KR20210051501A - Heat pump system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 저온의 열원을 고온으로 전달하거나 고온의 열원을 저온으로 전달하도록 이루어지는 히트펌프 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a heat pump system configured to transmit a low temperature heat source to a high temperature or a high temperature heat source to a low temperature.
히트펌프 시스템는 열에너지를 온도가 낮은 곳에서 높은 곳으로 이동시키는 장치를 말한다. 예를 들어 공기, 하천수, 폐열 등 미활용에너지와 지열, 태양열 등의 신재생에너지의 저온 열원을 흡수하여 고온의 열을 발생시키는 장치로 히트펌프를 많이 활용하며, 적은 구동 에너지를 이용하여 보다 많은 에너지를 열의 형태로 공급하는 열변환 장치의 역할을 한다.The heat pump system refers to a device that transfers heat energy from a low temperature to a high temperature. For example, it is a device that generates high-temperature heat by absorbing unused energy such as air, river water, and waste heat, and low-temperature heat sources of new and renewable energy such as geothermal and solar heat. It plays the role of a heat conversion device that supplies heat in the form of heat.
종래의 히트펌프 시스템은, 공기로 냉각하는 공랭식 냉동사이클에서 증발온도를 일정하게 하고 압축기의 흡입가스 상태는 건조포화증기로 했을 때, 응축온도가 변화했을 경우에 대하여 몰리에르선도 상의 변화를 보면 냉동사이클의 상태에서 운전한다. 하지만 여름철 경우, 외기온도가 높아 응축기의 응축능력이 감소되어 더 높은 응축온도 및 압력이 필요하게 되면 압력이 상승한다. 이와 같이, 응축압력의 상승은 압축비를 증대시켜 토출 가스 온도를 높이게 하고, 냉동효과를 감소시킴과 동시에 압축일이 증가하여 결과적으로 성적계수를 감소시킨다.In the conventional heat pump system, when the evaporation temperature is constant in an air-cooled refrigeration cycle, and the state of the suction gas of the compressor is dry saturated steam, when the condensation temperature changes, the change on the Molière diagram shows the refrigeration cycle. Drive in the state of. However, in the summer, when the outside air temperature is high, the condensing capacity of the condenser decreases, and when a higher condensing temperature and pressure is required, the pressure rises. In this way, the increase of the condensing pressure increases the compression ratio to increase the discharge gas temperature, decreases the refrigeration effect, and increases the compression work, resulting in a decrease in the coefficient of performance.
또한, 공랭식 냉동사이클에서 응축온도를 일정하게 하고 증발온도가 변화했을 경우에 대하여 몰리에르선도 상의 변화를 보면 다음과 같다. 압축기로의 흡입가스 상태는 건조포화증기로 한다. 냉동사이클의 상태로 운전하는데, 증발기의 냉각상태의 변화(예를 들어, 겨울철 외기온도 감소)에 따른 증발온도도 저하하고, 증발압력도 감소한다. 이와 같이 증발압력의 감소는 압축비를 증가시키고 토출가스 온도를 높여서 압축기의 체적효율을 저하시키게 하며, 특히 압축기로의 흡입압력 저하는 냉매증기의 비체적을 크게 하여 결과적으로 냉매순환량이 감소하고, 냉동효과도 저하시킨다.In addition, when the condensation temperature is kept constant in the air-cooled refrigeration cycle and the evaporation temperature is changed, the change in the Moliere diagram is as follows. The state of the suction gas to the compressor is dry saturated steam. It operates in the state of the refrigeration cycle, and the evaporation temperature decreases and the evaporation pressure decreases according to the change in the cooling condition of the evaporator (for example, decrease in the outside temperature in winter). In this way, the reduction of the evaporation pressure increases the compression ratio and increases the discharge gas temperature to reduce the volumetric efficiency of the compressor.In particular, the reduction of the suction pressure to the compressor increases the specific volume of the refrigerant vapor, resulting in a decrease in the amount of refrigerant circulation and the refrigeration effect. Also degrades.
한편, 여름철에는 외기의 상대 습도가 높아 제습이 필요하며, 겨울철에는 외기가 건조하여 가습이 필요하다. 히트펌프 시스템에서 냉방운전을 하게 되면 실내온도가 감소하면서 습도도 감소하게 된다. 공기조화 선도상에서도 온도가 낮아짐에 따라 상대습도가 감소함을 확인 할 수 있고 냉각제습 효과를 보여준다. 하지만 압축기의 소비전력이 상대적으로 많이 필요하게 되어 소비적력이 증가한다. 따라서 오직 제습만을 위한 소비전력이 상대적으로 적은 제습기를 사용하는 경향이 많다. 또한 건물공조에 적용되는 시스템의 경우는 공조기에서 제습 및 가습의 기능이 구현되지만 공조기 설치 면적 및 비용이 많이 발생한다는 단점이 있다.On the other hand, in summer, the relative humidity of the outside air is high, so dehumidification is required, and in winter, the outside air is dry, so humidification is required. When the cooling operation is performed in the heat pump system, the indoor temperature decreases and the humidity decreases. In the air conditioning diagram, it can be seen that the relative humidity decreases as the temperature decreases, and the cooling dehumidification effect is shown. However, a relatively large amount of power consumption of the compressor is required, which increases the power consumption. Therefore, there is a tendency to use a dehumidifier with relatively low power consumption only for dehumidification. In addition, in the case of a system applied to building air conditioning, the functions of dehumidification and humidification are implemented in the air conditioner, but there is a disadvantage in that the installation area and cost of the air conditioner are large.
한편, 액체제습제 연계 히트펌프 시스템은 3가지 유체인 액체제습제, 냉매, 공기의 물질 및 열교환을 통해 공조가 이뤄지며 3가지 유체 중 한 가지 조건이 변화하면 전체 사이클이 바뀌는 문제가 발생한다. 외기 온습도 조건에 민감한 영향을 받으므로 원활한 공조를 위한 온도 조건 변화에 따른 각각의 사이클 제어가 필요하다. 또한 외기 냉난방 부하는 계속 바뀌므로 외기 부하조건에 따른 운전 제어 로직이 없다면 전체 냉난방 사이클 에너지 밸런스의 최적화가 어려운 실정이다.Meanwhile, in the liquid dehumidifying agent-linked heat pump system, air conditioning is achieved through heat exchange and heat exchange with the three fluids, liquid dehumidifying agent, refrigerant, and air. Since it is sensitive to outside temperature and humidity conditions, it is necessary to control each cycle according to changes in temperature conditions for smooth air conditioning. In addition, since the outside air cooling and heating load is constantly changing, it is difficult to optimize the entire heating and cooling cycle energy balance without the operation control logic according to the outside air load condition.
한편, 태양전지 모듈의 온도 1℃ 상승 시 약 0.5% 출력이 감소한다. 태양전지 모듈의 출력 특성은 태양에너지가 입사할 경우 대기온도가 상승하고 하강함에 따라 변화하며 이는 실리콘 물성의 열적 특성과도 연관된다. 또한 온도에 따른 모듈의 MPP(Maximum Power Point)가 변화한다.On the other hand, when the temperature of the solar cell module increases by 1℃, the output decreases by about 0.5%. The output characteristics of the solar cell module change as the atmospheric temperature rises and falls when solar energy is incident, and this is also related to the thermal characteristics of silicon properties. Also, the MPP (Maximum Power Point) of the module changes according to the temperature.
또한, 태양전지 모듈표면의 온도를 감소시키기 위해 수냉식의 경우는 냉각수를 분사시킨다. 이에 따라 태양전지 Array가 설치되어 있는 장소에 많은 냉각수를 소비해야 되며, 예측이 어려운 외부환경변화에 따라 냉각수 분사를 위한 불규칙적인 설비 운영이 필요하므로 관리 및 운영측면의 어려움이 발생한다. 또한 모듈에 분사된 냉각수가 순수하다고 해도 물 때(Water Scale)이 발생하며 증발 잔여물과 같은 퇴적물은 입광효율을 저하 시킨다.In addition, in the case of water cooling, cooling water is sprayed in order to reduce the temperature of the surface of the solar cell module. Accordingly, it is necessary to consume a lot of cooling water in the place where the solar cell array is installed, and it is difficult to manage and operate because irregular facility operation for spraying cooling water is required due to changes in external environment that are difficult to predict. In addition, even if the cooling water sprayed on the module is pure, water scale occurs, and sediments such as evaporation residues lower the light incident efficiency.
본 발명의 일 목적은, 태양전지의 미활용 에너지인 배열을 회수하여 히트펌프 시스템의 운전에 활용하고, 액체제습제를 이용하여 히트펌프 시스템의 운전 효율을 향상시키는 한편, 일사량 및 계절별 외기 온도의 변화에 따라 히트펌프 시스템의 운전에 대한 최적화된 제어 방법을 포함하는 히트펌프 시스템을 제공하는 데에 있다.An object of the present invention is to recover heat that is unused energy of a solar cell and utilize it for operation of a heat pump system, and to improve the operation efficiency of a heat pump system by using a liquid dehumidifying agent, while reducing the amount of insolation and seasonal outdoor temperature changes. Accordingly, it is to provide a heat pump system including an optimized control method for the operation of the heat pump system.
본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 냉매가 순차적으로 순환하는 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기를 구비하는 히트펌프 시스템에 있어서, 상기 히트펌프 시스템은, 상기 응축기를 구비하는 응축부; 상기 증발기를 구비하는 증발부; 상기 응축부와 상기 증발부로 각각 제1 혼합공기와 제2 혼합공기를 공급하도록 이루어지는 공기혼합챔버; 및 일사량과 외기 온도에 따라 상기 히트펌프 시스템의 운전 조건을 제어하도록 이루어지는 제어부를 포함하고, 상기 제1 혼합공기와 상기 제2 혼합공기는, 태양전지에서 발생하는 배열, 실내 공기 및 실외 공기의 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 히트펌프 시스템을 포함한다.In order to achieve the problem of the present invention, in a heat pump system including a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator in which refrigerant is sequentially circulated, the heat pump system comprises: a condenser having the condenser; An evaporation unit having the evaporator; An air mixing chamber configured to supply first mixed air and second mixed air to the condensing unit and the evaporating unit, respectively; And a control unit configured to control an operating condition of the heat pump system according to an amount of insolation and an outside temperature, wherein the first mixed air and the second mixed air are a combination of heat generated from a solar cell, indoor air, and outdoor air. It includes a heat pump system, characterized in that consisting of.
상기 제어부는, 상기 히트펌프 시스템을 냉방 및 제습 기능을 하는 제1 모드와 난방 및 가습 기능을 하는 제2 모드로 제어하도록 이루어지고, 상기 제1 모드에서, 상기 제어부는 상기 제1 혼합공기가 상기 배열 및 상기 실외 공기의 조합으로 이루어지도록 상기 공기혼합챔버를 제어하며, 상기 제2 혼합공기가 상기 실내 공기 및 상기 실외 공기의 조합으로 이루어지도록 상기 공기혼합챔버를 제어하도록 이루어지고, 상기 제2 모드에서, 상기 제어부는 상기 제1 혼합공기가 상기 배열 및 상기 실외 공기의 조합으로 이루어지도록 상기 공기혼합챔버를 제어하며, 상기 제2 혼합공기가 상기 배열, 상기 실내 공기 및 상기 실외 공기의 조합으로 이루어지도록 상기 공기혼합챔버를 제어하도록 이루어질 수 있다.The control unit is configured to control the heat pump system in a first mode serving as a cooling and dehumidifying function and a second mode serving as a heating and humidifying function, and in the first mode, the controller is configured to control the first mixed air The air mixing chamber is controlled so as to consist of a combination of an array and the outdoor air, and the air mixing chamber is controlled so that the second mixed air is a combination of the indoor air and the outdoor air, and the second mode In, the control unit controls the air mixing chamber so that the first mixed air is a combination of the array and the outdoor air, and the second mixed air is composed of a combination of the array, the indoor air, and the outdoor air. It may be made to control the air mixing chamber so as to be formed.
상기 제어부는, 현재 계절이 하절기 또는 동절기인지 판단 가능하도록 이루어지며, 현재 계절이 상기 하절기일 경우에는 상기 히트펌프 시스템을 상기 제1 모드로 운전시키며, 현재 계절이 상기 동절기일 경우에는 상기 히트펌프 시스템을 상기 제2 모드로 운전시키도록 이루어질 수 있다.The control unit is configured to be able to determine whether the current season is a summer or winter season, and when the current season is the summer season, operates the heat pump system in the first mode, and when the current season is the winter season, the heat pump system May be made to operate in the second mode.
상기 제어부는, 상기 제1 모드에서, 상기 일사량이 제1 일사량 레벨을 초과하는 경우, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨보다 작은 값의 제2 일사량 레벨 미만인 경우, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨 이하이면서 상기 제2 일사량 레벨 이상인 경우에 따라 각각, 상기 배열을 회수하여 상기 공기혼합챔버로 공급하며 상기 태양전지의 온도를 감소시키는 배열회수팬의 가동(operation) 정도를 서로 다르게 제어하도록 이루어지고, 상기 제어부는, 상기 제2 모드에서, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨을 초과하는 경우, 상기 일사량이 상기 제2 일사량 레벨 미만인 경우, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨 이하이면서 상기 제2 일사량 레벨 이상인 경우 모두 동일하게 상기 배열회수팬의 가동 정도를 제어하도록 이루어질 수 있다.In the first mode, when the insolation exceeds the first insolation level, the controller is less than the second insolation level of a value smaller than the first insolation level, the insolation is less than or equal to the first insolation level. At the same time, depending on the case of the second insolation level or higher, the heat is recovered and supplied to the air mixing chamber, and the degree of operation of the heat recovery fan for reducing the temperature of the solar cell is controlled differently from each other, and the In the second mode, when the insolation exceeds the first insolation level, the insolation is less than the second insolation level, the insolation is less than the first insolation level and is equal to or higher than the second insolation level All of the same may be made to control the degree of operation of the heat recovery fan.
상기 제어부는, 상기 제1 모드에서, 상기 외기 온도가 기설정된 제1 외기 온도 이상일 경우와 상기 제1 외기 온도 미만일 경우에 따라, 상기 압축기의 가동 정도, 상기 증발부와 연결되어 상기 증발부 밖으로 공기를 배출시키는 실외팬의 가동 정도, 상기 공기혼합챔버로의 상기 배열의 유입 정도, 상기 공기혼합챔버로의 상기 실외 공기의 유입 정도, 상기 공기혼합챔버로부터 상기 응축부로 공급되는 상기 제1 혼합공기의 공급 정도가 서로 다르도록 제어하고, 상기 제어부는, 상기 제2 모드에서, 상기 외기 온도가 기설정된 제2 외기 온도 이하일 경우와 상기 제2 외기 온도를 초과하는 경우에 따라, 상기 압축기의 가동 정도, 상기 실외팬의 가동 정도, 상기 공기혼합챔버로의 상기 배열의 유입 정도, 상기 공기혼합챔버로의 상기 실외 공기의 유입 정도, 상기 공기혼합챔버로부터 상기 증발부로 공급되는 상기 제2 혼합공기의 공급 정도가 서로 다르도록 제어할 수 있다.In the first mode, when the outside temperature is higher than or equal to a predetermined first outside temperature and when the outside temperature is less than the first outside temperature, the control unit is connected to the operation degree of the compressor and the evaporation unit to provide air outside the evaporation unit. The degree of operation of the outdoor fan that discharges the air, the degree of inflow of the array into the air mixing chamber, the degree of inflow of the outdoor air into the air mixing chamber, the first mixed air supplied from the air mixing chamber to the condensing unit The supply levels are controlled to be different from each other, and the control unit, in the second mode, the degree of operation of the compressor, when the outside temperature is less than or equal to a preset second outside temperature and when it exceeds the second outside temperature, The degree of operation of the outdoor fan, the degree of inflow of the array into the air mixing chamber, the degree of inflow of the outdoor air into the air mixing chamber, the degree of supply of the second mixed air supplied from the air mixing chamber to the evaporation unit Can be controlled to be different from each other.
상기 제어부는, 상기 제1 모드에서, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨을 초과하는 경우 상기 배열회수팬의 가동 정도를 100% 로 제어하고, 상기 일사량이 상기 제2 일사량 레벨 미만인 경우 상기 배열회수팬의 가동 정도를 80% 로 제어하며, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨 이하이면서 상기 제2 일사량 레벨 이상인 경우 상기 배열회수팬의 가동 정도를 60% 로 제어하고, 상기 제어부는, 상기 제2 모드에서, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨을 초과하는 경우, 상기 일사량이 상기 제2 일사량 레벨 미만인 경우, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨 이하이면서 상기 제2 일사량 레벨 이상인 경우 모두 상기 배열회수팬의 가동 정도를 40% 로 제어할 수 있다.In the first mode, when the solar radiation exceeds the first solar radiation level, the control unit controls the degree of operation of the heat recovery fan to 100%, and when the solar radiation is less than the second solar radiation level, the heat radiation collection fan The operation degree of is controlled to 80%, and when the solar radiation level is less than the first solar radiation level and higher than the second solar radiation level, the operation degree of the heat recovery fan is controlled to 60%, and the control unit, in the second mode, , When the insolation exceeds the first insolation level, the insolation is less than the second insolation level, and when the insolation is less than the first insolation level and above the second insolation level, the operation degree of the heat recovery fan Can be controlled to 40%.
상기 제1 일사량 레벨은 900W/m2 으로 설정되며, 상기 제2 일사량 레벨은 400W/m2 으로 설정될 수 있다.The first insolation level may be set to 900W/m 2 , and the second insolation level may be set to 400W/m 2.
상기 제어부는, 상기 제1 모드에서, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨을 초과하는 경우, 상기 외기 온도가 상기 제1 외기 온도 이상일 경우, 상기 압축기의 가동 정도를 100%로 제어하며, 상기 실외팬의 가동 정도를 100%로 제어하고, 상기 공기혼합챔버로의 상기 배열의 유입 정도를 50%로 제어하며, 상기 공기혼합챔버로의 상기 실외 공기의 유입 정도를 50%로 제어하고, 상기 공기혼합챔버로부터 상기 응축부로 공급되는 상기 제1 혼합공기의 공급 정도를 50%로 제어하며, 상기 외기 온도가 상기 제1 외기 온도 미만일 경우, 상기 압축기의 가동 정도를 80%로 제어하며, 상기 실외팬의 가동 정도를 80%로 제어하고, 상기 공기혼합챔버로의 상기 배열의 유입 정도를 60%로 제어하며, 상기 공기혼합챔버로의 상기 실외 공기의 유입 정도를 40%로 제어하고, 상기 공기혼합챔버로부터 상기 응축부로 공급되는 상기 제1 혼합공기의 공급 정도를 60%로 제어할 수 있다.In the first mode, the controller controls the degree of operation of the compressor to 100% when the insolation amount exceeds the first insolation level, and when the outside temperature is equal to or higher than the first outside temperature, the outdoor fan Control the degree of operation of 100%, control the degree of inflow of the array into the air mixing chamber at 50%, control the degree of inflow of the outdoor air into the air mixing chamber at 50%, and the air mixing The degree of supply of the first mixed air supplied from the chamber to the condensing unit is controlled to 50%, and when the outside temperature is less than the first outside temperature, the degree of operation of the compressor is controlled to 80%, and the outdoor fan The degree of operation is controlled at 80%, the degree of inflow of the array into the air mixing chamber is controlled at 60%, the degree of inflow of the outdoor air into the air mixing chamber is controlled at 40%, and the air mixing chamber The supply degree of the first mixed air supplied to the condensing unit from may be controlled to 60%.
상기 제어부는, 상기 제1 모드에서, 상기 일사량이 상기 제2 일사량 레벨 미만인 경우, 상기 외기 온도가 상기 제1 외기 온도 이상일 경우, 상기 압축기의 가동 정도를 100%로 제어하며, 상기 실외팬의 가동 정도를 100%로 제어하고, 상기 공기혼합챔버로의 상기 배열의 유입 정도를 80%로 제어하며, 상기 공기혼합챔버로의 상기 실외 공기의 유입 정도를 20%로 제어하고, 상기 공기혼합챔버로부터 상기 응축부로 공급되는 상기 제1 혼합공기의 공급 정도를 80%로 제어하며, 상기 외기 온도가 상기 제1 외기 온도 미만일 경우, 상기 압축기의 가동 정도를 80%로 제어하며, 상기 실외팬의 가동 정도를 80%로 제어하고, 상기 공기혼합챔버로의 상기 배열의 유입 정도를 100%로 제어하며, 상기 공기혼합챔버로의 상기 실외 공기의 유입 정도를 0%로 제어하고, 상기 공기혼합챔버로부터 상기 응축부로 공급되는 상기 제1 혼합공기의 공급 정도를 100%로 제어할 수 있다.The control unit, in the first mode, when the insolation amount is less than the second insolation level, when the outside temperature is higher than the first outside temperature, controls the operation degree of the compressor to 100%, and the outdoor fan is operated. The degree is controlled to 100%, the degree of inflow of the array into the air mixing chamber is controlled to 80%, the degree of inflow of the outdoor air into the air mixing chamber is controlled to 20%, and from the air mixing chamber The degree of supply of the first mixed air supplied to the condensing unit is controlled to 80%, and when the outside temperature is less than the first outside temperature, the degree of operation of the compressor is controlled to 80%, and the degree of operation of the outdoor fan Is controlled at 80%, the degree of inflow of the array into the air mixing chamber is controlled at 100%, the degree of inflow of the outdoor air into the air mixing chamber is controlled at 0%, and the degree of inflow of the outdoor air into the air mixing chamber is controlled at 0%, and the The degree of supply of the first mixed air supplied to the condensing unit may be controlled to 100%.
상기 제어부는, 상기 제1 모드에서, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨 이하이면서 상기 제2 일사량 레벨 이상인 경우, 상기 외기 온도가 상기 제1 외기 온도 이상일 경우, 상기 압축기의 가동 정도를 100%로 제어하며, 상기 실외팬의 가동 정도를 100%로 제어하고, 상기 공기혼합챔버로의 상기 배열의 유입 정도를 70%로 제어하며, 상기 공기혼합챔버로의 상기 실외 공기의 유입 정도를 30%로 제어하고, 상기 공기혼합챔버로부터 상기 응축부로 공급되는 상기 제1 혼합공기의 공급 정도를 70%로 제어하며, 상기 외기 온도가 상기 제1 외기 온도 미만일 경우, 상기 압축기의 가동 정도를 80%로 제어하며, 상기 실외팬의 가동 정도를 80%로 제어하고, 상기 공기혼합챔버로의 상기 배열의 유입 정도를 80%로 제어하며, 상기 공기혼합챔버로의 상기 실외 공기의 유입 정도를 20%로 제어하고, 상기 공기혼합챔버로부터 상기 응축부로 공급되는 상기 제1 혼합공기의 공급 정도를 80%로 제어할 수 있다.In the first mode, the control unit controls the degree of operation of the compressor to 100% when the outside air temperature is equal to or higher than the first outside air temperature when the solar radiation level is lower than the first solar radiation level and higher than the second solar radiation level. And, the degree of operation of the outdoor fan is controlled at 100%, the degree of inflow of the array into the air mixing chamber is controlled at 70%, and the degree of inflow of the outdoor air into the air mixing chamber is controlled at 30%. And, the supply degree of the first mixed air supplied from the air mixing chamber to the condensing part is controlled to 70%, and when the outside temperature is less than the first outside temperature, the operation degree of the compressor is controlled to 80%, and , Controlling the degree of operation of the outdoor fan to 80%, controlling the degree of inflow of the heat into the air mixing chamber to 80%, controlling the degree of inflow of the outdoor air into the air mixing chamber to 20%, , The supply degree of the first mixed air supplied from the air mixing chamber to the condensing unit may be controlled to 80%.
상기 제어부는, 상기 제2 모드에서, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨을 초과하는 경우, 상기 일사량이 상기 제2 일사량 레벨 미만인 경우, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨 이하이면서 상기 제2 일사량 레벨 이상인 경우, 상기 외기 온도가 상기 제2 외기 온도 이하일 경우, 상기 압축기의 가동 정도를 100%로 제어하며, 상기 실외팬의 가동 정도를 100%로 제어하고, 상기 공기혼합챔버로의 상기 배열의 유입 정도를 100%로 제어하며, 상기 공기혼합챔버로의 상기 실외 공기의 유입 정도를 0%로 제어하고, 상기 공기혼합챔버로부터 상기 증발부로 공급되는 상기 제2 혼합공기의 공급 정도를 100%로 제어하며, 상기 외기 온도가 상기 제2 외기 온도를 초과하는 경우, 상기 압축기의 가동 정도를 80%로 제어하며, 상기 실외팬의 가동 정도를 80%로 제어하고, 상기 공기혼합챔버로의 상기 배열의 유입 정도를 100%로 제어하며, 상기 공기혼합챔버로의 상기 실외 공기의 유입 정도를 0%로 제어하고, 상기 공기혼합챔버로부터 상기 증발부로 공급되는 상기 제2 혼합공기의 공급 정도를 100%로 제어할 수 있다.In the second mode, when the insolation exceeds the first insolation level, the insolation is less than the second insolation level, the insolation is less than or equal to the first insolation level and is equal to or greater than the second insolation level. In the case, when the outside temperature is less than the second outside temperature, the degree of operation of the compressor is controlled to 100%, the degree of operation of the outdoor fan is controlled to 100%, and the degree of inflow of the heat into the air mixing chamber Control to 100%, control the degree of inflow of the outdoor air into the air mixing chamber to 0%, control the degree of supply of the second mixed air supplied from the air mixing chamber to the evaporation unit to 100%, , When the outside temperature exceeds the second outside temperature, the degree of operation of the compressor is controlled to 80%, the degree of operation of the outdoor fan is controlled to 80%, and the heat is introduced into the air mixing chamber. The degree is controlled at 100%, the degree of inflow of the outdoor air into the air mixing chamber is controlled at 0%, and the degree of supply of the second mixed air supplied from the air mixing chamber to the evaporation unit is controlled at 100%. can do.
상기 제1 외기 온도는 30℃ 로 설정되며, 상기 제2 외기 온도는 7℃ 로 설정될 수 있다.The first outside temperature may be set to 30°C, and the second outside temperature may be set to 7°C.
상기 공기혼합챔버는, 서로 격리되게 형성되며 상기 제1 혼합공기 및 상기 제2 혼합공기의 혼합이 각각 이루어지는 제1 혼합실과 제2 혼합실; 및 상기 제1 혼합실과 상기 제2 혼합실을 선택적으로 연통시키도록 이루어지는 연통부를 포함하고, 상기 제1 혼합실은, 상기 배열이 유입되는 배열유입구; 상기 실외 공기가 유입되는 제1 외기유입구; 및 상기 제1 혼합실에서 혼합된 상기 제1 혼합공기를 상기 응축부로 배출시키는 제1 배출구를 구비하고, 상기 제2 혼합실은, 상기 실내 공기가 유입되는 내기유입구; 상기 실외 공기가 유입되는 제2 외기유입구; 및 상기 제2 혼합실에서 혼합된 상기 제2 혼합공기를 상기 증발부로 배출시키는 제2 배출구를 구비할 수 있다.The air mixing chamber may include a first mixing chamber and a second mixing chamber respectively formed to be isolated from each other and in which the first mixed air and the second mixed air are mixed; And a communication unit configured to selectively communicate the first mixing chamber and the second mixing chamber, wherein the first mixing chamber includes: an array inlet through which the heat is introduced; A first outdoor air inlet through which the outdoor air is introduced; And a first outlet for discharging the first mixed air mixed in the first mixing chamber to the condensing unit, wherein the second mixing chamber includes: an internal air inlet through which the indoor air is introduced; A second outside air inlet through which the outdoor air is introduced; And a second outlet for discharging the second mixed air mixed in the second mixing chamber to the evaporation unit.
상기 연통부는, 복수로 구비되며, 제1 연통댐퍼와 제2 연통댐퍼로 이루어질 수 있다.The communication unit may be provided in plural, and may include a first communication damper and a second communication damper.
상기 히트펌프 시스템은, 상기 응축부와 상기 증발부 간 액체제습제를 순환시키면서 습기를 제거하도록 구성되는 액체제습제 계통을 더 포함할 수 있다.The heat pump system may further include a liquid dehumidifying agent system configured to remove moisture while circulating the liquid dehumidifying agent between the condensing unit and the evaporating unit.
한편, 본 발명은 상기한 해결 과제를 달성하기 위하여, 냉매가 순차적으로 순환하는 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기를 구비하는 히트펌프 시스템에 있어서, 상기 히트펌프 시스템은, 상기 응축기를 구비하는 응축부; 상기 증발기를 구비하는 증발부; 상기 응축부와 상기 증발부로 각각 제1 혼합공기와 제2 혼합공기를 공급하도록 이루어지는 공기혼합챔버; 및 일사량과 외기 온도에 따라 상기 히트펌프 시스템의 운전 조건을 제어하도록 이루어지는 제어부를 포함한다.On the other hand, in order to achieve the above-described problem, the present invention provides a heat pump system including a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator in which refrigerant is sequentially circulated, wherein the heat pump system comprises: a condensing unit including the condenser. ; An evaporation unit having the evaporator; An air mixing chamber configured to supply first mixed air and second mixed air to the condensing unit and the evaporating unit, respectively; And a control unit configured to control an operating condition of the heat pump system according to an amount of insolation and an outside temperature.
또한 상기 히트펌프 시스템은, 공기 중의 수분을 흡수 및 재생시킬 수 있는 액체제습제를 적용하고 태양전지의 배열을 회수 가능하도록 구성된 장치를 포함할 수 있다.In addition, the heat pump system may include a device configured to apply a liquid dehumidifying agent capable of absorbing and regenerating moisture in the air and recovering the heat of the solar cell.
상술한 해결수단을 통해 얻게 되는 본 발명의 효과는 다음과 같다.The effects of the present invention obtained through the above-described solution are as follows.
본 발명의 히트펌프 시스템은, 응축부와 증발부로 각각 제1 혼합공기와 제2 혼합공기를 공급하도록 이루어지는 공기혼합챔버와 일사량과 외기 온도에 따라 상기 히트펌프 시스템의 운전 조건을 제어하도록 이루어지는 제어부를 포함하여, 하절기의 경우 히트펌프 사이클의 부하를 감소시켜 소비전력을 절감할 수 있으며, 냉매 사이클을 안정화시킬 수 있다. 동절기의 경우 태양전지의 배열 유입량을 증가시켜 재생 열량에 사용할 수 있으며, 온도 조건에 따른 압축기 제어를 감소시켜 과도한 소비전력의 사용을 방지할 수 있다.The heat pump system of the present invention includes an air mixing chamber configured to supply a first mixed air and a second mixed air to a condensing unit and an evaporating unit, respectively, and a control unit configured to control an operating condition of the heat pump system according to an amount of insolation and an outside temperature. Including, in the summer season, power consumption can be reduced by reducing the load of the heat pump cycle, and the refrigerant cycle can be stabilized. In winter, it is possible to increase the amount of heat inflow of solar cells and use it for regenerative heat, and it is possible to prevent the use of excessive power consumption by reducing the compressor control according to temperature conditions.
아울러, 본 발명의 히트펌프 시스템은, 공기 중의 수분을 흡수 및 재생시킬 수 있는 액체제습제를 적용하여 하절기에는 제습 기능을 제공하고, 동절기에는 가습 기능의 구현이 가능하여 히트펌프 시스템의 효율 증가 및 쾌적한 환경을 제공할 수 있다.In addition, the heat pump system of the present invention provides a dehumidifying function in summer by applying a liquid dehumidifying agent capable of absorbing and regenerating moisture in the air, and implementing a humidifying function in winter, thereby increasing the efficiency of the heat pump system. It can provide an environment.
또한, 본 발명의 히트펌프 시스템은, 태양전지의 배열을 회수 가능하도록 구성되어, 태양전지로 이루어지는 모듈의 온도 상승을 방지하며, 태양전지 모듈의 냉각 효과에 따라 태양전지를 통한 발전 출력의 증가 및 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, the heat pump system of the present invention is configured to recover the heat of the solar cells, prevents the temperature rise of the module made of the solar cell, and increases the power generation output through the solar cell according to the cooling effect of the solar cell module. Efficiency can be improved.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 히트펌프 시스템의 제1 모드에서의 운전을 개념적으로 보인 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 히트펌프 시스템의 제2 모드에서의 운전을 개념적으로 보인 도면이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 공기혼합챔버를 개념적으로 보인 도면이다.
도 4는 도 1 및 도 2에 도시된 히트펌프 시스템의 제1 모드에서, 도 3에 도시된 공기혼합챔버를 통해 흐르는 공기의 유동을 개념적으로 보인 도면이다.
도 5는 도 1 및 도 2에 도시된 히트펌프 시스템의 제2 모드에서, 도 3에 도시된 공기혼합챔버를 통해 흐르는 공기의 유동을 개념적으로 보인 도면이다.
도 6은 도 1 및 도 2에 도시된 히트펌프 시스템의 제1 모드에서, 일사량이 제1 일사량 레벨을 초과하는 경우의 조건에서 히트펌프 시스템의 운전 로직을 보인 흐름도이다.
도 7은 도 1 및 도 2에 도시된 히트펌프 시스템의 제1 모드에서, 일사량이 제1 일사량 레벨 이하이면서 제2 일사량 레벨 이상인 경우의 조건에서 히트펌프 시스템의 운전 로직을 보인 흐름도이다.
도 8은 도 1 및 도 2에 도시된 히트펌프 시스템의 제1 모드에서, 일사량이 제2 일사량 레벨 미만인 경우의 조건에서 히트펌프 시스템의 운전 로직을 보인 흐름도이다.
도 9는 도 1 및 도 2에 도시된 히트펌프 시스템의 제2 모드에서, 일사량이 제1 일사량 레벨을 초과하는 경우, 일사량이 제2 일사량 레벨 미만인 경우, 일사량이 제1 일사량 레벨 이하이면서 제2 일사량 레벨 이상인 경우의 조건에서 히트펌프 시스템의 운전 로직을 보인 흐름도이다.1 is a view conceptually showing an operation of a heat pump system in a first mode according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram conceptually showing the operation of the heat pump system shown in FIG. 1 in a second mode.
3 is a view conceptually showing the air mixing chamber shown in FIGS. 1 and 2.
4 is a view conceptually showing the flow of air flowing through the air mixing chamber shown in FIG. 3 in the first mode of the heat pump system shown in FIGS. 1 and 2.
5 is a view conceptually showing the flow of air flowing through the air mixing chamber shown in FIG. 3 in the second mode of the heat pump system shown in FIGS. 1 and 2.
6 is a flowchart illustrating an operation logic of the heat pump system under a condition in which the solar radiation exceeds the first solar radiation level in the first mode of the heat pump system shown in FIGS. 1 and 2.
FIG. 7 is a flowchart illustrating an operation logic of the heat pump system under a condition in which an insolation amount is less than a first insolation level and more than a second insolation level in the first mode of the heat pump system illustrated in FIGS. 1 and 2.
8 is a flowchart illustrating an operation logic of the heat pump system under a condition in which the solar radiation is less than the second solar radiation level in the first mode of the heat pump system shown in FIGS. 1 and 2.
9 is a second mode of the heat pump system shown in FIGS. 1 and 2, when the insolation exceeds the first insolation level, when the insolation is less than the second insolation level, the insolation is less than the first insolation level and the second This is a flow chart showing the operation logic of the heat pump system under the condition of the insolation level or higher.
이하, 본 발명에 관련된 히트펌프 시스템에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Hereinafter, a heat pump system according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. In this specification, the same/similar reference numerals are assigned to the same/similar configurations even in different embodiments, and the description is replaced with the first description. Singular expressions used in the present specification include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 히트펌프 시스템(100)의 제1 모드에서의 운전을 개념적으로 보인 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 히트펌프 시스템(100)의 제2 모드에서의 운전을 개념적으로 보인 도면이다.1 is a view conceptually showing the operation in the first mode of the
도 1 및 도 2를 참조하면, 히트펌프 시스템(100)은 압축기(110), 응축기(120a), 팽창밸브(130) 및 증발기(140a)를 구비하며, 냉매(R)이 상기 압축기(110), 응축기(120a), 팽창밸브(130) 및 증발기(140a)를 순차적으로 순환하도록 이루어진다. 상기 히트펌프 시스템(100)은, 응축부(120), 증발부(140), 공기혼합챔버(150) 및 제어부(미도시)를 포함한다.1 and 2, the
응축부(120)는 상기 응축기(120a)를 구비한다. 또한, 응축부(120)는 후술하는 제1 혼합공기가 유입되는 제1 혼합공기 공급팬(122)과 응축부(120) 밖으로 공기를 배출시키는 실외팬(121)을 갖도록 이루어질 수 있다.The condensing
증발부(140)는 상기 증발기(140a)를 구비한다. 또한, 증발부(140)는 후술하는 제2 혼합공기가 유입되는 제2 혼합공기 공급팬(142)과 증발부(140) 밖으로 공기를 배출시키는 실내팬(141)을 갖도록 이루어질 수 있다. 증발부(140)는 후술할 배열회수장치(11)를 통해 발생되는 배열이 공급되는 배열공급부(125)를 구비할 수 있다. 또한 증발부(140)는 추가적으로 증발부(140)에 열원을 공급하도록 구성되는 보조열원부(124)를 더 구비할 수 있다.The
공기혼합챔버(150)는, 상기 응축부(120) 및 상기 증발부(140)와 연결되고, 상기 응축부(120)와 상기 증발부(140)로 각각 서로 다른 종류의 공기가 혼합된 제1 혼합공기와 제2 혼합공기를 공급하도록 이루어진다.The
상기 제어부는, 히트펌프 시스템(100)의 외부 환경 조건, 구체적으로 일사량과 외기 온도에 따라 히트펌프 시스템(100)의 운전 조건을 제어하도록 이루어진다.The control unit is configured to control an operating condition of the
한편, 상기 제1 혼합공기와 상기 제2 혼합공기는, 태양전지(10)에서 발생하는 배열, 실내 공기 및 실외 공기의 조합으로 이루어질 수 있다. 태양전지(10)는 태양(S)에서 발생하는 빛에너지를 전기에너지로 변환시키도록 이루어진다. 태양전지(10)의 일 측에는 상기 배열을 회수하도록 구성되는 배열회수장치(11)가 마련될 수 있다.Meanwhile, the first mixed air and the second mixed air may be formed of a combination of heat generated by the
상기 제어부는, 상기 히트펌프 시스템(100)을 도 1에 도시된 바와 같이 냉방 및 제습 기능을 하는 제1 모드와, 도 2에 도시된 바와 같이 난방 및 가습 기능을 하는 제2 모드로 제어하도록 이루어진다.The control unit is configured to control the
여기서, 상기 제1 모드에서, 상기 제어부는, 상기 제1 혼합공기가 상기 배열 및 상기 실외 공기의 조합으로 이루어지도록 상기 공기혼합챔버(150)를 제어하고, 상기 제2 혼합공기가 상기 실내 공기 및 상기 실외 공기의 조합으로 이루어지도록 공기혼합챔버(150)를 제어하도록 이루어진다.Here, in the first mode, the control unit controls the
또한, 상기 제2 모드에서, 상기 제어부는, 상기 제1 혼합공기가 상기 배열 및 상기 실외 공기의 조합으로 이루어지도록 공기혼합챔버(150)를 제어하고, 상기 제2 혼합공기가 상기 배열, 상기 실내 공기 및 상기 실외 공기의 조합으로 이루어지도록 공기혼합챔버(150)를 제어하도록 이루어진다.In addition, in the second mode, the controller controls the
상기 제어부는, 히트펌프 시스템(100)이 운용되는 현재 계절이 하절기 즉 여름철일 경우와 현재 계절이 동절기 즉 겨울철인지 판단 가능하도록 이루어진다. 예를 들어 상기 제어부는 현재 히트펌프 시스템(100)이 운용되는 현재 날짜를 기준으로 현재 계절을 판단하거나, 히트펌프 시스템(100)에 구비되어 온도, 습도 등의 환경 정보를 감지하는 센싱부(미도시)로부터 획득되는 정보를 근거로 현재 계절을 판단하도록 이루어질 수 있다.The control unit is configured to determine whether the current season in which the
여기서, 상기 제어부는, 현재 계절이 상기 하절기일 경우에는 히트펌프 시스템(100)을 도 1에 도시된 바와 같이 상기 제1 모드로 운전시키며, 현재 계절이 상기 동절기일 경우에는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제2 모드로 운전시키도록 이루어진다.Here, when the current season is the summer season, the control unit operates the
한편, 상기 제어부는, 히트펌프 시스템(100)의 상기 제1 모드에서, 상기 일사량이 제1 일사량 레벨을 초과하는 경우와, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨보다 작은 값의 제2 일사량 레벨 미만인 경우와, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨 이하이면서 상기 제2 일사량 레벨 이상인 경우에 따라 각각, 상기 태양전지(10)의 상기 배열을 회수하여 공기혼합챔버(150)로 공급하며 태양전지(10)의 온도를 감소시키는 배열회수팬(11a)의 가동(operation) 정도를 서로 다르게 제어하도록 이루어질 수 있다.On the other hand, the control unit, in the first mode of the
또한, 상기 제어부는, 히트펌프 시스템(100)의 상기 제2 모드에서, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨을 초과하는 경우와, 상기 일사량이 상기 제2 일사량 레벨 미만인 경우와, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨 이하이면서 상기 제2 일사량 레벨 이상인 경우 모두 동일하게 상기 배열회수팬(11a)의 가동 정도를 제어하도록 이루어질 수 있다.In addition, in the second mode of the
한편, 상기 제어부는, 히트펌프 시스템(100)의 상기 제1 모드에서, 상기 외기 온도가 기설정된 제1 외기 온도 이상일 경우와 상기 제1 외기 온도 미만일 경우에 따라, 압축기(110)의 가동 정도, 상기 증발부(140)와 연결되어 증발부(140) 밖으로 공기를 배출시키는 실외팬(121)의 가동 정도와, 공기혼합챔버(150)로의 상기 배열의 유입 정도, 공기혼합챔버(150)로의 상기 실외 공기의 유입 정도, 공기혼합챔버(150)로부터 상기 응축부(120)로 공급되는 상기 제1 혼합공기의 공급 정도가 서로 다르도록 제어할 수 있다.On the other hand, in the first mode of the
또한, 상기 제어부는, 히트펌프 시스템(100)의 상기 제2 모드에서, 상기 외기 온도가 상기 제1 외기 온도와 다른 크기의 기설정된 제2 외기 온도 이하일 경우와, 상기 제2 외기 온도를 초과하는 경우에 따라, 압축기(110)의 가동 정도와, 실외팬(121)의 가동 정도와, 공기혼합챔버(150)로의 상기 배열의 유입 정도와, 공기혼합챔버(150)로의 상기 실외 공기의 유입 정도와, 공기혼합챔버(150)로부터 증발부(140)로 공급되는 상기 제2 혼합공기의 공급 정도가 서로 다르도록 제어할 수 있다.In addition, in the second mode of the
또한, 상기 제어부는, 히트펌프 시스템(100)의 상기 제1 모드에서, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨을 초과하는 경우 배열회수팬(11a)의 가동 정도를 100%로 제어하고, 상기 일사량이 상기 제2 일사량 레벨 미만인 경우 배열회수팬(11a)의 가동 정도를 80% 로 제어하며, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨 이하이면서 상기 제2 일사량 레벨 이상인 경우 배열회수팬(11a)의 가동 정도를 60% 로 제어하도록 이루어질 수 있다.In addition, in the first mode of the
그리고, 상기 제어부는, 히트펌프 시스템(100)의 상기 제2 모드에서, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨을 초과하는 경우와, 상기 일사량이 상기 제2 일사량 레벨 미만인 경우와, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨 이하이면서 상기 제2 일사량 레벨 이상인 경우 모두에서 배열회수팬(11a)의 가동 정도를 40% 로 제어하도록 이루어질 수 있다.And, the control unit, in the second mode of the
한편, 상기 제1 일사량 레벨은 900W/m2 으로 설정되며, 상기 제2 일사량 레벨은 400W/m2 으로 설정될 수 있다.On the other hand, the first irradiation level is set to 900W / m 2, the second irradiation level may be set to 400W / m 2.
한편, 상기 제어부는, 히트펌프 시스템(100)의 상기 제1 모드에서, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨을 초과하는 경우, 상기 외기 온도에 대한 조건에 따라 히트펌프 시스템(100)을 제어하도록 이루어진다.Meanwhile, in the first mode of the
먼저, 상기 외기 온도가 상기 제1 외기 온도 이상일 경우, 압축기(110)의 가동 정도를 100%로 제어하고, 실외팬(121)의 가동 정도를 100%로 제어하고, 공기혼합챔버(150)의 상기 배열의 유입 정도를 50%로 제어하며, 공기혼합챔버(150)로의 상기 실외 공기의 유입 정도를 50%로 제어하고, 공기혼합챔버(150)로부터 응축부(120)로 공급되는 상기 제1 혼합공기의 공급 정도를 50%로 제어할 수 있다.First, when the outside temperature is higher than the first outside temperature, the operation degree of the
반대로, 상기 외기 온도가 제1 외기 온도 미만일 경우, 압축기(110)의 가동 정도를 80%로 제어하고, 실외팬(121)의 가동 정도를 80%로 제어하며, 공기혼합챔버(150)로의 상기 배열의 유입 정도를 60%로 제어하고, 공기혼합챔버(150)로의 상기 실외 공기의 유입 정도를 40%로 제어하며, 공기혼합챔버(150)로부터 응축부(120)로 공급되는 상기 제1 혼합공기의 공급 정도를 60%로 제어하도록 이루어질 수 있다.Conversely, when the outside temperature is less than the first outside temperature, the degree of operation of the
한편, 상기 제어부는, 히트펌프 시스템(100)의 상기 제1 모드에서, 상기 일사량이 상기 제2 일사량 레벨 미만인 경우, 상기 외기 온도에 대한 조건에 따라 히트펌프 시스템(100)의 제어를 서로 다르게 수행할 수 있다.Meanwhile, in the first mode of the
먼저 상기 외기 온도가 상기 제1 외기 온도 이상일 경우, 압축기(110)의 가동 정도를 100%로 제어하고, 실외팬(121)의 가동 정도를 100%로 제어하며, 공기혼합챔버(150)로의 상기 배열의 유입 정도를 80%로 제어하고, 공기혼합챔버로의 상기 실외 공기의 유입 정도를 20%로 제어하며, 공기혼합챔버(150)로부터 응축부(120)로 공급되는 상기 제1 혼합공기의 공급 정도를 80%로 제어하도록 이루어질 수 있다.First, when the outside temperature is higher than the first outside temperature, the operation degree of the
다음으로, 상기 외기 온도가 상기 제1 오기 온도 미만일 경우, 압축기(110)의 가동 정도를 80%로 제어하고, 실외팬(121)의 가동 정도를 80%로 제어하며, 공기혼합챔버(150)로의 상기 배열의 유입 정도를 100%로 제어하고, 공기혼합챔버(150)로의 상기 실외 공기의 유입 정도를 0%로 제어하며, 공기혼합챔버(150)로부터 응축부(120)로 공급되는 상기 제1 혼합공기의 공급 정도를 100%로 제어하도록 이루어질 수 있다.Next, when the outside temperature is less than the first false temperature, the degree of operation of the
한편, 상기 제어부는, 히트펌프 시스템(100)의 상기 제1 모드에서, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨 이하이면서 상기 제2 일사량 레벨 이상인 경우, 상기 외기 온도에 대한 조건에 따라 히트펌프 시스템(100)의 제어를 서로 다르게 수행할 수 있다.On the other hand, the control unit, in the first mode of the
먼저, 상기 외기 온도가 상기 제1 외기 온도 이상일 경우, 압축기(110)의 가동 정도를 100%로 제어하고, 실외팬(121)의 가동 정도를 100%로 제어하며, 공기혼합챔버(150)로의 상기 배열의 유입 정도를 70%로 제어하고, 공기혼합챔버(150)로의 상기 실외 공기의 유입 정도를 30%로 제어하며, 공기혼합챔버(150)로부터 응축부(120)로 공급되는 상기 제1 혼합공기의 공급 정도를 70%로 제어하도록 이루어질 수 있다.First, when the outside temperature is higher than the first outside temperature, the operation degree of the
반대로, 상기 외기 온도가 상기 제1 외기 온도 미만일 경우, 압축기(110)의 가동 정도를 80%로 제어하고, 실외팬(121)의 가동 정도를 80%로 제어하며, 공기혼합챔버(150)로의 상기 배열의 유입 정도를 80%로 제어하고, 공기혼합챔버(150)로의 상기 실외 공기의 유입 정도를 20%로 제어하며, 공기혼합챔버(150)로부터 응축부(120)로 공급되는 상기 제1 혼합공기의 공급 정도를 80%로 제어하도록 이루어질 수 있다.Conversely, when the outside temperature is less than the first outside temperature, the degree of operation of the
한편, 상기 제어부는, 히트펌프 시스템(100)의 상기 제2 모드에서, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨을 초과하는 경우, 상기 일사량이 상기 제2 일사량 레벨 미만인 경우, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨 이하이면서 상기 제2 일사량 레벨 이상인 경우, 상기 외기 온도에 대한 조건에 따라 히트펌프 시스템(100)의 제어를 서로 다르게 수행할 수 있다.On the other hand, in the second mode of the
먼저, 상기 외기 온도가 상기 제2 외기 온도 이하일 경우, 압축기(110)의 가동 정도를 100%로 제어하고, 실외팬(121)의 가동 정도를 100%로 제어하며, 공기혼합챔버(150)로의 상기 배열의 유입 정도를 100%로 제어하고, 공기혼합챔버(150)로의 상기 실외 공기의 유입 정도를 0%로 제어하며, 공기혼합챔버(150)로부터 상기 증발부(140)로 공급되는 상기 제2 혼합공기의 공급 정도를 100%로 제어하도록 이루어질 수 있다.First, when the outside temperature is less than the second outside temperature, the degree of operation of the
이와 달리, 상기 외기 온도가 상기 제2 외기 온도를 초과하는 경우, 압축기(110)의 가동 정도를 80%로 제어하고, 실외팬(121)의 가동 정도를 80%로 제어하며, 공기혼합챔버(150)로의 상기 배열의 유입 정도를 100%로 제어하고, 공기혼합챔버(150)로의 상기 실외 공기의 유입 정도를 0%로 제어하며, 공기혼합챔버(150)로부터 상기 증발부(140)로 공급되는 상기 제2 혼합공기의 공급 정도를 100%로 제어하도록 이루어질 수 있다.In contrast, when the outside temperature exceeds the second outside temperature, the degree of operation of the
한편, 히트펌프 시스템(100)은, 응축부(120)와 증발부(140) 간 액체제습제(D)를 순환시키면서 주변의 습기를 제거하도록 구성되는 액체제습제 계통을 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the
히트펌프 시스템(100)의 상기 제1 모드에서, 액체제습제(D)의 흐름은 응축부(120) 하단의 농용액, 액제제습제 열교환기(161), 펌프(162), 증발부(140)의 제2 노즐(143), 증발기(140a), 증발부(140) 하단의 희용액, 액체제습제 열교환기(161), 펌프(162), 응축부(120)의 제1 노즐(123), 응축기(120a), 응축부(120) 하단의 농용액 순으로 이루어질 수 있다. 여기서, 실내 공기의 흐름은, 공기혼합챔버(150)에서 실내 공기와 실외 공기가 혼합되고, 증발부(140)로 공급된 후, 증발기(140a)의 쉘 측을 통과한 후, 실내로 공급(냉방/제습)된다. 그리고, 실외 공기의 흐름은 공기혼합챔버(150)에서 회수된 상기 배열 공기와 실외 공기가 혼합된 후, 응축부(120)로 공급되고, 이후 응축기(120a)의 쉘 측을 통과한 후 실외로 방출된다.In the first mode of the
그리고, 히트펌프 시스템(100)의 상기 제2 모드에서, 액체제습제(D)의 흐름은 증발부(120) 하단의 희용액, 액체제습제 열교환기(161), 펌프(162), 응축부(120)의 제1 노즐(123), 응축기(120a), 응축부(120) 하단의 농용액, 액체제습제 열교환기(161), 펌프(162), 증발부(140)의 제2 노즐(143), 증발기(140a), 증발부(140) 하단의 희용액 순으로 이루어질 수 있다. 여기서, 실내 공기의 흐름은, 공기혼합챔버(150)에서 회수된 상기 배열 공기와 실외 공기가 혼합된 후, 응축기(120a)의 쉘 측을 통과한 후 실내로 공급(난방/가습)된다. 그리고, 실외 공기의 흐름은 공기혼합챔버(150)에서 회수된 상기 배열 공기와 실내 공기, 실외 공기가 혼합되고, 증발기(140a)의 쉘 측을 통과한 후, 실외로 방출된다.In the second mode of the
이하, 히트펌프 시스템(100)의 상기 제1 모드에서의 작동원리에 대하여 설명한다.Hereinafter, the operating principle of the
히트펌프 시스템(100)의 상기 제1 모드에서의 냉방작동원리를 보면 실내기인 증발부(120) 측면에서, 공기혼합챔버(150)에서 혼합된 공기(실내 공기와 실외 공기)가 증발기(120a)의 쉘(Shell)측을 통과하면서 공기의 온도가 감소되어 냉방효과가 발생한다.Looking at the cooling operation principle in the first mode of the
그리고 제1 노즐(123)을 통해 분사된 액체제습제(D)는 실내 공기에 포함된 수분을 흡착하여 제습효과를 발생시키며, 이렇게 냉방 제습된 공기는 실내로 공급된다.In addition, the liquid dehumidifying agent D sprayed through the
또한 증발기(120a) 쉘 측을 통과하면서 수분을 흡착한 액체제습제(D)는 온도가 낮아지고 희용액(Weak Fluid)이 되어 증발부(120)의 아래 부분으로 모이게 된다. 증발부(120)의 희용액은 펌프(162)를 통해 이송되기 전에 액체제습제 열교환기(161)를 통해 상대적으로 높은 온도의 응축부(140)에서 공급되는 농용액(Strong Fluid)의 액체제습제(D)와 펌프(162)의 흡입측에서 직접적으로 섞이면서 열교환을 하도록 이루어진다. 히트펌프 시스템(100) 용량이 커질수록 효율 향상에 큰 영향을 미친다. 이때, 희용액의 액체제습제(D) 온도가 높아지며 이는 응축부(120)의 제1 노즐(123)을 통해 응축기(120a)의 쉘 측으로 공급된다.In addition, the liquid dehumidifying agent (D), which has adsorbed moisture while passing through the shell of the evaporator 120a, decreases in temperature, becomes a Weak Fluid, and is collected under the
한편, 응축부(120)의 농용액(Strong Fluid)의 액체제습제(D)는 펌프(161)를 통해 이송되고 액체제습제 열교환기(161)를 통해 상대적으로 낮은 온도의 희용액 액체제습제(D)와 열교환을 하면서 농용액의 액체제습제(D) 온도가 낮아지며 이는 증발부(140)의 제2 노즐(143)을 통해 증발기(140a) 쉘 측으로 공급된다.On the other hand, the liquid dehumidifying agent (D) of the strong fluid in the
따라서 여름철에는 증발부(140)로 공급되는 실내공기를 냉각 및 제습시켜서 실내로 다시 공급하게 되며, 액체제습제(D)는 공기 중의 수분을 제거하면서 낮은 외기 온도가 지속적으로 공급되는 효과를 발생시켜 히트펌프 시스템(100)의 심장이라고 할 수 있는 압축기(110)의 소비전력을 감소시킬수 있으며 이는 히트펌프 시스템(100)의 효율 증가를 가져온다.Therefore, in summer, the indoor air supplied to the
한편, 실외기인 응축부(120)측면에서는, 증발부(140)에서 공급되는 회용액의 액체제습제(D)가 펌프(162)를 통해 응축부(120)의 제1 노즐(123)로 공급되고 분사된다. 분사된 액체제습제(D)는 태양전지(10) 및 배열회수장치(11)를 통해 발생한 배열이 공급되는 배열공급부(125)를 통과하고 보조열원부(124) 및 응축기(120a)를 통해 수분을 가진 액체제습제(D)가 재생되어 수분을 방출하게 된다. On the other hand, on the side of the condensing
그리고 응축기(120a) 쉘 측으로 통과하면서 수분을 제거한 액체제습제(D)는 온도가 높아지고 농용액이 되어 응축부(120)아래로 모이게 된다. 또한 여름철 실외 공기와 상기 배열이 혼합 된 공기가 응축기(120a) 쉘(Shell) 측으로 통과하면서 공랭식 열교환을 하면서 실외로 방출된다. In addition, the liquid dehumidifying agent (D) from which moisture has been removed while passing through the condenser (120a) shell side increases in temperature and becomes an agricultural solution, and is collected under the condensation unit (120). In addition, the air in which the outdoor air and the air in which the heat is mixed in the summer season passes through the shell side of the
여름철 외기 온도가 높을수록 응축기(120a) 온도가 상승하여 압축기(110)는 많은 전력을 사용하게 되는데 응축부(120)로 공급되는 낮은 온도의 액체제습제(D)가 외기 온도를 낮추는 역할을 함으로 압축기(110)는 상대적으로 적은 전력을 소비하면서 효율이 증가한다.The higher the outdoor temperature in summer, the higher the temperature of the
이하, 히트펌프 시스템(100)의 상기 제1 모드에서의 작동원리에 대하여 설명한다.Hereinafter, the operating principle of the
히트펌프 시스템(100)의 상기 제2 모드에서의 난방작동원리를 보면, 실외기인 응축부(120)측면에서, 겨울철 공기혼합챔버(150)에서 혼합된 공기(상기 배열과 실내 공기와 실외 공기)가 응축기(120a)의 쉘 측을 통과하면서 공기의 온도가 증가되어 난방 효과가 발생한다. Looking at the heating operation principle in the second mode of the
그리고 제1 노즐(123)을 통해 분사된 액체제습제(D)는 흡착한 실내 공기 중의 수분과 응축기(120a)에서 액체제습제(D)를 재생하는 비율보다 많은 급수량을 추가로 공급하여 가습효과를 발생시키며 난방 가습된 공기는 실내로 공급된다.In addition, the liquid dehumidifying agent (D) sprayed through the first nozzle (123) generates a humidification effect by additionally supplying more water than the ratio of regenerating the liquid dehumidifying agent (D) in the adsorbed indoor air and the condenser (120a). The heated and humidified air is supplied to the room.
또한, 응축기(120a) 쉘 측을 통과하면서 수분을 재생한 액체제습제(D)는 온도가 높아지고 농용액이 되어 응축부(120)의 아래 부분으로 모이게 된다. 응축부(120)의 농용액은 펌프(162)를 통해 이송되고 액체제습제 열교환기(161)를 통해 상대적으로 낮은 온도의 증발부(140)에서 공급되는 회용액의 액체제습제(D)와 열교환을 하면서 회용액의 액체제습제(D) 온도가 낮아지며 이는 증발부(140)의 제2 노즐(143)을 통해 증발기(140a)의 쉘 측으로 공급된다.In addition, the liquid dehumidifying agent (D), which has regenerated moisture while passing through the condenser (120a) shell side, increases in temperature, becomes an agricultural solution, and is collected in the lower portion of the condenser (120). The agricultural solution in the
한편, 증발부(140)의 회용액의 액체제습제(D)는 펌프(162)를 통해 이송되고 액체제습제 열교환기(161)를 통해 상대적으로 높은 온도의 농용액 액체제습제(D)와 열교환을 하면서 회용액의 액체제습제(D) 온도가 높아지며 이는 응축부(120)의 제1 노즐(123)을 통해 응축기(120a)의 쉘 측으로 공급된다.Meanwhile, the liquid dehumidifying agent (D) of the ash solution of the
따라서 겨울철에는 응축부(120)로 공급되는 실내 공기를 가열 및 가습시켜서 실내로 다시 공급하게 되며, 액체제습제(D)는 추가로 공급되는 급수와 함께 가습효과를 이루고, 높은 외기온도가 지속적으로 공급되는 효과를 발생시켜 압축기(110)의 소비전력을 감소시킬수 있으며 이는 히트펌프 시스템(100)의 효율 증가를 가져온다.Therefore, in winter, the indoor air supplied to the
그리고, 실내기인 증발부(140)의 측면에서는, 응축부(120)에서 공급되는 농용액의 액체제습제(D)가 펌프(162)를 통해 증발부(140)의 제2 노즐(143)로 공급되고 분사된다. 분사된 액체제습제(D)는 흡수되어 수분을 제거하게 된다. 그리고 증발기(140a)의 쉘 측으로 통과하면서 수분을 흡착한 액체제습제(D)는 온도가 낮아지고 회용액이 되어 증발부(140)의 아래 부분으로 모이게 된다. 또한, 겨울철 실외 공기가 증발기(120a)의 쉘(Shell) 측을 통과하면서 공랭식 열교환을 하면서 실외로 방출된다.And, from the side of the
이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 도 1 및 도 2에 도시된 공기혼합챔버(150)에 대하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 공기혼합챔버(150)를 개념적으로 보인 도면이고, 도 4는 도 1 및 도 2에 도시된 히트펌프 시스템(100)의 제1 모드에서, 도 3에 도시된 공기혼합챔버(150)를 통해 흐르는 공기의 유동을 개념적으로 보인 도면이며, 도 5는 도 1 및 도 2에 도시된 히트펌프 시스템(100)의 제2 모드에서, 도 3에 도시된 공기혼합챔버(150)를 통해 흐르는 공기의 유동을 개념적으로 보인 도면이다.3 is a view conceptually showing the
도 3 내지 도 5를 참조하면, 공기혼합챔버(150)는 제1 혼합실(151)과 제2 혼합실(152) 및 연통부(153)를 포함할 수 있다.3 to 5, the
제1 혼합실(151)과 제2 혼합실(152)은 서로 격리되게 형성되며 상기 제1 혼합공기 및 상기 제2 혼합공기의 혼합이 각각 이루어질 수 있다.The
연통부(153)는 상기 제1 혼합실(151)과 상기 제2 혼합실(152)을 선택적으로 연통시키도록 이루어질 수 있다. 또한, 연통부(153)는 복수로 구비될 수 있으며, 제1 연통댐퍼(153a)와 제2 연통댐퍼(153b)로 이루어질 수 있다. 제1 및 제2 연통댐퍼(153a,153b)의 구성에 의하면, 제1 및 제2 혼합실(151,152)을 연통하는 공기의 유량을 보다 정밀하게 제어할 수 있다.The
한편, 제1 혼합실(151)은 배열유입구(151a), 제1 외기유입구(151b) 및 제1 배출구(151c)를 구비할 수 있다.Meanwhile, the
배열유입구(151a)는 상기 태양전지(10)에서 발생하는 상기 배열이 유입되도록 형성된다.The
제1 외기유입구(151b)는 상기 실외 공기가 유입 가능하도록 형성된다.The first
제1 배출구(151c)는 상기 제1 혼합실(151)에서 혼합된 상기 제1 혼합공기를 응축부(120)로 배출시키도록 형성된다.The
또한, 제2 혼합실(152)은 내기유입구(152a), 제2 외기유입구(152b) 및 제2 배출구(152c)를 구비할 수 있다.In addition, the
내기유입구(152a)는 상기 실내 공기가 유입 가능하도록 형성될 수 있다.The
제2 외기유입구(152b)는 상기 실외 공기가 유입 가능하도록 형성될 수 있다.The second
제2 배출구(152c)는 상기 제2 혼합실(152)에서 혼합된 상기 제2 혼합공기를 증발부(140)로 배출시키도록 이루어질 수 있다.The
이하, 도 9를 참조하여 히트펌프 시스템(100)의 하절기의 운전 로직에 대하여 설명한다.Hereinafter, the operation logic of the
도 6은 도 1 및 도 2에 도시된 히트펌프 시스템(100)의 제1 모드에서, 일사량이 제1 일사량 레벨을 초과하는 경우의 조건에서 히트펌프 시스템(100)의 운전 로직을 보인 흐름도이고, 도 7은 도 1 및 도 2에 도시된 히트펌프 시스템(100)의 제1 모드에서, 일사량이 제1 일사량 레벨 이하이면서 제2 일사량 레벨 이상인 경우의 조건에서 히트펌프 시스템(100)의 운전 로직을 보인 흐름도이며, 도 8은 도 1 및 도 2에 도시된 히트펌프 시스템(100)의 제1 모드에서, 일사량이 제2 일사량 레벨 미만인 경우의 조건에서 히트펌프 시스템(100)의 운전 로직을 보인 흐름도이다.6 is a flow chart showing the operation logic of the
상기 제어부는, 히트펌프 시스템(100)이 운용되는 현재 계절이 하절기 즉 여름철일 경우와 현재 계절이 동절기 즉 겨울철인지 판단 가능하도록 이루어진다. 예를 들어 상기 제어부는 현재 히트펌프 시스템(100)이 운용되는 현재 날짜를 기준으로 현재 계절을 판단하거나, 히트펌프 시스템(100)에 구비되어 온도, 습도 등의 환경 정보를 감지하는 센싱부(미도시)로부터 획득되는 정보를 근거로 현재 계절을 판단하도록 이루어질 수 있다.The control unit is configured to determine whether the current season in which the
여기서, 상기 제어부는, 현재 계절이 상기 하절기일 경우에는 히트펌프 시스템(100)을 도 1에 도시된 바와 같이 상기 제1 모드로 운전시키며, 현재 계절이 상기 동절기일 경우에는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제2 모드로 운전시키도록 이루어진다.Here, when the current season is the summer season, the control unit operates the
한편, 상기 제어부는, 히트펌프 시스템(100)의 상기 제1 모드에서, 상기 일사량이 제1 일사량 레벨을 초과하는 경우와, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨보다 작은 값의 제2 일사량 레벨 미만인 경우와, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨 이하이면서 상기 제2 일사량 레벨 이상인 경우에 따라 각각, 상기 태양전지(10)의 상기 배열을 회수하여 공기혼합챔버(150)로 공급하며 태양전지(10)의 온도를 감소시키는 배열회수팬(11a)의 가동(operation) 정도를 서로 다르게 제어하도록 이루어질 수 있다.On the other hand, the control unit, in the first mode of the
또한, 상기 제어부는, 히트펌프 시스템(100)의 상기 제2 모드에서, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨을 초과하는 경우와, 상기 일사량이 상기 제2 일사량 레벨 미만인 경우와, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨 이하이면서 상기 제2 일사량 레벨 이상인 경우 모두 동일하게 상기 배열회수팬(11a)의 가동 정도를 제어하도록 이루어질 수 있다.In addition, in the second mode of the
한편, 상기 제어부는, 히트펌프 시스템(100)의 상기 제1 모드에서, 상기 외기 온도가 기설정된 제1 외기 온도 이상일 경우와 상기 제1 외기 온도 미만일 경우에 따라, 압축기(110)의 가동 정도, 상기 증발부(140)와 연결되어 증발부(140) 밖으로 공기를 배출시키는 실외팬(121)의 가동 정도와, 공기혼합챔버(150)로의 상기 배열의 유입 정도, 공기혼합챔버(150)로의 상기 실외 공기의 유입 정도, 공기혼합챔버(150)로부터 상기 응축부(120)로 공급되는 상기 제1 혼합공기의 공급 정도가 서로 다르도록 제어할 수 있다.On the other hand, in the first mode of the
또한, 상기 제어부는, 히트펌프 시스템(100)의 상기 제2 모드에서, 상기 외기 온도가 상기 제1 외기 온도와 다른 크기의 기설정된 제2 외기 온도 이하일 경우와, 상기 제2 외기 온도를 초과하는 경우에 따라, 압축기(110)의 가동 정도와, 실외팬(121)의 가동 정도와, 공기혼합챔버(150)로의 상기 배열의 유입 정도와, 공기혼합챔버(150)로의 상기 실외 공기의 유입 정도와, 공기혼합챔버(150)로부터 증발부(140)로 공급되는 상기 제2 혼합공기의 공급 정도가 서로 다르도록 제어할 수 있다.In addition, in the second mode of the
한편, 상기 제어부는, 히트펌프 시스템(100)의 상기 제1 모드에서, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨을 초과하는 경우 배열회수팬(11a)의 가동 정도를 100%로 제어하고, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 일사량이 상기 제2 일사량 레벨 미만인 경우 배열회수팬(11a)의 가동 정도를 80% 로 제어하며, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨 이하이면서 상기 제2 일사량 레벨 이상인 경우 배열회수팬(11a)의 가동 정도를 60% 로 제어하도록 이루어질 수 있다.On the other hand, the control unit, in the first mode of the
그리고, 상기 제어부는, 히트펌프 시스템(100)의 상기 제2 모드에서, 이하 설명될 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨을 초과하는 경우와, 상기 일사량이 상기 제2 일사량 레벨 미만인 경우와, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨 이하이면서 상기 제2 일사량 레벨 이상인 경우 모두에서 배열회수팬(11a)의 가동 정도를 40% 로 제어하도록 이루어질 수 있다.And, in the second mode of the
한편, 상기 제1 일사량 레벨은 900W/m2 으로 설정되며, 상기 제2 일사량 레벨은 400W/m2 으로 설정될 수 있다.On the other hand, the first irradiation level is set to 900W / m 2, the second irradiation level may be set to 400W / m 2.
한편, 상기 제어부는, 도 6에 도시된 바와 같이 히트펌프 시스템(100)의 상기 제1 모드에서, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨을 초과하는 경우, 상기 외기 온도에 대한 조건에 따라 히트펌프 시스템(100)을 제어하도록 이루어진다.Meanwhile, as shown in FIG. 6, in the first mode of the
먼저, 상기 외기 온도가 상기 제1 외기 온도 이상일 경우, 압축기(110)의 가동 정도를 100%로 제어하고, 실외팬(121)의 가동 정도를 100%로 제어하고, 공기혼합챔버(150)의 상기 배열의 유입 정도를 50%로 제어하며, 공기혼합챔버(150)로의 상기 실외 공기의 유입 정도를 50%로 제어하고, 공기혼합챔버(150)로부터 응축부(120)로 공급되는 상기 제1 혼합공기의 공급 정도를 50%로 제어할 수 있다.First, when the outside temperature is higher than the first outside temperature, the operation degree of the
반대로, 상기 외기 온도가 제1 외기 온도 미만일 경우, 압축기(110)의 가동 정도를 80%로 제어하고, 실외팬(121)의 가동 정도를 80%로 제어하며, 공기혼합챔버(150)로의 상기 배열의 유입 정도를 60%로 제어하고, 공기혼합챔버(150)로의 상기 실외 공기의 유입 정도를 40%로 제어하며, 공기혼합챔버(150)로부터 응축부(120)로 공급되는 상기 제1 혼합공기의 공급 정도를 60%로 제어하도록 이루어질 수 있다.Conversely, when the outside temperature is less than the first outside temperature, the degree of operation of the
한편, 상기 제어부는, 도 8에 도시된 바와 같이 히트펌프 시스템(100)의 상기 제1 모드에서, 상기 일사량이 상기 제2 일사량 레벨 미만인 경우, 상기 외기 온도에 대한 조건에 따라 히트펌프 시스템(100)의 제어를 서로 다르게 수행할 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 8, in the first mode of the
먼저 상기 외기 온도가 상기 제1 외기 온도 이상일 경우, 압축기(110)의 가동 정도를 100%로 제어하고, 실외팬(121)의 가동 정도를 100%로 제어하며, 공기혼합챔버(150)로의 상기 배열의 유입 정도를 80%로 제어하고, 공기혼합챔버로의 상기 실외 공기의 유입 정도를 20%로 제어하며, 공기혼합챔버(150)로부터 응축부(120)로 공급되는 상기 제1 혼합공기의 공급 정도를 80%로 제어하도록 이루어질 수 있다.First, when the outside temperature is higher than the first outside temperature, the operation degree of the
다음으로, 상기 외기 온도가 상기 제1 오기 온도 미만일 경우, 압축기(110)의 가동 정도를 80%로 제어하고, 실외팬(121)의 가동 정도를 80%로 제어하며, 공기혼합챔버(150)로의 상기 배열의 유입 정도를 100%로 제어하고, 공기혼합챔버(150)로의 상기 실외 공기의 유입 정도를 0%로 제어하며, 공기혼합챔버(150)로부터 응축부(120)로 공급되는 상기 제1 혼합공기의 공급 정도를 100%로 제어하도록 이루어질 수 있다.Next, when the outside temperature is less than the first false temperature, the degree of operation of the
한편, 상기 제어부는, 도 7에 도시된 바와 같이 히트펌프 시스템(100)의 상기 제1 모드에서, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨 이하이면서 상기 제2 일사량 레벨 이상인 경우, 상기 외기 온도에 대한 조건에 따라 히트펌프 시스템(100)의 제어를 서로 다르게 수행할 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 7, in the first mode of the
먼저, 상기 외기 온도가 상기 제1 외기 온도 이상일 경우, 압축기(110)의 가동 정도를 100%로 제어하고, 실외팬(121)의 가동 정도를 100%로 제어하며, 공기혼합챔버(150)로의 상기 배열의 유입 정도를 70%로 제어하고, 공기혼합챔버(150)로의 상기 실외 공기의 유입 정도를 30%로 제어하며, 공기혼합챔버(150)로부터 응축부(120)로 공급되는 상기 제1 혼합공기의 공급 정도를 70%로 제어하도록 이루어질 수 있다.First, when the outside temperature is higher than the first outside temperature, the operation degree of the
반대로, 상기 외기 온도가 상기 제1 외기 온도 미만일 경우, 압축기(110)의 가동 정도를 80%로 제어하고, 실외팬(121)의 가동 정도를 80%로 제어하며, 공기혼합챔버(150)로의 상기 배열의 유입 정도를 80%로 제어하고, 공기혼합챔버(150)로의 상기 실외 공기의 유입 정도를 20%로 제어하며, 공기혼합챔버(150)로부터 응축부(120)로 공급되는 상기 제1 혼합공기의 공급 정도를 80%로 제어하도록 이루어질 수 있다.Conversely, when the outside temperature is less than the first outside temperature, the degree of operation of the
한편, 상기 제1 외기 온도는 30℃ 로 설정되며, 상기 제2 외기 온도는 7℃ 로 설정될 수 있다.Meanwhile, the first outside temperature may be set to 30°C, and the second outside temperature may be set to 7°C.
이하, 도 9를 참조하여 히트펌프 시스템(100)의 동절기의 운전 로직에 대하여 설명한다.Hereinafter, the operation logic of the
도 9는 도 1 및 도 2에 도시된 히트펌프 시스템(100)의 제2 모드에서, 일사량이 제1 일사량 레벨을 초과하는 경우, 일사량이 제2 일사량 레벨 미만인 경우, 일사량이 제1 일사량 레벨 이하이면서 제2 일사량 레벨 이상인 경우의 조건에서 히트펌프 시스템(100)의 운전 로직을 보인 흐름도이다.9 is, in the second mode of the
도 9를 참조하면, 상기 제어부는, 히트펌프 시스템(100)의 상기 제2 모드에서, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨을 초과하는 경우, 상기 일사량이 상기 제2 일사량 레벨 미만인 경우, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨 이하이면서 상기 제2 일사량 레벨 이상인 경우, 상기 외기 온도에 대한 조건에 따라 히트펌프 시스템(100)의 제어를 서로 다르게 수행할 수 있다.Referring to FIG. 9, in the second mode of the
먼저, 상기 외기 온도가 상기 제2 외기 온도 이하일 경우, 압축기(110)의 가동 정도를 100%로 제어하고, 실외팬(121)의 가동 정도를 100%로 제어하며, 공기혼합챔버(150)로의 상기 배열의 유입 정도를 100%로 제어하고, 공기혼합챔버(150)로의 상기 실외 공기의 유입 정도를 0%로 제어하며, 공기혼합챔버(150)로부터 상기 증발부(140)로 공급되는 상기 제2 혼합공기의 공급 정도를 100%로 제어하도록 이루어질 수 있다.First, when the outside temperature is less than the second outside temperature, the degree of operation of the
이와 달리, 상기 외기 온도가 상기 제2 외기 온도를 초과하는 경우, 압축기(110)의 가동 정도를 80%로 제어하고, 실외팬(121)의 가동 정도를 80%로 제어하며, 공기혼합챔버(150)로의 상기 배열의 유입 정도를 100%로 제어하고, 공기혼합챔버(150)로의 상기 실외 공기의 유입 정도를 0%로 제어하며, 공기혼합챔버(150)로부터 상기 증발부(140)로 공급되는 상기 제2 혼합공기의 공급 정도를 100%로 제어하도록 이루어질 수 있다.In contrast, when the outside temperature exceeds the second outside temperature, the degree of operation of the
한편, 상기 제1 외기 온도는 30℃ 로 설정되며, 상기 제2 외기 온도는 7℃ 로 설정될 수 있다.Meanwhile, the first outside temperature may be set to 30°C, and the second outside temperature may be set to 7°C.
이상에서 설명한, 외기 환경 변수에 따른 상기 제어부의 제어 방법에 의하면, 상기 제1 모드의 하절기의 경우, 고온 조건에서 액체제습제 재생을 위한 배열 회수 열이 과도하게 유입 될 경우 히트펌프 냉매 사이클 부하가 증가한다. 냉매 사이클이 감당할 수 있는 열량보다 배열회수 열량이 더 유입되면 냉매 사이클 온도가 올라가 냉방을 할 수 없게 된다. 그러므로 온도 조건에 따라 배열회수 유입량을 댐퍼로 조절함으로써 히트펌프 사이클의 부하를 감소하여 소비전력을 절감 시킬 수 있고 냉매 사이클 안정화를 가능하게 한다.According to the control method of the control unit according to the outdoor environment variable described above, in the summer of the first mode, when excessive heat recovery heat for regeneration of the liquid dehumidifier is introduced under high temperature conditions, the heat pump refrigerant cycle load increases. do. When the amount of heat recovery heat flows in more than the amount of heat the refrigerant cycle can handle, the temperature of the refrigerant cycle rises and cooling becomes impossible. Therefore, by controlling the heat recovery inflow amount with a damper according to the temperature condition, the load of the heat pump cycle can be reduced, power consumption can be reduced, and the refrigerant cycle can be stabilized.
또한, 상대적으로 저온의 하절기의 경우 배열회수 유입량을 증가시켜 재생열량에 사용 할 수 있으며, 온도 조건에 따른 히트펌프 압축기(110)의 가동을 감소시켜 과도한 소비전력 사용을 미연에 방지 할 수 있다.In addition, in the case of a relatively low temperature summer season, it is possible to increase the amount of heat recovery inflow and use it for regenerative heat, and by reducing the operation of the
한편, 동절기의 경우, 저온 조건으로 압축기(110)의 부하가 증가한다. 이를 해결하기 위해 회수된 상기 배열을 실외부 열교환기에 공급함으로써 외기보다 더 높은 온도에서 열을 얻을 수 있다. 이로써 압축기(110)의 부하는 감소하고 소비전력은 저감될 수 있다.On the other hand, in the winter season, the load of the
예를 들어, 상기 제1 모드로 동작하는 하절기의 외기 온도가 30℃이고, 일사량이 900W/m2 일 경우, 배열회수팬(11a)의 경우, 태양전지(10)의 모듈 온도가 효율이 감소함에 따라, 배열회수팬(11a)을 100% 가동시킬 수 있다. 이때, 상기 배열회수팬(11a)을 통한 유량은 35CMM(m3/min)일 수 있다. 또한, 재생부 즉, 제1 배출구(151c)의 유입 유량은, 고온의 외기 조건으로 액체 제습액의 재생 요건이 갖춰짐으로써 배열(약 50~65℃)이 과다하게 유입 될 경우 히트펌프 시스템(100)의 온도가 지나치게 올라간다. 그러므로 재생을 위한 배열유입구(151a)를 50% 열어 약 17.5CMM의 배열 유량을 외기에 방출함으로써 히트펌프 시스템(100)의 에너지 밸런스를 최적화시킬 수 있다. 또한, 제습부 즉, 제2 배출구(152c)의 유입 유량의 경우, 실내 공기질 개선을 위해 환기 70%, 외기 30%가 유입 될 수 있도록 내기유입구(152a)와, 제2 외기유입구(152b)를 7:3의 비율로 조절한다.(환기 유량: 84CMM/ 외기 유량: 36CMM)For example, when the summer outside temperature operating in the first mode is 30°C and the solar radiation is 900W/m 2 , in the case of the
또한, 히트펌프 시스템(100)의 운전은, 압축기(110)는 약 45Hz로 운전하며, 압축기(110)의 부하를 감소시키기 위하여 실외팬(121)을 100% 가동시킬 수 있다.In addition, in the operation of the
한편, 상기 제2 모드로 동작하는 동절기의 외기 온도가 7℃ 이하이고, 일사량이 400~900W/m2 일 경우, 배열회수팬(11a)의 유량의 경우, 저온 조건에서 높은 배열(약 20~25℃)을 회수하기 위해 배열회수팬(11a)을 40% 가동시킬 수 있다. 이때, 이때, 상기 배열회수팬(11a)을 통한 유량은 14CMM(m3/min)일 수 있다. 그리고, 가습부 즉, 제2 배출구(152c)의 유입 유량은, 20~25℃의 상기 배열을 회수하기 위해 배열유입구(151a)를 100% 열어 약 14CMM의 배열 유량을 모두 상기 가습부에 유입하여 실내로 공급할 수 있다.On the other hand, when the outside temperature of the winter season operating in the second mode is 7°C or less, and the solar radiation is 400 to 900 W/m 2 , in the case of the flow rate of the
또한, 히트펌프 시스템(100)의 운전은, 압축기(110)는 약 45Hz로 운전하며, 압축기(110)의 부하를 감소시키기 위하여 실외팬(121)을 100% 가동시킬 수 있다.In addition, in the operation of the
전술한 내용은 단지 예시적인 것에 불과하며, 설명된 실시예들의 범주 및 기술적 사상을 벗어남이 없이, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 수정들이 이루어질 수 있다. 전술한 실시예들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 구현될 수 있다.The above description is merely exemplary, and various modifications may be made by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains, without departing from the scope and technical spirit of the described embodiments. The above-described embodiments may be implemented individually or in any combination.
100 : 히트펌프 시스템
110 : 압축기
120 : 응축부
120a : 응축기
121 : 실외팬
122 : 제1 혼합공기 공급팬
123 : 제1 노즐
124 : 보조열원부
125 : 배열공급부
130 : 팽창밸브
140 : 증발부
140a : 증발기
141 : 실내팬
142 : 제2 혼합공기 공급팬
143 : 제2 노즐
150 : 공기혼합챔버
151 : 제1 혼합실
151a : 배열유입구
151b : 제1 외기유입구
151c : 제1 배출구
152 : 제2 혼합실
152a : 내기유입구
152b : 제2 외기유입구
152c : 제2 배출구
153 : 연통부
153a : 제1 연통댐퍼
153b : 제2 연통댐퍼
161 : 액체제습제 열교환기
162 : 펌프
10 : 태양전지
11 : 배열회수장치
11a : 배열회수팬100: heat pump system 110: compressor
120: condensing
121: outdoor fan 122: first mixed air supply fan
123: first nozzle 124: auxiliary heat source part
125: heat supply unit 130: expansion valve
140:
141: indoor fan 142: second mixed air supply fan
143: second nozzle 150: air mixing chamber
151: first mixing
151b: first
152: second mixing
152b: second
153:
153b: second communication damper 161: liquid dehumidifying agent heat exchanger
162: pump 10: solar cell
11:
Claims (16)
상기 응축기를 구비하는 응축부;
상기 증발기를 구비하는 증발부;
상기 응축부와 상기 증발부로 각각 제1 혼합공기와 제2 혼합공기를 공급하도록 이루어지는 공기혼합챔버; 및
일사량과 외기 온도에 따라 상기 히트펌프 시스템의 운전 조건을 제어하도록 이루어지는 제어부를 포함하고,
상기 제1 혼합공기와 상기 제2 혼합공기는, 태양전지에서 발생하는 배열, 실내 공기 및 실외 공기의 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 히트펌프 시스템.In a heat pump system including a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator in which refrigerant is sequentially circulated, the heat pump system,
A condensing unit having the condenser;
An evaporation unit having the evaporator;
An air mixing chamber configured to supply first mixed air and second mixed air to the condensing unit and the evaporating unit, respectively; And
And a control unit configured to control an operating condition of the heat pump system according to an amount of insolation and an outside temperature,
The heat pump system, wherein the first mixed air and the second mixed air are formed of a combination of heat generated from a solar cell, indoor air, and outdoor air.
상기 제어부는, 상기 히트펌프 시스템을 냉방 및 제습 기능을 하는 제1 모드와 난방 및 가습 기능을 하는 제2 모드로 제어하도록 이루어지고,
상기 제1 모드에서, 상기 제어부는 상기 제1 혼합공기가 상기 배열 및 상기 실외 공기의 조합으로 이루어지도록 상기 공기혼합챔버를 제어하며, 상기 제2 혼합공기가 상기 실내 공기 및 상기 실외 공기의 조합으로 이루어지도록 상기 공기혼합챔버를 제어하도록 이루어지고,
상기 제2 모드에서, 상기 제어부는 상기 제1 혼합공기가 상기 배열 및 상기 실외 공기의 조합으로 이루어지도록 상기 공기혼합챔버를 제어하며, 상기 제2 혼합공기가 상기 배열, 상기 실내 공기 및 상기 실외 공기의 조합으로 이루어지도록 상기 공기혼합챔버를 제어하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 히트펌프 시스템.The method of claim 1,
The control unit is configured to control the heat pump system in a first mode serving as a cooling and dehumidifying function and a second mode serving as a heating and humidifying function,
In the first mode, the controller controls the air mixing chamber so that the first mixed air is a combination of the array and the outdoor air, and the second mixed air is a combination of the indoor air and the outdoor air. It is made to control the air mixing chamber to be made,
In the second mode, the controller controls the air mixing chamber so that the first mixed air is a combination of the array and the outdoor air, and the second mixed air is the array, the indoor air, and the outdoor air. Heat pump system, characterized in that configured to control the air mixing chamber to be made of a combination of.
상기 제어부는, 현재 계절이 하절기 또는 동절기인지 판단 가능하도록 이루어지며, 현재 계절이 상기 하절기일 경우에는 상기 히트펌프 시스템을 상기 제1 모드로 운전시키며, 현재 계절이 상기 동절기일 경우에는 상기 히트펌프 시스템을 상기 제2 모드로 운전시키도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 히트펌프 시스템.The method of claim 2,
The control unit is configured to be able to determine whether the current season is a summer or winter season, and when the current season is the summer season, operates the heat pump system in the first mode, and when the current season is the winter season, the heat pump system Heat pump system, characterized in that configured to operate in the second mode.
상기 제어부는, 상기 제1 모드에서, 상기 일사량이 제1 일사량 레벨을 초과하는 경우, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨보다 작은 값의 제2 일사량 레벨 미만인 경우, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨 이하이면서 상기 제2 일사량 레벨 이상인 경우에 따라 각각, 상기 배열을 회수하여 상기 공기혼합챔버로 공급하며 상기 태양전지의 온도를 감소시키는 배열회수팬의 가동(operation) 정도를 서로 다르게 제어하도록 이루어지고,
상기 제어부는, 상기 제2 모드에서, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨을 초과하는 경우, 상기 일사량이 상기 제2 일사량 레벨 미만인 경우, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨 이하이면서 상기 제2 일사량 레벨 이상인 경우 모두 동일하게 상기 배열회수팬의 가동 정도를 제어하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 히트펌프 시스템.The method of claim 3,
In the first mode, when the insolation exceeds the first insolation level, the controller is less than the first insolation level when the insolation is less than the second insolation level of a value smaller than the first insolation level. In addition, depending on the case of the second insolation level or higher, the heat is recovered and supplied to the air mixing chamber, and the degree of operation of the heat recovery fan for reducing the temperature of the solar cell is controlled differently from each other,
The control unit, in the second mode, when the insolation exceeds the first insolation level, when the insolation is less than the second insolation level, the insolation is less than the first insolation level and higher than the second insolation level Heat pump system, characterized in that configured to control the degree of operation of the heat recovery fan in the same manner in all cases.
상기 제어부는, 상기 제1 모드에서, 상기 외기 온도가 기설정된 제1 외기 온도 이상일 경우와 상기 제1 외기 온도 미만일 경우에 따라, 상기 압축기의 가동 정도, 상기 증발부와 연결되어 상기 증발부 밖으로 공기를 배출시키는 실외팬의 가동 정도, 상기 공기혼합챔버로의 상기 배열의 유입 정도, 상기 공기혼합챔버로의 상기 실외 공기의 유입 정도, 상기 공기혼합챔버로부터 상기 응축부로 공급되는 상기 제1 혼합공기의 공급 정도가 서로 다르도록 제어하고,
상기 제어부는, 상기 제2 모드에서, 상기 외기 온도가 기설정된 제2 외기 온도 이하일 경우와 상기 제2 외기 온도를 초과하는 경우에 따라, 상기 압축기의 가동 정도, 상기 실외팬의 가동 정도, 상기 공기혼합챔버로의 상기 배열의 유입 정도, 상기 공기혼합챔버로의 상기 실외 공기의 유입 정도, 상기 공기혼합챔버로부터 상기 증발부로 공급되는 상기 제2 혼합공기의 공급 정도가 서로 다르도록 제어하는 것을 특징으로 하는 히트펌프 시스템.The method of claim 4,
In the first mode, when the outside temperature is higher than or equal to a predetermined first outside temperature and when the outside temperature is less than the first outside temperature, the control unit is connected to the operation degree of the compressor and the evaporation unit to provide air outside the evaporation unit. The degree of operation of the outdoor fan that discharges the air, the degree of inflow of the array into the air mixing chamber, the degree of inflow of the outdoor air into the air mixing chamber, the first mixed air supplied from the air mixing chamber to the condensing unit Control the supply levels to be different,
In the second mode, the control unit includes, in the second mode, a degree of operation of the compressor, an operation degree of the outdoor fan, and the air according to a case where the outside air temperature is less than or equal to a preset second outside temperature and when the second outside temperature is exceeded. It is characterized in that controlling so that the degree of inflow of the array into the mixing chamber, the degree of inflow of the outdoor air into the air mixing chamber, and the degree of supply of the second mixed air supplied from the air mixing chamber to the evaporation unit are different from each other. Heat pump system.
상기 제어부는, 상기 제1 모드에서, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨을 초과하는 경우 상기 배열회수팬의 가동 정도를 100% 로 제어하고, 상기 일사량이 상기 제2 일사량 레벨 미만인 경우 상기 배열회수팬의 가동 정도를 80% 로 제어하며, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨 이하이면서 상기 제2 일사량 레벨 이상인 경우 상기 배열회수팬의 가동 정도를 60% 로 제어하고,
상기 제어부는, 상기 제2 모드에서, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨을 초과하는 경우, 상기 일사량이 상기 제2 일사량 레벨 미만인 경우, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨 이하이면서 상기 제2 일사량 레벨 이상인 경우 모두 상기 배열회수팬의 가동 정도를 40% 로 제어하는 것을 특징으로 하는 히트펌프 시스템.The method of claim 5,
In the first mode, when the solar radiation exceeds the first solar radiation level, the control unit controls the degree of operation of the heat recovery fan to 100%, and when the solar radiation is less than the second solar radiation level, the heat radiation collection fan The operation degree of is controlled to 80%, and when the solar radiation level is less than the first solar radiation level and higher than the second solar radiation level, the operation degree of the heat recovery fan is controlled to 60%,
The control unit, in the second mode, when the insolation exceeds the first insolation level, when the insolation is less than the second insolation level, the insolation is less than the first insolation level and higher than the second insolation level In all cases, the heat pump system, characterized in that the operation degree of the heat recovery fan is controlled to 40%.
상기 제1 일사량 레벨은 900W/m2 으로 설정되며, 상기 제2 일사량 레벨은 400W/m2 으로 설정되는 것을 특징으로 하는 히트펌프 시스템.The method of claim 6,
The first insolation level is set to 900W/m 2 and the second insolation level is set to 400W/m 2.
상기 제어부는, 상기 제1 모드에서, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨을 초과하는 경우,
상기 외기 온도가 상기 제1 외기 온도 이상일 경우, 상기 압축기의 가동 정도를 100%로 제어하며, 상기 실외팬의 가동 정도를 100%로 제어하고, 상기 공기혼합챔버로의 상기 배열의 유입 정도를 50%로 제어하며, 상기 공기혼합챔버로의 상기 실외 공기의 유입 정도를 50%로 제어하고, 상기 공기혼합챔버로부터 상기 응축부로 공급되는 상기 제1 혼합공기의 공급 정도를 50%로 제어하며,
상기 외기 온도가 상기 제1 외기 온도 미만일 경우, 상기 압축기의 가동 정도를 80%로 제어하며, 상기 실외팬의 가동 정도를 80%로 제어하고, 상기 공기혼합챔버로의 상기 배열의 유입 정도를 60%로 제어하며, 상기 공기혼합챔버로의 상기 실외 공기의 유입 정도를 40%로 제어하고, 상기 공기혼합챔버로부터 상기 응축부로 공급되는 상기 제1 혼합공기의 공급 정도를 60%로 제어하는 것을 특징으로 하는 히트펌프 시스템.The method of claim 7,
The control unit, in the first mode, when the insolation amount exceeds the first insolation level,
When the outside temperature is higher than the first outside temperature, the degree of operation of the compressor is controlled to 100%, the degree of operation of the outdoor fan is controlled to 100%, and the degree of inflow of the array into the air mixing chamber is 50%. %, and controlling the degree of inflow of the outdoor air into the air mixing chamber at 50%, and controlling the degree of supply of the first mixed air supplied from the air mixing chamber to the condensing unit at 50%,
When the outside temperature is less than the first outside temperature, the degree of operation of the compressor is controlled to 80%, the degree of operation of the outdoor fan is controlled to 80%, and the degree of inflow of the heat into the air mixing chamber is set to 60. %, and controlling the degree of inflow of the outdoor air into the air mixing chamber to 40%, and controlling the degree of supply of the first mixed air supplied from the air mixing chamber to the condensing unit to 60%. Heat pump system.
상기 제어부는, 상기 제1 모드에서, 상기 일사량이 상기 제2 일사량 레벨 미만인 경우,
상기 외기 온도가 상기 제1 외기 온도 이상일 경우, 상기 압축기의 가동 정도를 100%로 제어하며, 상기 실외팬의 가동 정도를 100%로 제어하고, 상기 공기혼합챔버로의 상기 배열의 유입 정도를 80%로 제어하며, 상기 공기혼합챔버로의 상기 실외 공기의 유입 정도를 20%로 제어하고, 상기 공기혼합챔버로부터 상기 응축부로 공급되는 상기 제1 혼합공기의 공급 정도를 80%로 제어하며,
상기 외기 온도가 상기 제1 외기 온도 미만일 경우, 상기 압축기의 가동 정도를 80%로 제어하며, 상기 실외팬의 가동 정도를 80%로 제어하고, 상기 공기혼합챔버로의 상기 배열의 유입 정도를 100%로 제어하며, 상기 공기혼합챔버로의 상기 실외 공기의 유입 정도를 0%로 제어하고, 상기 공기혼합챔버로부터 상기 응축부로 공급되는 상기 제1 혼합공기의 공급 정도를 100%로 제어하는 것을 특징으로 하는 히트펌프 시스템.The method of claim 7,
The control unit, in the first mode, when the insolation amount is less than the second insolation level,
When the outside temperature is higher than the first outside temperature, the degree of operation of the compressor is controlled to 100%, the degree of operation of the outdoor fan is controlled to 100%, and the degree of inflow of the array into the air mixing chamber is set to 80. %, and controlling the degree of inflow of the outdoor air into the air mixing chamber to 20%, and controlling the degree of supply of the first mixed air supplied from the air mixing chamber to the condensing unit to 80%,
When the outside temperature is less than the first outside temperature, the degree of operation of the compressor is controlled to 80%, the degree of operation of the outdoor fan is controlled to 80%, and the degree of inflow of the heat into the air mixing chamber is 100%. %, and controlling the degree of inflow of the outdoor air into the air mixing chamber to 0%, and controlling the degree of supply of the first mixed air supplied from the air mixing chamber to the condensing unit to 100%. Heat pump system.
상기 제어부는, 상기 제1 모드에서, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨 이하이면서 상기 제2 일사량 레벨 이상인 경우,
상기 외기 온도가 상기 제1 외기 온도 이상일 경우, 상기 압축기의 가동 정도를 100%로 제어하며, 상기 실외팬의 가동 정도를 100%로 제어하고, 상기 공기혼합챔버로의 상기 배열의 유입 정도를 70%로 제어하며, 상기 공기혼합챔버로의 상기 실외 공기의 유입 정도를 30%로 제어하고, 상기 공기혼합챔버로부터 상기 응축부로 공급되는 상기 제1 혼합공기의 공급 정도를 70%로 제어하며,
상기 외기 온도가 상기 제1 외기 온도 미만일 경우, 상기 압축기의 가동 정도를 80%로 제어하며, 상기 실외팬의 가동 정도를 80%로 제어하고, 상기 공기혼합챔버로의 상기 배열의 유입 정도를 80%로 제어하며, 상기 공기혼합챔버로의 상기 실외 공기의 유입 정도를 20%로 제어하고, 상기 공기혼합챔버로부터 상기 응축부로 공급되는 상기 제1 혼합공기의 공급 정도를 80%로 제어하는 것을 특징으로 하는 히트펌프 시스템.The method of claim 7,
The control unit, in the first mode, when the insolation is less than the first insolation level and the second insolation level or more,
When the outside temperature is higher than the first outside temperature, the degree of operation of the compressor is controlled to 100%, the degree of operation of the outdoor fan is controlled to 100%, and the degree of inflow of the array into the air mixing chamber is set to 70 %, and controlling the degree of inflow of the outdoor air into the air mixing chamber to 30%, and controlling the degree of supply of the first mixed air supplied from the air mixing chamber to the condensing unit to 70%,
When the outside temperature is less than the first outside temperature, the degree of operation of the compressor is controlled to 80%, the degree of operation of the outdoor fan is controlled to 80%, and the degree of inflow of the array into the air mixing chamber is 80%. %, and controlling the degree of inflow of the outdoor air into the air mixing chamber to 20%, and controlling the degree of supply of the first mixed air supplied from the air mixing chamber to the condensing unit to 80%. Heat pump system.
상기 제어부는, 상기 제2 모드에서, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨을 초과하는 경우, 상기 일사량이 상기 제2 일사량 레벨 미만인 경우, 상기 일사량이 상기 제1 일사량 레벨 이하이면서 상기 제2 일사량 레벨 이상인 경우,
상기 외기 온도가 상기 제2 외기 온도 이하일 경우, 상기 압축기의 가동 정도를 100%로 제어하며, 상기 실외팬의 가동 정도를 100%로 제어하고, 상기 공기혼합챔버로의 상기 배열의 유입 정도를 100%로 제어하며, 상기 공기혼합챔버로의 상기 실외 공기의 유입 정도를 0%로 제어하고, 상기 공기혼합챔버로부터 상기 증발부로 공급되는 상기 제2 혼합공기의 공급 정도를 100%로 제어하며,
상기 외기 온도가 상기 제2 외기 온도를 초과하는 경우, 상기 압축기의 가동 정도를 80%로 제어하며, 상기 실외팬의 가동 정도를 80%로 제어하고, 상기 공기혼합챔버로의 상기 배열의 유입 정도를 100%로 제어하며, 상기 공기혼합챔버로의 상기 실외 공기의 유입 정도를 0%로 제어하고, 상기 공기혼합챔버로부터 상기 증발부로 공급되는 상기 제2 혼합공기의 공급 정도를 100%로 제어하는 것을 특징으로 하는 히트펌프 시스템.The method of claim 7,
The control unit, in the second mode, when the insolation exceeds the first insolation level, when the insolation is less than the second insolation level, the insolation is less than the first insolation level and higher than the second insolation level Occation,
When the outside temperature is less than the second outside temperature, the degree of operation of the compressor is controlled to 100%, the degree of operation of the outdoor fan is controlled to 100%, and the degree of inflow of the array into the air mixing chamber is 100%. %, and controlling the degree of inflow of the outdoor air into the air mixing chamber to 0%, and controlling the degree of supply of the second mixed air supplied from the air mixing chamber to the evaporation unit to 100%,
When the outside temperature exceeds the second outside temperature, the degree of operation of the compressor is controlled to 80%, the degree of operation of the outdoor fan is controlled to 80%, and the degree of inflow of the heat into the air mixing chamber Control to 100%, control the degree of inflow of the outdoor air into the air mixing chamber to 0%, and control the degree of supply of the second mixed air supplied from the air mixing chamber to the evaporation unit to 100% A heat pump system, characterized in that.
상기 제1 외기 온도는 30℃ 로 설정되며, 상기 제2 외기 온도는 7℃ 로 설정되는 것을 특징으로 하는 히트펌프 시스템.The method according to any one of claims 8 to 11,
The first outside air temperature is set to 30 ℃, the second outside temperature is a heat pump system, characterized in that set to 7 ℃.
상기 공기혼합챔버는,
서로 격리되게 형성되며 상기 제1 혼합공기 및 상기 제2 혼합공기의 혼합이 각각 이루어지는 제1 혼합실과 제2 혼합실; 및
상기 제1 혼합실과 상기 제2 혼합실을 선택적으로 연통시키도록 이루어지는 연통부를 포함하고,
상기 제1 혼합실은,
상기 배열이 유입되는 배열유입구;
상기 실외 공기가 유입되는 제1 외기유입구; 및
상기 제1 혼합실에서 혼합된 상기 제1 혼합공기를 상기 응축부로 배출시키는 제1 배출구를 구비하고,
상기 제2 혼합실은,
상기 실내 공기가 유입되는 내기유입구;
상기 실외 공기가 유입되는 제2 외기유입구; 및
상기 제2 혼합실에서 혼합된 상기 제2 혼합공기를 상기 증발부로 배출시키는 제2 배출구를 구비하는 것을 특징으로 하는 히트펌프 시스템.The method of claim 1,
The air mixing chamber,
A first mixing chamber and a second mixing chamber formed to be isolated from each other and in which the first mixed air and the second mixed air are respectively mixed; And
And a communication part configured to selectively communicate the first mixing chamber and the second mixing chamber,
The first mixing chamber,
An array inlet through which the array is introduced;
A first outdoor air inlet through which the outdoor air is introduced; And
And a first outlet for discharging the first mixed air mixed in the first mixing chamber to the condensing unit,
The second mixing chamber,
An air inlet through which the indoor air is introduced;
A second outside air inlet through which the outdoor air is introduced; And
And a second outlet for discharging the second mixed air mixed in the second mixing chamber to the evaporation unit.
상기 연통부는, 복수로 구비되며, 제1 연통댐퍼와 제2 연통댐퍼로 이루어지는 것을 특징으로 하는 히트펌프 시스템.The method of claim 13,
A heat pump system, characterized in that the communication unit is provided in plural, and includes a first communication damper and a second communication damper.
상기 응축부와 상기 증발부 간 액체제습제를 순환시키면서 습기를 제거하도록 구성되는 액체제습제 계통을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 히트펌프 시스템.The method of claim 1,
And a liquid dehumidifying agent system configured to remove moisture while circulating the liquid dehumidifying agent between the condensing unit and the evaporating unit.
상기 응축기를 구비하는 응축부;
상기 증발기를 구비하는 증발부;
상기 응축부와 상기 증발부로 각각 제1 혼합공기와 제2 혼합공기를 공급하도록 이루어지는 공기혼합챔버; 및
일사량과 외기 온도에 따라 상기 히트펌프 시스템의 운전 조건을 제어하도록 이루어지는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 히트펌프 시스템.In a heat pump system including a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator in which refrigerant is sequentially circulated, the heat pump system,
A condensing unit having the condenser;
An evaporation unit having the evaporator;
An air mixing chamber configured to supply first mixed air and second mixed air to the condensing unit and the evaporating unit, respectively; And
And a control unit configured to control an operating condition of the heat pump system according to an amount of insolation and an outside temperature.
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