KR100955393B1 - Optimizing Method of Ground Source Heat Pump - Google Patents

Optimizing Method of Ground Source Heat Pump Download PDF

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Abstract

본 발명은 지열 열펌프 시스템의 최적화 방법에 관한 것으로, 압축기, 열원측 열교환기, 팽창장치 및 부하측 열교환기를 포함하는 열펌프 유닛과, 상기 열펌프 유닛과 열교환하는 지열 열교환기와, 그리고 상기 열펌프 유닛과 열교환하여 냉난방되는 건물을 포함하는 지열 열펌프 시스템을 최적화하는 방법에 있어서, 제조사가 설정한 정격조건으로 운전되는 열펌프 유닛의 성능데이터, 부하측 열교환기로 유입되는 부하측 2차 유체의 유입온도 및 열원측 열교환기로 유입되는 열원측 2차 유체의 유입온도를 측정하는 초기운전단계; 상기 초기운전단계로부터 측정된 연간 부하측 및 열원측 2차 유체의 유입온도의 패턴을 분석하고, 연간 에너지 소모량이 최소가 되는 부하측 및 열원측 2차 유체의 유입온도를 열펌프 유닛의 최적튜닝온도로 설정하는 초기운전분석단계; 그리고 상기 초기운전분석단계에서 설정된 최적튜닝온도에서 최대의 성능을 나타내도록 열펌프 유닛을 튜닝한 후에 열펌프 유닛을 운전하는 최적운전단계를 포함하며, 이러한 방법을 통해서 지열 열펌프 시스템을 현장의 조건에 부합되면서 연간 에너지 소모량이 최소로 될 수 있도록 할 수 있다.The present invention relates to a method for optimizing a geothermal heat pump system, comprising: a heat pump unit including a compressor, a heat source side heat exchanger, an expansion device, and a load side heat exchanger, a geothermal heat exchanger that exchanges heat with the heat pump unit, and the heat pump unit. A method of optimizing a geothermal heat pump system including a building that is heat-cooled by heat exchange with a heat exchanger, comprising: performance data of a heat pump unit operated under a rated condition set by a manufacturer, an inlet temperature of a load side secondary fluid flowing into a load side heat exchanger, and a heat source An initial operation step of measuring an inlet temperature of the heat source side secondary fluid flowing into the side heat exchanger; Analyze the pattern of inflow temperature of the annual load side and heat source side secondary fluids measured from the initial operation step, and use the inlet temperature of the load side and heat source side secondary fluids with the minimum annual energy consumption as the optimum tuning temperature of the heat pump unit. Initial operation analysis step of setting; And an optimum operation step of operating the heat pump unit after tuning the heat pump unit to show the maximum performance at the optimum tuning temperature set in the initial operation analysis step. To ensure that annual energy consumption is kept to a minimum.

지열 열펌프, 지중열교환기, 건물부하, 성능데이터, 연간 에너지 소모량 Geothermal heat pump, underground heat exchanger, building load, performance data, annual energy consumption

Description

지열 열펌프 시스템 최적화 방법{Optimizing Method of Ground Source Heat Pump}Optimizing Geothermal Heat Pump System {Optimizing Method of Ground Source Heat Pump}

본 발명은 지열 열펌프 시스템 최적화 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은 현장에 설치된 지열 열펌프 시스템을 최적으로 운전할 수 있으며, 이상 유무를 판단할 수 있도록 함으로써 연간 성능 향상, 에너지 절감 및 시스템의 신뢰성을 확보할 수 있는 지열 열펌프 시스템 최적화 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a geothermal heat pump system optimization method. More specifically, the present invention can optimally operate the geothermal heat pump system installed on-site, and by determining whether there is an abnormality, the geothermal heat pump system optimization method that can ensure annual performance improvement, energy savings and system reliability It is about.

지열 열펌프 시스템은 지중열교환기와 열펌프 유닛을 포함하며, 지중열교환기로부터의 지중 열원을 흡수 또는 방출하며 열펌프 유닛과 연계된 건물에 대해서 냉방 및 난방을 수행하는 공기조화기기이다. 지열 열펌프 시스템은 냉방 시에는 건물 내의 열을 지중으로 방출하고, 난방 시에는 지중의 열을 흡수하여 건물 내로 공급함으로써 냉방 및 난방 운전을 행한다.The geothermal heat pump system includes an underground heat exchanger and a heat pump unit, and is an air conditioner that absorbs or discharges an underground heat source from the underground heat exchanger and performs cooling and heating on a building associated with the heat pump unit. The geothermal heat pump system discharges heat in the building to the ground during cooling and absorbs the heat from the ground and supplies it to the building to perform cooling and heating operations.

도 1은 지열 열펌프 시스템을 나타내는 도면이다, 도 1에 도시한 것과 같이 지열 열펌프 시스템은 열펌프 유닛(100), 지중열교환기(300) 및 건물(200, 냉난방을 필요로 하는 공간)로 포함하여 구성된다.FIG. 1 is a view showing a geothermal heat pump system. As shown in FIG. 1, a geothermal heat pump system includes a heat pump unit 100, an underground heat exchanger 300, and a building 200 (a space requiring cooling and heating). It is configured to include.

먼저, 상기 열펌프 유닛(100)은 냉매가 순환하는 압축기(110), 열원측 열교 환기(120), 팽창장치(130) 및 부하측 열교환기(140)를 구비한다. 상기 부하측 열교환기(140)는 냉, 난방을 요하는 건물(200) 내를 순환하는 부하측 2차 유체가 통과하면서 열펌프 유닛(100)의 냉매와 열교환을 하며, 상기 열원측 열교환기(120)는 지중열교환기(300)를 순환하는 열원측 2차 유체가 통과하면서 열펌프 유닛(100)의 냉매와 열교환을 한다. 여기서 '2차 유체'는 열원측 열교환기(120) 또는 부하측 열교환기(140)를 통과하면서 열펌프 유닛(100)의 냉매와 열교환하는 유체를 말한다.First, the heat pump unit 100 includes a compressor 110 through which a refrigerant circulates, a heat source side heat exchanger 120, an expansion device 130, and a load side heat exchanger 140. The load side heat exchanger 140 exchanges heat with the refrigerant of the heat pump unit 100 while passing through the load side secondary fluid circulating in the building 200 requiring cooling and heating, and the heat source side heat exchanger 120. The heat exchange with the refrigerant of the heat pump unit 100 while passing through the heat source side secondary fluid circulating the underground heat exchanger (300). Here, the "secondary fluid" refers to a fluid that exchanges heat with the refrigerant of the heat pump unit 100 while passing through the heat source side heat exchanger 120 or the load side heat exchanger 140.

구체적으로, 상기 지열 열펌프 시스템이 난방 기능을 수행하는 경우, 열펌프 유닛(100)의 냉매가 화살표 A 방향으로 순환하며, 냉매는 열원측 열교환기(120)에서 열원측 2차 유체로부터 열을 흡수하고 부하측 열교환기(140)에서 부하측 2차 유체에게 열을 빼앗기게 된다. 열을 흡수한 부하측 2차 유체는 건물을 난방시키며, 열을 빼앗긴 열원측 2차 유체는 지중열교환기(300)를 통해서 지중으로부터 열을 흡수하게 된다.Specifically, when the geothermal heat pump system performs a heating function, the refrigerant of the heat pump unit 100 circulates in the direction of an arrow A, and the refrigerant receives heat from the heat source side secondary fluid in the heat source side heat exchanger 120. Absorbs heat from the load side secondary fluid in the load side heat exchanger 140. The load-side secondary fluid absorbs heat to heat the building, and the heat source-side secondary fluid deprived of heat absorbs heat from the ground through the underground heat exchanger 300.

또한 상기 지열 열펌프 시스템이 냉방 운전을 행할 경우, 열펌프 유닛(100)의 사방밸브(150)에 의해서 냉매의 순환방향이 변환되어 냉매가 화살표 B방향으로 순환하며, 냉매는 부하측 열교환기(140)에서 부하측 2차 유체와 열교환을 하면서 2차 유체로부터 열을 흡수하고, 열원측 열교환기(120)에서 열원측 2차 유체에게 열을 빼앗긴다. 따라서 열펌프 유닛(100)은 건물 내로부터 열을 흡수하기 때문에 건물이 냉방된다. 이때 열원측 2차 유체는 지중열교환기(300)를 통해서 지중으로 흘러들어가 지중으로 열을 방출하게 된다.In addition, when the geothermal heat pump system performs the cooling operation, the circulating direction of the refrigerant is changed by the four-way valve 150 of the heat pump unit 100 so that the refrigerant circulates in the arrow B direction, and the refrigerant is a load-side heat exchanger 140. Heat is absorbed from the secondary fluid while exchanging heat with the secondary fluid on the load side, and heat is lost to the heat source side secondary fluid in the heat source side heat exchanger 120. Therefore, the heat pump unit 100 absorbs heat from inside the building, so the building is cooled. At this time, the heat source side secondary fluid flows into the ground through the ground heat exchanger 300 to release heat to the ground.

이러한 종래의 열펌프 유닛(100)은 열원측 열교환기(120) 및 부하측 열교환 기(140)가 A1, A2 지점 및 B1, B2 지점에서 각각 지중열교환기(300) 및 건물(200)과 연결될 수 있도록 제조사에서 하나의 모듈로 만들어져 출하된다. 이러한 열펌프 유닛(100)은 지중열교환기(300)를 흐르는 열원측 2차 유체의 유량 및 건물(200) 내를 흐르는 부하측 2차 유체의 유량을 일정한 값으로 고정한 상태에서 정격조건(열원측 2차 유체 및 부하측 2차 유체의 열교환기로의 유입 온도가 결정됨)으로 설계되어 운전된다. 이하 설명의 편의상 정격조건으로 설계된 열원측 2차 유체의 유입온도를 '열원측 설계유입온도'라 하며, 정격조건으로 설정된 부하측 2차 유체의 유입온도를 '부하측 설계유입온도'라 한다. In the conventional heat pump unit 100, the heat source side heat exchanger 120 and the load side heat exchanger 140 may be connected to the underground heat exchanger 300 and the building 200 at A1, A2 and B1 and B2, respectively. The module is shipped in a module from the manufacturer. The heat pump unit 100 is a rated condition (heat source side 2 in a state in which the flow rate of the heat source side secondary fluid flowing through the underground heat exchanger 300 and the flow rate of the load side secondary fluid flowing in the building 200 is fixed to a constant value. The inlet temperature of the secondary fluid and the load side secondary fluid to the heat exchanger is determined). For convenience of description, the inlet temperature of the heat source side secondary fluid designed under the rated conditions is referred to as the 'heat source side design inlet temperature', and the inlet temperature of the load side secondary fluid set as the rated conditions is referred to as the 'load side design inlet temperature'.

그러나, 이러한 정격조건은 현장에서 설치된 지열 열교환기(300)의 실제 상태 및 부하인 건물(200)의 실제 상태를 반영한 것이 아니기 때문에 열펌프 시스템이 최적의 운전 상태로 운전되지 못하는 문제점이 있다.However, since the rated condition does not reflect the actual state of the geothermal heat exchanger 300 installed in the field and the actual state of the building 200 which is a load, the heat pump system may not operate in an optimal operating state.

예를 들면, 열펌프 유닛(100)에서 열원측 열교환기(120)로 유입되는 열원측 2차 유체의 유입온도(도 1에서 121 지점에서의 온도, 이하 동일)는 연중 변화가 크지 않기 때문에 난방 운전 및 냉방 운전시 열원측 설계유입온도를 만족하지만, 부하측 2차 유체의 유입온도(도 1에서 142 지점에서의 온도, 이하 동일)는 연간 외기 온도의 변화 및 건물의 공조 공간의 부하 변화에 따라 달라지기 때문에 부하측 설계유입온도와 차이를 가지게 된다. 따라서 열펌프 유닛(100)은 현장 조건에 부합되는 상태에서 운전되지 않기 때문에 성능이 저하되는 문제점이 있다.For example, the inlet temperature of the heat source side secondary fluid flowing into the heat source side heat exchanger 120 from the heat pump unit 100 (the temperature at 121 points in FIG. 1, hereinafter the same) is not largely changed throughout the year. While the design inlet temperature of the heat source side is satisfied during operation and cooling operation, the inlet temperature of the secondary fluid on the load side (temperature at 142 in FIG. 1, hereinafter equal) is changed according to the change in the annual outside air temperature and the load change in the air conditioning space of the building. It will be different from the load-side design inlet temperature. Therefore, since the heat pump unit 100 does not operate in a state that meets the site conditions, there is a problem that performance is reduced.

또한, 제조사의 열펌프 유닛(100)의 부하측 및 열원측 2차 유체를 모두 물로 가정하거나, 열원측 2차 유체는 부동액으로 그리고 부하측 2차 유체는 물로 가정한 조건에서 성능이 맞추어져 제조된다. 하지만 실제 현장에서는 현장의 외기 온도를 고려하여 열원측 2차 유체는 물과 메탄올의 혼합물, 물과 에틸알콜의 혼합물 등을 다양한 혼합 비율로 만들어진 부동액을 사용한다. 따라서 열원측의 부동액의 종류와 혼합 비율에 따라서 열원측 2차 유체의 열용량이 변화되어 열원측 설계유입온도와 실제 현장의 열원측 2차 유체의 유입온도는 차이를 가질 수 있으며, 이로 인해서 정격조건으로 운전되는 열펌프 유닛은 성능이 저하되는 문제점이 있다.In addition, both the load side and the heat source side secondary fluid of the manufacturer's heat pump unit 100 are assumed to be water, or the heat source side secondary fluid is antifreeze and the load side secondary fluid is produced under the conditions under the assumption that the performance is tailored. However, in actual field, considering the outside air temperature of the site, the heat source side secondary fluid uses an antifreeze made of various mixing ratios of a mixture of water and methanol and a mixture of water and ethyl alcohol. Therefore, the heat capacity of the heat source side secondary fluid changes according to the type and mixing ratio of the antifreeze on the heat source side, so that the design inlet temperature of the heat source side and the inlet temperature of the heat source side secondary fluid in the actual site may have a difference. The heat pump unit that is operated in a problem that the performance is degraded.

또한 열펌프 유닛(100)은 냉방을 기준으로 설계된다. 일반적으로 냉방시에 열원측 열교환기(120)는 응축기 역할을 수행하며, 부하측 열교환기(140)는 증발기의 역할을 수행하므로 열원측 열교환기(120)가 부하측 열교환기(140) 보다 크게 설계된다. 이러한 상태에서 난방 운전을 행하게 되면, 난방 시에는 응축기 역할을 수행하는 부하측 열교환기(140)가 증발기 역할을 수행하는 열원측 열교환기(120) 보다 작기 때문에 열펌프 유닛(100)의 성능이 저하되거나, 고압 상승 등에 의하여 압축기(110) 등이 정지되거나 내구성 저하 등의 문제가 발생한다.In addition, the heat pump unit 100 is designed based on the cooling. In general, during cooling, the heat source side heat exchanger 120 serves as a condenser, and the load side heat exchanger 140 serves as an evaporator, so the heat source side heat exchanger 120 is designed to be larger than the load side heat exchanger 140. . When the heating operation is performed in such a state, since the load side heat exchanger 140 serving as the condenser is smaller than the heat source side heat exchanger 120 serving as the evaporator during heating, the performance of the heat pump unit 100 may be deteriorated. The compressor 110 may be stopped or the durability may be deteriorated due to a high pressure.

한편, 지열 열펌프 시스템은 장기간 사용에 따라 열펌프 유닛(100)의 냉매가 누설되어 성능 저하가 발생하거나 2차 유체의 누설 등이 발생할 수 있으나, 종래의 지열 열펌프 시스템은 이에 대해서 진단 등을 통해서 시스템을 튜닝하지는 하지 못하는 문제점이 있었다. Meanwhile, in the geothermal heat pump system, the refrigerant of the heat pump unit 100 may leak due to long-term use, and performance may be degraded or secondary fluid may leak. There was a problem in not tuning the system through.

본 발명은 이러한 종래의 지열 열펌프 시스템의 문제점을 해결하기 위한 것 으로, 제조사가 설치한 지열 열펌프 유닛에 대해서 현장의 부하 및 지열 열교환기의 열용량에 부합하며 아울러 연간 에너지 소모량을 최소화할 수 있도록 하는 지열 열펌프 시스템 최적화 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the problems of the conventional geothermal heat pump system, to meet the heat capacity of the site load and geothermal heat exchanger for geothermal heat pump unit installed by the manufacturer and to minimize the annual energy consumption It is an object of the present invention to provide a method for optimizing a geothermal heat pump system.

또한 본 발명은 지열 열펌프 시스템이 최적화된 운전으로부터 벗어난 운전을 행할 경우 이를 진단할 수 있는 지열 열펌프 시스템 최적화 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a method for optimizing a geothermal heat pump system capable of diagnosing a geothermal heat pump system when an operation is performed out of an optimized operation.

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명에 따르는 지열 열펌프 시스템 최적화 방법은, 압축기, 열원측 열교환기, 팽창장치 및 부하측 열교환기를 포함하는 열펌프 유닛과, 상기 열펌프 유닛과 열교환하는 지열 열교환기와, 상기 열펌프 유닛과 열교환하여 냉난방이 되는 건물을 구비하는 지열 열펌프 시스템 최적화 방법에 있어서, 제조사가 설정한 정격조건으로 운전되는 열펌프 유닛의 성능데이터, 부하측 열교환기로 유입되는 부하측 2차 유체의 유입온도 및 열원측 열교환기로 유입되는 열원측 2차 유체의 유입온도를 1년간 측정하는 초기운전단계; 상기 초기운전단계로부터 측정된 연간 부하측 및 열원측 2차 유체의 유입온도의 패턴을 분석하고, 많은 기간으로 나타난 부하측 및 열원측 2차 유체의 유입온도들 중 연간 에너지 소모량이 최소가 되는 부하측 및 열원측 2차 유체의 유입온도를 열펌프 유닛의 최적튜닝온도로 설정하는 초기운전분석단계; 상기 초기운전분석단계에서 설정된 최적튜닝온도에서 열펌프 유닛이 최대의 성능을 나타내도록 튜닝하여 1년간 운전하고, 운전시 측정되는 열펌프 유닛의 성능 데이터를 기준성능데이터로 저장하는 최적운전단계; 그리고 열펌프 유닛을 운전하면서 열펌프 유닛의 성능데이터를 측정하고 이를 상기 최적운전단계에서 측정된 열펌프 유닛의 기준성능데이터와 대비하여 현재 열펌프 유닛의 운전 상태를 진단하는 진단운전단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이러한 방법을 통해서 지열 열펌프 시스템을 현장의 조건에 부합되면서 연간 에너지 소모량이 최소로 될 수 있도록 할 수 있다. In order to achieve the above object, a geothermal heat pump system optimization method according to the present invention includes a heat pump unit including a compressor, a heat source side heat exchanger, an expansion device, and a load side heat exchanger, a geothermal heat exchanger that exchanges heat with the heat pump unit, and In the method of optimizing a geothermal heat pump system having a building to heat and heat by heat exchange with the heat pump unit, the performance data of the heat pump unit operated under the rated conditions set by the manufacturer, the inlet temperature of the load-side secondary fluid flowing into the load-side heat exchanger And an initial operation step of measuring inflow temperature of the heat source side secondary fluid flowing into the heat source side heat exchanger for one year. Analyze the pattern of the inflow temperature of the annual load side and heat source side secondary fluids measured from the initial operation step, and the load side and heat source of which the annual energy consumption is the minimum among the inflow temperatures of the load side and heat source side secondary fluids indicated by many periods Initial operation analysis step of setting the inlet temperature of the secondary fluid side to the optimum tuning temperature of the heat pump unit; An optimal operation step of tuning the heat pump unit to show the maximum performance at the optimum tuning temperature set in the initial operation analysis step for one year, and storing the performance data of the heat pump unit measured during operation as reference performance data; And a diagnostic operation step of measuring the performance data of the heat pump unit while operating the heat pump unit and diagnosing the operation state of the current heat pump unit in comparison with the reference performance data of the heat pump unit measured in the optimum operation step. It is characterized by. This approach ensures that the geothermal heat pump system meets site requirements while minimizing annual energy consumption.

또한 이러한 방법을 통해서 장기간 운전으로 인해서 냉매의 누설이나 2차 유체의 누설을 감지하고 이를 사용자에게 알림으로써 지열 열펌프 시스템의 신뢰성을 확보할 수 있다. In addition, through this method, the reliability of the geothermal heat pump system can be ensured by detecting the leakage of the refrigerant or the leakage of the secondary fluid due to long-term operation and informing the user of the leakage.

또한, 본 발명에 따르는 지열 열펌프 시스템 최적화 방법은, 상기 초기운전분석단계는 연간 부하측 및 열원측 2차 유체의 유입온도의 패턴에서 각각의 부하측 및 열원측 2차 유체의 유입온도를 튜닝온도로 설정하고, 각 튜닝온도에서 열펌프 시스템의 연간 에너지소모량을 각각 계산하고, 설정된 각각의 튜닝온도들 중 연간 에너지소모량이 최소가 되는 튜닝온도에 해당하는 열원측 및 부하측 2차 유체의 유입온도를 최적튜닝온도로 설정하는 것을 특징으로 한다. In addition, in the method of optimizing the geothermal heat pump system according to the present invention, the initial operation analysis step is the inlet temperature of each load side and heat source side secondary fluid in the pattern of the inlet temperature of the load side and heat source side secondary fluid to the tuning temperature Calculate the annual energy consumption of the heat pump system at each tuning temperature, and optimize the inflow temperature of the heat source side and the load side secondary fluid corresponding to the tuning temperature at which the annual energy consumption is the minimum among the set tuning temperatures. It is characterized by setting the tuning temperature.

또한, 본 발명에 따르는 지열 열펌프 시스템 최적화 방법은, 상기 최적튜닝온도는 최대 냉난방 부하시에 요구되는 냉난방 성능을 만족시키는 것을 특징으로 한다. 이러한 방법을 통해서 최적튜닝온도에서 운전시 최대 냉난방 부하에서도 냉난방 성능을 저하시키지 않는다. In addition, the geothermal heat pump system optimization method according to the present invention is characterized in that the optimum tuning temperature satisfies the cooling and heating performance required at the maximum heating and cooling load. In this way, the heating and cooling performance is not degraded even under the maximum heating and cooling load when operating at the optimum tuning temperature.

또한, 본 발명에 따르는 지열 열펌프 시스템 최적화 방법은, 상기 진단운전 단계는 운전 중인 열펌프 유닛의 성능데이터가 기준성능데이터와 차이를 가지는 경우, 이를 분석하고 튜닝방향을 판단하여 이를 사용자에게 알려주는 것을 특징으로 한다. In addition, the geothermal heat pump system optimization method according to the present invention, in the diagnostic operation step, if the performance data of the heat pump unit in operation has a difference from the reference performance data, and analyzes it and determine the tuning direction to inform the user It is characterized by.

이러한 구성을 가지는 본 발명은 현장의 조건에 부합되는 운전조건에서 열펌프 유닛을 최적화하여 시스템의 성능을 향상시키며, 동시에 연간 에너지 소모량을 최소화 할로 할 수 있는 효과를 가진다.The present invention having such a configuration improves the performance of the system by optimizing the heat pump unit under operating conditions that meet the field conditions, and at the same time has the effect of minimizing the annual energy consumption.

또한 본 발명은 장기간 운전으로 인한 성능 저하를 방지하며 튜닝 방향을 제공함으로써 지열 열폄프 시스템의 신뢰성을 향상시키는 효과를 가진다. In addition, the present invention has the effect of improving the reliability of the geothermal heat pump system by preventing the performance degradation due to long-term operation and by providing a tuning direction.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따르는 지열 열펌프 시스템 최적화 방법에 대해서 보다 상세하게 설명한다. 도 2는 본 발명에 따르는 지열 열펌프 시스템 최적화 방법을 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명에 따르는 지열 열펌프 시스템의 초기운전단계 결과를 나타내는 도면이며, 도 4는 제조사에서 제공한 열원측 및 부하측 2차 유체의 유입온도에 따른 전력소비량의 변화를 튜닝온도에 대해서 도시한 도면이다. 지열 열폄프 시스템의 주요 구성은 종래와 동일하기 때문에, 편의상 이들 구성에 대해서는 도 1의 도면 부호를 그대로 사용한다. Hereinafter, a geothermal heat pump system optimization method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 2 is a view showing a method for optimizing a geothermal heat pump system according to the present invention, Figure 3 is a view showing the results of the initial operation step of the geothermal heat pump system according to the present invention, Figure 4 is a heat source and load side provided by the manufacturer The change in power consumption according to the inlet temperature of the secondary fluid is a diagram showing the tuning temperature. Since the main structure of the geothermal heat pump system is the same as in the prior art, for the sake of convenience, the reference numerals of FIG. 1 are used as it is.

먼저, 도 2를 참조하면 본 발명에 따르는 지열 열펌프 시스템 최적화 방법은 열펌프 유닛(100)이 설치된 후 1년간 운전되는 초기운전단계(S1), 상기 초기운전단계(S1)의 결과를 기초로 열펌프 유닛(100)에 현장 조건을 적합함과 동시에 연간 에 너지 소모량을 최소화할 수 있는 열원측 및 부하측 2차 유체의 유입온도에 대해서 최적튜닝온도를 설정하는 초기운전분석단계(S2), 상기 초기운전분석단계(S2)에서 분석된 최적튜닝온도에서 최대 성능이 나타나도록 열펌프 유닛(100)을 튜닝한 후에 열펌프 유닛(100)을 1년간 운전하는 최적운전단계(S3) 및 상기 최적운전단계(S3)의 운전을 통해서 얻어진 기준성능데이터를 기준으로 운전되는 열펌프 유닛(100)의 성능데이터를 비교하여 열펌프 유닛(100)을 진단하는 진단운전단계(S4)를 포함한다. 이하 각 단계를 구체적으로 살펴본다.First, referring to FIG. 2, the geothermal heat pump system optimization method according to the present invention is based on the results of the initial operation step S1 and the initial operation step S1 which are operated for one year after the heat pump unit 100 is installed. Initial operation analysis step (S2) of setting the optimum tuning temperature for the inlet temperature of the heat source side and the load side secondary fluid that can be adapted to the site conditions in the heat pump unit 100 and minimize the annual energy consumption The optimum operation step (S3) and the optimum operation for operating the heat pump unit 100 for one year after tuning the heat pump unit 100 to show the maximum performance at the optimum tuning temperature analyzed in the initial operation analysis step (S2) And a diagnostic operation step S4 of diagnosing the heat pump unit 100 by comparing the performance data of the heat pump unit 100 operated based on the reference performance data obtained through the operation of step S3. Each step is described in detail below.

< 초기운전단계(S1)><Initial operation step (S1)>

초기운전단계(S1)는 제조사로부터 출하된 열펌프 유닛(100)이 지중 열교환기(300)와 함께 현장에 설치된 후 1년간 운전되는 것을 말한다. 앞서 종래기술에서 언급한 바와 같이, 제조사에서 제작된 열펌프 유닛(100)은 현장 조건이 반영되지 않은 상태에서 정격조건(열원측 및 부하측 열교환기의 2차 유체의 유입온도)이 설정되어 있다. Initial operation step (S1) means that the heat pump unit 100 shipped from the manufacturer is operated for one year after being installed on-site with the underground heat exchanger (300). As mentioned in the prior art, the heat pump unit 100 manufactured by the manufacturer is set to the rated conditions (inlet temperature of the secondary fluid of the heat source side and load side heat exchanger) in the state that the field conditions are not reflected.

하지만 현장에 설치된 지중열교환기(300)는 그 구체적인 순환 형태 및 현장 조건의 지열의 온도에 따라서 그리고 2차 유체로 사용되는 부동액의 종류 및 배합비율에 따라서 열원측 열교환기(120)로 유입되는 열원측 2차 유체의 유입온도가 제조사에서 설정된 정격조건과 차이를 가질 수 있으며, 아울러 부하인 건물 내의 환경에 따라서 부하측 열교환기(140)로 유입되는 부하측 2차 유체의 유입온도가 제조사에서 설정된 정격조건과 차이를 가질 수 있다.However, the ground heat exchanger 300 installed in the field is the heat source flowing into the heat source side heat exchanger 120 according to the specific circulation type and the geothermal temperature of the site conditions and the type and the mixing ratio of the antifreeze used as the secondary fluid. The inlet temperature of the side secondary fluid may be different from the rated condition set by the manufacturer, and the inlet temperature of the load side secondary fluid flowing into the load side heat exchanger 140 according to the environment in the building under load is set by the manufacturer. And can be different.

본 발명에 따르는 초기운전단계(S1)는 현장 조건에 부합되지 않는 상태에서 운전되는 동안 열원측 및 부하측 열교환기(120, 140)로 유입되는 2차 유체의 유,출입온도를 측정하고, 아울러 열펌프 유닛(100)의 성능데이터를 측정하여 저장하게 된다. 이러한 데이터는 도 1에 도시한 것과 같이 열원측 열교환기(120)로 입,출구에 설치된 온도센서(121, 122), 부하측 열교환기(140)의 입,출구에 설치된 온도센서(141, 142), 그리고 열펌프 유닛(100)의 냉매 배관에서 압축기(100)의 입,출구에 설치된 압력센서(111, 112) 및 온도센서(113, 114)와 팽창장치(130)의 입,출구에 설치된 온도센서(131, 132)에 의해서 측정된다.The initial operation step (S1) according to the present invention measures the oil flow in and out of the secondary fluid flowing into the heat source side and load side heat exchangers (120, 140) while operating in a state that does not meet the field conditions, and heat The performance data of the pump unit 100 is measured and stored. As shown in FIG. 1, the temperature sensors 121 and 122 installed at the inlet and the outlet of the heat source side heat exchanger 120 and the temperature sensors 141 and 142 installed at the inlet and the outlet of the load side heat exchanger 140 are shown in FIG. 1. And the pressure sensors 111 and 112 and the temperature sensors 113 and 114 installed at the inlet and the outlet of the compressor 100 in the refrigerant pipe of the heat pump unit 100 and the inlet and the outlet of the expansion device 130. Measured by sensors 131 and 132.

< 초기운전분석단계(S2)><Initial operation analysis step (S2)>

본 발명에 따르는 초기운전분석단계(S2)는 초기운전단계(S1)에서 측정된 성능데이터, 연간 부하측 및 열원측 2차 유체의 유입온도 패턴을 분석하여 현장 조건에 부합되는 열펌프 유닛(100)의 최적튜닝온도를 설정하는 단계이다.Initial operation analysis step (S2) according to the present invention analyzes the performance data measured in the initial operation step (S1), annual load side and heat source side of the secondary fluid inflow temperature pattern to meet the site conditions heat pump unit 100 This step is to set the optimum tuning temperature.

초기운전단계(S1)의 연간 부하측 및 열원측 2차 유체의 유입온도 패턴은 도 3과 같이 나타난다. 참고로 부하측 및 열원측 2차 유체의 유입온도 패턴이 거의 유사한 패턴으로 나타나기 때문에 도 3은 이들 중 하나만 예시적으로 도시한 것이다. 구체적으로 부하측 및 열원측 2차 유체의 유입온도 각각에 대해서 1년간 그 유입온도가 나타나는 기간이 합하여 도시할 수 있다. 가장 많은 기간을 차지하는 부하측 및 열원측 2차 유체의 유입온도가 중앙에 위치할 것이며, 좌우로 갈수록 그 기간이 적어지는 분포를 나타낸다. Inflow temperature patterns of the annual load side and the heat source side secondary fluid of the initial operation step (S1) is shown as shown in FIG. For reference, since the inflow temperature patterns of the load side and the heat source side secondary fluids appear in a substantially similar pattern, FIG. 3 illustrates only one of them. Specifically, for each of the inlet temperatures of the load-side and heat source-side secondary fluids, the periods during which the inlet temperature appears for one year may be summed up. The inlet temperature of the load-side and heat-source side secondary fluids, which occupies the most period, will be located in the center, and the distribution of the periods will be shorter from side to side.

도 3에서 가장 많은 기간으로 나타난 부하측 및 열원측 2차 유체의 유입온도를 최적튜닝온도로 설정할 수 있으나, 이는 연간 에너지 소모량을 고려하지 않은 것이기 때문에 충분히 최적화되었다고 할 수 없다. 도 3에 도시된 부하측 및 열원측 2차 유체의 유입온도 각각에 대한 연간 에너지 소모량은 다음과 같이 구한다. The inlet temperature of the load side and heat source side secondary fluids shown in FIG. 3 may be set to the optimum tuning temperature, but this may not be sufficiently optimized since the annual energy consumption is not considered. The annual energy consumption for each of the inlet temperatures of the load side and heat source side secondary fluids shown in FIG. 3 is calculated as follows.

먼저, 도 3에 도시된 각각의 부하측 및 열원측 2차 유체의 유입온도를 튜닝온도로 설정하고, 튜닝온도로 튜닝된 열펌프 유닛(100)을 운전할 경우 부하측 및 열원측 2차 유체의 유입온도에 따른 압축기(100)의 소비전력 그래프(도 4)로부터 구할 수 있다. 도 4의 그래프는 통상 제조사에서 제공하며 여기서는 예시적으로 부하측 및 열원측 2차 유체의 유입온도 중 하나에 대해서만 도시하였다.First, the inlet temperature of each of the load side and heat source side secondary fluids shown in FIG. 3 is set to the tuning temperature, and when the heat pump unit 100 tuned to the tuning temperature is operated, the inflow temperature of the load side and heat source side secondary fluids is shown. It can be obtained from the power consumption graph (Fig. 4) of the compressor 100 according to. The graph of FIG. 4 is typically provided by the manufacturer and is shown here only for one of the inlet temperatures of the load side and heat source side secondary fluids.

도 4에서 튜닝온도 A와 튜닝온도 B는, 부하측 및 열원측 2차 유체의 유입온도에 따른 소비전력의 기울기가 다르다. 따라서, 해당 튜닝온도로 튜닝된 열펌프 유닛(100)은 각각의 2차 유체의 유입온도에서의 소비전력이 차이를 가지게 된다. In Fig. 4, the tuning temperature A and the tuning temperature B have different slopes of power consumption depending on the inflow temperatures of the load side and heat source side secondary fluids. Therefore, the heat pump unit 100 tuned to the corresponding tuning temperature has a difference in power consumption at the inlet temperature of each secondary fluid.

예를 들어, 도 3에서 가장 많은 기간을 차지하는 부하측 및 열원측 2차 유체의 유입온도를 튜닝온도 A로 할 경우, 튜닝온도 A로 튜닝된 열펌프 유닛(100)의 연간 에너지 소모량은 도 4에서 튜닝온도 A의 선을 따라서 해당 부하측 및 열원측 2차 유체 유입온도에 대한 소비전력 값을 구하고, 여기에 도 3에서 해당 부하측 및 열원측 2차 유체 유입온도가 연간 나타난 기간을 곱하고, 이들 값들을 더함으로써 계산할 수 있다. For example, when the inlet temperature of the load-side and heat source side secondary fluids occupying the most period in FIG. 3 is the tuning temperature A, the annual energy consumption of the heat pump unit 100 tuned to the tuning temperature A is shown in FIG. 4. The power consumption values for the load side and heat source side secondary fluid inlet temperatures are calculated along the line of the tuning temperature A, and are multiplied by the period in which the corresponding load side and heat source side secondary fluid inlet temperatures are shown annually in FIG. It can be calculated by adding.

또한 가장 많은 기간을 차지하는 부하측 및 열원측 2차 유체의 유입온도의 바로 옆에 있는 부하측 및 열원측 2차 유체의 유입온도를 튜닝온도 B라고 하고 튜 닝온도 B로 튜닝한 열펌프 유닛(100)에 대한 연간 에너지 소모량 역시 튜닝온도 A와 동일한 동일한 방법으로 계산할 수 있다. In addition, the heat pump unit 100 in which the inlet temperature of the load side and the heat source side secondary fluid, which is immediately next to the inlet temperature of the load side and the heat source side secondary fluid, which occupies the most period, is called the tuning temperature B and is tuned to the tuning temperature B. The annual energy consumption for can also be calculated in the same way as the tuning temperature A.

이러한 방법으로 도 3에 나타난 부하측 및 열원측 2차 유체의 유입온도 각각에 대한 연간 에너지 소모량을 계산한 후, 이들 중 연간 에너지 소모량이 최소가 되는 튜닝온도를 최적튜닝온도로 설정한다. 이렇게 함으로써 최적튜닝온도로 튜닝되면 열펌프 유닛(100)은 현장 조건에 부합되면서 연간 에너지 소모량 최소화할 수 있도록 최적화된 상태로 운전될 수 있게 된다.In this way, after calculating the annual energy consumption for each of the inlet temperature of the load-side and heat source-side secondary fluid shown in Figure 3, the tuning temperature at which the annual energy consumption is the minimum among these is set to the optimum tuning temperature. By doing so, when the temperature is tuned to the optimum tuning temperature, the heat pump unit 100 can be operated in an optimized state to minimize the annual energy consumption while meeting the site conditions.

한편, 연간 에너지 소모량이 최소가 되는 튜닝온도(열원측 및 부하측 2차 유체의 유입온도)를 최적튜닝온도로 설정하더라도, 최대 냉난방 부하로 운전될 경우 요구되는 냉난방 용량을 가지지 못하는 경우가 있다. 따라서 최적튜닝온도를 설정할 경우 최대 냉난방 부하에서의 냉난방 용량이 충분히 얻어지지 못하는 경우에는 연간 에너지 소모량이 조금 높더라도 최대 냉난방 부하시에 냉난방 조건을 만족시킬 수 있는 튜닝온도를 채택하는 것이 바람직하다.On the other hand, even when the tuning temperature (inlet temperature of the heat source side and the load side secondary fluid) which annual energy consumption is minimum is set to the optimum tuning temperature, it may not have the required cooling and heating capacity when operating at the maximum heating and cooling load. Therefore, when setting the optimum tuning temperature, if the heating and cooling capacity at the maximum heating and cooling load is not sufficiently obtained, it is preferable to adopt the tuning temperature that can satisfy the cooling and heating conditions at the maximum heating and cooling load even if the annual energy consumption is a little high.

< 최적운전단계(S3) > <Optimal Operation Step (S3)>

상기 최적운전단계(S3)는 상기 초기운전분석단계(S3)에서 분석된 최적튜닝온도에서 열펌프 유닛이 최대의 성능을 갖도록 튜닝한다. 튜닝시에는 예를 들어 제조사의 정격조건 대비 최적튜닝온도가 높은 경우에는 열펌프 유닛(100)의 팽창장치(130) 저항을 감소시키거나 냉매 충전량을 감소시킨다. 반대로 제조사의 정격조건 대비 최적튜닝온도가 낮을 경우에는 열펌프 유닛(100)의 팽창장치(130)의 저항 을 증가시키거나 냉매 충전량을 증가시킨다. The optimal operation step S3 is tuned so that the heat pump unit has the maximum performance at the optimum tuning temperature analyzed in the initial operation analysis step S3. At the time of tuning, for example, when the optimum tuning temperature is higher than the rating condition of the manufacturer, the resistance of the expansion device 130 of the heat pump unit 100 is reduced or the amount of refrigerant charge is reduced. On the contrary, when the optimum tuning temperature is lower than the manufacturer's rated condition, the resistance of the expansion device 130 of the heat pump unit 100 is increased or the amount of refrigerant charge is increased.

이후, 최적튜닝온도로 튜닝된 열펌프 유닛(100)을 1년간 운전하고 이때 열원측 및 부하측 2차 유체 유입온도에 따른 열펌프 유닛의 성능데이터를 측정하고 이를 기준성능데이터로 저장하고 데이터베이스를 구축한다.After that, the heat pump unit 100 tuned to the optimum tuning temperature is operated for one year, and at this time, the performance data of the heat pump unit according to the heat source side and the load side secondary fluid inlet temperature are measured, stored as reference performance data, and a database is constructed. do.

구체적으로, 제조사에서 정격조건으로 설계되어 출하된 열펌프 유닛(100)을 현장 조건에 맞는 최적튜닝온도에서 튜닝한 뒤 1년간 운전하면서 연간 발생하는 각각의 열원측 및 부하측 2차 유체의 유입온도와, 이러한 열원측 및 부하측 2차 유체의 유입온도에서 운전될 경우 열펌프 유닛(100)의 구성들인 압축기(110), 열원측 열교환기(120), 팽창장치(130) 및 부하측 열교환기(140)의 유출구에서의 냉매 상태량을 측정하고 이들로부터 각각의 위치에서의 고압, 저압, 과열도 및 과냉도 등의 성능데이터를 기준성능데이터로 저장한다.Specifically, the heat pump unit 100 designed and rated by the manufacturer at the optimum tuning temperature for the on-site conditions is tuned at the optimal tuning temperature for one year of operation, and the inflow temperature of each heat source side and load side secondary fluid generated annually When operated at the inlet temperature of the heat source side and the load side secondary fluid, the compressor 110, the heat source side heat exchanger 120, the expansion device 130, and the load side heat exchanger 140, which are the components of the heat pump unit 100, are operated. The amount of refrigerant state at the outlet of the gas is measured, and performance data such as high pressure, low pressure, superheat degree, and supercooling degree at each position are stored as reference performance data.

< 진단운전단계(S4) ><Diagnostic operation step (S4)>

진단운전단계(S4)는 열펌프 유닛 설치 후 3년차 이후의 운전으로, 운전되는 열펌프 유닛(100)의 성능데이터를 측정하고, 이미 2년차에서 행한 최적운전단계(S3)에서 얻어져 저장되어 있는 열원측 및 부하측 2차 유체의 유입온도에 따른 기준성능데이터를 기준으로 하여 열펌프 유닛(100)의 성능을 진단한다. 3년 이후의 장기간 사용으로 인해서 열펌프 유닛(100)의 냉매가 누설될 수 있으며, 아울러 열원측 및 부하측 열교환기(120, 140)를 흐르는 2차 유체가 누설이 발생할 수 있다. 진단운전단계(S4)는 이러한 이상을 성능데이터의 변화로 감지함으로써 열펌프 유닛 을 모니터링하고 이상의 원인을 진단, 분석함과 동시에 이를 점검사항으로 사용자에게 전달한다.Diagnostic operation step (S4) is the operation after the third year after the installation of the heat pump unit, measuring the performance data of the heat pump unit 100 to be operated, obtained and stored in the optimal operation step (S3) already performed in the second year The performance of the heat pump unit 100 is diagnosed based on the reference performance data according to the inlet temperature of the heat source side and the load side secondary fluid. Due to long-term use after 3 years, the refrigerant of the heat pump unit 100 may leak, and secondary fluid flowing through the heat source side and the load side heat exchangers 120 and 140 may leak. The diagnostic operation step (S4) monitors the heat pump unit by detecting such an abnormality as a change in the performance data, diagnoses and analyzes the cause of the abnormality, and delivers it to the user as a check item.

예를 들어, 냉방 운전시 열펌프 유닛(100)을 순환하는 냉매가 누설되면, 이로 인해서 냉매 순환 유량이 감소하여 부하측 열교환기(140)로부터 단위 냉매 유량당 많은 열을 흡수하게 된다. 그 결과 과열도가 상승하고 이로 인해서 압축기 토출온도가 상승하게 된다. 이 경우 열펌프 유닛(100)의 냉방 용량이 감소하고 압축기(110)의 코일이 손상되는 등의 문제가 발생한다. 본 발명의 진단운전단계(S4)는 이러한 경우 기준성능데이터 중 과열도에 이상이 발생하였음을 판단하고, 점검하라는 메시지를 사용자에게 보내고 이런 과열도 이상이 발생하는 경우는 냉매 충전량을 체크하거나 2차 유체의 순환펌프 이상 유무 등을 체크하라는 구체적인 점검 사항(A/S 사항)을 함께 전달한다. For example, when the refrigerant circulating in the heat pump unit 100 leaks during the cooling operation, the refrigerant circulation flow rate decreases, thereby absorbing a large amount of heat per unit refrigerant flow rate from the load side heat exchanger 140. As a result, the degree of superheat rises, thereby increasing the compressor discharge temperature. In this case, a problem occurs that the cooling capacity of the heat pump unit 100 is reduced and the coil of the compressor 110 is damaged. The diagnostic operation step (S4) of the present invention determines that an abnormality has occurred in the degree of superheat of the reference performance data in this case, and sends a message to the user to check and checks the amount of refrigerant charge when the abnormality of the degree of overheating occurs. Send the specific check items (A / S matters) to check for abnormality of the fluid circulation pump.

또 다른 일예로, 부하측 열교환기(140)를 흐르는 부하측 2차 유체가 누설되면, 2차 유체의 유량이 감소하게 되고, 이는 냉방 운전시 부하측 열교환기(140)로부터 냉매로 열이 충분히 교환되지 않아 액체 상태의 냉매가 압축기로 유입되어 시스템 고압이 크게 상승하고, 소비전력이 증가하며, 압축기가 손상되는 등의 문제가 발생할 수 있다. 이 경우 진단운전단계(S4)에서는 시스템 고압 및 과열도에서 이상이 발생되었음을 판단하고 이를 점검하라는 메시지를 사용자에 보낸다. 열원측 2차 유체가 감소되었거나 부하측 2차 유체가 감소된 경우이므로 2차 순환펌프 이상유무나 누설유무를 체크하라는 점검사항(A/S 사항)을 함께 전달한다. As another example, when the load side secondary fluid flowing through the load side heat exchanger 140 is leaked, the flow rate of the secondary fluid is reduced, which means that heat is not sufficiently exchanged from the load side heat exchanger 140 to the refrigerant during the cooling operation. Liquid refrigerant may flow into the compressor, causing a large increase in system high pressure, increased power consumption, and damage to the compressor. In this case, the diagnostic operation step (S4) determines that an abnormality has occurred in the system high pressure and superheat degree, and sends a message to check for this. Since the secondary fluid of the heat source side is reduced or the secondary fluid of the load side is reduced, check points (A / S matters) to check the secondary circulation pump for abnormality or leakage are also delivered.

도 1은 지열 열펌프 시스템을 나타내는 도면.1 shows a geothermal heat pump system.

도 2는 본 발명에 따르는 지열 열펌프 시스템 최적화 방법을 나타내는 도면.2 is a view showing a geothermal heat pump system optimization method according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따르는 지열 열펌프 시스템의 초기운전단계를 결과를 나타내는 도면.3 is a view showing the results of the initial operation of the geothermal heat pump system according to the present invention.

도 4는 제조사에서 제공한 2차 유체의 유입온도에 따른 전력소비량의 변화를 튜닝온도에 대해서 도시한 도면.Figure 4 is a view showing a tuning temperature change in power consumption according to the inlet temperature of the secondary fluid provided by the manufacturer.

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

100 : 열펌프 유닛 200 : 건물100: heat pump unit 200: building

300 : 지중 열교환기300: underground heat exchanger

Claims (6)

압축기, 열원측 열교환기, 팽창장치 및 부하측 열교환기를 포함하는 열펌프 유닛과, 상기 열펌프 유닛과 열교환하는 지열 열교환기와, 상기 열펌프 유닛과 열교환하여 냉난방이 되는 건물을 구비하는 지열 열펌프 시스템 최적화 방법에 있어서,Optimizing a geothermal heat pump system comprising a heat pump unit including a compressor, a heat source side heat exchanger, an expansion device, and a load side heat exchanger, a geothermal heat exchanger for exchanging heat with the heat pump unit, and a building to heat and heat the heat pump unit In the method, 제조사가 설정한 정격조건으로 운전되는 열펌프 유닛의 성능데이터, 부하측 열교환기로 유입되는 부하측 2차 유체의 유입온도 및 열원측 열교환기로 유입되는 열원측 2차 유체의 유입온도를 1년간 측정하는 초기운전단계;Initial operation for measuring the performance data of the heat pump unit operated under the rated conditions set by the manufacturer, the inlet temperature of the load side secondary fluid flowing into the load side heat exchanger and the inlet temperature of the heat source side secondary fluid flowing into the heat source side heat exchanger for 1 year step; 상기 초기운전단계로부터 측정된 연간 부하측 및 열원측 2차 유체의 유입온도의 패턴을 분석하고, 많은 기간으로 나타난 부하측 및 열원측 2차 유체의 유입온도들 중 연간 에너지 소모량이 최소가 되는 부하측 및 열원측 2차 유체의 유입온도를 열펌프 유닛의 최적튜닝온도로 설정하는 초기운전분석단계; Analyze the pattern of the inflow temperature of the annual load side and heat source side secondary fluids measured from the initial operation step, and the load side and heat source of which the annual energy consumption is the minimum among the inflow temperatures of the load side and heat source side secondary fluids indicated by many periods Initial operation analysis step of setting the inlet temperature of the secondary fluid side to the optimum tuning temperature of the heat pump unit; 상기 초기운전분석단계에서 설정된 최적튜닝온도에서 열펌프 유닛이 최대의 성능을 나타내도록 튜닝하여 1년간 운전하고, 운전시 측정되는 열펌프 유닛의 성능 데이터를 기준성능데이터로 저장하는 최적운전단계; 그리고An optimal operation step of tuning the heat pump unit to show the maximum performance at the optimum tuning temperature set in the initial operation analysis step for one year, and storing the performance data of the heat pump unit measured during operation as reference performance data; And 열펌프 유닛을 운전하면서 열펌프 유닛의 성능데이터를 측정하고 이를 상기 최적운전단계에서 측정된 열펌프 유닛의 기준성능데이터와 대비하여 현재 열펌프 유닛의 운전 상태를 진단하는 진단운전단계A diagnostic operation step of measuring the performance data of the heat pump unit while operating the heat pump unit and diagnosing the operation state of the current heat pump unit by comparing it with the reference performance data of the heat pump unit measured in the optimum operation step. 를 포함하는 것을 특징으로 하는 지열 열펌프 시스템 최적화 방법.Geothermal heat pump system optimization method comprising a. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 초기운전분석단계는 연간 부하측 및 열원측 2차 유체의 유입온도의 패턴에서 각각의 열원측 및 부하측 2차 유체의 유입온도를 튜닝온도로 설정하고, 각 튜닝온도에서 열펌프 시스템의 연간 에너지소모량을 각각 계산하고, The initial operation analysis step is to set the inlet temperature of the heat source side and the load side secondary fluid to the tuning temperature in the pattern of the inlet temperature of the annual load side and heat source side secondary fluid, the annual energy consumption of the heat pump system at each tuning temperature Calculate each of 설정된 각각의 튜닝온도들 중 연간 에너지소모량이 최소가 되는 튜닝온도에 해당하는 열원측 및 부하측 2차 유체의 유입온도를 최적튜닝온도로 설정하는 것을 특징으로 하는 지열 열펌프 시스템 최적화 방법.A method of optimizing a geothermal heat pump system, characterized in that an inlet temperature of a heat source side and a load side secondary fluid corresponding to a tuning temperature at which annual energy consumption is set among the set tuning temperatures is set to an optimal tuning temperature. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 최적튜닝온도는 최대 냉난방 부하시에 요구되는 냉난방 성능을 만족시키는 것을 특징으로 하는 지열 열펌프 시스템 최적화 방법.The optimal tuning temperature geothermal heat pump system optimization method characterized in that to satisfy the cooling and heating performance required at the maximum heating and cooling load. 제3항에 있어서The method of claim 3, 상기 진단운전단계는 운전 중인 열펌프 유닛의 성능데이터가 기준성능데이터 와 차이를 가지는 경우, 이를 분석하고 튜닝방향을 사용자에게 알려주는 것을 특징으로 하는 지열 열펌프 시스템 최적화 방법.The diagnostic operation step, if the performance data of the heat pump unit in operation has a difference from the reference performance data, the geothermal heat pump system optimization method characterized in that it analyzes this and informs the tuning direction to the user. 제4항에 있어서The method of claim 4 상기 진단운전단계는 운전 중인 열펌프 유닛의 성능데이터가 기준성능데이터와 차이를 가지는 경우, 이를 분석하고 튜닝방향을 사용자에게 알려주는 것을 특징으로 하는 지열 열펌프 시스템 최적화 방법.The diagnostic operation step, if the performance data of the operating heat pump unit has a difference from the reference performance data, the geothermal heat pump system optimization method, characterized in that the analysis and tells the user the tuning direction.
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