KR101541801B1 - 집수된 강우를 이용한 저비용 지열시스템 - Google Patents

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KR101541801B1 KR1020140111327A KR20140111327A KR101541801B1 KR 101541801 B1 KR101541801 B1 KR 101541801B1 KR 1020140111327 A KR1020140111327 A KR 1020140111327A KR 20140111327 A KR20140111327 A KR 20140111327A KR 101541801 B1 KR101541801 B1 KR 101541801B1
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목종구
장범주
이승진
박영윤
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(주)지오쓰리에코
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Abstract

본 발명은 집수된 강우를 이용한 저비용 지열시스템에 관한 것으로서, 건물의 상부에 배치되어 강우를 모으는 강우 호퍼; 상기 건물이 위치되는 영역의 지하에 매설되며, 상기 강우와 지하수가 함께 저장되면서 섞여 혼합수로 생성되는 혼합수 탱크; 상기 강우 호퍼와 상기 혼합수 탱크에 연결되며, 상기 강우 호퍼에서 받아지는 강우를 상기 혼합수 탱크로 전달하는 강우 전달 라인; 및 상기 혼합수 탱크와 지하수 관정에 연결되며, 상기 혼합수 탱크 내의 혼합수를 상기 지하수 관정으로 전달하는 혼합수 전달 라인을 포함하며, 상기 지하수 관정 내에 충전되는 혼합수의 열에너지를 이용하여 상기 건물에 대한 냉/난방을 진행하는 것을 특징으로 한다.

Description

집수된 강우를 이용한 저비용 지열시스템{GEOTHERMAL SYSTEM USING GATHERED RAINFALL}
본 발명은, 집수된 강우를 이용한 저비용 지열시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 집수된 강우를 이용하여 건물의 냉/난방을 진행할 수 있는 집수된 강우를 이용한 저비용 지열시스템에 관한 것이다.
지열에너지는 지구의 중심부에서 끊임없이 밖으로 용출되는 열에너지를 이용하는 청정 무한한 신재생에너지를 이용하는 기술이다.
지열에너지를 이용하여 발전을 하는 지열발전은 고온을 발생할 수 있는 지하 5km 내지 6km에 있는 삼투성 암반 또는 대수층과 고온수가 지표위로 누출되는 것을 방지해 주는 불침토성 암반층이 존재해야 한다.
세계적으로 지열발전의 선두주자는 미국인데, 안타깝게도 대한민국은 지열발전을 이용할 만한 자원이 없는 것으로 보고되고 있다.
따라서 대한민국에서 지열시스템이란 지열발전이 아닌 지열에너지를 이용한 가정의 냉/난방에 활용하는 기술을 의미한다.
이에 대해 부연한다. 지구의 땅 속 3m만 내려가면 년 중 18℃ 내외를 일정하게 유지하는 것으로 알려지고 있다.
18℃ 내외를 일정하게 유지하는 땅 속의 열에너지는 여름에는 매우 시원한 온도가 되고 겨울에는 따뜻한 온도가 된다.
이러한 땅 속의 열에너지를 집안에 열의 대류현상을 이용하여 순환시켜서 여름에는 시원하게, 겨울에는 따듯하게 이용하는 냉/난방 시스템을 지열시스템이라 하는 것이다.
한편, 대한민국특허청 출원번호 제10-2006-0042943호, 대한민국특허청 출원번호 제10-2006-0119281호, 대한민국특허청 출원번호 제10-2010-0140513호, 대한민국특허청 출원번호 제10-2012-0107421호 등에 보면 다양한 형태의 지열시스템이 개시되어 있으며, 각기 나름대로의 장점을 가지고 활용되고 있다.
하지만, 현재까지는 강우를 이용하여 냉/난방을 진행하기 위한 지열시스템은 아직 개발되지 않은 것으로 알려지고 있으므로 집수된 강우를 이용한 저비용 지열시스템에 대한 연구 개발이 필요한 실정이다.
대한민국특허청 출원번호 제10-2006-0042943호 대한민국특허청 출원번호 제10-2006-0119281호 대한민국특허청 출원번호 제10-2010-0140513호 대한민국특허청 출원번호 제10-2012-0107421호
본 발명의 목적은, 강우를 이용하여 건물의 냉/난방을 진행할 수 있는 집수된 강우를 이용한 저비용 지열시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 건물의 상부에 배치되어 강우를 모으는 강우 호퍼; 상기 건물이 위치되는 영역의 지하에 매설되며, 상기 강우와 지하수가 함께 저장되면서 섞여 혼합수로 생성되는 혼합수 탱크; 상기 강우 호퍼와 상기 혼합수 탱크에 연결되며, 상기 강우 호퍼에서 받아지는 강우를 상기 혼합수 탱크로 전달하는 강우 전달 라인; 및 상기 혼합수 탱크와 지하수 관정에 연결되며, 상기 혼합수 탱크 내의 혼합수를 상기 지하수 관정으로 전달하는 혼합수 전달 라인을 포함하며, 상기 지하수 관정 내에 충전되는 혼합수의 열에너지를 이용하여 상기 건물에 대한 냉/난방을 진행하는 것을 특징으로 하는 집수된 강우를 이용한 저비용 지열시스템에 의해 달성된다.
상기 혼합수 전달 라인과는 별도의 라인을 형성하되 상기 혼합수 탱크와 상기 지하수 관정에 연결되며, 상기 지하수 관정 내의 혼합수를 상기 혼합수 탱크로 피드백시키는 혼합수 피드백 라인; 및 상기 지하수 관정 내에서 상기 혼합수 피드백 라인에 연결되는 제1 수중 펌프를 더 포함할 수 있다.
상기 혼합수 피드백 라인에 마련되어 상기 혼합수 피드백 라인을 따라 유동되는 혼합수의 온도를 상승시키는 열교환기를 더 포함할 수 있다.
상기 혼합수 탱크 내에 마련되어 상기 혼합수 탱크 내의 수위를 센싱는 수위센서; 및 상기 수위센서의 센싱 정보에 기초하여 상기 제1 수중 펌프 및 상기 열교환기의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 강우를 이용하여 건물의 냉/난방을 진행할 수 있는 효과가 있다.
이에 따라, 보일러나 열교환기를 이용한 건물의 냉/난방보다 비용을 감소시킬 수 있음은 물론 시공이 간편할 뿐만 아니라 반영구적으로 사용할 수 있어 효율을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 집수된 강우를 이용한 저비용 지열시스템의 구성도이다.
도 2는 집수된 강우를 이용한 저비용 지열시스템의 제어블록도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 집수된 강우를 이용한 저비용 지열시스템의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 집수된 강우를 이용한 저비용 지열시스템의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 집수된 강우를 이용한 저비용 지열시스템의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 집수된 강우를 이용한 저비용 지열시스템의 구성도이다.
도 7은 본 발명의 제6 실시예에 따른 집수된 강우를 이용한 저비용 지열시스템의 구성도이다.
도 8은 본 발명의 제7 실시예에 따른 집수된 강우를 이용한 저비용 지열시스템의 구성도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.
본 명세서에서, 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
따라서 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문어구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작(작용)은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.
또한 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 집수된 강우를 이용한 저비용 지열시스템의 구성도이고, 도 2는 집수된 강우를 이용한 저비용 지열시스템의 제어블록도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 집수된 강우를 이용한 저비용 지열시스템은 종전과 달리 강우를 이용하여 건물의 냉/난방을 진행할 수 있기 때문에 보일러나 열교환기를 이용한 건물의 냉/난방보다 비용을 감소시킬 수 있음은 물론 시공이 간편할 뿐만 아니라 반영구적으로 사용할 수 있어 효율을 대폭 향상시킬 수 있도록 한 것으로서, 강우 호퍼(110), 혼합수 탱크(120), 강우 전달 라인(151), 그리고 혼합수 전달 라인(152)을 포함한다.
강우 호퍼(110)는 건물의 상부에 배치되어 강우를 모으는 역할을 한다. 강우 호퍼(110)는 별도의 부재일 수도 있고, 아니면 건물의 옥상 등에 형성되는 드레인 홀일 수도 있다. 여기서, 강우는 비와 눈을 포함할 수 있다.
혼합수 탱크(120)는 건물이 위치되는 영역의 지하에 매설되며, 강우와 지하수가 함께 저장되면서 섞여 혼합수로 생성되는 장소를 이룬다.
혼합수 탱크(120) 내에서 지하로 저장된 강우와 열교환된 지하수(대략 30℃)가 지하수 관정(130)으로의 재주입 전에 섞이게 됨으로써 전체 수온이 하강된다. 즉 원래의 수온, 즉 대략 18℃로의 회복이 빨라지게 됨으로써, 냉/난방 효율이 높아질 수 있다.
즉 지하수 관정(130) 내의 수온이 18℃ 내외를 일정하게 유지하기 때문에 지하수 관정(130) 내에 충전되는 혼합수의 열에너지를 이용하여 건물에 대한 냉/난방을 진행할 수 있다.
실제, 18℃ 내외를 일정하게 유지하는 열에너지는 여름에는 매우 시원한 온도가 되고 겨울에는 따뜻한 온도가 된다. 이러한 열에너지를 건물에 열의 대류현상을 이용하여 순환시켜서 여름에는 시원하게, 겨울에는 따듯하게 이용하는 냉/난방 시스템을 구축할 수 있게 되는 것이다.
강우 전달 라인(151)은 강우 호퍼(110)와 혼합수 탱크(120)에 연결되며, 강우 호퍼(110)에서 받아지는 강우를 혼합수 탱크(120)로 전달하는 역할을 한다.
혼합수 전달 라인(152)은 혼합수 탱크(120)와 지하수 관정(130)에 연결되며, 혼합수 탱크(120) 내의 혼합수를 지하수 관정(130)으로 전달하는 역할을 한다.
혼합수 전달 라인(152)을 통해 혼합수 탱크(120) 내의 혼합수가 지하수 관정(130)으로 전달되기 때문에 지하수 관정(130) 내의 온도 역시 대략 18℃ 내외를 일정하게 유지할 수 있다.
이러한 혼합수 전달 라인(152)의 주변, 특히 혼합수 전달 라인(152)의 상부에는 혼합수 피드백 라인(153)이 마련된다.
혼합수 피드백 라인(153)은 혼합수 전달 라인(152)과는 별도의 라인을 형성하되 혼합수 탱크(120)와 상기 지하수 관정(130)에 연결되며, 지하수 관정(130) 내의 혼합수를 혼합수 탱크(120)로 피드백시키는 역할을 한다.
지하수 관정(130) 내에서 혼합수 피드백 라인(153)에는 제1 수중 펌프(160)가 연결되어 지하수 관정(130) 내의 혼합수를 혼합수 피드백 라인(153)을 통해 혼합수 탱크(120)로 피드백시킨다.
한편, 혼합수 피드백 라인(153)에는 혼합수 피드백 라인(153)을 따라 유동되는 혼합수의 온도, 다시 말해 지하수 관정(130) 내의 지하수의 온도를 대략 30℃ 정도로 상승시키는 열교환기(140)가 마련된다.
이러한 열교환기(140)에 의해 열교환된 지하수의 온도가 대략 30℃ 정도이기 때문에, 강우와 섞이게 되면 혼합수 탱크(120) 내의 혼합수의 온도가 18℃ 내외를 일정하게 유지할 수 있게 되는 것이다.
한편, 본 실시예에 따른 집수된 강우를 이용한 저비용 지열시스템에는 수위센서(170)와 컨트롤러(180)가 더 갖춰질 수 있다.
수위센서(170)는 혼합수 탱크(120) 내에 마련되어 혼합수 탱크(120) 내의 수위를 센싱한다.
그리고 컨트롤러(180)는 수위센서(170)의 센싱 정보에 기초하여 제1 수중 펌프(160) 및 열교환기(140)의 동작을 컨트롤한다.
이러한 컨트롤러(180)는 중앙처리장치(181, CPU), 메모리(182, MEMORY), 서포트 회로(183, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.
중앙처리장치(181)는 본 실시예에서 수위센서(170)의 센싱 정보에 기초하여 제1 수중 펌프(160) 및 열교환기(140)의 동작을 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.
메모리(182, MEMORY)는 중앙처리장치(181)와 연결된다. 메모리(182)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리이다.
서포트 회로(183, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(181)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(183)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 컨트롤러(180)는 수위센서(170)의 센싱 정보에 기초하여 제1 수중 펌프(160) 및 열교환기(140)의 동작을 컨트롤한다. 이때, 컨트롤러(180)가 수위센서(170)의 센싱 정보에 기초하여 제1 수중 펌프(160) 및 열교환기(140)의 동작을 컨트롤하는 일련의 프로세스 등은 메모리(182)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(182)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.
본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 또는 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.
이러한 구성에 의해, 혼합수 탱크(120) 내에서 지하로 저장된 강우와 열교환된 지하수(대략 30℃)가 지하수 관정(130)으로의 재주입 전에 섞이게 됨으로써 전체 수온이 원래의 수온, 즉 대략 18℃로 유지될 수 있고, 이에 지하수 관정(130)으로 재주입되어 지하수 관정(130) 내의 지하수 온도를 대략 18℃로 유지시킴에 따라 18℃ 내외를 일정하게 유지하는 지열을 이용하여 여름에는 시원하고 겨울에는 따뜻하게 냉/난방 시스템을 구축할 수 있게 된다.
이와 같은 구조와 작용을 갖는 본 실시예에 따르면, 강우를 이용하여 건물의 냉/난방을 진행할 수 있게 된다.
이에 따라, 보일러나 열교환기를 이용한 건물의 냉/난방보다 비용을 감소시킬 수 있음은 물론 시공이 간편할 뿐만 아니라 반영구적으로 사용할 수 있어 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.
참고로, 기존 개방형 지열시스템의 경우, 지하수 개발 시 대략 500m를 굴착하는데, 이때는 재주입 지하수의 수온 회복이 목적이므로 본 발명과는 전혀 상이하다.
특히, 본 실시예의 경우, 종전처럼 대략 500m를 굴착하지 않아도 되기 때문에 굴착 깊이를 낮출 수 있으며, 이에 따라 비용이 절감됨은 물론 주변 지반이 약해지는 문제점을 동시에 해결할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 집수된 강우를 이용한 저비용 지열시스템의 구성도이다.
이 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 집수된 강우를 이용한 저비용 지열시스템 역시, 강우 호퍼(110), 혼합수 탱크(120), 강우 전달 라인(251), 그리고 혼합수 전달 라인(152)을 포함한다.
이러한 시스템 구조에서 강우 전달 라인(251)은 건물 내에 부분적으로 매입되게 마련될 수 있다. 이럴 경우, 외관의 미가 깔끔해지는 이점이 있다.
본 실시예가 적용되더라도 종전과 달리 강우를 이용하여 건물의 냉/난방을 진행할 수 있기 때문에 보일러나 열교환기를 이용한 건물의 냉/난방보다 비용을 감소시킬 수 있음은 물론 시공이 간편할 뿐만 아니라 반영구적으로 사용할 수 있어 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 집수된 강우를 이용한 저비용 지열시스템의 구성도이다.
이 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 집수된 강우를 이용한 저비용 지열시스템 역시, 강우 호퍼(310), 혼합수 탱크(120), 강우 전달 라인(151), 그리고 혼합수 전달 라인(152)을 포함한다.
이러한 시스템 구조에서 강우 호퍼(310)는 강우 전달 라인(151)의 군데군데에 다수 개 배치된다. 이럴 경우, 많은 양의 강우를 받아 혼합수 탱크(120)로 전달할 수 있는 이점이 있다.
본 실시예가 적용되더라도 종전과 달리 강우를 이용하여 건물의 냉/난방을 진행할 수 있기 때문에 보일러나 열교환기를 이용한 건물의 냉/난방보다 비용을 감소시킬 수 있음은 물론 시공이 간편할 뿐만 아니라 반영구적으로 사용할 수 있어 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 집수된 강우를 이용한 저비용 지열시스템의 구성도이다.
이 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 집수된 강우를 이용한 저비용 지열시스템 역시, 강우 호퍼(110), 혼합수 탱크(120), 강우 전달 라인(151), 그리고 혼합수 전달 라인(152)을 포함한다.
이러한 시스템 구조에서 혼합수 전달 라인(152)에는 베르누이 방식을 사용한 오리피스관(450)이 더 삽입된다. 이처럼 오리피스관(450)이 혼합수 전달 라인(152)에 삽입될 경우, 오리피스관(450)에 의해 유속이 빨라질 수 있기 때문에 혼합수 탱크(120) 내의 혼합수가 지하수 관정(130)으로 지체 없이 전달될 수 있는 이점이 있다.
본 실시예가 적용되더라도 종전과 달리 강우를 이용하여 건물의 냉/난방을 진행할 수 있기 때문에 보일러나 열교환기를 이용한 건물의 냉/난방보다 비용을 감소시킬 수 있음은 물론 시공이 간편할 뿐만 아니라 반영구적으로 사용할 수 있어 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 집수된 강우를 이용한 저비용 지열시스템의 구성도이다.
이 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 집수된 강우를 이용한 저비용 지열시스템 역시, 강우 호퍼(110), 혼합수 탱크(120), 강우 전달 라인(151), 그리고 혼합수 전달 라인(152)을 포함한다.
이러한 시스템 구조에서 지하수 관정(130) 내의 혼합수 전달 라인(152)의 단부에는 벨(bell) 모양의 워터 분사용 벨(550)이 더 갖춰진다. 워터 분사용 벨(550)은 혼합수 전달 라인(152)을 따라 전달되는 혼합수가 좀 더 빠르고 많게 전달되도록 하는데 도움이 된다.
본 실시예가 적용되더라도 종전과 달리 강우를 이용하여 건물의 냉/난방을 진행할 수 있기 때문에 보일러나 열교환기를 이용한 건물의 냉/난방보다 비용을 감소시킬 수 있음은 물론 시공이 간편할 뿐만 아니라 반영구적으로 사용할 수 있어 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 제6 실시예에 따른 집수된 강우를 이용한 저비용 지열시스템의 구성도이다.
이 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 집수된 강우를 이용한 저비용 지열시스템 역시, 강우 호퍼(110), 혼합수 탱크(120), 강우 전달 라인(151), 그리고 혼합수 전달 라인(152)을 포함한다.
이러한 시스템 구조에서 혼합수 전달 라인(152)에는 제2 수중 펌프(650)가 연결된다. 이처럼 혼합수 전달 라인(152)에 제2 수중 펌프(650)가 연결되어 동작될 경우, 제2 수중 펌프(650)로 인해 혼합수 탱크(120) 내의 혼합수가 지하수 관정(130)으로 지체 없이 전달될 수 있는 이점이 있다.
본 실시예가 적용되더라도 종전과 달리 강우를 이용하여 건물의 냉/난방을 진행할 수 있기 때문에 보일러나 열교환기를 이용한 건물의 냉/난방보다 비용을 감소시킬 수 있음은 물론 시공이 간편할 뿐만 아니라 반영구적으로 사용할 수 있어 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 제7 실시예에 따른 집수된 강우를 이용한 저비용 지열시스템의 구성도이다.
이 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 집수된 강우를 이용한 저비용 지열시스템 역시, 강우 호퍼(110), 혼합수 탱크(120), 강우 전달 라인(151), 그리고 혼합수 전달 라인(152)을 포함한다.
이러한 시스템 구조에서 강우 전달 라인(151)에는 필터(750)가 마련된다. 필터(750)는 프리 필터일 수 있는데, 이처럼 강우 전달 라인(151)에 필터(750)가 마련됨으로써, 이물질 등이 혼합수 탱크(120) 내에 쌓여 부패되는 현상을 원천적으로 예방할 수 있다.
본 실시예가 적용되더라도 종전과 달리 강우를 이용하여 건물의 냉/난방을 진행할 수 있기 때문에 보일러나 열교환기를 이용한 건물의 냉/난방보다 비용을 감소시킬 수 있음은 물론 시공이 간편할 뿐만 아니라 반영구적으로 사용할 수 있어 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
110 : 강우 호퍼 120 : 혼합수 탱크
130 : 지하수 관정 140 : 열교환기
151 : 강우 전달 라인 152 : 혼합수 전달 라인
153 : 혼합수 피드백 라인 160 : 제1 수중 펌프
170 : 수위센서 180 : 컨트롤러

Claims (4)

  1. 건물의 상부에 배치되어 강우를 모으는 강우 호퍼;
    상기 건물이 위치되는 영역의 지하에 매설되며, 상기 강우와 지하수가 함께 저장되면서 섞여 혼합수로 생성되는 혼합수 탱크;
    상기 강우 호퍼와 상기 혼합수 탱크에 연결되며, 상기 강우 호퍼에서 받아지는 강우를 상기 혼합수 탱크로 전달하는 강우 전달 라인; 및
    상기 혼합수 탱크와 지하수 관정에 연결되며, 상기 혼합수 탱크 내의 혼합수를 상기 지하수 관정으로 전달하는 혼합수 전달 라인을 포함하며,
    상기 지하수 관정 내에 충전되는 혼합수의 열에너지를 이용하여 상기 건물에 대한 냉/난방을 진행하는 것을 특징으로 하는 집수된 강우를 이용한 저비용 지열시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 혼합수 전달 라인과는 별도의 라인을 형성하되 상기 혼합수 탱크와 상기 지하수 관정에 연결되며, 상기 지하수 관정 내의 혼합수를 상기 혼합수 탱크로 피드백시키는 혼합수 피드백 라인; 및
    상기 지하수 관정 내에서 상기 혼합수 피드백 라인에 연결되는 제1 수중 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집수된 강우를 이용한 저비용 지열시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 혼합수 피드백 라인에 마련되어 상기 혼합수 피드백 라인을 따라 유동되는 혼합수의 온도를 상승시키는 열교환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집수된 강우를 이용한 저비용 지열시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 혼합수 탱크 내에 마련되어 상기 혼합수 탱크 내의 수위를 센싱는 수위센서; 및
    상기 수위센서의 센싱 정보에 기초하여 상기 제1 수중 펌프 및 상기 열교환기의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집수된 강우를 이용한 저비용 지열시스템.
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