KR101955812B1 - Capacity performance curves creation method of water-cooled vrf heat pump - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 VRF 히트펌프 시스템의 냉·난방 능력의 예측식 산출 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 수랭식 VRF 히트펌프 시스템에서 정량적인 에너지 소비량을 예측하기 위하여 필요한 냉·난방 능력을 산출할 수 있는 VRF 히트펌프 시스템의 냉·난방 능력의 예측식 산출 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a predictive calculation method of a cooling / heating capability of a VRF heat pump system, and more particularly, to a cooling / heating capability calculation method of a VRF heat pump system which can calculate a cooling / heating capability required for estimating a quantitative energy consumption in a water- The present invention relates to a method for predicting the cooling / heating capability of a VRF heat pump system.
전 세계적으로 에너지 절감과 CO2 저감이 화두가 되고 있는 요즘 각국에서는 2020년 만료 예정인 교토의정서를 대체하는 신 기후체제(파리협정)를 마련하는 등 다양한 협약을 통해 에너지 절감과 CO2 저감에 초점을 맞추고 있다. 하지만 현재 우리나라는 에너지 과소비 국가 중 하나로 에너지 소비량은 지속적으로 증가하고 있는 추세이며, 그 소비량 중 건물에서의 에너지 소비량만 20%를 차지하고 있다. Before focusing on the world of energy savings and the days around that CO 2 reduction is the topic of energy savings through a variety of agreements, such as providing a new climate regime (Paris Agreement) to replace the Kyoto Protocol, scheduled to expire in 2020, and CO 2 reduction It is fitting. However, Korea is one of the energy consuming countries, and the energy consumption is continuously increasing, and the energy consumption of buildings is 20%.
또한 에너지경제연구원의 에너지 총 조사보고서에 따르면, 일반 건물 내의 에너지 소비량 중 냉·난방에 의한 소비량이 약 50%로 공조시스템에서 많은 비중을 차지하고 있는 실정이다. 이에 따라 일반 건물에서의 공조 에너지 절감에 대한 요구 증가와 동시에 이를 절감할 수 있는 다양한 설비시스템이 연구 중에 있다. According to the energy census report of the Korea Energy Economics Institute, the energy consumption in the general building occupies about 50% in the air conditioning system due to the cooling / heating consumption. As a result, there is an increasing demand for energy saving in air conditioners in general buildings and various equipment systems are being studied to reduce them.
최근에는 각 실의 특성과 부하에 따라 냉매의 유량을 개별·분산적으로 조절할 수 있는 VRF(Variable Refrigerant Flow) 히트펌프 시스템이 각광받고 있다. 또한 CO2 저감과 에너지 절감 등에 효과적인 방안으로써 국내를 비롯한 많은 국가에서 급속한 성장세를 이어가고 있는 추세이다.Recently, a VRF (Variable Refrigerant Flow) heat pump system capable of controlling the flow rate of refrigerant in accordance with characteristics and load of each room can be individually and distributed. In addition, it has been rapidly growing in many countries including Korea as an effective measure to reduce CO 2 and save energy.
이러한 VRF 히트펌프 시스템에 관련된 많은 연구들이 상당수 진행 중이지만 대부분의 연구들이 특정 환경이나 조건에 따른 VRF 시스템의 성능 및 쾌적 제어 알고리즘과 실내 온열환경 평가 등에만 초점이 맞춰져 있다. 또한 대부분의 연구들이 공랭식 VRF 히트펌프 시스템에 집중되어 있으며, 수랭식 VRF 히트펌프와 관련된 연구부족과 실제 건물 및 시뮬레이션 상에서 다양한 작동조건 하에서 정량적인 에너지 성능을 예측하기 위한 연구는 미비한 실정이다. 이는 지열히트펌프를 포함한 수랭식 VRF 히트펌프를 시뮬레이션 상에 구현할 때 실내에 영향을 주는 다양한 변수들인 냉각수 입수온도, 실내 건·습구 온도, 냉·난방능력 및 소비전력, 부분부하 운전 조건 등 여러 변수들의 의해 변화하는 시스템의 효율을 시뮬레이션 상에 구현하기 어렵기 때문으로 사료된다.Although many studies related to such VRF heat pump systems are underway, most studies focus only on the performance and comfort control algorithms of VRF systems for specific environments or conditions, and the evaluation of indoor thermal environments. In addition, most studies are concentrated on air-cooled VRF heat pump systems, and there is little research to predict quantitative energy performance under various operating conditions on real buildings and simulations, and lack of research on water-cooled VRF heat pumps. The simulation results show that various variables affecting the indoor environment such as cooling water intake temperature, indoor temperature, wet bulb temperature, cooling and heating power and power consumption, partial load operation condition This is because it is difficult to implement the system efficiency on the simulation.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 수랭식 VRF 히트펌프 시스템에서 정량적인 에너지 소비량을 예측하기 위하여 필요한 냉·난방 능력을 산출할 수 있는 VRF 히트펌프 시스템의 냉·난방 능력의 예측식 산출 방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a VRF heat pump system which can calculate a cooling and heating capacity necessary for estimating quantitative energy consumption in a water-cooled VRF heat pump system. And a method of calculating a prediction formula of the heating capacity.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은, 수랭식 VRF 히트펌프 시스템의 냉·난방 능력의 예측식 산출 방법에 관한 것으로, 수랭식 VRF 히트펌프를 단일 또는 복수개의 수열원 유닛 및 복수개의 실내기와 배관으로 연결하여 실내를 냉난방하는 수랭식 VRF 히트펌프 시스템에서 정량적인 에너지 소비량을 예측하기 위한 냉·난방 능력의 예측식 산출 방법에 있어서, 상기 히트펌프로 유입되는 냉각수 또는 온수 입수온도 및 상기 실내기로 유입되는 공기의 건구 또는 습구온도를 토대로 산출된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for predicting the cooling / heating capability of a water-cooled VRF heat pump system. The water-cooled VRF heat pump includes a single or a plurality of heat sources The present invention relates to a method for predicting quantitative energy consumption in a water-cooled VRF heat pump system for cooling and heating a room by connecting a unit and a plurality of indoor units with piping, Temperature and the dry bulb or wet bulb temperature of the air flowing into the indoor unit.
상기 냉·난방 능력 중 냉방 능력(CAPFTCooling)의 예측식은, 실내기로 유입되는 공기의 습구온도에서 서로 다른 5개 이상의 온도를 추출하여 해당 온도에 대응하는 냉각수의 입수온도를 10~45℃ 범위에서 실측하고, 실측된 공기의 습구온도와 냉각수의 입수온도를 토대로 산출된 냉방 능력비에서 냉방 능력비가 변하는 냉각수의 입수온도를 결정하며, 상기 결정된 냉각수의 입수온도를 변곡점으로 하여 상기 변곡점 온도보다 높은 온도를 고온구간으로 하고, 상기 변곡점 온도보다 낮은 온도를 저온구간으로 하여 각 구간별로 아래의 수학식을 통하여 도출된다.The prediction formula of the cooling capability (CAPFT cooling ) during the cooling / heating capability is that the temperature of the cooling water corresponding to the temperature is extracted in the range of 10 to 45 캜 by extracting five or more different temperatures at the wet bulb temperature of the air flowing into the indoor unit And determining an intake temperature of the cooling water whose cooling capability ratio varies based on the cooling capacity ratio calculated based on the wet bulb temperature of the actually measured air and the intake temperature of the cooling water and determines the intake temperature of the cooling water as the inflection point, And a temperature lower than the inflection point temperature is defined as a low temperature section, and is derived from the following equation for each section.
- 고온구간- High temperature section
- 저온구간- low temperature section
여기서, Tc는 수랭식 VRF 히트펌프로 들어가는 냉각수 입수온도이고, TWB,avg는 실내기로 유입되는 공기의 습구온도이다.Where T c is the cooling water intake temperature entering the water-cooled VRF heat pump, and T WB, avg is the wet bulb temperature of the air entering the indoor unit.
그리고 상기 변곡점 온도에 대한 예측식은 아래의 수학식을 통해 도출된다.The prediction equation for the inflection point temperature is derived by the following equation.
또한 상기 냉·난방 능력 중 난방 능력의 예측식은, 실내기로 유입되는 공기의 건구온도에서 서로 다른 5개 이상의 온도를 추출하여 해당 온도에 대응하는 온수의 입수온도를 10~45℃ 범위에서 실측하고, 실측된 공기의 건구온도와 온수의 입수온도를 토대로 산출된 난방 능력비에서 난방 능력비가 변하는 온수의 입수온도를 결정하며, 상기 결정된 온수의 입수온도를 변곡점으로 하여 상기 변곡점 온도보다 높은 온도를 고온구간으로 하고, 상기 변곡점 온도보다 낮은 온도를 저온구간으로 하여 각 구간별로 아래의 수학식을 통하여 도출된다.The predicted heating capacity of the cooling / heating capacity is determined by extracting five or more different temperatures at the dry bulb temperature of the air flowing into the indoor unit, measuring the temperature of the hot water corresponding to the temperature in the range of 10 to 45 ° C, Determining the temperature of the hot water at which the heating capacity ratio changes in the heating capacity ratio calculated based on the measured dry air temperature of the air and the hot water receiving temperature of the measured air, and determining a temperature higher than the inflection point temperature as the inflow point, And a temperature lower than the inflection point temperature is defined as a low temperature section, and is derived from the following equation for each section.
- 고온구간- High temperature section
- 저온구간- low temperature section
여기서, Th는 온수 입수온도이고, TDB,avg는 실내기 유입 건구온도이다.Where T h is the hot water inlet temperature and T DB, avg is the indoor unit inlet dry bulb temperature.
그리고 상기 변곡점 온도에 대한 예측식은 아래의 수학식을 통해 도출된다.The prediction equation for the inflection point temperature is derived by the following equation.
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본 발명에 따른 VRF 히트펌프 시스템의 냉·난방 능력의 예측식 산출 방법에 따르면, 수랭식 VRF 히트펌프 시스템에서 정량적인 에너지 소비량을 예측하기 위하여 필요한 냉·난방 능력 및 소비전력을 산출할 수 있으므로 건물에 수랭식 VRF 히트펌프 시스템을 도입할 경우 정량적으로 산출된 에너지 소비량을 통해 불필요한 에너지 사용을 줄일 수 있는 효과가 있다. According to the predictive calculation method of the cooling / heating capacity of the VRF heat pump system according to the present invention, the cooling / heating capacity and power consumption required for estimating the quantitative energy consumption in the water-cooled VRF heat pump system can be calculated, The introduction of a water-cooled VRF heat pump system has the effect of reducing unnecessary energy use through quantitatively calculated energy consumption.
도 1은 VRF 히트펌프 시스템의 구성을 도시한 개념도,
도 2는 냉각수 입수온도 및 실내기 유입 습구온도에 따라 변화하는 냉방 능력비를 나타내는 그래프,
도 3은 냉각수 입수온도 및 실내기 유입 습구온도에 따라 변화하는 냉방 소비전력을 나타내는 그래프,
도 4는 부분부하율에 따라 변화하는 냉방 소비전력을 나타내는 그래프,
도 5는 온수 입수온도 및 실내기 유입 건구온도에 따라 변화하는 난방 능력비를 나타내는 그래프,
도 6은 온수 입수온도 및 실내기 유입 건구온도에 따라 변화하는 난방 소비전력을 나타내는 그래프,
도 7은 부분부하율에 따라 변화하는 난방 소비전력을 나타내는 그래프이다.1 is a conceptual diagram showing a configuration of a VRF heat pump system,
FIG. 2 is a graph showing the cooling capability ratios varying with the cooling water intake temperature and the indoor unit inflow wet bulb temperature,
FIG. 3 is a graph showing the cooling power consumption varying with the cooling water intake temperature and the indoor unit inflowing wet bulb temperature,
4 is a graph showing the cooling power consumption which varies with the partial load ratio,
FIG. 5 is a graph showing a heating capacity ratio varying according to the hot water intake temperature and the indoor unit inlet dry bulb temperature,
6 is a graph showing heating power consumption varying with hot water intake temperature and indoor unit inlet dry bulb temperature,
7 is a graph showing heating power consumption varying according to the partial load factor.
이하에서는 본 발명에 따른 VRF 히트펌프 시스템의 냉·난방 능력의 예측식 산출 방법에 관하여 첨부된 도면과 함께 더불어 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for predicting the cooling / heating capability of the VRF heat pump system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
1. VRF Heat Pump & Simulation Software1. VRF Heat Pump & Simulation Software
1.1 VRF Heat Pump1.1 VRF Heat Pump
도 1에 도시된 바와 같이, VRF 히트펌프(Heat Pump)는 단일 또는 다중의 수열원 유닛(Cooling Tower 및 Bioiler)에 다수의 실내기(Indoor Unit)를 냉매배관으로 연결하여 유량을 제어하는 고효율 시스템이다. 각 실내기를 통해 부하변동에 능동적으로 대응할 수 있고 부하에 따라 실외기의 용량을 가변적으로 제어할 수 있는 장점이 있다. VRF 히트펌프 중 수랭식 VRF 히트펌프는 외기 온도 및 빌딩 외풍 등 실외조건에 영향을 받던 공랭식에 비해 일정온도의 냉각수를 사용하므로 운전효율이 좋다. 특히 물 냉매 열 교환이므로 공랭식과 동일한 용량의 압축기 조합을 사용하더라도 냉매 이동량이 증가하여 높은 냉난방 능력을 얻을 수 있다.As shown in FIG. 1, the VRF heat pump is a high-efficiency system that controls a flow rate by connecting a plurality of indoor units (cool units) to a single or multiple heat source units (Cooling Tower and Bioiler) through a refrigerant pipe . It is possible to actively cope with the load variation through each indoor unit and to control the capacity of the outdoor unit according to the load. Among the VRF heat pumps, the water-cooled VRF heat pumps use cooling water at a constant temperature compared to the air-cooling type that was influenced by outdoor conditions such as outside air temperature and building exterior air, so the operation efficiency is good. Especially, since water is exchanged with water refrigerant, the amount of refrigerant transfer is increased even if a compressor combination having the same capacity as that of the air-cooling type is used.
또한 아래의 성능곡선 3가지는 VRF 히트펌프 시스템에서 정량적인 에너지소비량을 예측하기 위해 필요한 성능곡선으로 온도와 부분부하율 변화에 따른 냉·난방능력 및 소비전력 변화를 예측 가능한 성능곡선이다. In addition, the following three performance curves are needed to predict the quantitative energy consumption in the VRF heat pump system. The performance curves are predictive of the change of the cooling and heating capacity and the power consumption according to the change of the temperature and the partial load ratio.
- 냉각수·온수 입수온도 및 실내 건·습구 온도 변화에 따른 전력비 변화 성능곡선- Performance curve of power ratio change according to temperature change of cooling water, hot water, and indoor gun and wet bulb temperature
- 냉각수·온수 입수온도 및 실내 건·습구 온도 변화에 따른 냉·난방 능력비 변화 성능곡선- Performance curves of cooling and heating capacity ratio with cooling water, hot water intake temperature, indoor gun and wet bulb temperature change
- 부분부하율 변화에 따른 냉·난방소비 전력비 변화 성능곡선- Performance curve of cooling / heating power consumption ratio change with partial load ratio change
1.2 시뮬레이션 소프트웨어1.2 Simulation software
본 발명에서는 미국 에너지성에서 개발된 건물 냉난방 부하 해석 및 열환경에 대해 수학적으로 검증이 가능한 EnergyPlus라는 시뮬레이션 소프트웨어를 기반으로 연구를 진행하였다. EnergyPlus는 미국 냉동공조학회 ASHRAE에서 권장하는 열평형 방정식을 사용하기 때문에 비정상 상태에서의 열전도 및 복사, 그리고 대류 열전달에 대한 동적해석이 가능하다는 장점이 있다. 특히 Version 7.0 이상부터는 본 발명에서 분석하고자 하는 시스템에어컨의 VRF 히트펌프 시스템에 대한 해석이 가능하기에 본 발명에서 사용된 수랭식 VRF 히트펌프 시스템을 정확히 구현하는데 있어서 필요한 성능곡선을 시뮬레이션 상에 적용 가능하다는 장점이 있다.In the present invention, the research was conducted based on simulation software called EnergyPlus which can be mathematically verified for the heating and cooling load analysis and thermal environment developed by the US Department of Energy. The EnergyPlus uses the heat balance equation recommended by ASHRAE of the American Refrigeration and Air Conditioning Society, which has the advantage of enabling dynamic analysis of heat conduction and radiation and convective heat transfer in an abnormal state. In particular, since Version 7.0 or later, it is possible to analyze the VRF heat pump system of the system air conditioner to be analyzed in the present invention, so that the performance curve necessary for accurately implementing the water-cooled VRF heat pump system used in the present invention can be applied to the simulation There are advantages.
2. 냉방 모드(Cooling Mode)2. Cooling Mode
2.1 냉방 능력(Cooling Capacity)2.1 Cooling Capacity
수랭식 VRF 히트펌프에서의 냉방능력은 히트프로 들어가는 냉각수의 입수온도 및 실내기로 유입되는 공기의 습구온도에 따라 변화한다. 이에 도 2는 국내 S사의 수랭식 VRF TDB 데이터를 토대로 냉방 시 VRF 히트펌프 시스템의 정격조건 대비 냉각수 입수온도(Inlet Water Temperature) 및 실내기 유입 습구온도에 따라 변화하는 냉방능력비(Capacity Function of Temperature, 이하 CAPFTCooling)를 나타낸 것이다. 그리고 도 2에서 'WB'는 실내기로 유입되는 공기의 습구온도를 의미한다.The cooling capacity of the water-cooled VRF heat pump varies depending on the intake temperature of the cooling water entering the heater and the wet bulb temperature of the air flowing into the indoor unit. FIG. 2 is a graph showing the relationship between the cooling water inlet temperature (inlet water temperature) and the inlet air temperature of the indoor unit, which is the cooling capacity ratio of the VRF heat pump system CAPFT Cooling ). In FIG. 2, 'WB' denotes the wet bulb temperature of the air flowing into the indoor unit.
또한 도 2에서 변곡점(Boundary Curve) 구간을 중심으로 냉각수 입수온도에 따라 저온 구간(Low Temperature Curve)과 고온 구간(High Temperature Curve)으로 나뉘게 된다. Also, in FIG. 2, a low temperature curve and a high temperature curve are divided according to a cooling water intake temperature around an inflection point (a boundary curve).
이는 냉각수 입수온도가 낮은 저온 구간(Low Temperature Curve)에서의 냉방능력비(CAPFTCooling)는 실내기 유입 습구온도만의 영향을 받는 반면, 고온 구간(High Temperature Curve)의 경우 냉각수 입수온도와 실내기 유입 습구온도 두 변수의 영향을 모두 받기 때문이다. 따라서 수랭식 VRF 히트펌프 시스템의 냉방능력비(CAPFTCooling)를 산출하기 위해서는 3가지 온도구간에 따른 각각의 성능곡선을 도출할 필요성이 있다.This is because the cooling capacity ratio (CAPFT cooling ) at a low temperature curve (low temperature curve) in which the cooling water intake temperature is low is influenced only by the inlet wet bulb temperature of the indoor unit, while in the case of the high temperature curve, This is because the temperature is affected by both variables. Therefore, in order to calculate the cooling capacity ratio (CAPFT cooling ) of the water-cooled VRF heat pump system, it is necessary to derive the respective performance curves according to the three temperature ranges.
고온 구간(High Temperature Curve)은 다음 수학식 1과 같다.The high temperature curve is expressed by the following equation (1).
도 2에서 변곡점(Boundary Curve) 기준으로 냉각수 입수온도가 높아지는 구간인 고온 구간(High Temperature Curve)의 경우 냉방능력비(CAPFTCooling)는 [수학식 1]과 같이 연립 2차방정식으로 정의된다. 여기서 [수학식 1]의 Tc는 수랭식 VRF 히트펌프로 들어가는 냉각수 입수온도를 뜻하며, TWB,avg는 실내기로 유입되는 공기의 습구온도를 뜻한다.In the case of a High Temperature Curve in which the cooling water intake temperature is increased on the basis of the inflection point in FIG. 2, CAPFT Cooling is defined as a quadratic quadratic equation as shown in Equation (1). Here, T c in Equation (1) represents the temperature of the cooling water intake water entering the water-cooled VRF heat pump, and T WB, avg represents the wet bulb temperature of the air flowing into the indoor unit.
고온 구간(High Temperature Curve)에서의 냉방능력비(CAPFTCooling)는 실내기 유입 습구온도(TWB,avg)뿐만 아니라, 냉각수 입수온도(TC)에 의한 영향을 모두 받으므로 두 변수를 같이 고려하여 산출해야 한다. 본 발명에 적용된 수랭식 VRF 히트펌프의 기준이 되는 정격 냉방능력(CAPFTcooling = 1.0)은 TDB 데이터 기준으로 냉각수 입수온도(TC)는 30℃, 실내기 유입 습구온도(TWB,avg)는 19℃ 일 때를 말한다. 이를 바탕으로 냉각수 입수온도와 실내기 유입 습구온도에 따라 변화하는 냉방능력비(CAPFTCooling)를 산출할 수 있으며, 이후 각 온도에 대응하는 냉방능력비(CAPFTCooling)를 [수학식 1]에 대입하여 각각의 계수 a, b, c, d, e, f을 도출할 수 있다.Since the CAPFT cooling rate in the high temperature curve is affected not only by the indoor wet bulb temperature (T WB, avg ) but also by the cooling water intake temperature (T C ), the two variables are considered together Should be calculated. The cooling water intake temperature (T C ) is 30 ° C and the indoor air inlet wet bulb temperature (T WB, avg ) is 19 ° C based on the TDB data in the rated cooling capacity (CAPFT cooling = 1.0) . You may calculate the cooling capacity ratio (CAPFT Cooling) which change according to the basis as cooling water to obtain the temperature and the indoor unit inlet wet-bulb temperature, the cooling capacity ratio (CAPFT Cooling) corresponding to each temperature after substituting in the
변곡점(Boundary Curve)은 수학식 2와 같다. The inflection point (Boundary Curve) is shown in Equation (2).
도 2에서 변곡점(Boundary Curve) 구간은 냉각수 입수온도(TC)의 변화에 따라 냉방능력의 패턴이 저온 구간(Low Temperature Curve)과 고온 구간(High Temperature Curve)으로 나누어지는 경계 지점을 나타낸다. [수학식 2]는 실내기 유입 습구온도(TWB,avg)에 대한 냉각수 입수온도의 연립 3차 방정식으로 정의되며, 실내기 유입 습구온도(TWB,avg)에 따라 변화하는 경계조건의 냉각수 입수온도(TC)를 [수학식 2]에 대입하여 각각의 계수 a, b, c, d를 도출할 수 있다. In FIG. 2, the inflection point section represents a boundary point at which the cooling capability pattern is divided into a low temperature curve and a high temperature curve according to a change in the cooling water intake temperature T C. Equation 2 is defined as a simultaneous cubic equation of the cooling water intake temperature with respect to the indoor unit inflow wet bulb temperature (T WB, avg ), and the cooling water intake temperature (T WB, avg ) It can be substituted into the (T C) to equation (2) to derive the respective coefficients a, b, c, d.
저온 구간(Low Temperature Curve)은 수학식 3과 같다.The low temperature curve (Low Temperature Curve) is shown in Equation (3).
도 2와 같이, 변곡점(Boundary Curve) 구간을 기준으로 냉각수 입수온도가 낮은 구간인 저온 구간(Low Temperature Curve)의 냉방능력비(CAPFTCooling)는 앞서 전술한 바와 같이, 실내기 유입 습구온도(TWB,avg)에 의해서만 달라진다. 이에 저온 구간(Low Temperature Curve)은 고온 구간(High Temperature Curve)의 [수학식 1]과 동일하나 냉방능력이 냉각수 입수온도(TC)의 영향을 받지 않고 실내기 유입 습구온도(TWB,avg)에 의해서만 변동되기 때문에 계수 d, e, f의 값은 0으로 결정되며, 이에 [수학식 3]과 같이 정의된다. 또한 고온 구간(High Temperature Curve)과 동일한 정격조건으로 실내기 유입 습구온도(TWB,avg)에 따라 변화하는 냉방능력비(CAPFTCooling)를 산출하고 이후 [수학식 3]에 대입하여 각각의 계수 a, b, c를 도출할 수 있다.As shown in FIG. 2, inflection points (Boundary Curve) of the cooling water obtained temperature is lower region of the low-temperature period reference interval (Low Temperature Curve) cooling capacity ratio (CAPFT Cooling) of the indoor unit inlet wet-bulb temperature (T WB as previously described above , avg ). Therefore, the low temperature curve is the same as that of the high temperature curve (Equation 1), but the cooling capacity is not influenced by the cooling water intake temperature T C , and the indoor temperature inflow wet bulb temperature (T WB, avg ) The values of the coefficients d, e, and f are determined to be 0, which is defined as Equation (3). Also , the cooling capacity ratio (CAPFT Cooling ) which varies according to the indoor unit inflow wet bulb temperature (T WB, avg ) under the same rating condition as the high temperature curve (High Temperature Curve) is calculated, , b, c can be derived.
2.2 Cooling Energy Input : Temperature2.2 Cooling Energy Input: Temperature
수랭식 VRF 히트펌프 시스템에서 냉방 소비전력 역시, 냉각수 입수온도(TC) 및 실내기 유입 습구온도(TWB,avg)에 따라 변화하는 것을 알 수 있다. 이에 도 3은 국내 S사의 수랭식 VRF TDB 데이터를 토대로 냉방 시 VRF 히트펌프 시스템의 정격조건 대비 냉각수 입수온도와 실내기 유입 습구온도에 따라 변화하는 소비전력(Energy Input Ratio Function of Temperature, 이하 EIRFTcooling)를 나타낸 것이다. 하지만 냉방능력과는 달리 냉방 소비전력비의 경우 저온 구간(Low Temp Curve)과 고온 구간(High Temp Curve)을 구분 지을 수 있는 변곡점(Boundary Curve)이 명확하지 않다. It can be seen that the cooling power consumption in the water-cooled VRF heat pump system also changes with the cooling water intake temperature (T C ) and the indoor unit inlet wet bulb temperature (T WB, avg ). FIG. 3 shows the energy input ratio function of temperature (hereinafter referred to as "EIRFT cooling" ), which varies with the cooling water inlet temperature and the inlet air temperature of the indoor unit, compared with the rated conditions of the VRF heat pump system during cooling, based on the water- . However, unlike the cooling capacity, the inflection point (Boundary Curve) which can distinguish the low temperature interval (High Temp Curve) from the low temperature interval (High Temp Curve) is not clear for the cooling power consumption ratio.
이에 냉방 소비전력 성능곡선은 모든 냉각수 입수온도(TC) 구간에 대하여 하나의 성능곡선만 산출하여도 정확도에 문제가 없을 것으로 판단된다.Therefore, it is considered that there is no problem in the accuracy of the cooling power consumption performance curve even if only one performance curve is calculated for the cooling water intake temperature (T C ) section.
냉방 소비전력비(EIRFTCooling)는 [수학식 4]와 같이 냉각수 입수온도(TC) 및 실내기 유입 습구온도(TWB,avg)에 따라 변화하는 연립 2차 방정식에 의해 정의된다. 또한 냉방 소비전력비(EIRFTCooling)를 도출하기 위해선 정격조건 상의 소비전력(PI)가 선정되어야 한다. 이 역시 TDB 데이터를 토대로 정격조건은 냉각수 입수온도(TC)는 30℃, 실내기 유입 습구온도(TWB,avg)는 19℃일 때를 말하며, 정격 소비전력(PI)을 기준으로 냉각수 입수온도(TC)와 실내기 유입 습구온도(TWB,avg)에 따라 변화하는 냉방 소비전력비(EIRFTCooling)을 산출할 수 있다. 이후 냉각수 입수온도(TC)와 실내기 유입 습구온도(TWB,avg)에 따라 변화하는 냉방 소비전력비(EIRFTCooling)를 [수학식 4]에 대입하여 계수 a, b, c, d, e, f를 도출할 수 있다.EIRFT Cooling is defined by a quadratic quadratic equation which changes according to the cooling water intake temperature T C and the indoor unit inlet wet bulb temperature T WB, avg as shown in Equation (4). In order to derive the cooling power ratio (EIRFT cooling ), the power consumption (PI) in the rated condition must be selected. Based on the TDB data, the rated conditions are as follows: the cooling water intake temperature (T C ) is 30 ° C, the indoor wet bulb temperature (T WB, avg ) is 19 ° C and the cooling water intake temperature It is possible to calculate the cooling power consumption ratio (EIRFT cooling ) that varies depending on the temperature T C of the indoor unit and the inlet wet bulb temperature T WB, avg of the indoor unit. B, c, d, e, and e are obtained by substituting the cooling power consumption ratio (EIRFT Cooling ) that varies depending on the cooling water intake temperature T C and the indoor unit inflow wet bulb temperature T WB , f can be derived.
2.3 Cooling Energy Input : Part-Load Ratio2.3 Cooling Energy Input: Part-Load Ratio
수랭식 VRF 히트펌프 시스템에서 냉방 소비전력에 대한 성능곡선은 도 4와 같이 냉각수 입수온도(TC)와 실내기 유입 습구온도(TWB,avg)뿐만 아니라, 부분부하율에 따라서도 영향을 받는다. 여기서 부분부하율은 히트펌프로 들어오는 냉각수 입수 온도(Tc)와 실내기로 유입되는 공기의 습구온도에 따라 변화하는 냉방능력에 대해 실내기에서 제거해야 할 냉방부하 비를 말한다. 이러한 부분부하율에 따른 냉방 소비전력 비(Energy Input Ratio Function of Part Load Ratio, 이하 EIRFPLRCooling)는 정격조건 하의 소비전력(PI)에 대한 부분부하율 변화에 따라 변화하는 소비전력의 비를 의미한다. 또한 부분부하율에 따른 냉방 소비전력은 국내 S사의 수랭식 VRF TDB 데이터를 통해 확인 가능하며, 부분부하율에 따라 변화하는 냉방 소비전력비(EIRFPLRCooling)는 다음과 같은 [수학식 5]로 정의된다.The performance curves for cooling power consumption in the water-cooled VRF heat pump system are affected not only by the cooling water intake temperature (T C ) and the indoor unit inlet wet bulb temperature (T WB, avg ), but also by the partial load ratio as shown in FIG. Here, the partial load ratio refers to a cooling load ratio to be removed from the indoor unit with respect to the cooling capacity varying according to the cooling water intake temperature (T c ) coming into the heat pump and the wet bulb temperature of the air flowing into the indoor unit. The Energy Input Ratio Function (EIRFPLR Cooling ) according to the partial load ratio means a ratio of the power consumption that varies with the partial load ratio change with respect to the power consumption (PI) under the rated condition. In addition, the cooling power consumption according to the partial load ratio can be confirmed through the water-cooled VRF TDB data of the domestic company, and the cooling power consumption ratio (EIRFPLR cooling ) that varies with the partial load ratio is defined by the following equation (5).
부분부하율에 따른 냉방 소비전력 성능곡선의 경우 [수학식 5]로 나타내며, VRF 시스템의 부분부하율이 100% 이하일 때로 정의된다. 또한 아래의 [표 1]과 같이 TDB 데이터를 통해 부분부하율에 따른 냉방능력을 확인하고 부분부하율이 100%이 조건하의 냉방 소비전력에 대한 각 부분부하율에 따른 소비전력 비를 산출하였다.The cooling power consumption performance curve according to the partial load ratio is expressed by Equation (5) and is defined when the partial load ratio of the VRF system is 100% or less. In addition, as shown in [Table 1], the cooling capacity according to the partial load ratio was confirmed through the TDB data and the power consumption ratio according to each partial load ratio to the cooling power consumption under the condition that the partial load ratio was 100% was calculated.
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이후 부분부하율에 따라 변화하는 EIRFPLRcooling을 [수학식 5]에 대입하여 각각의 계수 a, b, c, d를 도출할 수 있다. 참고로, 도 4의 작성을 위한 대표 수랭식 VRF 모델의 PLR 및 EIRFPLRcooling의 중간 계산 과정을 상기 [표 1]에 나타내었다.Then, the coefficients a, b, c, and d can be derived by substituting EIRFPLR cooling , which changes according to the partial load ratio, into [Equation 5]. For reference, the intermediate calculation procedure of the PLR and EIRFPLR cooling of the representative water-cooled VRF model for the creation of FIG. 4 is shown in Table 1 above.
3. 난방 모드(Heating Mode)3. Heating Mode
3.1 Heating Capacity3.1 Heating Capacity
난방모드의 경우 수랭식 VRF 히트펌프에서의 난방능력비(Heating Capacity Ratio, 이하 CAPFTHeating)는 히트펌프로 들어오는 온수 입수온도(Th) 및 실내기로 유입되는 공기의 건구온도(TDB,avg)에 따라 변화한다. 도 5에서는 국내 S사의 수랭식 VRF TDB 데이터를 토대로 VRF 히트펌프의 난방 시 온수 입수온도(Th) 및 실내기 유입 건구온도(TDB,avg)에 따라 변화하는 난방능력비(CAPFTHeating)를 나타낸 것이다. 도 5에서 'DB'는 실내기로 유입되는 공기의 건구온도를 의미한다.In the heating mode, the heating capacity ratio (CAPFT heating ) of the water-cooled VRF heat pump is determined by the temperature of hot water (T h ) entering the heat pump and the dry bulb temperature (T DB, avg ) of the air flowing into the indoor unit Changes. FIG. 5 shows the heating capacity ratio (CAPFT Heating ) which varies according to the hot water intake temperature (T h ) during heating and the indoor unit inlet dry bulb temperature (T DB, avg ) of the VRF heat pump based on the water-cooled VRF TDB data of domestic S company . In FIG. 5, 'DB' denotes the dry bulb temperature of the air flowing into the indoor unit.
난방능력비(CAPFTHeating)는 냉방능력비(CAPFTCooling)와 동일하게 변곡점(Boundary Curve) 구간을 기준으로 온수 입수온도(Th)에 따른 저온 구간(Low Temperature Curve)과 고온 구간(High Temperature Curve)으로 나눠진다. 하지만 냉방모드와 반대로, 난방모드의 고온 구간(High Temperature Curve)의 경우 온수 입수온도(Th)에 의한 난방능력비의 변화가 없고 실내기 유입 건구온도(TDB,avg)에 의한 영향만 받으며 반대로 저온 구간(Low Temperature Curve)의 경우 온수 입수온도(Th)와 실내기 유입 건구온도(TDB,avg)의 영향을 모두 받는다. 따라서 수랭식 VRF히트펌프 시스템의 난방능력비(CAPFTHeating) 역시 3가지 온도구간에 대한 성능곡선을 도출하여야 한다.The CAPFT heating is the same as the CAPFT cooling in that a low temperature curve and a high temperature curve corresponding to the hot water intake temperature T h are determined based on the inflection point interval, ). However, in contrast to the cooling mode, in the case of the high temperature curve of the heating mode, there is no change in the heating capacity ratio due to the hot water intake temperature (T h ) and only the influence of the indoor dryer inlet bulb temperature (T DB, avg ) In case of Low Temperature Curve, it is influenced both by hot water intake temperature (T h ) and indoor unit inlet dry bulb temperature (T DB, avg ). Therefore, the performance curve of the water-cooled VRF heat pump system (CAPFT heating ) should also be derived for the three temperature ranges.
저온 구간(Low Temperature Curve)은 수학식 6과 같다.The low temperature curve (Low Temperature Curve) is shown in Equation (6).
도 5에서 변곡점(Boundary Curve)을 기준으로 냉각수 입수온도가 낮아지는 구간인 저온 구간(Low Temperature Curve)의 난방능력비(CAPFTHeating)는 [수학식 6]과 같이, 온수 입수온도(Th)와 실내기 유입 건구온도(TDB,avg)에 따라 변화하는 연립 2차방정식으로 정의된다. 냉방모드일 때와는 반대로 난방모드의 저온 구간(Low Temperature Curve)에서는 온수 입수온도(Th)와 실내기 유입 건구온도(TDB,avg) 모두 고려해야 한다. 또한 본 발명에서 사용된 국내 S사의 수랭식 VRF TDB 데이터에 의하면 저온 구간(Low Temperature Curve)의 기준이 되는 정격 난방능력비(CAPFTHeating = 1.0)는 온수 입수온도(Th) 20℃, 실내 건구온도(TDB,avg) 27℃ 일 때를 말한다. 이를 기준으로 온수 입수온도(Th)와 실내기 유입 건구온도(TDB,avg)에 따라 변화하는 난방능력비(CAPFTHeating)를 산출할 수 있으며, 각 온도에 따른 난방능력비(CAPFTHeating)를 [수학식 6]에 대입하여 각 계수의 a, b, c, d, e를 도출할 수 있다.Heating capacity ratio (CAPFT Heating) of FIG inflection point 5 (Boundary Curve) of the section of the low-temperature region where the cooling water to obtain a temperature lower standards (Low Temperature Curve) is [Equation 6] and the like, heated to obtain the temperature (T h) And the indoor unit inlet dry bulb temperature (T DB, avg ). In contrast to the cooling mode, both the hot water intake temperature (T h ) and the indoor unit inlet dry bulb temperature (T DB, avg ) must be considered in the low temperature section of the heating mode. In addition, the low-temperature range, according to the national S's water-cooled VRF TDB data used in the present invention (Low Temperature Curve) rated heating capacity ratio (CAPFT Heating = 1.0) serving as a reference of the hot water to obtain temperature (
변곡점(Boundary Curve)은 수학식 7과 같다.The inflection point (Boundary Curve) is shown in Equation (7).
도 5에서 온수 입수온도의 변화에 따른 난방능력 패턴이 급격하게 변화하는 시점을 변곡점(Boundary Curve) 구간으로 나타내며, 이는 3차 방정식으로 정의된다. 냉방모드와 마찬가지로, 변곡점(Boundary Curve) 구간은 저온 구간(Low Temperature Curve)과 고온 구간(High Temperature Curve)으로 나누어지는 경계조건이 되는 지점으로 실내기 유입 건구온도(TDB,avg)에 대한 온수 입수온도(Th)의 식으로 정의된다. 따라서 실내기 유입 건구온도(TDB,avg)에 따라 변화하는 경계조건의 온수 입수온도(Th)를 [수학식 7]에 대입하여 각각의 계수 a, b, c, d를 도출한다.In FIG. 5, the time point at which the heating ability pattern changes abruptly according to the change of the hot water intake temperature is represented by an inflection point (interval), which is defined as a cubic equation. As in the cooling mode, the inflection point is a boundary condition divided into a low temperature curve (High Temperature Curve) and a high temperature curve (High Temperature Curve), and a hot water supply for the indoor unit inflow dry bulb temperature (T DB, avg ) Temperature (T h ). Therefore , the coefficients a, b, c, and d are derived by substituting the hot water intake temperature (T h ) of the boundary condition that changes according to the indoor unit inlet dry bulb temperature (T DB, avg ) into the equation (7).
고온 구간(High Temperature Curve)은 수학식 8과 같다.The high temperature curve is expressed by Equation (8).
도 5와 같이, 변곡점(Boundary Curve) 기준으로 온수 입수온도가 높은 구간인 고온 구간(High Temperature Curve)의 난방능력비(CAPFTHeating)는 [수학식 8]과 같이 실내기 유입 건구온도(TDB,avg)에 의해서만 변동된다. 이는 저온 구간(Low Temperature Curve)과 고온 구간(High Temperature Curve)은 [수학식 6]으로서 동일하게 정의되지만, 고온 구간(High Temperature Curve)은 온수 입수온도(Th)의 영향을 받지 않고 실내기 유입 건구온도(TDB,avg)에 의해서만 결정되므로 계수 d, e, f 의 값은 0이 된다. 이에 따라 고온 구간(High Temperature Curve)의 성능곡선 식은 [수학식 8]과 같이 정의된다. 또한, 앞서 서술된 저온 구간(Low Temperature Curve)과 동일한 정격조건으로 실내 건구온도(TDB,avg)에 따라 변화하는 난방능력비(CAPFTHeating)를 산출한 후 [수학식 8]에 대입하여 계수 a, b, c를 도출할 수 있다.As shown in FIG. 5, the heating capacity ratio (CAPFT Heating ) of the high temperature curve, which is a section where the hot water intake temperature is high on the basis of the inflection point , avg ). This low-temperature section (Low Temperature Curve) and the high temperature section (High Temperature Curve) is, but the same definition as the formula 6, the high temperature section (High Temperature Curve) is not affected by hot water to obtain temperature (T h) the indoor inflow The values of the coefficients d, e, and f are zero because they are determined solely by the dry bulb temperature (T DB, avg ). Accordingly, the performance curve equation of the high temperature curve is defined as shown in Equation (8). Further, the heating capacity ratio (CAPFT Heating ), which varies according to the indoor dry bulb temperature (T DB, avg ) under the same rated condition as the low temperature curve described above , is calculated, a, b, and c can be derived.
3.2 Heating Energy Input Curve : Temperature3.2 Heating Energy Input Curve: Temperature
도 6은 국내 S사의 TDB 데이터를 기반으로 난방모드의 온수 입수온도 및 실내기 유입 건구온도에 따라 변화하는 수랭식 VRF 히트펌프의 난방소비전력비(Energy input Ratio Function of Temperature, 이하 EIRFTHeating)를 나타낸 것이다. 난방 소비전력(EIRFTHeating)은 냉방 소비전력(EIRFTCooling)과 동일하게, 변곡점(Boundary Curve)이 명확하지 않으므로 모든 온수 입수온도(Th) 구간에 대하여 하나의 성능곡선으로만 산출하여도 정확도에는 문제가 없을 것으로 판단된다.6 shows the energy input ratio function of temperature (EIR heating ) of the water-cooled VRF heat pump, which changes according to the hot water intake temperature in the heating mode and the dry bulb temperature of the indoor unit based on the TDB data of the domestic S company. EIRFT Heating is the same as EIRFT Cooling because it has no definite boundary curve. Therefore, even if it is calculated with only one performance curve for all hot water intake temperature (T h ) There is no problem.
난방 소비전력비(EIRFTHeating)은 [수학식 9]와 같이 온수 입수온도(Th)의 전 구간 및 실내기 유입 건구온도(TDB,avg)에 따라 변화하는 연립 2차 방정식에 의해 정의된다. 난방 소비전력비(EIRFTHeating)를 도출하기 위해서는 정격조건 상의 소비전력 (PI)을 선정하여야 한다. 냉방모드와 마찬가지로 본 발명에서 사용된 국내 S사의 수랭식 VRF TDB 데이터에 의하면, 난방 소비전력(EIRFTHeating)의 정격조건은 온수 입수온도(Th) 20℃, 실내기 유입 건구온도(TDB,avg)는 27℃ 일 때를 의미한다. 이를 통해 정격 소비전력(PI)을 기준으로 온수 입수온도(Th)와 실내기 유입 건구온도(TDB,avg)에 따라 변화하는 난방소비전력비를 산출할 수 있다. 이후 온수 입수온도(Th)와 실내기 유입 건구온도(TDB,avg)에 따라 변화하는 난방 소비전력비(EIRFTHeating)를 [수학식 9]에 대입하여 계수 a, b, c, d, e, f를 도출할 수 있다.EIRFT Heating is defined by a quadratic quadratic equation that varies according to the temperature of the hot water inlet temperature T h and the temperature of the inlet air of the indoor unit T DB, avg as shown in Equation (9). In order to derive the heating power consumption (EIRFT heating ), the power consumption (PI) in the rated condition should be selected. According to the domestic S's water-cooled VRF TDB data used in the present invention as in the cooling mode, the rated condition of the heating power (EIRFT Heating) is heated to obtain the temperature (
3.3 Heating Energy Input Curve : Part-Load Ratio Curve 3.3 Heating Energy Input Curve: Part-Load Ratio Curve
수랭식 VRF 히트펌프 시스템의 경우 난방 소비전력에 대한 성능곡선은 온수 입수온도와 실내기 유입 건구온도뿐만 아니라 부분부하율의 영향을 받는다. 난방모드의 부분부하율의 경우 히트펌프로 들어오는 온수 입수온도(Th)와 실내기로 유입되는 공기의 건구온도(TDB,avg)에 따라 변화하는 난방능력에 대해 실내기에서 제거해야 할 난방부하비를 뜻한다. 이에 따라 도 7과 같이 부분부하율에 따른 난방소비전력 비(Energy Input Ratio Function of Part Load Ratio, 이하 EIRFPLRHeating)는 정격조건 하의 소비전력(PI)에 대한 부분부하율 변화에 따라 변화하는 소비전력의 비를 의미한다. 본 발명에서 사용된 S사의 TDB 데이터는 부분부하율이 100% 이하이므로 부분부하율에 따라 변화하는 난방 소비전력비(EIRFPLRHeating)는 다음과 같은 [수학식 10]으로 정의된다.For a water-cooled VRF heat pump system, the performance curve for heating power consumption is influenced by the partial load factor as well as the hot water inlet temperature and indoor unit inlet dry bulb temperature. In the case of the partial load ratio in the heating mode , the heating load ratio to be removed from the indoor unit for the heating capacity varying according to the hot water intake temperature (T h ) entering the heat pump and the dry bulb temperature (T DB, avg ) It means. Accordingly, as shown in FIG. 7, the energy input ratio (EIRFPLR Heating ) according to the partial load ratio is a ratio of the power consumption that varies with the partial load ratio change with respect to the power consumption PI under the rated condition . Since the TDB data of the S company used in the present invention has a partial load factor of 100% or less, the heating power consumption ratio (EIRFPLR Heating ), which varies with the partial load ratio, is defined by the following equation (10).
또한 [표 2]와 같이 TDB 데이터를 통한 부분부하율에 따른 난방능력을 확인 후 부분부하율이 100%인 조건하의 난방 소비전력에 대한 각 부분부하율에 따른 소비전력 비를 산출하였다. 소비전력 비를 산출 후 부분부하율에 따라 변화하는 난방소비전력 비(EIRFPLRHeating)을 [수학식 10]에 대입하여 각각의 계수 a, b, c, d를 도출할 수 있다. In addition, as shown in [Table 2], the power consumption ratio according to each partial load ratio to the heating power consumption under the condition that the partial load ratio is 100% was calculated after confirming the heating capacity according to the partial load ratio through TDB data. B, c and d can be derived by substituting the heating power consumption ratio (EIRFPLR Heating ) which varies according to the partial load ratio after calculating the power consumption ratio into the equation (10).
지금까지 여러 성능곡선에서 산출된 각각의 계수는 EnergyPlus의 수랭식 VRF 모델에 해당하는 Curve 값에 입력됨으로써, 해당 시스템을 건물에 적용 시에 다양한 조건에 따라 동적으로 변화하는 냉·난방능력 및 에너지소비량을 정량적으로 예측할 수 있을 것이다.Each coefficient calculated from various performance curves has been input to the curve value corresponding to the water-cooled VRF model of the EnergyPlus, so that the cooling / heating ability and the energy consumption vary dynamically according to various conditions when the system is applied to the building It will be predictable quantitatively.
이상에서와 같이 본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined by the appended claims. It is obvious that you can do it.
Claims (8)
상기 히트펌프로 유입되는 냉각수 또는 온수 입수온도 및 상기 실내기로 유입되는 공기의 건구 또는 습구온도를 토대로 산출되고,
상기 냉·난방 능력 중 냉방 능력(CAPFTCooling)의 예측식은,
실내기로 유입되는 공기의 습구온도에서 서로 다른 5개 이상의 온도를 추출하여 해당 온도에 대응하는 냉각수의 입수온도를 10~45℃ 범위에서 실측하고,
실측된 공기의 습구온도와 냉각수의 입수온도를 토대로 산출된 냉방 능력비에서 냉방 능력비가 변하는 냉각수의 입수온도를 결정하며,
상기 결정된 냉각수의 입수온도를 변곡점으로 하여 상기 변곡점 온도보다 높은 온도를 고온구간으로 하고, 상기 변곡점 온도보다 낮은 온도를 저온구간으로 하여 각 구간별로 아래의 수학식을 통하여 도출되는 것을 특징으로 하는 수랭식 VRF 히트펌프 시스템의 냉·난방 능력의 예측식 산출 방법.
- 고온구간
- 저온구간
여기서, Tc는 수랭식 VRF 히트펌프로 들어가는 냉각수 입수온도이고, TWB,avg는 실내기로 유입되는 공기의 습구온도임.A method for predicting a cooling / heating capacity for estimating a quantitative energy consumption in a water-cooled VRF heat pump system for cooling and heating a room by connecting a water-cooled VRF heat pump to a single or a plurality of heat source units and a plurality of indoor units by piping ,
The temperature of the coolant or the temperature of the hot water flowing into the heat pump and the temperature of the dry bulb or the wet bulb of the air flowing into the indoor unit,
The prediction formula of the cooling capability (CAPFT cooling ) during the cooling /
5 or more different temperatures are extracted from the wet bulb temperature of the air flowing into the indoor unit, the temperature of the cooling water corresponding to the temperature is measured in the range of 10 to 45 ° C,
Determining an intake temperature of the cooling water whose cooling capacity ratio varies in the cooling capability ratio calculated based on the wet bulb temperature of the measured air and the intake temperature of the cooling water,
Wherein a temperature higher than the inflection point temperature is defined as a high temperature section and a temperature lower than the inflection point temperature is defined as a low temperature section by using the following equation for each section as an inflow point of the determined cooling water as an inflection point, A method for predicting the cooling / heating capacity of a heat pump system.
- High temperature section
- low temperature section
Where T c is the cooling water intake temperature entering the water-cooled VRF heat pump, and T WB, avg is the wet bulb temperature of the air entering the indoor unit.
상기 변곡점 온도에 대한 예측식은 아래의 수학식을 통해 도출되는 것을 특징으로 하는 수랭식 VRF 히트펌프 시스템의 냉·난방 능력의 예측식 산출 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the predictive equation for the inflection point temperature is derived by the following equation: < EMI ID = 1.0 >
상기 냉·난방 능력 중 난방 능력의 예측식은,
실내기로 유입되는 공기의 건구온도에서 서로 다른 5개 이상의 온도를 추출하여 해당 온도에 대응하는 온수의 입수온도를 10~45℃ 범위에서 실측하고,
실측된 공기의 건구온도와 온수의 입수온도를 토대로 산출된 난방 능력비에서 난방 능력비가 변하는 온수의 입수온도를 결정하며,
상기 결정된 온수의 입수온도를 변곡점으로 하여 상기 변곡점 온도보다 높은 온도를 고온구간으로 하고, 상기 변곡점 온도보다 낮은 온도를 저온구간으로 하여 각 구간별로 아래의 수학식을 통하여 도출되는 것을 특징으로 하는 수랭식 VRF 히트펌프 시스템의 냉·난방 능력의 예측식 산출 방법.
- 고온구간
- 저온구간
여기서, Th는 온수 입수온도이고, TDB,avg는 실내기 유입 건구온도임.The method according to claim 1,
The prediction equation of the heating capacity in the cooling /
5 or more different temperatures are extracted from the dry bulb temperature of the air flowing into the indoor unit, the temperature of the hot water corresponding to the temperature is measured in the range of 10 to 45 ° C,
Determines an incoming water temperature of hot water whose heating capacity ratio changes in the heating capacity ratio calculated based on the dry bulb temperature of the measured air and the incoming water temperature of hot water,
Wherein a temperature higher than the inflection point temperature is defined as a high temperature section and a temperature lower than the inflection point temperature is defined as a low temperature section by using the following equation for each section as an inflow point of the determined hot water as an inflection point, A method for predicting the cooling / heating capacity of a heat pump system.
- High temperature section
- low temperature section
Where T h is the hot water inlet temperature, and T DB, avg is the inlet bulb temperature of the indoor unit.
상기 변곡점 온도에 대한 예측식은 아래의 수학식을 통해 도출되는 것을 특징으로 하는 수랭식 VRF 히트펌프 시스템의 냉·난방 능력의 예측식 산출 방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the predictive equation for the inflection point temperature is derived by the following equation: < EMI ID = 1.0 >
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