KR101865557B1 - Cooling and simultaneous supply of heating and hot water supply heat pump system - Google Patents

Cooling and simultaneous supply of heating and hot water supply heat pump system Download PDF

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KR101865557B1
KR101865557B1 KR1020170109789A KR20170109789A KR101865557B1 KR 101865557 B1 KR101865557 B1 KR 101865557B1 KR 1020170109789 A KR1020170109789 A KR 1020170109789A KR 20170109789 A KR20170109789 A KR 20170109789A KR 101865557 B1 KR101865557 B1 KR 101865557B1
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김종헌
최병철
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김종헌
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Abstract

Disclosed is a heat pump system for simultaneously performing heating and cooling and hot water supply, capable of simultaneously performing both cooling/heating and hot water supply without installing equipment such as a boiler or performing the cooling/heating and the hot water supply independently from each other, supplying cold/hot water with maximum efficiency under any operating conditions regardless of season, and freely controlling a ratio of cold/hot water. The heat pump system for simultaneously performing the heating and cooling and the hot water supply includes: an evaporator for generating cold water by exchanging heat between a refrigerant and water; at least one outdoor unit connected to the evaporator by a first refrigerant circulation line; at least one compressor installed on the first refrigerant circulation line to compress the refrigerant heat-exchanged with the water through the evaporator to a high temperature and a high pressure so as to supply the refrigerant to the outdoor unit; a condenser connected to the first refrigerant circulation line by a second refrigerant circulation line to generate hot water by receiving the refrigerant compressed to the high temperature and the high pressure by the compressor to heat-exchange the refrigerant with water so as to supply the refrigerant heat-exchanged with the water to the outdoor unit; and a first bypass line connected to the refrigerant circulation line so as to supply the refrigerant passing through the outdoor unit sequentially through the second refrigerant circulation line and the first refrigerant circulation line to the compressor after the refrigerant passes through the condenser.

Description

냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프시스템{COOLING AND SIMULTANEOUS SUPPLY OF HEATING AND HOT WATER SUPPLY HEAT PUMP SYSTEM}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a heat pump system for heating /

본 발명은 냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건축물의 냉/난방은 물론 급탕까지도 공급할 수 있는 냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a heat pump system for simultaneously supplying cooling / heating and hot water supply, and more particularly, to a heat pump system for simultaneously supplying cooling /

일반적으로 급탕이나 냉난방을 공급할 때에 전기 또는 화석연료를 사용하여 가동되는 보일러 또는 냉난방설비는 폐열 또는 기타 대체자원을 이용하여 열원을 공급받을 수 있도록 구비된 설비에 비해 상대적으로 에너지의 손실이 큰 것이다.Generally, a boiler or an air conditioner that uses electric or fossil fuels when supplying hot water or heating / cooling, has a relatively large energy loss compared to a facility equipped to receive a heat source by using waste heat or other alternative resources.

근래에 와서는 전술된 바와 같은 문제점을 개선하기 위해 폐 온수로부터 폐열을 회수하거나 기타 대체자원(지열이나 태양열 또는 외기 등)을 이용하여 열원을 공급받아 온수 또는 냉난방을 공급하는 히트펌프식 열 교환 시스템이 개발되고 있으나, 종래의 히트펌프식 열 교환 시스템은 열 교환 방법 및 구조상의 문제로 인하여 폐열회수 능력 또는 기타 열원의 회수능력이 떨어질 뿐만 아니라 그에 따라 온수 또는 냉난방을 제대로 공급하지 못하여 전기 또는 화석연료를 대체하거나 소비를 줄이고자 하는 효과를 충분히 나타내지 못하고 있는 실정이다.BACKGROUND ART [0002] In recent years, in order to solve the above-mentioned problems, a heat pump type heat exchange system (a heat pump type heat exchange system) which recovers waste heat from wastewater, supplies hot water by using a substitute resource (geothermal heat, solar heat, The conventional heat pump type heat exchange system has a problem in that the heat recovery method or the structural problem causes the ability to collect waste heat or other heat sources to be deteriorated and also to fail to supply hot water or heating / And the effect of reducing consumption is not sufficiently shown.

일례로, 종래의 온수 및 냉난방 공급시스템은 온수탱크 내의 온수를 원하는 온도 수준으로 가열하기 위해서 온수탱크 내의 냉수 또는 미온수를 순환펌프에 의해 일정량을 순환시키도록 구비된 것이어서, 미지근한 상태로 가열된 온수 또는 충분히 가열되지 못한 온수(대략 40~50℃)를 사용처의 상황에 관계없이 일정량을 순환시키게 되고, 이에 의해 온수공급 및 난방불량이 발생될 뿐만 아니라 고온 운전 시에 히트펌프 측의 과부하로 인하여 장치가 과열되거나 소손이 발생될 우려가 있는 것이다.For example, in a conventional hot water and heating / cooling supply system, cold water or lukewarm water in a hot water tank is circulated by a circulation pump in order to heat hot water in a hot water tank to a desired temperature level. (About 40 to 50 ° C) which is not sufficiently heated circulates a certain amount of water irrespective of the situation of use, thereby causing hot water supply and heating failure. In addition, due to overload of the heat pump side at high temperature operation, There is a risk of overheating or burning.

특히, 종래의 히트펌프 시스템은 난방 시 공급온도가 낮음으로 인해, 고온을 요구하는 사용처에서나 긴급한 상황(다량의 온수를 단시간 내에 공급해야 되는 상황)에서는 히트펌프 만으로 원하는 시간에 충분한 온수를 공급할 수 없으므로 보일러와 같은 보조시스템을 설치해야 할 뿐만 아니라 그 보조시스템의 작동이 빈번해지게 되고, 이에 의해 에너지 소모가 증가하게 될 뿐만 아니라 히트펌프를 이용하여 에너지를 절감하고자 하는 효과를 전혀 기대할 수 없는 문제점이 있다.Particularly, in the conventional heat pump system, since the supply temperature is low in heating, sufficient hot water can not be supplied at a desired time by only the heat pump in an application requiring a high temperature or in an urgent situation (a situation where a large amount of hot water is supplied within a short time) Not only an auxiliary system such as a boiler needs to be installed but also the operation of the auxiliary system becomes frequent so that the energy consumption is increased and the effect of saving energy by using the heat pump can not be expected at all .

대한민국 등록특허공보 제10-1166858호(2012.07.12.)Korean Registered Patent No. 10-1166858 (2012.07.12.)

본 발명의 목적은 보일러 등과 같은 설비의 설치 없이도 냉/난방과 급탕을 동시에 공급함은 물론, 냉/난방과 급탕을 각각 독립적으로도 공급할 수 있는 냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프시스템을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a heat pump system for simultaneously supplying cooling / heating and hot water supply without installing a facility such as a boiler or the like, and simultaneously supplying cold / hot water and hot water separately.

본 발명의 다른 목적은 계절에 관계없이 어떠한 운전조건에서도 최대의 효율로 냉/난방수의 공급이 가능함과 동시에 냉/난방수의 자유로운 비율 조절이 가능한 냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a heat pump system for simultaneously supplying cooling / heating water with maximum efficiency regardless of season, and capable of controlling the ratio of freezing / .

그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술 분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.Other objects and advantages of the present invention will become apparent to those skilled in the art from the following detailed description.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명은 냉매와 물을 열 교환시켜 냉수를 생산하는 증발기와, 상기 증발기와 제1 냉매 순환라인에 의해 연결되는 적어도 하나의 실외기와, 상기 증발기를 통과하여 물과 열 교환된 냉매를 고온 고압으로 압축시켜 상기 실외기로 공급할 수 있도록 상기 제1 냉매 순환라인 상에 설치되는 적어도 하나의 압축기와, 상기 압축기에 의해 고온 고압으로 압축된 냉매를 공급받아 물과 열 교환시켜 온수를 생산시킨 후, 상기 물과 열 교환된 냉매를 상기 실외기로 공급할 수 있도록 상기 제1 냉매 순환라인과 제2 냉매 순환라인에 의해 연결되는 응축기 및, 상기 응축기를 통과한 후 순차적으로 제2 냉매 순환라인과 제1 냉매 순환라인을 통해 실외기를 통과한 냉매를 다시 압축기로 공급할 수 있도록 상기 냉매 순환라인에 연결되는 제1 바이패스 라인을 포함하는 냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프시스템을 제시한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an evaporator comprising: an evaporator for producing cold water by exchanging heat between a refrigerant and water; at least one outdoor unit connected to the evaporator through a first refrigerant circulation line; At least one compressor installed on the first refrigerant circulation line so as to compress the heat-exchanged refrigerant to a high temperature and a high pressure, and to supply the compressed refrigerant to the outdoor unit; and a refrigerant compressed by the compressor at a high temperature and a high pressure, A condenser connected to the first refrigerant circulation line and the second refrigerant circulation line so as to supply the refrigerant heat exchanged with the water to the outdoor unit after the hot water is produced; The refrigerant circulation line and the first refrigerant circulation line are connected to the refrigerant circulation line It proposes a hot water supply and air co-feed heat pump system comprising a first by-pass line is connected.

여기서, 상기 실외기는 냉수 생산 시에만 작동되어 상기 압축기에 의해 고온 고압으로 압축되어 공급되는 냉매를 공기와 열 교환시킬 수 있다.Here, the outdoor unit is operated only during production of cold water, and the refrigerant compressed and supplied to the high temperature and high pressure by the compressor can be heat-exchanged with the air.

또한, 본 발명의 일실시예에 의한 냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프시스템은 상기 실외기와 증발기 사이에 위치하도록 상기 제1 냉매 순환라인에 연결되는 제2 바이패스 라인과, 상기 실외기와 증발기 사이에 위치하도록 상기 제1 냉매 순환라인에 설치되어 냉매가 상기 실외기에서 증발기 방향으로만 순환되도록 하는 제1 체크 밸브 및, 상기 제2 바이패스 라인에 설치되어 냉매가 상기 응축기에서 실외기 방향으로만 순환될 수 있도록 하는 제2 체크 밸브를 더 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a heat pump system for supplying cooling / heating / hot water simultaneously, comprising: a second bypass line connected to the first refrigerant circulation line so as to be positioned between the outdoor unit and the evaporator; A first check valve installed in the first refrigerant circulation line to circulate the refrigerant only in the direction of the evaporator in the outdoor unit and a second check valve installed in the second bypass line so that the refrigerant can be circulated only in the direction of the outdoor unit in the condenser The second check valve may be provided.

또한, 본 발명의 일실시예에 의한 냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프시스템은 상기 제2 바이패스 라인에 설치되어 온수 생산 시에만 개방되는 제1 솔레노이드 밸브를 더 포함할 수도 있다.In addition, the heat pump system for simultaneously supplying cooling / heating and hot water supply according to an embodiment of the present invention may further include a first solenoid valve installed in the second bypass line and opened only during hot water production.

이에 더하여, 본 발명의 일실시예에 의한 냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프시스템은 상기 증발기와 상기 제1 솔레노이드 밸브 사이에 위치하도록 상기 냉매 순환라인에 설치되어 냉수 생산 시에만 개방되는 제2 솔레노이드 밸브를 더 포함할 수도 있다.In addition, the heat pump system for simultaneously supplying cooling / heating and hot-water supply according to an embodiment of the present invention may include a second solenoid valve installed in the refrigerant circulation line so as to be positioned between the evaporator and the first solenoid valve, .

한편, 상기 실외기가 두 대가 설치된 히트펌프시스템에 의해 냉/온수를 모두 생산할 시에는, 상기 두 대의 실외기 중 어느 하나의 실외기는 작동되고 다른 하나의 실외기는 작동되지 않을 수 있다.On the other hand, when the cold / hot water is produced by the heat pump system having two outdoor units, any one of the two outdoor units may be operated and the other outdoor unit may not operate.

상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프시스템은 계절에 관계없이 어떠한 운전조건에서도 보일러 등과 같은 설비의 설치 없이 하나의 시스템만으로도 냉방과 난방 및 급탕을 동시에 공급할 수 있을 뿐만 아니라, 필요에 따라서는 냉방과 난방 및 급탕을 각각 독립적으로도 공급할 수 있도록 한다.As described above, according to the embodiment of the present invention, the heat pump system for simultaneously supplying cooling, heating, and hot water can supply cooling, heating, and hot water simultaneously without any installation of a boiler or the like, In addition, cooling and heating and hot water supply can be independently supplied as needed.

따라서, 사용자가 필요에 따라 냉방과 난방 및 급탕을 선택적으로 사용할 수 있도록 하여 사용 편의성을 대폭 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.Accordingly, the user can selectively use cooling, heating, and hot water supply as needed, thereby greatly improving usability.

또한, 냉/난방 면적과 사용되는 급탕량에 따라서 냉수와 온수의 생산 비율을 자유롭게 조절하여 냉방과 난방 및 급탕 비율을 자유롭게 조절할 수 있도록 하여 보다 효율적으로 에너지를 소비할 수 있을 뿐만 아니라 제1, 2 실외기를 통한 공기 열을 이용하여 온배수 상관없이 겨울철 시설하우스 등과 같은 시설물에 난방도 할 수 있도록 함으로써 에너지 효율을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the cooling / heating area and the amount of hot water to be used, the production rate of cold water and hot water can be freely adjusted to freely adjust the cooling, heating and hot water ratio, It is possible to improve the energy efficiency by making it possible to heat the facility such as the house of the winter facility regardless of the number of hot and cold water by using the air heat through the outdoor unit.

이에 더하여, 본 발명의 일실시예에 의한 냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프시스템은 보일러 등과 같은 시설물의 설치 없이 매우 간결한 시스템 구성으로 냉/난방은 물론 급탕을 동시 또는 독립적으로 공급할 수 있도록 함으로써 건축물의 냉/난방 및 급탕 설비비용을 대폭 절감시켜 건축물의 건축비용까지 대폭 절감시킬 수 있으므로 궁극적으로 대고객 만족도를 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, the heat pump system for supplying cooling / heating and hot-water supply simultaneously can supply hot / cold water as well as hot / cold water simultaneously or independently in a very simple system configuration without installing a facility such as a boiler, The cost of building and heating can be drastically reduced by drastically reducing the cost of heating and hot water supply facilities, which ultimately can greatly improve customer satisfaction.

그 외 본 발명의 효과들은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여, 또는 본 발명을 실시하는 과정 중에 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다. The effects of the present invention will be clearly understood and understood by those skilled in the art, either through the specific details described below, or during the course of practicing the present invention.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프 시스템을 설명하기 위한 개략도
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프시스템을 설명하기 위한 개략도
도 3은 도 2에 도시된 바와 같은 냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프시스템 2개가 조합 배치된 도면1 is a schematic view for explaining a heat pump system for supplying cooling / heating and hot water simultaneously according to an embodiment of the present invention;
2 is a schematic view for explaining a heat pump system for supplying cooling / heating and hot water simultaneously according to another embodiment of the present invention;
Fig. 3 is a view showing a combination of two heat pump systems for supplying cooling / heating and hot water simultaneously as shown in Fig. 2

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들 을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등 물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the following description. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들 을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprising" or "having ", and the like, are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be interpreted as ideal or overly formal in meaning unless expressly defined in the present application Do not.

이하 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프 시스템을 설명하기 위한 개략도이다.1 is a schematic view for explaining a heat pump system for supplying cooling / heating and hot water simultaneously according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프시스템(100)은 증발기(110), 제1 실외기(121), 제1 압축기(131), 응축기(140) 및, 제1 바이패스 라인(151)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a heat pump system 100 according to an embodiment of the present invention includes an evaporator 110, a first outdoor unit 121, a first compressor 131, a condenser 140, Line 151. < / RTI >

상기 증발기(110)는 상기 제1 실외기(121)에 의해 공기와 열 교환된 후 상기 제1 냉매 순환라인(161)을 통해 공급되는 냉매와 물을 열 교환시켜 냉수를 생산할 수 있도록 한다.The evaporator 110 is heat-exchanged with the air by the first outdoor unit 121, and then the refrigerant supplied through the first refrigerant circulation line 161 is heat-exchanged with water to produce cold water.

상기 제1 실외기(121)는 상기 증발기(110)와 제1 냉매 순환라인(161)에 의해 연결되어 상기 증발기(110)를 통해 물과 열 교환된 후 제1 압축기(131)에 의해 압축된 냉매를 공기와 열 교환시켜 제1 냉매 순환라인(161)을 통해 다시 증발기(110)로 공급할 수 있도록 한다.The first outdoor unit 121 is connected to the evaporator 110 through a first refrigerant circulation line 161 and is heat-exchanged with water through the evaporator 110, To the evaporator (110) through the first refrigerant circulation line (161).

한편, 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프시스템(100)에 의해 온수만 생산할 시에는 상기 제1 실외기(121)는 작동되지 않으며, 냉수만 생산할 시에는 상기 제1 실외기(121)는 작동될 수 있다.On the other hand, when only hot water is produced by the heat pump system 100 according to an embodiment of the present invention, the first outdoor unit 121 is not operated, and when producing only cold water, the first outdoor unit 121 is operated .

상기 제1 압축기(131)는 제1 냉매 순환라인(161)을 통해 증발기(110)로 공급되어 상기 증발기(110)에 의해 물과 열 교환된 냉매를 고온 고압으로 압축시켜 상기 제1 냉매 순환라인(161)을 통해 상기 제1 실외기(121)로 공급할 수 있도록 한다.The first compressor 131 is supplied to an evaporator 110 through a first refrigerant circulation line 161 and compresses the refrigerant heat-exchanged with water by the evaporator 110 to a high temperature and a high pressure, To the first outdoor unit (121) through the first outdoor unit (161).

여기서, 상기 제1 실외기(121)는 상술한 바와 같이 냉매가 증발기(110)를 통과하여 냉수를 생산할 시에는 작동되어 상기 제1 압축기(131)에 의해 고온 고압으로 압축되어 공급되는 냉매를 공기와 열 교환시킬 수 있도록 한다.As described above, the first outdoor unit 121 operates when the refrigerant passes through the evaporator 110 to produce cold water, and the refrigerant compressed and supplied by the first compressor 131 to high temperature and high pressure is supplied to the air So that heat exchange can be performed.

상기 응축기(140)는 상기 제1 압축기(131)에 의해 고온 고압으로 압축된 냉매를 공급받아 물과 열 교환시켜 온수를 생산시킨 후, 상기 물과 열 교환된 냉매를 상기 제1 실외기(121)로 공급할 수 있도록 상기 제1 냉매 순환라인(161)과 각각 제2 냉매 순환라인(163)에 의해 연결될 수 있다.The condenser 140 receives the refrigerant compressed at a high temperature and a high pressure by the first compressor 131 and generates hot water by exchanging heat with water to cool the refrigerant heat exchanged with the water to the first outdoor unit 121, The first refrigerant circulation line 161 and the second refrigerant circulation line 163 can be connected to each other.

보다 상세하게 설명하면, 상기 응축기(140)는 상기 제2 냉매 순환라인(163)에 의해 제1 냉매 순환라인(161)과 연결되어 상기 제1 압축기(131)에 의해 고온 고압으로 압축된 냉매를 공급받아 물과 열 교환시켜 온수를 생산시킨 후, 상기 물과 열 교환된 냉매를 상기 제1 실외기(121)로 공급할 수 있도록 한다.More specifically, the condenser 140 is connected to the first refrigerant circulation line 161 by the second refrigerant circulation line 163, and the refrigerant compressed by the first compressor 131 at high temperature and high pressure Exchanges heat with water to produce hot water, and then, the refrigerant heat-exchanged with the water is supplied to the first outdoor unit 121.

여기서, 상기 제1 실외기(121)는 상술한 바와 같이 냉매가 응축기(140)를 통과하여 온수를 생산할 시에는 작동되지 않고 단순히 냉매를 통과만 시키게 된다.As described above, the first outdoor unit 121 does not operate when the refrigerant passes through the condenser 140 to produce hot water, but merely passes the refrigerant.

상기 제1 바이패스 라인(151)은 상기 응축기(140)를 통과한 후 순차적으로 제2 냉매 순환라인(163)과 제1 냉매 순환라인(161)을 통해 제1 실외기(121)를 통과한 냉매를 다시 제1 압축기(131)로 공급할 수 있도록 상기 제1 냉매 순환라인(161)에 연결될 수 있다.The first bypass line 151 passes through the first outdoor unit 121 through the second refrigerant circulation line 163 and the first refrigerant circulation line 161 after passing through the condenser 140, To the first refrigerant circulation line 161 so that the refrigerant can be supplied to the first compressor 131 again.

또한, 본 발명의 일실시예에 의한 냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프시스템(100)은 제2 바이패스 라인(153), 제1 체크 밸브(171), 제2 체크 밸브(173)를 더 포함할 수 있다.The heat pump system 100 according to an embodiment of the present invention may further include a second bypass line 153, a first check valve 171, and a second check valve 173 .

상기 제2 바이패스 라인(153)은 상기 제1 실외기(121)와 증발기(110) 사이에 위치하도록 상기 제1 냉매 순환라인(161)에 연결될 수 있다.The second bypass line 153 may be connected to the first refrigerant circulation line 161 to be positioned between the first outdoor unit 121 and the evaporator 110.

상기 제1 체크 밸브(171)는 상기 제1 실외기(121)와 증발기(110) 사이에 위치하도록 상기 제1 냉매 순환라인(161)에 설치되어 냉매가 제1 실외기(121)에서 증발기(110) 방향으로만 순환되도록 한다.The first check valve 171 is installed in the first refrigerant circulation line 161 so as to be positioned between the first outdoor unit 121 and the evaporator 110 so that the refrigerant flows from the first outdoor unit 121 to the evaporator 110, Direction.

상기 제2 체크 밸브(173)는 상기 제2 바이패스 라인(153)에 설치되어 냉매가 상기 응축기(140)에서 제1 실외기(121) 방향으로 순환될 수 있도록 한다.The second check valve 173 is installed in the second bypass line 153 so that the refrigerant can be circulated in the direction of the first outdoor unit 121 from the condenser 140.

이에 더하여, 본 발명의 일실시예에 의한 냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프시스템(100)은 제1 솔레노이드 밸브(181)를 더 포함할 수 있다.In addition, the heat pump system 100 according to an embodiment of the present invention may further include a first solenoid valve 181.

상기 제1 솔레노이드 밸브(181)는 상기 제2 바이패스 라인(153)에 설치되어 온수 생산 시에만 개방되도록 작동될 수 있다.The first solenoid valve 181 may be installed on the second bypass line 153 and may be operated to be opened only during hot water production.

또한, 본 발명의 일실시예에 의한 냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프시스템(100)은 제2 솔레노이드 밸브(183)를 더 포함할 수 있다.The heat pump system 100 may further include a second solenoid valve 183 according to an embodiment of the present invention.

상기 제2 솔레노이드 밸브(183)는 상기 증발기(110)와 상기 제1 솔레노이드(181) 밸브 사이에 위치하도록 상기 제1 냉매 순환라인(161)에 설치되어 냉수 생산 시에만 개방되도록 작동될 수 있다.The second solenoid valve 183 may be installed in the first refrigerant circulation line 161 so as to be positioned between the evaporator 110 and the first solenoid valve 181 so as to be opened only during cold water production.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프시스템을 설명하기 위한 개략도이다.2 is a schematic view for explaining a heat pump system for supplying cooling / heating and hot water simultaneously according to another embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프시스템(100)은 증발기(110), 제1 실외기(121), 제2 실외기(122), 제1 압축기(131), 제2 압축기(132), 응축기(140), 제1 바이패스 라인(151)(152)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, a heat pump system 100 according to an embodiment of the present invention includes an evaporator 110, a first outdoor unit 121, a second outdoor unit 122, a first compressor 131, A first bypass line 132, a condenser 140, and a first bypass line 151 and 152.

상기 증발기(110)는 상기 제1 실외기(121) 또는 제2 실외기(122)에 의해 공기와 열 교환된 후 한 쌍의 제1 냉매 순환라인(161) 또는 제1 냉매 순환라인(162)을 통해 공급되는 냉매와 물을 열 교환시켜 냉수를 생산할 수 있도록 한다.The evaporator 110 is heat-exchanged with the air by the first outdoor unit 121 or the second outdoor unit 122 and then through a pair of the first refrigerant circulation line 161 or the first refrigerant circulation line 162 Thereby enabling the cold water to be produced by heat exchange between the supplied refrigerant and water.

상기 제1 실외기(121)는 상기 증발기(110)와 제1 냉매 순환라인(161)에 의해 연결되어 상기 증발기(110)를 통해 물과 열 교환된 후 제1 압축기(131)에 의해 압축된 냉매를 공기와 열 교환시켜 제1 냉매 순환라인(161)을 통해 다시 증발기(110)로 공급할 수 있도록 한다.The first outdoor unit 121 is connected to the evaporator 110 through a first refrigerant circulation line 161 and is heat-exchanged with water through the evaporator 110, To the evaporator (110) through the first refrigerant circulation line (161).

상기 제2 실외기(122)는 상기 증발기(110)와 제1 냉매 순환라인(162)에 의해 연결되어 상기 증발기(110)를 통해 물과 열 교환된 후 제2 압축기(132)에 의해 압축된 냉매를 공기와 열 교환시켜 제1 냉매 순환라인(162)을 통해 다시 증발기(110)로 공급할 수 있도록 한다.The second outdoor unit 122 is connected to the evaporator 110 by a first refrigerant circulation line 162 and is heat-exchanged with water through the evaporator 110 and then is cooled by the second compressor 132. [ To the evaporator (110) through the first refrigerant circulation line (162).

여기서, 상기 제1, 2 실외기(121)(122)는 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프시스템(100)에 의해 냉/온수를 모두 생산할 시에는 제1, 2 실외기(121)(122) 중 어느 하나의 실외기는 작동되어 다른 하나의 실외기는 작동되지 않을 수 있다.The first and second outdoor units 121 and 122 include first and second outdoor units 121 and 122 when the cold / hot water is produced by the heat pump system 100 according to an embodiment of the present invention, Any one of the outdoor units may be operated and the other outdoor unit may not be operated.

한편, 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프시스템(100)에 의해 온수만 생산할 시에는 상기 제1, 2 실외기(121)(122)는 모두 작동되지 않으며, 냉수만 생산할 시에는 상기 제1, 2 실외기(121)(122)는 모두 작동될 수 있다.On the other hand, when only hot water is produced by the heat pump system 100 according to an embodiment of the present invention, the first and second outdoor units 121 and 122 are not operated, and when only cold water is produced, The two outdoor units 121 and 122 can all be operated.

즉, 상기 제1, 2 실외기(121)(122)는 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프시스템(100)에 의해 냉수와 온수를 생산하는 비율에 따라서 각각 별도로 구동될 수 있다.That is, the first and second outdoor units 121 and 122 can be separately driven according to the ratio of producing cold water and hot water by the heat pump system 100 according to an embodiment of the present invention.

상기 제1 압축기(131)는 제1 냉매 순환라인(161)을 통해 증발기(110)로 공급되어 상기 증발기(110)에 의해 물과 열 교환된 냉매를 고온 고압으로 압축시켜 상기 제1 냉매 순환라인(161)을 통해 상기 제1 실외기(121)로 공급할 수 있도록 한다.The first compressor 131 is supplied to an evaporator 110 through a first refrigerant circulation line 161 and compresses the refrigerant heat-exchanged with water by the evaporator 110 to a high temperature and a high pressure, To the first outdoor unit (121) through the first outdoor unit (161).

상기 제2 압축기(132)는 상기 제1 냉매 순환라인(162)을 통해 증발기(110)로 공급되어 상기 증발기(110)에 의해 물과 열 교환된 냉매를 고온 고압으로 압축시켜 상기 제1 냉매 순환라인(162)을 통해 상기 제2 실외기(122)로 공급할 수 있도록 한다.The second compressor 132 is supplied to the evaporator 110 through the first refrigerant circulation line 162 and compresses the refrigerant heat exchanged with water by the evaporator 110 to a high temperature and a high pressure, Line 122 to the second outdoor unit 122 through the line 162.

여기서, 상기 제1, 2 실외기(121)(122)는 상술한 바와 같이 냉매가 증발기(110)를 통과하여 냉수를 생산할 시에는 작동되어 상기 제1, 2 압축기(131)(132)에 의해 고온 고압으로 압축되어 공급되는 냉매를 공기와 열 교환시킬 수 있도록 한다.The first and second outdoor units 121 and 122 operate when the refrigerant passes through the evaporator 110 to produce cold water so that the first and second outdoor units 121 and 122 are operated by the first and second compressors 131 and 132 at a high temperature So that the refrigerant compressed and supplied at a high pressure can be heat-exchanged with the air.

상기 응축기(140)는 상기 제1, 2 압축기(131)(132)에 의해 고온 고압으로 압축된 냉매를 공급받아 물과 열 교환시켜 온수를 생산시킨 후, 상기 물과 열 교환된 냉매를 상기 제1, 2 실외기(121)(122)로 공급할 수 있도록 상기 제1 냉매 순환라인(161)(162)과 제2 냉매 순환라인(163)(164)에 의해 연결될 수 있다.The condenser 140 is supplied with the refrigerant compressed by the first and second compressors 131 and 132 at high temperature and high pressure to generate hot water by heat exchange with water, The first refrigerant circulation line 161 and the second refrigerant circulation line 163 may be connected to the first and second outdoor units 121 and 122 through the first and second refrigerant circulation lines 161 and 162,

보다 상세하게 설명하면, 상기 응축기(140)는 상기 제2 냉매 순환라인(163)에 의해 제1 냉매 순환라인(161)과 연결되어 상기 제1 압축기(131)에 의해 고온 고압으로 압축된 냉매를 공급받아 물과 열 교환시켜 온수를 생산시킨 후, 상기 물과 열 교환된 냉매를 상기 제1 실외기(121)로 공급할 수 있도록 한다.More specifically, the condenser 140 is connected to the first refrigerant circulation line 161 by the second refrigerant circulation line 163, and the refrigerant compressed by the first compressor 131 at high temperature and high pressure Exchanges heat with water to produce hot water, and then, the refrigerant heat-exchanged with the water is supplied to the first outdoor unit 121.

또한, 상기 응축기(140)는 상기 제2 냉매 순환라인(164)에 의해 제1 냉매 순환라인(162)과 연결되어 상기 제2 압축기(132)에 의해 고온 고압으로 압축된 냉매를 공급받아 물과 열 교환시켜 온수를 생산시킨 후, 상기 물과 열 교환된 냉매를 상기 제2 실외기(122)로 공급할 수 있도록 한다.The condenser 140 is connected to the first refrigerant circulation line 162 by the second refrigerant circulation line 164 and is supplied with the refrigerant compressed by the second compressor 132 at high temperature and high pressure, And the hot water is produced by heat exchange, and then the refrigerant heat-exchanged with the water can be supplied to the second outdoor unit (122).

여기서, 상기 제1, 2 실외기(121)(122)는 상술한 바와 같이 냉매가 응축기(140)를 통과하여 온수를 생산할 시에는 작동되지 않고 단순히 냉매를 통과만 시키게 된다.As described above, when the refrigerant passes through the condenser 140 to produce the hot water, the first and second outdoor units 121 and 122 are not operated but merely pass the refrigerant.

상기 제1 바이패스 라인(151)은 상기 응축기(140)를 통과한 후 순차적으로 제2 냉매 순환라인(163)과 제1 냉매 순환라인(161)을 통해 제1 실외기(121)를 통과한 냉매를 다시 제1 압축기(131)로 공급할 수 있도록 상기 제1 냉매 순환라인(161)에 연결될 수 있다.The first bypass line 151 passes through the first outdoor unit 121 through the second refrigerant circulation line 163 and the first refrigerant circulation line 161 after passing through the condenser 140, To the first refrigerant circulation line 161 so that the refrigerant can be supplied to the first compressor 131 again.

상기 제1 바이패스 라인(152)은 상기 응축기(140)를 통과한 후 순차적으로 상기 제2 냉매 순환라인(164)과 제1 냉매 순환라인(162)을 통해 제2 실외기(122)를 통과한 냉매를 다시 제2 압축기(132)로 공급할 수 있도록 상기 제1 냉매 순환라인(162)에 연결될 수 있다.The first bypass line 152 passes through the second outdoor unit 122 through the second refrigerant circulation line 164 and the first refrigerant circulation line 162 after passing through the condenser 140 And may be connected to the first refrigerant circulation line 162 so that the refrigerant can be supplied to the second compressor 132 again.

또한, 본 발명의 일실시예에 의한 냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프시스템(100)은 제2 바이패스 라인(153)(154), 제1 체크 밸브(171)(172), 제2 체크 밸브(173)(174)를 더 포함할 수 있다.The heat pump system 100 for simultaneously supplying cooling and heating and hot water supply according to an embodiment of the present invention includes a second bypass line 153 and 154, a first check valve 171 and a second check valve 172, 173) < / RTI >

상기 제2 바이패스 라인(153)은 상기 제1 실외기(121)와 증발기(110) 사이에 위치하도록 상기 제1 냉매 순환라인(161)에 연결될 수 있다.The second bypass line 153 may be connected to the first refrigerant circulation line 161 to be positioned between the first outdoor unit 121 and the evaporator 110.

상기 제2 바이패스 라인(154)은 제2 실외기(122)와 증발기(110) 사이에 위치하도록 상기 제1 냉매 순환라인(162)에 연결될 수 있다.The second bypass line 154 may be connected to the first refrigerant circulation line 162 to be positioned between the second outdoor unit 122 and the evaporator 110.

상기 제1 체크 밸브(171)는 상기 제1 실외기(121)와 증발기(110) 사이에 위치하도록 상기 제1 냉매 순환라인(161)에 설치되어 냉매가 제1 실외기(121)에서 증발기(110) 방향으로만 순환되도록 한다.The first check valve 171 is installed in the first refrigerant circulation line 161 so as to be positioned between the first outdoor unit 121 and the evaporator 110 so that the refrigerant flows from the first outdoor unit 121 to the evaporator 110, Direction.

상기 제1 체크 밸브(172)는 상기 제2 실외기(122)와 증발기(110) 사이에 위치하도록 상기 제1 냉매 순환라인(162)에 설치되어 냉매가 제2 실외기(122)에서 증발기(110) 방향으로만 순환되도록 한다.The first check valve 172 is installed in the first refrigerant circulation line 162 so as to be positioned between the second outdoor unit 122 and the evaporator 110 so that the refrigerant flows from the second outdoor unit 122 to the evaporator 110, Direction.

상기 제2 체크 밸브(173)는 상기 제2 바이패스 라인(153)에 설치되어 냉매가 상기 응축기(140)에서 제1 실외기(121) 방향으로 순환될 수 있도록 한다.The second check valve 173 is installed in the second bypass line 153 so that the refrigerant can be circulated in the direction of the first outdoor unit 121 from the condenser 140.

상기 제2 체크 밸브(174)는 상기 제2 바이패스 라인(154)에 설치되어 냉매가 상기 응축기(140)에서 제2 실외기(122) 방향으로만 순환될 수 있도록 한다.The second check valve 174 is installed in the second bypass line 154 so that the refrigerant can be circulated only in the direction of the second outdoor unit 122 from the condenser 140.

이에 더하여, 본 발명의 일실시예에 의한 냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프시스템(100)은 제1 솔레노이드 밸브(181)(182)를 더 포함할 수 있다.In addition, the heat pump system 100 according to an embodiment of the present invention may further include first solenoid valves 181 and 182.

상기 제1 솔레노이드 밸브(181)는 상기 제2 바이패스 라인(153)에 설치되어 온수 생산 시에만 개방되도록 작동될 수 있다.The first solenoid valve 181 may be installed on the second bypass line 153 and may be operated to be opened only during hot water production.

상기 제1 솔레노이드 밸브(182)는 상기 제2 바이패스 라인(154)에 설치되어 온수 생산 시에만 개방되도록 작동될 수 있다.The first solenoid valve 182 may be installed on the second bypass line 154 and may be operated to be opened only during hot water production.

또한, 본 발명의 일실시예에 의한 냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프시스템(100)은 제2 솔레노이드 밸브(183)(184)를 더 포함할 수 있다.In addition, the heat pump system 100 according to an embodiment of the present invention may further include a second solenoid valve 183 (184).

상기 제2 솔레노이드 밸브(183)는 상기 증발기(110)와 상기 제1 솔레노이드(181) 밸브 사이에 위치하도록 상기 제1 냉매 순환라인(161)에 설치되어 냉수 생산 시에만 개방되도록 작동될 수 있다.The second solenoid valve 183 may be installed in the first refrigerant circulation line 161 so as to be positioned between the evaporator 110 and the first solenoid valve 181 so as to be opened only during cold water production.

상기 제2 솔레노이드 밸브(184)는 상기 증발기(110)와 상기 제1 솔레노이드 밸브(182) 사이에 위치하도록 상기 제1 냉매 순환라인(162)에 설치되어 냉수 생산 시에만 개방되도록 작동될 수 있다.The second solenoid valve 184 may be installed in the first refrigerant circulation line 162 so as to be positioned between the evaporator 110 and the first solenoid valve 182 so as to be opened only during cold water production.

도 3은 도 2에 도시된 바와 같은 냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프시스템 2개가 조합 배치된 도면이다.FIG. 3 is a view in which two heat pump systems for supplying cooling / heating and hot water simultaneously as shown in FIG. 2 are arranged in combination.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프시스템(100)은 냉/난방 면적에 따른 냉/온수의 생산량에 따라 적어도 2개 이상을 조합하여 사용할 수 있다.Referring to FIG. 3, at least two or more of the heat pump system 100 according to the present invention may be used according to the amount of hot / cold water according to the heating / cooling area.

다시, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일실시예에 의한 냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프시스템의 작동과정과 작용 효과에 대하여 설명한다.Referring to FIGS. 1 to 3, the operation and effect of the heat pump system for supplying cooling / heating / hot water simultaneously according to an embodiment of the present invention will be described.

먼저, 본 발명의 일실시예에 의한 냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프시스템을 사용하여 온수를 생산하는 과정에 대하여 설명한다.First, a process of producing hot water using a heat pump system for supplying hot water and hot water simultaneously according to an embodiment of the present invention will be described.

설명의 편의를 위해 도 2에 도시된 냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프시스템의 작동 과정에 대해서만 설명한다.For convenience of explanation, only the operation process of the heat pump system for supplying cooling / heating and hot water supply shown in FIG. 2 will be described.

본 발명의 일실시예에 의한 냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프시스템(100)을 사용하여 온수를 생산하기 위해서는 먼저 제1, 2 압축기(131)(132) 중 적어도 하나의 압축기를 작동시켜 냉매를 고온 고압으로 압축시키게 된다.In order to produce hot water using the heat pump system 100 according to an embodiment of the present invention, at least one of the first and second compressors 131 and 132 is operated to cool the refrigerant at a high temperature And is compressed to a high pressure.

즉, 생산해야할 온수의 양이 적을 경우에는 제1, 2 압축기(131)(132) 중 어느 하나의 압축기만을 작동시켜 냉매를 고온 고압으로 압축시켜 응축기(140)로 공급하여 상기 응축기(140)에 의해 상기 냉매가 물과 열 교환되도록 하여 온수를 생산할 수 있도록 한다.That is, when the amount of hot water to be produced is small, only one of the first and second compressors 131 and 132 is operated to compress the refrigerant to a high temperature and a high pressure and supplied to the condenser 140, Thereby allowing the refrigerant to exchange heat with water to produce hot water.

상기 제1, 2 압축기(131)(132) 중 어느 하나의 압축기에 의해 압축되어 응축기(140)로 공급된 후 물과 열 교환된 냉매는 제2 바이패스 라인(153)(154) 중 어느 하나의 바이패스 라인을 통해 제1, 2 실외기(121)(122) 중 어느 하나의 실외기를 통과한 후, 제1 바이패스 라인(151)(152) 중 어느 하나의 바이패스 라인을 통해 다시 제1, 2 압축기(131)(132) 중 어느 하나의 압축기로 순환된다.The refrigerant that has been compressed by any one of the first and second compressors 131 and 132 and then supplied to the condenser 140 and then heat-exchanged with water is discharged to either one of the second bypass lines 153 and 154 Through the bypass line of one of the first and second outdoor units 121 and 122 and then through the bypass line of any one of the first bypass lines 151 and 152, And the two compressors 131 and 132, respectively.

이때, 상기 제2 바이패스 라인(153)(154) 중 냉매가 통과하는 바이패스 라인 상에 설치되어 있는 제1 솔레노이드 밸브(181)(182)는 개방된 상태가 되며, 제1 냉매순환 라인(161)(162) 중 냉매가 순환되는 냉매순환 라인 상에 설치되어 있는 제2 솔레노이드 밸브(183)(184)는 폐쇄된 상태가 된다.At this time, the first solenoid valves 181 and 182 provided on the bypass line through which the refrigerant passes through the second bypass lines 153 and 154 are opened, and the first refrigerant circulation line 161) 162, the second solenoid valves 183 and 184 provided on the refrigerant circulation line through which the refrigerant is circulated are in a closed state.

한편, 생산해야할 온수의 양이 많을 경우에는 제1, 2 압축기(131)(132)를 모두 작동시켜 냉매를 고온 고압으로 압축시켜 응축기(140)로 공급하여 상기 응축기(140)에 의해 냉매가 물과 열 교환되도록 하여 온수를 생산할 수 있도록 한다.When the amount of hot water to be produced is large, the first and second compressors 131 and 132 are all operated to compress the refrigerant to a high temperature and a high pressure and supply the compressed refrigerant to the condenser 140, So that hot water can be produced.

상기 제1, 2 압축기(131)(132)에 의해 압축되어 응축기(140)로 공급된 후 물과 열 교환된 냉매는 각각 제2 바이패스 라인(153)(154)을 통해 각각 제1, 2 실외기(121)(122)를 통과한 후 제1 바이패스 라인(151)(152)을 통해 다시 제1, 2 압축기(131)(132)로 순환된다.The refrigerant compressed by the first and second compressors 131 and 132 and then supplied to the condenser 140 and then heat-exchanged with water flows through the second bypass lines 153 and 154, respectively, The refrigerant is circulated to the first and second compressors 131 and 132 through the first bypass lines 151 and 152 after passing through the outdoor units 121 and 122.

이때, 상기 제2 바이패스 라인(153)(154) 상에 설치되어 있는 제1 솔레노이드 밸브(181)(182)는 개방된 상태가 되며, 제1 냉매순환 라인(161)(162) 상에 설치된 제2 솔레노이드 밸브(183)(184)는 폐쇄된 상태가 된다.At this time, the first solenoid valves 181 and 182 provided on the second bypass lines 153 and 154 are opened and the first solenoid valves 181 and 182 installed on the first refrigerant circulation lines 161 and 162 The second solenoid valves 183 and 184 are closed.

상기와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프시스템(100)에 의해 온수를 생산할 시에는 상기 제1, 2 실외기(121)(122)가 작동되지 않게 된다.As described above, the first and second outdoor units 121 and 122 are not operated when hot water is produced by the heat pump system 100 for simultaneous heating / cooling and hot water supply according to the embodiment of the present invention.

다음으로, 본 발명의 일실시예에 의한 냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프시스템을 사용하여 냉수를 생산하는 과정에 대하여 설명한다.Next, a process of producing cold water using a heat pump system for supplying cooling / heating / hot water simultaneously according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 일실시예에 의한 냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프시스템(100)을 사용하여 냉수를 생산하기 위해서는 먼저 제1, 2 압축기(131)(132) 중 적어도 하나의 압축기를 작동시켜 냉매를 고온 고압으로 압축시키게 된다.In order to produce cold water using the heat pump system 100 according to an embodiment of the present invention, at least one of the first and second compressors 131 and 132 is operated to cool the refrigerant at a high temperature And is compressed to a high pressure.

즉, 생산해야할 냉수의 양이 적을 경우에는 제1, 2 압축기(131)(132) 중 어느 하나의 압축기만을 작동시켜 냉매를 고온 고압으로 압축시켜 제1, 2 실외기(121)(122) 중 어느 하나의 실외기로 공급할 수 있도록 한다.That is, when the amount of the cold water to be produced is small, only one of the first and second compressors 131 and 132 is operated to compress the refrigerant to a high temperature and a high pressure to supply the refrigerant to any one of the first and second outdoor units 121 and 122 To be supplied to one outdoor unit.

상기 제1, 2 실외기(121)(122) 중 어느 하나의 실외기로 공급된 냉매는 상기 제1, 2 실외기(121)(122) 중 어느 하나의 실외기에 의해 공기와 열 교환된 후 제1 체크 밸브(171)(172) 중 어느 하나의 체크 밸브를 거쳐 증발기(110)로 공급되어 물과 열 교환되어 냉수를 생산하게 된다.The refrigerant supplied to any of the outdoor units of the first and second outdoor units 121 and 122 is heat-exchanged with air by any one outdoor unit of the first and second outdoor units 121 and 122, The refrigerant is supplied to the evaporator 110 through any one of the valves 171 and 172 and is heat exchanged with water to produce cold water.

이때, 제1 냉매순환 라인(161)(162) 중 냉매가 순환되는 냉매 순환라인에 설치되어 있는 제2 솔레노이드 밸브(183)(184)는 개방된 상태가 되며, 상기 제2 바이패스 라인(153)(154) 상에 설치되어 있는 제1 솔레노이드 밸브(181)(182)는 폐쇄된 상태가 된다.At this time, the second solenoid valves 183 and 184 installed in the refrigerant circulation line through which the refrigerant is circulated in the first refrigerant circulation lines 161 and 162 are opened, and the second bypass line 153 The first solenoid valves 181 and 182 provided on the first solenoid valve 154 are closed.

한편, 생산해야할 냉수의 양이 많을 경우에는 제1, 2 압축기(131)(132)를 모두 작동시켜 냉매를 고온 고압으로 압축시켜 각각 제1, 2 실외기(121)(122)로 공급할 수 있도록 한다.On the other hand, when the amount of cold water to be produced is large, the first and second compressors 131 and 132 are operated to compress the refrigerant to a high temperature and a high pressure so that the refrigerant can be supplied to the first and second outdoor units 121 and 122, respectively .

상기 제1, 2 실외기(121)(122)로 공급된 냉매는 상기 제1, 2 실외기(121)(122)에 의해 공기와 열 교환된 후 각각 제1 체크 밸브(171)(172)를 거쳐 증발기(110)로 공급되어 물과 열 교환되어 냉수를 생산하게 된다.The refrigerant supplied to the first and second outdoor units 121 and 122 is heat-exchanged with the air by the first and second outdoor units 121 and 122 and then flows through the first check valves 171 and 172 And is supplied to the evaporator 110 to be heat-exchanged with water to produce cold water.

이때, 제1 냉매순환 라인(161)(162)에 설치되어 있는 제2 솔레노이드 밸브(183)(184)는 개방된 상태가 되며, 상기 제2 바이패스 라인(153)(154) 상에 설치되어 있는 제1 솔레노이드 밸브(181)(182)는 폐쇄된 상태가 된다.At this time, the second solenoid valves 183 and 184 installed in the first refrigerant circulation lines 161 and 162 are opened and installed on the second bypass lines 153 and 154 The first solenoid valves 181 and 182 are closed.

다음으로, 본 발명의 일실시예에 의한 냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프시스템을 사용하여 냉수와 온수를 동시에 생산하는 과정에 대하여 설명한다.Next, a process of simultaneously producing cold water and hot water using a heat pump system for supplying cooling / heating and hot water according to an embodiment of the present invention will be described.

설명의 편의를 위해 제1 압축기(131)가 설치된 측에서는 온수가 생산되고 제2 압축기(132)가 설치된 측에서는 냉수가 생산되는 과정에 대하여 설명한다.A description will be given of a process in which hot water is produced on the side where the first compressor 131 is installed and cold water is produced on the side where the second compressor 132 is installed.

본 발명의 일실시예에 의한 냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프시스템(100)을 사용하여 냉수와 온수를 동시에 생산하기 위해서는 먼저 제1, 2 압축기(131)(132)를 작동시켜 냉매를 고온 고압으로 압축시키게 된다.In order to simultaneously produce cold water and hot water using the heat pump system 100 according to an embodiment of the present invention, first and second compressors 131 and 132 are operated to cool the refrigerant to high temperature and high pressure Respectively.

상기 제1 압축기(131)에 의해 압축된 냉매는 응축기(140)로 공급되어 상기 응축기(140)에 의해 냉매가 물과 열 교환되도록 하여 온수를 생산할 수 있도록 한다.The refrigerant compressed by the first compressor 131 is supplied to the condenser 140 so that the refrigerant is heat-exchanged with the water by the condenser 140 to produce hot water.

이때, 상기 제1 솔레노이드 밸브(181)는 개방된 상태가 되며, 제1 솔레노이드 밸브(183)는 폐쇄된 상태가 된다.At this time, the first solenoid valve 181 is opened and the first solenoid valve 183 is closed.

상기 응축기(140)로 공급되어 물과 열 교환된 냉매는 제2 바이패스 라인(153)을 통해 제1 실외기(121)를 통과한 후 제1 바이패스 라인(151)을 통해 다시 제1 압축기(131)로 순환된다.The refrigerant supplied to the condenser 140 and heat-exchanged with water passes through the first outdoor unit 121 through the second bypass line 153 and then flows through the first bypass line 151 to the first compressor 131).

여기서, 상기 제1 실외기(121)는 작동되지 않고 단순히 냉매만 통과시키게 된다.Here, the first outdoor unit 121 is not operated but merely passes refrigerant.

한편, 상기 제2 압축기(132)에 의해 압축된 냉매는 제1 냉매 순환라인(162)을 통해 제2 실외기(122)로 공급되어 공기와 열 교환된 후 제1 체크 밸브(172)를 거쳐 증발기(110)로 공급되어 물과 열 교환되어 냉수를 생산하게 된다.The refrigerant compressed by the second compressor 132 is supplied to the second outdoor unit 122 through the first refrigerant circulation line 162 and is heat-exchanged with the air. Then, the refrigerant compressed by the second compressor 132 passes through the first check valve 172, (110) and is heat exchanged with water to produce cold water.

이때, 상기 제2 솔레노이드 밸브(184)는 개방된 상태가 되며 제2 바이패스 라인(154) 상에 설치된 제1 솔레노이드 밸브(182)는 폐쇄된 상태가 된다.At this time, the second solenoid valve 184 is opened and the first solenoid valve 182 installed on the second bypass line 154 is closed.

상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프시스템(100)은 계절에 관계없이 어떠한 운전조건에서도 보일러 등과 같은 설비의 설치 없이 하나의 시스템만으로도 냉방과 난방 및 급탕을 동시에 공급할 수 있을 뿐만 아니라, 필요에 따라서는 냉방과 난방 및 급탕을 각각 독립적으로도 공급할 수 있도록 한다.As described above, according to the embodiment of the present invention, the heat pump system 100 for simultaneous heating, cooling, and hot-water supply can simultaneously perform cooling, heating, and hot water supply without any installation of a boiler or the like, Not only the cooling, the heating and the hot water supply can be independently supplied as needed.

따라서, 사용자가 필요에 따라 냉방과 난방 및 급탕을 선택적으로 사용할 수 있도록 하여 사용 편의성을 대폭 향상시킬 수 있도록 하는 장점이 있다.Accordingly, there is an advantage that the user can selectively use cooling, heating, and hot water supply as needed, thereby greatly improving usability.

또한, 냉/난방 면적과 사용되는 급탕량에 따라서 냉수와 온수의 생산 비율을 자유롭게 조절하여 냉방과 난방 및 급탕 비율을 자유롭게 조절할 수 있도록 하여 보다 효율적으로 에너지를 소비할 수 있을 뿐만 아니라 제1, 2 실외기를 통한 공기 열을 이용하여 온배수 상관없이 겨울철 시설하우스 등과 같은 시설물에 난방도 할 수 있도록 함으로써 에너지 효율을 대폭 향상시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, according to the cooling / heating area and the amount of hot water to be used, the production rate of cold water and hot water can be freely adjusted to freely adjust the cooling, heating and hot water ratio, It is possible to improve the energy efficiency by heating the facility such as the house in winter without using any heat source by using the air heat through the outdoor unit.

이에 더하여, 본 발명의 일실시예에 의한 냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프시스템(100)은 보일러 등과 같은 시설물의 설치 없이 매우 간결한 시스템 구성으로 냉/난방은 물론 급탕을 동시 또는 독립적으로 공급할 수 있도록 함으로써 건축물의 냉/난방 및 급탕 설비비용을 대폭 절감시켜 궁극적으로 건축물의 건축비용까지 대폭 절감시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, the heat pump system 100 for supplying cooling / heating and hot water supply simultaneously can supply cold / hot water as well as hot water supply simultaneously or independently in a very simple system configuration without installing a facility such as a boiler It is possible to drastically reduce the cost of the heating / cooling of the building, and ultimately to greatly reduce the building cost of the building.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical and exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

(110) : 증발기 (121) : 제1 실외기
(122) : 제2 실외기 (131) : 제1 압축기
(132) : 제2 압축기 (140) : 응축기
(151)(152) : 제1 바이패스 라인 (153)(154) : 제2 바이패스 라인(110): an evaporator (121): a first outdoor unit
(122): the second outdoor unit (131): the first compressor
(132): second compressor (140): condenser
(151) 152: first bypass line 153 (154): second bypass line

Claims (6)

냉매와 물을 열 교환시켜 냉수를 생산하는 증발기;
상기 증발기와 제1 냉매 순환라인에 의해 연결되는 적어도 하나의 실외기;
상기 증발기를 통과하여 물과 열 교환된 냉매를 고온 고압으로 압축시켜 상기 실외기로 공급할 수 있도록 상기 제1 냉매 순환라인 상에 설치되는 적어도 하나의 압축기;
상기 압축기에 의해 고온 고압으로 압축된 냉매를 공급받아 물과 열 교환시켜 온수를 생산시킨 후, 상기 물과 열 교환된 냉매를 상기 실외기로 공급할 수 있도록 상기 제1 냉매 순환라인과 제2 냉매 순환라인에 의해 연결되는 응축기;
상기 응축기를 통과한 후 순차적으로 제2 냉매 순환라인과 제1 냉매 순환라인을 통해 실외기를 통과한 냉매를 다시 압축기로 공급할 수 있도록 상기 냉매 순환라인에 연결되는 제1 바이패스 라인;
상기 실외기와 증발기 사이에 위치하도록 상기 제1 냉매 순환라인에 연결되는 제2 바이패스 라인;
상기 실외기와 증발기 사이에 위치하도록 상기 제1 냉매 순환라인에 설치되어 냉매가 상기 실외기에서 증발기 방향으로만 순환되도록 하는 제1 체크 밸브; 및
상기 제2 바이패스 라인에 설치되어 냉매가 상기 응축기에서 실외기 방향으로만 순환될 수 있도록 하는 제2 체크 밸브;를 포함하며,
상기 제2 바이패스 라인에 설치되어 온수 생산 시에만 개방되는 제1 솔레노이드 밸브를 더 포함하고,
상기 증발기와 상기 제1 솔레노이드 밸브 사이에 위치하도록 상기 냉매 순환라인에 설치되어 냉수 생산 시에만 개방되는 제2 솔레노이드 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프시스템.An evaporator for producing cold water by heat exchange between refrigerant and water;
At least one outdoor unit connected to the evaporator by a first refrigerant circulation line;
At least one compressor installed on the first refrigerant circulation line so as to compress refrigerant heat-exchanged with water through the evaporator to a high temperature and a high pressure and supply the refrigerant to the outdoor unit;
A first refrigerant circulation line and a second refrigerant circulation line for supplying hot water to the outdoor unit after hot water is generated by heat exchange with water by receiving the refrigerant compressed by the compressor at high temperature and high pressure, A condenser connected by a condenser;
A first bypass line connected to the refrigerant circulation line so that the refrigerant, which has passed through the condenser and sequentially passed through the outdoor unit through the second refrigerant circulation line and the first refrigerant circulation line, can be supplied to the compressor again;
A second bypass line connected to the first refrigerant circulation line so as to be positioned between the outdoor unit and the evaporator;
A first check valve installed in the first refrigerant circulation line so as to be positioned between the outdoor unit and the evaporator so that the refrigerant circulates only in the direction of the evaporator in the outdoor unit; And
And a second check valve provided in the second bypass line so that the refrigerant can be circulated only in the direction of the outdoor unit in the condenser,
Further comprising: a first solenoid valve installed in the second bypass line and opened only during production of hot water,
Further comprising a second solenoid valve installed in the refrigerant circulation line so as to be positioned between the evaporator and the first solenoid valve and opened only during production of cold water. 제1 항에 있어서,
상기 실외기는,
냉수 생산 시에만 작동되어 상기 압축기에 의해 고온 고압으로 압축되어 공급되는 냉매를 공기와 열 교환시키는 것을 특징으로 하는 냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프시스템.The method according to claim 1,
The outdoor unit includes:
Wherein the heat pump system is operated only during cold water production, and the refrigerant compressed and supplied to the high temperature and high pressure by the compressor is heat-exchanged with the air. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 실외기가 두 대가 설치된 히트펌프시스템에 의해 냉/온수를 모두 생산할 시에는,
상기 두 대의 실외기 중 어느 하나의 실외기는 작동되고 다른 하나의 실외기는 작동되지 않는 것을 특징으로 하는 냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프시스템.The method according to claim 1,
When both the cold / hot water are produced by the heat pump system having two outdoor units,
Wherein one of the outdoor units of the two outdoor units is operated and the other outdoor unit is not operated.
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