KR101559738B1 - Using a geothermal heating system - Google Patents
Using a geothermal heating system Download PDFInfo
- Publication number
- KR101559738B1 KR101559738B1 KR1020150059404A KR20150059404A KR101559738B1 KR 101559738 B1 KR101559738 B1 KR 101559738B1 KR 1020150059404 A KR1020150059404 A KR 1020150059404A KR 20150059404 A KR20150059404 A KR 20150059404A KR 101559738 B1 KR101559738 B1 KR 101559738B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- storage tank
- heat
- heat storage
- heating
- thermal
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 84
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 claims abstract description 78
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 32
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 30
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 35
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 32
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 19
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 6
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 5
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 4
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims description 2
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N diphenyl ether Chemical compound C=1C=CC=CC=1OC1=CC=CC=C1 USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 2
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 2
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims 2
- 229920006389 polyphenyl polymer Polymers 0.000 claims 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 abstract description 18
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 12
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 9
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 3
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 3
- 239000013529 heat transfer fluid Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910003455 mixed metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 description 1
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 229910001256 stainless steel alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
- F24D11/002—Central heating systems using heat accumulated in storage masses water heating system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D7/00—Central heating systems employing heat-transfer fluids not covered by groups F24D1/00 - F24D5/00, e.g. oil, salt or gas
-
- F24J3/081—
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D2200/00—Heat sources or energy sources
- F24D2200/11—Geothermal energy
-
- F24J2003/087—
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
Abstract
본 발명은 강제 및 자연순환방식을 이용하면서 금속산화물분말에 의한 열흡수력과 열보존력을 증대시키며 대류방식과 전도방식의 열저장탱크를 이용하여 지열의 흡수 및 보존 잔존력이 우수하도록 하는 지열을 이용한 난방시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 표면에 열코팅층이 형성된 충진재를 충진하여 암반층에 설치되는 열저장탱크, 상기 열저장탱크의 유입구와 배기구에 각각 연결되며 난방기능을 수행하도록 내부에 금속산화물분말이 투입된 열매체유가 유동하도록 순환펌프가 연결된 회수관과 난방관으로 구성하는 것을 특징으로 하여; 강제순환방식과 자연순환방식을 이용하여 순환력을 향상시키고 금속산화물분말을 이용하여 열효율을 증대시켜 동일한 온도에 의한 열 상승률이 빨라지는 효과가 있다.The present invention uses geothermal heat to enhance the absorption and preservation residual power of geothermal heat by using heat storage tank of convection type and conduction type while increasing the heat absorption power and thermal storage power by metal oxide powder while using forced and natural circulation system And more particularly to a heat storage tank for filling a filler material having a thermal coating layer formed on its surface to be installed in a rock layer, and an inlet and an outlet for the heat storage tank, respectively, And a return pipe and a heating pipe connected to the circulation pump so that the charged heat medium oil flows. The forced circulation method and the natural circulation method are used to improve the circulation power and to increase the thermal efficiency by using the metal oxide powder, thereby increasing the rate of heat rise due to the same temperature.
Description
본 발명은 지열을 이용한 난방시스템에 관한 것으로, 특히 강제순환 및 자연순환방식을 이용하면서 금속산화물분말에 의한 열흡수력과 열보존력을 증대시키며 열저장탱크를 이용하여 지열의 보존력이 우수하도록 하는 지열을 이용한 난방시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a geothermal heating system, and more particularly, to a geothermal heating system that uses a forced circulation system and a natural circulation system to increase heat absorbing power and heat retention capability by metal oxide powder, The present invention relates to a heating system used.
일반적으로, 극한 동절 칼바람에 몸서리치는 한겨울에도 땅속 아래 5m만 내려가면 초여름과 다름없다. 여름내 쌓인 지열이 아직 다 방출되지 않은 것이다. 똑같은 원리로 한여름에는 땅속이 더 서늘하다. In general, it is almost the same as early summer if you go down 5m below the ground even in the middle of the cold winter. The geothermal heat accumulated in the summer has not yet been released. With the same principle, the underground is cooler in summer.
만약, 현재 기온이 영하 10℃의 강추위에 땅속온도는 몇도 인지를 기상청에 따르면 지하 5m 지점에 설치된 온도계를 통해 알아보면 영상 약 16℃를 웃돌아 지열의 온도가 초여름 가깝다는 보고가 있었다.According to the Korea Meteorological Administration (KMA), it is reported that the temperature of the geothermal heat is close to the early summer when the temperature is below about 16 ℃.
이러한, 지열을 이용하기 위하여 지하 2~3M만 굴착해도 소규모 난방부터 수 킬로미터를 뚫어서 150℃ 이상의 열을 이용하는 대규모 발전까지, 땅이 선사하는 자연 에너지 활용 방안이 다양하게 시도되고 있다.In order to utilize the geothermal energy, a wide range of natural energy utilization methods have been attempted from land to small-scale heating to large-scale power generation using a heat of 150 ° C or more by piercing a few kilometers from underground.
즉, 최근 들어 고유가에 대처하기 위하여 건설업계에서는 냉난방에 사용되는 에너지원으로서 석유나 천연가스를 대체할 수 있는 대체 에너지 개발을 활발하게 진행하고 있다. 이러한 대체 에너지 자원중에서 무한한 에너지원을 갖는 풍력, 태양열, 지열등을 이용하여 냉난방시스템에 적용할 수 있는 기술이 연구되고 있는데, 이들 에너지 자원들은 공기오염과 기후변화에 거의 영향을 미치지 않으면서 에너지를 얻을 수 있는 장점이 있는 반면 에너지 밀도가 낮은 단점이 있다.In other words, in order to cope with high oil prices, the construction industry is actively developing alternate energy that can replace oil or natural gas as an energy source used for heating and cooling. Among these alternative energy sources, technologies that can be applied to air-conditioning and heating systems using wind power, solar heat, and geothermal power with infinite energy sources are being studied. These energy resources have little effect on air pollution and climate change. There is a disadvantage in that the energy density is low.
이러한, 자연 에너지 중 풍력과 태양열 에너지를 얻기 위해서는 설치장소의 한계와 함께 넓은 면적이 확보되어야 하며, 이 장치들은 에너지 생산량이 적고 설치 및 유지관리에 많은 비용이 소요되므로, 현재까지 냉난방시스템에 적용하는데 한계가 있다.In order to obtain wind energy and solar energy among natural energy, it is necessary to secure a large area together with the limitation of the installation place. Since these devices have low energy production and high cost for installation and maintenance, they are applied to the air- There is a limit.
그러나, 지열에너지는 설치 및 유지관리가 상대적으로 저렴하기 때문에, 지열을 열원으로 이용한 냉난방시스템이 많이 제안되고 있다.However, because geothermal energy is relatively inexpensive to install and maintain, many cooling and heating systems using geothermal heat as a heat source have been proposed.
일례로 공개특허공보 제10-2004-0045780호의 지열교환기 설치 방법 및 설치구조와, 공개특허공보 제10-2004-0055951호의 지중열을 이용한 파일형 냉난방시스템등이 제안되어 있다.For example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-2004-0045780 discloses a geothermal heat exchanger installation method and installation structure, and a pile heating / cooling system using geothermal heat of Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2004-0055951.
전자의 공개특허등록 제10-2004-0045780호는 도1 및 도2에 도시한 바와 같이, 2개의 자유단을 가지며, 내부에 열전달유체가 담겨져 있는 코일 형상의 지열교환기를 시굴공에 설치한 후 시굴공에 흙채움 및 지표수의 대수층 유입을 방지하기 위한 그라우팅을 순차적으로 실시하고, 지열교환기의 2개의 자유단중 하나를 히트펌프에 연결하여 지중의 열원을 회수하여 각 세대의 냉방 또는 난방을 수행하는 구조가 개시되어 있다. 상기한 구조는 하나의 시굴공에 지열교환기가 설치되므로, 시공부지 및 시공비를 최소화할 수 있으며, 지열 교환기가 코일형태로 되어 있어 열전달 유체가 지중에 머무르는 시간을 늘려 열효율을 극대화하고 있다.1 and 2, a geothermal heat exchanger having two free ends and having a coil-shaped heat transfer fluid is installed in a probe hole Grouting is carried out in order to prevent soil infiltration and inflow of aquifer into the aquifer, and one of the two free ends of the geothermal exchanger is connected to a heat pump to recover the heat source in the ground and perform cooling or heating of each household Is disclosed. Since the geothermal heat exchanger is installed in one exploration hole, the construction site and the construction cost can be minimized, and the geothermal exchanger is formed into a coil shape, thereby maximizing the heat efficiency by increasing the time during which the heat transfer fluid stays in the ground.
그러나, 상기의 구조는 시굴공을 뚫기 위하여 여유가 있는 대지의 확보가 필요하며, 또 시굴공의 굴착비용이 많이 소요되고 있으며, 시굴공 내부에 지열교환기를 설치한 후 채워지는 벤토나이트나 콘크리트는 그라우팅재는 열전도율이 낮아 지열의 효율적 회수가 어려워 상용화되지 않은 상태에 있다.However, the above structure requires securing of sufficient ground to drill the exploration well, and the excavation cost of the exploration well is high, and the bentonite or concrete that is filled after installing the geothermal heat exchanger inside the exploration well, The ash has low thermal conductivity and it is difficult to efficiently recover the geothermal heat and is not commercialized.
다른 종래 기술로써 지중열을 이용한 밀폐형 열교환구조는, 지반에 수직으로 다수의 지열공들을 형성시키고, 이 지열공내에 U자형 열복원관을 매설한다. 건물에는 열복원관의 열을 이용하여서 건물 내부를 냉방 또는 난방하도록 히트펌프 등의 열교환기를 설치한다.As another conventional art, a closed type heat exchange structure using a geothermal heat source forms a plurality of geothermal holes perpendicular to the ground, and a U-shaped heat recovery pipe is buried in the geothermal cavity. A heat exchanger such as a heat pump is installed in the building to cool or heat the inside of the building by using the heat of the heat recovery pipe.
상기 열복원관의 출구와 열교환기에는 순환유체공급관을 연결하고 열교환기와 열복원관의 입구에는 순환유체회수관을 연결한다. 따라서 열복원관으로부터 열복원된 순환유체는 순환유체공급관을 통해 열교환기로 공급되고 열교환기를 통과한 순환유체는 순환유체회수관을 통해 열복원관으로 회수된 후 열복원된다.A circulating fluid supply pipe is connected to the outlet of the heat recovery pipe and the heat exchanger, and a circulating fluid return pipe is connected to the inlet of the heat exchanger and the heat recovery pipe. Therefore, the circulating fluid thermally recovered from the heat recovery pipe is supplied to the heat exchanger through the circulating fluid supply pipe, and the circulating fluid passing through the heat exchanger is recovered to the heat recovery pipe through the circulating fluid return pipe, and then the heat is recovered.
그런데, 종래 지중열을 이용한 밀폐형 열교환장치는, 열교환기를 통과한 순환유체가 일자형태의 회수관을 빠르게 통과한 후 지열공으로 신속히 투입된다. 따라서 열교환기를 통과한 온도차가 큰 순환유체가 지열공으로 신속히 투입되므로 지열공 내의 열복원 능력이 점차 저하되었다. 즉, 열교환기를 통과한 큰 온도차의 순환유체가 지열공 내로 신속히 투입되므로 여름철에는 지열공 내의 온도가 점차 상승되고 겨울철에는 지열공 내의 온도가 점차 하강되면서 열효율이 점진적으로 저하되는 문제점이 발생된다.However, in the conventional closed heat exchanger using the geothermal heat, the circulating fluid that has passed through the heat exchanger rapidly passes through the straight-type return pipe, and then quickly enters the geothermal cavity. Therefore, since the circulating fluid having a large difference in temperature passing through the heat exchanger is rapidly injected into the tail hole, the heat recovery ability in the tail hole is gradually reduced. That is, since the circulating fluid having a large temperature difference passed through the heat exchanger is rapidly injected into the tearing hole, the temperature in the tearing hole gradually increases in the summer and the temperature in the tearing hole gradually decreases in the winter season, resulting in a gradual decrease in the thermal efficiency.
그러나 상기와 같은 종래 기술에 따른 지열을 이용하는 난방시스템은 열매체유를 대부분 공기를 이용함으로써 지열의 대류열에 의해 가열되는데 시간이 오래걸리고 빨리 냉각되는 문제점이 있었다.However, in the conventional heating system using geothermal heat, the heat medium oil is mostly heated by the convection heat of the geothermal heat due to the use of air.
또한, 지중에 설치되는 탱크 내에 돌 같은 충진재를 충진하는 경우에는 표면 열보존력이 적어 쉽게 발산되며 돌에 의한 열 가열 작용만을 이용함으로써 지열의 변화에 따른 온도 변화가 심하게 발생하는 문제점이 있었다.In addition, when filling a tank-like filler in a tank installed in the ground, the surface heat retention force is small and the surface heat is easily scattered. Since the heat is heated only by the stone, there is a problem that the temperature change due to the change of the geothermal heat is severely generated.
이로 인하여, 열매체유에 금속산화물분말을 혼합하여 가열시간은 짧아지고 냉각시간은 길어지도록 하며 대류방식과 전도방식을 이용하여 열 보존력을 향상시키는 지열을 이용하는 난방시스템이 절실히 요구되는 실정이다.Therefore, a heating system using geothermal heat, which improves the heat retention ability by using the convection system and the conduction system, is required to shorten the heating time and the cooling time by mixing the metal oxide powder into the thermal oil.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로 강제순환방식과 자연순환방식을 이용하여 순환력을 향상시키고 금속산화물분말을 이용하여 대류나 전도 열효율을 증대시킨 지열을 이용한 난방시스템을 제공하는데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a heating system using geothermal heat, which increases circulation power by using a forced circulation system and a natural circulation system, And the like.
그리고, 본 발명의 다른 목적은 충진재를 열저장탱크내에 충진하여 지중에 매립함으로써 환경의 오염이 발생하지 않도록 하는 데 있다.Another object of the present invention is to prevent the contamination of the environment by filling the filler into the heat storage tank and filling it in the ground.
더불어, 본 발명의 또 다른 목적은 열저장탱크내에서 충진재가 이루는 공극과 분할판의 구획기능으로 열매체유가 여러 방향으로 난반사 순환되어 채류시간이 길어지고 접촉면적 및 회수가 증대되어 동일 면적당 열 상승 효율이 증대되도록 하는 데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a heat storage tank in which the space and the partition plate function as a partitioning function of the filler material, the heat medium oil is circulated irregularly in various directions to increase the accumulation time and increase the contact area and recovery, To increase.
아울러, 본 발명의 다른 목적은 열대류나 전도 기능을 복합적으로 이용하여 열의 보존력과 가열효율성이 증대되도록 하는 데 있다.Another object of the present invention is to enhance thermal retention and heating efficiency by using a combination of a thermal flow and a conduction function.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 지열을 이용하여 난방을 하는 시스템에 있어서, 지반의 연약층의 하부에 위치하는 암반층내에 설치되는 것으로, 상부 일측에는 유입구가 형성되는 반대편 상부 일측에는 배기구가 구비된 열저장탱크를 형성하며, 상기 열저장탱크의 내부에는 표면에 열코팅층을 형성한 충진재를 충진 형성하고, 상기 열저장탱크의 유입구에는 난방기능을 끝마치고 재가열되도록 순환펌프의 작동에 의해 열매체유가 유입되는 회수관을 형성하며, 상기 열저장탱크의 배기구에는 충진재의 사이를 통과하며 가열된 열매체유가 난방을 위해 배기되는 난방관을 연결 형성하고, 상기 열저장탱크의 내부 및 회수관과 배기관을 유동하는 열매체유에는 금속산화물분말을 투입 형성하여, 상기 열저장탱크의 유입구와 배기구의 높이 차이로 인하여 순환펌프의 작동과 가열 상승기류에 의한 순환효율이 증대되며 열코팅층과 금속산화물분말에 의해 가열효율이 증대되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 지열을 이용한 난방시스템을 제공한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a system for heating by using geothermal heat, the system being installed in a rock layer positioned below a soft layer of a ground, wherein an inlet is formed at one side of the upper part, The heat storage tank is filled with a filling material having a thermal coating layer formed on the surface thereof, and the inlet of the heat storage tank is filled with heat medium oil by the operation of the circulation pump so that the heating function is completed and reheated And a heat pipe through which the heated heat medium oil is exhausted for heating is connected to the exhaust port of the heat storage tank and flows through the inside of the heat storage tank and the return pipe and the exhaust pipe The metal oxide powder is injected into the thermal oil, and the height difference between the inlet and the outlet of the heat storage tank Because increasing the cycle efficiency due to the operation of the circulating pump and heating updraft to and provides a heating system with a geothermal characterized in that configured to increase the heating efficiency by the thermal coating layer and the metal oxide powder.
이상에서와 같이 본 발명은 강제순환방식과 자연순환방식을 이용하여 순환력을 향상시키고 금속산화물분말을 이용하여 대류나 전도 열효율을 증대시켜 동일한 온도에 의한 열 상승률이 빨라지는 효과가 있다.As described above, the present invention has an effect of improving the circulation power by using the forced circulation method and the natural circulation method and increasing the convection or conduction thermal efficiency by using the metal oxide powder, thereby increasing the rate of heat rise by the same temperature.
그리고, 충진재를 열저장탱크내에 충진하여 지중에 매립함으로써 환경의 오염이 발생하지 않도록 하며 교체가 용이한 효과가 있다.The filling material is filled in the heat storage tank and buried in the ground, so that the environment is not contaminated and the replacement is easy.
더불어, 열저장탱크내에서 충진재가 이루는 공극과 분할판의 구획기능으로 열매체유가 여러 방향으로 난반사 순환되어 채류시간이 길어지고 접촉면적 및 회수가 증대되어 동일 면적당 열 상승 효율이 증대되도록 하는 효과가 있다.In addition, there is an effect that the heat medium oil is circulated irregularly in various directions by the partition function of the voids and the partition plate of the filler material in the heat storage tank so that the contact time and recovery are increased and the heat rise efficiency per area is increased .
아울러, 열대류나 전도 기능을 복합적으로 이용하여 열의 보존력과 가열효율성이 증대되도록 하는 효과가 있다.In addition, there is an effect that heat conservation power and heating efficiency can be increased by using a combination of a tropical stream and a conduction function.
도 1은 본 발명에 따른 지열을 이용한 난방시스템를 나타낸 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 열저장탱크를 나타낸 평 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 알루미늄 망에 충진재가 충진되는 개념도,
도 4는 본 발명에 따른 열저장탱크의 채움공간에 충진재가 설치된 평 단면도,
도 5는 도 4의 A-A선에 따른 단면도,
도 6에서 도면 a는 직선형태의 분할판을 도시한 평면도, 도면 b는 곡률형태의 분할판을 도시한 평면도, 도면 c는 절곡형태의 분할판을 도시한 평면도,
도 7은 열저장탱크의 하부에 액상가열부가 형성된 다른 실시 단면 예시도,
도 8은 본 발명에 따른 열저장탱크의 대류공간에 액상전도부를 형성한 다른 실시 예시 평 단면도,
도 9는 액상전도부의 사시도,
도 10은 본 발명에 따른 열저장탱크를 나타낸 평 단면도 상에서 냉각된 열매체유가 가열되는 과정을 나타낸 열매체유 흐름도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram of a heating system using geothermal heat according to the present invention;
2 is a plan sectional view showing a heat storage tank according to the present invention,
FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating the filling of a filler into an aluminum net according to the present invention,
FIG. 4 is a plan view of a filling space of a heat storage tank according to the present invention,
5 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 4,
6 is a plan view showing a linear partition plate, FIG. 6 (b) is a plan view showing a curved partition plate, FIG. 7 (c) is a plan view showing a bent partition plate,
FIG. 7 is a view showing another embodiment of the present invention in which a liquid heating portion is provided in a lower portion of a heat storage tank,
8 is a plan sectional view of another embodiment in which a liquid conduction portion is formed in a convection space of a heat storage tank according to the present invention,
9 is a perspective view of the liquid conductive portion,
10 is a heat medium oil flow chart showing a process of heating a cooled heat medium oil on a flat cross-sectional view showing a heat storage tank according to the present invention.
이에 상기한 바와같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG.
도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 지열을 이용한 난방시스템은 지열을 이용하여 난방을 하는 시스템에 관한 것으로, 표면에 열코팅층(21)이 형성된 충진재(20)를 충진하여 암반층(202)에 설치되는 열저장탱크(10), 상기 열저장탱크(10)의 유입구(11)와 배기구(12)에 각각 연결되며 난방기능을 수행하도록 내부에 금속산화물분말(60)이 투입된 열매체유가 유동하도록 순환펌프(31)가 연결된 회수관(30)과 난방관(40)으로 지열난방시스템(100)을 구성한다.As shown in FIGS. 1 to 9, the heating system using geothermal heat of the present invention is a system for heating by using geothermal heat. The system includes a
우선, 상기 지열난방시스템(100)의 열저장탱크(10)는 지반(200)의 연약층(201)의 하부에 위치하는 암반층(202)내에 설치되는 것으로, 상부 일측에는 유입구(11)가 형성되고 반대편 상부 일측에는 배기구(12)가 구비되어 형성된다.The
이때, 상기 열저장탱크(10)는 암반층(202)내에 설치된 상태에서도 산화나 부식현상이 발생되지 않는 알루미늄합금이나 스테인리스 합금으로 구성함이 바람직할 것이다. At this time, it is preferable that the
그리고, 상기 열저장탱크(10)는 유입구(11)가 형성된 끝단은 낮고 배기구(12)가 형성된 끝단은 높게 위치하는 경사진 직육면체 형상으로 형성하는 것으로, 상기 유입구(11)와 배기구(12)의 높이차 경사각도는 10~20°범위로 구성한다.The
즉, 상기 유입구(11)와 배기구(12)를 높이 차를 이루도록 형성하는 것은 베루누이 방정식의 개념을 도입한 것으로 유입구(11)와 배기구(12)의 높이차이를 이용하여 열저장탱크(10)를 통과하면서 가열된 열유체유가 빠르게 배기구(12)를 통해 배기될 수 있도록 구성한 것이다.That is, the
아울러, 상기 열저장탱크(10)의 내부공간에는 유입구(11)와 배기구(12)가 위치된 사이를 가로 방향을 따라 다수의 구역으로 분할하는 분할판(15)을 이격형성하여 열매체유가 유동하는 동시에 충진재(20)의 충진을 위한 채움공간(16)을 형성하도록 지그재그형태로 형성한다.The
여기서, 상기 분할판(15)의 일끝단은 열저장탱크(10)의 내면에 연결되며 타 끝단은 열저장탱크(10)의 반대편 내면과 연결되지 않도록 절단된 형상으로 형성한다.One end of the
이때, 상기 분할판(15)의 절단끝단(15')측은 배기구(12)가 형성된 측을 향해 경사지게 구성한다.At this time, the cutting end 15 'side of the
즉, 상기 열저장탱크(10)를 수직단면으로 투영할 경우에는 사각형태이되 유입구(11)측은 낮고 배기구(12)측은 높게 형성되어 유입구(11)와 배기구(12)는 높이차를 갖게되는 것이며, 암반층(202)의 바닥면과 열저장탱크(10)의 바닥면은 약 10~20°범위로 경사지게 구성한다.That is, when the
아울러, 상기 열저장탱크(10)를 평단면상으로 투영할 경우에는 사각형태이되 유입구(11)와 배기구(12)가 서로 대각선 방향 배치로 형성되며, 분할판(15)은 유입구(11)가 형성된 열저장탱크(10)의 일측내면에 연결되고 절단끝단(15')은 배기구(12)를 향하도록 제1분할판(15)이 경사지게 형성되며, 상기 제1분할판(15)과 반대방향으로 경사지며 이격되게 제2분할판(15)의 일 끝단이 열저장탱크(10)의 내면에 연결되며, 상기 제2분할판(15)과 반대방향으로 경사지며 이격되게 제3분할판(15)의 일 끝단이 열저장탱크(10)의 내면에 연결되며, 상기 제3분할판(15)과 반대방향으로 경사지며 이격되게 제4분할판(15)의 일 끝단이 열저장탱크(10)의 내면에 연결되는 것이다.When the
즉, 상기 분할판(15)은 본 발명에서 제1~제4분할판(15a)(15b)(15c)(15d)으로 구성하는 것으로 제1~제4분할판(15a)(15b)(15c)(15d)의 절단끝단(15')은 열저장탱크(10)의 내면에 연결되지 않고 이격되며 분할판(15)의 개수는 필요에 따라 다르게 변경 구성할 수도 있을 것이다.That is, the
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 분할판(15)은 일직선형태(도면 a)이거나 곡률(도면 b)지거나 절곡(도면 c)된 형태 중 하나로 형성하여 일직선형일 경우보다 곡률지거나 절곡된 경우 열매체유가 유동하며 닿는 면적과 굴절 회수가 많아져 동일 구간을 지날 경우와 비교하면 더 많은 열을 흡수하며 높은 온도로 가열되도록 구성하는 것이다.As shown in FIG. 6, the
한편, 상기 열저장탱크(10)의 내부에는 표면에 열코팅층(21)을 형성한 충진재(20)를 충진 형성한다.Meanwhile, a
여기서, 상기 충진재(20)는 알루미늄 망(22)에 채움하여 분할판(15)과 분할판(15)이 이루는 채움공간(16)에 충진하되, 상기 분할판(15)의 절단끝단(15')측에는 충진재(20)가 채움되지 않는 대류공간(17)을 형성한다.The filling
이때, 상기 충진재(20)가 충진되는 알루미늄 망(22)은 충진재(20)를 열저장탱크(10)로 충진이 용이하도록 하며 열 전도율이 우수한 알루미늄으로 제작한 망을 이용하여 구성한다.At this time, the
다른 실시 예로써, 상기 열저장탱크(10)는 하부에 액상열매체유(13)가 담겨진 액상가열부(14)를 구성할 수 있는데, 상기 액상열매체유(13)는 페닐에테르, 폴리페닐, 아릴알칸, 알칼벤젠 중 하나 또는 둘 이상으로 혼합하여 구성할 수 있다.In another embodiment, the
이러한, 상기 액상가열부(14)는 열저장탱크(10)의 하부면과 일체로 연결되는 액상열탱크(13a)의 내부에 액상열매체유(13)가 담겨지는 것으로, 암반층(202)의 지열이 액상열탱크(13a)로 전도되어 액상열매체유(13)가 가열되면 열저장탱크(10)의 하부면을 가열하도록 구성하는 것이다.The
다른 실시 예로써, 상기 열저장탱크(10)의 채움공간(16)에 충진재(20)를 채움한 나머지인 대류공간(17)에는 금속산화물분말(60)이 혼합된 액상열매체유(13)가 담겨진 액상전도부(50)를 삽입하여 구성한다.In another embodiment, the
여기서, 상기 액상전도부(50)의 액상열저장탱크(52)의 외면 중 열저장탱크(10)의 중앙을 향하는 외면에는 타공홀(51a)이 길이 방향을 따라 다수개로 형성되는 열교환타공판(51)을 다수 개로 구성할 수 있는데, 상기 열교환타공판(51)은 액상열저장탱크(52)의 길이방향으로 따라 판 형태가 배기구(12)쪽을 향해 끝단이 모아지는 경사진 형태로 구성되는 것으로 열매체유가 분할판(15)과 충진재(20)를 따라 유동하면서 열교환타공판(51)에 접촉하여 더욱더 가열되며 빠른 속도로 유동되도록 구성한 것이다.A heat exchange perforated
아울러, 상기 액상전도부(50)의 액상열저장탱크(52)의 크기는 대류공간(17)내에 삽입될 수 있는 사다리꼴 형태로써 일 끝단은 열저장탱크(10)의 내면에 밀착되고 반대편은 충진재(20)와 이격되어 열교환타공판(51)이 위치할 수 있도록 구성하며, 액상열저장탱크(52)는 경사진 열저장탱크(10)의 특성으로 대류공간(17)에서 이동하지 않도록 볼트나 용접방식으로 열저장탱크(10)에 고정함 바람직할 것이다.The size of the liquid
그리고, 상기 충진재(20)의 열코팅층(21)은 아크릴이나 실리콘 계열의 용제에 금속산화물분말(60)이 혼합되어 충진재(20)의 표면에 코팅하는데, 상기 금속산화물을 아크릴이나 실리콘 계열의 용제에 혼합한 후 콩자갈이나 쇄석으로 이루어지는 충진재(20)의 표면에 도포한 후 고온 건조하여 구성함이 바람직할 것이다.The
이때, 상기 아크릴이나 실리콘계열의 용제는 투명하게 구성함이 바람직할 것이며 연성을 갖거나 단단하게 구성해도 무방할 것이다.At this time, it is preferable that the acrylic or silicone-based solvent is made transparent, and it may be ductile or rigid.
한편, 상기 열저장탱크(10)의 유입구(11)에는 난방기능을 끝마치고 재가열되도록 순환펌프(31)의 작동에 의해 공기나 액체로 형성될 수 있는 열매체유가 유입되는 회수관(30)을 형성하는데, 상기 회수관(30)은 암반층(202)의 지열을 충분히 흡수하도록 지그재그 형태로 구성함이 바람직할 것이다.Meanwhile, the
아울러, 상기 열저장탱크(10)의 배기구(12)에는 충진재(20)의 사이를 통과하며 가열된 열매체유가 난방을 위해 배기되는 난방관(40)을 연결 형성한다.The
그리고, 상기 열저장탱크(10)의 내부 및 회수관(30)과 난방관(40)을 유동하는 열매체유에는 금속산화물분말(60)을 투입 형성한다.The
이때, 상기 회수관(30) 및 난방관(40)의 열매체유, 열코팅층(21), 액상전도부(50)에 혼합되는 금속산화물분말(60)은 텅스텐(W), 몰리브데넘(Mo), 안티몬(Sb), 세슘(Cs), 루비듐(Rb), 바나듐(V), 스트론튬(Sr), 나이오븀(Nb), 크롬(Cr), 인듐(In2O3), 주석(Sn) 중에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 금속재 산화물분말을 혼합하여 열대류나 열전도율이 향상되도록 구성한다.At this time, the
이러한, 상기 금속산화물분말(60)은 입자의 입경은 30∼50㎛범위로 구성함이 바람직할 것이다.The particle diameter of the
즉, 상기 지열난방시스템(100)은 열저장탱크(10)의 유입구(11)와 배기구(12)의 높이 차이로 인하여 순환펌프(31)의 작동과 가열 상승기류에 의한 순환효율이 증대되며 열코팅층(21)과 금속산화물분말(60)에 의해 가열효율이 증대되도록 구성하는 것이다.That is, the
상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.The operation and effect of the present invention constructed as described above will be described below.
도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 지열난방시스템(100)을 시공하기 위해서는 연약층(201)을 거쳐 암반층(202)을 약 4~5M 정도 깊이로 열저장탱크(10)가 삽입될 수 있는 면적으로 굴착한다.1 to 9, in order to construct the
그리고, 상기 열저장탱크(10)의 채움공간(16)에 알루미늄 망(22)에 열코팅층(21)이 형성된 콩자갈이나 쇄석 등으로 이루어지는 충진재(20)를 충진한 후 설치한다.The filling
이후, 상기 열저장탱크(10)의 유입구(11)에는 회수관(30)을 연결하고 배기구(12)에는 난방관(40)을 연결한 상태로 암반층(202)의 시공공간(203)에 삽입 시공한다.Thereafter, the
이렇게, 상기 암반층(202)의 시공공간(203)에 열저장탱크(10)가 설치가 완료되면 암반층(202)에는 암반층을 파쇄시 발생되었던 암반 잔여물을 되메움하고, 연약층(201)과 암반층(202)의 경계부분에는 연약층(201)의 수분이 암반층(202)으로 유입되는 것을 방지하기 위한 밀폐시트(204)를 시공한다.When the
이후, 상기 밀폐시트(204)의 상부로 연약층(201)을 굴착했던 토사를 되메움하여 시공한다.Then, the
다음으로, 상기 회수관(30)에는 순환펌프(31)를 연결하고 순환펌프(31)에는 난방관(40)을 연결하되, 상기 난방관(40)은 주택의 난방을 위해서 시공하는데, 상기 회수관(30)과 난방관(40)에서 연약층(201)을 통과하는 구간에는 단열재(41)를 감싸 지열의 영향이 작은 연약층(201)을 지날 때 냉각되는 것을 방지하도록 시공한다.Next, the
그리고, 상기 회수관(30)과 난방관(40)에 이동되는 열매체유는 공기를 이용하는 것을 채택하되, 상기 열매체유에는 1M당 약 5~10g정도의 금속산화물분말(60)을 투입하여 지열난방시스템(100)의 시공을 완료한다.The
이러한, 상기 지열난방시스템(100)은 순환펌프(31)를 작동시키면 공기로 이루어지며 금속산화물분말(60)이 혼합된 열매체유가 회수관(30)을 따라 유동한 다음 열저장탱크(10)의 유입구(11)를 통해 열매체유가 알루미늄 망(22)에 담겨진 콩자갈이나 쇄석으로 이루어지는 충진재(20)와 충진재(20)의 사이에 생성되는 공극을 통해 유동한다.In the
이때, 상기 열매체유는 암반층(202)의 지열에 의해 가열된 열저장탱크(10)의 충진재(20)와 접촉하는 동시에 공극을 따라 난반사 유동으로 통과하면서 가열된 충진재(20)에 접촉 및 가열된 열저장탱크(10)의 내부 공기와 혼합되어 가열되면서 유동하게 된다.At this time, the heat medium oil contacts the
아울러, 상기 열매체유는 충진재(20)의 공극뿐만 아니라 분할판(15)을 따라 유동하면서 충진재(20)가 채움공간(16)에 설치되고 남는 잔여공간인 대류공간(17)을 거쳐, 분할판(15)의 제1~제4분할판(15a)(15b)(15c)(15d)의 사이에 충진된 충진재(20)를 순차적으로 거쳐 유동하여 배기구(12)를 통해 난방관(40)으로 배기되어 건물의 난방을 수행하는 것이다.The heat medium oil flows through the
한편, 상기 대류공간(17)에 액상전도부(50)가 설치될 경우에는 열매체유가 열교환타공판(51)에 접촉하는 동시에 타공홀(51a)을 통과하면서 추가적으로 가열되는 특징과 함께, 분할판(15)의 제1~제4분할판(15a)(15b)(15c)(15d)의 사이에 충진된 충진재(20)를 순차적으로 거쳐 유동하여 배기구(12)를 통해 난방관(40)으로 배기되어 건물의 난방을 수행하는 특징이 있다.When the
이때, 상기 열저장탱크(10)는 유입구(11) 측은 낮고 배기구(12) 측은 높게 형성되어 순환펌프(31)에 의한 순환력과 가열된 열매체유가 상승하는 기류의 특성에 의해 원활하게 배기되는 특징이 있다.At this time, the
여기서, 상기 회수관(30)과 난방관(40)을 따라 흐르는 열매체유에 혼합된 금속산화물분말(60)과 충진재(20)의 표면에 형성된 열코팅층(21)의 금속산화물분말(60)은 금속입자의 특성으로 쉽게 가열되는 특징이 있다.The
그리고, 상기 회수관(30)과 난방관(40)을 따라 열매체유와 함께 유동하는 금속산화물분말(60)은 입경이 작은 특성에 의해 순환펌프(31)의 순환력에 의해 특정지점에 정체되지 않고 흩날리면서 가열되어 유동하는 특징이 있다.The
아울러, 상기 열저장탱크(10)의 대류공간(17)에 액상가열부(14)를 형성하거나 열저장탱크(10)의 하부에 액상탱크(14a)를 형성할 경우에는 암반층(202)이 지열이 액상열매체유(13)를 가열함으로써 지속적으로 지열을 보유하는 특징이 있는 동시에, 암반층(202)의 기온에 변화가 발생하더라도 충진재(20)가 충진된 열저장탱크(10)내에서는 대류방식을 이용한 가열로 인하여 온도변화가 쉽게 발생할 수 있으나, 액상가열부(14)와 액상탱크(14a)를 설치할 경우에는 액상열매체유(13)가 가열된 상태에서 암반층(202)의 지열 온도가 변화하더라도 변화율이 미세하며 서서히 변화되어 열 보존력이 우수한 특징이 있다.When the
이러한, 상기 회수관(30)과 난방관(40)을 따라 흐르는 열매체유를 공기로 선택한 경우와 금속산화물분말(60)이 열매체유에 혼합된 경우 실험 데이터를 비교하면 다음 표 1과 같다.Table 1 shows experimental data when the heat transfer fluid flowing through the
아래의 표 1의 실험조건은 상온 약 15~19℃의 실내에서 유동파이프를 타원형태로 양 끝단을 연결한 후 일부분에 열풍기를 연결하고 온도센서를 이용하여 가열시점온도를 측정하면서 열풍기의 가열온도와 열풍속도를 조절하고, 열풍기가 설치된 반대편 유동파이프의 일부분에는 열풍기와 이격된 지점에서 측정시점온도를 측정하는 온도센서를 연결하여 시험하였다.The test conditions shown in Table 1 below were obtained by connecting the flow pipe at both ends in an oval shape at room temperature of about 15 to 19 ° C, connecting a hot air fan to a part of the pipe, measuring the heating point temperature using a temperature sensor, And a temperature sensor for measuring the temperature at the point where the hot air was separated from the hot air was connected to a part of the opposite flow pipe provided with the hot air.
(℃)Heating temperature
(° C)
(℃)Measurement point temperature
(° C)
(℃)Heating temperature
(° C)
(℃)Measurement point temperature
(° C)
유동속도(m/s)
Flow rate (m / s)
즉, 표 1에서 나타난 바와 같이 열매체유를 단순히 공기를 이용하는 기존방식보다 열매체유인 공기에 금속산화물분말(60)을 혼합하였을 경우 측정시점온도가 더 높게 측정되는 것을 확인할 수 있는데, 그 이유는 공기내에 혼합되어진 금속산화물분말(60)이 열풍기의 열기에 의해 가열됨을 확인할 수 있는 실험 데이터이다.That is, as shown in Table 1, it can be seen that when the metal oxide powder (60) is mixed with air, which is a heating medium, than the conventional method using the air, the temperature at the measurement point is higher, It is experimental data that it can be confirmed that the mixed
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다. 가진While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limited to the embodiments set forth herein. Various changes and modifications may be made by those skilled in the art. have
10 : 열저장탱크 11 : 유입구
12 : 배기구 13 : 액상열매체유
14 : 액상가열부 14a : 액상탱크
15 : 분할판 15' : 절단끝단
15a~15d : 제1~제4분할판 16 : 채움공간
17 : 대류공간 20 : 충진재
21 : 열코팅층 22 : 알루미늄 망
30 : 회수관 31 : 순환펌프
40 : 난방관 41 : 단열재
50 : 액상전도부 60 : 금속산화물분말
51 : 열교환타공판 100 : 지열난방시스템
200 : 지반 201 : 연약층
202 : 암반층 203 : 시공공간
204 : 밀폐시트10: heat storage tank 11: inlet
12: exhaust port 13: liquid phase heat medium oil
14: liquid
15: partition plate 15 ': cutting end
15a to 15d: first to fourth partition plates 16:
17: Convection space 20: Filler
21: thermal coating layer 22: aluminum mesh
30: return pipe 31: circulation pump
40: Heating pipe 41: Insulation
50: liquid phase conducting portion 60: metal oxide powder
51: Heat exchange perforated plate 100: Geothermal heating system
200: ground 201: weak layer
202: rock layer 203: construction space
204: sealing sheet
Claims (11)
지반(200)의 연약층(201)의 하부에 위치하는 암반층(202)내에 설치되는 것으로, 상부 일측에는 유입구(11)가 형성되고 반대편 상부 일측에는 배기구(12)가 구비된 열저장탱크(10)를 형성하며,
상기 열저장탱크(10)의 내부에는 표면에 열코팅층(21)을 형성한 충진재(20)를 충진 형성하고,
상기 열저장탱크(10)의 유입구(11)에는 난방기능을 끝마치고 재가열되도록 순환펌프(31)의 작동에 의해 열매체유가 유입되는 회수관(30)을 형성하며,
상기 열저장탱크(10)의 배기구(12)에는 충진재(20)의 사이를 통과하며 가열된 열매체유가 난방을 위해 배기되는 난방관(40)을 연결 형성하고,
상기 열저장탱크(10)의 내부 및 회수관(30)과 난방관(40)을 유동하는 열매체유에는 금속산화물분말(60)을 투입 형성하여,
상기 열저장탱크(10)의 유입구(11)와 배기구(12)의 높이 차이로 인하여 순환펌프(31)의 작동과 가열 상승기류에 의한 순환효율이 증대되며 열코팅층(21)과 금속산화물분말(60)에 의해 가열효율이 증대되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 지열을 이용한 난방시스템.In a system for heating by using geothermal heat,
A thermal storage tank 10 having an inlet 11 formed at one side of the upper portion and an exhaust port 12 formed at an opposite side of the upper portion of the lower portion of the soft layer 201 of the ground 200, Lt; / RTI >
A filler 20 having a thermal coating layer 21 formed on its surface is filled in the heat storage tank 10,
The inlet 11 of the heat storage tank 10 is formed with a recovery pipe 30 through which the heat medium oil flows by the operation of the circulation pump 31 so that the heating function is completed and reheated,
A heating pipe (40) through which the heated heat medium oil is exhausted for heating is connected to the exhaust port (12) of the heat storage tank (10) through a space between the fillers (20)
The metal oxide powder 60 is injected into the heat storage tank 10 and the heat medium oil flowing through the recovery pipe 30 and the heating pipe 40,
The circulation efficiency due to the operation of the circulation pump 31 and the heat rising air flow is increased due to the difference in height between the inlet 11 and the exhaust 12 of the heat storage tank 10 and the thermal coating layer 21 and the metal oxide powder 60), the heating efficiency is increased.
상기 열저장탱크(10)의 경사각도 및 유입구(11)와 배기구(12)의 높이차 경사각도는 10~20°범위로 구성하는 것을 특징으로 하는 지열을 이용한 난방시스템.The heat storage tank (10) according to claim 1, wherein the heat storage tank (10) has an inclined rectangular parallelepiped shape in which the inlet end (11) is formed at a low end and the end of the exhaust port (12)
Wherein the inclination angle of the heat storage tank (10) and the inclination angle of the height difference between the inlet (11) and the exhaust port (12) are in the range of 10 to 20 degrees.
상기 분할판(15)의 일끝단은 열저장탱크의 내면에 연결되며 타 끝단은 열저장탱크(10)의 반대편 내면과 연결되지 않도록 절단된 형상으로 형성하고,
상기 분할판(15)의 절단끝단(15')측은 배기구(12)가 형성된 측을 향해 경사지게 구성하는 것을 특징으로 하는 지열을 이용한 난방시스템.The heat storage tank (10) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the heat storage tank (10) has a space between the partition plate (15) dividing into a plurality of zones along the direction crossing the inner space, Is formed in a zigzag shape to form a space (16)
One end of the partition plate 15 is connected to the inner surface of the heat storage tank and the other end of the partition plate 15 is cut so as not to be connected to the inner surface of the heat storage tank 10,
, And the cutting end (15 ') side of the partition plate (15) is inclined toward a side where the exhaust port (12) is formed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150059404A KR101559738B1 (en) | 2015-04-28 | 2015-04-28 | Using a geothermal heating system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150059404A KR101559738B1 (en) | 2015-04-28 | 2015-04-28 | Using a geothermal heating system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR101559738B1 true KR101559738B1 (en) | 2015-10-14 |
Family
ID=54357804
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020150059404A KR101559738B1 (en) | 2015-04-28 | 2015-04-28 | Using a geothermal heating system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101559738B1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200289968Y1 (en) | 2002-06-12 | 2002-09-19 | 이수현 | Heating and air-conditioning device by subterranean heat |
-
2015
- 2015-04-28 KR KR1020150059404A patent/KR101559738B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200289968Y1 (en) | 2002-06-12 | 2002-09-19 | 이수현 | Heating and air-conditioning device by subterranean heat |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Dasare et al. | Numerical study of horizontal ground heat exchanger for high energy demand applications | |
Abdelaziz et al. | Design and operational considerations of geothermal energy piles | |
CN103644682B (en) | A phase change heat storage type buried tube heat exchanger | |
JP6009138B2 (en) | Geothermal utilization system | |
KR101166684B1 (en) | Thermal storage of underground rock using heat utilizing system | |
JP4642579B2 (en) | Geothermal heat collection system | |
KR101368362B1 (en) | Cooling and heating system using ground source | |
CN104514218A (en) | Energy pile and system thereof | |
CN112923583B (en) | Aerodynamic circulating heating device and roadbed thereof | |
KR101061494B1 (en) | Geothermal heat exchange system | |
KR101322470B1 (en) | Geothermal heat exchanger and heat exchange system using the same | |
KR20110002376A (en) | Heat source storage geothermal heat pump system using underground heat exchanger | |
KR20200001038A (en) | Semi open type geothemal system | |
Benhammou et al. | Evaluating cooling and thermal performances of a double pipe rectangular Earth-to-Air Heat Exchanger provided with a convection zone | |
JP5389565B2 (en) | Geothermal air conditioning system | |
JP2009052293A (en) | Method and apparatus for uniforming temperature by water supply system | |
KR101559738B1 (en) | Using a geothermal heating system | |
US20100251710A1 (en) | System for utilizing renewable geothermal energy | |
KR101315395B1 (en) | Heat exchanger using the geothermal | |
JP6738596B2 (en) | Underground heat exchange mechanism | |
CN110017624A (en) | The system of double concentric tubes with different enthalpys | |
KR101097910B1 (en) | Geothermal Heat Exchanger with Stacked Horizontal Structure | |
JP2004177012A (en) | Steel pipe pile for heat exchange | |
KR101587495B1 (en) | Cooling and heating system using ground source | |
KR20120134659A (en) | Combined type geothermal system and construction method using large aperture punchung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20150428 |
|
PA0201 | Request for examination | ||
PA0302 | Request for accelerated examination |
Patent event date: 20150608 Patent event code: PA03022R01D Comment text: Request for Accelerated Examination Patent event date: 20150428 Patent event code: PA03021R01I Comment text: Patent Application |
|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20150918 |
|
GRNT | Written decision to grant | ||
PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20151006 Patent event code: PR07011E01D |
|
PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20151007 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
PG1601 | Publication of registration | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee | ||
PC1903 | Unpaid annual fee |
Termination category: Default of registration fee Termination date: 20190717 |