresses the refrigerant circulating in the refrigerant cycle 230. The compressor (231) and the heat exchanger (232) are connected to the first refrigerant passage (241). The compressor 231 is an inverter compressor.

상기 열교환기(232)는, 상기 압축기(231)에서 나온 과열된 냉매를 상기 제1스팀 생성 사이클(210)을 순환하는 제1순환수와 열교환시킨다. 상기 열교환기(232)는 상기 냉매의 현열을 제1순환수에 전달하는 과열 열교환기이다. The heat exchanger 232 heat-exchanges the superheated refrigerant from the compressor 231 with the first circulating water circulating in the first steam generating cycle 210. The heat exchanger 232 is an overheat heat exchanger that transfers the sensible heat of the refrigerant to the first circulating water.

상기 응축기(233)는, 상기 열교환기(232)에서 나온 냉매를 응축시킨다. 상기 열교환기(232)와 상기 응축기(233)는 제2냉매유로(242)로 연결되고, 상기 응축기(233)와 상기 팽창장치(234)는 제3냉매유로(243)로 연결된다. 상기 응축기(233)는, 상기 냉매의 잠열을 제2순환수에 전달한다. The condenser 233 condenses the refrigerant exiting the heat exchanger 232. The heat exchanger 232 and the condenser 233 are connected to the second refrigerant passage 242 and the condenser 233 and the expansion device 234 are connected to the third refrigerant passage 243. The condenser 233 transfers the latent heat of the refrigerant to the second circulating water.

상기 팽창장치(234)는, 상기 응축기(233)에서 나와서 상기 리큐퍼레이터(240)를 통과한 냉매를 팽창시킨다. 상기 팽창장치(234)와 상기 증발기(235)는 제4냉매유로(244)로 연결된다. The expansion device 234 expands the refrigerant that has passed through the recuperator 240 by coming out of the condenser 233. The expansion device 234 and the evaporator 235 are connected to the fourth refrigerant flow path 244.

상기 증발기(235)는, 상기 팽창장치(234)에서 나온 냉매를 증발시킨다. 상기 증발기(235)와 상기 압축기(231)는 제5냉매유로(245)로 연결된다. The evaporator 235 evaporates the refrigerant from the expansion device 234. The evaporator 235 and the compressor 231 are connected to the fifth refrigerant passage 245.

상기 리큐퍼레이터(Recuperator)(240)는, 상기 제3냉매유로(243)와 상기 제5냉매유로(245)사이에 설치된 내부 열교환기이다. 상기 리큐퍼레이터(240)는, 상기 응축기(233)에서 나온 냉매와 상기 압축기(231)로 유입되는 냉매를 서로 열교환시킨다. 따라서, 상기 리큐퍼레이터(240)는, 상기 응축기(233)에서 나온 냉매를 과냉시키고, 상기 증발기(235)의 입구측 냉매의 건도를 최소화시키며, 상기 압축기(231)의 입,출구측 냉매의 온도를 상승시켜 상기 응축기의 응축 열량을 증가시킬 수 있다.The recuperator 240 is an internal heat exchanger provided between the third refrigerant passage 243 and the fifth refrigerant passage 245. The recuperator 240 exchanges heat between the refrigerant from the condenser 233 and the refrigerant flowing into the compressor 231 from each other. Accordingly, the recuperator 240 can supercool the refrigerant from the condenser 233 to minimize the quality of the refrigerant at the inlet side of the evaporator 235 and reduce the temperature of the refrigerant at the inlet side and the outlet side of the compressor 231 It is possible to increase the condensation heat amount of the condenser by raising the temperature.

상기 제3냉매유로(243)에는, 상기 리큐퍼레이터(240)에서 나온 냉매의 유량을 측정하는 냉매 유량계(236)가 설치된다. 상기 냉매 유량계(236)는 설치되지 않을 수도 있다.A refrigerant flow meter 236 is installed in the third refrigerant passage 243 to measure the flow rate of the refrigerant from the recuperator 240. The refrigerant flow meter 236 may not be installed.

한편, 상기 제1스팀 생성 사이클(210)은, 제1순환수가 순환하면서 스팀을 생성하는 사이클이다. 상기 제1스팀 생성 사이클(210)에서 생성된 스팀은 후술하는 제2스팀 생성 사이클(220)에서 생성된 스팀보다 고온이다. Meanwhile, the first steam generating cycle 210 is a cycle in which the first circulating water circulates and generates steam. The steam generated in the first steam generation cycle 210 is higher in temperature than the steam generated in the second steam generation cycle 220 described later.

상기 제1스팀 생성 사이클(210)은, 제1플래시 탱크(Flash tank)(211), 제1펌프(212), 제1보충수 주입부(213), 제1보충수 밸브(214), 제1순환수 유량계(215)를 포함한다. 상기 제1순환수 유량계(125)는 설치되지 않을 수도 있다.The first steam generating cycle 210 includes a first flash tank 211, a first pump 212, a first replenishing water injecting unit 213, a first replenishing water valve 214, 1 circulating water flow meter 215. The first circulating water flow meter 125 may not be installed.

상기 제1플래시 탱크(211)는, 상기 열교환기(232)를 통과하면서 가열된 제1순환수를 감압하여 스팀을 발생시키는 장치이다. The first flash tank 211 is a device for generating steam by reducing the pressure of the first circulating water while passing through the heat exchanger 232.

상기 제1플래시 탱크(211)의 상부에는 제1스팀 토출 유로(216)가 연결된다. 상기 제1스팀 토출 유로(216)는, 상기 제1플래시 탱크(211)에서 생성된 스팀을 스팀 수요처로 공급하는 유로이다. A first steam discharge passage 216 is connected to the upper portion of the first flash tank 211. The first steam discharge passage 216 is a passage for supplying steam generated in the first flash tank 211 to a steam consumer.

상기 제1스팀 토출 유로(216)에는, 스팀의 유량을 측정하는 제1스팀 유량계(217)가 설치된다. 상기 제1스팀 토출 유로(216)에는, 생성된 스팀의 온도를 측정하는 제1스팀 온도센서(299)가 설치될 수 있다. 상기 제1스팀 유량계(217)는 설치되지 않을 수도 있다.The first steam discharge flow path 216 is provided with a first steam flow meter 217 for measuring the flow rate of steam. The first steam discharge passage 216 may be provided with a first steam temperature sensor 299 for measuring the temperature of the generated steam. The first steam flow meter 217 may not be installed.

상기 제1펌프(212)는, 상기 제1플래시 탱크(211)에서 나온 제1순환수를 펌핑하여 상기 열교환기(232)로 다시 순환시킨다.The first pump 212 pumps the first circulating water from the first flash tank 211 and circulates the first circulating water back to the heat exchanger 232.

상기 제1보충수 주입부(213)는, 상기 제1플래시 탱크(211)와 상기 제1펌프(212)를 연결하는 유로에 연결되어, 외부로부터 물을 보충한다.The first make-up water injecting unit 213 is connected to a flow path connecting the first flash tank 211 and the first pump 212, and replenishes water from the outside.

본 실시예에서는, 상기 제1보충수 주입부(213)가 상기 제1플래시 탱크(211)와 상기 제1펌프(212)를 연결하는 유로에 연결된 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고, 상기 제1보충수 주입부(213)는 상기 제1플래시 탱크(211)에 직접 연결되어 상기 보충수를 상기 제1플래시 탱크(211)로 직접 공급하는 것도 물론 가능하다. In the present embodiment, the first makeup water injecting unit 213 is connected to a flow path connecting the first flash tank 211 and the first pump 212. However, the present invention is not limited thereto, It is of course possible that the first make-up water injecting part 213 is directly connected to the first flash tank 211 to directly supply the make-up water to the first flash tank 211.

상기 제1보충수 밸브(214)는, 상기 제1보충수 주입부(213)로부터 보충되는 물의 유량을 조절하기 위한 밸브이다. The first replenishing water valve 214 is a valve for regulating the flow rate of water replenished from the first replenishing water supply unit 213.

상기 제어부(미도시)는, 상기 제1플래시 탱크(211)의 수위에 따라 상기 제1보충수 밸브(214)의 개도량을 제어한다. 즉, 상기 제1플래시 탱크(211)의 수위가 미리 설정된 설정 수위 범위를 유지하도록 상기 제1보충수 밸브(214)의 개도를 제어한다. The control unit (not shown) controls the opening amount of the first make-up water valve 214 according to the level of the first flash tank 211. That is, the opening degree of the first make-up water valve 214 is controlled so that the water level of the first flash tank 211 maintains a predetermined set water level range.

상기 제1순환수 유량계(215)는, 상기 제1펌프(212)와 상기 열교환기(232)를 연결하는 유로 상에 설치되어, 상기 제1펌프(212)에서 펌핑된 순환수의 유량을 측정한다. 상기 제1순환수 유량계(215)는 설치되지 않을 수도 있다.The first circulating water flow meter 215 is installed on the flow path connecting the first pump 212 and the heat exchanger 232 to measure the flow rate of the circulating water pumped by the first pump 212 do. The first circulating water flow meter 215 may not be installed.

한편, 상기 제2스팀 생성 사이클(220)은, 제2순환수가 순환하면서 스팀을 생성하는 사이클이다. 상기 제2스팀 생성 사이클(220)에서 생성된 스팀은 상기 제1스팀 생성 사이클(210)에서 생성된 스팀보다 저온이다. Meanwhile, the second steam generation cycle 220 is a cycle in which the second circulation water circulates and generates steam. The steam generated in the second steam generation cycle 220 is lower in temperature than the steam generated in the first steam generation cycle 210.

상기 제2스팀 생성 사이클(220)은, 제2플래시 탱크(Flash tank)(221), 제2펌프(222), 제2보충수 주입부(223), 제2보충수 밸브(224), 제2순환수 유량계(225)를 포함한다.The second steam generating cycle 220 includes a second flash tank 221, a second pump 222, a second makeup water injecting unit 223, a second makeup water valve 224, 2 circulating water flow meter 225.

상기 제2플래시 탱크(221)는, 상기 응축기(233)를 통과하면서 가열된 제2순환수를 감압하여 스팀을 발생시키는 장치이다. The second flash tank 221 is a device for generating steam by reducing the pressure of the second circulating water while passing through the condenser 233.

상기 제2플래시 탱크(221)의 상부에는 제2스팀 토출 유로(226)가 연결된다. 상기 제2스팀 토출 유로(226)는, 상기 제2플래시 탱크(221)에서 생성된 스팀을 스팀 수요처로 공급하는 유로이다. 상기 제2플래시 탱크(221)에서 생성된 스팀은 상기 제1플래시 탱크(212)에서 생성된 스팀에 비해 비교적 저온이기 때문에, 저온의 스팀을 요구하는 스팀 수요처로 공급된다. A second steam discharge passage 226 is connected to the upper portion of the second flash tank 221. The second steam discharge passage 226 is a passage for supplying the steam generated in the second flash tank 221 to the steam consumer. Since the steam generated in the second flash tank 221 is relatively low in temperature compared to the steam generated in the first flash tank 212, the steam is supplied to the steam demanding place requiring low-temperature steam.

상기 제2스팀 토출 유로(226)에는, 스팀의 유량을 측정하는 제2스팀 유량계(227)가 설치된다. 상기 제2스팀 유량계(227)는 설치되지 않을 수도 있다.The second steam discharge flow path 226 is provided with a second steam flow meter 227 for measuring the flow rate of steam. The second steam flow meter 227 may not be installed.

상기 제2펌프(222)는, 상기 제2플래시 탱크(221)에서 나온 제2순환수를 펌핑하여 상기 응축기(233)로 다시 순환시킨다.The second pump 222 pumps the second circulating water from the second flash tank 221 and circulates the second circulating water back to the condenser 233.

상기 제2보충수 주입부(223)는, 상기 제2플래시 탱크(221)와 상기 제2펌프(222)를 연결하는 유로에 연결되어, 외부로부터 물을 보충한다.The second make-up water injecting unit 223 is connected to a flow path connecting the second flash tank 221 and the second pump 222, and replenishes water from the outside.

본 실시예에서는, 상기 제2보충수 주입부(223)가 상기 제2플래시 탱크(221)와 상기 제2펌프(222)를 연결하는 유로에 연결된 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고, 상기 제2보충수 주입부(223)는 상기 제2플래시 탱크(221)에 직접 연결되어 상기 보충수를 상기 제2플래시 탱크(221)로 직접 공급하는 것도 물론 가능하다. In the present embodiment, the second make-up water injecting unit 223 is connected to a flow path connecting the second flash tank 221 and the second pump 222. However, the present invention is not limited thereto, It is of course possible that the second make-up water injector 223 is connected directly to the second flash tank 221 and directly supplies the make-up water to the second flash tank 221.

상기 제2보충수 밸브(224)는, 상기 제2보충수 주입부(223)로부터 보충되는 물의 유량을 조절하기 위한 밸브이다. The second replenishing water valve 224 is a valve for regulating the flow rate of water replenished from the second replenishing water injecting portion 223.

상기 제어부(미도시)는, 상기 제2플래시 탱크(221)의 수위에 따라 상기 제2보충수 밸브(224)의 개도량을 제어한다. 즉, 상기 제2플래시 탱크(221)의 수위가 미리 설정된 설정 수위 범위를 유지하도록 상기 제2보충수 밸브(224)의 개도를 제어한다. The control unit (not shown) controls the opening amount of the second make-up water valve 224 according to the level of the second flash tank 221. That is, the opening degree of the second make-up water valve 224 is controlled so that the water level of the second flash tank 221 maintains the predetermined set water level range.

상기 제2순환수 유량계(225)는, 상기 제2펌프(222)와 상기 응축기(233)를 연결하는 유로 상에 설치되어, 상기 제2펌프(222)에서 펌핑된 순환수의 유량을 측정한다. 상기 제2순환수 유량계(225)는 설치되지 않을 수도 있다.The second circulating water flow meter 225 is installed on the flow path connecting the second pump 222 and the condenser 233 and measures the flow rate of the circulating water pumped by the second pump 222 . The second circulating water flow meter 225 may not be installed.

한편, 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 상기 제1스팀 생성 사이클(210)은, 제1플래시 탱크 압력센서(273), 제1압력조절밸브(271) 및 제2압력조절밸브(272)를 더 포함한다.4 and 5, the first steam generating cycle 210 according to the third embodiment of the present invention includes a first flash tank pressure sensor 273, a first pressure regulating valve 271, And a second pressure regulating valve 272.

상기 제1플래시 탱크 압력센서(273)는, 상기 제1플래시 탱크(211)의 내부 압력을 측정한다. The first flash tank pressure sensor 273 measures the internal pressure of the first flash tank 211.

상기 제1압력조절밸브(271)는, 상기 제1스팀 토출유로(216)상에 설치된다. 상기 제1압력조절밸브(271)는, 상기 제1플래시 탱크 압력센서(273)에서 감지된 압력에 따라 개도가 제어된다. The first pressure regulating valve 271 is provided on the first steam discharging passage 216. The opening degree of the first pressure regulating valve 271 is controlled according to the pressure sensed by the first flash tank pressure sensor 273.

상기 제2압력조절밸브(272)는, 상기 열교환기(232)에서 가열된 제1순환수가 토출되는 제1순환수 토출유로(218)에 설치된다. 상기 제2압력조절밸브(272)는, 상기 제1순환수 유량계(215)에서 감지된 유량 변화에 따라 개도가 제어된다. The second pressure regulating valve 272 is installed in the first circulating water discharge passage 218 through which the first circulating water heated by the heat exchanger 232 is discharged. The opening degree of the second pressure regulating valve 272 is controlled in accordance with the flow rate change sensed by the first circulation water flow meter 215.

또한, 상기 제1순환수 토출유로(218)에는, 상기 열교환기(232)에서 가열된 후 토출되는 제1순환수의 온도와 압력을 각각 측정하는 센서가 설치되는 것도 가능하다. The first circulating water discharging passage 218 may be provided with a sensor for measuring the temperature and the pressure of the first circulating water discharged after being heated by the heat exchanger 232.

또한, 본 발명의 제3실시예에 따른 상기 제2스팀 생성 사이클(220)은, 제2플래시 탱크 압력센서(293), 제3압력조절밸브(291) 및 제4압력조절밸브(292)를 더 포함한다.The second steam generation cycle 220 according to the third embodiment of the present invention includes a second flash tank pressure sensor 293, a third pressure control valve 291 and a fourth pressure control valve 292 .

상기 제2플래시 탱크 압력센서(293)는, 상기 제2플래시 탱크(221)의 내부 압력을 측정한다. The second flash tank pressure sensor 293 measures the internal pressure of the second flash tank 221.

상기 제3압력조절밸브(291)는, 상기 제2스팀 토출유로(226)상에 설치된다. 상기 제3압력조절밸브(291)는, 상기 제2플래시 탱크 압력센서(293)에서 감지된 압력에 따라 개도가 제어된다. The third pressure regulating valve 291 is provided on the second steam discharging passage 226. The opening degree of the third pressure regulating valve 291 is controlled according to the pressure sensed by the second flash tank pressure sensor 293.

상기 제4압력조절밸브(292)는, 상기 응축기(233)에서 가열된 제2순환수가 토출되는 제2순환수 토출유로(228)에 설치된다. 상기 제4압력조절밸브(292)는, 상기 제2순환수 유량계(225)에서 감지된 유량 변화에 따라 개도가 제어된다. The fourth pressure regulating valve 292 is installed in the second circulating water discharge passage 228 through which the second circulating water heated by the condenser 233 is discharged. The opening degree of the fourth pressure regulating valve 292 is controlled according to the flow rate change sensed by the second circulating water flow meter 225.

또한, 상기 제2순환수 토출유로(228)에는, 상기 응축기(233)에서 가열된 후 토출되는 제2순환수의 온도와 압력을 각각 측정하는 센서가 설치되는 것도 가능하다. The second circulating water discharging passage 228 may be provided with a sensor for measuring the temperature and the pressure of the second circulating water discharged after being heated by the condenser 233.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제3실시예에 따른 스팀 생산 히트펌프 시스템의 작동을 설명하면, 다음과 같다.The operation of the steam production heat pump system according to the third embodiment of the present invention will now be described.

본 발명의 제3실시예에서는, 상기 압축기(231)에서 압축된 냉매가 상기 열교환기(232)를 통과한 후, 상기 응축기(233)를 통과한다.In the third embodiment of the present invention, the refrigerant compressed in the compressor 231 passes through the heat exchanger 232 and then passes through the condenser 233.

상기 열교환기(232)에서는 상기 압축기(231)에서 나온 과열된 냉매와 상기 제1스팀 생성 사이클(210)을 순환하는 상기 제1순환수와의 열교환이 이루어진다. 상기 열교환기(232)에서는, 상기 압축기(232)에서 나온 과열된 냉매의 현열이 상기 제1순환수에 전달된다. In the heat exchanger 232, heat exchange is performed between the superheated refrigerant from the compressor 231 and the first circulation water circulating the first steam generation cycle 210. In the heat exchanger 232, the sensible heat of the superheated refrigerant from the compressor 232 is transferred to the first circulating water.

상기 제1순환수는 상기 열교환기(232)에서 상기 냉매의 현열을 흡수하여 가열된다. The first circulating water is heated by absorbing the sensible heat of the refrigerant in the heat exchanger (232).

상기 열교환기(232)에서 열을 일부 빼앗긴 냉매는 상기 응축기(233)로 유입된다. 이 때, 상기 열교환기(232)를 통과하는 냉매는 기체 상태를 유지하며 상태변화는 하지 않는다. The refrigerant, which has partially lost heat in the heat exchanger 232, flows into the condenser 233. At this time, the refrigerant passing through the heat exchanger 232 maintains the gas state and does not change its state.

상기 응축기(233)에서는, 상기 열교환기(232)에서 나온 냉매와 상기 제2스팀 생성 사이클(220)을 순환하는 제2순환수가 열교환된다. 상기 응축기(233)에서 상기 냉매는 응축되고, 상기 제2순환수는 열을 흡수하여 가열된다. In the condenser 233, the refrigerant from the heat exchanger 232 and the second circulation water circulating in the second steam generation cycle 220 are heat-exchanged. In the condenser 233, the refrigerant is condensed, and the second circulating water absorbs heat and is heated.

상기 응축기(233)에서 나온 냉매는 상기 리큐퍼레이터(240)로 유입된다.The refrigerant from the condenser 233 flows into the recuperator 240.

상기 리큐퍼레이터(240)에서는, 상기 응축기(233)에서 응축된 냉매와 상기 압축기(231)로 유입되기 이전의 냉매가 열교환된다.In the recuperator 240, the refrigerant condensed in the condenser 233 and the refrigerant before entering the compressor 231 are heat-exchanged.

상기 리큐퍼레이터(240)에서의 열교환이 이루어짐으로써, 상기 응축기(233)에서 응축되어 나온 냉매는 과냉되고, 상기 증발기(235)에서 나와 상기 압축기(231)로 유입되기 이전의 냉매는 열을 흡수하여 온도가 높아지게 된다. 상기 리큐퍼레이터(240)에서 냉매가 과냉되면, 상기 증발기(235)의 입구측 냉매의 건도가 최소화될 수 있다. The refrigerant condensed in the condenser 233 is subcooled and the refrigerant that has exited from the evaporator 235 and flows into the compressor 231 absorbs heat So that the temperature is raised. When the refrigerant is subcooled in the recuperator 240, the dryness of the refrigerant at the inlet side of the evaporator 235 can be minimized.

또한, 상기 압축기(231)의 입구측 냉매의 온도가 상승된다. 상기 압축기(231)의 입구측 냉매의 온도가 상승하면, 상기 압축기(231)의 토출측 냉매의 온도도 상승하게 된다.Further, the temperature of the refrigerant at the inlet side of the compressor 231 is raised. When the temperature of the refrigerant at the inlet side of the compressor 231 rises, the temperature of the refrigerant at the discharge side of the compressor 231 also rises.

상기 리큐퍼레이터(240)를 사용하는 본 발명의 경우, 상기 열교환기(231)의 현열 열교환량과 상기 응축기(233)의 응축 열량이 모두 스팀 생성에 사용된다. 따라서, 상기 열교환기(231)의 현열 열교환량과 상기 응축기(233)의 응축 열량의 합은, 상기 리큐퍼레이터(240)를 사용하지 않는 종래의 경우 응축기의 응축 열량보다 크다. 상기와 같이, 상기 냉매 사이클(210)에서 상기 리큐퍼레이터(240)를 사용함으로써, 보다 많은 열량이 스팀을 생성하는 데 사용될 수 있다. In the case of the present invention using the recuperator 240, the sensible heat exchange amount of the heat exchanger 231 and the condensation heat amount of the condenser 233 are both used for steam generation. Therefore, the sum of the sensible heat exchange amount of the heat exchanger 231 and the condensation heat amount of the condenser 233 is larger than the condensation heat amount of the condenser in the conventional case in which the recuperator 240 is not used. As described above, by using the recuperator 240 in the refrigerant cycle 210, more heat can be used to generate steam.

한편, 상기 제1스팀 생성 사이클(210)의 제1순환수는 상기 열교환기(232)에서 열을 흡수하여 상기 제1플래시 탱크(211)로 공급된다. 상기 제1순환수는 상기 제1플래시 탱크(211)에서 감압되어, 상기 제1플래시 탱크(211)에서 스팀이 생성된다. Meanwhile, the first circulating water in the first steam generating cycle 210 absorbs heat in the heat exchanger 232 and is supplied to the first flash tank 211. The first circulating water is decompressed in the first flash tank 211, and steam is generated in the first flash tank 211.

상기 제2스팀 생성 사이클(220)의 제2순환수는 상기 응축기(233)에서 열을 흡수하여 상기 제2플래시 탱크(221)로 공급된다. 상기 제2순환수는 상기 제2플래시 탱크(221)에서 감압되어, 스팀이 생성된다. The second circulation water in the second steam generation cycle 220 absorbs heat in the condenser 233 and is supplied to the second flash tank 221. The second circulating water is decompressed in the second flash tank 221 to generate steam.

이 때, 상기 열교환기(232)를 통과하는 냉매의 온도가 상기 응축기(233)를 통과하는 냉매의 온도보다 높기 때문에, 상기 열교환기(232)에서 열을 흡수하는 제1순환수의 온도가 상기 응축기(233)에서 열을 흡수하는 제2순환수의 온도보다 높다. At this time, since the temperature of the refrigerant passing through the heat exchanger 232 is higher than the temperature of the refrigerant passing through the condenser 233, the temperature of the first circulating water absorbing heat in the heat exchanger 232 Is higher than the temperature of the second circulating water that absorbs heat in the condenser (233).

따라서, 상기 제1플래시 탱크(221)에서 생성되는 스팀의 온도가 상기 제2플래시 탱크(221)에서 생성되는 스팀의 온도보다 높다.Accordingly, the temperature of the steam generated in the first flash tank 221 is higher than the temperature of the steam generated in the second flash tank 221.

상기와 같이, 2개의 제1,2스팀 생성 사이클(210)(220)을 포함함으로써, 서로 다른 온도의 스팀의 생산이 가능하기 때문에 다양한 수요처에 적용이 용이한 이점이 있다.As described above, since the first and second steam generating cycles 210 and 220 are included, steam at different temperatures can be produced, which is advantageous in application to various consumers.

한편, 본 발명의 제3실시예에 따른 제어부(260)가 상기 제1,2스팀 생성 사이클(210)(220)을 제어하는 방법은 다음과 같다.Meanwhile, a method of controlling the first and second steam generating cycles 210 and 220 by the controller 260 according to the third embodiment of the present invention is as follows.

먼저, 상기 제어부(260)가 상기 제1스팀 생성 사이클(210)을 제어하는 것에 대해 설명한다.First, the control unit 260 controls the first steam generation cycle 210. FIG.

상기 제어부(260)는, 상기 제1플래시 탱크 압력센서(273)에서 측정된 상기 제1플래시 탱크(211)의 내부 압력이 미리 설정된 제1설정압력(P1) 미만이면, 상기 제1압력조절밸브(271)의 개도를 감소시킨다.If the internal pressure of the first flash tank 211 measured by the first flash tank pressure sensor 273 is less than a predetermined first set pressure P1, Thereby decreasing the opening degree of the opening 271.

상기 제1압력조절밸브(271)의 개도를 감소시키면, 상기 제1플래시 탱크(211)의 내부 압력이 상승하게 된다. 상기 제1플래시 탱크(211)의 내부 압력이 미리 설정된 제1설정압력(P1)미만이면, 상기 제1플래시 탱크(211)에서 스팀 온도가 낮아지게 된다. 따라서, 상기 제1플래시 탱크(211)의 내부 압력이 미리 설정된 제1설정압력(P1)에 도달할 때까지 상기 제1압력조절밸브(271)의 개도를 감소시킨다.When the opening degree of the first pressure regulating valve 271 is reduced, the internal pressure of the first flash tank 211 is increased. If the internal pressure of the first flash tank 211 is less than the preset first set pressure P1, the steam temperature in the first flash tank 211 is lowered. Accordingly, the opening degree of the first pressure regulating valve 271 is decreased until the internal pressure of the first flash tank 211 reaches a preset first set pressure P1.

또한, 상기 제어부(260)는, 상기 제1순환수 유량계(215)에서 측정된 유량의 변화를 미리 설정된 설정 범위와 비교하고, 상기 유량의 변화(Fluctuation)가 상기 설정 범위를 벗어나면, 상기 제2압력조절밸브(272)의 개도를 감소시킨다.The control unit 260 compares a change in the flow rate measured by the first circulation water flow meter 215 with a predetermined set range and if the change in the flow rate is out of the set range, 2 reducing the opening of the pressure regulating valve 272.

상기 유량의 변화를 알면, 상기 제1순환수가 상기 열교환기(232)에서 기화되는지를 확인할 수 있다. 즉, 상기 열교환기(232)에서 열량을 받아 온도가 상승하여 포화온도를 넘어설 경우, 상기 열교환기(232)에서나 상기 제1플래시 탱크(211)로 유입되기 이전에 기화가 발생될 수 있으며, 기화가 발생될 경우 상기 제1순환수 유량계(215)에서 측정된 유량의 변화가 심해진다. 따라서, 상기 유량의 변화가 상기 설정 범위를 벗어나면, 상기 열교환기(232)에서나 상기 제1플래시 탱크(211)로 유입되기 이전에 기화가 발생될 수 있다고 판단하여, 상기 제2압력조절밸브(272)의 개도를 감소시킨다. Knowing the change in the flow rate, it can be confirmed whether the first circulation water is vaporized in the heat exchanger 232. That is, when the temperature of the heat exchanger 232 is increased to exceed the saturation temperature due to the heat received by the heat exchanger 232, vaporization may occur before entering the heat exchanger 232 or the first flash tank 211, When vaporization occurs, the change in the flow rate measured by the first circulating water flow meter 215 is increased. Therefore, when the change of the flow rate is out of the set range, it is determined that vaporization may occur before entering the heat exchanger 232 or the first flash tank 211, and the second pressure regulating valve 272).

상기 제2압력조절밸브(272)의 개도를 감소시키면, 상기 제1플래시 탱크(211)로 유입되는 제1순환수의 압력이 높아지게 된다. 상기 제1플래시 탱크(211)로 유입되는 제1순환수의 압력을 높이면, 상기 제1플래시 탱크(211)로 유입되기 이전에 제1순환수가 기화되는 것을 방지할 수 있다. 이 때, 상기 제1플래시 탱크(211)로 유입되는 제1순환수의 압력은, 상기 제1플래시 탱크(211)로 유입되는 제1순환수의 온도에 따른 포화압력보다 높게 유지하는 것이 바람직하다. When the opening degree of the second pressure regulating valve 272 is reduced, the pressure of the first circulating water flowing into the first flash tank 211 is increased. When the pressure of the first circulating water flowing into the first flash tank 211 is increased, it is possible to prevent the first circulating water from vaporizing before flowing into the first flash tank 211. At this time, it is preferable that the pressure of the first circulating water flowing into the first flash tank 211 is kept higher than the saturation pressure according to the temperature of the first circulating water flowing into the first flash tank 211 .

상기와 같이, 상기 제1플래시 탱크 압력센서(273)에서 측정된 압력에 따라 상기 제1압력 조절밸브(271)의 개도를 제어하고, 상기 제1순환수 유량계(215)에서 측정된 유량 변화에 따라 상기 제2압력 조절밸브(272)의 개도를 제어함으로써, 상기제1플래시 탱크(211)에 유입되는 제1순환수가 전부 액체 상태를 유지할 수 있으므로, 상기 제1플래시 탱크(211)에서 스팀 생산 효율이 증가될 수 있다.As described above, the opening degree of the first pressure regulating valve 271 is controlled according to the pressure measured by the first flash tank pressure sensor 273, and the flow rate change measured by the first circulating water flow meter 215 The first circulation water flowing into the first flash tank 211 can be maintained in a liquid state by controlling the opening degree of the second pressure regulating valve 272. Therefore, The efficiency can be increased.

상기 실시예에 한정되지 않고, 상기 제2압력 조절밸브(272)의 개도는 상기 열교환기(232)에서 가열된 후 토출되는 제1순환수의 압력에 따라 제어하는 것도 물론 가능하다. 여기서, 상기 열교환기(232)에서 가열된 후 토출되는 제1순환수의 압력은 상기 제1순환수 토출유로(218)에 설치된 열교환기 토출압력센서(미도시)에서 측정된 압력을 사용하는 것도 가능하고, 상기 제1순환수 토출유로(218)에 설치된 열교환기 토출온도센서(미도시)에서 측정된 온도에 따른 압력을 산출하여 사용하는 것도 물론 가능하다. The opening degree of the second pressure regulating valve 272 may be controlled according to the pressure of the first circulating water discharged after being heated in the heat exchanger 232. [ Here, the pressure of the first circulating water discharged after being heated by the heat exchanger 232 may be a pressure measured by a heat exchanger discharge pressure sensor (not shown) installed in the first circulating water discharge passage 218 It is of course possible to calculate and use the pressure according to the temperature measured in the heat exchanger discharge temperature sensor (not shown) provided in the first circulating water discharge passage 218.

다음으로, 상기 제어부(260)가 상기 제2스팀 생성 사이클(220)을 제어하는 것에 대해 설명한다.Next, the control unit 260 controls the second steam generation cycle 220. FIG.

상기 제2스팀 생성 사이클(220)에서는, 상기 제어부(260)는 상기 제3압력조절밸브(291)와 상기 제4압력조절밸브(292)의 개도를 제어한다. In the second steam generation cycle 220, the controller 260 controls the opening degree of the third pressure regulating valve 291 and the fourth pressure regulating valve 292.

상기 제어부(260)는, 상기 제2플래시 탱크 압력센서(293)에서 측정된 상기 제2플래시 탱크(221)의 내부 압력이 미리 설정된 제3설정압력(P3) 미만이면, 상기 제3압력조절밸브(291)의 개도를 감소시킨다.If the internal pressure of the second flash tank 221 measured by the second flash tank pressure sensor 293 is less than the preset third set pressure P3, (291).

상기 제3압력조절밸브(291)의 개도를 감소시키면, 상기 제2플래시 탱크(221)의 내부 압력이 상승하게 된다. 상기 제2플래시 탱크(221)의 내부 압력이 미리 설정된 제3설정압력(P3)미만이면, 상기 제2플래시 탱크(221)에서 스팀 온도가 낮아지게 된다. 따라서, 상기 제2플래시 탱크(221)의 내부 압력이 미리 설정된 제3설정압력(P3)에 도달할 때까지 상기 제3압력조절밸브(291)의 개도를 감소시킨다.When the opening degree of the third pressure regulating valve 291 is reduced, the internal pressure of the second flash tank 221 is increased. If the internal pressure of the second flash tank 221 is less than the preset third set pressure P3, the steam temperature in the second flash tank 221 is lowered. Accordingly, the opening degree of the third pressure regulating valve 291 is reduced until the internal pressure of the second flash tank 221 reaches a predetermined third set pressure P3.

또한, 상기 제어부(260)는, 상기 제2순환수 유량계(225)에서 측정된 유량의 변화를 미리 설정된 설정 범위와 비교하고, 상기 유량의 변화(Fluctuation)가 상기 설정 범위를 벗어나면, 상기 제4압력조절밸브(292)의 개도를 감소시킨다. 즉, 상기 유량의 변화가 상기 설정 범위에 들도록 상기 제4압력조절밸브(292)의 개도를 감소시킨다.The control unit 260 compares the change of the flow rate measured by the second circulation water flow meter 225 with a predetermined set range and if the change of the flow rate is out of the set range, 4 reducing the opening of the pressure regulating valve 292. That is, the opening degree of the fourth pressure regulating valve 292 is reduced so that the change in the flow rate is within the setting range.

상기 유량의 변화를 알면, 상기 제2순환수가 상기 응축기(233)에서 기화되는지를 확인할 수 있다. 즉, 상기 응축기(233)에서 열량을 받아 온도가 상승하여 포화온도를 넘어설 경우, 상기 제2순환수가 상기 응축기(233)에서나 상기 제2플래시 탱크(221)로 유입되기 이전에 기화가 발생될 수 있으며, 기화가 발생될 경우 상기 제2순환수 유량계(225)에서 측정된 유량의 변화가 심해진다. 따라서, 상기 유량의 변화가 상기 설정 범위를 벗어나면, 상기 응축기(233)에서나 상기 제2플래시 탱크(221)로 유입되기 이전에 기화가 발생될 수 있다고 판단하여, 상기 제4압력조절밸브(292)의 개도를 감소시킨다. Knowing the change in the flow rate, it can be confirmed whether the second circulation water is vaporized in the condenser 233. That is, when the temperature rises due to the amount of heat received by the condenser 233 and exceeds the saturation temperature, vaporization occurs before the second circulating water flows into the condenser 233 or the second flash tank 221 And when the vaporization occurs, the change in the flow rate measured by the second circulating water flow meter 225 is increased. Accordingly, when the change in the flow rate is out of the set range, it is determined that vaporization may occur before the flow of the gas into the condenser 233 or the second flash tank 221, and the fourth pressure regulating valve 292 ).

상기 제4압력조절밸브(292)의 개도를 감소시키면, 상기 제2플래시 탱크(221)로 유입되는 제2순환수의 압력이 높아지게 된다. 상기 제2플래시 탱크(221)로 유입되는 제2순환수의 압력을 높이면, 상기 제2플래시 탱크(221)로 유입되기 이전에 제2순환수가 기화되는 것을 방지할 수 있다. 이 때, 상기 제2플래시 탱크(221)로 유입되는 제2순환수의 압력은, 상기 제2플래시 탱크(221)로 유입되는 제2순환수의 온도에 따른 포화압력보다 높게 유지하는 것이 바람직하다. When the opening degree of the fourth pressure regulating valve 292 is reduced, the pressure of the second circulating water flowing into the second flash tank 221 is increased. When the pressure of the second circulating water flowing into the second flash tank 221 is increased, it is possible to prevent the second circulating water from vaporizing before flowing into the second flash tank 221. At this time, it is preferable that the pressure of the second circulating water flowing into the second flash tank 221 is kept higher than the saturation pressure according to the temperature of the second circulating water flowing into the second flash tank 221 .

상기와 같이, 상기 제2플래시 탱크 압력센서(293)에서 측정된 압력에 따라 상기 제3압력 조절밸브(291)의 개도를 제어하고, 상기 제2순환수 유량계(225)에서 측정된 유량 변화에 따라 상기 제4압력 조절밸브(292)의 개도를 제어함으로써, 상기제2플래시 탱크(221)에 유입되는 제2순환수가 전부 액체 상태를 유지할 수 있으므로, 상기 제2플래시 탱크(221)에서 스팀 생산 효율이 증가될 수 있다.As described above, the opening degree of the third pressure regulating valve 291 is controlled according to the pressure measured by the second flash tank pressure sensor 293, and the flow rate change measured by the second circulating water flow meter 225 The second circulation water flowing into the second flash tank 221 can be maintained in a liquid state by controlling the opening degree of the fourth pressure regulating valve 292, The efficiency can be increased.

상기 실시예에 한정되지 않고, 상기 제4압력 조절밸브(292)의 개도는 상기 응축기(233)에서 가열된 후 토출되는 제2순환수의 압력에 따라 제어하는 것도 물론 가능하다. 여기서, 상기 응축기(233)에서 가열된 후 토출되는 제2순환수의 압력은 상기 제2순환수 토출유로(228)에 설치된 응축기 토출압력센서(미도시)에서 측정된 압력을 사용하는 것도 가능하고, 상기 제2순환수 토출유로(228)에 설치된 응축기 토출온도센서(미도시)에서 측정된 온도에 따른 압력을 산출하여 사용하는 것도 물론 가능하다. The opening degree of the fourth pressure regulating valve 292 may be controlled according to the pressure of the second circulating water discharged after being heated by the condenser 233. Here, the pressure of the second circulating water discharged after being heated by the condenser 233 may be a pressure measured by a condenser discharge pressure sensor (not shown) provided in the second circulating water discharge passage 228 It is of course possible to calculate and use the pressure corresponding to the temperature measured in the condenser discharge temperature sensor (not shown) provided in the second circulating water discharge passage 228. [

또한, 본 발명의 제3실시예에서는, 상기 제어부(260)가 상기 제1스팀 생성 사이클(210)에서 생성되는 스팀의 온도에 따라 상기 제1,2펌프(212)(222)의 유량을 제어하는 것도 가능하다.In the third embodiment of the present invention, the control unit 260 controls the flow rate of the first and second pumps 212 and 222 according to the temperature of the steam generated in the first steam generation cycle 210 It is also possible to do.

상기 제어부(260)는, 상기 제1플래시 탱크(211)에서 생성되는 스팀의 온도가 미리 설정된 제1스팀 설정온도이상으로 높게 설정되면, 상기 열교환기(232)의 현열 열교환량이 작아지므로, 상기 제1펌프(212)의 펌핑 유량은 감소시키고, 상기 제2펌프(222)의 펌핑 유량은 증가시킨다. 상기 제1펌프(212)의 펌핑 유량을 감소시켜서 상기 열교환기(232)에서 열교환율이 향상되도록 한다. When the temperature of the steam generated in the first flash tank 211 is set to be higher than a preset first steam setting temperature, the control unit 260 reduces the sensible heat exchange amount of the heat exchanger 232, 1 pump 212 and the pumping flow rate of the second pump 222 is increased. The pumping flow rate of the first pump 212 is reduced to improve the heat exchange rate in the heat exchanger 232.

한편, 상기 제어부(260)는, 상기 제1플래시 탱크(211)에서 생성되는 스팀의 온도가 미리 설정된 제2스팀 설정온도미만으로 낮게 설정되면, 상기 열교환기(232)의 현열 열교환량이 커지므로, 상기 제1펌프(212)의 펌핑 유량은 증가시키고, 상기 제2펌프(222)의 펌핑 유량은 감소시킨다. 상기 제1펌프(212)의 펌핑 유량을 증가시켜서 상기 열교환기(232)에서 열교환율이 향상되도록 한다. Meanwhile, when the temperature of the steam generated in the first flash tank 211 is set lower than a predetermined second set steam temperature, the control unit 260 increases the sensible heat exchange amount of the heat exchanger 232, The pumping flow rate of the first pump 212 is increased and the pumping flow rate of the second pump 222 is decreased. The pumping flow rate of the first pump 212 is increased to improve the heat exchange rate in the heat exchanger 232.

상기 실시예에서는, 상기 제1스팀 생성 사이클(210)에서 생성된 스팀의 온도에 따라 상기 제1,2펌프(212)(222)의 펌핑 유량을 모두 제어하는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 상기 제1스팀 생성 사이클(210)에서 생성된 스팀의 온도에 따라 상기 제1펌프(212)의 펌핑 유량을 제어하고, 상기 제2스팀 생성 사이클(220)에서 생성된 스팀의 온도에 따라 상기 제2펌프(222)의 펌핑 유량을 제어하는 것도 물론 가능하다.
In the above embodiment, the pumping flow rate of the first and second pumps 212 and 222 is controlled according to the temperature of the steam generated in the first steam generation cycle 210. However, And controls the pumping flow rate of the first pump 212 according to the temperature of the steam generated in the first steam generation cycle 210 and controls the pumping flow rate of the first pump 212 according to the temperature of the steam generated in the second steam generation cycle 220 It is of course possible to control the pumping flow rate of the second pump 222.

도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 스팀 생산 히트펌프 시스템의 개략적인 구성도이다.6 is a schematic block diagram of a steam production heat pump system according to a fourth embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제4실시예에 따른 스팀 생산 히트펌프 시스템(400)은, 상기 압축기(231)에서 압축된 냉매를 토출하는 압축기 토출유로(310)가 열교환기 공급유로(311)와 열교환기 바이패스유로(312)로 분기되어 형성되고, 상기 압축기 토출유로(310)에서 상기 열교환기 공급유로(311)와 상기 열교환기 바이패스유로(312)로 분기된 지점에는 삼방밸브(313)가 설치되어, 상기 열교환기(232)와 상기 응축기(233)로 공급되는 냉매의 유량을 제어할 수 있는 것이 상기 제3실시예와 상이하고, 상기 제1,2,3,4압력 조절밸브(271)(272)(291)(292)를 제어하는 구성 및 작용은 유사하므로, 상이한 구성에 대해서만 설명한다.Referring to FIG. 6, the steam production heat pump system 400 according to the fourth embodiment of the present invention includes a compressor discharge passage 310 for discharging refrigerant compressed by the compressor 231, And a heat exchanger bypass flow path 312. A branch from the compressor discharge flow path 310 to the heat exchanger supply flow path 311 and the heat exchanger bypass flow path 312 is connected to a three- 313 are provided to control the flow rate of the refrigerant supplied to the heat exchanger 232 and the condenser 233 from the third embodiment, Since the configuration and operation for controlling the valves 271, 272, 291, and 292 are similar, only different configurations will be described.

또한, 상기 압축기 토출유로(310)에는 상기 압축기(231)에서 토출되는 냉매의 온도를 측정하는 온도센서(320)가 설치된다.A temperature sensor 320 for measuring the temperature of the refrigerant discharged from the compressor 231 is installed in the compressor discharge passage 310.

상기 삼방밸브(313)는, 각 유로의 유량을 제어할 수 있는 유량제어밸브이다. The three-way valve 313 is a flow control valve capable of controlling the flow rate of each flow path.

상기 제어부(미도시)는, 상기 온도센서(320)에서 감지된 온도에 따라 상기 삼방밸브(313)의 작동을 제어하여, 상기 열교환기 공급유로(311)로 공급되는 냉매의 유량과 상기 열교환기 바이패스유로(312)로 공급되는 유량을 조절할 수 있다. The control unit controls the operation of the three-way valve 313 according to the temperature sensed by the temperature sensor 320 so that the flow rate of the refrigerant supplied to the heat exchanger supply path 311 and the flow rate of the refrigerant supplied to the heat exchanger The flow rate supplied to the bypass flow path 312 can be adjusted.

상기 온도센서(320)에서 감지된 온도가 미리 설정된 설정 온도 범위 이내이면, 상기 제어부(미도시)는 상기 삼방밸브(313)가 상기 열교환기 공급유로(311)와 상기 열교환기 바이패스유로(312)를 모두 개방시키도록 제어한다.When the temperature sensed by the temperature sensor 320 is within a preset temperature range, the controller (not shown) controls the three-way valve 313 such that the heat exchanger supply passage 311 and the heat exchanger bypass passage 312 ) Are all opened.

이 때, 상기 온도센서(320)에서 감지된 온도에 따라 상기 열교환기 공급유로(311)로 공급되는 냉매의 유량과 상기 열교환기 바이패스유로(312)로 공급되는 냉매의 유량을 조절할 수 있다. At this time, the flow rate of the refrigerant supplied to the heat exchanger supply passage 311 and the flow rate of the refrigerant supplied to the heat exchanger bypass flow passage 312 can be adjusted according to the temperature sensed by the temperature sensor 320.

예를 들어, 상기 온도센서(320)에서 감지된 온도가 상기 설정 온도 범위 이내이고, 미리 설정된 제1설정 온도 이상이면 상기 열교환기 공급 유로(311)로 공급되는 냉매의 유량을 늘려서 상기 제1스팀 생성 사이클(210)에 보다 많은 양의 비교적 고온의 스팀을 생성하도록 할 수 있다. For example, if the temperature sensed by the temperature sensor 320 is within the preset temperature range and is equal to or higher than a preset first preset temperature, the flow rate of the refrigerant supplied to the heat exchanger supply passage 311 is increased, Thereby creating a larger amount of relatively high temperature steam in the production cycle 210.

또한, 상기 온도센서(320)에서 감지된 온도가 상기 설정 온도 범위 이내이고, 미리 설정된 제1설정 온도 미만이면 상기 열교환기 공급 유로(311)로 공급되는 냉매의 유량을 줄이는 것도 가능하다. If the temperature sensed by the temperature sensor 320 is within the preset temperature range and is lower than a preset first preset temperature, the flow rate of the refrigerant supplied to the heat exchanger supply passage 311 may be reduced.

한편, 상기 실시예에 한정되지 않고, 상기 제1스팀 생성 사이클(210)로부터 스팀을 공급받는 제1수요처의 요구 부하가 클 경우, 상기 열교환기 공급 유로(311)로 공급되는 냉매의 유량을 늘리도록 상기 삼방밸브(313)를 제어하는 것도 가능하다. If the demand load of the first demand source receiving steam from the first steam generation cycle 210 is large, the flow rate of the refrigerant supplied to the heat exchanger supply passage 311 may be increased Way valve 313 so as to control the flow rate of the refrigerant.

또한, 상기 제2스팀 생성 사이클(220)로부터 스팀을 공급받는 제2수요처의 요구 부하가 작은 경우, 상기 열교환기 공급 유로(311)로 공급되는 냉매의 유량을 늘리도록 상기 삼방밸브(313)를 제어할 수 있다.In addition, when the demand load of the second customer who receives steam from the second steam generation cycle 220 is small, the three-way valve 313 is opened to increase the flow rate of the refrigerant supplied to the heat exchanger supply passage 311 Can be controlled.

또한, 상기 제1스팀 생성 사이클(220)에 충분한 열량이 공급되지 않을 경우, 상기 열교환기 공급 유로(311)로 공급되는 냉매의 유량을 보다 늘리도록 상기 삼방밸브(313)를 제어할 수 있다. 상기 제1스팀 생성 사이클(220)에 충분한 열량이 공급되는지는 상기 제1열교환기(232)에서 나온 제1순환수의 온도나 상기 제1플래시 탱크(211)에서 생성된 스팀의 온도를 측정하여 미리 설정된 기준과 비교하여 판단할 수 있다. Further, when the sufficient amount of heat is not supplied to the first steam generation cycle 220, the three-way valve 313 may be controlled to further increase the flow rate of the refrigerant supplied to the heat exchanger supply passage 311. Whether sufficient heat is supplied to the first steam generation cycle 220 is determined by measuring the temperature of the first circulating water from the first heat exchanger 232 or the temperature of the steam generated in the first flash tank 211 It can be judged by comparing with a preset reference.

또한, 상기 제2수요처의 요구 부하가 클 경우, 상기 열교환기 공급 유로(311)로 공급되는 냉매의 유량을 줄이도록 상기 삼방밸브(313)를 제어할 수 있다.Further, when the demand load of the second customer is large, the three-way valve 313 may be controlled so as to reduce the flow rate of the refrigerant supplied to the heat exchanger supply passage 311.

한편, 상기 온도센서(320)에서 감지된 온도가 미리 설정된 제2설정 온도 미만이면, 상기 제어부(미도시)는 상기 삼방밸브(313)가 상기 열교환기 공급유로(311)는 차폐하고, 상기 열교환기 바이패스유로(312)만을 개방시키도록 제어하는 것도 가능하다.On the other hand, when the temperature sensed by the temperature sensor 320 is less than a preset second set temperature, the controller (not shown) notifies the heat exchanger supply passage 311 of the three-way valve 313, It is also possible to perform control so as to open only the bypass bypass line 312.

즉, 상기 제1스팀 생성 사이클(210)을 바이패스하도록 함으로써, 상기 압축기(231)에서 나온 냉매의 열량이 모두 상기 제2스팀 생성 사이클(220)에 공급될 수 있다. 따라서, 제2스팀 생성 사이클(220)에서 충분한 온도의 스팀을 생성하도록 할 수 있다. That is, by allowing the first steam generation cycle 210 to be bypassed, the amount of heat of the refrigerant discharged from the compressor 231 can be supplied to the second steam generation cycle 220. Thus, it is possible to generate steam at a sufficient temperature in the second steam generation cycle 220.

상기 실시예에 한정되지 않고, 상기 제1수요처의 요구 부하가 없을 경우에도 상기 제어부(미도시)는 상기 삼방밸브(313)가 상기 열교환기 공급유로(311)는 차폐하고, 상기 열교환기 바이패스유로(312)만을 개방시키도록 제어하는 것도 가능하다.The present invention is not limited to the above-described embodiment. Even when there is no demand load of the first customer, the control unit (not shown) notifies the three-way valve 313 of the heat exchanger supply passage 311, It is also possible to control to open only the flow path 312.

한편, 상기 온도센서(320)에서 감지된 온도가 미리 설정된 제2설정 온도 이상이면, 상기 제어부(미도시)는 상기 삼방밸브(313)가 상기 열교환기 바이패스유로(312)는 차폐하도록 제어할 수 있다.On the other hand, if the temperature sensed by the temperature sensor 320 is equal to or higher than a preset second set temperature, the controller (not shown) controls the three-way valve 313 to block the heat exchanger bypass flow path 312 .

즉, 상기 온도센서(320)에서 감지된 온도가 미리 설정된 제2설정 온도 이상이면, 상기 제어부(미도시)는 상기 압축기(231)에서 나온 냉매의 온도가 충분히 높다고 판단할 수 있다. 따라서, 상기 압축기(231)에서 나온 냉매의 전부가 상기 열교환기(232)와 상기 응축기(233)를 차례로 통과하도록 한다. That is, when the temperature sensed by the temperature sensor 320 is equal to or higher than a preset second set temperature, the controller (not shown) can determine that the temperature of the refrigerant from the compressor 231 is sufficiently high. Therefore, all of the refrigerant discharged from the compressor 231 passes through the heat exchanger 232 and the condenser 233 in order.

따라서, 상기 제1스팀 생성 사이클(210)과 상기 제2스팀 생성 사이클(220)에서는 모두 충분한 양의 스팀이 생성될 수 있다. Accordingly, both of the first steam generation cycle 210 and the second steam generation cycle 220 can generate a sufficient amount of steam.

상기와 같이, 본 발명의 제4실시예에서는, 2개의 제1,2스팀 생성 사이클(210)(220)을 이용하여, 각각 서로 다른 온도의 스팀을 생성할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 압축기(231)에서 토출되는 냉매의 온도에 따라 상기 열교환기(232)로 유입되는 냉매의 유량을 조절하여 스팀 생산 효율을 높일 수 있다. As described above, in the fourth embodiment of the present invention, not only can steam generated at different temperatures be generated using the two first and second steam generation cycles 210 and 220, but also the steam generated by the compressor 231 The flow rate of the refrigerant flowing into the heat exchanger 232 can be controlled according to the temperature of the refrigerant discharged from the heat exchanger 232 to increase the steam production efficiency.

한편, 상기 실시예에 한정되지 않고, 상기 제어부(미도시)는, 상기 제1스팀 생성 사이클(210)에서 생성되는 스팀의 온도에 따라 상기 삼방밸브(313)의 개도를 제어하는 것도 물론 가능하다. 상기 제1플래시 탱크(211)에서 생성되는 스팀의 온도가 미리 설정된 제1스팀 설정온도보다 높으면, 상기 열교환기(232)의 현열 열교환량이 작아지므로, 상기 열교환기 공급유로(311)로 공급되는 냉매의 유량은 감소시키고, 상기 열교환기 바이패스유로(312)로 공급되는 냉매의 유량은 증가시키는 것도 가능하다. It is also possible to control the opening degree of the three-way valve 313 according to the temperature of the steam generated in the first steam generation cycle 210, not limited to the above embodiment . When the temperature of the steam generated in the first flash tank 211 is higher than a predetermined first set steam temperature, the sensible heat exchange amount of the heat exchanger 232 is reduced. Therefore, the refrigerant supplied to the heat exchanger supply passage 311 The flow rate of the refrigerant supplied to the heat exchanger bypass flow path 312 can be increased.

또한, 상기 제1플래시 탱크(211)에서 생성되는 스팀의 온도가 미리 설정된 제2스팀 설정온도보다 낮으면, 상기 열교환기(232)의 현열 열교환량이 커지므로, 상기 열교환기 공급유로(311)로 공급되는 냉매의 유량은 증가시키고, 상기 열교환기 바이패스유로(312)로 공급되는 냉매의 유량은 감소시키는 것도 가능하다.
If the temperature of the steam generated in the first flash tank 211 is lower than a predetermined second set steam temperature, the sensible heat exchange amount of the heat exchanger 232 is increased. Therefore, the heat exchanger supply passage 311 It is also possible to increase the flow rate of the refrigerant supplied and decrease the flow rate of the refrigerant supplied to the heat exchanger bypass flow path 312.

도 7은 본 발명의 제5실시예에 따른 스팀 생산 히트펌프 시스템의 개략적인 구성도이다. 도 8은 본 발명의 제5실시예에 따른 스팀 생산 히트펌프 시스템의 제어 구성을 나타낸 블록도이다.7 is a schematic block diagram of a steam production heat pump system according to a fifth embodiment of the present invention. 8 is a block diagram showing a control configuration of a steam production heat pump system according to a fifth embodiment of the present invention.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 제5실시예에 따른 스팀 생산 히트펌프 시스템(500)은, 2개의 제1,2스팀 생성 사이클(210)(220)을 포함하고, 상기 제1스팀 생성 사이클(210)에서는 열교환기 토출 압력센서(274)에서 측정된 압력에 따라 제2압력조절밸브(272)의 개도를 제어하며, 상기 제2스팀 생성 사이클(220)에서는 응축기 토출 압력센서(294)에서 측정된 압력에 따라 제2압력조절밸브(272)의 개도를 제어하는 것이 상기 제3실시예와 상이하고 그 외 나머지 구성 및 작용은 유사하므로, 상이한 구성에 대해서만 상세히 설명한다.Referring to FIGS. 7 and 8, a steam production heat pump system 500 according to a fifth embodiment of the present invention includes two first and second steam generation cycles 210 and 220, In the steam generation cycle 210, the opening degree of the second pressure control valve 272 is controlled in accordance with the pressure measured by the heat exchanger discharge pressure sensor 274, and in the second steam generation cycle 220, 294 are different from those of the third embodiment, and the rest of the configuration and operation are similar, so that only different configurations will be described in detail.

먼저, 상기 제어부(260)가 상기 제1스팀 생성 사이클(210)을 제어하는 것에 대해 설명한다.First, the control unit 260 controls the first steam generation cycle 210. FIG.

상기 제어부(260)는, 상기 제1플래시 탱크 압력센서(273)에서 측정된 상기 제1플래시 탱크(211)의 내부 압력이 미리 설정된 제1설정압력(P1) 미만이면, 상기 제1압력조절밸브(271)의 개도를 감소시킨다.If the internal pressure of the first flash tank 211 measured by the first flash tank pressure sensor 273 is less than a predetermined first set pressure P1, Thereby decreasing the opening degree of the opening 271.

상기 제1압력조절밸브(271)의 개도를 감소시키면, 상기 제1플래시 탱크(211)의 내부 압력이 상승하게 된다. 상기 제1플래시 탱크(211)의 내부 압력이 미리 설정된 제1설정압력(P1)미만이면, 상기 제1플래시 탱크(211)에서 스팀 온도가 낮아지게 된다. 따라서, 상기 제1플래시 탱크(211)의 내부 압력이 미리 설정된 제1설정압력(P1)에 도달할 때까지 상기 제1압력조절밸브(271)의 개도를 감소시킨다.When the opening degree of the first pressure regulating valve 271 is reduced, the internal pressure of the first flash tank 211 is increased. If the internal pressure of the first flash tank 211 is less than the preset first set pressure P1, the steam temperature in the first flash tank 211 is lowered. Accordingly, the opening degree of the first pressure regulating valve 271 is decreased until the internal pressure of the first flash tank 211 reaches a preset first set pressure P1.

또한, 상기 제어부(260)는, 상기 열교환기 토출 압력센서(274)에서 측정된 압력에 따라 상기 제2압력 조절밸브(272)의 개도를 제어한다. Also, the controller 260 controls the opening degree of the second pressure regulating valve 272 according to the pressure measured by the heat exchanger discharge pressure sensor 274.

상기 열교환기 토출 압력센서(274)에서 측정된 압력이 미리 설정된 제2설정압력(P2) 이상이 되도록 상기 제2압력 조절밸브(272)의 개도를 감소시킨다. 여기서, 상기 제2설정압력은, 상기 열교환기(232)에서 토출된 제1순환수의 온도에 따른 포화압력이다. 즉, 상기 열교환기 토출 압력센서(274)에서 측정된 압력이 상기 제1플래시 탱크(211)로 유입되는 제1순환수의 온도에 따른 포화압력이상이 되도록 상기 제2압력 조절밸브(272)의 개도를 감소시킨다. The opening degree of the second pressure regulating valve 272 is decreased so that the pressure measured by the heat exchanger discharge pressure sensor 274 is equal to or higher than a predetermined second set pressure P2. Here, the second set pressure is a saturated pressure according to the temperature of the first circulating water discharged from the heat exchanger 232. That is, the pressure measured by the heat exchanger discharge pressure sensor 274 is higher than the saturation pressure according to the temperature of the first circulating water flowing into the first flash tank 211 Reduces opening.

상기 제2압력조절밸브(272)의 개도를 감소시키면, 상기 제1플래시 탱크(211)로 유입되는 제1순환수의 압력이 높아지게 된다. 상기 제1플래시 탱크(211)로 유입되는 제1순환수의 압력을 높이면, 상기 제1플래시 탱크(211)로 유입되기 이전에 제1순환수가 기화되는 것을 방지할 수 있다. 이 때, 상기 제1플래시 탱크(211)로 유입되는 제1순환수의 압력은, 상기 제1플래시 탱크(211)로 유입되는 제1순환수의 온도에 따른 포화압력보다 높게 유지하는 것이 바람직하다. When the opening degree of the second pressure regulating valve 272 is reduced, the pressure of the first circulating water flowing into the first flash tank 211 is increased. When the pressure of the first circulating water flowing into the first flash tank 211 is increased, it is possible to prevent the first circulating water from vaporizing before flowing into the first flash tank 211. At this time, it is preferable that the pressure of the first circulating water flowing into the first flash tank 211 is kept higher than the saturation pressure according to the temperature of the first circulating water flowing into the first flash tank 211 .

본 실시예에서는, 상기 열교환기(232)에서 가열된 후 토출되는 제1순환수의 압력은 상기 제1순환수 토출유로(218)에 설치된 상기 열교환기 토출압력센서(274)에서 측정된 압력을 사용하는 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고, 상기 제1순환수 토출유로(218)에 설치된 열교환기 토출온도센서(275)에서 측정된 온도에 따른 압력을 산출하여 사용하는 것도 물론 가능하다. The pressure of the first circulating water discharged after being heated by the heat exchanger 232 is lower than the pressure measured by the heat exchanger discharge pressure sensor 274 provided in the first circulating water discharge passage 218 It is of course possible to calculate and use the pressure according to the temperature measured by the heat exchanger discharge temperature sensor 275 provided in the first circulating water discharge passage 218 .

다음으로, 상기 제어부(260)가 상기 제2스팀 생성 사이클(220)을 제어하는 것에 대해 설명한다.Next, the control unit 260 controls the second steam generation cycle 220. FIG.

상기 제어부(260)는, 상기 제2플래시 탱크 압력센서(293)에서 측정된 상기 제2플래시 탱크(221)의 내부 압력이 미리 설정된 제3설정압력(P3) 미만이면, 상기 제3압력조절밸브(291)의 개도를 감소시킨다.If the internal pressure of the second flash tank 221 measured by the second flash tank pressure sensor 293 is less than the preset third set pressure P3, (291).

상기 제3압력조절밸브(291)의 개도를 감소시키면, 상기 제2플래시 탱크(221)의 내부 압력이 상승하게 된다. 상기 제2플래시 탱크(221)의 내부 압력이 미리 설정된 제3설정압력(P3)미만이면, 상기 제2플래시 탱크(221)에서 스팀 온도가 낮아지게 된다. 따라서, 상기 제2플래시 탱크(221)의 내부 압력이 미리 설정된 제3설정압력(P3)에 도달할 때까지 상기 제3압력조절밸브(291)의 개도를 감소시킨다.When the opening degree of the third pressure regulating valve 291 is reduced, the internal pressure of the second flash tank 221 is increased. If the internal pressure of the second flash tank 221 is less than the preset third set pressure P3, the steam temperature in the second flash tank 221 is lowered. Accordingly, the opening degree of the third pressure regulating valve 291 is reduced until the internal pressure of the second flash tank 221 reaches a predetermined third set pressure P3.

또한, 상기 제어부(260)는, 상기 응축기 토출 압력센서(294)에서 측정된 압력에 따라 상기 제4압력 조절밸브(292)의 개도를 제어한다. The control unit 260 controls the opening degree of the fourth pressure regulating valve 292 according to the pressure measured by the condenser discharge pressure sensor 294.

상기 응축기 토출 압력센서(294)에서 측정된 압력이 미리 설정된 제4설정압력(P4) 이상이 되도록 상기 제4압력 조절밸브(292)의 개도를 감소시킨다. 여기서, 상기 제4설정압력은, 상기 응축기(233)에서 토출된 제2순환수의 온도에 따른 포화압력이다. 즉, 상기 응축기 토출 압력센서(294)에서 측정된 압력이 상기 제2플래시 탱크(221)로 유입되는 제2순환수의 온도에 따른 포화압력이상이 되도록 상기 제4압력 조절밸브(292)의 개도를 감소시킨다. The opening degree of the fourth pressure regulating valve 292 is reduced so that the pressure measured by the condenser discharge pressure sensor 294 is equal to or higher than a preset fourth set pressure P4. Here, the fourth set pressure is a saturated pressure according to the temperature of the second circulating water discharged from the condenser 233. That is, the opening of the fourth pressure regulating valve 292 is controlled so that the pressure measured by the condenser discharge pressure sensor 294 is equal to or higher than the saturation pressure according to the temperature of the second circulating water flowing into the second flash tank 221 .

상기 제4압력조절밸브(292)의 개도를 감소시키면, 상기 제2플래시 탱크(221)로 유입되는 제2순환수의 압력이 높아지게 된다. 상기 제2플래시 탱크(221)로 유입되는 제2순환수의 압력을 높이면, 상기 제2플래시 탱크(221)로 유입되기 이전에 제2순환수가 기화되는 것을 방지할 수 있다. 이 때, 상기 제2플래시 탱크(221)로 유입되는 제2순환수의 압력은, 상기 제2플래시 탱크(221)로 유입되는 제2순환수의 온도에 따른 포화압력보다 높게 유지하는 것이 바람직하다. When the opening degree of the fourth pressure regulating valve 292 is reduced, the pressure of the second circulating water flowing into the second flash tank 221 is increased. When the pressure of the second circulating water flowing into the second flash tank 221 is increased, it is possible to prevent the second circulating water from vaporizing before flowing into the second flash tank 221. At this time, it is preferable that the pressure of the second circulating water flowing into the second flash tank 221 is kept higher than the saturation pressure according to the temperature of the second circulating water flowing into the second flash tank 221 .

상기와 같이, 상기 제2플래시 탱크 압력센서(293)에서 측정된 압력에 따라 상기 제3압력 조절밸브(291)의 개도를 제어하고, 상기 응축기 토출 압력센서(294)에서 측정된 압력에 따라 상기 제4압력 조절밸브(292)의 개도를 제어함으로써, 상기제2플래시 탱크(221)에 유입되는 제2순환수가 전부 액체 상태를 유지할 수 있으므로, 상기 제2플래시 탱크(221)에서 스팀 생산 효율이 증가될 수 있다.As described above, the opening degree of the third pressure regulating valve 291 is controlled according to the pressure measured by the second flash tank pressure sensor 293, and the opening degree of the third pressure regulating valve 291 is controlled according to the pressure measured by the condenser discharging pressure sensor 294 Since the second circulation water flowing into the second flash tank 221 can be maintained in a liquid state by controlling the opening degree of the fourth pressure regulating valve 292, Can be increased.

한편, 상기 제어부(260)가 상기 제1스팀 생성 사이클(210)에서 생성되는 스팀의 온도에 따라 상기 제1,2펌프(212)(222)의 유량을 제어하는 것도 가능하다. The control unit 260 may control the flow rate of the first and second pumps 212 and 222 according to the temperature of the steam generated in the first steam generation cycle 210.

상기 제어부(260)는, 상기 제1플래시 탱크(211)에서 생성되는 스팀의 온도가 미리 설정된 제1스팀 설정온도이상으로 높게 설정되면, 상기 열교환기(232)의 현열 열교환량이 작아지므로, 상기 제1펌프(212)의 펌핑 유량은 감소시키고, 상기 제2펌프(222)의 펌핑 유량은 증가시킨다. 상기 제1펌프(212)의 펌핑 유량을 감소시켜서 상기 열교환기(232)에서 열교환율이 향상되도록 한다. When the temperature of the steam generated in the first flash tank 211 is set to be higher than a preset first steam setting temperature, the control unit 260 reduces the sensible heat exchange amount of the heat exchanger 232, 1 pump 212 and the pumping flow rate of the second pump 222 is increased. The pumping flow rate of the first pump 212 is reduced to improve the heat exchange rate in the heat exchanger 232.

한편, 상기 제어부(260)는, 상기 제1플래시 탱크(211)에서 생성되는 스팀의 온도가 미리 설정된 제2스팀 설정온도미만으로 낮게 설정되면, 상기 열교환기(232)의 현열 열교환량이 커지므로, 상기 제1펌프(212)의 펌핑 유량은 증가시키고, 상기 제2펌프(222)의 펌핑 유량은 감소시킨다. 상기 제1펌프(212)의 펌핑 유량을 증가시켜서 상기 열교환기(232)에서 열교환율이 향상되도록 한다. Meanwhile, when the temperature of the steam generated in the first flash tank 211 is set lower than a predetermined second set steam temperature, the control unit 260 increases the sensible heat exchange amount of the heat exchanger 232, The pumping flow rate of the first pump 212 is increased and the pumping flow rate of the second pump 222 is decreased. The pumping flow rate of the first pump 212 is increased to improve the heat exchange rate in the heat exchanger 232.

상기 실시예에서는, 상기 제1스팀 생성 사이클(210)에서 생성된 스팀의 온도에 따라 상기 제1,2펌프(212)(222)의 펌핑 유량을 모두 제어하는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 상기 제1스팀 생성 사이클(210)에서 생성된 스팀의 온도에 따라 상기 제1펌프(212)의 펌핑 유량을 제어하고, 상기 제2스팀 생성 사이클(220)에서 생성된 스팀의 온도에 따라 상기 제2펌프(222)의 펌핑 유량을 제어하는 것도 물론 가능하다.
In the above embodiment, the pumping flow rate of the first and second pumps 212 and 222 is controlled according to the temperature of the steam generated in the first steam generation cycle 210. However, And controls the pumping flow rate of the first pump 212 according to the temperature of the steam generated in the first steam generation cycle 210 and controls the pumping flow rate of the first pump 212 according to the temperature of the steam generated in the second steam generation cycle 220 It is of course possible to control the pumping flow rate of the second pump 222.

도 9는 본 발명의 제6실시예에 따른 스팀 생산 히트펌프 시스템의 개략적인 구성도이다.9 is a schematic block diagram of a steam production heat pump system according to a sixth embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 본 발명의 제6실시예에 따른 스팀 생산 히트펌프 시스템(600)은, 보충수 예열기(530)를 더 포함하고, 상기 보충수 예열기(530)에서 상기 리큐퍼레이터(115)에서 나와 팽창장치(113)로 유입되기 이전의 냉매와 상기 스팀 생성 사이클(120)로 공급되는 보충수를 열교환시켜, 상기 냉매는 추가적으로 과냉시키고 상기 보충수는 예열할 수 있는 것이 상기 제1실시예와 상이하고, 상기 제1,2압력조절밸브(171)(172)를 제어하는 구성은 상기 제1실시예와 유사하므로, 상이한 구성에 대해서 상세히 설명한다.Referring to FIG. 9, a steam production heat pump system 600 according to the sixth embodiment of the present invention further includes a makeup water preheater 530, and the makeup water preheater 530 is connected to the recuperator 115 ) And the supplemental water supplied to the steam generating cycle 120. The refrigerant is further subcooled and the supplemental water can be preheated, The configuration for controlling the first and second pressure control valves 171 and 172 is similar to that of the first embodiment, so that different configurations will be described in detail.

상기 스팀 생산 히트펌프 시스템(500)은, 급수 유로(501), 보충수 공급펌프(510), 보충수 예열유로(502), 보충수 예열기(530), 보충수 예열기 바이패스유로(503), 보충수 공급유로(504)를 더 포함한다.The steam production heat pump system 500 includes a water supply channel 501, a makeup water supply pump 510, a makeup water preheating flow channel 502, a makeup water preheater 530, a makeup water preheater bypass flow path 503, And a makeup water supply passage 504.

상기 급수 유로(501)는 외부로부터 보충수를 급수받는 유로이다. 상기 급수 유로(501)는 상기 보충수 예열유로(502)와 상기 보충수 예열기 바이패스유로(503)로 분기된다. The water supply passage 501 is an oil passage for receiving supplemental water from the outside. The water supply passage 501 is branched into the makeup water preheating passage 502 and the makeup water preheater bypass passage 503.

상기 보충수 예열유로(502)와 상기 보충수 예열기 바이패스유로(503)가 분기되는 지점에는 삼방밸브(520)가 설치된다. Way valve 520 is installed at a point where the makeup water preheating channel 502 and the makeup water preheater bypass flow channel 503 are branched.

상기 보충수 예열유로(502)는, 상기 급수유로(501)에서 분기되어 상기 보충수를 상기 보충수 예열기(530)를 통과하도록 안내하는 유로이다. The makeup water preheating passage 502 is branched from the water supply flow passage 501 and guides the makeup water to pass through the makeup water preheater 530.

상기 보충수 예열기(530)는, 상기 보충수를 상기 리큐퍼레이터(115)에서 과냉된 냉매와 열교환시키는 열교환기이다. The makeup water preheater 530 is a heat exchanger for exchanging the makeup water with the supercooled coolant in the recuperator 115. [

상기 보충수 예열유로(502)와 상기 보충수 예열기 바이패스유로(503)는, 상기 보충수 공급유로(504)로 연결되어, 상기 보충수는 상기 순환수 펌프(122) 이전으로 공급될 수 있다. The makeup water preheating passage 502 and the makeup water preheater bypass flow passage 503 are connected to the makeup water supply passage 504 so that the makeup water can be supplied before the circulating water pump 122 .

상기와 같이, 외부로부터 급수되어 상기 스팀 생성 사이클(120)로 공급되는 보충수를 상기 리큐퍼레이터(115)에서 과냉된 냉매와 열교환시킴으로써, 상기 팽창장치(113)로 유입되기 이전의 냉매를 추가로 과냉시킬 수 있다. 상기 냉매를 추가적으로 과냉시킴으로써, 상기 증발기(114)로 유입되는 냉매의 건도를 최소화시키고, 상기 압축기(111)의 입,출구측 냉매의 온도를 높일 수 있다. As described above, the makeup water supplied from the outside to the steam generating cycle 120 is heat-exchanged with the supercooled refrigerant in the recuperator 115 to add the refrigerant before being introduced into the expansion device 113 . By additionally subcooling the refrigerant, the quality of the refrigerant flowing into the evaporator 114 can be minimized and the temperature of the inlet and outlet refrigerants of the compressor 111 can be increased.

또한, 상기 보충수를 예열하여 공급함으로써, 상기 플래시 탱크(121)로 유입되는 순환수의 온도를 보다 높일 수 있으므로, 상기 플래시 탱크(121)에서 스팀 생산율 증가시킬 수 있다. Also, since the supplemental water is preheated and supplied, the temperature of the circulating water flowing into the flash tank 121 can be further increased, so that the steam production rate in the flash tank 121 can be increased.

상기 제어부(미도시)는, 상기 삼방밸브(520)를 제어하여, 상기 보충수 예열기(530)로 유입되는 보충수의 유량과 상기 보충수 예열기(530)를 바이패스하는 유량을 제어할 수 있다. 상기 제어부(미도시)는, 상기 보충수의 온도에 따라 상기 삼방밸브(520)를 제어하는 것도 가능하다. 즉, 상기 보충수의 온도가 미리 설정된 보충수 최고온도보다 높으면, 상기 보충수 예열기(530)에서 상기 냉매를 추가적으로 과냉시키는 효과가 없어지므로 상기 보충수가 상기 보충수 예열기(530)를 바이패스하도록 제어할 수 있다. 한편, 상기 보충수의 온도가 미리 설정된 보충수 최저온도보다 낮으면, 상기 보충수를 전부 상기 보충수 예열기(530)로 통과하도록 상기 삼방밸브(520)를 제어할 수 있다. 또한, 상기 보충수의 온도에 따라 상기 보충수 예열기(530)로 유입되는 유량과 상기 보충수 예열기(530)를 바이패스하는 유량을 적절하게 조절하는 것도 물론 가능하다.
The control unit (not shown) may control the three-way valve 520 to control the flow rate of the makeup water flowing into the makeup water preheater 530 and the flow rate of bypassing the makeup water preheater 530 . The control unit (not shown) may control the three-way valve 520 according to the temperature of the make-up water. That is, if the temperature of the make-up water is higher than the previously set makeup water maximum temperature, there is no effect of further subcooling the coolant in the makeup water preheater 530, so that the makeup water bypasses the makeup water preheater 530 can do. On the other hand, if the temperature of the makeup water is lower than a preset makeup water minimum temperature, the three-way valve 520 can be controlled so that all the makeup water passes through the makeup water preheater 530. It is also possible to appropriately adjust the flow rate of the water flowing into the makeup water preheater 530 and the flow rate of bypassing the makeup water preheater 530 according to the temperature of the makeup water.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

110: 냉매 사이클 111,231: 압축기
112,233: 응축기 113,234: 팽창장치
11,235: 증발기 115,240: 리큐퍼레이터
120: 스팀 생성 사이클 121: 플래시 탱크
122: 순환수 펌프 125: 순환수 유량계
171,271: 제1압력조절밸브 172,272: 제2압력조절밸브
181: 플래시 탱크 압력센서 182: 응축기 토출 압력센서
210: 제1스팀 생성 사이클 211: 제1플래시 탱크
220: 제2스팀 생성 사이클 221: 제2플래시 탱크
232: 열교환기 233: 응축기
291: 제3압력조절밸브 292: 제4압력조절밸브
311: 열교환기 공급유로 312: 열교환기 바이패스 유로110: refrigerant cycle 111, 231: compressor
112,233 condenser 113,234 expansion device
11,235: Evaporator 115,240: Recuperator
120: steam generation cycle 121: flash tank
122: Circulating water pump 125: Circulating water flow meter
171,271: First pressure regulating valve 172,272: Second pressure regulating valve
181: Flash tank pressure sensor 182: Condenser discharge pressure sensor
210: first steam generation cycle 211: first flash tank
220: second steam generation cycle 221: second flash tank
232: Heat exchanger 233: Condenser
291: third pressure regulating valve 292: fourth pressure regulating valve
311: Heat exchanger supply channel 312: Heat exchanger bypass channel

Claims (14)

냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기에서 나온 냉매를 응축시키는 응축기와, 상기 응축기에서 나온 냉매를 팽창시키는 팽창장치와, 상기 팽창장치에서 나온 냉매를 증발시키는 증발기를 포함하고, 상기 냉매가 순환하는 냉매 사이클과;
상기 응축기를 통과하면서 가열된 순환수를 감압하여 스팀을 발생시키는 플래시 탱크와, 상기 플래시 탱크에서 나온 순환수를 펌핑하여 상기 응축기로 순환시키는 펌프를 포함하고, 상기 순환수를 순환시켜 스팀을 생성하는 스팀 생성 사이클과;
상기 냉매 사이클내에 구비되어, 상기 응축기에서 나온 냉매와 상기 압축기로 유입되는 냉매를 열교환시켜, 상기 응축기에서 나온 냉매를 과냉시키고, 상기 압축기의 입, 출구측 냉매의 온도를 상승시켜 상기 응축기의 응축 열량을 증가시키는 리큐퍼레이터와;
상기 플래시 탱크의 내부 압력을 측정하는 플래시 탱크 압력센서와;
상기 플래시 탱크에서 생성된 스팀을 토출하는 스팀 토출유로에 설치된 제1압력조절밸브와;
상기 플래시 탱크의 내부 압력을 소정 압력 이상으로 확보하여 상기 플래시 탱크로 유입되기 이전의 냉매가 기화되는 것을 방지하기 위해 상기 플래시 탱크 압력센서에서 측정된 상기 플래시 탱크의 내부 압력이 미리 설정된 제1설정압력 미만이면, 상기 제1압력조절밸브의 개도를 감소시키는 제어부를 포함하는 스팀 생산 히트펌프 시스템. A condenser for condensing the refrigerant from the compressor; an expansion device for expanding the refrigerant from the condenser; and an evaporator for evaporating the refrigerant from the expansion device, wherein the refrigerant is circulated A cycle;
And a pump for circulating the circulating water from the flash tank to the condenser and circulating the circulating water to generate steam, wherein the circulating water is circulated through the circulating pump A steam generation cycle;
A condenser for condensing the refrigerant; a condenser for condensing the condensed refrigerant; a condenser for condensing the refrigerant discharged from the condenser; A recuperator for increasing the number
A flash tank pressure sensor for measuring an internal pressure of the flash tank;
A first pressure regulating valve provided in a steam discharging passage for discharging steam generated in the flash tank;
The internal pressure of the flash tank is maintained at a predetermined pressure or higher so that the internal pressure of the flash tank measured by the flash tank pressure sensor is lower than a preset first set pressure The control unit decreasing the opening degree of the first pressure regulating valve. 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기에서 나온 냉매를 응축시키는 응축기와, 상기 응축기에서 나온 냉매를 팽창시키는 팽창장치와, 상기 팽창장치에서 나온 냉매를 증발시키는 증발기를 포함하고, 상기 냉매가 순환하는 냉매 사이클과;
상기 응축기를 통과하면서 가열된 순환수를 감압하여 스팀을 발생시키는 플래시 탱크와, 상기 플래시 탱크에서 나온 순환수를 펌핑하여 상기 응축기로 순환시키는 펌프를 포함하고, 상기 순환수를 순환시켜 스팀을 생성하는 스팀 생성 사이클과;
상기 냉매 사이클내에 구비되어, 상기 응축기에서 나온 냉매와 상기 압축기로 유입되는 냉매를 열교환시켜, 상기 응축기에서 나온 냉매를 과냉시키고, 상기 압축기의 입, 출구측 냉매의 온도를 상승시켜 상기 응축기의 응축 열량을 증가시키는 리큐퍼레이터와;
상기 스팀 생성 사이클에 구비되어, 상기 펌프에서 펌핑된 순환수의 유량을 측정하는 순환수 유량계와;
상기 응축기에서 가열된 순환수를 토출하는 순환수 토출유로에 설치된 제2압력조절밸브와;
상기 플래시 탱크의 내부 압력을 소정 압력 이상으로 확보하여 상기 플래시 탱크로 유입되기 이전의 냉매가 기화되는 것을 방지하기 위해 상기 순환수 유량계에서 측정된 유량의 변화가 미리 설정된 설정 범위를 벗어나면, 상기 제2압력조절밸브의 개도를 감소시키는 제어부를 포함하는 스팀 생산 히트펌프 시스템. A condenser for condensing the refrigerant from the compressor; an expansion device for expanding the refrigerant from the condenser; and an evaporator for evaporating the refrigerant from the expansion device, wherein the refrigerant is circulated A cycle;
And a pump for circulating the circulating water from the flash tank to the condenser and circulating the circulating water to generate steam, wherein the circulating water is circulated through the circulating pump A steam generation cycle;
A condenser for condensing the refrigerant; a condenser for condensing the condensed refrigerant; a condenser for condensing the refrigerant discharged from the condenser; A recuperator for increasing the number
A circulation water flow meter provided in the steam generation cycle for measuring a flow rate of the circulating water pumped by the pump;
A second pressure regulating valve provided in a circulating water discharge passage for discharging the circulating water heated in the condenser;
When the change in the flow rate measured by the circulating water flow meter is out of a preset range so as to prevent the refrigerant before the internal pressure of the flash tank is maintained at a predetermined pressure or higher and before the refrigerant flows into the flash tank, 2. A steam production heat pump system comprising a control to reduce the opening of a pressure regulating valve. 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기에서 나온 냉매를 응축시키는 응축기와, 상기 응축기에서 나온 냉매를 팽창시키는 팽창장치와, 상기 팽창장치에서 나온 냉매를 증발시키는 증발기를 포함하고, 상기 냉매가 순환하는 냉매 사이클과;
상기 응축기를 통과하면서 가열된 순환수를 감압하여 스팀을 발생시키는 플래시 탱크와, 상기 플래시 탱크에서 나온 순환수를 펌핑하여 상기 응축기로 순환시키는 펌프를 포함하고, 상기 순환수를 순환시켜 스팀을 생성하는 스팀 생성 사이클과;
상기 냉매 사이클내에 구비되어, 상기 응축기에서 나온 냉매와 상기 압축기로 유입되는 냉매를 열교환시켜, 상기 응축기에서 나온 냉매를 과냉시키고, 상기 압축기의 입, 출구측 냉매의 온도를 상승시켜 상기 응축기의 응축 열량을 증가시키는 리큐퍼레이터와;
상기 응축기에서 가열된 순환수를 토출하는 순환수 토출유로에 설치된 제2압력조절밸브와;
상기 플래시 탱크의 내부 압력을 소정 압력 이상으로 확보하여 상기 플래시 탱크로 유입되기 이전의 냉매가 기화되는 것을 방지하기 위해 상기 응축기에서 가열된 순환수의 압력에 따라 상기 제2압력조절밸브의 개도를 제어하는 제어부를 포함하는 스팀 생산 히트펌프 시스템.A condenser for condensing the refrigerant from the compressor; an expansion device for expanding the refrigerant from the condenser; and an evaporator for evaporating the refrigerant from the expansion device, wherein the refrigerant is circulated A cycle;
And a pump for circulating the circulating water from the flash tank to the condenser and circulating the circulating water to generate steam, wherein the circulating water is circulated through the circulating pump A steam generation cycle;
A condenser for condensing the refrigerant; a condenser for condensing the condensed refrigerant; a condenser for condensing the refrigerant discharged from the condenser; A recuperator for increasing the number
A second pressure regulating valve provided in a circulating water discharge passage for discharging the circulating water heated in the condenser;
Wherein the control unit controls the opening degree of the second pressure control valve according to the pressure of the circulating water heated by the condenser so as to prevent the refrigerant from being vaporized before the internal pressure of the flash tank is maintained at a predetermined pressure or higher, Wherein the steam generating heat pump system comprises: 청구항 1에 있어서,
상기 스팀 생성 사이클에 구비되어, 상기 펌프에서 펌핑된 순환수의 유량을 측정하는 순환수 유량계와,
상기 응축기에서 가열된 순환수를 토출하는 순환수 토출유로에 설치된 제2압력조절밸브를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 순환수 유량계에서 측정된 유량의 변화가 미리 설정된 설정 범위를 벗어나면, 상기 제2압력조절밸브의 개도를 감소시키는 스팀 생산 히트펌프 시스템.The method according to claim 1,
A circulation water flow meter provided in the steam generation cycle for measuring a flow rate of the circulating water pumped by the pump,
Further comprising a second pressure control valve provided in a circulating water discharge passage for discharging the circulating water heated in the condenser,
Wherein the control unit reduces the opening degree of the second pressure control valve when a change in the flow rate measured by the circulating water flow meter is out of a predetermined setting range. 청구항 1에 있어서,
상기 응축기에서 가열된 순환수를 토출하는 순환수 토출유로에 설치된 제2압력조절밸브를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 응축기에서 토출된 순환수의 압력이 미리 설정된 제2설정압력 미만이면, 상기 제2압력조절밸브의 개도를 감소시키는 스팀 생산 히트펌프 시스템. The method according to claim 1,
Further comprising a second pressure control valve provided in a circulating water discharge passage for discharging the circulating water heated in the condenser,
Wherein the control unit reduces the opening degree of the second pressure control valve when the pressure of the circulating water discharged from the condenser is less than a preset second preset pressure. 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기에서 나온 냉매를 제1순환수와 열교환시키는 열교환기와, 상기 열교환기에서 나온 냉매를 제2순환수와 열교환시켜 응축시키는 응축기와, 상기 응축기에서 나온 냉매를 팽창시키는 팽창장치와, 상기 팽창장치에서 나온 냉매를 증발시키는 증발기를 포함하고, 상기 냉매가 순환하는 냉매 사이클과;
상기 열교환기를 통과하면서 가열된 제1순환수를 감압하여 제1스팀을 발생시키는 제1플래시 탱크와, 상기 제1플래시 탱크에서 나온 제1순환수를 펌핑하여 상기 열교환기로 순환시키는 제1펌프를 포함하고, 제1순환수를 순환시켜 제1스팀을 생성하는 제1스팀 생성 사이클과;
상기 응축기를 통과하면서 가열된 순환수를 감압하여 제2스팀을 발생시키는 제2플래시 탱크와, 상기 제2플래시 탱크에서 나온 제2순환수를 펌핑하여 상기 응축기로 순환시키는 펌프를 포함하고, 상기 제2순환수를 순환시켜 제2스팀을 생성하는 제2스팀 생성 사이클과;
상기 냉매 사이클내에 구비되어, 상기 응축기에서 나온 냉매와 상기 압축기로 유입되는 냉매를 열교환시켜, 상기 응축기에서 나온 냉매를 과냉시키고, 상기 압축기의 입, 출구측 냉매의 온도를 상승시켜 상기 응축기의 응축 열량을 증가시키는 리큐퍼레이터를 포함하는 리큐퍼레이터와;
상기 제1플래시 탱크의 내부 압력을 측정하는 제1플래시 탱크 압력센서와;
상기 제1플래시 탱크에서 생성된 스팀을 토출하는 제1스팀 토출유로에 설치된 제1압력조절밸브와;
상기 플래시 탱크의 내부 압력을 소정 압력 이상으로 확보하여 상기 플래시 탱크로 유입되기 이전의 냉매가 기화되는 것을 방지하기 위해 상기 제1플래시 탱크 압력센서에서 측정된 상기 제1플래시 탱크의 내부 압력이 미리 설정된 제1설정압력 미만이면, 상기 제1압력조절밸브의 개도를 감소시키는 제어부를 포함하는 스팀 생산 히트펌프 시스템. A condenser for condensing the refrigerant from the heat exchanger by heat exchange with the second circulating water, a condenser for expanding the refrigerant from the condenser, A refrigerant cycle including an expansion device and an evaporator for evaporating the refrigerant from the expansion device, the refrigerant cycle being circulated;
A first flash tank for decompressing the first circulating water heated while passing through the heat exchanger to generate a first steam, and a first pump for pumping the first circulating water discharged from the first flash tank to the heat exchanger A first steam generating cycle for circulating the first circulating water to generate a first steam;
A second flash tank for decompressing the circulating water heated while passing through the condenser to generate a second steam; and a pump for pumping the second circulating water discharged from the second flash tank to the condenser, A second steam generating cycle for circulating the circulating water to generate a second steam;
A condenser for condensing the refrigerant; a condenser for condensing the condensed refrigerant; a condenser for condensing the refrigerant discharged from the condenser; A recupillator including a recuperator for increasing the number of recirculators;
A first flash tank pressure sensor for measuring an internal pressure of the first flash tank;
A first pressure regulating valve provided in a first steam discharging passage for discharging steam generated in the first flash tank;
The internal pressure of the first flash tank measured by the first flash tank pressure sensor may be preset to a predetermined pressure or more to prevent the refrigerant before the refrigerant flows into the flash tank to be vaporized, And decreasing an opening degree of the first pressure regulating valve when the pressure of the first pressure regulating valve is less than the first set pressure. 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기에서 나온 냉매를 제1순환수와 열교환시키는 열교환기와, 상기 열교환기에서 나온 냉매를 제2순환수와 열교환시켜 응축시키는 응축기와, 상기 응축기에서 나온 냉매를 팽창시키는 팽창장치와, 상기 팽창장치에서 나온 냉매를 증발시키는 증발기를 포함하고, 상기 냉매가 순환하는 냉매 사이클과;
상기 열교환기를 통과하면서 가열된 제1순환수를 감압하여 제1스팀을 발생시키는 제1플래시 탱크와, 상기 제1플래시 탱크에서 나온 제1순환수를 펌핑하여 상기 열교환기로 순환시키는 제1펌프를 포함하고, 제1순환수를 순환시켜 제1스팀을 생성하는 제1스팀 생성 사이클과;
상기 응축기를 통과하면서 가열된 순환수를 감압하여 제2스팀을 발생시키는 제2플래시 탱크와, 상기 제2플래시 탱크에서 나온 제2순환수를 펌핑하여 상기 응축기로 순환시키는 펌프를 포함하고, 상기 제2순환수를 순환시켜 제2스팀을 생성하는 제2스팀 생성 사이클과;
상기 냉매 사이클내에 구비되어, 상기 응축기에서 나온 냉매와 상기 압축기로 유입되는 냉매를 열교환시켜, 상기 응축기에서 나온 냉매를 과냉시키고, 상기 압축기의 입, 출구측 냉매의 온도를 상승시켜 상기 응축기의 응축 열량을 증가시키는 리큐퍼레이터를 포함하는 리큐퍼레이터와;
상기 제1스팀 생성 사이클에 구비되어, 상기 제1펌프에서 펌핑된 제1순환수의 유량을 측정하는 제1순환수 유량계와;
상기 열교환기에서 가열된 제1순환수를 토출하는 제1열교환기 토출유로에 설치된 제2압력조절밸브와;
상기 플래시 탱크의 내부 압력을 소정 압력 이상으로 확보하여 상기 플래시 탱크로 유입되기 이전의 냉매가 기화되는 것을 방지하기 위해 상기 제1순환수 유량계에서 측정된 유량의 변화가 미리 설정된 설정 범위를 벗어나면, 상기 제2압력조절밸브의 개도를 감소시키는 제어부를 포함하는 스팀 생산 히트펌프 시스템.A condenser for condensing the refrigerant from the heat exchanger by heat exchange with the second circulating water, a condenser for expanding the refrigerant from the condenser, A refrigerant cycle including an expansion device and an evaporator for evaporating the refrigerant from the expansion device, the refrigerant cycle being circulated;
A first flash tank for decompressing the first circulating water heated while passing through the heat exchanger to generate a first steam, and a first pump for pumping the first circulating water discharged from the first flash tank to the heat exchanger A first steam generating cycle for circulating the first circulating water to generate a first steam;
A second flash tank for decompressing the circulating water heated while passing through the condenser to generate a second steam; and a pump for pumping the second circulating water discharged from the second flash tank to the condenser, A second steam generating cycle for circulating the circulating water to generate a second steam;
A condenser for condensing the refrigerant; a condenser for condensing the condensed refrigerant; a condenser for condensing the refrigerant discharged from the condenser; A recupillator including a recuperator for increasing the number of recirculators;
A first circulating water flow meter provided in the first steam generating cycle for measuring a flow rate of the first circulating water pumped by the first pump;
A second pressure regulating valve provided in a first heat exchanger discharge passage for discharging the first circulating water heated by the heat exchanger;
When the variation of the flow rate measured by the first circulating water flow meter is out of a predetermined setting range so as to prevent the refrigerant from being vaporized before the internal pressure of the flash tank is maintained at a predetermined pressure or higher and before entering the flash tank, And a control unit for reducing the opening degree of the second pressure regulating valve. 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기에서 나온 냉매를 제1순환수와 열교환시키는 열교환기와, 상기 열교환기에서 나온 냉매를 제2순환수와 열교환시켜 응축시키는 응축기와, 상기 응축기에서 나온 냉매를 팽창시키는 팽창장치와, 상기 팽창장치에서 나온 냉매를 증발시키는 증발기를 포함하고, 상기 냉매가 순환하는 냉매 사이클과;
상기 열교환기를 통과하면서 가열된 제1순환수를 감압하여 제1스팀을 발생시키는 제1플래시 탱크와, 상기 제1플래시 탱크에서 나온 제1순환수를 펌핑하여 상기 열교환기로 순환시키는 제1펌프를 포함하고, 제1순환수를 순환시켜 제1스팀을 생성하는 제1스팀 생성 사이클과;
상기 응축기를 통과하면서 가열된 순환수를 감압하여 제2스팀을 발생시키는 제2플래시 탱크와, 상기 제2플래시 탱크에서 나온 제2순환수를 펌핑하여 상기 응축기로 순환시키는 펌프를 포함하고, 상기 제2순환수를 순환시켜 제2스팀을 생성하는 제2스팀 생성 사이클과;
상기 냉매 사이클내에 구비되어, 상기 응축기에서 나온 냉매와 상기 압축기로 유입되는 냉매를 열교환시켜, 상기 응축기에서 나온 냉매를 과냉시키고, 상기 압축기의 입, 출구측 냉매의 온도를 상승시켜 상기 응축기의 응축 열량을 증가시키는 리큐퍼레이터를 포함하는 리큐퍼레이터와;
상기 열교환기에서 가열된 제1순환수를 토출하는 제1순환수 토출유로에 설치된 제2압력조절밸브와;
상기 플래시 탱크의 내부 압력을 소정 압력 이상으로 확보하여 상기 플래시 탱크로 유입되기 이전의 냉매가 기화되는 것을 방지하기 위해 상기 열교환기에서 가열된 제1순환수의 압력에 따라 상기 제2압력조절밸브의 개도를 제어하는 제어부를 포함하는 스팀 생산 히트펌프 시스템. A condenser for condensing the refrigerant from the heat exchanger by heat exchange with the second circulating water, a condenser for expanding the refrigerant from the condenser, A refrigerant cycle including an expansion device and an evaporator for evaporating the refrigerant from the expansion device, the refrigerant cycle being circulated;
A first flash tank for decompressing the first circulating water heated while passing through the heat exchanger to generate a first steam, and a first pump for pumping the first circulating water discharged from the first flash tank to the heat exchanger A first steam generating cycle for circulating the first circulating water to generate a first steam;
A second flash tank for decompressing the circulating water heated while passing through the condenser to generate a second steam; and a pump for pumping the second circulating water discharged from the second flash tank to the condenser, A second steam generating cycle for circulating the circulating water to generate a second steam;
A condenser for condensing the refrigerant; a condenser for condensing the condensed refrigerant; a condenser for condensing the refrigerant discharged from the condenser; A recupillator including a recuperator for increasing the number of recirculators;
A second pressure regulating valve provided in a first circulating water discharge passage for discharging the first circulating water heated by the heat exchanger;
A second pressure regulating valve for regulating an internal pressure of the flash tank to a predetermined pressure or higher and for preventing the refrigerant from flowing into the flash tank before the refrigerant flows into the flash tank, And a control unit for controlling the degree of opening of the steam generating heat pump system. 청구항 6에 있어서,
상기 제1스팀 생성 사이클에 구비되어, 상기 제1펌프에서 펌핑된 제1순환수의 유량을 측정하는 제1순환수 유량계와,
상기 열교환기에서 가열된 제1순환수를 토출하는 제1열교환기 토출유로에 설치된 제2압력조절밸브를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 제1순환수 유량계에서 측정된 유량의 변화가 미리 설정된 설정 범위를 벗어나면, 상기 제2압력조절밸브의 개도를 감소시키는 스팀 생산 히트펌프 시스템.The method of claim 6,
A first circulating water flow meter provided in the first steam generating cycle for measuring a flow rate of the first circulating water pumped by the first pump,
And a second pressure regulating valve provided in a first heat exchanger discharge passage for discharging the first circulating water heated by the heat exchanger,
Wherein the control unit reduces the opening degree of the second pressure control valve when a change in the flow rate measured by the first circulating water flow meter is out of a predetermined setting range. 청구항 6에 있어서,
상기 열교환기에서 가열된 제1순환수를 토출하는 제1순환수 토출유로에 설치된 제2압력조절밸브를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 열교환기에서 가열된 후 토출된 제1순환수의 압력이 미리 설정된 제2설정압력 미만이면 상기 제2압력조절밸브의 개도를 감소시키는 스팀 생산 히트펌프 시스템. The method of claim 6,
And a second pressure regulating valve provided in a first circulating water discharge passage for discharging the first circulating water heated by the heat exchanger,
Wherein the control unit reduces the opening degree of the second pressure control valve when the pressure of the first circulating water discharged after being heated in the heat exchanger is less than a preset second set pressure. 청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2스팀 생성 사이클에 구비되어, 상기 제2플래시 탱크의 내부 압력을 측정하는 제2플래시 탱크 압력센서와;
상기 제2플래시 탱크에서 생성된 스팀을 토출하는 제2스팀 토출유로에 설치된 제3압력조절밸브와;
상기 제2플래시 탱크 압력센서에서 측정된 상기 제2플래시 탱크의 내부 압력이 미리 설정된 제3설정압력 미만이면, 상기 제3압력조절밸브의 개도를 감소시키는 제어부를 포함하는 스팀 생산 히트펌프 시스템. The method according to any one of claims 6 to 8,
A second flash tank pressure sensor provided in the second steam generation cycle for measuring an internal pressure of the second flash tank;
A third pressure regulating valve provided in a second steam discharge passage for discharging steam generated in the second flash tank;
And a controller for decreasing an opening degree of the third pressure regulating valve when the internal pressure of the second flash tank measured by the second flash tank pressure sensor is lower than a predetermined third set pressure. 청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2스팀 생성 사이클에 구비되어, 상기 제2펌프에서 펌핑된 제2순환수의 유량을 측정하는 제2순환수 유량계와,
상기 응축기에서 가열된 제2순환수를 토출하는 응축기 토출유로에 설치된 제4압력조절밸브를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 제2순환수 유량계에서 측정된 유량의 변화가 미리 설정된 설정 범위를 벗어나면, 상기 제4압력조절밸브의 개도를 감소시키는 스팀 생산 히트펌프 시스템.The method according to any one of claims 6 to 8,
A second circulation water flow meter provided in the second steam generation cycle for measuring a flow rate of the second circulating water pumped by the second pump,
Further comprising a fourth pressure regulating valve provided in a condenser discharge passage for discharging the second circulating water heated in the condenser,
Wherein the control unit reduces the opening degree of the fourth pressure control valve when a change in the flow rate measured by the second circulating water flow meter is out of a predetermined setting range. 청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2스팀 생성 사이클에 구비되어, 상기 응축기에서 가열된 제2순환수를 토출하는 제2순환수 토출유로에 설치된 제4압력조절밸브를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 응축기에서 가열된 후 토출된 제2순환수의 압력이 미리 설정된 제4설정압력 미만이면 상기 제4압력조절밸브의 개도를 감소시키는 스팀 생산 히트펌프 시스템. The method according to any one of claims 6 to 8,
Further comprising a fourth pressure regulating valve provided in the second circulating water discharge passage provided in the second steam generating cycle for discharging the second circulating water heated by the condenser,
Wherein the control unit decreases the opening degree of the fourth pressure regulating valve when the pressure of the second circulating water discharged after being heated in the condenser is less than a preset fourth set pressure. 청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1플래시 탱크에서 생성되는 온도를 미리 설정된 제1스팀 설정온도이상으로 높게 설정되면, 상기 제1펌프의 펌핑 유량을 감소시키고, 상기 제2펌프의 펌핑 유량을 증가시키고,
상기 제1플래시 탱크에서 생성되는 온도를 미리 설정된 제2스팀 설정온도미만으로 낮게 설정되면, 상기 제1펌프의 펌핑 유량을 증가시키고, 상기 제2펌프의 펌핑 유량을 감소시키는 스팀 생산 히트펌프 시스템.The method according to any one of claims 6 to 8,
Wherein when the temperature generated by the first flash tank is set to be higher than a predetermined first set steam temperature, the pumping flow rate of the first pump is decreased, the pumping flow rate of the second pump is increased,
And increasing the pumping flow rate of the first pump and the pumping flow rate of the second pump when the temperature generated in the first flash tank is set to be lower than a preset second steam set temperature.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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