KR100876426B1 - Cooling and heating system using geothermal energy - Google Patents

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Abstract

A heating/cooling system using geothermal energy is provided to obtain geothermal energy via a simple underground structure which is easy to clean and maintain, thereby supplying fresh air to an indoor space. A geothermal heat exchanger(100) exchanges heat between the heat of air and underground heat. An atmospheric air suction pipe inhales atmospheric air. An intake controller(30) mixes room air with the atmospheric air. An intake circulation motor(41) sends the mixed air to the geothermal heat exchanger. A supply circulation motor(42) sends the air discharged from the geothermal heat exchanger. An indoor space(1) is formed with first and second ventilation holes(60,70) at upper and lower parts for air supply and room air intake. A 4-way valve(50) connects the first and second ventilation holes to the intake controller and the supply circulation motor. A control part(10) controls all the above parts.

Description

지열을 이용한 실내 냉난방시스템{COOLING AND HEATING SYSTEM USING GEOTHERMAL ENERGY}Indoor air conditioning system using geothermal heat {COOLING AND HEATING SYSTEM USING GEOTHERMAL ENERGY}

본 발명은 지열을 이용한 실내 냉난방시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 실외공기와 실내공기를 혼합한 공기를 지열로서 가열 또는 냉각시켜 실내에 공급하고, 난방시에는 지열로 가열된 혼합공기를 히터로서 선택적으로 재가열하여 실내에 공급하는 지열을 이용한 실내 냉난방시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an indoor air-conditioning system using geothermal heat. More specifically, the air mixed with outdoor air and indoor air is heated or cooled as geothermal heat to be supplied to the room, and during heating, the mixed air heated by geothermal heat is heated. The present invention relates to an indoor cooling and heating system using geothermal heat which is selectively reheated and supplied to a room.

일반적으로 건물의 냉방 및 난방을 위한 설비는 유류, 가스 또는 전기를 에너지원으로 하여 냉방시에는 건물 내부의 열을 실외로 방출하고 난방시에는 건물 내부를 직접 가온하도록 구성된다.In general, the equipment for cooling and heating the building is configured to emit heat from the inside of the building to the outside during heating, and to heat the inside of the building directly when heating.

하지만 이와 같은 일반적인 냉난방 설비는 냉방 또는 난방을 위해 많은 에너지원을 필요로 하고 또한 화석연료의 고갈 및 수급의 어려움으로 가격이 폭등하여, 그 운전비용이 급증하는 문제점이 있었다. However, such a general air-conditioning equipment requires a lot of energy sources for cooling or heating, and also the price surged due to the depletion and supply of fossil fuels, there was a problem that its operating costs rapidly increased.

상기 문제점을 해결하기 위해 최근 지열을 이용한 냉난방시스템이 제안되고 있다. 지열을 이용한 냉난방시스템은, 지하 6m이하에서 사시사철 14~16℃정도의 일 정한 온도를 유지하는 지중의 열을 이용하는 것으로서, 실외 공기를 흡입하여 지중을 통과시킴으로써 흡입한 실외 공기를 14~16℃로 조절한 후에 실내에 공급하여 실내 공기를 일정하게 유지하며, 실외 공기를 지속적으로 실내에 공급함에 따라 환기 효과도 얻을 수 있는 것이다.In order to solve the above problems, a cooling and heating system using geothermal heat has recently been proposed. Geothermal heating and cooling system uses underground heat that maintains a constant temperature of 14-16 ° C in all seasons under 6m below ground. After adjusting the air supply to the room to keep the indoor air constant, by continuously supplying the outdoor air to the room can also obtain a ventilation effect.

이러한 지열을 이용한 종래의 냉난방시스템은, 등록특허공보 제10-0748067호(2007.08.13. 공고), 등록특허공보 제10-0818955호(2008.04.04. 공고) 및 공개특허공보 제10-2000-0055885호(2000.09.15. 공개) 등이 있었다.Conventional air-conditioning systems using geothermal heat, such as registered Patent Publication No. 10-0748067 (August 13, 2007), Registered Patent Publication No. 10-0818955 (August 04, 2008) and Publication No. 10-2000- 0055885 (published on September 15, 2000).

하지만 상기 종래기술들은 실외 공기를 지중으로 통과시키기 위한 지하 구조물이 크고 복잡하여, 다른 지하 매설 시설을 설치하는 데에 장애를 초래하고 설치비도 가중되는 어려움이 있었다. However, the conventional techniques have a large and complex underground structure for passing outdoor air into the ground, causing difficulties in installing other underground buried facilities and increasing installation costs.

또한 상기 종래기술들은 공조설비임에 따라 공기가 통과하는 배관 및 지하구조물 내부를 주기적으로 청소해야하지만 시설이 복잡하여 제대로 이루어지지 않아 장기간 사용함에 따른 오염으로 인하여 청결한 공기를 공급하지 못하고 실내 생활자의 건강에도 악영향을 미치는 문제점이 있었다.In addition, the prior art is to clean the interior of the piping and underground structures through which air passes through the air conditioning equipment, but the facility is complicated and does not work properly due to the contamination of long-term use of supplying clean air and the health of indoor residents There was a problem that adversely affects.

또한 상기 종래기술들은 지열로 열교환한 공기의 공급과 실내 공기의 배출을 효과적으로 수행할 수 있는 구성을 제시하지 못하여 실내 공기의 순환배출이 적절하게 이루어지지 않는 문제점이 있었다. 일반적으로, 실내에 있어서 고온의 공기는 상부에 저온의 공기는 하부에 위치하게 되므로 냉방 또는 난방 운전시에 공기의 유입구 및 배출구를 그 운전모드(난방모드 또는 냉방모드)에 따라 달리해야 하지만, 상기 종래기술들은 이를 위한 방법을 제시하지 못하고 있는 것이다.In addition, the conventional techniques do not propose a configuration that can effectively perform the supply of air heat-exchanged with geothermal heat and the discharge of indoor air, there is a problem that the circulation discharge of the indoor air is not properly made. In general, since high temperature air is located at the top of the room, and low temperature air is located at the bottom of the room, the inlet and the outlet of the air must be changed depending on the operation mode (heating mode or cooling mode) during the cooling or heating operation. The prior art does not provide a method for this.

또한, 상기 종래기술들은 실외 온도 및 실내 온도의 변화에 따라 실외공기의 유입량을 조절하는 수단을 구비하지 않아 여름철과 겨울철에 급격하게 변하는 실외온도에 대응하여 실내온도를 일정하게 유지하지 못하는 문제점이 있었고, 겨울철 난방운전할 때에 지열만으로는 쾌적한 실내온도를 유지하기 어려워 별도의 난방설비를 구비해야 하는 어려움이 있었다.In addition, the conventional techniques do not have a means for adjusting the inflow of outdoor air according to the change of the outdoor temperature and the indoor temperature, there is a problem that can not maintain a constant indoor temperature in response to the outdoor temperature rapidly changing in summer and winter In winter heating operation, it is difficult to maintain a comfortable indoor temperature by geothermal heat alone, and there was a difficulty in providing a separate heating facility.

따라서 본 발명의 목적은, 간단한 지하구조물로서 지열을 효과적으로 얻을 수 있으며, 유지보수 및 내부 청소가 용이하여 항시 청결한 공기를 실내에 공급할 수 있는 지열을 이용한 실내 냉난방시스템을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an indoor air-conditioning and heating system using geothermal heat, which can effectively obtain geothermal heat as a simple underground structure, and can always supply clean air to the room by easy maintenance and internal cleaning.

본 발명의 다른 목적은, 실내에 공급되는 공기와 실내에서 배출되는 공기의 흐름을 원활하게 하여 실내 공기를 쾌적하게 유지할 수 있는 지열을 이용한 실내 냉난방시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an indoor air-conditioning and heating system using geothermal heat to keep indoor air comfortable by smoothly flowing the air supplied to the room and the air discharged from the room.

본 발명의 또 다른 목적은, 간단한 지하구조물로서 지열을 얻더라도 급변하는 실외온도에 대응하여 실내온도를 일정하게 유지하며, 겨울철 난방운전비용을 절감할 수 있는 지열을 이용한 실내 냉난방시스템을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide an indoor air-conditioning and heating system using geothermal heat, which keeps the indoor temperature constant in response to the rapidly changing outdoor temperature even when geothermal heat is obtained as a simple underground structure, and can reduce the heating operation cost in winter. .

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 지열을 이용한 실내 냉난방시스템에 있어서, 지중에 형성된 수혈에 삽입되며, 공기가 흡입되어 수혈 하부로 유통되게 하는 흡입경로(110)와 흡입된 공기가 하부에서 지상으로 유통되게 하는 배출경로(120)를 구비하는 지열교환관(100); 실외 공기를 흡입하는 외기흡입관(20); 상기 외기흡입관(20)을 통해 유입되는 실외공기의 유입량을 조절하는 외기밸브(32)와, 실내공기의 유입량을 조절하는 내기밸브(34)와, 유입되는 실외공기의 온도를 감지하는 외기온도센서(31)와, 유입되는 실내공기의 온도를 감지하는 내기온도센서(33) 를 구비하며, 유입되는 실외공기와 실내공기를 선택된 비율로 혼합하는 흡기 제어수단(30); 상기 흡기 제어수단(30)에 의해 혼합된 공기를 상기 지열교환관(100)의 흡입경로(110)로 압송하는 흡기 순환모터(41); 상기 지열교환관(100)의 배출경로(120)에 연통되어 공기를 압송하는 공급 순환모터(42); 실내(1) 상부에 설치되어 실내(1)에 공기를 공급하거나 또는 실내(1) 공기를 흡입하는 제1통풍구(60); 실내(1) 하부에 설치되어 실내(1) 공기를 흡입하거나 또는 실내(1)에 공기를 공급하는 제2통풍구(70); 상기 제1,2통풍구(60,70) 중에 선택된 어느 하나의 통풍구에서 실내 공기를 흡입받아 상기 흡기 제어수단(30)에 공급하게 하고, 상기 공급 순환모터(42)로부터 압송되는 공기를 상기 제1,2통풍구(60,70) 중 다른 하나의 통풍구를 통해 실내에 공급하게 하는 사방밸브(50); 제1,2통풍구(60,70) 중 어느 하나를 사용자로부터 선택받으며 상기 사방밸브(50)를 제어하여 상기 선택받은 통풍구를 실내 공기를 흡입받기 위한 통풍구로 하게 하고 다른 하나의 통풍구를 실내에 공기를 공급하기 위한 통풍구로 하게 하고, 사용자로부터 실외공기와 실내공기의 혼합비율을 입력받으면 상기 외기밸브(32) 및 내기밸브(34)를 입력받은 혼합비율에 따라 제어하고, 사용자로부터 실외공기와 실내공기의 혼합비율을 입력받지 않은 상태에서는 상기 외기온도센서(31) 및 내기온도센서(33)의 감지온도값을 전달받아 두 감지온도값의 차이에 비례하여 실내공기의 유입량을 조절하도록 상기 외기밸브(32) 및 내기밸브(34)를 제어하는 제어부(10);를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention, in the indoor air-conditioning and heating system using geothermal heat, is inserted into the blood transfusion formed in the ground, the suction path 110 and the sucked air to the air is sucked and circulated to the lower portion of the blood transfusion below the ground A geothermal heat exchanger tube (100) having a discharge path (120) for distribution to the air; An outside air suction pipe 20 for sucking outdoor air; Outside air valve 32 for controlling the inflow of outdoor air introduced through the outside air intake pipe 20, an inside valve 34 for adjusting the inflow of indoor air, and an outside air temperature sensor for sensing the temperature of the incoming outdoor air (31) and an air temperature sensor (33) for sensing the temperature of the introduced indoor air, the intake control means (30) for mixing the incoming outdoor air and the indoor air at a selected ratio; An intake circulation motor 41 for pumping air mixed by the intake control means 30 into the intake path 110 of the geothermal heat exchange tube 100; A supply circulation motor 42 communicating with the discharge path 120 of the geothermal heat exchange tube 100 and for feeding air; A first vent hole 60 installed at an upper part of the room 1 to supply air to the room 1 or to suck air in the room 1; A second vent 70 installed in the lower part of the interior 1 to inhale the interior 1 air or to supply the interior 1 air; The indoor air is sucked from any one of the first and second vent holes 60 and 70 to be supplied to the intake control means 30, and the air pumped from the supply circulation motor 42 is supplied to the first vent hole 60 and 70. , Four-way valve 50 to be supplied to the room through the other one of the two vents (60, 70); Any one of the first and second air vents 60 and 70 is selected by the user, and the four-way valve 50 is controlled to make the selected vent as the vent for inhaling the indoor air, and the other vent is air in the room. When the user is supplied with a vent for supplying the mixing ratio of outdoor air and indoor air from the user, the outdoor air valve 32 and the internal air valve 34 are controlled according to the input mixing ratio, and the outdoor air and indoor from the user. In the state in which the mixing ratio of air is not input, the outside air valve is received to receive the detected temperature values of the outside temperature sensor 31 and the inside temperature sensor 33 to adjust the inflow of indoor air in proportion to the difference between the two sensing temperature values. And a controller 10 for controlling the 32 and the bet valve 34.

상기 지열교환관(100)은, 내부에 중공의 배출경로(120)가 형성되는 배출 관(121)과, 상기 배출관(121)의 외주면을 에워싸며 부착되는 단열재(130)와, 상기 단열재(130)로 에워싸인 배출관(121)이 내삽되어 내주면과 상기 단열재(130) 사이에 흡입경로(110)를 형성하게 하고 하부면이 막혀있는 외부관(111)을 구비하며, 상기 배출경로(120)와 흡입경로(110)가 하부에서 연통되게 형성되고, 상기 단열재(130)의 외주면에는 동일한 피치(d)를 갖는 다수의 나사산(131)들이 상부에서 하부방향으로 형성되어, 흡입경로(110)가 상기 나사산(131)들에 의해 다수개의 소흡입경로(110-1, 110-2, 110-3, 110-4)들로 나뉘게 됨을 특징으로 한다.The geothermal heat exchange tube 100, the discharge pipe 121, the hollow discharge path 120 is formed therein, the heat insulating material 130 is attached to surround the outer peripheral surface of the discharge pipe 121, and the heat insulating material 130 A discharge pipe 121 enclosed by) is interpolated to form a suction path 110 between the inner circumferential surface and the heat insulator 130, and has an outer tube 111 with a lower surface blocked. The discharge path 120 and The suction path 110 is formed in communication with the bottom, and the outer circumferential surface of the heat insulating material 130 is formed with a plurality of threads 131 having the same pitch (d) from the top to the lower direction, the suction path 110 is The threads 131 are divided into a plurality of small suction paths 110-1, 110-2, 110-3, and 110-4.

상기 지열을 이용한 실내 냉난방시스템은, 태양전지어레이(81)로 직류전기를 생성하여 전기인버터(82)를 통해 교류전기로 변환하고, 변환한 교류전기를 계통연계반(83)을 통해 전력계통에 연계함과 동시에, 건물 내부의 전기 기기에 전원으로 사용할 수 있게 하는 태양광발전시스템(80); 상기 태양광발전시스템(80)으로부터 전원을 공급받아 가열되는 원통형전기히터(210)와, 원통형관으로 이루어지고 상기 원통형전기히터(210)를 내부에 수용하되 원통형관의 단면과 상기 원통형전기히터(210)의 단면이 동심원을 이루어지게 배치되게 하는 공기가열통과(220), 상기 공기가열통(220)의 일측 부위를 덮되 망의 형태로 이루어져 상기 공기가열통(220)의 내부와 외부가 망(231)을 통해 연통되게 하는 덮개망(230)으로 구성되는 바닥열교환형통풍구(200);를 더 포함하여 구성되며, The indoor air-conditioning system using the geothermal heat is generated by the solar cell array 81, the direct current electricity is converted into an alternating current through the electric inverter 82, and the converted alternating current to the power system through the grid linkage 83 At the same time, the photovoltaic power generation system 80 to be used as a power source for the electrical equipment inside the building; The cylindrical electric heater 210 is heated by receiving power from the photovoltaic power generation system 80 and the cylindrical tube made of a cylindrical electric heater 210 accommodates therein but the cross section of the cylindrical tube and the cylindrical electric heater ( An air heating tube 220 to cover the one side of the air heating tube 220, the cross section of the 210 is arranged to form a concentric circle, the inside and outside of the air heating tube 220 is made of a mesh ( It is configured to further include; a bottom heat exchange type vent (200) consisting of a cover net 230 to be communicated through 231

상기 바닥열교환형통풍구(200)는, 상기 공기가열통(220)의 타측 부위가 상기 공급 순환모터(42)에 배관 연결되어 실내 바닥에 설치되며, 상기 공급 순환모 터(42)로부터 공기를 공급받아 상기 덮개망(230)을 통해 실내에 배출하되, 상기 제어부(10)의 제어동작에 의해 동작하는 원통형전기히터(210)로 공기를 가열하여 배출되게 함을 특징으로 한다.The bottom heat-exchanging vent 200, the other side portion of the air heating tube 220 is connected to the supply circulation motor 42 is installed on the indoor floor, supply air from the supply circulation motor 42 Receiving and discharged to the room through the cover net 230, characterized in that to discharge the air by heating the cylindrical electric heater 210 operating by the control operation of the control unit 10.

따라서, 상기 특징들로 이루어진 본 발명은, 지열교환관에 있어서 단열재가 부착된 배출관을 외부관에서 분리할 수 있어 청소가 용이하므로 항시 청결한 공기만을 공급할 수 있고, 단열재의 다중 나사산으로 유입공기의 통로 길이를 증가시켜 지열과의 열교환을 용이하게 하므로 종래기술과 같이 크고 복잡한 구조물을 설치하지 않아도 효과적으로 지열을 얻을 수 있다. Therefore, the present invention made of the above features, in the geothermal heat exchanger tube can be separated from the outer tube with a heat insulating material is easy to clean, so that only clean air can be supplied at all times, the passage of the inlet air to multiple threads of the heat insulating material By increasing the length to facilitate heat exchange with the geothermal heat geothermal heat can be effectively obtained without installing a large and complex structure as in the prior art.

또한, 본 발명은, 사방밸브를 이용하여 제1,2통풍구를 흡기 또는 배기 통풍구로 선택하여 운전하므로 공기의 공급 및 배출을 원활하게 하여 실내 공기를 항시 쾌적하게 유지할 수 있다.In addition, since the first and second vents are selected as intake or exhaust vents by using four-way valves, the present invention can be smoothly supplied and discharged to keep the indoor air comfortable at all times.

또한, 본 발명은, 실외공기와 실내공기 사이의 온도차에 따라 실외공기의 유입량을 조절하여 실내 온도를 일정하게 유지할 수 있으며, 겨울철 난방운전시에는 태양광발전시스템으로 가열된 공기를 공급하여 난방운전비용을 절감하면서도 원하는 실내온도를 유지할 수 있다.In addition, the present invention, by controlling the inflow of the outdoor air according to the temperature difference between the outdoor air and the indoor air to maintain a constant indoor temperature, during the heating operation in winter heating operation by supplying the air heated by the solar power generation system It can maintain the desired room temperature while reducing costs.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described to be easily carried out by those of ordinary skill in the art. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or known configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지열을 이용한 실내 냉난방시스템의 블록구성도이다.1 is a block diagram of an indoor air conditioning system using geothermal heat according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지열을 이용한 실내 냉난방시스템을 건물에 배치한 예시도이다.2 is an exemplary view in which the indoor air-conditioning system using geothermal heat according to the embodiment of the present invention is disposed in a building.

상기 도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 지열을 이용한 실내 냉난방시스템은, 공기의 열과 지중의 열을 교환하는 지열교환관(100); 실외공기를 흡입하는 외기흡입관(20); 실외공기와 실내공기를 혼합하는 흡기 제어수단(30); 상기 흡기 제어수단(30)에 의해 혼합된 공기를 상기 지열교환관(100)으로 압송하는 흡기 순환모터(41); 상기 지열교환관(100)에서 배출되는 공기를 압송하는 공급 순환모터(42); 실내(1) 상부에 설치되어 실내(1)에 공기를 공급하거나 또는 실내공기를 흡입하는 제1통풍구(60); 실내(1) 하부에 설치되어 실내공기를 흡입하거나 또는 실내(1)에 공기를 공급하는 제2통풍구(70); 상기 제1,2통풍구(60,70)를 상기 흡기 제어수단(30) 및 공급 순환모터(42)에 연결하게 하는 사방밸브(50); 상기 각 구성들을 제어하는 제어부(10);를 포함하여 구성되며, 상기 각 구성들을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.1 and 2, the indoor air-conditioning system using geothermal heat according to an embodiment of the present invention, the geothermal heat exchange tube 100 for exchanging the heat of the air and ground heat; An outside air suction pipe 20 for sucking outdoor air; Intake control means 30 for mixing outdoor air and indoor air; An intake circulation motor 41 for pumping air mixed by the intake control means 30 to the geothermal heat exchange tube 100; A supply circulation motor 42 for pumping air discharged from the geothermal heat exchange tube 100; A first vent hole 60 installed at an upper part of the room 1 to supply air to the room 1 or to suck indoor air; A second vent 70 installed in the lower part of the room 1 to suck indoor air or to supply air to the room 1; A four-way valve (50) for connecting the first and second vent holes (60, 70) to the intake control means (30) and the supply circulation motor (42); The control unit 10 for controlling each of the components; is configured to include, each of the components will be described in detail as follows.

상기 외기흡입관(20)은, 실외 공기가 유입되는 관으로서, 유입되는 실외 공기를 상기 흡기 제어수단(30)으로 유통되게 한다.The outside air suction pipe 20 is a pipe into which outdoor air is introduced, and allows the outdoor air to be introduced to the intake control means 30.

상기 제1통풍구(60)는, 상기 사방밸브(50)와 배관으로 연결되어 실내(1) 상부에 설치되며, 실내(1)에 공기를 공급하거나 또는 실내(1)의 공기를 흡입하는 통로 역할을 한다.The first vent hole 60 is connected to the four-way valve 50 and installed in the upper part of the room 1, and serves as a passage for supplying air to the room 1 or sucking the air in the room 1. Do it.

상기 제2통풍구(70)는 상기 사방밸브(50)와 배관으로 연결되어 실내(1) 하부에 설치되며, 실내(1)의 공기를 흡입하거나 또는 실내(1)에 공기를 공급하는 통로 역할을 한다.The second vent 70 is connected to the four-way valve 50 by a pipe and is installed in the lower part of the room 1, and serves as a passage for sucking air in the room 1 or supplying air to the room 1. do.

상기 사방밸브(50)는 상기 제1통풍구(60), 제2통풍구(70), 흡기 제어수단(30) 및 공급 순환모터(42)에 연결되며, 상기 제1,2통풍구(60,70) 중에 상기 제어부(10)에 의해 선택된 어느 하나의 통풍구를 상기 흡기 제어수단(30)에 연결하게 하고, 상기 제1,2통풍구(60,70) 중에 다른 하나의 통풍구를 상기 공급 순환모터(42)에 연결하게 한다. 바람직하게 상기 사방밸브(50)는, 난방 운전을 할 때에는 상기 제1통풍구(60)를 상기 공급 순환모터(42)와 연통시키고 상기 제2통풍구(70)를 상기 흡기 제어수단(30)과 연통시키도록 제어될 수 있다. 또한 상기 사방밸브(50)는, 냉방 운전을 할 때에는 상기 제1통풍구(60)를 상기 흡기 제어수단(30)과 연통시키고 상기 제2통풍구(70)를 상기 공급 순환모터(42)와 연통시키도록 제어될 수 있다. 이와 같이 상기 사방밸브(50)는, 일반적으로 실내 상부가 실내 하부에 비해 높은 온도의 공기로 채워지는 특성을 이용하여, 난방 운전시에는 실내 하부의 차가 운 공기를 상기 제2통풍구(70)를 통해 용이하게 상기 흡기 제어수단(30)으로 배출되게 하고, 냉방 운전시에는 실내 상부의 더운 공기를 상기 제1통풍구(60)를 통해 용이하게 상기 흡기 제어수단(30)으로 배출되게 하는 것이다. The four-way valve 50 is connected to the first vent hole 60, the second vent hole 70, the intake control means 30 and the supply circulation motor 42, the first and second vent holes (60, 70) To connect any one of the ventilation holes selected by the controller 10 to the intake control means 30, and the other one of the first and second ventilation holes 60 and 70 to connect the supply circulation motor 42. To connect. Preferably, the four-way valve 50 communicates the first vent port 60 with the supply circulation motor 42 and the second vent port 70 communicates with the intake control means 30 when the heating operation is performed. Can be controlled. In addition, the four-way valve 50 communicates the first vent port 60 with the intake control means 30 and communicates the second vent port 70 with the supply circulation motor 42 during the cooling operation. Can be controlled. As such, the four-way valve 50 generally uses a characteristic in which the upper part of the room is filled with air having a higher temperature than the lower part of the room. It is to be easily discharged to the intake control means 30, and during the cooling operation to the hot air in the upper part of the room through the first vent opening 60 to be easily discharged to the intake control means (30).

상기 흡기 제어수단(30)은, 상기 외기흡입관(20)에 연결되어 실외공기를 유입받고 상기 사방밸브(50)에 연결되어 실내공기를 유입받으며, 유입받은 실외공기 및 실내공기를 상기 제어부(10)에서 설정된 비율로 혼합하여 상기 흡기 순환모터(41)에 공급한다. 이를 위해 상기 흡기 제어수단(30)은, 상기 외기흡입관(20)으로부터 유입되는 실외공기의 유입량을 조절하는 외기밸브(32)와, 상기 사방밸브(50)로부터 유입되는 실내공기의 유입량을 조절하는 내기밸브(34)를 구비한다. 또한, 상기 흡기 제어수단(30)은, 유입되는 실외공기의 온도를 감지하는 외기온도센서(31)와, 유입되는 실내공기의 온도를 감지하는 내기온도센서(33)를 더 구비하며, 감지된 실외공기 및 실내공기 온도정보를 상기 제어부(10)에 전달한다.The intake control means 30 is connected to the outside air intake pipe 20 to receive the outdoor air and connected to the four-way valve 50 to receive the indoor air, the received outdoor air and indoor air in the control unit 10 At a predetermined ratio, the mixture is supplied to the intake circulation motor 41. To this end, the intake control means 30, the outside air valve 32 for controlling the inflow rate of the outdoor air introduced from the outside air intake pipe 20, and the inlet flow rate of the indoor air introduced from the four-way valve 50 An internal valve 34 is provided. In addition, the intake control means 30, the outdoor air temperature sensor 31 for sensing the temperature of the outdoor air flowing in, and the air temperature sensor 33 for sensing the temperature of the indoor air flows further, The outdoor air and indoor air temperature information is transmitted to the controller 10.

상기 흡기 순환모터(41)는 상기 흡기 제어수단(30)에 의해 혼합된 공기를 가압하여 상기 지열교환관(100)으로 압송한다.The intake circulation motor 41 pressurizes the air mixed by the intake control means 30 and feeds it to the geothermal heat exchanger tube 100.

상기 지열교환관(100)은 지중에 형성된 수혈에 삽입되며, 지상에 설치되는 상기 흡기 순환모터(41)로부터 유입되는 공기를 수혈 하부로 유통되게 하는 흡입경로(110)와 수혈 하부에서 상기 흡입경로(110)와 연통되어 유입 공기를 수혈 하부에서 지상으로 유통되게 하는 배출경로(120)를 구비하여, 상기 흡입경로(110)로 유입되는 흡입 공기를 지열로서 가열 또는 냉각시켜 상기 배출경로(120)로 배출되게 한다. 즉, 상기 지열교환관(100)은 상기 흡기 순환모터(41)로부터 압송되는 공기를 상기 흡입경로(110)를 통해 공급받으며, 유입 공기가 지중 온도보다 낮으면 유입 공기를 지중열로써 높이고 유입 공기가 지중 온도보다 높으면 유입 공기를 지중열로써 낮추어, 상기 배출경로(120)로서 다시 지상의 공급 순환모터(42)로 배출되게 한다.The geothermal heat exchange tube 100 is inserted into a blood transfusion formed in the ground, and the suction path 110 and the suction path at the lower portion of the transfusion to allow the air flowing from the intake circulation motor 41 installed on the ground to the lower transfusion And a discharge path 120 which communicates with the 110 to distribute the inflow air from the lower part of the blood transfusion to the ground, and heats or cools the intake air introduced into the suction path 110 as geothermal heat to discharge the air 120. To be discharged. That is, the geothermal heat exchanger tube 100 receives the air pumped from the intake circulation motor 41 through the suction path 110, and if the inlet air is lower than the ground temperature, raises the inlet air as ground heat and inlet air. If it is higher than the ground temperature, the inlet air is lowered to the ground heat, and is discharged back to the ground supply circulation motor 42 as the discharge path 120.

상기 공급 순환모터(42)는 상기 지열교환관(100)의 배출경로(120)에 연통되어 배출 공기를 가압하여 상기 사방밸브(50)로 압송한다.The supply circulation motor 42 is connected to the discharge path 120 of the geothermal heat exchanger tube 100 to pressurize the discharged air to be pumped to the four-way valve 50.

상기 제어부(10)는 실내에 설치되어 사용자로부터 제어키 입력을 받아 상기 흡기 제어수단(30), 흡기 순환모터(41), 공급 순환모터(42) 및 사방밸브(50)를 제어하게 된다. The control unit 10 is installed indoors to control the intake control means 30, the intake circulation motor 41, the supply circulation motor 42 and the four-way valve 50 by receiving a control key input from the user.

상기 제어부(10)는, 상기 제1,2통풍구(60, 70) 중에 어느 하나를 사용자로부터 입력키로 선택받으면, 선택받은 통풍구를 실내(1)의 공기를 흡입하기 위한 통풍구 역할을 하게 하고 선택받지 못한 통풍구를 실내(1)에 공기를 공급하는 통풍구 역할을 하게 하기 위하여, 상기 사방밸브(50)를 제어하여 선택받은 통풍구를 상기 흡기 제어수단(30)에 연통시키게 하고 선택받지 못한 통풍구를 상기 공급 순환모터(42)에 연통시키게 한다.When the controller 10 receives any one of the first and second vents 60 and 70 as an input key from the user, the controller 10 serves as a vent for inhaling air in the room 1 and is not selected. In order to act as a vent for supplying air to the room 1, the vent hole is controlled by controlling the four-way valve 50 to communicate the selected vent to the intake control means 30, and supplying the vent not to be selected. It is made to communicate with the circulation motor 42.

또한 상기 제어부(10)는, 실외공기와 실내공기의 혼합비율값을 사용자로부터 입력받으면 상기 외기밸브(32) 및 내기밸브(34)를 입력받은 혼합비율에 맞게 제어하여 유입되는 실외공기 및 실내공기의 유입량을 조절하게 한다. In addition, the control unit 10, when receiving the mixed ratio value of the outdoor air and indoor air from the user to control the outside air valve 32 and the indoor valve 34 to the input mixing ratio to the outdoor air and indoor air flows into the control To control the inflow rate.

또한 상기 제어부(10)는, 실외공기와 실내공기의 혼합비율을 사용자로부터 입력받지 않으면, 상기 흡기 제어수단(30)의 외기온도센서(31) 및 내기온도센서(33)의 감지온도값에 따라 상기 외기밸브(32) 및 내기밸브(34)를 제어하되, 실내온도와 실외온도의 차이가 작을수록 실외공기의 유입량을 크게 하고 차이가 클수록 실외공기의 유입량을 작게 하도록 상기 외기밸브(32) 및 내기밸브(34)를 제어한다. 즉, 상기 외기밸브(32) 및 내기밸브(34)는 실내온도와 실외온도의 차이에 비례하여 밸브의 열림 정도가 조절되게 동작하는 것이다. 이때, 상기 외기밸브(41)는 조절되는 실외공기 유입량의 하한값이 설정되게 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 상기 외기밸브(41)는 실외공기가 혼합공기 중에서 차지하는 비율을 미리 정해진 최소한도의 비율 이상을 갖도록 밸브동작을 함으로서, 실외공기가 적어도 미리 정해진 최소한도의 비율로 혼합된 공기를 실내에 공급되게 하는 것이다.In addition, the control unit 10, according to the detected temperature value of the outside air temperature sensor 31 and the air temperature sensor 33 of the intake control means 30, if the mixing ratio of the outdoor air and indoor air is not received from the user The external air valve 32 and the internal air valve 34 are controlled, but the smaller the difference between the indoor temperature and the outdoor temperature, the greater the inflow of outdoor air, and the greater the difference, the smaller the inflow of outdoor air. Controls the bet valve 34. That is, the external air valve 32 and the internal air valve 34 operate to control the degree of opening of the valve in proportion to the difference between the indoor temperature and the outdoor temperature. At this time, the outside air valve 41 is preferably made so that the lower limit of the amount of inlet air to be adjusted. That is, the outside air valve 41 operates the valve so that the ratio of outdoor air to the mixed air is greater than or equal to a predetermined minimum ratio, thereby supplying indoor air with indoor air mixed at a predetermined minimum ratio. To make it happen.

상기 도 1과 도 2를 다시 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 지열을 이용한 실내 냉난방시스템은, 태양광발전시스템(80)과 바닥열교환형통풍구(200)를 더 포함하여 구성된다.1 and 2 again, the indoor air-conditioning system using geothermal heat according to the embodiment of the present invention, the photovoltaic power generation system 80 and the bottom heat exchange type vent 200 is further configured.

상기 태양광발전시스템(80)은, 태양광을 입사받아 직류 전기를 생성하는 태양전지어레이(81)와, 상기 생성한 직류 전기를 교류 전기로 변환하는 전기인버터(82)와, 전력계통(90)에 연계되어 상기 변환한 교류 전기를 전력계통(90)에 공급하거나 또는 건물 내부의 전기설비에 공급하는 계통연계반(83)을 구비한다. 상기 전력계통(90)은 대한민국에서 있어서 한국전력공사의 송·배전 선로로 이루어질 수 있으며, 상기 계통연계반(83)은 변환한 교류 전기를 건물 내부의 전기설비에 공급 하되 여유 전력은 전력계통(90)에 공급하는 것이다. 상기 도 1과 도 2에는 도시되지 않았지만, 건물내부의 각 설비에 전기를 공급하기 위한 분전반 및 옥내배선도 설치되는 것이다. The photovoltaic power generation system 80 includes a solar cell array 81 that receives direct sunlight to generate direct current electricity, an electric inverter 82 that converts the generated direct current electricity into alternating current electricity, and a power system 90. It is provided with a grid connection board 83 for supplying the converted alternating current electricity to the power system (90) or to the electrical equipment inside the building in conjunction with. The power system 90 may be made of a transmission and distribution line of the Korea Electric Power Corporation in the Republic of Korea, the grid connection board 83 supplies the converted AC electricity to the electrical equipment inside the building, but the extra power is the power system ( 90). Although not shown in FIG. 1 and FIG. 2, a distribution panel and indoor wiring for supplying electricity to each facility inside the building are also installed.

상기 바닥열교환형통풍구(200)는 실내 바닥에 설치되고 상기 공급 순환모터(42)로부터 공기를 압송받아 실내 바닥에서 실내 내부로 공급하는 것으로서, 상기 제어부(10)의 제어신호(공기를 가열하라는 제어신호)에 따라 상기 계통연계반(83)으로부터 전기를 공급받아 압송받는 공기를 가열하여 실내에 공급하는 것이다.The floor heat exchange type vent 200 is installed on an indoor floor and receives air from the supply circulation motor 42 to supply air from the indoor floor to the interior, and controls a control signal of the control unit 10 (heat control to heat the air). Signal) is supplied with electricity from the grid connection board (83) to heat the compressed air to supply to the room.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지열교환관(100)의 부분단면 사시도이다.3 is a partial cross-sectional perspective view of the geothermal heat exchange tube 100 according to the embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 지열교환관(100)의 분해 사시도이다.4 is an exploded perspective view of the geothermal heat exchanger 100 according to the embodiment of the present invention.

상기 도 3과 도 4에 따른 지열교환관(100)은, 지표면(3)에서 지중(4)으로 형성된 수혈에 삽입되는 원통형의 외부관(111)과, 상기 외부관(111)의 내부에 삽입되는 원통형의 배출관(121)을 구비한다. 이때 상기 외부관(111)의 내주면과 상기 배출관(121)의 외주면 사이에 이격되어 형성되는 흡입경로(110)는 상기 흡기 순환모터(41)로부터 공급되는 흡기 공기의 통로가 되고, 상기 배출관(121)의 내부 중공 부위에 형성되는 배출경로(120)는 상기 흡기 공기가 배출되는 통로가 된다. 이때, 상기 외부관(111)은 열전도율이 높은 재질로 이루어져 흡기공기와 토양 사이의 열교환이 용이하게 이루어지게 하는 것이 바람직하다.The geothermal heat exchanger tube 100 according to FIGS. 3 and 4 includes a cylindrical outer tube 111 inserted into a blood transfusion formed into the ground 4 on the ground surface 3, and an inner tube 111 inserted into the outer tube 111. It is provided with a cylindrical discharge pipe 121. At this time, the suction path 110 is formed between the inner circumferential surface of the outer tube 111 and the outer circumferential surface of the discharge pipe 121 is a passage of the intake air supplied from the intake circulation motor 41, the discharge pipe 121 Discharge path 120 formed in the inner hollow portion of the) is a passage through which the intake air is discharged. At this time, the outer tube 111 is made of a material with high thermal conductivity, it is preferable to facilitate the heat exchange between the intake air and the soil.

그리고 상기 배출관(121)의 외주면에는, 단열재(130)가 에워싸는 형태로 부 착되어, 흡입경로(110)를 통과하는 흡입공기와 배출경로(120)를 통과하는 배출공기 사이의 열교환을 차단하게 된다. 또한 상기 단열재(130)의 표면에는 상부에서 하부 방향으로 형성되는 동일 피치(d)의 다수 나사산(131)들이 구비되어, 인접 나사산(131) 사이의 골로 형성되는 소흡입경로(110-1, 110-2, 110-3, 110-4)들에 의해 상기 흡입경로(110)가 나뉘게 된다. 즉, 상기 흡입경로(110)는 나사산(131)들의 개수와 동일한 개수로 형성되는 소흡입경로(110-1, 110-2, 110-3, 110-4)들로 이루어지며, 상기 도 3과 도 4에서는 4개의 소흡입경로(110-1, 110-2, 110-3, 110-4)들을 통하여 흡입공기가 분리되어 통과하게 된다. 또한 상기 나사산(131)들은 흡입공기가 통과하는 경로의 길이를 나사산(131)들을 구비하지 않았을 때에 비해 연장하는 역할도 한다.In addition, the outer circumferential surface of the discharge pipe 121 is attached in a form of enclosing the heat insulating material 130 to block heat exchange between the suction air passing through the suction path 110 and the discharge air passing through the discharge path 120. . In addition, the surface of the heat insulator 130 is provided with a plurality of threads 131 of the same pitch (d) formed from the top to the lower direction, small suction paths (110-1, 110) formed by the valley between the adjacent threads (131) The suction path 110 is divided by -2, 110-3, and 110-4. That is, the suction path 110 is composed of small suction paths (110-1, 110-2, 110-3, 110-4) formed in the same number as the number of threads (131), and In FIG. 4, the suction air is separated and passed through four small suction paths 110-1, 110-2, 110-3, and 110-4. In addition, the threads 131 extend the length of the path through which the intake air passes, compared to when the threads 131 are not provided with the threads 131.

바람직하게, 상기 지열교환관(100)의 하부에는 상기 흡입경로(110)와 배출경로(120)가 연통되게 형성되며, 이를 위해 상기 배출관(121)의 하부에는, 표면에 다수의 통공(141)이 형성된 원통형의 하부연통관(140)이 연장되어 구비된다.Preferably, the suction path 110 and the discharge path 120 is formed in communication with the lower portion of the geothermal heat exchange tube 100, for this purpose, the lower portion of the discharge pipe 121, a plurality of through holes on the surface The formed cylindrical lower communication tube 140 is provided is extended.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 바닥열교환형통풍구(200)의 상세도이다.5 is a detailed view of the bottom heat exchange type vent 200 according to the embodiment of the present invention.

상기 도 5에 따른 바닥열교환형통풍구(200)는, 상기 태양광발전시스템(80)으로부터 전원을 공급받는 원통형전기히터(210)와; 원통형관으로 이루어지고 상기 원통형전기히터(210)을 내부에 수용하는 공기가열통(220)과; 상기 공기가열통(220)의 일측 부위(201)를 덮되 망(231)의 형태로 이루어져 상기 공기가열통(220)의 내부와 외부가 망(231)을 통해 연통되게 하는 덮개망(230);으로 구성된다.The bottom heat exchange type vent 200 according to FIG. 5 includes a cylindrical electric heater 210 supplied with power from the photovoltaic power generation system 80; An air heating tube 220 formed of a cylindrical tube and accommodating the cylindrical electric heater 210 therein; A cover net 230 covering one side portion 201 of the air heating tube 220 in the form of a net 231 so that the inside and the outside of the air heating tube 220 communicate with each other through the net 231; It consists of.

상기 공기가열통(220)은 내주면에 돌출되는 다수의 고정살(222)에 의해 고정되는 고정링(221)을 양측 부위(201, 202)의 내측에 각각 구비한다. The air heating tube 220 has fixing rings 221 fixed on the inner circumferential surface by fixing a plurality of fixing teeth 222 on both sides 201 and 202, respectively.

상기 원통형전기히터(210)는 상기 고정링(221)들의 내부로 삽입되는 형태로 장착되어, 상기 원통형전기히터(210)와 공기가열통(220)은 그 단면이 동심원을 이루는 형태가 된다. 바람직하게, 상기 원통형전기히터(210)의 일측 부위(201)에는 외주면 방향으로 돌출되는 테(211)를 구비하여 상기 테(211)가 덮개망(230) 방향에 구비된 고정링(221)에 걸리게 되고, 덮개망(230)이 공기가열통(220)의 일측 부위(201)에 나사(232) 결합됨에 따라 상기 원통형전기히터(210)가 덮개망(230)에 눌려 고정되는 것이다.The cylindrical electric heater 210 is mounted in the form of being inserted into the fixing rings 221, the cylindrical electric heater 210 and the air heating tube 220 has a shape that forms a concentric circle cross section. Preferably, the one side portion 201 of the cylindrical electric heater 210 is provided with a frame 211 protruding in the direction of the outer circumferential surface so that the frame 211 is provided on the fixing ring 221 provided in the cover net 230 direction. As the cover net 230 is coupled to the screw 232 to one side portion 201 of the air heating tube 220, the cylindrical electric heater 210 is pressed and fixed to the cover net 230.

그리고 상기 공기가열통(220)은, 타측 부위(202)를 상기 공급 순환모터(42)와 배관연결(5, 6)되어 지열에 의해 열교환된 공기를 공급받고, 공급받은 공기를 상기 원통형전기히터(210)의 내주면과 외주면을 따라 통과시키며 가열하여 상기 덮개망(230)을 통해 배출되게 한다. And the air heating tube 220, the other side 202 is connected to the supply circulation motor 42 and the pipe (5, 6) is supplied with air heat-exchanged by geothermal heat, the supplied air is the cylindrical electric heater Passes along the inner circumferential surface and outer circumferential surface of 210 to be heated and discharged through the cover net 230.

이와 같이 형성된 바닥열교환형통풍구(220)는, 실내 바닥에 시공된 축열/축냉부(다수 돌(2)들을 깔아 놓은 부위)에 공기를 분사하여 상기 돌(2)들 사이의 틈새로 공기가 배출되게 한다. 그리고 상기 바닥열교환형통풍구(220)는, 난방 운전시에 제어부(10)에 의해 상기 원통형전기히터(210)가 가동되면 공기는 지열에 의해 일정한 온도로 유지된 공급공기를 재가열하여 배출되게 하고, 냉방 운전시에는 상기 원통형전기히터(210)를 가동하지 않으며 지열에 의해 일정한 온도로 유지된 공급공기를 공급하게 하는 것이다.The bottom heat exchange type vent hole 220 formed as described above discharges air to the gap between the stones 2 by injecting air into the heat storage / cooling part (the site where the multiple stones 2 are laid) installed on the indoor floor. To be. And when the cylindrical electric heater 210 is operated by the control unit 10 during the heating operation, the bottom heat exchange type vent 220, the air is discharged by reheating the supply air maintained at a constant temperature by geothermal heat, During the cooling operation, the cylindrical electric heater 210 is not operated and supplies the supply air maintained at a constant temperature by geothermal heat.

그리고, 상기 태양광발전시스템(80)은 난방운전을 하지 않을 때에는 전력계통(90)에 잉여전력을 공급하고 난방운전시에만 부족전력을 상기 전력계통(90)으로부터 공급받으므로, 비록 상기 바닥열교환형통풍구(220)를 가동하더라도 운전비용을 절감할 수 있는 것이다. 특히, 수용가의 전력수요가 급증하는 여름철에는, 공급할 수 있는 잉여전력이 증가하므로, 전력계통(90)을 운영하는 사업자에게도 전력공급의 부담을 덜어주는 효과가 있다.In addition, the solar power generation system 80 supplies surplus power to the power system 90 when the heating operation is not performed, and receives insufficient power from the power system 90 only during the heating operation. Even if operating the ventilating vent 220, it is possible to reduce the operating cost. In particular, in the summer when the demand for power of consumers increases rapidly, surplus power that can be supplied increases, thereby reducing the burden of power supply to the operator operating the power system 90.

이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.Although illustrated and described in the specific embodiments to illustrate the technical spirit of the present invention, the present invention is not limited to the same configuration and operation as the specific embodiment as described above, within the limits that various modifications do not depart from the scope of the invention It can be carried out in. Therefore, such modifications should also be regarded as belonging to the scope of the present invention, and the scope of the present invention should be determined by the claims below.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지열을 이용한 실내 냉난방시스템의 블록구성도.1 is a block diagram of an indoor air conditioning system using geothermal heat according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지열을 이용한 실내 냉난방시스템을 건물에 배치한 예시도.Figure 2 is an exemplary view of the indoor air-conditioning system using a geothermal heat disposed in a building according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지열교환관의 부분단면 사시도.Figure 3 is a partial cross-sectional perspective view of the geothermal heat exchange tube according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 지열교환관의 분해 사시도.Figure 4 is an exploded perspective view of a geothermal heat exchange tube according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 바닥열교환형통풍구의 분해 사시도(도 5a) 및 단면도(도 5b).Figure 5 is an exploded perspective view (Fig. 5a) and cross-sectional view (Fig. 5b) of the bottom heat exchange type vent according to an embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

10 : 제어부10: control unit

20 : 외기흡입관 30 : 흡기 제어수단 31 : 외기온도센서20: outside air suction pipe 30: intake control means 31: outside temperature sensor

32 : 외기밸브 33 : 내기온도센서 34 : 내기밸브32: air valve 33: air temperature sensor 34: air valve

41 : 흡기 순환모터 42 : 공급 순환모터 50 : 사방밸브41: intake circulation motor 42: supply circulation motor 50: four-way valve

60 : 제1통풍구 70 : 제2통풍구 80 : 태양광발전시스템60: first vent opening 70: second vent opening 80: solar power system

81 : 태양전지어레이 82 : 전기인버터 83 : 계통연계반81: solar cell array 82: electric inverter 83: grid connection board

100 : 지열교환관100: geothermal heat exchanger

110 : 흡입경로 110-1,2,3,4 :소흡입경로 111 : 외부관110: suction path 110-1, 2, 3, 4: breath suction path 111: outer tube

120 : 배출경로 121 : 배출관 130 : 단열재120: discharge path 121: discharge pipe 130: insulation

131 : 나사산 140 : 하부연통관131: thread 140: lower communication tube

141 : 통공 200 : 바닥열교환형통풍구141: through hole 200: floor heat exchange type vent

210 : 원통형전기히터 220 : 공기가열통 221 : 고정링210: cylindrical electric heater 220: air heating tube 221: retaining ring

222 : 고정살 230 : 덮개망 231 : 망222: fixed blade 230: cover net 231: net

Claims (3)

지열을 이용한 실내 냉난방시스템에 있어서, In indoor air-conditioning system using geothermal heat, 지중에 형성된 수혈에 삽입되며, 공기가 흡입되어 수혈 하부로 유통되게 하는 흡입경로(110)와 흡입된 공기가 하부에서 지상으로 유통되게 하는 배출경로(120)를 구비하는 지열교환관(100); A geothermal heat exchange tube (100) inserted into a blood transfusion formed in the ground and having a suction path (110) through which air is sucked and distributed to the lower part of the blood transfusion and a discharge path (120) through which the sucked air is distributed from the bottom to the ground; 실외 공기를 흡입하는 외기흡입관(20); An outside air suction pipe 20 for sucking outdoor air; 상기 외기흡입관(20)을 통해 유입되는 실외공기의 유입량을 조절하는 외기밸브(32)와, 실내공기의 유입량을 조절하는 내기밸브(34)와, 유입되는 실외공기의 온도를 감지하는 외기온도센서(31)와, 유입되는 실내공기의 온도를 감지하는 내기온도센서(33)를 구비하며, 유입되는 실외공기와 실내공기를 선택된 비율로 혼합하는 흡기 제어수단(30); Outside air valve 32 for controlling the inflow of outdoor air introduced through the outside air intake pipe 20, an inside valve 34 for adjusting the inflow of indoor air, and an outside air temperature sensor for sensing the temperature of the incoming outdoor air (31) and an air temperature sensor (33) for sensing the temperature of the introduced indoor air, the intake control means (30) for mixing the incoming outdoor air and the indoor air at a selected ratio; 상기 흡기 제어수단(30)에 의해 혼합된 공기를 상기 지열교환관(100)의 흡입경로(110)로 압송하는 흡기 순환모터(41); An intake circulation motor 41 for pumping air mixed by the intake control means 30 into the intake path 110 of the geothermal heat exchange tube 100; 상기 지열교환관(100)의 배출경로(120)에 연통되어 공기를 압송하는 공급 순환모터(42); A supply circulation motor 42 communicating with the discharge path 120 of the geothermal heat exchange tube 100 and for feeding air; 실내(1) 상부에 설치되어 실내(1)에 공기를 공급하거나 또는 실내(1) 공기를 흡입하는 제1통풍구(60); A first vent hole 60 installed at an upper part of the room 1 to supply air to the room 1 or to suck air in the room 1; 실내(1) 하부에 설치되어 실내(1) 공기를 흡입하거나 또는 실내(1)에 공기를 공급하는 제2통풍구(70); A second vent 70 installed in the lower part of the interior 1 to inhale the interior 1 air or to supply the interior 1 air; 상기 제1,2통풍구(60,70) 중에 선택된 어느 하나의 통풍구에서 실내 공기를 흡입받아 상기 흡기 제어수단(30)에 공급하게 하고, 상기 공급 순환모터(42)로부터 압송되는 공기를 상기 제1,2통풍구(60,70) 중 다른 하나의 통풍구를 통해 실내에 공급하게 하는 사방밸브(50); The indoor air is sucked from any one of the first and second vent holes 60 and 70 to be supplied to the intake control means 30, and the air pumped from the supply circulation motor 42 is supplied to the first vent hole 60 and 70. , Four-way valve 50 to be supplied to the room through the other one of the two vents (60, 70); 제1,2통풍구(60,70) 중 어느 하나를 사용자로부터 선택받으며 상기 사방밸브(50)를 제어하여 상기 선택받은 통풍구를 실내 공기를 흡입받기 위한 통풍구로 하게 하고 다른 하나의 통풍구를 실내에 공기를 공급하기 위한 통풍구로 하게 하고, 사용자로부터 실외공기와 실내공기의 혼합비율을 입력받으면 상기 외기밸브(32) 및 내기밸브(34)를 입력받은 혼합비율에 따라 제어하고, 사용자로부터 실외공기와 실내공기의 혼합비율을 입력받지 않은 상태에서는 상기 외기온도센서(31) 및 내기온도센서(33)의 감지온도값을 전달받아 두 감지온도값의 차이에 비례하여 실내공기의 유입량을 조절하도록 상기 외기밸브(32) 및 내기밸브(34)를 제어하는 제어부(10);Any one of the first and second air vents 60 and 70 is selected by the user, and the four-way valve 50 is controlled to make the selected vent as the vent for inhaling the indoor air, and the other vent is air in the room. When the user is supplied with a vent for supplying the mixing ratio of outdoor air and indoor air from the user, the outdoor air valve 32 and the internal air valve 34 are controlled according to the input mixing ratio, and the outdoor air and indoor from the user. In the state in which the mixing ratio of air is not input, the outside air valve is received to receive the detected temperature values of the outside temperature sensor 31 and the inside temperature sensor 33 to adjust the inflow of indoor air in proportion to the difference between the two sensing temperature values. A control unit 10 for controlling the 32 and the bet valve 34; 를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 지열을 이용한 실내 냉난방시스템.Indoor heating and cooling system using geothermal heat, characterized in that configured to include. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 지열교환관(100)은, The geothermal heat exchanger 100, 내부에 중공의 배출경로(120)가 형성되는 배출관(121)과, 상기 배출관(121)의 외주면을 에워싸며 부착되는 단열재(130)와, 상기 단열재(130)로 에워싸인 배출 관(121)이 내삽되어 내주면과 상기 단열재(130) 사이에 흡입경로(110)를 형성하게 하고 하부면이 막혀있는 외부관(111)을 구비하며, 상기 배출경로(120)와 흡입경로(110)가 하부에서 연통되게 형성되고, 상기 단열재(130)의 외주면에는 동일한 피치(d)를 갖는 다수의 나사산(131)들이 상부에서 하부방향으로 형성되어, 흡입경로(110)가 상기 나사산(131)들에 의해 다수개의 소흡입경로(110-1, 110-2, 110-3, 110-4)들로 나뉘게 됨을 특징으로 하는 지열을 이용한 실내 냉난방시스템.A discharge pipe 121 having a hollow discharge path 120 formed therein, a heat insulating material 130 surrounding the outer circumferential surface of the discharge pipe 121, and a discharge pipe 121 surrounded by the heat insulating material 130. It is interpolated to form a suction path 110 between the inner circumferential surface and the heat insulator 130, and has an outer tube 111, the lower surface is blocked, the discharge path 120 and the suction path 110 is in communication with the bottom. And a plurality of threads 131 having the same pitch d on the outer circumferential surface of the heat insulator 130 are formed from the top to the bottom, so that the suction path 110 is formed by the threads 131. Indoor heating and cooling system using geothermal heat, characterized in that divided into small suction paths (110-1, 110-2, 110-3, 110-4). 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 지열을 이용한 실내 냉난방시스템은, Indoor cooling and heating system using the geothermal, 태양전지어레이(81)로 직류전기를 생성하여 전기인버터(82)를 통해 교류전기로 변환하고, 변환한 교류전기를 계통연계반(83)을 통해 전력계통에 연계함과 동시에, 건물 내부의 전기 기기에 전원으로 사용할 수 있게 하는 태양광발전시스템(80); The direct current electricity is generated by the solar cell array 81 and converted into alternating current electricity through the electric inverter 82, and the converted alternating current is connected to the power system through the grid connection board 83, and the electricity inside the building A photovoltaic power generation system (80) that can be used as a power source for equipment; 상기 태양광발전시스템(80)으로부터 전원을 공급받아 가열되는 원통형전기히터(210)와, 원통형관으로 이루어지고 상기 원통형전기히터(210)를 내부에 수용하되 원통형관의 단면과 상기 원통형전기히터(210)의 단면이 동심원을 이루어지게 배치되게 하는 공기가열통과(220), 상기 공기가열통(220)의 일측 부위를 덮되 망의 형태로 이루어져 상기 공기가열통(220)의 내부와 외부가 망(231)을 통해 연통되게 하는 덮개망(230)으로 구성되는 바닥열교환형통풍구(200);The cylindrical electric heater 210 is heated by receiving power from the photovoltaic power generation system 80 and the cylindrical tube made of a cylindrical electric heater 210 accommodates therein but the cross section of the cylindrical tube and the cylindrical electric heater ( An air heating tube 220 to cover the one side of the air heating tube 220, the cross section of the 210 is arranged to form a concentric circle, the inside and outside of the air heating tube 220 is made of a mesh ( Bottom heat exchange type vents 200 consisting of a cover net 230 to be communicated through 231; 를 더 포함하여 구성되며, It is configured to include more 상기 바닥열교환형통풍구(200)는, 상기 공기가열통(220)의 타측 부위가 상기 공급 순환모터(42)에 배관 연결되어 실내 바닥에 설치되며, 상기 공급 순환모터(42)로부터 공기를 공급받아 상기 덮개망(230)을 통해 실내에 배출하되, 상기 제어부(10)의 제어동작에 의해 동작하는 원통형전기히터(210)로 공기를 가열하여 배출되게 함을 특징으로 하는 지열을 이용한 실내 냉난방시스템.The bottom heat-exchanging vent 200, the other side portion of the air heating tube 220 is connected to the supply circulation motor 42 is installed on the indoor floor, receiving air from the supply circulation motor 42 Is discharged to the room through the cover net 230, the indoor air-conditioning system using geothermal heat characterized in that the air is discharged by heating the cylindrical electric heater 210 operating by the control operation of the control unit (10).
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