KR101092512B1 - 지하수를 이용한 냉난방 시스템 - Google Patents

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장범주
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Abstract

본 발명은 지하수를 이용한 냉난방 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지중의 지하수를 열원으로 이용하여, 열교환된 냉방열이나 난방열을 지중에 저장하고, 이를 난방이나 냉방에 재사용할 수 있는 지하수를 이용한 냉난방 시스템에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 냉방과 난방을 수행함에 있어, 지중에 서로 다른 층에 저장된 지하수를 교대로 사용함으로써, 냉방열이나 난방열을 따로 저장할 수 있고 저장된 냉방열이나 난방열을 난방이나 냉방에 사용할 수 있다.
또한, 본 발명은 열교환의 매개체로 순환되는 지하수의 일부를 지표에 배출시킴으로써, 대수층에 포함된 지하수가 보다 원활하게 유입될 수 있도록 할 수 있다.
따라서, 일반적인 지열 또는 지하수를 이용하는 히트펌프 시스템에 비하여 크게 향상된 냉난방 에너지효율을 제공함으로써, 대체에너지 분야 및 냉난방 시스템 분야에서의 신뢰성 및 경쟁력을 향상시킬 수 있다.

Description

지하수를 이용한 냉난방 시스템{Heating and cooling system using the underground water}
본 발명은 지하수를 이용한 냉난방 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지중의 지하수를 열원으로 이용하여, 열교환된 냉방열이나 난방열을 지중에 저장하고, 이를 난방이나 냉방에 재사용할 수 있도록 한 것이다.
특히, 본 발명은 냉방과 난방을 수행함에 있어, 지중에 서로 다른 층에 저장된 지하수를 교대로 사용함으로써, 냉방열이나 난방열을 따로 저장할 수 있고 저장된 냉방열이나 난방열을 난방이나 냉방에 사용할 수 있는 지하수를 이용한 냉난방 시스템에 관한 것이다.
매장량에 한계가 있는 화석연료를 대체한다는 의미로 만들어진 대체에너지는, 천연가스와 원자력 등의 사용이 증가하고 환경오염의 문제가 심각해짐에 따라 최근에는 청정에너지로서의 재생 에너지, 새로운 에너지 및 미래 에너지 등을 의미하는 것으로 바뀌고 있다.
이러한 대체에너지 중 냉난방 시스템에 적용되어 개발되고 있는 것으로는 지열을 이용한 것이 있으며, 이것은 온도가 일정하게 유지되는 지중의 열을 회수하거나 지중으로 열을 배출할 수 있도록 열교환기를 설치하여 냉난방을 행하는 기술이다.
공기열원을 사용하는 냉난방 시스템의 경우, 계절변화에 따라 대기온도가 변화하는 경우에는 공기열원의 사용에 제한이 발생하게 된다. 따라서, 온도변화가 적은 열에너지를 제공할 수 있는 지열을 이용한 냉난방 시스템이 보다 효율적이라고 할 수 있다.
또한, 지열을 이용한 히트펌프 시스템의 또 다른 장점은 땅속의 흙이나 암반은 열전도도가 낮아 열이 쉽게 확산되지 않고 저장되는 성질이 있으므로 여름철의 냉방으로 열교환된 열을 지중으로 배출하면 그 열은 사라지지 않고 지중에 저장되므로, 냉방열이나 난방열을 지하에 저장할 수 있다는 점이다.
이러한 지열을 이용한 냉난방(히트펌프) 시스템은 폐루프 열교환기를 지중에 수직 또는 수평으로 매설하여 열전도를 이용하는 방식이 있다.
그러나, 열전도를 이용하는 방식의 경우에는 고정된 영역에서 전도방식에 의해 열교환이 이루어지기 때문에, 냉난방에 요구되는 충분한 열교환을 위해서는 전열면적이 큰 열교환기의 사용이 요구되는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 지중에 저장되는 지하수를 열원으로 이용하여, 열교환을 위한 전열면적을 최소화할 수 있도록 한 지하수를 이용한 냉난방 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
특히, 본 발명은 지하수가 지중에 설치되는 열교환 정에 직접적으로 유입 및 유출될 수 있도록 함으로써, 보다 효율적으로 열교환이 이루어지도록 하여, 열교환된 냉방열이나 난방열을 지중에 저장하고, 이를 난방이나 냉방에 재사용할 수 있는 지하수를 이용한 냉난방 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 냉방과 난방을 수행함에 있어, 지중에 서로 다른 층에 저장된 지하수를 교대로 사용함으로써, 냉방열이나 난방열을 따로 저장할 수 있고 저장된 냉방열이나 난방열을 난방이나 냉방에 사용할 수 있는 지하수를 이용한 냉난방 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 지하수를 이용한 냉난방 시스템은, 지하수를 순환시켜 열교환하는 열교환부 및 지중으로 설치되어 지하수가 유입 및 배출되는 이중정을 포함하는 지하수를 이용한 냉난방 시스템으로서, 상기 이중정의 상부 및 하부에는 지중의 지하수가 유입 및 유출되도록 제1 및 제2 스크린부가 형성되고, 상기 제1 스크린부 및 제2 스크린부를 공간적으로 차단하는 패커(Packer)가 상기 이중정의 내부에 구성되며, 상기 열교환부로부터 상기 제1 스크린부까지 연결되는 제1 이송관 및 상기 열교환부로부터 상기 제2 스크린부까지 연결되는 제2 이송관을 포함한다.
일 실시예에서, 상기 지하수를 이용한 냉난방 시스템은, 냉방시 제1 이송관을 통해 상기 제1 스크린부에 저장된 지하수를 열교환부로 유입시키고, 열교환된 지하수를 상기 제2 이송관을 통해 상기 제2 스크린부로 배출시키며, 난방시 제2 이송관을 통해 상기 제2 스크린부에 저장된 지하수를 열교환부로 유입시키고, 열교환된 지하수를 상기 제1 이송관을 통해 상기 제1 스크린부로 배출시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 지하수를 이용한 냉난방 시스템은, 상기 열교환부를 통해 순환되는 지하수의 적어도 일부를 지표로 배출시키는 배출관을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 스크린부는 자유면 대수층(Unconfined aquifer) 내에 위치되고, 상기 제2 스크린부는 피압 대수층(Confined aquifer) 내에 위치될 수 있다.
상기와 같은 해결수단에 의해, 본 발명은 지중의 지하수를 열원으로 이용하여, 열교환된 냉방열이나 난방열을 지중에 저장하고, 이를 난방이나 냉방에 재사용 함으로써, 에너지효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
특히, 본 발명은 열교환된 냉방열이나 난방열을 따로 저장하고, 대수층에 포함된 지하수 전체를 열원으로 이용함으로써, 난방이나 냉방시 보다 용이하게 열교환이 이루어지도록 할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 히트펌프 시스템에서 열교환이 이루어지는 전열면적을 최소화하여, 시공이 간편함은 물론 유지관리가 매우 용이하도록 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 열교환의 매개체로 순환되는 지하수의 일부를 지표에 배출시킴으로써, 대수층에 포함된 지하수가 보다 원활하게 유입될 수 있도록 하는 장점이 있다.
따라서, 일반적인 지열 또는 지하수를 이용하는 히트펌프 시스템에 비하여 크게 향상된 냉난방 에너지효율을 제공함으로써, 대체에너지 분야 및 냉난방 시스템 분야에서의 신뢰성 및 경쟁력을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 지하수를 이용한 냉난방 시스템의 일 실시예를 설명하는 구성도이다.
도 2는 도 1의 냉난방 시스템을 적용한 구체적인 일 실시예를 설명하는 설치상태도이다.
도 3은 도 1의 냉난방 시스템에 대한 냉방시 동작과정을 설명하는 도면이다.
도 4는 도 1의 냉난방 시스템에 대한 난방시 동작과정을 설명하는 도면이다.
본 발명에 따른 지하수를 이용한 냉난방 시스템에 대한 예는 다양하게 적용할 수 있으며, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 가장 바람직한 실시예에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 지하수를 이용한 냉난방 시스템의 일 실시예를 설명하는 구성도이다.
도 1을 참조하면, 냉난방 시스템(100)은 히트펌프인 열교환부(110), 이중정(120), 제1 이송관(131) 및 제2 이송관(132)을 포함한다.
열교환부(110)는 이중정(120) 내부에 저장되는 지하수를 유입하여 냉방이나 난방을 위한 열교환을 수행하고, 열교환된 냉방열이나 난방열을 다시 이중정(120)의 내부로 배출할 수 있다. 일 실시예에서, 열교환부(110)는 냉방시 지하수의 순환방향과 난방시 지하수의 순환방향을 서로 반대되도록 하여 열교환을 수행할 수 있다. 여기서, 열교환부(110)의 구성 및 설치방법은 당업자의 요구에 따라 다양한 변형이 가능하므로, 특정한 것에 한정되지 않음은 물론이다.
이중정(120)은 지표로 개방되도록 지중에 매설되며, 내부에 지하수가 저장될 수 있다. 일 실시예에서, 이중정(120)은 제1 스크린부(121), 제2 스크린부(122) 및 패커(Packer)(123)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이중정(120)은 지중으로 73m 내지 457m의 깊이로 매설될 수 있고, 이중정(120)의 직경은 약 150mm로 형성될 수 있다. 또한, 이중정(120)의 상부에는 다양한 형태 및 기능을 제공하는 덮개(도시하지 않음)가 설치될 수 있다.
제1 스크린부(121)는 이중정(120)의 상부에 형성되어 지하수가 이중정(120)의 내부로 유입되거나 이중정(120)의 외부로 유출되도록 할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 스크린부(121)에는 다수의 관통공이 형성될 수 있다. 예를 들어, 관통공은 원형, 슬릿형 등의 다양한 형태로 형성될 수 있다.
제2 스크린부(122)는 이중정(120)의 하부에 형성되어 지하수가 이중정(120)의 내부로 유입되거나 이중정(120)의 외부로 유출되도록 할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 스크린부(122)에는 다수의 관통공이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 스크린부(121) 및 제2 스크린부(122)가 동일한 대수층에 설치될 경우, 제2 스크린부(122)는 제1 스크린부(121)와 동일한 형태의 관통공이 형성될 수 있다. 다른 예로, 제1 스크린부(121) 및 제2 스크린부(122)가 서로 다른 대수층에 설치될 경우, 제2 스크린부(122)는 제1 스크린부(121)와 다른 형태의 관통공이 형성될 수 있다.
패커(123)는 이중정(120)의 내부에서 제1 스크린부(121) 및 제2 스크린부(122) 사이에 설치되어, 제1 스크린부(121) 및 제2 스크린부(122)를 공간적으로 차단할 수 있다. 일 실시예에서, 패커(123)는 상부와 하부간의 수밀성을 향상시킬 수 있는 수단이나 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 패커(123)는 고무재질로 형성될 수 있다.
제1 이송관(131)은 열교환부(110)로부터 제1 스크린부(121)까지 연결되도록 설치될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 이송관(131)은 제1 스크린부(121)에 위치되는 종단부에 수중펌프(140)가 구성될 수 있다.
제1 이송관(131)의 종단부에는 유출관(131a)이 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 유출관(131a)의 일측에는 개폐밸브(131b)가 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2 이송관(132)으로 유입되어 열교환부(110)를 통해 제1 이송관(131)으로 순환된 지하수는 제1 이송관(131)의 유출관(131a)을 통해 유출될 수 있다.
제2 이송관(132)은 열교환부(110)로부터 제2 스크린부(122)까지 연결되도록 설치될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 이송관(132)은 제2 스크린부(122)에 위치되는 종단부에 수중펌프(140)가 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2 이송관(132)은 패커(123)를 관통하여 설치될 수 있다.
제2 이송관(132)의 종단부에는 유출관(132a)이 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 유출관(132a)의 일측에는 개폐밸브(132b)가 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 이송관(131)으로 유입되어 열교환부(110)를 통해 제2 이송관(132)으로 순환된 지하수는 제2 이송관(132)의 유출관(132a)을 통해 유출될 수 있다.
여기서, 제1 이송관(131) 및 제2 이송관(132)에 설치되는 수중펌프(140) 및 개폐밸브(131b)(132b)의 구성, 설치방법 및 전기적 연결관계는 당업자의 요구에 따라 다양하게 변경될 수 있음은 당연하다. 예를 들어, 제1 이송관(131) 및 제2 이송관(132) 내의 지하수 순환속도는 약 1.5m/s로 제어될 수 있다.
따라서, 본 발명에 의한 냉난방 시스템(100)은 제1 이송관(131)을 통해 제1 스크린부(121)에 저장된 지하수를 열교환부(110)에 공급하거나, 제2 이송관(132)을 통해 제2 스크린부(122)에 저장된 지하수를 열교환부(110)에 공급할 수 있다.
이러한 열교환의 모델을 수학적으로 살펴보면 다음과 같다.
자연 지열에 의한 온도구배를 무시할 수 있는 균질 등방 대열층에서 1차원적인 방사 열흐름 모델로서 1차원의 이류 및 열전도모델로 표현한 대열층내에서 열이동의 해는 다음 수학식 1 및 수학식 2에 의해 구해질 수 있다.
(수학식 1)
Figure 112011045928981-pat00001
(수학식 2)
Figure 112011045928981-pat00002
여기서, Sva와 Svw는 포화 대수층과 순환수의 체적 열용량(SC)이고, Kef는 유효 열전도도(겉보기 열전도도)이며, β는 전체순환수 유량과 배출량과의 비이고, Q는 순환수유량이며, T는 수온이고, t는 경과시간이며, v는 Darcy 유속이고, d는 천공심도(또는 고려대상 대열층 구간의 효율두께)이다.
유효 열전도도는 순수한 열전도와 사용 중인 이중정(120)에서 순환작용에 따른 겉보기 열전도도를 포함할 수 있다. 이중정(120)내 순환수의 온도는 수학식 1을 이용하여 계산한 열이동, 순환수의 배출비율로부터 이중정(120) 내로 유입되는 분리된 항인 수학식 2를 이용하여 계산할 수 있다.
다시 말해, 이중정(120) 내의 순환수에 대한 평균온도(Ta)는 수학식 3과 같이 설명될 수 있다.
(수학식 3)
Figure 112011045928981-pat00003
제1 스크린부(121) 또는 제2 스크린부(122)의 지하수 유입량, 유사 순환 열이동과 순환된 지하수의 배출량과 관련된 2개 변수들이 포함된 이중정(120)의 열 평형식은 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.
(수학식 4)
Figure 112011045928981-pat00004
여기서, Vscw는 이중정(120) 내에 저장되는 지하수의 체적이고, Tb는 이중정(120)으로 유입 및 유출되는 지하수의 온도이며, Rb는 제1 스크린부(121) 및 제2 스크린부(122)에 형성된 관통공의 열저항이고, Tf와 Tfo는 이중정(120)으로 유입되거나 유출되는 지하수의 온도이다.
한편, 제1 스크린부(121)에 저장되고 온도가 Tgout인 저온의 지하수(유입수)를 일정한 채수율(Q)로 유입하여 여름철 열원으로 사용한 후, 하류구배 방향으로 일정한 거리(L)만큼 떨어진 제2 스크린부(122)를 통해 온도가 Tginj인 지하수(유출수)를 동일한 비율로 배출하게 되면 개방형 이중정 형태로 운영될 수 있다.
이때, 대수층으로 방열한 에너지(G)는 수학식 5와 같다.
(수학식 5)
Figure 112011045928981-pat00005
이 경우, 냉난방 부하는 수학식 6과 같다.
(수학식 6)
Figure 112011045928981-pat00006
여기서, SPFC는 냉방 시스템의 계절별 성능계수이다.
이 경우, 제1 스크린부(121)와 제2 스크린부(122)의 이격거리(L)는 수학식 7과 같다.
(수학식 7)
Figure 112011045928981-pat00007
한편, 본 발명에 의한 지하수를 이용한 냉난방 시스템(100)은 배출관(150) 및 배출밸브(151)를 더 포함할 수 있다.
배출관(150)은 열교환부(110)를 통해 킬 수 있다. 일 실시예에서, 배출관(150)은 제1 이송관(131) 및 제2 이송관(132) 중 적어도 하나의 일측에 연결될 수 있다. 이러한 배출관(150)을 통해 순환되는 지하수의 일부가 지표로 배출되면, 이중정(120) 내의 지하수 수위가 낮아질 수 있고, 낮아진 지하수의 수위로 인해 지중의 지하수가 이중정(120) 내부로 보다 용이하게 유입될 수 있다. 따라서, 지중의 대층수에 저장된 지하수와 냉방열 또는 난방열을 포함한 지하수의 교환이 원활하게 이루어질 수 있다.
배출밸브(151)는 배출관(150)을 통해 배출되는 지하수의 양을 조절할 수 있다. 일 실시예에서, 배출밸브(151)는 배출관(150)의 일측에 설치될 수 있다. 예를 들어, 배출량이 '0%'인 경우 냉난방 시스템(100)은 밀폐형 루프시스템(Closed loop system)으로 운영될 수 있다. 다른 예로, 배출량이 '100%'인 경우 냉난방 시스템(100)은 개방형 루프시스템(Open loop system)으로 운영될 수 있다. 본 발명에서는 원활한 지하수의 교환을 위하여 배출량을 '2% 내지 30%'로 하는 것이 바람직하다.
도 2는 도 1의 냉난방 시스템을 적용한 구체적인 일 실시예를 설명하는 설치상태도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 지하수를 이용한 냉난방 시스템(100)은, 이중정(120)의 제1 스크린부(121)를 자유면 대수층(Unconfined aquifer)(L2) 내에 위치되도록 할 수 있고, 제2 스크린부(122)는 피압 대수층(Confined aquifer)(L4) 내에 위치되도록 할 수 있다.
다시 말해, 제1 스크린부(121)로 유입되거나 제1 스크린부(121)에서 유출되는 지하수는 자유면 대수층 내에 저장될 수 있고, 제2 스크린부(122)로 유입되거나 제2 스크린부(122)에서 유출되는 지하수는 피압 대수층 내에 저장될 수 있다.
여기서, 대수층은 지하에 상당량의 지하수가 모여서 흐를 수 있는 조건을 갖춘 공간이나 틈이 연속성을 가지고 분포되어 있는 수리지질학적 지층상태를 말한다. 예를 들어, 대수층은 모래층이나 자갈층 또는 암반 파쇄대를 포함할 수 있다.
이러한 대수층을 부존 형상으로 구분하면, 자유면 대수층(Unconfined aquifer)과 피압 대수층(Confined aquifer)으로 분류될 수 있다.
자유면 대수층은 지표에 가까운 부분에 위치하며, 지하수가 대기와 접촉하여 중력의 영향을 받아 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르는 특성을 갖는다.
피압 대수층은 대수층의 상부 및 하부가 물이 통과하기 어려운 지층으로 형성되어, 공간적으로 지하수가 갇혀 있는 구조를 갖는다. 이러한 피압 대수층은 중력보다 큰 압력이 가해지는 경우가 대부분이다.
자유면 대수층과 피압 대수층은 구조적인 특성과 지중의 깊이 차이로 인해 온도차가 발생한다. 따라서, 대수층 간의 독립된 구조 및 온도차에 의해 냉난방을 보다 효율적으로 수행할 수 있으며, 냉방열 및 난방열을 보다 용이하게 저장할 수 있다.
도 2에서, 미설명 부호 'L1'은 지표층이고, 'L2'는 상부 불투수층이며, 'L3'는 하부 불투수층이다.
도 3은 도 1의 냉난방 시스템에 대한 냉방시 동작과정을 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 냉난방 시스템(100)은 냉방으로 동작할 경우, 제1 이송관(131)의 수중펌프(140)를 동작하여, 제1 스크린부(121)에 저장된 지하수를 열교환부(110)로 유입시킬 수 있고, 열교환부(110)에서 열교환된 지하수(냉방열 포함)를 제2 이송관(132)을 통해 제2 스크린부(122)로 배출시킬 수 있다.
다시 말해, 상대적으로 온도가 낮고 난방열(저온)이 저장된 자유면 대수층의 지하수를 이용하여 냉방을 수행하고, 열교환된 냉방열(고온)은 제2 스크린부(122)를 통해 피압 대수층에 저장할 수 있다. 여기서, 자유면 대수층의 온도가 피압 대수층의 온도에 비하여 상대적으로 낮은 온도이지만, 지중에 저장되므로 냉방을 수행하기에는 충분히 높은 온도임은 당연하다.
도 4는 도 1의 냉난방 시스템에 대한 난방시 동작과정을 설명하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 냉난방 시스템(100)은 난방으로 동작할 경우, 제2 이송관(132)의 수중펌프(140)를 동작하여, 제2 스크린부(122)에 저장된 지하수를 열교환부(110)로 유입시킬 수 있고, 열교환부(110)에서 열교환된 지하수(냉방열 포함)를 제1 이송관(131)을 통해 제1 스크린부(121)로 배출시킬 수 있다.
다시 말해, 상대적으로 온도가 높고 냉방열(고온)이 저장된 피압 대수층의 지하수를 이용하여 난방을 수행하고, 열교환된 난방열(저온)은 제1 스크린부(121)를 통해 자유면 대수층에 저장할 수 있다. 여기서, 피압 대수층의 온도가 자유면 대수층의 온도에 비하여 상대적으로 높은 온도이지만, 지중에 저장되므로 난방을 수행하기에는 충분히 낮은 온도임은 당연하다.
이상에서 본 발명에 의한 지하수를 이용한 냉난방 시스템에 대하여 설명하였다. 이러한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지는 것이므로, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 냉난방 시스템
110 : 열교환부 120 : 이중정
121 : 제1 스크린부 122 : 제2 스크린부
123 ; 패커(Packer) 131 : 제1 이송관
132 : 제2 이송관 140 : 수중펌프

Claims (4)

  1. 지하수를 순환시켜 열교환하는 열교환부 및 지중으로 설치되어 지하수가 유입 및 배출되는 이중정을 포함하는 지하수를 이용한 냉난방 시스템으로서,
    상기 이중정의 상부 및 하부에는 지중의 지하수가 유입 및 유출되도록 제1 및 제2 스크린부가 형성되고,
    상기 제1 스크린부 및 제2 스크린부를 공간적으로 차단하는 패커(Packer)가 상기 이중정의 내부에 구성되며,
    상기 열교환부로부터 상기 제1 스크린부까지 연결되는 제1 이송관 및 상기 열교환부로부터 상기 제2 스크린부까지 연결되는 제2 이송관을 포함하고,
    상기 제1 이송관의 상기 제1 스크린부에 위치되는 종단부에는 수중펌프가 구비되어 지하수를 상기 열교환부로 유입시키고 또한 그 종단부에는 순환된 지하수를 유출시키는 유출관이 구비되며,
    상기 제2 이송관의 상기 제2 스크린부에 위치되는 종단부에는 수중펌프가 구비되어 지하수를 상기 열교환부로 유입시키고 또한 그 종단부에는 순환된 지하수를 유출시키는 유출관이 구비되며,
    냉방시 제1 이송관을 통해 상기 제1 스크린부에 저장된 지하수를 열교환부로 유입시키고, 열교환된 지하수를 상기 제2 이송관을 통해 상기 제2 스크린부로 배출시키며,
    난방시 제2 이송관을 통해 상기 제2 스크린부에 저장된 지하수를 열교환부로 유입시키고, 열교환된 지하수를 상기 제1 이송관을 통해 상기 제1 스크린부로 배출시키며,
    상기 열교환부를 통해 순환되는 지하수의 적어도 일부를 지표로 배출시키는 배출관을 더 포함하고,
    상기 제1 스크린부는 자유면 대수층(Unconfined aquifer) 내에 위치되고,
    상기 제2 스크린부는 피압 대수층(Confined aquifer) 내에 위치되는 것을 특징으로 하는 지하수를 이용한 냉난방 시스템.
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