KR101186885B1 - A ventilation system for energy saving and a method of controlling the ventilation system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 에너지 절감 환기시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 할인점 백화점 등과 같이 다수의 고객 출입이 빈번한 건물의 경우, 자연적으로 외부의 신선한 공기가 충분히 도입되는 경우에는 리턴팬 등 환기시설 중 불필요한 부분의 가동을 통제하여 에너지 소모를 줄이는 반면, 이산화탄소 농도가 기준치를 상회하게 되는 경우 등에는 다시 가동되도록 함으로써 환기시스템을 합리화하고 에너지 소모를 현저히 감축할 수 있는 에너지 절감 환기시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
본 발명인 에너지 절감 환기 시스템은, 외부공기를 실내공간으로 유입하기 위한 유입덕트와 휠터, 열교환기, 급기팬을 구비하고 있는 유입부와, 상기 실내공간으로 유입된 공기를 외부로 배출하기 위한 배기덕트, 리턴팬, 배기댐퍼, 리턴댐퍼를 구비한 배출부로 이루어진 환기시스템에 있어서, 상기 배기덕트에는 리턴팬의 앞쪽과 뒤쪽을 직접 연결하는 바이패스 덕트가 설치되고, 상기 바이패스 덕트의 중간부분에는 모터에 의해 구동되는 바이패스 댐퍼가 설치되며, 상기 바이패스 덕트의 시작부분과 리턴팬의 앞쪽의 사이에는 모터에 의해 구동되는 리턴팬 전단 댐퍼가 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 외부공기의 유입 정도 및 이를 반영한 이산화탄소 농도 등을 감안하여 필요에 따라 급기팬 단독환기와 리턴팬 동시환기를 선택적으로 조절 가능하게 됨으로써 환기시설의 불합리한 가동 또는 불필요한 초과 가동으로 인한 에너지 소모를 절감할 수 있는 효과가 있다. 또한 외부에서 유입되는 공기를 적절히 활용함으로써 리턴팬의 장시간 작동에 따른 고장을 예방하고 외부 공기와의 온도 및 습도 조건을 쾌적하게 맞출 수 있어 실내공간을 더욱 자연친화적으로 하는 효과가 있다.The present invention relates to an energy-saving ventilation system and a control method thereof, and more particularly, in a case where a large number of customers enter and exit, such as a discount store or a department store, when a fresh outside air is naturally introduced, a return fan or the like is provided. Energy-saving ventilation system and its control method to reduce energy consumption by controlling the operation of unnecessary parts, and to restart the operation when carbon dioxide concentration exceeds the standard value, thereby streamlining the ventilation system and significantly reducing energy consumption. It is about.
Energy saving ventilation system of the present invention, the inlet duct for introducing external air into the indoor space and the inlet portion having a filter, heat exchanger, air supply fan, exhaust duct for discharging the air introduced into the indoor space to the outside In the ventilation system consisting of a discharge unit having a return fan, an exhaust damper, a return damper, the exhaust duct is provided with a bypass duct directly connecting the front and rear of the return fan, the motor in the middle of the bypass duct A bypass damper driven by the motor is installed, and a return fan front end damper driven by a motor is installed between the beginning of the bypass duct and the front of the return fan.
According to the present invention, in consideration of the degree of inflow of external air and the concentration of carbon dioxide reflected therein, the air supply fan and the return fan can be selectively adjusted as needed, so that energy due to unreasonable operation or unnecessary excess operation of the ventilation facility can be adjusted. It is effective to reduce consumption. In addition, by properly utilizing the air from the outside to prevent the failure caused by the long time operation of the return fan, it is possible to comfortably match the temperature and humidity conditions with the outside air to make the indoor space more natural.
Description
본 발명은 에너지 절감 환기시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 할인점 백화점 등과 같이 다수의 고객 출입이 빈번한 건물의 경우, 자연적으로 외부의 신선한 공기가 충분히 도입되는 경우에는 리턴팬 등 환기시설 중 불필요한 부분의 가동을 통제하여 에너지 소모를 줄이는 반면, 이산화탄소 농도가 기준치를 상회하게 되는 경우 등에는 다시 가동되도록 함으로써 환기시스템을 합리화하고 에너지 소모를 현저히 감축할 수 있는 에너지 절감 환기시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to an energy-saving ventilation system and a control method thereof, and more particularly, in a case where a large number of customers enter and exit, such as a discount store or a department store, when a fresh outside air is naturally introduced, a return fan or the like is provided. Energy-saving ventilation system and its control method to reduce energy consumption by controlling the operation of unnecessary parts, and to restart the operation when carbon dioxide concentration exceeds the standard value, thereby streamlining the ventilation system and significantly reducing energy consumption. It is about.
일반적으로 환기 시스템은 실내의 온도와 습도를 제어하면서, 실내의 미세먼지와, 세균과, 유해 화학물질등과 같은 유해물질이 배기공기와 함께 외부로 배출되고, 실외의 청결한 공기가 강제로 실내로 급기되도록 하여 실내환경을 청결하게 유지하는 시스템을 말한다.In general, the ventilation system controls indoor temperature and humidity, while indoor dust, harmful substances such as bacteria and harmful chemicals are discharged to the outside along with exhaust air, and clean air from the outside is forced to the interior. It is a system that keeps indoor environment clean by supplying air.
이러한 환기 시스템은 실내공간의 내부 용적에 맞는 충분한 환기용량을 가져야 하고, 공기의 흡입구 및 토출구를 통한 빗물등과 같은 외계의 이물유입이 방지되어야 하며, 외부기류에 의한 환기의 지장이 발생되지 않아야 하고, 흡입구를 통하여 일단 토출된 공기의 재유입이 방지되어야 하고, 실내 열기의 손실이 적어야 한다.Such ventilation system should have sufficient ventilation capacity for the interior volume of the indoor space, prevent foreign matters from inflowing through the air inlet and discharge port, etc., and avoid the trouble of ventilation caused by external airflow. However, re-introduction of the air once discharged through the intake port should be prevented and the loss of indoor heat should be small.
이러한 환기 시스템에 의한 실내환경의 쾌적도는, 실내의 온도/습도의 유지와 같은 일반적인 공조환경 유지와 실내공기와 실외공기를 적절히 교환하여, 보다 청결하게 쾌적한 공기가 실내로 유입되도록 하면 더욱 효과적이다.The comfort level of the indoor environment by the ventilation system is more effective to maintain the general air-conditioning environment such as maintaining the temperature / humidity of the room, and to exchange the indoor air and the outdoor air appropriately so that the clean air flows into the room more cleanly. .
상기 환기 시스템의 하나인 중앙공조방식 중 전공기방식은 대형건물의 냉?난방과 습도조절 및 환기 기능을 하고 있으며, 열원설비와, 공조설비, 반송설비, 자동제어설비로 구성되어 있다. 도 1은 종래기술에 의한 전공기방식 환기 시스템에 있어서 공조기 운전계통의 개요도이다.The air conditioning system of the central air conditioning system, which is one of the ventilation systems, functions as a cooling, heating, humidity control, and ventilation function for a large building, and is composed of a heat source facility, an air conditioning facility, a conveying facility, and an automatic control facility. 1 is a schematic diagram of an air conditioner operating system in a prior art air-conditioning ventilation system.
도 1을 참조하면, 종래기술에 의한 환기 시스템에 있어서의 공조설비는 모터(M3)에 의하여 외부공기 유입댐퍼(3)가 열리면서 급기팬(1)의 작용을 받아 덕트 내부로 외부공기가 유입되면, 이 외부공기가 열교환기(5)를 통과 순환하면서 가열 또는 냉각되어 실내 공간으로 공급된다.Referring to Figure 1, the air conditioning equipment in the ventilation system according to the prior art is the external air inlet damper (3) is opened by the motor (M3) when the external air flows into the duct under the action of the air supply fan (1) The outside air is heated or cooled while being circulated through the
이렇게 공급된 공기는 실내공간의 분위기에 맞도록 적절한 온도를 갖는 신선한 공기로서 실내공간에서 활용된 후 다시 리턴팬(2)에 의하여 배기덕트로 흡입된다. 이와 같이 흡입된 리턴공기는 실내환기를 위하여 일부는 건물 외부로 영구 배기하고, 이 리턴공기에 다시 일부 외부공기를 추가적으로 도입시켜 리턴공기와 추가 도입된 외부공기가 혼합되어 이루어진 혼합공기가 다시 급기팬(1)의 작용을 받아 순환하면서 가열 또는 냉각되어 실내 공간에 공급되는 구조를 갖는다. The air thus supplied is used as fresh air having an appropriate temperature to fit the atmosphere of the indoor space, and is then sucked into the exhaust duct by the
상기와 같은 종래기술의 환기시스템에 있어서는 실내공간 체적과 오염물질 발생량을 검출하여 배기량을 계산한 후, 모터 M1에 제어신호를 인가하여 배기댐퍼(6)의 개도량을 조절한다, 이 때 배기량과 동일한 모터 M1의 제어량을 모터 M3에 전달하여 유입댐퍼(3)를 조절하여, 외기를 도입하고. 리턴댐퍼(7)는 리턴팬(2)를 통과한 공기 중 배기량을 제외한 공기가 휠터(4) 및 열교환기(5)를 지나 실내로 재 공급 되도록 한다. 공조기 가동 시 급기팬(1)과 리턴팬(2)은 항시 가동되도록 시스템이 구성되어 있다. In the ventilation system of the related art as described above, the volume of the
그러나 상기와 같은 환기시스템은 건물의 용도나 사용상태, 외부로 통하는 출입문의 개폐빈도, 출입자의 수 및 출입빈도 등 자연적인 외기 도입량을 전혀 고려하지 않고 있기 때문에 리턴팬(2)을 항시 가동시킬 수 밖에 없는 문제점이 있다. 따라서 충분한 외부공기가 도입되고 있는 경우에도 외부공기 도입 및 조절을 위하여 항시 리턴팬(2)을 가동하게 되는 불합리가 존재하고 이는 많은 전력 소모를 불가피하게 하며 따라서 공조시스템의 운영비용이 크게 증가하게 되는 문제점이 있다.However, the ventilation system as described above does not take into account the natural use of the external air, such as the use and use of the building, the frequency of opening and closing the door to the outside, the number of people and the frequency of access, so that the
즉 할인점 백화점 등과 같이 다수의 고객 출입이 빈번한 건물의 경우 매장 출입구를 통한 외부공기 도입량이 많아, 공조기 가동에 의한 외부공기 도입은 경우에 따라서 에너지손실의 원인이 될 수 있으며, 리턴 팬 또한 환기가 불필요한 상태에서 가동됨으로써 팬 동력에 해당하는 에너지가 불필요하게 소모되는 문제점이 있다. In other words, in the case of a building where a large number of customers enter and exit, such as discount stores or department stores, the amount of external air introduced through the store entrance is high, and the introduction of external air by operating the air conditioner may cause energy loss in some cases. By operating in the state there is a problem that the energy corresponding to the fan power is consumed unnecessarily.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명은 외부공기의 충분한 유입 등으로 환기가 불필요한 경우 리턴팬의 가동 없이도 리턴팬이 설치된 덕트 주변에 별도로 설치되는 바이패스 덕트를 통하여 리턴공기를 바이패스 할 수 있도록 함으로써, 급기팬 단독환기와 리턴팬 동시환기를 적절히 조화시켜 보다 자연친화적인 환기 시스템 적용이 가능하면서도 리턴팬 운용 합리화에 의한 에너지 절감을 도모하는 것을 목적으로 한다. The present invention was devised to solve the problems of the prior art as described above, the present invention is a bypass duct is installed separately around the duct is installed without the return fan when the ventilation is not necessary due to sufficient inflow of external air, etc. By allowing return air to be bypassed through the air supply system, the purpose of the present invention is to harmonize the air supply fan and the return fan at the same time so that a more natural ventilation system can be applied and the energy saving by the rationalization of return fan operation is aimed at. .
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명인 에너지 절감 환기 시스템은, 외부공기를 실내공간으로 유입하기 위한 유입덕트와 휠터, 열교환기, 급기팬(1)을 구비하고 있는 유입부와, 상기 실내공간으로 유입된 공기를 외부로 배출하기 위한 배기덕트, 리턴팬(2), 배기댐퍼(6), 리턴댐퍼(7)를 구비한 배출부로 이루어진 환기시스템에 있어서,In order to achieve the above object, the present inventors energy saving ventilation system, the inlet is provided with an inlet duct and a filter, a heat exchanger, an air supply fan (1) for introducing external air into the indoor space, and the indoor space In the ventilation system comprising an exhaust duct for discharging the air introduced into the outside, the return fan (2), the exhaust damper (6), the return damper (7),
상기 배기덕트에는 리턴팬(2)의 앞쪽과 뒤쪽을 직접 연결하는 바이패스 덕트(10)가 설치되고, 상기 바이패스 덕트(10)의 중간부분에는 모터(M4)에 의해 구동되는 바이패스 댐퍼(11)가 설치되며, 상기 바이패스 덕트(10)의 시작부분과 리턴팬(2)의 앞쪽의 사이에는 모터(M5)에 의해 구동되는 리턴팬 전단 댐퍼(12)가 설치되는 것을 특징으로 한다. The exhaust duct is provided with a
또한 본 발명에서 상기 실내공간에는 이산화탄소 센서(13)가 설치되고, 상기 환기시스템에는 이산화탄소 센서(13)의 측정값에 따라 공조설비를 통제하는 제어부(도시안함)가 더 설치되는 것을 특징으로 한다. In addition, in the present invention, the
또한 본 발명인 에너지 절감 환기 시스템의 제어방법은, 열교환기(5), 급기팬(1)의 작동에 의해 외부공기를 유입덕트를 통해 실내공간으로 유입시키는 단계와, 상기 실내공간으로 유입되어 순환된 실내공기를 리턴팬(2), 배기댐퍼(6) 및 리턴댐퍼(7)의 작동에 의하여 외부로 배출하는 단계로 구성되는 환기방법에 있어서,In addition, the control method of the present inventors energy saving ventilation system, the step of introducing the outside air into the indoor space through the inlet duct by the operation of the heat exchanger (5), the air supply fan (1), In the ventilation method comprising the step of discharging the indoor air to the outside by the operation of the return fan (2), the exhaust damper (6) and the return damper (7),
상기 실내공간으로 유입되어 순환된 공기의 이산화탄소 농도값을 제어부에 의하여 이산화탄소 기준값과 비교하는 농도비교 단계와; 상기 농도비교 단계에서의 비교결과 실내공간의 이산화탄소 농도값이 이산화탄소 기준값보다 낮은 경우에는 실내공간에서 순환된 공기를 바이패스 시켜 상기 유입덕트로 다시 공급하는 급기팬 단독환기 단계와; 상기 농도비교 단계에서의 비교결과 실내공간의 이산화탄소 농도값이 이산화탄소 기준값보다 높은 경우에는 실내공간에서 순환된 공기를 바이패스 하지 않고 리턴팬(2)에 의하여 외부로 강제 배출하는 리턴팬 동시환기 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. A concentration comparison step of comparing the carbon dioxide concentration value of the air circulated into the indoor space with the carbon dioxide reference value by the controller; If the carbon dioxide concentration value of the indoor space is lower than the carbon dioxide reference value, the air supply fan alone ventilation step of bypassing the air circulated in the indoor space and supplying it back to the inflow duct; As a result of the comparison in the concentration comparison step, when the carbon dioxide concentration value of the indoor space is higher than the carbon dioxide reference value, the return fan simultaneous ventilation step of forcibly discharging to the outside by the
또한 본 발명인 에너지 절감 환기 시스템의 제어방법에 있어서, 상기 농도비교 단계에서의 비교결과 실내공간의 이산화탄소 농도값이 이산화탄소 기준값보다 낮아 급기팬 단독환기를 하는 경우에는, 리턴팬(2)의 가동을 중단하고, 배기댐퍼(6)와 리턴팬 전단댐퍼(12)를 닫고, 바이패스 댐퍼(11)를 열어 실내공간의 공기가 리턴댐퍼(7)로 공급되어 열교환기(5)에 의해 적정 온도로 유지된 공기를 급기팬(1) 단독으로 실내로 공급되도록 하는 것을 특징으로하고, In addition, in the control method of the energy-saving ventilation system of the present invention, when the concentration of carbon dioxide in the indoor space is lower than the carbon dioxide reference value as a result of the comparison in the concentration comparison step, the operation of the
또한 상기 농도비교 단계에서의 비교결과 실내공간의 이산화탄소 농도값이 이산화탄소 기준값보다 높아 리턴팬 동시환기를 하는 경우에는, 리턴팬(2)의 가동을 시작하고, 배기댐퍼(6)와 리턴팬 전단 댐퍼(12)를 열고, 바이패스 댐퍼(11)를 닫아 실내공간의 공기가 배기댐퍼에 의하여 외부로 배출되면서 순환되도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, when the carbon dioxide concentration value of the indoor space is higher than the carbon dioxide reference value and the return fan is simultaneously ventilated, the operation of the
본 발명에 따르면, 외부공기의 유입 정도 및 이를 반영한 이산화탄소 농도 등을 감안하여 필요에 따라 급기팬 단독환기와 리턴팬 동시환기를 선택적으로 조절 가능하게 됨으로써 환기시설의 불합리한 가동 또는 불필요한 초과 가동으로 인한 에너지 소모를 절감할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, in consideration of the degree of inflow of external air and the concentration of carbon dioxide reflected therein, the air supply fan and the return fan can be selectively adjusted as needed, so that energy due to unreasonable operation or unnecessary excess operation of the ventilation facility can be adjusted. It is effective to reduce consumption.
또한 외부에서 유입되는 공기를 적절히 활용함으로써 리턴팬의 장시간 작동에 따른 고장을 예방하고 외부 공기와의 온도 및 습도 조건을 쾌적하게 맞출 수 있어 실내공간을 더욱 자연친화적으로 하는 효과가 있다.In addition, by properly utilizing the air from the outside to prevent the failure caused by the long time operation of the return fan, it is possible to comfortably match the temperature and humidity conditions with the outside air to make the indoor space more natural.
도 1은 종래기술에 의한 전공기방식 환기 시스템에 있어서 공조기 운전계통의 개요도이다.
도 2는 본 발명에 의한 전공기방식 환기 시스템에 있어서 바이패스 덕트가 설치된 공조기 운전계통의 개요도이다.1 is a schematic diagram of an air conditioner operating system in a prior art air-conditioning ventilation system.
2 is a schematic diagram of an air conditioner operating system in which a bypass duct is installed in an air ventilation system according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 환기시스템에는 도 1에 나타난 종래기술의 환기 시스템의 구성에 부가하여 리턴공기가 리턴팬(2)에 도달하기 이전의 앞쪽에 바이패스 덕트(10)를 설치하며, 이는 원래의 덕트와는 별도로 리턴팬(2)을 우회하도록 리턴팬(2)의 뒤쪽까지 연장시켜 설치된다. 본 발명에서 앞쪽이라 함은 공기 흐름의 진행이 선행하는 쪽을, 뒤쪽이라 함은 후행하는 쪽을 칭한다. 또한 상기 바이패스 덕트(10)의 중간부분에는 모터(M4)에 의해 구동되는 바이패스 댐퍼(11)가 추가 설치된다. 또한 상기 바이패스 덕트(10)의 시작부분과 리턴팬(2)의 앞쪽 사이에도 모터(M5)에 의해 구동되는 리턴팬 전단 댐퍼(12)가 추가 설치된다. 2, in addition to the configuration of the prior art ventilation system shown in FIG. 1, the ventilation system of the present invention installs a
물론 본 발명의 상기 환기 시스템은 중앙공조방식 중에서 전공기방식을 채용하고 있는 대형건물의 냉?난방과 습도조절 및 환기 기능을 하는 전체 시스템의 일부이며, 전체 설비 속에는, 상술한 열원설비와, 공조설비, 반송설비, 자동제어설비 등이 포함되어 있다. 본 발명에 언급된 모든 팬, 댐퍼 및 계측 장치 들은 모두 자동제어 설비에 연결되어 이에 의한 통제가 가능하며, 자동제어 설비에 포함된 제어부에 의하여 통제되고, 제어부의 신호를 받아 스위치부의 조작이 가능하다. 그러나 이러한 설비 들은 수동 조작이 가능하도록 분리 설치되어 운영될 수 있다.Of course, the ventilation system of the present invention is a part of the entire system for cooling, heating, humidity control, and ventilation function of a large building employing the electric air system among the central air conditioning system, and in the whole facility, the heat source equipment and the air conditioning described above Equipment, conveying equipment, automatic control equipment, etc. are included. All fans, dampers, and measuring devices mentioned in the present invention are all connected to the automatic control facility and can be controlled by the control unit, controlled by the control unit included in the automatic control facility, and operated by the switch unit in response to a signal from the control unit. . However, these facilities can be installed separately and operated for manual operation.
또한 상기 실내공간에는 이산화탄소 센서(13)가 설치되고, 상기 환기시스템은 이산화탄소 센서(13)의 측정값에 따라 공조설비를 통제하는 제어부에 의하여 제어된다.In addition, a
이하 본 발명인 에너지 절감 환기 시스템의 작동 방법을 도 2를 참조하면서 설명한다. Hereinafter, an operation method of the present inventors energy saving ventilation system will be described with reference to FIG. 2.
우선 모터(M3)에 의하여 외부공기 유입댐퍼(3)가 열리면, 덕트 내부로 유입된 외부공기가 휠터(4)와 열교환기(5)를 통과 순환하면서 가열 또는 냉각되어 실내 공간으로 공급된다. First, when the external air inflow damper (3) is opened by the motor (M3), the external air introduced into the duct and the filter (4) It is heated or cooled while circulating through the
실내공간으로 공급되는 외부공기와 리턴공기가 혼합된 혼합공기 온도는 유량조절밸브(8)에 의하여 지속적으로 관리되며, 공급된 외부공기는 실내공간의 분위기에 맞도록 적절한 온도를 갖는 신선한 공기로서 실내공간에서 활용된다.The temperature of the mixed air in which the outside air and the return air are supplied to the indoor space is continuously controlled by the
상기와 같이 실내공간에서 활용되고 난 후의 공기는 다시 리턴팬(2)의 작용에 의하여 배기덕트로 흡입되며, 이와 같이 흡입된 리턴공기는 실내환기를 위하여 배기댐퍼(6)를 거쳐 건물 외부로 배출된다. 많은 경우에 있어서 상기 리턴공기의 일부는 건물 외부로 영구 배출되고, 상당 부분의 리턴공기는 다시 일부 외부공기가 유입댐퍼(3)를 통하여 추가 혼입되면서 다시 급기팬(1)의 작용을 받아 순환하면서 가열이 필요한 경우에는 열교환기(5)에서 가열되고, 냉각이 필요한 경우에는 열교환기(5)에서 냉각되어 실내 공간에 공급된다. After being utilized in the indoor space as described above, the air is again sucked into the exhaust duct by the action of the return fan (2), the returned air is discharged to the outside of the building through the exhaust damper (6) for indoor ventilation. do. In many cases, a part of the return air is permanently discharged to the outside of the building, and a large part of the return air is circulated under the action of the
상기와 같이 실내공간에 공급된 외부공기는 실내공간에 설치된 다수의 이산화탄소 (CO2) 센서(13)에 의하여 공기 품질이 점검된다. 일반적으로 실내공기 오염의 주원인인 이산화탄소(CO2)는 무색, 무취의 기체이며, 비중은 공기 1에 대하여 1.529로 공기보다 무거워 밑으로 가라앉는 특성이 있다. 따라서 상기 이산화탄소 센서(13) 들은 공기보다 무거운 이산화탄소(CO2)의 특성을 감안하여 실내 바닥면 가까이 설치하는 것이 바람직하다.As described above, the outside air supplied to the indoor space is checked for air quality by a plurality of carbon dioxide (CO 2 )
상기 이산화탄소 센서(13)에 의하여 확인된 결과 자료는 자동제어 설비가 설치된 통제실의 제어부로 보내진다. 제어부는 상기 센싱 자료를 확인, 산술 평균하여, 실내공기 중 이산화탄소 농도값을 산출한다. 다음은 이렇게 측정 산출된 이산화탄소 농도값을 미리 설정된 이산화탄소 기준값과 비교한다. The result data confirmed by the
국내 건축법과 환경보전법에서 정하는 이산화탄소(CO2)의 실내공기 환경기준은 1시간 평균1000ppm이며, 인체는 평균 5000ppm 이상의 고농도에서 호흡장애와 중독을 일으킬 수 있는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 발명에서는 이산화탄소 기준값은 통상 공기 중에 포함된 이산화탄소(CO2) 1시간 평균 1000ppm을 기준으로 하며, 이 기준은 필요에 따라 임의로 조정 가능하다. 설정된 기준값은 제어부에 미리 입력된다.Environmental standards for indoor air of carbon dioxide (CO2) as defined by the Korean Building Act and Environmental Conservation Act are 1000 hours per hour on average, and the human body is known to cause respiratory distress and poisoning at high concentrations above 5000 ppm. Therefore, in the present invention, the carbon dioxide reference value is based on an average of 1000 ppm of carbon dioxide (CO 2 ) per hour, which is usually included in the air, and this criterion may be arbitrarily adjusted as necessary. The set reference value is previously input to the controller.
실내공간의 환기를 위한 본 발명의 에너지 절감 환기 시스템의 제어에 있어서는, 우선 상기 실내공간으로 유입되어 순환된 공기의 이산화탄소 농도값을 제어부에 의하여 이산화탄소 기준값과 비교하게 된다. In the control of the energy-saving ventilation system of the present invention for the ventilation of the indoor space, first, the carbon dioxide concentration value of the air flowing into the indoor space and circulated is compared by the control unit with the carbon dioxide reference value.
상기 농도비교 단계에서의 비교결과 실내공간의 이산화탄소 농도값이 이산화탄소 기준값보다 낮은 경우에는 실내공간에서 순환된 공기를 바이패스 시켜 상기 유입덕트로 다시 공급하여 급기팬 단독환기를 실시한다. 반면 상기 농도비교 단계에서의 비교결과 실내공간의 이산화탄소 농도값이 이산화탄소 기준값보다 높은 경우에는 실내공간에서 순환된 공기를 바이패스 하지 않고 리턴팬(2)에 의하여 외부로 강제 배출하여 리턴팬 동시환기를 실시한다. 즉, 실내공간의 공기가 충분히 청정한 경우에는 급기팬(1)만을 가동하여 환기하고, 그렇지 못한 경우에는 급기팬(1)과 리턴팬(2)을 동시에 가동하여 환기하게 되는 것이다.As a result of the comparison in the concentration comparison step, when the carbon dioxide concentration value of the indoor space is lower than the carbon dioxide reference value, the air circulated in the indoor space is bypassed and supplied again to the inflow duct to perform the air supply fan alone. On the other hand, when the carbon dioxide concentration value of the indoor space is higher than the carbon dioxide reference value, the comparison result in the concentration comparison step is forced to discharge the outside by the return fan (2) without bypassing the air circulated in the indoor space by the return fan simultaneous ventilation Conduct. In other words, when the air in the indoor space is sufficiently clean, only the
구체적으로 보면, 상기와 같이 측정 산출된 이산화탄소 농도값이 비교결과 이산화탄소 기준값보다 낮은 경우, 즉 실내공간에서 활용된 후의 공기 중에 포함된 이산화탄소가 기준치보다 적어 공기 품질이 좋은 경우, 제어부는 리턴팬(2)의 가동 중단과 함께, 배기댐퍼(6)와 리턴팬 전단 댐퍼(12)를 닫고, 바이패스 댐퍼(11)를 열도록 하는 급기팬 단독환기 신호를 스위치부로 전송한다. 이어 급기팬 단독환기 신호를 수신한 스위치부는 이에 따라 리턴팬(2)의 가동을 중단하고, 배기댐퍼(6)와 리턴팬 전단 댐퍼(12)를 닫고, 바이패스 댐퍼(11)를 열어 급기팬 단독환기가 시작되도록 한다.Specifically, when the carbon dioxide concentration value measured as described above is lower than the carbon dioxide reference value as a result of the comparison, that is, when the carbon dioxide contained in the air after being utilized in the indoor space is less than the reference value and the air quality is good, the controller returns the return fan (2). ), The
상기와 같이 급기팬 단독환기가 시작된 이후에 계속 이산화탄소 농도를 측정한 결과, 어느 시점에서 측정 산출된 이산화탄소 농도가 미리 설정된 이산화탄소 기준값을 초과하게 된 경우, 즉 실내공간에서 활용된 후의 공기 중에 포함된 이산화탄소가 기준치보다 높아 공기 품질이 나쁜 경우, 제어부는 다시 리턴팬(2)을 가동하도록 함과 함께, 배기댐퍼(6)와 리턴팬 전단댐퍼(12)를 열고, 바이패스 댐퍼(11)를 닫도록 하는 리턴팬 동시환기 신호를 스위치부로 전송한다. 이어 리턴팬 동시환기 신호를 수신한 스위치부는 이에 따라 리턴팬(2)의 가동을 시작하고, 배기댐퍼(6)와 리턴팬 전단댐퍼(12)를 열고, 바이패스 댐퍼(11)를 닫아 리턴팬 동시환기가 시작되도록 한다. As a result of continuously measuring the carbon dioxide concentration after starting the air supply fan alone as described above, when the carbon dioxide concentration measured at a certain point exceeds the preset carbon dioxide reference value, that is, the carbon dioxide contained in the air after being utilized in the indoor space If the air quality is higher than the reference value, the control unit causes the
상기에서는 이산화탄소 센서(13)라는 한 종류의 측정에 의하여 급기팬 단독환기와 리턴팬 동시환기를 선택적으로 실행할 수 있도록 하는 환기 시스템만을 설명 하였으나, 이산화탄소 센서(13)에 추가하여, 습도센서, 미세먼지 농도센서 등 여러 종류의 센서를 실내공간에 설치하고 이들의 복합 측정치를 기준값과 비교하여 상기와 같은 본 발명의 에너지 절감 환기 시스템에 원용하는 것은 자세한 설명이 없더라도 이 분야의 통상의 기술자에게는 자명한 것이며 또한 본 발명의 범위에 속하는 것으로 본다.In the above description, only the ventilation system for selectively performing the air supply fan single ventilation and the return fan simultaneous ventilation by one type of measurement called the
또한 상기에 설명된 본 발명의 환기 시스템은 센서에 의한 측정값의 수집과. 이 정보를 전달받은 제어부의 측정값 자동 연산, 그리고 스위치부에로의 급기팬 단독환기 또는 리턴팬 동시환기 신호의 자동 송출 등 자동제어 시스템에 관하여 설명하고 있으나, 본 발명의 환기 시스템에서 상기 측정 및 제어 과정 들은 각 과정마다 사람에 의한 측정값 수집 및 계산, 사람에 의한 리턴팬 스위치 작동 및 댐퍼 개폐 등 수동 방식에 의한 발명의 실현 또한 가능하다.In addition, the ventilation system of the present invention described above includes the collection of measured values by a sensor. Although the automatic control system such as automatic calculation of the measured value of the control unit receiving this information, and automatic transmission of the supply fan single ventilation or the return fan simultaneous ventilation signal to the switch unit has been described, the measurement and The control processes are also possible to realize the invention by manual method such as collecting and calculating measured values by each person, operating the return fan switch by the person and opening / closing the damper.
또한 이산화탄소(CO2)는 미생물의 분해작용이나 인간의 물질대사 과정에서 발생되거나 흡연 시 및 음식물조리 시 발생되는 연기와 실내에서 사용되는 열기구, 가스스토브 등의 연소기구 및 가스레인지, 오븐 등의 열 조리기구 사용 시 많이 발생되며, 특히 화재 등 비상시에는 다량의 이산화탄소(CO2)가 급작스럽게 발생되기도 한다. 이러한 경우에는 언제라도 본 발명의 환기시스템을 설정 기준값에 상관 없이 수동 조작 스위치를 작동시켜 리턴팬 동시환기로 전환할 수 있음은 물론이다.In addition, carbon dioxide (CO2) is produced during the decomposition of microorganisms or metabolism of humans, smoke generated during smoking and food preparation, and combustion equipment such as hot air balloons and gas stoves used in indoors, and heat cooking such as gas ranges and ovens. It is frequently generated when using instruments, and in case of an emergency such as a fire, a large amount of carbon dioxide (CO2) is suddenly generated. In this case, the ventilation system of the present invention can be switched to the return fan simultaneous ventilation at any time by operating a manual operation switch regardless of the setting reference value.
1: 급기팬 2: 리턴팬 3: 유입댐퍼
4: 휠터 5: 열교환기 6: 배기댐퍼
7: 리턴댐퍼 8: 유량조절밸브
10: 바이패스 덕트 11: 바이패스 댐퍼 12: 리턴팬 전단댐퍼
13: 이산화탄소 센서1: supply fan 2: return fan 3: inlet damper
4: filter 5: heat exchanger 6: exhaust damper
7: Return damper 8: Flow control valve
10: bypass duct 11: bypass damper 12: return fan shear damper
13: CO2 sensor
Claims (5)
상기 배기덕트에는 리턴팬의 앞쪽과 뒤쪽을 직접 연결하는 바이패스 덕트가 설치되고,
상기 바이패스 덕트의 중간부분에는 모터에 의해 구동되는 바이패스 댐퍼가 설치되며,
상기 바이패스 덕트의 시작부분과 리턴팬의 앞쪽의 사이에는 모터에 의해 구동되는 리턴팬 전단 댐퍼가 설치되는 것을 특징으로 하는 에너지 절감 환기 시스템An inlet duct for introducing outside air into the interior space, an inlet including a filter, a heat exchanger, and an air supply fan, an exhaust duct for returning the air introduced into the interior space to the outside, a return fan, an exhaust damper, and a return In the ventilation system consisting of a discharge section with a damper,
The exhaust duct is provided with a bypass duct directly connecting the front and rear of the return fan,
In the middle portion of the bypass duct is installed a bypass damper driven by a motor,
An energy saving ventilation system, characterized in that a return fan shear damper driven by a motor is installed between the beginning of the bypass duct and the front of the return fan.
상기 실내공간에는 이산화탄소 센서가 설치되고, 상기 환기시스템에는 이산화탄소 센서의 측정값에 따라 공조설비를 통제하는 제어부가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 에너지 절감 환기 시스템The method of claim 1,
The carbon dioxide sensor is installed in the indoor space, and the ventilation system further comprises a control unit for controlling the air conditioning system according to the measured value of the carbon dioxide sensor.
상기 실내공간으로 유입되어 순환된 공기의 이산화탄소 농도값을 제어부에 의하여 이산화탄소 기준값과 비교하는 농도비교 단계와;
상기 농도비교 단계에서의 비교결과 실내공간의 이산화탄소 농도값이 이산화탄소 기준값보다 낮은 경우에는 실내공간에서 순환된 공기를 바이패스 시켜 상기 유입덕트로 다시 공급하는 급기팬 단독환기 단계와;
상기 농도비교 단계에서의 비교결과 실내공간의 이산화탄소 농도값이 이산화탄소 기준값보다 높은 경우에는 실내공간에서 순환된 공기를 바이패스 하지 않고 리턴팬에 의하여 외부로 강제 배출하는 리턴팬 동시환기 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 에너지 절감 환기 시스템의 제어방법Introducing external air into the indoor space through the inlet duct by the operation of a heat exchanger and an air supply fan, and discharging the indoor air circulated into the indoor space to the outside by operating a return fan, an exhaust damper, and a return damper. In the ventilation method composed of steps,
A concentration comparison step of comparing the carbon dioxide concentration value of the air circulated into the indoor space with the carbon dioxide reference value by the controller;
If the carbon dioxide concentration value of the indoor space is lower than the carbon dioxide reference value, the air supply fan alone ventilation step of bypassing the air circulated in the indoor space and supplying it back to the inflow duct;
When the carbon dioxide concentration value of the indoor space is higher than the carbon dioxide reference value in the comparison result of the concentration comparison step comprising a simultaneous return fan ventilation step of forcibly discharging to the outside by the return fan without bypassing the air circulated in the indoor space Control method of the energy-saving ventilation system, characterized in that
상기 농도비교 단계에서의 비교결과 실내공간의 이산화탄소 농도값이 이산화탄소 기준값보다 낮아 급기팬 단독환기를 하는 경우에는, 리턴팬의 가동을 중단하고, 배기댐퍼와 리턴팬 전단 댐퍼를 닫고, 바이패스 댐퍼를 열어 실내공간의 공기가 리턴댐퍼로 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 에너지 절감 환기 시스템의 제어방법The method of claim 3,
As a result of the comparison in the concentration comparison step, when the carbon dioxide concentration value of the indoor space is lower than the carbon dioxide reference value and the air supply fan is vented alone, the return fan is stopped, the exhaust damper and the return fan front end damper are closed, and the bypass damper is closed. Control method of the energy-saving ventilation system, characterized in that for opening the air in the indoor space is supplied to the return damper
상기 농도비교 단계에서의 비교결과 실내공간의 이산화탄소 농도값이 이산화탄소 기준값보다 높아 리턴팬 동시환기를 하는 경우에는, 리턴팬의 가동을 시작하고, 배기댐퍼와 리턴팬 전단 댐퍼를 열고, 바이패스 댐퍼를 닫아 실내공간의 공기가 배기댐퍼에 의하여 외부로 배출되면서 순환되도록 하는 것을 특징으로 하는 에너지 절감 환기 시스템의 제어방법
The method of claim 3,
As a result of the comparison in the concentration comparison step, when the carbon dioxide concentration value of the indoor space is higher than the carbon dioxide reference value and the return fan is simultaneously ventilated, the return fan is started, the exhaust damper and the return fan front end damper are opened, and the bypass damper is opened. The control method of the energy saving ventilation system, characterized in that for closing the air in the interior space is discharged to the outside by the exhaust damper
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