KR100743365B1 - 강변여과수를 사용하는 히트 펌프 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지표수의 일종인 강물 혹은 호소수를 인접 지역의 정호를 통해 양수함으로써 지층을 통과하며, 자연 여과된 물(일반적으로 강변여과수로 통칭됨)을 히트펌프 시스템의 열교환 매체로 활용하는 히트 펌프 시스템에 관한 것으로, 강변의 주위에 설치되는 취수정과, 이 취수정의 여과수를 인출하여 양수파이프를 통하여 일측으로 열교환기로 인가되게 구성한 양수파이프와, 상기 열교환기를 통한 여과수가 타측을 통하여 호수나 강으로 방류되거나 용수공급을 위한 정수 시설로 유입되게 구성한 배출파이프로 구성하고, 상기 양수파이프 및 배출 파이프의 후단에 히트 펌프 시스템이 연결되게 하여 항상 일정량의 수량 확보가 가능하여 지표수의 활용이 가능한 지역에서 냉난방시스템에 적용시 유지 관리에 있어 경제적인 효과가 있다.

또한 취수정에서 여과된 여과수를 히트 펌프에 공급하는 열원으로 사용하는 동시에 그 여과된 물을 정수시설을 이용하여 정수하는 경우에는 취수장 및 정수장의 역할도 겸할 수 있는 특징이 있다.

강변 여과수, 지표수, 히트펌프 시스템, 취수정, 열교환기, 헷더, 축열조, 냉난방 싸이클,

Description

강변여과수를 사용하는 히트 펌프 시스템 { Heat Pump system using Riverbank filtration }

도 1는 본 발명의 강변여과수로 취수되는 수직 정화방식의 취수정을 나타낸 개략도,

도 2는 본 발명의 강변 여과수 취수 방식에서 사용되는 취수정을 상세히 나타낸 단면도,

도 3는 본 발명의 강변여과수를 사용하는 히트 펌프 시스템의 일 실시예를 나타낸 개략도,

도 4는 본 발명의 강변여과수를 사용하는 히트 펌프 시스템의 다른 실시예를 나타낸 개략도,

도 5는 본 발명에서 사용되고 있는 히트펌프 시스템에 사용되는 냉난방용 히트펌프의 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 지표수 2 : 취수정

3 : 양수펌프 4 : 양수파이프

5 : 자갈층 6 : 통공

7 : 하부관 8 : 상부관

11 : 플랜지 12 : 오염방지막

13 : 작업구 15 : 수위측정봉

16 : 양수모터 18 : 배출파이프

21 : 포기반응조 22 : 급속여과지

23 : 활성탄 여과지 30 : 히트펌프 시스템

32 : 냉난방용 히트펌프

33 : 축열조 34 : 헷더

310 : 제 1열교환기 320 : 제 2 열교환기

330 : 제 3열교환기 340 : 컴프레셔

350 : 사방변 360 : 팽창밸브

본 발명은 지표수의 일종인 강물 혹은 호소수를 인접 지역의 정호를 통해 양수함으로써 지층을 통과하며, 자연 여과된 물(일반적으로 강변여과수로 통칭됨)을 히트펌프 시스템의 열교환 매체로 활용할 수 있게 하여, 수도공급과 냉난방을 동시에 활용할 수 있도록 한 강변여과수를 사용하는 히트 펌프 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 히트펌프 시스템은 증발기, 압축기, 응축기 및 팽창밸브들로 이루어진 냉동싸이클을 통해 냉매를 액화와 기화를 반복하게하고, 이와 연결된 주변기기를 통해 냉난방을 수행하게 된다.

즉, 히트펌프 시스템은 냉방시스템의 경우 증발기에서 냉매가 흡열작용시 이를 이용하여 냉방시스템에 사용하면서, 이 저온 저압의 가스로 증발하면서 열원 (공기열원, 수열원, 지열원 등)으로부터 흡열하여 열교환을 하고 있다.

또한 난방시스템의 경우에는 압축기에서 고온, 고압의 상태로 압축된 냉매를 응축기에서 방열하면서 액화되고, 이때 응축기의 방열을 이용하여 난방 및 급탕에 이용하고 있으며, 다시 팽창밸브에서 저온 저압의 액화 상태로 감압하여 증발기로 유입되게 하고 있다.

일반적으로 히트펌프는 열원에 따라 구분을 하며 열원의 온도와, 공급의 용이성, 열원의 특성에 따라 히트펌프 효율에 영향을 미치게 된다. 폐열을 열원으로 이용하는 폐열원 히트펌프는 우수한 열원이나 폐열의 수처리가 필요하므로, 온도가 지나치게 높을 경우, 냉방에서는 불리하고, 난방에서는 추가 제어장치가 필요하다.

공기를 이용하는 공기열원 히트펌프는 제한 없이 사용이 가능하지만 외기 온도의 변화가 심함하기 때문에 여름철에는 높은 외기 온도로 인해 효율이 감소되며, 특히 겨울철 난방시에는 효율이 급감하는 문제가 발생하게 되는데 반하여 지열을 이용하는 지열히트펌프는 에너지와 열원의 온도변화폭이 작음으로 공기열원히트펌프보다 냉난방에 이용에 있어 효율과 내구성에서 훨씬 뛰어나다.

신재생 에너지중 하나인 지열은 태양 에너지 중 50%가량이 지구에 흡수되는 열에너지를 이용하는 것으로 호수, 하천, 바위, 지표 등 지구의 광범위한 열원을 활용할 수 있는 에너지로써 화석연료의 500배에 달하는 청정에너지이며, 지속이 가능하고 재생 가능한 에너지이다.

지열원 히트펌프는 타열원 히트펌프보다 효율성이 높고 환경친화적인 시스템임에도 불구하고 초기 투자비용이 높다는 단점이 있다. 또한 지열원 히트펌프는 지열원에 특성에 따라 다양한 형태와 적용 범위를 가지고 있다.

일반적인 지열형태인 지표열을 이용하는 지열 히트펌프 시스템은 크게 밀폐형 타입(closed type)과 개방형 타입 (open type)으로 나누고, 수평형, 수직밀폐형, 지하수를 이용하는 관정형 등이 있다. 지표 열이용은 또 다른 지열인 해수나 하천수를 이용하는 방식보다 초기 비용이 높고 중소형 히트펌프 시스템에 적합하다.

하천수 또는 해수열원을 이용하면 초기비용이 저렴할뿐더러 대용량에 집단에너지를 공급할수 있는 장점이 있다.

본 발명에서 적용되는 지표수이용 방식은 지표수를 직접 취수하는 개방형 타입과 지표수내에 PE파이프나, 열교환기를 매설하여 사용하는 밀폐형 타입으로 나눌 수 있다. 지표수를 이용하는 방식중 직접 취수하는 방식은 하천이나 저수지의 물 을 바로 취수하여 열교환을 위한 열원으로 사용하기 때문에 우천시 하천에 불순물의 유입되는 문제와, 배관에 생기는 스케일을 수시로 제거하기 위한 추가장치가 필요하다는 문제점이 있다.

또한 지표수는 외기온도에 직접 영향을 받음으로써 동절기에는 온도가 4℃이하로 낮고 여름철에는 25℃이상 높기 때문에 지표열의 14~22℃ 안정적인 열원 보다는 히트펌프 효율이 떨어지며 히트펌프 특성상 동절기에는 증발측의 열원로 사용하기 때문에 지표수에서 유입된 온도보다 낮은 온도로 하천으로 배출되며, 하절기에는 응축기측의 응축열을 흡열하기 때문에 지표수에서 유입된 온도 보다 높은 온도로 배출한다. 따라서 히트펌프 적용시 지표수의 환경적 영향을 주지 않기 위해서는 지표수 담수량의 2%이내에서 이용해야 한다는 용량의 제한을 받는다.

그리고 PE파이프를 매설하거나 열교환기를 하천이나 저수지에 설치하는 밀폐형 타입인 경우도 개방형타입과 마찬가지로 환경영향으로 적용용량에 제한이 발생하며 동하절기 온도차로 인해 효율이 감소하고 유속이 빠른 하천, 저수지나 유량변동이 큰지역에서 사용이 용이치 않으며 홍수 등 폭우발생시 매설된 열교환기의 안정성이 우려되고, 열교환기의 유지보수 비용이 크게 증가되는 문제점이 있었다.

본 발명에서 이용하고자 하는 강변여과 지표수열원 이용방식은 호수나 하천에 침투되는 지표수를 이용하는 방식으로 하천호수의 하단부에 지표수를 지표열을 통해 유입되게 함으로써 혹한기나 혹서기에도 10℃~20℃를 유지함으로써 하천이나 저수지의 지표수를 직접 이용하는 방식보다 연중 안정적 열원을 확보할수 있는 특징이 있기 때문에 지표수의 개방, 폐회로 타입보다 냉난방 운전시 10%이상 에너지 를 절감시킬 뿐만 아니라 지표수가 지층을 통과하면서 스케일이나 각종 부유물을 제거하는 필터기능을 함으로써 열교환 매체로써 지표수의 수질을 좋게할 수가 있어 히트펌프의 안정적 운전 뿐만 아니라 스케일로 인해 발생하는 열교환량 감소와 주기적인 유지보수를 감소시킬 수 있는 특징이 있다.

또한 사용량에 따른 환경적 영향이 적기 때문에 지표수의 담수량을 상대적으로 많이 이용할 수 있는 장점이 있으며 연속적인 장기운전에도 일정한 온도로 공급되기 때문에 히트펌프 내구성이 확대되는 장점이 있다.

따라서 지표수를 이용하여 열교환의 매체로 활용하기 위해서는 다음과 같은 시스템이 요구된다.

1) 일정한 지표수의 수량 확보 및 온도 유지,

2) 지표수의 불순물을 제거하여 취수되게 하여 스케일의 생성에 의한 제거비용을 크게 줄일 수 있으며,

3) 홍수시에도 안정되게 열교환기가 작동될 수 있는 시스템이 바람직하다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로,

본 발명의 목적은 일정한 지표수의 수량 확보가 용이한 강변수를 사용하고, 그 강변수를 여과할 수 있는 취수정을 설치하여 열교환기 등에 발생하는 스케일의 생성을 억제 할 수 있는 강변여과수를 사용하는 히트 펌프 시스템을 제공하고자 하는 것이다.

다른 목적은 지표수를 얻기 위하여 강변에 설치된 취수정에서 일측으로 여과된 여과수를 일반 생활용수로 취수하는 정수시스템을 구축하는 동시에 타측으로 그 여과수를 사용하여 히트 펌프시스템의 열교환수로 공급할 수 있는 강변여과수를 사용하는 히트 펌프 시스템을 제공하고자 하는 것이다.

다른 목적은 기존에 강변에 설치되어 강변수를 여과하여 정수하는 정수시스템에 적용시에도 기존의 정수 시스템의 변경없이 시설할 수 있는 강변여과수를 사용하는 히트 펌프 시스템을 제공하고자 하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 강변의 주위에 설치되는 취수정과, 이 취수정의 여과수를 인출하여 양수파이프를 통하여 일측으로 열교환기로 인가되게 구성한 양수파이프와, 상기 열교환기를 통한 여과수가 타측을 통하여 호수나 강으로 방류하게 구성한 배출파이프로 구성되고,

상기 양수파이프 및 배출 파이프의 후단에 연결되고, 상기 여과수의 열원과 열교환을 하는 열교환기와, 상기 열교환기를 통하여 냉난방을 하는 냉난방용 히트펌프와, 상기 냉난방용 히트펌프를 통하여 각 층에 냉난방 에너지를 제공하는 실내공급용 헷더로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 강변 주위에 설치된 취수정으로 여과된 여과수를 사용하여 히트펌프 시스템에 활용하는 동시에 이 여과수를 정수하여 정수시스템에서 생활용수로 사용할 수 있도록 하기 위한 본 발명은, 강변의 주위에 설치되는 취수정과,

이 취수정의 여과수를 인출하여 양수파이프를 통하여 일측으로 열교환기 로 인가되게 구성한 양수파이프와, 상기 양수파이프를 통한 여과수가 포기반응조, 급 속여과자, 활성탄 여과지 순으로 흐르도록 구성된 정수시스템으로 구성하고,

상기 양수파이프에서 분기관을 형성하여 분기관을 통한 여과수의 열원과 열교환을 하는 열교환기와, 상기 열교환기를 통하여 냉난방을 하는 냉난방용 히트펌프와, 상기 냉난방용 히트펌프를 통하여 각 층에 냉난방 에너지를 제공하는 실내공급용 헷더로 구성된 히트펌프 시스템이 후단에 연결되어 달성될 수가 있다.

또한 상기 양수파이프를 통한 분기관은, 일측에 유입관을 만들어 히트펌프 시스템내 열교환기로 유입되게 구성하고, 그 열교환기를 통한 유출수가 다시 유출관을 통하여 상기 양수파이프로 유출되게 하여 포기 반응조로 유입되는 유량의 변동을 초래하지 않도록 구성한 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1는 본 발명의 강변여과수로 취수되는 수직 정화방식의 취수정을 나타낸 개략도이다.

본 발명을 실현하기 위하여 지표수 (1)가 흐르는 하천, 호수 또는 강에서 일정거리 떨어져 있는 위치 (예를 들면 강변)에 취수정 (2)를 설치하고, 이 취수정 (2)을 통하여 여과된 강변 여과수를 양수펌프 (3)를 통하여 끌어올려 양수 파이프 (4)로 유입되게 하여 후단에 연결되는 히트펌프 시스템으로 공급하도록 구성되어 있다.

이와같이 지표수 (1)인 강물이 지표를 통하여 침투 되면서 상기 취수정 (2)에 모이는 체류시간은 자연조건에 따라 상이하나 지표를 통하여 침투 되는 자연여과 방식으로 대략 20내지 60일 정도 걸리며, 취수정 (2)에는 자연 여과방식으로 비교적 양질의 원수를 얻을 수 있는 이점이 있다.

또한 상기 수직정화 방식의 취수정을 사용하는 경우 2,000 ~3,000 ton/day의 수량을 확보할 수가 있으며, 온도는 지질에 따라 상이하나 10 ~ 20℃의 안정된 열원을 얻을 수가 있다.

도 2는 본 발명의 강변 여과수 취수 방식에서 사용되는 취수정을 상세히 나타낸 단면도 이다.

취수정 (2)은 강에서 일정 거리 위치된 강변에 설치하고, 상부의 자연조건에 있는 강변을 굴착하여 만든다.

이와같은 하천이나 강변에 취수정을 굴착하는 경우에는 굴착이 용이하여 취수정의 설치시 경제적이 이점이 있다.

또한 강변에는 대개 상부로부터 모래층, 점토층, 모래자갈층, 풍화대 순으로 지질이 분포되어 있으며, 이와 같은 지질 특성에 맞도록 여과할 필요가 있다.

먼저 취수정 (2)을 원통형으로 굴착하고, 그 외벽에 충진재로서 자갈층 (5)을 형성하고, 하부의 다수개의 통공 (6)이 형성된 하부관 (7)을 매설하고, 그 위에 상부관 (8)을 매설되게 한다. 상기 상하부관 (7),(8)으로 형성된 취수정 (2)의 우물자개 (A)을 기점으로 하부의 하부관 (7)에 다수개의 통공 (6)이 형성되어 있다.

그리고 상기 자갈층 (5)의 상부에는 오염을 방지하기 위한 오염방지막 (12) 을 콘크리트로 형성하고, 그 위에 작업공간이 형성된 작업구 (13)를 콘크리트로 형성하고 있다.

그리고 상부관 (8)에 플랜지를 통하여 다수개의 양수파이프 (4)을 연결시켜 취수관이 형성되게 구성하고 있으며, 상기 양수파이프 (4)의 하단에는 양수모터 (16)가 장착되어있다.

미설명 부호 15는 수위 측정봉이다

이와같이 강변의 지질을 형성하고 있는 모래층, 점토층, 모래 자갈층, 풍화대를 통하여 침투되는 강변수는 자연여과 방식으로 취수정 (2)내에 모이게 되는 것으로 최종 여과는 취수정의 외곽을 둘러싸고 있는 자갈층 (5)을 통하여 여과된 물이 인입하게 된다.

특히 자갈층 (5)을 통과한 물은 하부관의 통공 (6)을 통하여 취수정 (2)에 모이게 되고, 취수정에 모여 있는 여과수는 양수모터 (16)를 통하여 인출시켜 양수 파이프 (4)를 통하여 후단에 연결되는 히트펌프로 인입하게 된다.

도 3는 본 발명의 강변여과수를 사용하는 히트 펌프 시스템의 일 실시예를 나타낸 개략도로서 정수시설이 별도로 없는 곳에서 사용할 수 있는 히트펌프 시스템을 나타내고 있다.

이 시스템은 강변의 주위에 설치되는 취수정 (2)과 이 취수정 (2)의 여과수를 인출하는 양수파이프 (4)를 통하여 일측으로 열교환기 (310)로 인가되게 구성하고, 열교환기 (310)를 통한 여과수가 타측의 배출파이프 (18)를 통하여 호수나 강으로 방류하게 구성하고 있다.

후단에 구성되는 히트펌프 시스템 (30)는 공급되는 열원과 열교환을 하는 열교환기 (310)와, 상기 열교환기 (310)를 통하여 냉난방을 하는 냉난방용 히트펌프 (32)와, 상기 냉난방용 히트펌프 (32)를 통하여 각 층에 냉난방 에너지를 제공하는 실내공급용 헷더 (34)로 구성되어 있다.

또한 축열식 시스템으로 구현하고자 경우에는 상기 냉난방용 히트펌프 (32)와 실내공급용 헷더 (34)사이에 축열조 (33)를 구성하여 달성할 수가 있다.

도 4는 본 발명의 강변여과수를 사용하는 히트 펌프 시스템의 다른 실시예를 나타낸 개략도로서 정수시설과 겸용하여 사용할 수 있는 시스템을 나타내고 있다.

상술한 바와같이 강물을 여과하는 취수정이 설치되고, 그 취수정 (2)에서 일측으로 여과된 여과수를 사용하는 히트펌프 시스템 (30)과, 상기 취수정 (2)에서 타측으로 상기 강물을 여과하여 생활수로 공급하기 위한 정수시스템으로 이루어져 있다.

먼저 정수시스템를 살펴보면, 일반적인 강의 주변에 강물을 여과하기 위한 취수정 (2)이 설치되고, 그 취수정 (2)에서 모여 있는 여과수를 양수파이프 (4)를 통하여 포기 반응조 (21), 급속여과지 (22), 활성탄 여과지 (23) 순으로 통과시켜 도관을 통하여 취수로 사용할 수가 있다.

상기 포기 반응조 (21)에서는 물속에 공기를 불어넣거나 공중에 물을 살포하여 물과 공기를 충분히 접촉시키는 조작이다. 이러한 조작을 통하여 산화작용과 호기성 세균에 의한 소화작용을 촉진하게 된다.

다음에 급속여과지 (22)에서 약품을 사용하여 침전을 시키어 수중의 점토입 자와 세균 등이 상호 운동으로 결합되어 미소한 침전물을 만든다.

그리고 활성탄 여과지(23)에서 소독 및 급수를 위한 공급수로 공급된다.

본 발명은 이와 같은 여과수를 이용한 정수시스템을 구축할 수가 있는 것으로 상술한 도 3의 강변여과수를 사용하는 히트 펌프 시스템에 병렬로 구성하여 취수정의 여과수를 열원으로 사용하는 동시에 정수하여 소독 및 급수를 위한 공급수로 공급된다.

즉, 취수정 (2)에서 모여 있는 여과수를 양수파이프 (4)를 통하여 포기 반응조 (21)로 인입시키는 동시에 별도의 분기관으로 일측에 유입관 (p1)을 만들어 히트펌프 시스템 (30)내 열교환기 (310)로 유입되게 구성하고, 그 열교환기를 통한 유출수가 다시 유출관 (p2)을 통하여 상기 양수파이프 (4)로 유출되게 하여 포기 반응조 (21)로 유입되는 유량의 변동을 초래하지 않고 정수시스템이 가동될 수 있는 특징이 있다.

상기 여과수가 공급되는 유입관 (p1) 및 유출관 (p2)의 사이에는 히트펌프 시스템 (30)이 연결되고, 상기 히트 펌프 시스템은 공급되는 열원과 열교환을 하는 열교환기 (310)와, 상기 열교환기 (310)를 통하여 냉난방을 하는 냉난방용 히트펌프 (32)와, 상기 냉난방용 히트펌프 (32)를 통하여 각 층에 냉난방 에너지를 제공하는 실내공급용 헷더 (34)로 구성된다.

여기서 여과수가 공급되는 유입관 (p1) 및 환원되는 유출관 (p2)은 취수정 (2) 및 포기 반응조 (21)사이 연결되어 있으나, 포기 반응조 (21), 급속여과지 (22), 활성탄 여과지 (23)및 나중에 생활용수로 공급되는 도관 등의 사이에서 인출 하여도 동일한 효과를 달성할 수가 있으며, 필요에 따라 상기 분기관을 구성시킬수가 있다.

도 5는 상기한 냉난방용 히트펌프 (32)를 상세히 나타낸 배관도로서 각각 구동을 위한 구동펌프 (3101),(3102)를 구비하는 2개의 열교환기 (310),(320), 사방밸브 (350) 및 팽창밸브 (360)로 구비하는 구조로 이루어져 있다.

즉, 제 1구동 펌프 (11)의 작동을 통하여 외부의 열을 교환하는 제 1열 교환기(10)와, 제 2 구동펌프 (21)의 작동을 통하여 실내의열을 교환하는 제 2 열교환기 (20)와, 열교환을 위한 냉매의 순환을 위한 컴프레셔 (40)를 구비하고 있다.

이와같은 구성된 히트펌프 시스템의 냉난방 싸이클에서 냉방 모드시에는 먼저 상기 컴프레셔 (340)가 작동하여 저온 저압의 냉매를 고온 고압으로 만든후 제 1구동펌프 (3101)의 작동으로 상기 제 1 열교환기 (310)에서 외부와 열을 교환하여 냉매가 열을 방출하여 응축하게 하는 것으로 상기 제 1열교환기 (310)는 외부에 열을 방출하는 응축기의 역할을 수행한다.

그리고, 상기 제 1열교환기 (310)에서 열을 방출한 냉매는 컴프레셔 (340)의 작동으로 상기 팽창밸브 (360)에서 저온 저압으로 팽창한 후, 제 2열교환기 (320)로 이동한다.

상기 제 2열교환기 (310)의 제 2구동펌프 (321)가 작동하면, 상기 냉매는 실내의 열을 흡수하여 실내 냉방이 실시하는 것으로 상기 제 2열교환기 (320)는 실내의 열을 흡수하는 증발기의 역할을 수행한다.

급탕 및 난방 시에는 히트펌프에 제 3열교환기 (330) 및 제 3 구동펌프 (3310)가 구동되며, 이 열교환기는 컴프레셔와 사방변 사이에 위치하여 냉난방 모드에 관계없이 항상 고온 고압의 냉매가 흐를수 있도록 하고 있다.

이때에는 컴프레셔 (340)의 작동으로 고온 고압의 냉매는 제 3열 교환기 (330)로 이동하고, 상기 제 3열교환기 (330)에서는 제 3 구동펌프 (3310)가 작동하면, 상기 냉매는 제 2열교환가 (320)에서 흡수한 열을 방출하여 온수를 형성하며, 제 3 구동펌프가 작동하지 않으면, 제 1열교환기로 이동하여 제 1구동 펌프의 작동으로 외부로 열을 방출하게 된다. 즉, 상기 제 1 열교환기 (310) 및 제 3 열교환기 (330) 응축기의 역할을 하여 제 2 열교환기 (320)는 증발기의 역할을 수행한다.

이와 같은 동작하는 열교환기 (310)에서 여과수로 공급되는 열원과 열교환을 수행하여 열효율을 높이도록 하고 있다. 또한 상기 제 2열교환기 (310)의 제 2구동펌프 (321)의 후단에는 축열조가 형성되어 야간에 물 소비가 없는 경우 그 부하로서 구동되는 것으로 열을 저장하여 냉난방에 이용할 수가 있다.

상기한 히트 펌프 시스템의 냉난방용 히트펌프는 산업설비, 아파트, 회사 등의 사용목적에 따라 변경될 수 있는 구조이다.

이와같이 구성된 본 발명은 강변 주위에 설치된 취수정 (2)에 의하여 자연 여과된 여과수를 얻을 수가 있으며, 이 여과된 물을 열원으로하여 히트펌프 시스템의 열교환기에서 열교환을 하여 열효율을 높이며, 냉방 및 난방시 냉난방용 히트펌프 (32)를 통하여 헷더 (34)에서 각층으로 공급하게 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 히트 펌프를 사용하는 냉난방 시스템에서 열교환 기에 공급되는 열교환 매체로서 여과된 여과수를 사용하기 때문에 빈번하게 열교환기에 생기는 스케일의 발생을 저지할 수가 있으며,

강이나 호수로 유입되는 지표수를 사용하고 있어 항상 일정량의 수량 확보가 가능하여 지표수의 활용이 가능한 지역에서 냉난방시스템에 적용시 유지 관리에 있어 경제적인 효과가 있다.

또한 취수정에서 여과된 여과수를 히트 펌프에 공급하는 열원으로 사용하는 동시에 그 여과된 물을 정수시설을 이용하여 정수하는 경우에는 정수장으로의 역할도 겸할 수 있는 효과가 있다.

또한 기존에 강변에 설치되어 강변수를 여과하여 정수하는 정수시스템에 적용시에도 기존의 정수 시스템의 변경없이 시설할 수가 있는 효과가 있어 히트펌프 시스템의 적용범위를 보다 확대시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (7)

1. 강변의 주위에 설치되는 취수정 (2)과,

   이 취수정 (2)의 여과수를 인출하여 양수파이프 (4)를 통하여 일측으로 열교환기 (310)로 인가되게 구성한 양수파이프 (4)와,

   상기 열교환기 (310)를 통한 여과수가 타측을 통하여 호수나 강으로 방류하게 구성한 배출파이프 (18)로 구성되고,

   상기 양수파이프 및 배출 파이프의 후단에 연결되고, 상기 여과수의 열원과 열교환을 하는 열교환기 (310)와,

   상기 열교환기 (310)를 통하여 냉난방을 하는 냉난방용 히트펌프 (32)와,

   상기 냉난방용 히트펌프 (32)를 통하여 각 층에 냉난방 에너지를 제공하는 실내공급용 헷더 (34)로 구성된 히트펌프 시스템 (30)가 후단에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 강변여과수를 사용하는 히트 펌프 시스템
2. 제 1항에 있어서,

   상기 강변 주위에 설치되는 취수정 (2)의 외벽은 자갈층 (5)으로 구성하고, 그 내부에 다수개의 통공이 형성된 하부관 (7) 및 그 하부관 (7)위에 위치되는 상부관 (8)을 형성한 것을 특징으로 히는 강변여과수를 사용하는 히트 펌프 시스템
3. 제 1항에 있어서,

   상기 냉난방용 히트펌프 (32)와 실내공급용 헷더 (34)사이에 축열조 (33)를 부설시킨 것을 특징으로 하는 강변여과수를 사용하는 히트 펌프 시스템
4. 강변의 주위에 설치되는 취수정 (2)과,

   이 취수정 (2)의 여과수를 인출하여 양수파이프 (4)를 통하여 일측으로 열교환기 (310)로 인가되게 구성한 양수파이프 (4)와,

   상기 양수파이프 (4)를 통한 여과수가 포기반응조, 급속여과자, 활성탄 여과지 순으로 흐르도록 구성된 정수시스템으로 구성되고,

   상기 양수파이프 (4)에서 분기관을 형성하여 분기관을 통한 여과수의 열원과 열교환을 하는 열교환기 (310)와,

   상기 열교환기 (310)를 통하여 냉난방을 하는 냉난방용 히트펌프 (32)와,

   상기 냉난방용 히트펌프 (32)를 통하여 각 층에 냉난방 에너지를 제공하는 실내공급용 헷더 (34)로 구성된 히트펌프 시스템 (30)이 후단에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 강변여과수를 사용하는 히트 펌프 시스템
5. 제 4항에 있어서,

   상기 양수파이프 (4)를 통한 분기관은,

   일측에 유입관 (p1)을 만들어 히트펌프 시스템 (30)내 열교환기 (310)로 유입되게 구성하고, 그 열교환기를 통한 유출수가 다시 유출관 (p2)을 통하여 상기 양수파이 프 (4)로 유출되게 하여 포기 반응조 (21)로 유입되는 유량의 변동을 초래하지 않도록 구성한 강변여과수를 사용하는 히트 펌프 시스템.
6. 제 4항에 있어서,

   상기 냉난방용 히트펌프 (32)와 실내공급용 헷더 (34)사이에 축열조 (33)를 부설시킨 것을 특징으로 하는 강변여과수를 사용하는 히트 펌프 시스템
7. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,

   상기 여과수가 공급되는 유입관 (p1) 및 환원되는 유출관 (p2)은 포기 반응조 (21), 급속여과지 (22), 활성탄 여과지 (23) 및 나중에 생활용수로 공급되는 도관의 사이에서 인출하여 구성된 것을 특징으로 하는 강변여과수를 사용하는 히트 펌프 시스템

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