KR101566654B1 - The standing column well type geothermal system with ground circulating pump - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an open type geothermal system, more specifically, to an open type geothermal system which installs a circulation pump for circulating underground water not in a well but on the ground to facilitate maintenance, installs a filter device and an automatic air discharging device in a circulation tube to eliminate foreign substances in the underground water and air in the tube, and installs a check valve, a flowmeter, and a water supply pipe in an intake side tube of an underground water circulation pump to fill the intake tube of the underground water circulation pump with water if necessary.

Description

지상의 순환펌프로 운전되는 개방형 지열설비 {THE STANDING COLUMN WELL TYPE GEOTHERMAL SYSTEM WITH GROUND CIRCULATING PUMP}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an open type geothermal heat pump,

본 발명은 개방형 지열설비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지하수를 순환시키기 위한 순환펌프가 심정 내부가 아닌 지상에 설치되어 있어 유지관리가 용이하고, 순환배관에는 여과장치와 자동공기배출장치가 설치되어 있어 지하수 속의 이물질과 배관 내의 공기를 제거해 주며, 지하수 순환펌프의 흡입측 배관에는 체크밸브와 유량계, 급수공급배관이 설치되어 있어 필요 시 지하수 순환펌프의 흡입배관을 물로 충만시킬 수 있는 기능을 갖는 개방형 지열설비에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to an open geothermal plant, and more particularly, a circulation pump for circulating groundwater is installed on the ground rather than inside the heart, thereby facilitating maintenance, and a filtration device and an automatic air discharge device are installed in the circulation pipe The check valve, the flow meter, and the water supply piping are installed in the suction side piping of the groundwater circulation pump. If necessary, the open piping of the groundwater circulation pump can be filled with the water of the suction pipe of the groundwater circulation pump. Geothermal plant.

개방형 지열설비는 지중에 설치된 심정펌프를 이용해 지하수를 지상으로 양수하여 히트펌프의 운전 중 발생하는 응축열이나 증발열을 흡수한 뒤 다시 지중으로 환수시키고, 지하 심정으로 되돌아온 지하수는 주위의 땅과 열교환하면서 본연의 온도를 회복한 뒤 다시 심정펌프에 의해 지상의 히트펌프로 재순환되면서 히트펌프의 연속적인 운전이 가능하도록 구성된 설비이다. The open geothermal facility pumps the groundwater to the ground using the groundwater pump installed in the ground, absorbs the heat of condensation or evaporation generated during the operation of the heat pump, and then returns to the ground. The groundwater returned to the underground heart is heat- And the heat pump is continuously recycled to the ground heat pump by the centrifugal pump to enable continuous operation of the heat pump.

지열설비에는 몇 가지 방식이 있지만 현재 개방형 방식과 수직밀폐형 방식이 가장 널리 사용되고 있다. 개방형 방식은 우물공형 또는 S.C.W 방식이라고도 부르는데, 도 2에서와 같이 땅 속의 지하수를 심정펌프(1)를 이용하여 지상으로 퍼올려 열교환기(2)에 순환되도록 함으로서 직접 지중열을 활용하는 지열설비이다. 수직밀폐형 지열설비는 도 3에서와 같이 지상에는 열매체 순환펌프(3)와 히트펌프(4)가 설치되고, 지중으로 수직 200~250m 정도의 깊이로 천공된 지중홀 내부에 U자 형태로 구부려진 밀폐순환배관(5)을 삽입하여 배관 내부에 흐르고 있는 열매체가 주위의 땅과 간접 열교환하면서 히트펌프로부터 흡수한 증발열이나 응축열을 방출하도록 구성된 설비이다. There are several methods for geothermal facilities, but the open method and the vertical method are the most widely used. The open type is also referred to as well type or SCW type. As shown in FIG. 2, a geothermal facility that directly uses underground heat by circulating the groundwater in the ground by using the heart pump 1 and circulating it to the heat exchanger 2 . As shown in FIG. 3, the vertically sealed geothermal plant is provided with a heat medium circulation pump 3 and a heat pump 4 on the ground, and is bent in a U-shape in an underground hole drilled at a depth of about 200 to 250 m The closed circulation pipe (5) is inserted so that the heating medium flowing in the pipe indirectly exchanges heat with the surrounding ground, thereby emitting evaporation heat or condensation heat absorbed from the heat pump.

수직밀폐형 지열설비에서는 지상과 땅 속에 설치된 전체의 배관 계통이 밀폐된 구조여서 지상의 배관에 열매체 순환펌프(3)를 설치하여 배관 내에 열매체를 순환시킨다. 그러나 개방형 지열설비는 심정 속의 지하수를 지상으로 퍼올려야 하기 때문에 현재 거의 모든 개방형 지열설비는 심정 내부의 40~60m 정도의 깊이에 심정펌프를 설치하고 있다.In a vertically sealed geothermal plant, the entire piping system installed in the ground and the ground is a closed structure, and a heat medium circulation pump (3) is installed in the ground piping to circulate the heat medium in the piping. However, since open geothermal facilities require that the groundwater in the heart be pumped to the ground, almost all of the open geothermal facilities now have a depth pump installed at a depth of about 40 to 60 m inside the heart.

개방형 지열설비의 심정 내부에 설치된 심정펌프는 정상적으로 운전되어도 일정한 수명이 다하면 새로운 펌프로 교체하여야 하지만, 운전 중 여러 가지 이유로 인하여 고장나거나 소손되면 수시로 심정 내부의 심정펌프와 연결된 배관까지 전체를 지상으로 들어 올려 수리해야 하는 번거로움이 있다. 그래서 최근에는 심정 내의 배관과 심정펌프를 쉽게 탈부착하기 위하여 지표면에 설치되는 상부 우물보호공이 다양한 형태로 개발되고 있기도 하다.However, if the pump is broken or damaged due to various reasons during operation, it may be necessary to discharge the whole piping connected to the heart pump inside the heart at all times to the ground There is a hassle to repair it. Recently, in order to easily attach and detach the piping and heart pump in the heart, various kinds of upper well protection holes have been developed on the surface of the heart.

그러나 근본적으로 개방형 지열설비에서는 지하수를 순환시키는 펌프와 전동모터가 깊은 수중에 설치되어 있고, 지하수의 수질 상태에 따라서는 운전 여건이 매우 열악해 질 수 있기 때문에 심정펌프의 고장의 빈도가 높은 편이다. 또한 지하수의 수위가 변화되어 심정펌프의 설치 높이보다 낮아지게 되면 심정펌프의 소손은 불가피한데, 만일 심정펌프가 고장나거나 정상적인 유량만큼의 지하수가 지상으로 공급되지 않으면 히트펌프의 운전이나 성능과도 직결되기 때문에 개방형 지열설비에서는 심정펌프의 관리가 매우 중요한 문제가 아닐 수 없다. However, fundamentally, in open geothermal plants, pumps and electric motors that circulate groundwater are installed in deep water, and the driving conditions may be very poor depending on the water quality of the groundwater. . In addition, if the groundwater level is lowered to be lower than the installation height of the heart pump, the heart pump is inevitably burned. If the heart pump is broken or the groundwater is not supplied to the ground at a normal flow rate, The management of the heart pump is a very important problem in the open geothermal plant.

그러나 심정 속의 지하수를 지상으로 퍼올려야 한다고 해서 펌프가 반드시 깊은 심정 속에 있어야만 하는 것은 아니다. 종래의 개방형 지열설비에서 지하수가 순환되는 과정을 살펴보면 도 4에서와 같이, 지열설비가 설치된 맨처음에는 배관 속에 지하수가 없기 때문에 심정펌프(1)을 가동시키면 지하수가 순환배관(6)의 내부를 채우면서 흐르게 되고, 도중에 열교환기(2)를 거쳐 다시 심정(7)으로 지하수가 환수되는 과정을 거친다. 만일 지열설비의 운전 후 가동이 정지된 상태에서 순환배관(6)에 부착된 각종 장치나 이음부에서 공기가 배관 내부로 유입되거나, 또는 어떠한 이유로든 순환배관 내부의 지하수가 심정 쪽으로 내려와 빠져버리면, 도 4과 같은 과정을 다시 거쳐서 지하수가 순환하게 된다. 배관 내부로의 공기 유입이 전혀 없어 순환배관(6)의 내부가 지하수로 충만되어 있는 상태라면 심정펌프(1)의 가동 시 지하수는 바로 순환배관 내에서 유동을 시작할 것이다.However, the fact that the groundwater in the mind must be pumped to the ground does not mean that the pump must be in deep feelings. As shown in FIG. 4, the groundwater is circulated in a conventional open geothermal plant. Since the groundwater is not present in the pipe at the beginning when the geothermal plant is installed, when the electrophysiological pump 1 is operated, groundwater flows into the circulation pipe 6 Flows through the heat exchanger (2), and then the groundwater is returned to the heart (7). If the groundwater in the circulation pipe is dropped to the heart and the air flows into the piping from various devices or joints attached to the circulation pipe 6 in the state where the operation after the operation of the geothermal system is stopped, The groundwater circulates through the process of FIG. 4 again. If the inside of the circulation pipe 6 is filled with ground water because there is no inflow of air into the inside of the pipe, the groundwater immediately starts to flow in the circulation pipe when the heart pump 1 is operated.

상기와 같은 이유로 종래의 개방형 지열설비에서는 심정펌프(1)의 사양 선정 시 심정의 지하수 수면으로부터 순환배관의 최상부까지의 양수해야 하는 높이, 즉 실양정(8)이 반드시 심정펌프(1)의 양정에 반영되어야 했다. 심정에서 지하수의 수면은 일반적으로 10~20m의 깊이에서 형성되는 경우가 많고, 지상의 순환배관의 설치 높이, 그리고 지하수가 순환배관을 흐르면서 받게 되는 각종 마찰손실을 합산하면 대부분 심정펌프의 운전 양정은 40~60m 정도에서 선정되고 있다. For this reason, in the conventional open geothermal equipment, the height to be pumped from the ground water surface of the heart to the uppermost part of the circulation pipe at the time of the specification of the cardioplet pump 1, . The groundwater surface is often formed at a depth of 10 to 20 m, and the total height of the groundwater circulation piping and the various frictional losses that the groundwater receives as it flows through the circulation pipe, It is selected from 40 ~ 60m.

그러나 만일 개방형 지열설비에서 순환배관 내부가 지하수로 충만되어 있다면 상기와 같이 심정펌프의 운전 시 실양정을 고려할 필요가 없고, 펌프의 설치 위치도 굳이 지하수 속에 잠겨 있을 필요도 없다. 도 5와 도 6을 통하여 이유를 설명하자면, 도 5에서와 같이 물이 가득 찬 사이펀 배관(9)의 양쪽 끝부분이 물 속에 잠긴 상태에서 두 수면의 높이가 차이가 날 경우 사이펀의 원리에 의하여 물은 수면이 높은 수조(10)에서 낮은 수조(11) 쪽으로 배관을 통하여 흐르게 되는데, 두 수조의 높이가 같아지게 되면 물의 흐름은 중지되지만 두 수조를 연결했던 배관 속의 물은 수조로 떨어지지 않는다. 두 수조가 하나로 합쳐져도 마찬가지인데, 도 5에서와 같은 사이펀 현상은 물이 비압축성이라서 사이펀 배관(9) 속으로 공기가 들어가지 않으면 배관 속의 물도 하부의 수조로 떨어지지 못하기 때문에 가능하다.However, if the inside of the circulation pipe is filled with ground water in the open geothermal plant, there is no need to consider the actual lifting operation of the heart pump and the installation position of the pump does not need to be immersed in the groundwater. 5 and FIG. 6, when both ends of the siphon pipe 9 filled with water are immersed in water as shown in FIG. 5, when the height of the two water surfaces is different, The water flows from the high-water-level water tank 10 to the low-water tank 11 through the pipe. When the height of the two water tanks becomes equal to each other, the water flow stops, but the water in the pipe connecting the two water tanks does not fall into the water tank. The same siphon phenomenon as in FIG. 5 is possible because the water is incompressible, so that the water in the piping can not fall into the lower tank unless air enters the siphon pipe 9.

도 6은 도 5의 원리를 바탕으로 개방형 지열설비에서 지상에 순환펌프가 설치되어 있어도 지하수의 순환이 가능함을 설명해 주는 그림이다. 도 5의 사이펀 배관의 형상을 조금 변형시켜 도 6에서와 같은 형상으로 지상에 순환배관(6)을 설치하고 지하수 순환펌프(12)와 열교환기(2)를 상기 순환배관(6)에 연결한 상태에서 지하수 순환펌프(12)를 가동하게 되면, 지하수는 흡입배관(13)에서 유입되어 지상의 지열설비들을 순환한 뒤 심정 내의 환수배관(14)을 통하여 땅 속으로 되돌아 가게 된다. 사이펀의 원리에서 배관의 양 끝이 담궈진 수면의 높이 차이로 인해 발생된 배관 내 압력의 차이를 도 6에서는 지하수 순환펌프(12)를 가동시킴으로서 흡입배관(13)과 환수배관(14) 간에 인위적으로 압력의 차이가 발생하도록 만듦으로서 지하수가 순환할 수 있게 한 것이다.FIG. 6 is a diagram illustrating that circulation of groundwater is possible even if a circulation pump is installed on the ground in an open geothermal facility based on the principle of FIG. 5. The shape of the siphon pipe of FIG. 5 is slightly modified so that the circulation pipe 6 is provided on the ground in the shape as shown in FIG. 6 and the groundwater circulation pump 12 and the heat exchanger 2 are connected to the circulation pipe 6 The groundwater flows from the suction pipe 13, circulates the geothermal facilities on the ground, and then returns to the ground through the return pipe 14 in the heart. 6 shows the difference in the pressure in the piping caused by the difference in height of the water surface at which both ends of the piping are immersed in the principle of the siphon. In Fig. 6, the groundwater circulation pump 12 is operated, So that the groundwater can circulate.

물론 상기의 지하수 순환 과정은 지하수 순환펌프(12)의 가동 시 지열설비의 모든 배관 계통에 지하수가 충만해 있을 때에만 가능하다. 지상에 설치되는 거의 모든 펌프들은 물을 빨아올리는 흡입 양정에 한계가 있기 때문에 만일 흡입배관(13)과 지하수 순환펌프(12)의 임펠러 내에 물이 충만되어 있지 않다면 지하수를 빨아 올려 순환시키는 것은 불가능하게 될 것이다. 또한 흡입배관(13)과 순환배관(6), 그리고 환수배관(14)까지 이르는 전체 배관 계통 중 일부분에 많은 양의 공기가 정체되어 있을 경우에도 지하수의 순환이 제대로 되지 않을 수 있다. 배관 속의 공기는 물보다 매우 가볍기 때문에 순환하면서 배관의 높은 부분에 모이게 되는데, 이 정체된 공기의 양이 많아서 배관 단면적의 상당한 부분 이상을 차지하게 되면 배관이 막힌 것과 같은 효과를 발휘하여 순환펌프를 가동하더라도 지하수가 정상적으로 순환되기 어렵다.  Of course, the groundwater circulation process can be performed only when all the piping systems of the geothermal equipment are filled with groundwater when the groundwater circulation pump 12 is operated. Almost all the pumps installed on the ground have a limitation in the suction lift for sucking water. If the impeller of the suction pipe 13 and the groundwater circulation pump 12 are not filled with water, it is impossible to suck and circulate the groundwater Will be. Further, even when a large amount of air is stagnant in a part of the entire piping system extending to the suction pipe 13, the circulation pipe 6, and the water return pipe 14, the circulation of the ground water may not be performed properly. Since the air in the piping is much lighter than water, it circulates and collects in the higher part of the piping. When the amount of stagnant air is large and occupies more than a large portion of the piping cross-sectional area, the piping clogs up, It is difficult for the groundwater to circulate normally.

이에 본 발명은 전술한 바와 같이 종래의 개방형 지열설비에서 심정 내부의 지하수 속에 심정펌프가 설치되어서 발생하는 열악한 운전 환경과 잦은 고장 현상 등을 개선하기 위하여, 지상에 지하수 순환펌프를 설치하여 운용되는 개방형 지열설비를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, in order to improve the poor operating environment and the frequent failure phenomenon caused by installing the heart pump in the underground water in the conventional open type geothermal equipment, the present invention provides a groundwater circulation pump installed on the ground, Geothermal facilities.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 지하수 순환펌프를 지상에 설치해 운용하기 위하여 순환펌프 흡입측의 배관에 지하수의 역류에 의한 퇴수를 방지하기 위한 체크밸브와, 상기 순환펌프로 흡입되는 지하수의 유량을 실시간으로 원격검침할 수 있는 유량계와, 상기 순환펌프의 흡입측에 연결되어 흡입배관의 지하수가 모두 소진되었을 경우 다시 물을 채워줄 수 있는 급수공급배관과, 상기 급수공급배관에 설치되어 순환펌프로 공급되는 급수량을 제어해 주는 자동정유량밸브 및 자동제어밸브와, 지하수의 이물질을 제거하기 위한 여과장치와, 지하수 순환배관 내에 정체된 공기를 배출하기 위한 자동공기배출장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for installing a groundwater circulation pump on the ground, comprising the steps of: providing a check valve for preventing water withdrawn from backwashing of groundwater into a pipe on the suction side of the circulation pump; A water supply pipe connected to a suction side of the circulation pump to fill water when the groundwater of the suction pipe is exhausted; and a circulation pump installed in the water supply pipe, And an automatic air discharge device for discharging the stagnant air in the groundwater circulation pipe. The automatic air flow control device according to claim 1, do.

본 발명에 따라 지상에 설치된 순환펌프로 운전되는 개방형 지열설비는, 지하수 순환펌프의 수명 연장과 유지관리의 편리함을 향상시킬 수 있고, 지하수 순환펌프의 운전 양정과 소비 동력을 줄일 수 있어 설치비와 운전비가 절감되고, 고성능의 여과장치를 설치하여 지하수의 수질을 개선할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the open geothermal equipment operated by the circulation pump installed on the ground can improve the life of the groundwater circulation pump and the convenience of maintenance, and can reduce the running head of the groundwater circulation pump and the power consumption, And the water quality of the groundwater can be improved by installing a high-performance filtration device.

도 1은 본 발명에 따라 지상에 지하수 순환펌프가 설치된 개방형 지열설비의 계통도
도 2는 종래의 개방형 지열설비를 간략하게 표현한 계통도
도 3은 수직밀폐형 지열설비를 간략하게 표현한 계통도
도 4는 종래의 개방형 지열설비에서 지하수가 양수되는 과정을 보여주는 지하수 흐름도
도 5는 사이펀 현상의 원리와 배관 구성을 보여주는 참고도
도 6은 본 발명에 따른 개방형 지열설비의 배관 계통을 간략하게 표현한 참고도
도 7은 본 발명에 따른 개방형 지열설비의 다른 실시 예를 보여주는 계통도1 is a schematic diagram of an open type geothermal plant in which an underground water circulation pump is installed on the ground according to the present invention.
2 is a schematic diagram of a conventional open geothermal plant;
FIG. 3 is a schematic diagram of a vertically-
FIG. 4 is a flow chart of a groundwater flow showing the process of pumping groundwater in a conventional open geothermal plant.
5 is a view showing the principle of the siphon phenomenon and the piping configuration
Figure 6 is a schematic representation of a piping system of an open geothermal plant according to the present invention;
7 is a schematic diagram showing another embodiment of an open geothermal plant according to the present invention.

이하 본 발명에 따라 지상에 순환펌프가 설치된 개방형 지열설비에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an open type geothermal plant in which a circulation pump is installed on the ground according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에서 보는 바와 같이 심정(7)에는 지하수 흡입배관(13)과 환수배관(14)이 설치되고 지상에 설치된 지하수 순환펌프(12)까지 연결되는 흡입배관(13)의 관로에는 체크밸브(25)와 유량계(15), 자동공기배출장치(16)가 설치되어 있다. 지하수 순환펌프(12)가 작동되면 심정(7)에서 흡입된 지하수는 불순물을 걸러주기 위한 여과장치(20)를 통과하여 열교환기(2)로 공급되고, 열교환기(2)를 지나면서 히트펌프(22)의 응축열이나 증발열을 흡수한 지하수는 순환배관(6)과 환수배관(14)을 통해 다시 심정(7)으로 되돌아 간다. 순환배관(6)과 환수배관(14)에도 지하수의 흐름상 공기가 정체될 우려가 있는 부위에는 다수의 자동공기배출장치(16)가 설치되어 배관 내부에 정체된 공기를 배관 외부로 배출시켜 준다.1, a check valve 25 (see FIG. 1) is connected to a duct of a suction pipe 13, which is connected to a groundwater suction pipe 13 and a water return pipe 14 and to a groundwater circulation pump 12 installed on the ground, A flow meter 15, and an automatic air discharge device 16 are provided. When the groundwater circulation pump 12 is operated, the groundwater sucked in the core 7 is supplied to the heat exchanger 2 through the filtration device 20 for filtering the impurities. The groundwater is circulated through the heat exchanger 2, The ground water absorbing the heat of condensation or the heat of evaporation of the evaporator 22 returns to the heart 7 via the circulation pipe 6 and the water return pipe 14. A plurality of automatic air discharge devices 16 are installed in the circulation pipe 6 and the water return pipe 14 at areas where there is a possibility that air on the flow of groundwater will be stagnated to discharge stagnant air to the outside of the pipe .

심정(7) 내에 설치된 흡입배관(13)의 최하부에는 체크밸브(25)가 설치되는데, 체크밸브(25)는 유체가 한쪽 방향으로만 흐르고 반대 방향으로는 흐르지 않도록 역류를 방지하는 기능을 가진 밸브이다. 상기 체크밸브(25)로 인하여 지하수 순환펌프(12)의 가동이 정지된 상태에서도 순환펌프(12)와 흡입측 배관 내의 지하수가 심정 쪽으로 빠지지 않고 항상 충만해 있게 된다. 또한 흡입배관(13)에 설치된 유량계(15)에는 원격검침선이 연결되어 있어서 지하수 순환펌프(12)가 가동될 때 심정(7)으로부터 흡입되어 순환펌프(12)로 공급되는 지하수의 유량을 실시간으로 검침하여 지열설비의 제어반으로 전송하게 된다. 만일 지하수 순환펌프(12)가 작동하고 있는 상태인데 유량계(15)에서 검침되는 유량값이 당초에 제어반에 설정되어 있던 수치보다 적어지게 되면, 제어반에서는 심정(7)의 지하수 수위가 흡입배관(13)의 최하부보다 낮아진 저수위 상황이거나 흡입배관(13)에서부터 지하수 순환펌프(12)까지의 배관에 공기가 흡입되어 물이 빠져 지하수 순환펌프(12)가 공회전하는 상황인 것으로 판단하여 지하수 순환펌프(12)의 작동을 즉각 중지시키고 경보 메시지를 발생시킨다.A check valve 25 is provided at the lowermost part of the suction pipe 13 provided in the heart 7. The check valve 25 has a function of preventing reverse flow so that the fluid flows only in one direction and does not flow in the opposite direction. to be. The groundwater in the circulation pump 12 and the suction side piping does not fall to the heart and is always full even when the operation of the groundwater circulation pump 12 is stopped due to the check valve 25. [ The flow meter 15 provided in the suction pipe 13 is connected to an automatic meter reading line so that the flow rate of the groundwater supplied from the heart 7 to the circulation pump 12 when the groundwater circulation pump 12 is operated is set to real time To the control panel of the geothermal facility. If the flow rate value measured by the flow meter 15 becomes smaller than the value initially set in the control panel while the groundwater circulation pump 12 is in operation, the groundwater level of the heart 7 in the control panel reaches the suction pipe 13 It is determined that there is a low water level lower than the lowermost part of the groundwater circulation pump 12 or that the groundwater circulation pump 12 idles because the air is sucked into the pipe from the suction pipe 13 to the groundwater circulation pump 12, ) And immediately generates an alarm message.

한편, 열교환기(2)의 한쪽에는 지하수 순환배관(6)이 연결되고, 다른 한쪽에는 브라인 순환배관(23)이 연결되어 있다. 브라인 순환배관(23)의 내부에는 히트펌프(22)가 운전하면서 발생시킨 응축열이나 증발열을 열교환기(2)로 전달하기 위한 열매체가 들어 있는데, 히트펌프(22)의 가동과 함께 브라인 순환펌프(21)가 작동하면 열매체는 히트펌프(22)와 열교환기(2) 사이를 지속적으로 순환하면서 열을 전달하게 된다. 열교환기(2) 내에서 지하수와 브라인은 열교환 판이나 튜브를 사이에 두고 서로 교차해 흐르면서 간접 열교환을 하게 되고, 브라인으로부터 히트펌프(22)의 응축열이나 증발열을 흡수한 지하수는 순환배관(6)과 환수배관(14)을 통해 심정(7)으로 환수되어 주위의 땅과 열교환하면서 다시 본연의 온도를 회복하게 된다.On the other hand, a groundwater circulation pipe (6) is connected to one side of the heat exchanger (2), and a brine circulation pipe (23) is connected to the other side. A heating medium for conveying the heat of condensation or evaporation generated during the operation of the heat pump 22 to the heat exchanger 2 is contained in the brine circulation pipe 23 and is connected to the brine circulation pump The heat medium is continuously circulated between the heat pump 22 and the heat exchanger 2 to transfer heat. In the heat exchanger 2, the groundwater and the brine cross each other with the heat exchange plate or tube interposed therebetween to perform indirect heat exchange, and the groundwater, which absorbs the heat of condensation or evaporation heat of the heat pump 22 from the brine, And the water return pipe 14 to recover the core temperature again while exchanging heat with the surrounding ground.

히트펌프(22)의 한쪽에는 브라인 순환배관(23)이 연결되고, 다른 한쪽에는 부하측의 냉수나 온수가 순환하는 부하측 순환배관(24)이 연결된다.A brine circulation pipe (23) is connected to one side of the heat pump (22), and a load side circulation pipe (24) circulating cold water or hot water on the load side is connected to the other side.

또한, 상기 지하수 순환펌프(12)의 흡입측 배관에는 급수공급배관(19)이 연결되어 있다. 급수공급배관(19)에는 자동정유량밸브(18)와 자동제어밸브(17)가 설치되어 있어 급수의 공급량을 제어하게 된다. 자동정유량밸브(18)는 내부에 스프링과 유량조절디스크가 구비되어 있어 통과하는 유체의 최대 유량을 제한하여 주는 밸브인데, 최대 유량의 설정값은 지하수 순환펌프(12)의 정격 운전 유량의 70~80% 수준에서 설정하면 된다.A water supply pipe 19 is connected to the suction pipe of the groundwater circulation pump 12. An automatic constant flow valve (18) and an automatic control valve (17) are provided in the water supply pipe (19) to control the supply amount of the water supply. The automatic constant flow valve 18 is provided with a spring and a flow rate adjusting disk to limit the maximum flow rate of the fluid passing through the automatic flow rate valve 18. The set value of the maximum flow rate is equal to or smaller than the rated operating flow rate of the groundwater circulation pump 12 ~ 80%.

자동제어밸브(17)는 지하수 순환펌프(12)의 흡입측 배관 내부의 지하수가 빠져버려서 공회전하는 상황이 되면 제어반의 신호에 의해 원격으로 개방되어서 흡입배관(13)과 지하수 순환펌프(12)의 임펠러에 급수를 공급하는 기능을 한다. 지하수 순환펌프(12)의 가동 시 흡입측 배관에 설치된 유량계(15)가 제어반에 미리 설정된 수치 이하의 유량을 검침하면 제어반은 지하수 순환펌프(12)의 가동을 중지하고 자동제어밸브(17)를 원격으로 개방하게 된다. 자동제어밸브(17)가 개방되어 흡입배관(13)에서부터 지하수 순환펌프(12)까지 급수가 충만될 때까지 일정한 시간이 지나고 나면 제어반은 지하수 순환펌프(12)를 재가동한다.The automatic control valve 17 is remotely opened by the signal of the control panel when the underground water in the suction side pipe of the groundwater circulation pump 12 is in an idle state due to the drainage of the groundwater circulation pump 12 and the suction pipe 13 and the groundwater circulation pump 12 It functions to supply water to the impeller. When the flow meter 15 installed on the suction side pipe at the time of operation of the groundwater circulation pump 12 checks the flow rate of the control valve below the predetermined value, the control panel stops the operation of the groundwater circulation pump 12 and stops the automatic control valve 17 And is opened remotely. The control panel restarts the groundwater circulation pump 12 after the automatic control valve 17 is opened and a predetermined time elapses until the water supply from the suction pipe 13 to the groundwater circulation pump 12 is completed.

흡입측 배관이 급수의 공급으로 다시 충만된 지하수 순환펌프(12)는 정상적으로 작동하게 되는데, 이때 자동제어밸브(17)가 완전 개방되어 있어도 급수되는 유량은 자동정유량밸브(18) 때문에 지하수 순환펌프(12)의 정격 운전 유량의 70~80%만 공급되므로 나머지 20~30%의 유량은 심정의 흡입배관(13)을 통해서 지하수 순환펌프(12)로 유입되어야 한다. 그래서 지하수 순환펌프(12)가 재가동된 후 유량계(15)에서 실시간 검침되는 유량이 순환펌프(12)의 정격 유량의 20~30% 정도로 정상 검침되면 자동제어밸브(17)의 개도율을 점차 낮춰 나가는데, 이렇게 되면 급수공급배관(19)을 통해 급수되는 유량은 점차 줄어들고 심정(7)의 흡입배관(13)을 통해 흡입되는 지하수의 유량은 반비례하며 늘어나게 된다. 유량계(15)의 실시간 검침량이 지하수 순환펌프(12)의 정격 운전 유량에 근접하게 되면 자동제어밸브(17)를 완전히 닫아 급수의 공급을 차단하고, 지하수 순환펌프(12)는 심정(7)으로부터 필요한 지하수 전량을 흡입하면서 계속해서 정상적인 운전을 이어나가게 된다.The groundwater circulation pump 12 in which the suction side piping is filled with the supply of water is normally operated. Even if the automatic control valve 17 is fully opened at this time, The flow rate of the remaining 20 to 30% should be supplied to the groundwater circulation pump 12 through the suction pipe 13 of the heart. Therefore, when the flow rate measured in real time in the flow meter 15 after the groundwater circulation pump 12 is restarted is normalized to about 20 to 30% of the rated flow rate of the circulation pump 12, the opening rate of the automatic control valve 17 is gradually lowered In this case, the flow rate of the water supplied through the water supply pipe 19 gradually decreases, and the flow rate of the groundwater sucked through the suction pipe 13 of the heart 7 is inversely proportional to the flow rate. When the real-time metering amount of the flow meter 15 approaches the rated operating flow rate of the groundwater circulation pump 12, the automatic control valve 17 is completely closed to cut off the supply of the water supply water, and the groundwater circulation pump 12 Continue normal operation while inhaling all necessary ground water.

물론 자동제어밸브(17)의 개방과 급수의 공급은 지열설비의 순환배관 계통에 공기가 유입되어 배관 내부의 지하수가 빠졌을 때에만 이루어지는 것이므로, 지열설비의 배관 계통이 지하수로 충만된 정상적인 상태에서는 자동제어밸브(17)를 개방시켜 급수를 보충할 필요가 없다. 정상적인 상태에서는 히트펌프(22)의 가동과 동시에 지하수 순환펌프(12)가 작동하여 심정(7)으로부터 지하수를 흡입해 지열설비의 배관 계통으로 순환시키게 된다.Of course, the opening of the automatic control valve 17 and the supply of the water supply are performed only when air flows into the circulation piping system of the geothermal equipment and the groundwater in the pipeline is disappeared. Therefore, when the piping system of the geothermal equipment is filled with groundwater, There is no need to open the control valve 17 to replenish the water supply. Under normal conditions, the groundwater circulation pump 12 operates simultaneously with the operation of the heat pump 22 to suck groundwater from the heart 7 and circulate it to the piping system of the geothermal facility.

상기와 같이 개방형 지열설비에서 종래의 심정펌프를 대체하여 지하수 순환펌프(12)를 지상에 설치하게 되면 여러 가지 장점이 있는데, 먼저 펌프의 설치 환경이 양호해지므로 펌프의 수명이 연장되고 잦은 고장이나 소손을 줄일 수 있다. 전동모터나 전원케이블이 물 속에 잠기지 않게 되어 절연 파괴에 의한 소손 사고가 적어지고, 펌프의 고장 시에도 지상에 펌프가 설치되어 있으므로 보수나 교체가 종래에 비하여 훨씬 수월해진다.The groundwater circulation pump 12 is installed on the ground in place of the conventional centrifugal pump in the open type geothermal plant as described above. Since the installation environment of the pump is improved first, the life of the pump is prolonged, The burnout can be reduced. Electric motor or power cable is not immersed in water, so there is less burnout caused by insulation breakdown. Even if pump is broken, the pump is installed on the ground, so repair or replacement becomes much easier than before.

또한, 본 발명에 의한 지열설비의 배관 내부는 항상 지하수로 충만해 있는 상태이므로 지상에 설치된 지하수 순환펌프(12)의 운전 양정을 선정할 때 실양정을 고려할 필요가 없어 펌프의 양정을 작게 선정할 수 있고, 이로 인하여 운전 시 펌프의 소비 전력도 한 단계 정도 줄어들게 된다. 만일 지열설비의 배관 내부의 지하수가 빠져버려 다시 지하수를 심정으로부터 양수해야 하는 상황이 발생하더라도 본 발명에서는 별도로 연결된 급수배관(19)을 통하여 급수가 보충됨으로서 다시 실양정이 필요없는 상황을 만들 수 있기 때문에 펌프의 양정 선정 시 실양정을 고려할 필요가 없다. 따라서, 지하수 순환배관의 길이나 설치된 장치들, 심정의 깊이 등 개방형 지열설비에 있어서 동일한 조건이라고 할 때 종래의 심정펌프의 양정은 40~60m 정도이어야 했지만, 본 발명에 따른 지하수 순환펌프의 양정은 실양정이 삭제되기 때문에 20~30m 정도면 충분하다.Since the inside of the piping of the geothermal plant according to the present invention is always filled with ground water, it is not necessary to consider the actual heading when selecting the operation head of the groundwater circulation pump 12 installed on the ground, This reduces the power consumption of the pump by one step during operation. Even if groundwater in the piping of the geothermal equipment is lost and the groundwater must be pumped from the water, the water supply is supplemented through the separately connected water pipe 19 in the present invention, Therefore, it is not necessary to consider the actual head when selecting the head of the pump. Therefore, if the condition of the groundwater circulation pipe, the installed devices, the depth of the heart, and the like of the open geothermal equipment are the same, the head of the conventional heart pump should be about 40 to 60 m. Since the actual head is removed, it is sufficient that 20-30m is enough.

아울러, 본 발명에 의한 지열설비는 지하수의 수질을 개선하는 효과도 기대할 수 있다. 종래의 개방형 지열설비에서는 심정펌프에 가해지는 운전 양정의 부담이 크기 때문에 지상의 지하수 순환배관 관로에 효과적으로 이물질을 제거하기 위한 성능 좋은 여과장치를 설치하기가 어려웠다. 일반적으로 성능이 좋은 여과장치는 마찰저항을 많이 받게 되기 때문에 펌프의 양정이 그만큼 높아져야 하는데, 본 발명에 따라 지상에 순환펌프(12)를 설치하게 되면 순환펌프(12)의 양정이 종래에 비하여 여유가 있기 때문에 성능 좋은 여과장치(20)를 적극적으로 설치할 수 있고, 이로 인하여 지하수에 포함된 이물질들의 대부분을 제거하고 수질이 대폭 개선된 지하수를 환수배관(14)을 통하여 다시 심정(7)으로 돌려보내기 때문에 장기간 운전할 경우 지하수의 수질이 개선되는 효과를 얻을 수 있다. 종래에는 성능 좋은 여과장치를 설치해 심정펌프의 양정이 높아지면 전동모터의 동력도 커져야 했기 때문에 대부분 스트레이너와 같이 최소한의 여과장치만을 설치하는 사례가 많았고, 제대로 걸러지지 않은 지하수 속의 이물질들은 순환배관 내부에 달라붙거나 열교환기의 전열면에 부착되어 스케일을 발생시키거나 열교환 효율을 저하시키는 원인이 되어 왔다. 그리고 이물질의 나머지 상당한 양은 다시 심정으로 되돌아가 심정 내부의 바닥에 가라앉으면서 환수배관이나 펌프의 흡입구를 막아 지열설비의 정상적인 작동을 방해하게 만들었다. 이 때문에 종래의 개방형 지열설비에서는 주기적으로 심정 바닥에 가라앉은 이물질들을 제거해 주는 플러싱(flushing)이나 퍼징(purging) 작업을 해주어야 했는데, 본 발명에 따라 지상에 성능이 좋은 여과장치를 설치하게 되면 평상 시 지열설비의 운전 과정에서 여과장치를 이용해 이물질의 대부분을 제거하기 때문에 플러싱 작업을 좀 더 간헐적으로 실시하여도 된다.In addition, the geothermal facility according to the present invention can be expected to improve the quality of groundwater. In the conventional open geothermal equipment, it is difficult to install a filtering device having a good performance for removing foreign matter on the groundwater circulation pipe line on the ground because the operation load applied to the heart pump is large. In general, a filter having a high performance suffers a large frictional resistance, so that the head of the pump must be raised as much as possible. If the circulation pump 12 is installed on the ground according to the present invention, So that most of the foreign substances contained in the ground water can be removed and the ground water having greatly improved water quality can be returned to the heart 7 through the water return pipe 14 So that the water quality of the groundwater can be improved when operated for a long period of time. In the past, there have been many cases where only a filtration device such as a strainer is installed at the minimum because the power of the electric motor has to be increased when the filtration device having a good performance is installed and the power of the electric motor is increased. And adhere to the heat transfer surface of the heat exchanger to cause scale or heat exchange efficiency. The rest of the debris then returned to the heart and settled on the floor inside the heart, blocking the intake of the return pipe or pump, interfering with the normal operation of the geothermal system. For this reason, in the conventional open type geothermal equipment, flushing or purging operation for removing foreign substances that have settled on the bottom of the heart of the user should be periodically performed. However, if a filtering device having good performance on the ground is installed according to the present invention, During the operation of the geothermal system, most of the foreign matter is removed by using the filtering device, so that the flushing operation may be performed more intermittently.

또한 여과 성능이 좋은 여과장치를 설치하게 되면 개방형 지열설비에서 지하수를 열교환기(2)를 거치지 않고 직접 히트펌프(22)로 순환시켜 열교환하는 것도 가능하다. 당초 개방형 지열설비가 개발되어 현업에 적용되던 개발 초기에는 지하수와 브라인이 간접 열교환하는 열교환기가 없이 지하수를 직접 히트펌프로 순환시켜 운용하는 사례가 많았다. 그러나 지하수의 수질과 수량은 계절에 따라 급격하게 변화하는 경우가 많았고, 이 때문에 수질이 악화된 지하수로 인하여 히트펌프에 내장된 증발기나 응축기까지 망가지는 사례가 많아서 소비자들의 많은 피해와 불만을 발생시켰다. 그로 인하여 개방형 지열설비는 몇 년 동안은 소비자들과 에너지관리공단의 외면을 받아오다가 현재와 같이 히트펌프와 지하수 사이에 별도의 열교환기(2)를 설치하여 두 계통을 완전히 분리하고 나서야 다시 현업에서 적용이 검토될 수 있었다. 그래서 근래에 설치되는 개방형 지열설비는 거의 대부분 지하수와 히트펌프의 브라인이 간접 열교환하도록 열교환기(2)를 구비하고 있는데, 본 발명에 따라 성능 좋은 여과장치를 부착할 경우 도 7에서와 같이 브라인 순환배관(23)과 열교환기(2), 브라인 순환펌프(21)를 삭제하고 직접 지하수를 히트펌프(22)로 순환시키는 것도 가능하다. 브라인 순환 계통이 삭제되면 지하수의 열교환 효율이 좋아져 히트펌프(22)의 운전 성능이 향상되는 것은 물론 브라인 순환펌프(21)가 필요 없으므로 상당한 전력 비용도 절감할 수 있다.In addition, if a filtration device having a good filtration performance is installed, it is also possible to heat the groundwater in the open geothermal facility by circulating the groundwater directly to the heat pump 22 without passing through the heat exchanger 2. In the early stage of development, which was originally developed for open geothermal facilities, there were many cases where groundwater and brine were directly circulated through a heat pump without heat exchanger for indirect heat exchange. However, the water quality and the quantity of groundwater changed rapidly according to the season. Therefore, many cases where the evaporator or the condenser built in the heat pump were damaged due to the deteriorated water quality of the groundwater, . As a result, the open geothermal plant has been receiving the customers and the Korea Energy Management Corporation for a few years, and after separating the two systems completely by installing a separate heat exchanger (2) between the heat pump and groundwater, The application could be reviewed. Therefore, the open geothermal plant installed in recent years is provided with the heat exchanger 2 for indirect heat exchange of the brine of the groundwater and the heat pump. When the filtration device having high performance is attached according to the present invention, It is also possible to remove the pipe 23, the heat exchanger 2, and the brine circulation pump 21 and directly circulate the ground water to the heat pump 22. When the brine circulation system is eliminated, the heat exchange efficiency of the groundwater is improved, so that the operation performance of the heat pump 22 is improved, and the brine circulation pump 21 is not required.

1 : 심정펌프 2 : 열교환기
3 : 열매체 순환펌프 4 : 수직밀폐형 히트펌프
5 : 밀폐순환배관 6 : 순환배관
7 : 심정 8 : 실양정
9 : 사이펀 배관 10 : 수면이 높은 수조
11 : 수면이 낮은 수조 12 : 지하수 순환펌프
13 : 흡입배관 14 : 환수배관
15 : 유량계 16 : 자동공기배출장치
17 : 자동제어밸브 18 : 자동정유량밸브
19 : 급수공급배관 20 : 여과장치
21 : 브라인 순환펌프 22 : 히트펌프
23 : 브라인 순환배관 24 : 부하측 순환배관
25 : 체크밸브1: heart pump 2: heat exchanger
3: Heat medium circulation pump 4: Vertically sealed heat pump
5: Closed circulation piping 6: Circulation piping
7: heart 8: room head
9: Siphon Piping 10: High water table
11: Low water table 12: Groundwater circulation pump
13: suction pipe 14: return pipe
15: Flow meter 16: Automatic air vent
17: Automatic control valve 18: Automatic constant flow valve
19: water supply pipe 20: filtration device
21: brine circulation pump 22: heat pump
23: brine circulation piping 24: load side circulation piping
25: Check valve

Claims (2)

심정 내부에는 지하수 흡입배관(13)과 환수배관(14)이 설치되고,
상기 흡입배관에 설치되어 지하수의 역류를 방지하는 체크밸브(25)와,
지상에서 형성된 지하수 순환배관 관로 중에 설치되어 심정의 지하수를 흡입해 순환시켜주는 지하수 순환펌프(12)와,
상기 지하수 순환펌프의 흡입측에 설치되어 지하수의 흡입량을 실시간으로 원격검침해서 제어반에 미리 설정된 수치 이하의 유량이 검침될 경우 상기 지하수 순환펌프의 가동을 중지시키는 기능을 하는 유량계(15)와,
상기 지하수 순환펌프의 흡입측에 연결되어 상기 흡입배관 내의 지하수가 소진되었을 때 급수를 공급하여 흡입배관의 내부를 물로 충만시켜 주는 급수공급배관(19)과,
상기 급수공급배관에 설치되어 급수의 최대 공급 유량을 제어하는 자동정유량밸브(19)와,
상기 급수공급배관에 설치되어 상기 지하수 순환펌프의 재가동 시 흡입배관의 지하수 유입량과 반비례하면서 급수의 공급량을 조절하는 자동제어밸브(17)와,
상기 지하수 순환펌프의 토출측에 연결되어 지하수의 이물질을 걸러주는 여과장치(20)와,
상기 여과장치를 통과한 지하수가 히트펌프(22)를 거친 브라인과 열교환할 수 있도록 일단에는 지하수 순환배관(6)이 연결되고 타단에는 브라인 순환배관(23)이 연결되는 열교환기(2)와,
상기 열교환기와 지하수 순환배관을 통과한 지하수가 심정으로 다시 환수되기 위한 환수배관(14)과,
상기 흡입배관과 순환배관, 또는 환수배관의 내부에 정체된 공기를 외부로 배출하기 위한 다수의 자동공기배출장치(16)가 구비되어 있어 지상에 설치된 상기 지하수 순환펌프가 심정의 지하수를 흡입하여 순환시키는 것을 특징으로 하는 개방형 지열설비.A groundwater suction pipe 13 and a water return pipe 14 are installed inside the heart,
A check valve 25 installed in the suction pipe to prevent backflow of groundwater,
An underground water circulation pump 12 installed in a groundwater circulation pipe line formed in the ground to suck and circulate the underground water,
A flow meter 15 installed on the suction side of the groundwater circulation pump for monitoring the suction amount of the ground water in real time and stopping the operation of the groundwater circulation pump when a flow rate less than a predetermined value is detected in the control panel,
A water supply piping 19 connected to the suction side of the groundwater circulation pump and supplying water to the suction pipe when the groundwater in the suction pipe is exhausted to fill the inside of the suction pipe with water,
An automatic constant flow valve 19 installed in the water supply pipe for controlling the maximum supply flow rate of the water supply,
An automatic control valve 17 installed in the water supply pipe for regulating the supply amount of the water while inversely proportional to the inflow amount of the groundwater in the suction pipe when the groundwater circulation pump is restarted,
A filtration device 20 connected to a discharge side of the groundwater circulation pump for filtering out foreign matter from groundwater,
A heat exchanger 2 in which a groundwater circulation pipe 6 is connected to one end and a brine circulation pipe 23 is connected to the other end so that groundwater passing through the filtration device can be heat-exchanged with a brine through the heat pump 22,
A water return pipe 14 for returning groundwater passing through the heat exchanger and the groundwater circulation pipe to the heart,
And a plurality of automatic air discharge devices 16 for discharging stagnant air to the outside through the suction pipe, the circulation pipe, or the water return pipe, and the groundwater circulation pump installed on the ground sucks the groundwater of the heart, Wherein the geothermal power plant is an open geothermal plant. 심정 내부에는 지하수 흡입배관(13)과 환수배관(14)이 설치되고,
상기 흡입배관에 설치되어 지하수의 역류를 방지하는 체크밸브(25)와,
지상에서 형성된 지하수 순환배관 관로 중에 설치되어 심정의 지하수를 흡입해 순환시켜주는 지하수 순환펌프(12)와,
상기 지하수 순환펌프의 흡입측에 설치되어 지하수의 흡입량을 실시간으로 원격검침해서 제어반에 미리 설정된 수치 이하의 유량이 검침될 경우 상기 지하수 순환펌프의 가동을 중지시키는 기능을 하는 유량계(15)와,
상기 지하수 순환펌프의 흡입측에 연결되어 상기 흡입배관 내의 지하수가 소진되었을 때 급수를 공급하여 흡입배관의 내부를 물로 충만시켜 주는 급수공급배관(19)과,
상기 급수공급배관에 설치되어 급수의 최대 공급 유량을 제어하는 자동정유량밸브(19)와,
상기 급수공급배관에 설치되어 상기 지하수 순환펌프의 재가동 시 흡입배관의 지하수 유입량과 반비례하면서 급수의 공급량을 조절하는 자동제어밸브(17)와,
상기 지하수 순환펌프의 토출측에 연결되어 지하수의 이물질을 걸러주는 여과장치(20)와,
상기 여과장치를 통과한 지하수를 공급받아 운전 시 발생하는 응축열이나 증발열을 열교환하며 운전되는 히트펌프(22)와,
상기 히트펌프와 지하수 순환배관을 통과한 지하수가 심정으로 다시 환수되기 위한 환수배관(14)과,
상기 흡입배관과 순환배관, 또는 환수배관의 내부에 정체된 공기를 외부로 배출하기 위한 다수의 자동공기배출장치(16)가 구비되어 있어 지상에 설치된 상기 지하수 순환펌프가 심정의 지하수를 흡입하여 순환시키는 것을 특징으로 하는 개방형 지열설비.A groundwater suction pipe 13 and a water return pipe 14 are installed inside the heart,
A check valve 25 installed in the suction pipe to prevent backflow of groundwater,
An underground water circulation pump 12 installed in a groundwater circulation pipe line formed in the ground to suck and circulate the underground water,
A flow meter 15 installed on the suction side of the groundwater circulation pump for monitoring the suction amount of the ground water in real time and stopping the operation of the groundwater circulation pump when a flow rate less than a predetermined value is detected in the control panel,
A water supply piping 19 connected to the suction side of the groundwater circulation pump and supplying water to the suction pipe when the groundwater in the suction pipe is exhausted to fill the inside of the suction pipe with water,
An automatic constant flow valve 19 installed in the water supply pipe for controlling the maximum supply flow rate of the water supply,
An automatic control valve 17 installed in the water supply pipe for regulating the supply amount of the water while inversely proportional to the inflow amount of the groundwater in the suction pipe when the groundwater circulation pump is restarted,
A filtration device 20 connected to a discharge side of the groundwater circulation pump for filtering out foreign matter from groundwater,
A heat pump 22 for receiving groundwater passing through the filtration device and performing heat exchange between condensation heat and evaporation heat generated during operation,
A water return pipe 14 for returning the ground water passing through the heat pump and the groundwater circulation pipe to the heart,
And a plurality of automatic air discharge devices 16 for discharging stagnant air to the outside through the suction pipe, the circulation pipe, or the water return pipe, and the groundwater circulation pump installed on the ground sucks the groundwater of the heart, Wherein the geothermal power plant is an open geothermal plant.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190021798A (en) * 2017-08-24 2019-03-06 한국수자원공사 Variable control heat exchange heat pump system using water source
CN114608048A (en) * 2020-12-09 2022-06-10 中国科学院广州能源研究所 Calcium carbonate scale deposit physical prevention and cure system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100880675B1 (en) 2008-05-01 2009-01-30 주식회사 지앤지테크놀러지 Closed type underground heat exchanger device and construction method using double insertion geothermal tube
KR101220531B1 (en) 2012-07-05 2013-01-10 한국지질자원연구원 Geothermal system using circulation underground water

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100880675B1 (en) 2008-05-01 2009-01-30 주식회사 지앤지테크놀러지 Closed type underground heat exchanger device and construction method using double insertion geothermal tube
KR101220531B1 (en) 2012-07-05 2013-01-10 한국지질자원연구원 Geothermal system using circulation underground water

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190021798A (en) * 2017-08-24 2019-03-06 한국수자원공사 Variable control heat exchange heat pump system using water source
KR101965848B1 (en) * 2017-08-24 2019-04-04 한국수자원공사 Variable control heat exchange heat pump system using water source
CN114608048A (en) * 2020-12-09 2022-06-10 中国科学院广州能源研究所 Calcium carbonate scale deposit physical prevention and cure system
CN114608048B (en) * 2020-12-09 2023-10-27 中国科学院广州能源研究所 Physical control system for calcium carbonate scaling

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