KR101976526B1 - 신재생에너지와 ｅｓｓ장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템 - Google Patents

신재생에너지와 ｅｓｓ장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템 Download PDF

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이형진
이상섭
정재욱
배병호
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Abstract

본 발명은 신에너지 발전설비에서 생산한 전기와 발전전기로 히트펌프를 운전하여 생산한 냉난방에너지를 저장 할 수 있는 2개의 ESS(duble energy storage system)를 구비하여 주간 냉난방에 활용함으로서 한전 주간 피크전기를 전혀 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방 시스템에 관한 것이다. 이 시스템의 보급으로 주간 피크전력 사용 시 발생하는 블랙다운을 예방할 수 있고 냉난방 피크전기 공급용 발전설비를 30%를 감축 할 수 있어 국가적으로도 도움이 될 수 있다.
즉, 혹서기 또는 혹한기에 일시적인 발생하는 전기사용을 공급하기 위한 발전설비는 전체 발전소의 30%를 차지한다.
본 발명제품을 각 건물에 적용한다면 냉난방 시 발생하는 피크전기를 사용하지 않으므로 노후 화력발전소와 원자력발전소를 감축하여 미세먼지와 방사능 유출 위험을 사전에 없앨 수 있다.
또한 저장에너지를 필요에 따라 사용이 가능하므로 미래 smart grid(지능형 전력망)시스템에도 적합한 시스템이다.
특히, 신재생에너지 설치 확대로 이산화 탄소배출량을 획기적으로 줄임으로서 국제 기후협약을 준수하여 국가 신인도가 상승하여 경쟁력을 확보 할 수 있다.
또한, 본 발명제품을 이용하는 사용자에게는 저렴한 에너지공급으로 냉난방 사용 예산을 줄일 수 있다.

Description

신재생에너지와 ＥＳＳ장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템{Energy-independent cooling and heating system that does not use weekly peak electricity with renewable energy and ESS equipment}
본 발명은 신에너지 발전 전기와 축전전기 또는 한전 잉여전력으로 구동하는 냉난방용 히트펌프와, 히트펌프에서 생산된 냉난방 에너지를 저장하는 제 1에너지저장장치(제1ESS)와 전기를 축전하는 제2에너지저장장치(제2ESS) 등 2개의 저장장치치(double energy storage system)가 상호 유기적으로 저장과 냉난방 운전하여 한전 주간피크 전기를 전혀 사용하지 않고 냉난방 공급이 가능한 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템에 관한 것이다.
각 국가들의 급속한 산업화로 화석연료 사용이 증가하며, 이산화탄소 배출도 늘고 있다.
배출 가스는 지구 온난화를 부추기며 급격한 환경변화로 폭염과 폭설를 발생시키고 특히, 폭염은 지속적으로 증가하리라 예상하고 있다.
우리나라에서도 40℃에 육박하는 기온으로 냉방수요가 늘고 있으며 냉방수요에 필요한 전기를 공급하기 위하여 모든 발전소를 가동하여야 하지만 노후 원자력과 석탄, 중유 화력발전소는 방사능 유출위험과 미세먼지 발생 등으로 가동을 중단하며 부족한 전기 생산을 위해 천연가스를 사용하는 화력발전소를 증설하고 있다.
그러나, 연소과정에서 발생하는 이산화탄소는 지구온난화를 부추기는 악순환을 반복할 것이다.
또한, 국가 간 기후협약으로 배출량만큼 탄소세를 부담하여야 한다.
국가에서는 신에너지 발전과 재생에너지 사용을 법으로 강제하여 공공기관에 적용하여 보급 확대하고 있으나 초기 투자비가 과다하여 장기적인 시간과 예산이 필요하다.
더더욱 안타까운 것은 피크타임 경과 후 사용량이 줄어 남는 여분의 전기는 잉여전력으로 버려지고 있다는 현실이다.
이에 본 발명은 주간 피크전기를 전혀 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방 시스템으로 신에너지 전기를 우선 사용하여 피크 타임 냉난방 운전을 하며, 신에너지 전기 부족 시 한전 잉여전력을 사용하여 에너지 저장을 할 수 있는 수축열 시스템과 주간 냉난방 운전하는 부하펌프까지 신에너지와 축전전기로 사용하도록 하여 온전한 에너지 독립형 냉난방 시스템을 구축하였다.
특히, 피크전력 발생의 주범인 EHP(Electric Heat Pump)까지 신에너지 전기와 축전전기를 사용하도록 하여 적용을 확대하였다.
신재생에너지 보급을 확대하여 정부정책에 도움이 되고 잉여전력을 사용하여 전력 낭비를 줄여 기존 화석연료 발전 설비를 감축하는 기술을 실현하는 것이 발명의 배경이 되는 기술이다.
기존 기술로 국내등록특허공보 등록번호 제10-0852275호 등에서 보는 바와 같이 신에너지 발전을 장려하기 위하여 주로 태양광 발전설비가 많이 보급되고 관련 특허가 많으나 전력거래소에 직접 판매하거나 축전장치를 추가하여 판매 단가를 올리는 기술에 한정되어 있다.
신에너지 전력을 냉난방에 활용하는 발명 기술로는 냉매를 저장하여 냉난방 에너지로 활용하는 것인데 투자비가 과다하고 기술적 안정성이 확보되지 않아 현장 적용이 어려우며 선행 발명기술은 기간만료 소멸시효를 경과 한 기술이다.
잉여전력을 이용하는 기술로는 빙축열과 수축열 방식이 있으나 빙축열 기술 관련한 특허는 다수 존재하나 냉방 전용이므로 본 발명과는 관련이 없으며 냉난방이 가능한 수축열 시스템은 부하펌프를 주간 피크전기를 사용하므로 에너지 독립형 냉난방 시스템이라 할 수 없으며 관련 특허는 없다.
국내등록특허공보 등록번호 제10-0852275호
본 발명은 신재생에너지 보급 확대와 화석연료 발전소를 감축하기 위하여 주간 피크전기를 전혀 사용하지 않아야 하며, 공공기관의 구매담당자가 예산 증액부담없이 구매가 가능한 신재생에너지와 ＥＳＳ장치를 구비한 주간 피크전기를 전혀 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전기를 생산하는 신에너지 발전수단과; 상기 신에너지 발전수단이 생산한 전기를 공급받아 냉난방에너지를 생산하는 히트펌프와; 상기 히트펌프에 의해 내부에 저장된 열매체의 온도가 유지되고, 상기 열매체를 통해 실내를 냉난방하는 제 1에너지저장장치와; 상기 신에너지 발전수단이 생산한 전기가 축전되는 제 2에너지저장장치와; 상기 신에너지 발전수단이 생산한 전기를 상기 히트펌프 및 제 2에너지저장장치로 공급 및 한전 계통전기와 연결되는 전력공급선로와; 상기 전력공급선로와 연결되어 상기 신에너지 발전수단이 생산한 전기의 공급방향을 전환하는 자동전환스위치;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템을 제공한다.
여기서, 지중에 매설되는 지중열교환기가 구비되고, 상기 히트펌프는 상기 지중열교환기의 지열을 회수하여 상기 제 1에너지저장장치의 내부에 저장된 열매체의 온도를 유지시키는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 신에너지 발전수단은 태양발전, 풍력발전, 수력발전, 바이오가스 발전을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 히트펌프는 지열원 히트펌프, 공기열원 히트펌프, 복합열원 히트펌프를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
나아가, 상기 지중열교환기의 지열이 공급되는 제 1열교환기와; 상기 제 1열교환기로 공급된 지열과 열교환된 열매체가 공급되는 팬코일과; 상기 히트펌프가 회수한 상기 지중열교환기의 지열이 공급되는 제 2열교환기와; 상기 제 2열교환기로 공급된 지열과 열교환된 열매체가 공급되는 바닥코일과; 상기 제 1열교환기로 공급된 지열 및 상기 제 2열교환기로 공급된 지열과 열교환된 열매체의 흐름방향을 각각 상기 팬코일 및 상기 바닥코일로 전환하는 3웨이밸브와; 상기 바닥코일로의 열매체를 공급 및 차단하는 2웨이밸브;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
더불어, 상기 히트펌프는 상기 지중열교환기와 각각 연결되는 제 1히트펌프 및 제 2히트펌프로 구성되고, 상기 지중열교환기의 지열이 공급되는 제 1열교환기와; 상기 제 1열교환기로 공급된 지열과 열교환된 열매체가 공급되는 팬코일과; 상기 제 1히트펌프가 회수한 상기 지중열교환기의 지열이 공급되는 제 2열교환기 및 제 3열교환기와; 상기 제 2열교환기로 공급된 지열과 열교환된 열매체가 공급되는 바닥코일과; 상기 제 3열교환기와 열교환되는 온수가 내부에 일정온도로 저장되는 제 3에너지저장장치와; 상기 제 2히트펌프가 회수한 상기 지중열교환기의 지열과 열교환된 열매체가 공급되는 실내기와; 상기 제 1열교환기로 공급된 지열 및 상기 제 2열교환기로 공급된 지열과 열교환된 열매체의 흐름방향을 각각 상기 팬코일 및 상기 바닥코일로 전환하고, 상기 제 1히트펌프가 회수한 상기 지중열교환기의 지열의 흐름방향을 상기 제 3열교환기로 전환하는 3웨이밸브와; 상기 바닥코일로의 열매체를 공급 및 차단하고, 상기 제 1히트펌프 및 상기 제 2히트펌프로 상기 지중열교환기의 지열을 공급 및 차단하는 2웨이밸브;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 전력공급선로에 전기사용량을 계량할 수 있는 계량기가 구비되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 신에너지 발전수단, 히트펌프, 제 1에너지저장장치, 제 2에너지저장장치, 전력공급선로, 및 자동전환스위치를 원격제어, 감시 및 모니터링 하는 제어부를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1열교환기로 공급된 지열과 열교환된 열매체 및 상기 제 2열교환기로 공급된 지열과 열교환된 열매체를 각각 상기 팬코일과 상기 바닥코일로 순환공급 및 상기 제 1히트펌프가 회수한 상기 지중열교환기의 지열을 상기 제 2열교환기로 순환공급하는 펌프가 구비되고, 상기 펌프는 인버터펌프를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 전력공급선로의 전기공급을 차단하는 배선용 차단기가 구비되는 것이 바람직하다.
본 발명은 보급 시 주간 피크사용전기를 감소시킬 수 있음으로 화력발전소 감축이 가능함은 물론 이산화탄소 배출이 저감됨으로 지구온난화를 방지할 수 있을 뿐만 아니라 탄소세부과금을 절약할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 신재생에너지를 보급확산하여 재상가능하고 지속가능한 에너지를 이용하여 전기를 공급할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 잉여전력의 사용을 증가시켜 전력낭비를 줄이며 에너지 구입비용을 절감함으로 예산절감과 전기료 인하 효과를 기대할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명 제품은 기존 냉난방 장비용량 대비 최고 40%까지 용량 감소가 가능하여 예산절감이 가능하며, 배정 예산내에서 신재생에너지와 축전장치, 축열냉설비까지 구매가 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 발전전기 또는 축전전기와 잉여 냉난방 에너지를 다른 건물과 연계운전이 가능함으로 지능형 전력망(smart grid)에 적합한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예인 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템을 개략적으로 나타내는 구성도이고,
도 2는 본 발명의 제 1실시예인 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템의 계통도이고,
도 3은 제 1에너지저장장치를 개략적으로 나타내는 단면도이고,
도 4는 히트펌프를 개략적으로 나타내는 구성도이고,
도 5는 제 1실시예에서의 축열 및 축전 자동제어 상태를 개략적으로 나타내는 순서도이고,
도 6 내지 도 8은 제 1실시예에서의 축열 및 축전 자동제어의 제 1모드운전상태를 개략적으로 나타내는 구성도이고,
도 9 및 도 10은 제 1실시예에서의 축열 및 축전 자동제어의 제 2모드운전상태를 개략적으로 나타내는 구성도이고,
도 11은 제 1실시예에서의 실내난방운전모드를 개략적으로 나타내는 구성도이고,
도 12 내지 도 14는 제 1실시예에서의 실내난방운전모드를 개략적으로 나타내는 구성도이고,
도 15는 제 1실시예에서의 축냉 및 축전 자동제어 상태를 개략적으로 나타내는 순서도이고,
도 16은 제 1실시예에서의 축냉 및 축전 자동제어의 제 1모드운전상태를 개략적으로 나타내는 구성도이고,
도 17 내지 도 19는 제 1실시예에서의 축냉 및 축전 자동제어의 제 2모드운전상태를 개략적으로 나타내는 구성도이고,
도 20은 제 1실시예에서의 실내냉방운전모드를 개략적으로 나타내는 순서도이고,
도 21은 제 1실시예에서의 실내냉방운전모드 제 1모드운전상태를 개략적으로 나타내는 구성도이고,
도 22 및 도 23은 제 1실시예에서의 실내냉방운전모드 제 2모드운전상태를 개략적으로 나타내는 구성도이고,
도 24는 간절기에 지중온도를 이용한 실내 냉방운전모드를 개략적으로 나타내는 순서도이고,
도 25는 간절기에 지중온도를 이용한 실내 냉방운전모드를 개략적으로 나타내는 구성도이고,
도 26은 본 발명의 제 2실시예인 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템의 제 1히트펌프의 운전상태를 개략적으로 나타내는 구성도이고,
도 27은 본 발명의 제 2실시예인 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템의 제 1히트펌프의 운전상태를 개략적으로 나타내는 순서도이고,
도 28은 본 발명의 제 2실시예인 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템의 제 1히트펌프의 제 2모드운전상태를 개략적으로 나타내는 구성도이고,
도 29는 본 발명의 제 2실시예인 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템의 제 1히트펌프의 제 3모드운전상태를 개략적으로 나타내는 구성도이고,
도 30은 본 발명의 제 2실시예인 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템의 제 2히트펌프의 제 1모드운전상태를 개략적으로 나타내는 구성도이고,
도 31은 본 발명의 제 2실시예인 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템의 제 2히트펌프의 운전상태를 개략적으로 나타내는 순서도이고,
도 32는 본 발명의 제 2실시예인 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템의 제 2히트펌프의 제 2모드운전상태를 개략적으로 나타내는 구성도이고,
도 33은 본 발명의 제 2실시예인 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템의 제 2히트펌프의 제 3모드운전상태를 개략적으로 나타내는 구성도이고,
도 34는 본 발명의 제 3실시예인 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템의 제 1모드의 운전상태를 개략적으로 나타내는 구성도이고,
도 35는 본 발명의 제 3실시예인 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템의 운전상태를 개략적으로 나타내는 순서도이고,
도 36은 본 발명의 제 3실시예인 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템의 제 2모드의 운전상태를 개략적으로 나타내는 구성도이고,
도 37은 본 발명의 제 3실시예인 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템의 제 3모드의 운전상태를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 물론 본 발명의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진자에 의하여 다양하게 변형 실시될 수 있다.
본 발명의 핵심기술인 한전 주간 피크전기를 전혀 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템을 구현하기 위한 요소는 신에너지 발전설비와 지열히트펌프, 축열냉탱크, 축전장치, 자동전환스위치(ATS), 제어부 등으로 구성하여야 한다.
신에너지 생산전기는 히트펌프에 공급되어 냉난방 운전 후 생산된 에너지는 축열냉탱크에 저장하며 축전장치에 전기를 축전한다.
이렇게 축열냉과 축전을 완료한 냉난방 시스템은 사용자가 냉난방운전을 시작하면 부하펌프가 가동하여 실내 설정온도에 따라 기동 정지를 반복하며 운전을 한다.
이때, 부하펌프는 신에너지 전기나 축전전기를 공급하기 때문에 주간 피크전기를 전혀 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방 시스템이 완성되는 것이다.
만일 신에너지 전기나 축전전기가 부족할 경우 한전 잉여전력을 공급 할 수 있도록 선로를 갖춰야 한다.
자동전환스위치(ATS(auto transper switch))는 잉여전력 뿐 아니라 신에너지, 축전전기가 필요한 각 수요처에 선택적으로 전기 공급 선로를 연결하는 역할을 한다.
PLC, DDC 등을 포함한 제어부는 축열냉운전과 실내 냉난방이 사용자의 선택에 따라 운전하도록 제어한다.
또 다른 과제인 본 발명의 보급확산을 위해 신재생에너지 설치 의무가 적용되는 공공기관부터 보급하는 것인데 한정된 예산으로 구매가 가능하여야 한다.
공공기관이 신축, 증축 또는 개축하는 연면적 1,000㎡이상의 건축물에 대하여 예상 에너지 사용량의 공급 의무비율 이상(18년,24%)을 신재생에너지로 공급토록 의무화하는 제도로서 본 발명 제품은 신재생에너지 태양광 발전설비와 지열설비를 포함하므로 구매 대상이다.
의무비율 구매 예산으로 구매가 가능한 것은 수축열냉시스템의 경우 냉난방 히트펌프 장비용량을 일반 지열시스템과 비교 최고 40%까지 예산을 절감 할 수 있다.
예를 들면 히트펌프용량이 100RT인 업무용 건물인 경우 평균부하가 60RT이며 주간 냉난방 운전 시간이 10시간이라면 총 사용 에너지는 600RTH이다.
60RT 장비로 10시간 운전하여 축열냉 할 수 있다면 주간 운전 시 문제가 없을 것이다.
본 발명은 축열냉 탱크를 구비하여 냉난방 에너지를 저장할 수 있으므로 히트펌프 설치용량을 40RT 줄일 수 있다.
따라서, 절감 예산으로 축열냉탱크와 부하펌프 운전용량의 신재생에너지 발전설비와 축전장치를 구비하면 되므로 구매담당자는 별도 예산 증액 없이 구매가능하다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예인 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템을 개략적으로 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명의 제 1실시예인 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템의 계통도이다.
이와 같은 본 발명의 제 1실시예인 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템은 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 크게, 신에너지 발전수단(1), 히트펌프(4), 제 1에너지저장장치(6), 제 2에너지저장장치(3), 전력공급선로(600) 및 자동전환스위치(300)를 포함하여 이루어진다.
먼저, 상기 신에너지 발전수단(1)은 주로 자연에너지를 이용하여 전기를 생산하는 것으로서, 일예로, 태양광, 태양열 등을 이용한 태양발전, 풍력발전, 수차 등의 회전에 의해 전기를 생산하는 수력발전 및 바이오가스를 이용한 바이오가스 발전 등을 포함할 수 있다.
상기 신에너지 발전수단(1)이 생산한 전기를 교류전기로 변환하는 변환부(2)가 구비될 수 있다.
상기 변환부(2)는 상기 신에너지 발전수단(1)이 생산한 직류전기를 교류전기로 변환하여 직접 부하에 사용가능한 전압으로 공급하며, 상기 제 2에너지저장장치(3)에 저장가능한 직류전기를 공급 및 잉여전기는 실내부하에 맞도록 교류로 공급하는 변환장치로서, 인버터, 전력변환장치(PCS) 등 다양한 종류로 이루어질 수 있다.
다음으로, 물-물방식의 지열히트펌프 등으로 이루어질 수 있는 상기 히트펌프(4)는 상기 신에너지 발전수단(1)이 생산한 전기를 공급받게 된다.
지중에 매설되는 지중열교환기(5)가 더 구비될 수 있고, 상기 히트펌프(4)는 상기 지중열교환기(5)와 연결된 지열회수라인(4a)을 통해 상기 지중열교환기(5)의 지열을 회수할 수 있다.
다음으로, 상기 제 1에너지저장장치(6)는 물 등의 열매체가 일정높이로 저장되는 축열냉탱크로 이루어질 수 있다.
상기 제 1에너지저장장치(6)는 상기 히트펌프(4)와 연결된 순환공급라인(6a)을 통해 상기 히트펌프(4)로부터 지열을 순환공급받아 내부에 저장된 물 등의 열매체를 일정온도로 유지시킬 수 있다.
상기 순환공급라인(6a)에는 상기 히트펌프(4)가 회수한 지열을 상기 순환공급라인(6a)을 통해 상기 제 1에너지저장장치(6)로 순환공급하기 위한 펌프(20)와; 상기 순환공급라인(6a)을 개폐하는 2웨이밸브(110);가 구비될 수 있다.
도 3은 제 1에너지저장장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
상기 제 1에너지저장장치(6)를 이룰 수 있는 축열냉탱크의 설치시 크기에 따른 내압을 견딜 수 있는 구조로 제작되어야 하며, 설치된 축열냉탱크가 콘크리트일 경우, 상기 축열냉탱크의 외부와 내부 방수가 필수적이며, 스테인리스(SUS), 스틸(STEEL), 시트몰딩컴파운드(SMC) 등 독립된 구조물로 제작될 경우 용접부위나 조립부위는 장시간 열을 저장하여도 누수가 되지 않아야 한다.
상기 제 1에너지저장장치(6)를 이룰 수 있는 축열냉탱크는 개방형탱크로서,도 3에서 보는 바와 같이 상기 축열냉탱크의 외면은 외부 침투수를 방지 및 냉온수의 수축팽창에도 크랙이 발생되지 않도록 하기 위해 우레아코팅(64)처리될 수 있다.
그리고, 상기 우레아코팅(64)의 외면에는 단열을 위하면서 열매체의 손실을 방지하기 위해 두께가 50mm이상이면서 냉온수의 수축팽창에도 크랙이 발생되지 않는 우레탄폼(63)이 구비될 수 있다.
그리고, 상기 우레탄폼(63)에는 외부 침투수 방지를 위한 1차 프라이머(62)가 도포될 수 있다.
그리고, 상기 축열냉탱크의 하부 일측 또는 하부 타측에는 상기 축열냉탱크의 내부에 저장된 열매체를 배출하기 위한 파이프 호스 등의 배출라인(67)과; 상기 배출라인(67)을 개폐하기 위한 배출밸브(65);가 구비될 수 있다.
한편, 상기 제 1에너지저장장치(6)에는 상기 제 1에너지저장장치(6)의 저장 냉난방 열매체의 효율적 이용을 위한 디퓨져(diffuser, 도 1의 6b)가 설치될 수 있다.
상기 디퓨져(6b)는 냉온수를 온도층이 균일하게 성층화되도록 상기 제 1에너지저장장치(6)를 이룰 수 있는 축열냉탱크의 내부 최상단 및 내부 최하단에 설치되는 원형 또는 사각의 플레이트(PLATE)이며, 흡입배관과 토출배관 상부에 연결설치하여 상기 축열냉탱크내 열매체가 균일하게 순환하여 열이용효율을 높이고, 축열냉시 전체 열매체의 온도분포가 일정하게 유지될 수 있도록 한다.
상기 디퓨져(6b)의 크기는 상기 축열냉탱크의 크기에 따라 달라진다.
상기 히트펌프(4)는 상기 지중열교환기(5)의 지열을 회수하여 상기 제 1에너지저장장치(6)의 내부에 저장된 열매체를 일정온도로 유지시킬 수 있다.
상기 히트펌프(4)는 지열원 히트펌프, 공기열원 히트펌프, 복합열원 히트펌프 등 다양한 종류로 이루어질 수 있다.
도 4는 히트펌프를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
상기 히트펌프(4)는 도 4에서 보는 바와 같이 냉매회로의 압축기(400)를 전기 동력으로 구동하여 냉열과 온열을 생산하는 장비로서, 난방 시 또는 냉방 시 상기 압축기(400)에서 압축된 응축냉매의 순환방향을 변경하는 사방밸브(401)와; 냉매의 순환방향에 따라 응축기 또는 증발기로 각각 작용하는 부하측 열교환기(402) 및 열원측 열교환기(404)와; 상기 부하측 열교환기(402)와 열원측 열교환기(404)의 사이에 위치하는 팽창밸브(403);를 포함한다.
냉매 cycle은 압축기-응축기-팽창밸브-증발기를 반복 순환하는 4-cycle이며 난방 시 응축열을 부하측 열교환기(402)에 순환하여 고온의 열에너지를 이용하며 냉방 시에는 사방밸브(401)를 조작하여 열원 측 열교환기(404)에 응축 냉매를 순환하고 부하측 열교환기(402)에 증발기로 이용하여 냉방을 하게 된다.
적용제품에 따라 지열히트펌프는 물-물(W-W), 물-공기(W-A), 공기열 히트펌프는 공기-물(A-W), 공기-공기(A-A)로 나눌 수 있다.
사용 장비는 에너지 관리공단의 인증제품을 적용한다.
다음으로, 상기 제 2에너지 저장장치(3)는 상기 신에너지 발전수단(1)이 생산한 전기 및 잉여전력이 축전되는 장치로서, 사용제품은 성능이 보증된 KS제품 품질 이상이 설치되어야 한다.
다음으로, 상기 전력공급선로(600)는 상기 신에너지 발전수단(1)이 생산한 전기를 상기 히트펌프(4) 및 상기 제 2에너지 저장장치(3)로 공급할 수 있으며, 한전 계통전기(전력시설의 모임)와 연결될 수 있다.
도면에서는 도시되지 않았으나, 상기 전력공급선로(600)의 과부하, 단락사고 발생시 상기 전력공급선로(600)를 차단하는 배선용 차단기(MCCB)가 더 구비될 수 있다.
또한, 상기 전력공급선로(600)에는 전기사용량을 계량할 수 있는 계량기가 구비될 수 있다.
다음으로, 상기 자동전환스위치(ATS, 300)는 상기 전력공급선로(600)에 구비되어 상기 신에너지 발전수단(1)이 생산한 전기의 공급방향을 전환할 수 있다.
상기 자동전환스위치(300)는 제어신호에 따라 상기 전력공급선로(600)를 필요한 수요처에 자동으로 선택 연결하는 스위치로 상기 신에너지 발전수단(1)이 생산한 전기가 상기 히트펌프(4)와 상기 제 2에너지저장장치(3) 또는 건물부하에 연결하여 공급할 수 있도록 자동연결 한다.
만일, 기타시간이나 심야시간대에 신에너지 생산 전기가 부족할 경우 한전 잉여전기에 자동으로 연결하여 에너지를 축열냉하거나 전기를 축전하여 주간 냉난방 공급에 차질이 없도록 한다.
상기 자동전환스위치(300)의 상부에는 상기 신에너지 발전수단(1)과 연결되는 상기 전력공급선로(600)가 연결될 수 있다.
상기 자동전환스위치(300)의 타측에는 상기 히트펌프(4)와 연결되는 상기 전력공급선로(600)가 연결될 수 있다.
상기 자동전환스위치(300)의 하부에는 상기 제 2에너지저장장치(3)와 연결되는 상기 전력공급선로(600)가 연결될 수 있다.
상기 자동전환스위치(300)의 일측에는 한전 계통전기와 연결되는 상기 전력공급선로(600)가 연결될 수 있다.
상기 신에너지 발전수단(1)에서 생산된 전기는 상기 변환부(2)를 통해 교류전기로 변환되어 상기 자동전환스위치(300)를 통해 상기 히트펌프(4)에 전기를 공급하여 상기 제 1에너지저장장치(6)에 냉난방 에너지를 저장완료하고, 상기 제 2에너지저장장치(3)에 전기를 축전한 후 잉여전기는 상기 전력공급선로(600)를 통하여 실내부하에 공급하여 일반전기 사용량을 줄일 수 있도록 하였다.
도 2에서 보는 바와 같이 상기 신에너지 발전수단(1), 히트펌프(4), 제 1에너지저장장치(6), 제 2에너지저장장치(3), 전력공급선로(600) 및 자동전환스위치(300)를 원격제어, 감시 및 모니터링 하는 제어부(700)가 더 구비될 수 있다.
상기 제어부(700)는 현장에 설치되어 냉난방 수요자의 사용목적에 맞으며 효율적으로 운전 및 안정적이고 상호 유기적으로 연동할 수 있도록 PLC, DDC를 활용한 제어를 프로그램 구현할 수 있는 전용컴퓨터 등 다양한 종류로 이루어질 수 있다.
이러한 상기 제어부(700)는 모티터 등의 디스플레이와 연결되어 모니터링과 원격감시시스템을 갖춰야 하며, 모니터의 화면출력을 통해 기기의 운전, 상태감시, 운용설정, 경보 및 제어가 가능하여 열원기기, 펌프 등 주요기기를 제어할 수 있어야 한다.
또한, 상기 제어부(700)의 고장시에도 Local Control Panel에서 상태감시 및 운용 등 제어가 가능하여야 하며, 정전이 발생해도 운전자의 별도조작없이 스케쥴이 갱신되어 복전 후 자동으로 운전이 재개될 수 있는 기능이 있어야 한다.
한편, 도 2에서 보는 바와 같이 사용자가 상기 제어부(700)와 연결된 모니터 등의 디스플레이에 출력된 냉난방모드 또는 간절기 모드를 선택하면 각 모드는 프로그램화 된 제어모드에 의하여 주간 피크전기를 사용하지 않고 냉난방 공급이 가능하도록 운전된다.
즉, 상기 신에너지 발전수단(1)이 발전 중 일 때에는 상기 신에너지 발전수단(1)이 발전하여 생산한 전기를 이용하여 상기 제 1에너지저장장치(6)에 저장된 냉난방에너지를 이용하며, 본 발명에서 상술된 펌프 또한 상기 신에너지 발전수단(1)이 생산한 전기를 이용한다.
여기서, 상기 펌프로 일반펌프를 사용할 수 있겠으나, 냉난방부하변동이 큰 대용량일 경우 유량조절이 가능한 인버터펌프 등을 사용할 수 있다.
또한, 상기 신에너지 발전수단(1)이 발전하여 생산한 전기를 상기 제 2에너지저장장치(3)에 축전하여 상기 신에너지 발전수단(1)이 생산한 전기가 부족할 경우 냉난방에 활용하도록 한다.
특히, 상기 신에너지 발전수단(1) 및 상기 제 2에너지저장장치(3)의 용량 선정 시 주간에 운전하는 상기 펌프가 주간피크전기를 사용하지 않고 운전하도록 반영하여야 한다.
만일, 신에너지 발전수단(1)이 생산한 전기가 부족하여 냉난방공급에 문제가 발생될 것으로 예상될 경우, 상기 제어부(700)는 주간 피크타임 여부를 판단하여 피크타임이 아닌 경우 상기 자동전환스위치(300)를 한전 계통전기와 연결되는 상기 전력공급선로(600)로 연결하여 잉여전력을 이용하여 상기 제 1에너지저장장치(6)와 상기 제 2에너지저장장치(3)에 축열, 축냉 및 축전을 하도록 하여 냉난방 공급 시스템의 가동에 문제가 없도록 하며, 최적의 경제성이 우선 확보되도록 상기 신에너지 발전수단(1)이 생산한 전기와 잉여전력을 적절하게 활용할 수 있도록 하여야 한다.
다음으로, 도 1에서 보는 바와 같이 제 1열교환기(7a), 팬코일(8b), 제 2열교환기(7b), 바닥코일(8a), 3웨이밸브(130) 및 제 2웨이밸브(140)가 더 구비될 수 있다.
상기 제 1열교환기(7a)로 상기 지중열교환기(5)의 지열이 순환공급되도록 상기 지중열교환기(5)의 상부는 상기 제 1열교환기(7a)의 일측에 연결될 수 있다.
상기 지중열교환기(5)에는 상기 제어부(700)의 제어에 의해 상기 지중열교환기(5)의 지열의 흐름방향을 상기 제 1열교환기(7a) 및 상기 히트펌프(4)로 전환하는 3웨이밸브(100)와; 상기 제어부(700)의 제어에 의해 상기 지중열교환기(5)의 지열을 상기 3웨이밸브(100)를 통해 상기 제 1열교환기(7a) 및 상기 히트펌프(4)로 공급하는 펌프(10);가 구비될 수 있다.
상기 제 1열교환기(7a)의 타측에는 상기 제 1열교환기(7a)의 내부로 공급된 지열과 열교환된 열매체가 순환공급되는 파이프, 호스 등으로 이루어질 수 있는 제 1순환공급라인(9)이 구비될 수 있다.
상기 제 1순환공급라인(9)은 유입라인(91), 배출라인(92), 안내라인(93)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 유입라인(91)의 일측과 상기 배출라인(92)의 일측은 일정간격을 유지한 상태로 상기 제 1열교환기(7a)의 타측에 연결될 수 있다.
상기 안내라인(93)은 제 1안내라인(93a), 제 2안내라인(93b), 제 3안내라인(93c) 및 제 4안내라인(93d)로 구성될 수 있다.
상기 제 1안내라인(93a)의 하부는 상기 배출라인(92)의 타측과 연통되도록 상기 배출라인(92)이 타측에 연결될 수 있다.
상기 제 1안내라인(93a)에는 상기 제 1열교환기(7a)로 공급된 지열과 열교환된 열매체를 상기 제 1순환공급라인(9)을 통해 각각 상기 팬코일(8b) 및 상기 바닥코일(8b)로 순환공급하기 위한 펌프(40)가 구비될 수 있다.
상기 제 2안내라인(93b)의 타측은 상기 제 1안내라인(93a)의 상부와 연통되도록 상기 제 1안내라인(93a)의 상부에 연결될 수 있다.
상기 제 3안내라인(93c)의 상부는 상기 제 2안내라인(93b)의 일측과 연통되도록 상기 제 2안내라인(93b)의 일측에 연결될 수 있다.
상기 제 3안내라인(93c)의 하부는 상기 유입라인(91)의 타측과 연통되도록 상기 유입라인(91)의 타측에 연결될 수 있다.
상기 제 4안내라인(93d)이 상기 제 2안내라인(93b)의 하부방향에 위치한 상태로 상기 제 1안내라인(93a) 및 상기 제 3안내라인(93c)과 연통되도록 상기 제 4안내라인(93d)의 일측은 상기 제 3안내라인(93c)에 연결되고, 상기 제 4안내라인(93d)의 타측은 상기 제 1안내라인(93a)에 연결될 수 있다.
상기 팬코일(8b)은 상기 제 4안내라인(93d)에 구비되어 상기 제 1열교환기(7a)로 공급된 지열과 열교환된 열매체를 공급받을 수 있다.
상기 제 2열교환기(7b)와 상기 순환공급라인(6a) 사이에 파이프, 호스 등으로 이루어질 수 있는 보조순환공급라인(6c)이 구비될 수 있다.
상기 보조순환공급라인(6c)의 상부는 상기 제 2열교환기(7b)의 일측에 연결될 수 있고, 상기 보조순환공급라인(6c)의 하부는 상기 순환공급라인(6a)과 연통되도록 상기 순환공급라인(6a)에 연결될 수 있다.
상기 보조순환공급라인(6c)에는 상기 히트펌프(4)가 회수한 지열을 상기 제어부(700)의 제어에 의해 상기 보조순환공급라인(6c)을 통해 상기 제 2열교환기(7b)로 순환공급하기 위한 펌프(30)와; 상기 제어부(700)의 제어에 의해 상기 보조순환공급라인(6c)을 개폐하는 2웨이밸브(120);가 구비될 수 있다.
상기 바닥코일(8a)은 상기 제 2안내라인(93b)에 구비될 수 있고, 상기 바닥코일(8a)에는 상기 제 2열교환기(90)로 공급된 지열과 열교환된 열매체가 순환공급될 수 있다.
상기 3웨이밸브(130)는 상기 유입라인(91)의 타측 및 상기 제 3안내라인(93c)의 하부와 연결된 상태로 상기 유입라인(91)의 타측과 상기 제 3안내라인(93c)의 하부 사이에 구비되어 상기 제어부(700)의 제어에 의해 상기 제 1열교환기(7a)로 공급된 지열 및 상기 제 2열교환기(7b)로 공급된 지열과 열교환된 열매체의 흐름방향을 각각 상기 팬코일(8b) 및 상기 바닥코일(8a)로 전환할 수 있다.
상기 2웨이밸브(140)는 상기 제 1안내라인(93a)의 상부 및 상기 2안내라인(93b)의 타측과 연결된 상태로 상기 제 1안내라인(93a)의 상부와 상기 2안내라인(93b)의 타측사이에 구비되어 상기 제어부(700)의 제어에 의해 상기 제 4안내라인(93b)를 개폐하여 상기 바닥코일(8a)로 열매체를 공급 및 상기 바닥코일(8a)로의 열매체 공급을 차단할 수 있다.
상기 제 2열교환기(7b)의 타측에는 상기 제 1순환공급라인(9)과 연통된 상태로 상기 제 1순환공급라인(9)과 연결되는 파이프, 호스 등으로 이루어질 수 있는 제 2순환공급라인(11)이 구비될 수 있다.
상기 제 2순환공급라인(11)은 유입라인(111), 배출라인(112) 및 안내라인(113)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 유입라인(111)의 일측과 상기 배출라인(112)의 일측은 일정간격을 유지한 상태로 상기 제 2열교환기(7b)의 타측에 연결될 수 있다.
상기 안내라인(113)은 제 1안내라인(113a)과 제 2안내라인(113b)로 구성될 수 있다.
상기 제 1안내라인(113a)의 상부와 하부는 각각 상기 3웨이밸브(130)와 상기 유입라인(111)의 타측에 연결될 수 있다.
상기 제 2안내라인(113b)의 상부와 하부는 각각 상기 제 1순환공급라인(9)의 제 1안내라인(93a)의 하부와 상기 배출라인(112)의 타측에 연결될 수 있다.
도 5는 제 1실시예에서의 축열 및 축전 자동제어 상태를 개략적으로 나타내는 순서도이고, 도 6 내지 도 8은 제 1실시예에서의 축열 및 축전 자동제어의 제 1모드운전상태를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
전용컴퓨터 등 다양한 종류로 이루어질 수 있는 상기 제어부(700)와 연결되는 모니터 등의 디스플레이에 출력된 냉난방모드 중 난방모드를 선택할 경우, 제어부(700)는 상기 제어부(700)에 미리 설정된 제 1, 2모드에 따라 축열운전과 실내 난방을 제어할 수 있다.
상기 제 1모드는 상기 신에너지 발전수단(1)에서 생산된 전기가 상기 히트펌프(4)로 공급가능할 때의 축열 및 축전운전모드이다.
상기 신에너지 발전수단(1)에는 상기 신에너지 발전수단(1)에서 생산된 전기량을 측정하는 측정부가 구비될 수 있다.
그리고, 상기 제 2에너지저장장치(3)에는 상기 제 2에너지저장장치(3)에 축전된 축전량을 검출하는 축전량 검출부가 구비될 수 있다.
상기 제어부(700)는 상기 측정부가 측정한 측정전기량값과 상기 제어부(700)에 설정된 기준전기량값을 비교하여 상기 신에너지 발전수단(1)에서 생산된 전기가 상기 히트펌프(4)로 공급가능한지의 여부를 판단할 수 있다.
또한, 상기 제어부(700)는 상기 축전량 검출부가 검출한 검출축전량값과 상기 제어부(700)에 설정된 기준축전량값을 비교하여 상기 제 2에너지저장장치(3)로의 축전완료여부를 판단할 수 있다.
또한, 상기 제 1에너지저장장치(6)의 내부에는 물 등의 열매체의 온도를 측정하기 위한 온도센서가 구비될 수 있고, 상기 제어부(700)는 상기 온도센서가 측정한 측정온도값과 상기 제어부에 미리 설정된 기준 온도값(55℃)을 비교할 수 있다.
상기 측정부가 측정한 상기 신에너지 발전수단(1)에서 생산된 측정전기량수치가 상기 제어부(700)에 설정된 기준전기량수치 이상인 경우, 상기 제어부(700)는 상기 신에너지 발전수단(1)에서 생산된 전기가 상기 히트펌프(4)로 공급가능한 것으로 판단할 수 있다.
이 상태에서 도 5에서 보는 바와 같이 상기 온도센서가 측정한 측정온도값이 기준 온도값 이하인 경우, 상기 자동전환스위치(300)는 도 6에서 보는 바와 같이 상기 신에너지 발전수단(1)이 생산한 전기가 상기 히트펌프(4), 상기 펌프(10, 20)로 각각 공급(a-b)되어 가동될 수 있다.
이와 더불어, 상기 제어부(700)의 제어에 의해 상기 3웨이밸브(100)가 상기 지중열교환기(5)와 상기 지열회수라인(4a)을 연결(c-b) 및 상기 2웨이밸브(110)가 상기 순환공급라인(6a)을 개방(a-b)하게 되고, 이로 인해 상기 지중열교환기(5)의 지열이 상기 제 1에너지저장장치(6)로 순환공급되어 상기 제 1에너지저장장치(6)의 내부에 저장된 물 등의 열매체와 열교환될 수 있다.
상기 측정부가 측정한 측정전기량수치가 상기 제어부(700)에 설정된 기준전기량수치 이상이고, 상기 온도센서가 측정한 측정온도값이 기준 온도값 초과인 경우, 도 7에서 보는 바와 같이 상기 신에너지 발전수단(1)이 생산한 전기는 상기 자동전환스위치(300)에 의해 상기 제 2에너지저장장치(3)로 축전(a-c)될 수 있다.
상기 축전량 검출부가 검출한 검출축전량값이 상기 제어부(700)에 설정된 기준축전량값 이상인 경우, 상기 제어부(700)는 상기 제 2에너지저장장치(3)의 축전이 100%완료된 것으로 판단할 수 있다.
상기 축전량 검출부가 검출한 검출축전량값이 상기 제어부(700)에 설정된 기준축전량값 미만인 경우, 상기 제어부(700)는 상기 제 2에너지저장장치(3)의 축전이 100%완료되지 않은 것으로 판단할 수 있다.
상기 제어부(700)가 상기 제 2에너지저장장치(3)로의 축전이 100% 완료된 것으로 판단한 경우, 도 8에서 보는 바와 같이 상기 신에너지 발전수단(1)이 생산한 전기는 상기 자동전환스위치(300)에 의해 상기 한전 계통전기와 연결되는 상기 전력공급선로(600)와 연결(a-d)되어 상기 한전 계통전기로 공급될 수 있다.
상기 제어부(700)가 상기 제 2에너지저장장치(3)로의 축전이 100% 완료되지 않은 것으로 판단할 경우, 상기 신에너지 발전수단(1)이 생산한 전기는 상기 자동전환스위치(300)에 의해 상기 제 2에너지저장장치(3)로 지속적으로 축전(a-c)될 수 있다.
도 9 및 도 10은 제 1실시예에서의 축열 및 축전 자동제어의 제 2모드운전상태를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
상기 제 2모드는 상기 신에너지 발전수단(1)에서 생산된 전기가 상기 히트펌프(4)로 공급불가능할 때의 축열 및 축전운전모드로서, 3가지 운전방식으로 운전될 수 있다.
상기 제 2모드의 첫번째 운전방식은 상기 측정부가 측정한 측정전기량수치가 상기 제어부(700)에 설정된 기준전기량수치 이하여서 상기 제어부(700)가 상기 신에너지 발전수단(1)에서 생산된 전기가 상기 히트펌프(4)로 공급불가능한 것으로 판단 및 상기 온도센서가 측정한 측정온도값이 기준 온도값 이하인 상태에서 시간이 심야시간(23 : 00 ~ 09 : 00)인 경우이다.
이 경우, 도 9에서 보는 바와 같이 상기 자동전환스위치(300)에 의해 상기 한전 계통전기와 연결되는 상기 전력공급선로(600)와 연결(d-b)되어 상기 한전 잉여전기가 상기 히트펌프(4), 상기 펌프(10, 20)로 각각 공급되어 가동될 수 있다.
이와 더불어, 상기 제어부(700)의 제어에 의해 상기 3웨이밸브(100)가 상기 지중열교환기(5)와 상기 지열회수라인(4a)을 연결(c-b) 및 상기 2웨이밸브(110)가 상기 순환공급라인(6a)을 개방(a-b)하게 되고, 이로 인해 상기 지중열교환기(5)의 지열이 상기 제 1에너지저장장치(6)로 순환공급되어 상기 제 1에너지저장장치(6)의 내부에 저장된 물 등의 열매체와 열교환될 수 있다.
이 과정 중 상기 온도센서가 측정한 측정온도값이 기준 온도값 초과하게 되면, 상기 자동전환스위치(300)에 의해 상기 신에너지 발전수단(1)이 생산한 전기가 상기 제 2에너지저장장치(3)로 지속적으로 축전(a-c)되면서 상기 히트펌프(4), 상기 펌프(10, 20)로의 한전 잉여전기공급이 중단될 수 있다.
상기 제 2모드의 두번째 운전방식은 상기 축전량 검출부가 검출한 검출축전량값이 상기 제어부(700)에 설정된 기준축전량값 이상이여서 상기 제어부(700)가 상기 제 2에너지저장장치(3)에 축전된 전기가 상기 히트펌프(4)로 공급가능한 것으로 판단 및 상기 온도센서가 측정한 측정온도값이 기준 온도값 이하인 상태에서 시간이 난방피크타임(09 : 00 ~ 12 : 00)인 경우이다.
이 경우, 도 10에서 보는 바와 같이 상기 자동전환스위치(300)에 의해 상기 제 2에너지저장장치(3)와 연결되는 상기 전력공급선로(600)와 연결(c-b)되어 상기 제 2에너지저장장치(3)에 축전된 전기가 상기 히트펌프(4), 상기 펌프(10, 20)로 각각 공급되어 가동될 수 있다.
이와 더불어, 상기 제어부(700)의 제어에 의해 상기 3웨이밸브(100)가 상기 지중열교환기(5)와 상기 지열회수라인(4a)을 연결(c-b) 및 상기 2웨이밸브(110)가 상기 순환공급라인(6a)을 개방(a-b)하게 되고, 이로 인해 상기 지중열교환기(5)의 지열이 상기 제 1에너지저장장치(6)로 순환공급되어 상기 제 1에너지저장장치(6)의 내부에 저장된 물 등의 열매체와 열교환될 수 있다.
이 과정 중 상기 온도센서가 측정한 측정온도값이 기준 온도값 초과하게 되면, 상기 자동전환스위치(600)에 의해 상기 신에너지 발전수단(1)이 생산한 전기가 상기 제 2에너지저장장치(3)로 지속적으로 축전(a-c)되면서 상기 히트펌프(4), 상기 펌프(10, 20)로의 전기공급이 중단될 수 있다.
상기 제 2모드의 세번째 운전방식은 상기 측정부가 측정한 측정전기량수치가 상기 제어부(700)에 설정된 기준전기량수치 이하여서 상기 제어부(700)가 상기 신에너지 발전수단(1)에서 생산된 전기가 상기 히트펌프(4)로 공급불가능한 것으로 판단 및 상기 온도센서가 측정한 측정온도값이 기준 온도값 이하인 상태에서 심야시간과 난방피크타임이 아닌 기타시간인 경우로서, 제 2모드의 첫번째 운전방식과 동일하되, 상기 제 2에너지저장장치(3)에 축전이 필요할 경우, 예비전력이 최고인 심야전력이 축전될 수 있다.
도 11은 제 1실시예에서의 실내난방운전모드를 개략적으로 나타내는 순서도이고, 도 12 내지 도 14는 제 1실시예에서의 실내난방운전모드를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
다음으로, 도 11에서 보는 바와 같이 상기 제 1모드에서 실내온도가 난방설정온도 이하인 경우, 상기 신에너지 발전수단(1)이 생산한 전기가 각각 상기 펌프(30, 40)에 공급되어 상기 펌프(30, 40)가 주간피크전기를 공급받지 않고도 운전될 수 있다.
그리고, 상기 2웨이밸브(120)가 상기 보조순환공급라인(6c)를 개방(a-b)한 상태에서, 도 12에서 보는 바와 같이 상기 펌프(30)에 의해 상기 제 1에너지저장장치(6)의 열매체와 열교환된 지열이 상기 보조순환공급라인(6c)을 따라 순환이동하면서 상기 제 2열교환기(7b)와 열교환될 수 있다.
그리고, 상기 제 3웨이밸브(130)가 상기 제 1순환공급라인(9)의 제 3안내라인(93c)과 상기 제 2순환공급라인(11)의 제 1안내라인(113a)을 연결 및 상기 2웨이밸브(140)가 상기 제 2안내라인(93b)를 개방시킨 상태에서 상기 펌프(40)에 의해 상기 제 1순환공급라인(9)내의 열매체와 상기 2순환공급라인(11)내의 열매체가 상기 제 2열교환기(7b)와 열교환된 상태로 상기 제 2순환공급라인(11)의 배출라인(112)과 제 2안내라인(113b) → 상기 바닥코일(8a) → 상기 제 1순환공급라인(9)의 제 1안내라인(93a), 제 2안내라인(93b), 제 3안내라인(93c) → 상기 제 2순환공급라인(11)의 유입라인(111) → 상기 제 2열교환기(7b)순으로 반복적으로 순환공급되면서 실내를 난방할 수 있다.
상기 제 1모드에서 실내온도가 난방설정온도 초과인 경우, 실내난방은 종료될 수 있다.
다음으로, 상기 제 2모드의 첫번째운전방식에서 심야시간(23 : 00 ~ 09 : 00)에서의 실내온도가 난방설정온도 이하인 경우와 초과인 경우의 운전방식은 상기 제 1모드에서 실내온도가 난방설정온도 이하인 경우 및 초과인 경우와 동일하되, 상기 제어부(700)가 상기 제 2에너지저장장치(3)의 축전이 100%완료된 것으로 판단한 경우, 도 13에서 보는 바와 같이 상기 자동전환스위치(300)에 의해 상기 제 2에너지저장장치(3)의 축전된 전기가 상기 펌프(30, 40)에 공급될 수 있다.
다음으로, 제 2모드의 두번째운전방식에서 난방피크타임(09 : 00 ~ 12 : 00)인 경우, 실내난방운전은 중단되기에 에너지 독립형 냉난방 시스템으로 볼수는 없게 된다.
그리고,제 2모드의 세번째운전방식에서 심야시간과 난방피크타임이 아닌 기타시간에 실내온도가 난방설정온도 이하인 경우와 초과인 경우의 운전방식은 상기 제 1모드에서 실내온도가 난방설정온도 이하인 경우 및 초과인 경우와 동일하되, 도 14에서 보는 바와 같이 상기 자동전환스위치(300)에 의해 상기 한전 계통전기와 연결되는 상기 전력공급선로(600)와 연결(d-b)되어 상기 한전 잉여전기가 상기 펌프(30, 40)에 공급될 수 있다.
도 15는 제 1실시예에서의 축냉 및 축전 자동제어 상태를 개략적으로 나타내는 순서도이고, 도 16은 제 1실시예에서의 축냉 및 축전 자동제어의 제 1모드운전상태를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
전용컴퓨터 등 다양한 종류로 이루어질 수 있는 상기 제어부(700)와 연결되는 모니터 등의 디스플레이에 출력된 냉난방모드 중 냉방모드를 선택할 경우, 도 15 및 도 16에서 보는 바와 같이 상기 제어부(700)는 상기 제어부(700)에 미리 설정된 상기 제 1, 2모드에 따라 축냉운전과 실내 냉방을 제어할 수 있다.
상기 제 1모드에서 상기 온도센서가 측정한 측정온도값이 기준 온도값(15℃)초과인 경우, 도 15에서 보는 바와 같이 상기 신에너지 발전수단(1)이 생산한 전기가 상기 자동전환스위치(300)에 의해 상기 히트펌프(4)로 공급(a-b)되어 상기 히트펌프(4)가 가동되고, 이때, 상기 히트펌프(4)는 상기 지중열교환기(5)의 지열을 회수하여 상기 제 1에너지저장장치(6)의 내부에 저장된 열매체와 열교환시켜 상기 제 1에너지저장장치(6)의 내부에 저장된 열매체를 냉방시킬 수 있다.
이와 더불어, 상기 3웨이밸브(100)는 상기 지중열교환기(5)와 상기 순환공급라인(6a)을 연결(c-b)하고, 상기 2웨이밸브(110)는 상기 순환공급라인(6a)을 개방(a-b)하면서 상기 펌프(20)가 가동될 수 있다.
상기 제 1모드에서 상기 온도센서가 측정한 측정온도값이 기준 온도값(15℃)이하인 경우, 상기 신에너지 발전수단(1)이 생산한 전기는 상기 자동전환스위치(300)에 의해 상기 제 2에너지저장장치(3)로 축전(a-c)될 수 있다.
상기 제 2에너지저장장치(3)로의 축전이 100% 완료되면 상기 신에너지 발전수단(1)이 생산한 전기는 상기 자동전환스위치(300)에 의해 상기 한전 계통전기와 연결되는 상기 전력공급선로(600)와 연결(a-d)되어 상기 한전 계통전기로 공급될 수 있다.
도 17 내지 도 19는 제 1실시예에서의 축냉 및 축전 자동제어의 제 2모드운전상태를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
상기 제 2모드의 첫번째운전방식에서 심야시간(23 : 00 ~ 09 : 00)인 경우, 제 1모드의 축냉운전과 동일하되, 도 17에서 보는 바와 같이 상기 자동전환스위치(300)에 의해 상기 한전 계통전기와 연결되는 상기 전력공급선로(600)와 연결(d-b)되어 상기 한전 잉여전기가 상기 히트펌프(4), 상기 펌프(10, 20)로 각각 공급되어 가동될 수 있다.
그리고, 상기 제어부(700)가 상기 제 2에너지저장장치(3)의 축전이 100%완료된 것으로 판단 한 후 상기 제 2에너지저장장치(3)의 축전이 부족해질 경우, 도 18에서 보는 바와 같이 상기 제 2에너지저장장치(3)는 상기 자동전환스위치(300)에 의해 상기 한전 계통전기와 연결되는 상기 전력공급선로(600)와 연결(d-c)되어 상기 제 2에너지저장장치(3)에 한전 잉여전력이 축전되면서 상기 제 2모드의 첫번째운전방식이 종료될 수 있다.
상기 제 2모드의 두번째운전방식에서 냉방피크타임(14 : 00 ~ 17 : 00)인 경우, 제 1모드의 축냉운전과 동일하되, 도 19에서 보는 바와 같이 상기 자동전환스위치(300)에 의해 상기 제 2에너지저장장치(3)에 축전된 전기가 상기 히트펌프(4), 상기 펌프(10, 20)로 각각 공급되어 가동될 수 있다.
상기 제 2모드의 세번째운전방식에서 심야시간(23 : 00 ~ 09 : 00)과 냉방피크타임(14 : 00 ~ 17 : 00)이 아닌 기타시간인 경우, 제 2모드의 첫번째운전방식과 동일하되, 상기 펌프(10), 상기 히트펌프(4), 상기 2웨이밸브(110), 상기 펌프(20) 순으로 순차적으로 가동될 수 있다.
상기 제어부(700)에는 상기 신에너지 발전수단(1)의 발전이 없지만 상기 제 1에너지저장장치(6)의 열매체의 온도가 기준 온도값(15℃)이하인 경우 상기 제 1에너지저장장치(6)의 축냉운전이 종료되는 제 3모드가 더 구비될 수 있다.
도 20은 제 1실시예에서의 실내냉방운전모드를 개략적으로 나타내는 순서도이고, 도 21은 제 1실시예에서의 실내냉방운전모드 제 1모드운전상태를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
다음으로, 도 20에서 보는 바와 같이 제 1모드에서 실내온도가 냉방설정온도 초과인 경우, 상기 신에너지 발전수단(1)이 생산한 전기는 도 21에서 보는 바와 같이 상기 자동전환스위치(300)에 의해 상기 펌프(30, 40)에 공급(a-b)될 수 있다.
그리고, 상기 2웨이밸브(120)가 상기 보조순환공급라인(6c)를 개방(a-b)한 상태에서, 도 21에서 보는 바와 같이 상기 펌프(30)에 의해 상기 제 1에너지저장장치(6)의 열매체와 열교환된 지열이 상기 보조순환공급라인(6c)을 따라 순환이동하면서 상기 제 2열교환기(7b)와 열교환될 수 있다.
그리고, 상기 제 3웨이밸브(130)가 상기 제 1순환공급라인(9)의 제 3안내라인(93c)와 상기 제 2순환공급라인(11)의 제 1안내라인(113a)을 연결 및 상기 바닥코일(8a)로 열매체가 공급되지 않도록 상기 2웨이밸브(140)가 상기 제 2안내라인(93b)를 폐쇄시킨 상태에서 상기 펌프(40)에 의해 상기 제 1순환공급라인(9)내의 열매체와 상기 2순환공급라인(11)내의 열매체가 상기 제 2열교환기(7b)와 열교환된 상태로 상기 제 2순환공급라인(11)의 배출라인(112)과 제 2안내라인(113b) → 상기 제 1순환공급라인(9)의 제 1안내라인(93a) 및 제 4안내라인(93d) → 팬코일(8b) → 상기 제 1순환공급라인(9)의 제 3안내라인(93c) → 상기 제 2순환공급라인(11)의 제 1안내라인(113a), 유입라인(111) → 상기 제 2열교환기(7b)순으로 반복적으로 순환공급되면서 실내를 냉방할 수 있다.
상기 제 1모드에서 실내온도가 냉방설정온도 이하인 경우, 실내냉방은 종료될 수 있다.
도 22 및 도 23은 제 1실시예에서의 실내냉방운전모드 제 2모드운전상태를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
다음으로, 상기 제 2모드의 운전방식에서 피크냉방시간(14 : 00 ~ 17 : 00)의 경우, 제 1모드의 냉방운전과 동일하되, 도 22에서 보는 바와 같이 상기 자동전환스위치(300)에 의해 상기 제 2에너지저장장치(3)에 축전된 전기가 상기 펌프(30, 40)로 공급(c-b)될 수 있다.
상기 제 2모드의 운전방식에서 피크냉방시간(14 : 00 ~ 17 : 00)이 아닌 기타시간에는 제 1모드의 냉방운전과 동일하되, 도 23에서 보는 바와 같이 상기 자동전환스위치(300)에 의해 상기 한전 잉여전기가 상기 펌프(30)로 공급(d-b)될 수 있다.
도 24는 간절기에 지중온도를 이용한 실내 냉방운전모드를 개략적으로 나타내는 순서도이고, 도 25는 간절기에 지중온도를 이용한 실내 냉방운전모드를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
지하 150m ~ 200m천공 후 상기 지중열교환기(5)를 삽입하는 이유는 상기 히트펌프(4)가 지열을 충분하게 획득하여 안정적인 운전을 하기 위한 것으로서, 지중 온도는 연중 15℃정도임으로, 간절기(5월~6월, 9월~10월) 냉방에너지로서 사용이 가능하다.
도 24 및 도 25에서 보는 바와 같이 간절기 냉방을 할 경우, 상기 히트펌프(4)의 가동이 불필요함으로, 냉방시 투입되는 전력투입비용을 절약할 수 있는 장점이 있게 된다.
상기 제어부(700)와 연결되는 모니터 등의 디스플레이에는 냉난방모드와 더불어 사용자가 선택할 수 있는 간절기모드가 출력될 수 있으며, 간절기에 상기 간절기모드가 선택된 경우, 상기 3웨이밸브(100)를 통해 상기 지중열교환기(5)의 냉열이 상기 제 1열교환기(7a)로 순환공급되어 상기 펌프(40)의 운전으로 상기 팬코일(8a)을 통해 실내냉방이 가능하다.
이때, 실내 바닥에 결로가 발생되지 않도록 상기 2웨이밸브(140)는 제 1순환공급라인(9)의 제 2안내라인(93b)을 폐쇄하여 상기 바닥코일(8a)로 열매체(냉열)가 순환공급되지 않도록 할 수 있다.
상기 간절기모드가 선택된 상태에서 상기 제어부는 상기 제 1, 2모드에 따라 실내냉방을 제어할 수 있다.
상기 간절기모드가 선택되고 제 1모드에서 실내온도가 냉방설정온도 초과인 경우, 도 25에서 보는 바와 같이 상기 자동전환스위치(300)에 의해 상기 신에너지 발전수단(1)이 생산한 전기가 상기 펌프(10, 40)에 공급될 수 있다.
그리고, 상기 지중열교환기(5)의 지중냉열이 상기 3웨이밸브(100)에 의해 상기 제 1열교환기(7a)로 순환공급(c-a)될 수 있다.
상기 제 1열교환기(7a)로 순환공급되는 지중냉열과 열교환되는 열매체는 상기 제 3웨이밸브(130)와 상기 펌프(40)에 의해 상기 제 1순환공급라인(9)의 배출라인(92), 제 1안내라인(93a), 제 4안내라인(93d), 팬코일(8b), 제 3안내라인(93c), 유입라인(91) 순으로 반복적으로 순환공급되면서 실내를 냉방할 수 있다.
실내온도가 냉방설정온도 이하로 냉방이 완료되면, 상기 자동전환스위치(300)에 의해 상기 신에너지 발전수단(1)이 생산한 전기가 상기 제 2에너지저장장치(3)에 축전(a-c)될 수 있고, 상기 제어부(700)가 상기 제 2에너지저장장치(3)로의 축전이 100% 완료된 것으로 판단한 경우, 상기 신에너지 발전수단(1)이 생산한 전기는 상기 자동전환스위치(300)에 의해 상기 한전 계통전기와 연결되는 상기 전력공급선로(600)와 연결(a-d)되어 상기 한전 계통전기로 공급될 수 있다.
한편, 상기 지중열교환기(5)의 지중냉열의 온도(PT1)와 상기 제 1순화공급라인(9)을 따라 순환하는 열매체의 온도(PT2)의 온도가 동일한 경우 실내냉방이 불가능함으로, 도 21에서 보는 바와 같이 상기 펌프(30)에 의해 상기 제 1에너지저장장치(6)의 열매체(냉열)와 열교환된 지열이 상기 보조순환공급라인(6c)을 따라 순환이동하면서 상기 제 2열교환기(7b)와 열교환된다.
그리고, 상기 제 3웨이밸브(130)가 상기 제 1순환공급라인(9)의 제 3안내라인(93c)과 상기 제 2순환공급라인(11)의 제 1안내라인(113a)을 연결 및 상기 바닥코일(8a)로 열매체가 공급되지 않도록 상기 2웨이밸브(140)가 상기 제 2안내라인(93b)를 폐쇄시킨 상태에서 상기 펌프(40)에 의해 상기 제 1순환공급라인(9)내의 열매체와 상기 2순환공급라인(11)내의 열매체가 상기 제 2열교환기(7b)와 열교환된 상태로 상기 제 2순환공급라인(11)의 배출라인(112)과 제 2안내라인(113b) → 상기 제 1순환공급라인(9)의 제 1안내라인(93a) 및 제 4안내라인(93d) → 팬코일(8b) → 상기 제 1순환공급라인(9)의 제 3안내라인(93c) → 상기 제 2순환공급라인(11)의 제 1안내라인(113a), 유입라인(111) → 상기 제 2열교환기(7b)순으로 반복적으로 순환공급되면서 실내를 냉방할 수 있다.
다음으로, 상기 간절기모드가 선택된 상태에서의 상기 제 2모드의 실내냉방운전모드는 상기 간절기모드가 선택된 상태에서의 제 1모드의 실내냉방운전모드와 동일하되, 상기 자동전환스위치(300)에 의해 상기 제 2에너지저장장치(3)에 축전된 전기가 상기 펌프(10, 40)에 공급(c-b)될 수 있다.
다음으로, 상기 간절기모드가 선택 및 상기 제 2모드의 실내냉방운전모드에서 피크냉방시간(14 : 00 ~ 17 : 00)이 아닌 기타시간의 실내냉방운전모드는 상기 간절기모드가 선택된 상태에서의 제 1모드의 실내냉방운전모드와 동일하되, 상기 자동전환스위치(300)에 의해 한전 잉여전기가 상기 펌프(10, 40)에 공급(d-b)될 수 있다.
도 26은 본 발명의 제 2실시예인 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템의 제 1히트펌프의 제 1모드운전상태를 개략적으로 나타내는 구성도이고, 도 27은 본 발명의 제 2실시예인 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템의 제 1히트펌프의 운전상태를 개략적으로 나타내는 순서도이다.
다음으로, 본 발명의 제 2실시예인 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템은 제 1실시예와 동일하게 구성되되, 도 26에서 보는 바와 같이 상기 히트펌프(4)는 지열회수라인(4a)을 통해 상기 지중열교환기(5)와 각각 연결되는 물-물방식의 지열히트펌프로 이루어질 수 있는 제 1히트펌프(4-1)와 물-공기방식의 공기열히트로 이루어질 수 있는 제 2히트펌프(4-2)로 구성될 수 있다.
상기 지열회수라인(4a)은 제 1지열회수라인(4a1)과 제 2지열회수라인(4a2)로 구성될 수 있다.
상기 제 1지열회수라인(4a1)의 하부는 상기 지중열교환기(5)에 연결될 수 있고, 상기 제 1지열회수라인(4a1)의 상부는 상기 제 1히트펌프(4-1)의 일측에 연결될 수 있다.
상기 제 1지열회수라인(4a1)에는 상기 제어부(700)의 제어에 의해 상기 제 1지열회수라인(4a1)을 개폐하여 상기 제 1히트펌프(4-1)로 상기 지중열교환기(5)의 지열을 공급 및 차단시키는 2웨이밸브(160)와; 상기 제 1지열회수라인(4a1)으로 상기 지중열교환기(5)의 지열을 순환공급하는 펌프(60);가 구비될 수 있다.
상기 제 2지열회수라인(4a2)의 일측은 상기 제 1지열회수라인(4a1)의 하부에 연결될 수 있고, 상기 제 2지열회수라인(4a2)의 타측은 상기 제 2히트펌프(4-2)의 일측에 연결될 수 있다.
상기 제 2지열회수라인(4a2)에도 상기 제어부(700)의 제어에 의해 상기 제 2지열회수라인(4a2)을 개폐하여 상기 제 2히트펌프(4-2)로 상기 지중열교환기(5)의 지열을 공급 및 차단시키는 제 2웨이밸브(150)와; 상기 제 2지열회수라인(4a2)으로 상기 지중열교환기(5)의 지열을 순환공급하는 펌프(50);가 구비될 수 있다.
그리고, 상기 제 1히트펌프(4-1)가 회수한 상기 지중열교환기(5)의 지열이 상기 제 2열교환기(7b) 및 제 3열교환기(7c)로 순환공급될 수 있다.
상기 제 3열교환기(7c)와 상기 순환공급라인(6a)사이에도 파이프, 호스 등으로 이루어질 수 있는 보조순환공급라인(6d)이 구비될 수 있다.
상기 보조순환공급라인(6d)의 상부는 상기 제 2열교환기(7b)와 연결되는 상기 보조순환공급라인(6c)의 하부와 일정간격을 유지한 상태로 상기 순환공급라인(6a)에 연결될 수 있다.
상기 보조순환공급라인(6d)의 하부는 상기 제 3열교환기(7c)의 일측에 연결될 수 있다.
상기 순환공급라인(6a)에는 상기 제 1히트펌프(4-1)가 회수한 지열을 상기 순환공급라인(6a)으로 순환공급하기 위한 펌프(20)와; 상기 제 1히트펌프(4-1)가 회수한 지열의 흐름방향을 상기 제 1에너지저장장치(6) 및 상기 제 3열교환기(7c)로 전환하는 3웨이밸브(210);가 구비될 수 있다.
그리고, 상기 제 3열교환기(7c)와 열교환되는 온수가 내부에 일정온도로 저장되는 축열탱크로 이루어질 수 있는 제 3에너지저장장치(800a)가 구비될 수 있다.
상기 제 3열교환기(7c)와 상기 제 3에너지저장장치(800a) 사이에는 파이프, 호스 등으로 이루어질 수 있는 제 3순환공급라인(12)이 구비될 수 있다.
상기 제 3순환공급라인(12)의 일측은 상기 제 3열교환기(7c)의 타측에 연결될 수 있고, 상기 제 3순환공급라인(12)의 타측은 상기 제 3에너지저장장치(800a)의 일측에 연결될 수 있다.
상기 제 3순환공급라인(12)에는 상기 제 3열교환기(7c)와 열교환된 열매체를 상기 제 3순환공급라인(12)으로 순환공급하기 위한 펌프(70)가 구비될 수 있다.
상기 제 2히트펌프(4-2)의 타측에는 상기 제 2히트펌프(4-2)가 회수한 지열이 순환공급되는 제 4순환공급라인(13)의 일측이 연결될 수 있고, 상기 제 4순환공급라인(13)의 타측에는 복수의 실내기(500)가 일정간격으로 복수구비될 수 있다.
상기 펌프(30)는 상기 제 1에너지저장장치(6)의 열매체와 열교환된 지열을 상기 제어부(700)의 제어에 의해 상기 보조순환공급라인(6c)을 통해 상기 제 2열교환기(7b)로 순환공급할 수 있다.
본 발명의 제 2실시예인 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템은 상기 히트펌프(4)를 겸용으로 사용하여 상기 제 1에너지저장장치(6) 및 상기 제 3에너지저장장치(800a)에 난방에너지 및 급탕을 저장할 수 있도록 하기 위한 운전모드이며, 주간 피크전기 사용의 주범인 물-공기히트펌프인 상기 제 2히트펌프(4-2)의 주간 피크 냉난방운전시 상기 신에너지발전수단(1)이 생산한 전기와 상기 제 2에너지저장장치(3)에 축전된 전기를 공급하여 한전 피크전기 사용을 억제하여 블랙다운을 방지할 수 있도록 한 것이다.
같은 건물에도 특성에 맞도록 적용하다보면 도 26에 도시한 바와 같이 냉난방, 급탕시스템을 적용할 경우가 많다.
일반 사무실의 경우 중앙공급식 팬코일 냉난방 적용이 가능하나 본 건물과 분리된 별동은 본관의 중앙공급식과 연결배관 연결이 어려워 개별 냉난방 시스템 적용이 불가피하다.
또한, 복합 건물의 경우 체력단련실이나 운동시설이 존재하는 경우 다량의 급탕이 필요하며, 본 발명의 제 2실시예는 이러한 경우를 위한 복합 시스템이다.
본 발명의 제 2실시예는 개별 냉난방으로 적합하며 설치가 쉬운 물-공기히트펌프의 경우 사무실이나 가정에 무분별하게 보급되어 주간피크전기를 급상승시키는 주범이 되어왔다.
본 발명의 제 2실시예는 이러한 히트펌프의 주간사용 피크전기를 상기 신에너지 발전수단(1)이 생산한 전기와 상기 제 2에너지저장장치(3)에 축전된 축전전기를 공급하여 블랙다운을 방지하도록 하였다.
본 발명의 제 2실시예에서의 제어부(700)는 도 27에서 보는 바와 같이 상기 제어부(700)에 미리 설정된 제 1, 2, 3, 4모드에 따라 축열운전과 실내 난방을 제어할 수 있다.
상기 제 1모드는 상기 신에너지 발전수단(1)에서 생산된 전기가 상기 제 1히트펌프(4-1)로 공급가능할 때의 난방 및 급탕 축열운전모드이다.
도 26에서 보는 바와 같이 제 1모드에서 상기 자동전환스위치(300)에 의해 상기 신에너지 발전수단(1)이 생산한 전기가 상기 제 1히트펌프(4-1)로 공급(a-b)될 수 있다.
상기 제 1히트펌프(4-1)가 회수한 지열이 상기 제 1에너지저장장치(6)의 열매체와 열교환되어 상기 제 1에너지저장장치(6)의 내부에 저장된 열매체의 온도가 고온을 유지한 상태로 축열운전되도록 상기 2웨이밸브(160)가 상기 제 1지열회수라인(4a1)을 개방 및 상기 펌프(20)가 가동될 수 있다.
상기 제 1에너지저장장치(6)의 내부에 저장된 물 등의 열매체의 온도를 측정하는 온도센서의 측정온도값이 기준 온도값(55℃)이하 인경우, 상기 제 1에너지저장장치(6)의 내부에 저장된 물 등의 열매체를 고온으로 축열시키기 위해 상기 3웨이밸브(210)는 상기 순환공급라인(6a)과 연결(a-b)될 수 있다.
상기 온도센서의 측정온도값이 기준 온도값(55℃)를 초과한 경우, 상기 제 1에너지저장장치(6)의 고온의 열매체와 열교환된 지열이 상기 제 3에너지저장장치(800)로 공급되어 상기 제 3에너지저장장치(800)의 내부에 저장된 물의 열매체가 적어도 기준 온도값(55℃)이상의 고온으로 축열되도록 상기 제 3웨이밸브(210)는 상기 보조순환공급라인(6d)과 연결(a-c)될 수 있다.
상기 제 3에너지저장장치(800)의 내부에도 상기 제 3에너지저장장치(800)의 내부에 저장된 물 등의 열매체의 온도를 측정하기 위한 온도센서가 구비될 수 있고, 상기 제어부(700)는 상기 제 3에너지저장장치(800)의 내부에 저장된 상기 온도센서가 측정한 측정온도값과 상기 제어부에 미리 설정된 기준 온도값(55℃)을 비교하여 상기 제 3웨이밸브(210)를 제어할 수 있다.
상기 제 3에너지저장장치(800)의 축열운전완료후 상기 신에너지 발전수단(1)이 생산한 전기는 상기 자동전환스위치(300)에 의해 상기 제 2에너지저장장치(3)로 공급(a-d)되어 축전 후 에너지비용이 절감되도록 실내 다른 부하에 공급되어 될 수 있다.
도 28은 본 발명의 제 2실시예인 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템의 제 1히트펌프의 제 2모드운전상태를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
상기 제 2모드는 상기 신에너지 발전수단(1)에서 생산된 전기가 상기 제 1히트펌프(4-1)로 공급불가능하면서 심야시간(23 : 00 ~ 09 : 00)일때의 난방 및 급탕축열운전모드로서, 제 1모드의 난방 및 급탕 축열운전모드와 동일하되, 도 28에서 보는 바와 같이 상기 자동전환스위치(300)에 의해 한전 잉여전기가 상기 제 1히트펌프(4-1)로 공급(d-b)될 수 있다.
도 29는 본 발명의 제 2실시예인 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템의 제 1히트펌프의 제 3모드운전상태를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
상기 제 3모드는 상기 신에너지 발전수단(1)에서 생산된 전기가 상기 제 1히트펌프(4-1)로 공급불가능하면서 기타시간(12 : 00 ~ 22 : 00)일때의 난방 및 급탕축열운전모드로서, 제 1, 2모드의 난방 및 급탕 축열운전모드와 동일하되, 상기 제어부(700)가 상기 제 2에너지저장장치(3)의 축전이 100%완료된 것으로 판단한 경우, 상기 자동전환스위치(300)에 의해 도 29에서 보는 바와 같이 상기 제 2에너지저장장치(3)에 축전된 전기가 상기 제 1히트펌프(4-1)로 공급될 수 있다.
상기 제 4모드는 상기 신에너지 발전수단(1)에서 생산된 전기가 상기 제 1히트펌프(4-1)로 공급불가능하면서 난방 전력피크타임(09 : 00 ~ 12 : 00)일때의 난방 및 급탕축열운전모드로서, 제 1, 2, 3모드의 난방 및 급탕 축열운전모드와 동일하되, 상기 제어부(700)가 상기 제 2에너지저장장치(3)의 축전이 100%완료된 것으로 판단한 경우, 상기 자동전환스위치(300)에 의해 상기 제 2에너지저장장치(3)에 축전된 전기가 상기 제 1히트펌프(4-1)로 공급될 수 있다.
도 30은 본 발명의 제 2실시예인 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템의 제 2히트펌프의 제 1모드운전상태를 개략적으로 나타내는 구성도이고, 도 31은 본 발명의 제 2실시예인 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템의 제 2히트펌프의 운전상태를 개략적으로 나타내는 순서도이다.
물-물(W-W)방식의 히트펌프, 공기-공기(A-A)방식의 히트펌프는 설치가 간편하고 가격이 저렴하다는 이유로 가장 많이 보급된 냉난방기이지만 운전 시 주간 피크전기를 사용해야함으로, 블랙다운을 발생시키는 주범이었다.
향후에도 지속적으로 보급되어 피크사용전기를 상승시킬것이다.
이에 본 발명은 주간 피크전기를 사용하지 않고 냉난방 운전을 하도록 한것으로서, 모든 설치시스템은 주간 피크타임에는 반드시 상기 신에너지 발전수단(1)이 생산하는 전기나 상기 제 2에너지저장장치(3)에 축전된 전기를 사용하여 운전하는 에너지 독립형 냉난방 시스템이다.
상기 제 2히트펌프(4-2)를 이용하는 제 1모드는 상기 신에너지 발전수단(1)에서 생산된 전기가 상기 제 2히트펌프(4-1)로 공급가능할 때의 난방운전모드로서, 실내온도가 난방설정온도이하인 경우, 도 30 및 도 31에서 보는 바와 같이 상기 자동전환스위치(300)에 의해 상기 신에너지 발전수단(1)이 생산한 전기가 상기 제 2히트펌프(4-2)로 공급(a-b)되어 상기 제 2히트펌프(4-2)가 가동될 수 있다.
그리고, 상기 2웨이밸브(150)가 상기 제 2지열회수라인(4a2)를 개방 및 상기 펌프(50)가 가동되어 상기 제 2히트펌프(4-2)가 회수한 지열이 상기 제 4순환공급라인(13)을 통해 상기 실내기(500)로 순환공급되어 실내를 난방운전할 수 있다.
실내온도가 난방설정온도를 초과한 경우, 상기 자동전환스위치(300)에 의해 상기 신에너지 발전수단(1)이 생산한 전기는 상기 제 2에너지저장장치(3)에 축전(a-c)될 수 있다.
상기 제 2에너지저장장치(3)로의 축전이 완료된 후에는 상기 신에너지 발전수단(1)이 생산한 전기는 상기 자동전환스위치(300)에 의해 상기 전력공급선로(600)를 통해 한전 계통전기로 공급(a-d)되어 일반전기 요금이 절약될 수 있다.
도 32는 본 발명의 제 2실시예인 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템의 제 2히트펌프의 제 2모드운전상태를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
상기 제 2히트펌프(4-2)를 이용하는 제 2모드는 난방피크타임(09 : 00 ~ 12 : 00)에 상기 신에너지 발전수단(1)에서 생산된 전기가 상기 제 2히트펌프(4-2)로 공급불가능하지만 상기 제 2에너지저장장치(3)에 축전된 전기가 상기 제 2히트펌프(4-2)로 공급가능할 때의 난방운전모드로서, 상기 제 2히트펌프(4-2)를 이용하는 제 1모드와 동일하되, 상기 제어부(700)가 상기 제 2에너지저장장치(3)의 축전이 100%완료된 것으로 판단한 경우, 도 32에서 보는 바와 같이 상기 자동전환스위치(300)에 의해 상기 제 2에너지저장장치(3)에 축전된 전기가 상기 제 2히트펌프(4-2)로 공급(c-b)될 수 있다.
도 33은 본 발명의 제 2실시예인 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템의 제 2히트펌프의 제 3모드운전상태를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
상기 제 2히트펌프(4-2)를 이용하는 제 3모드는 난방피크타임(09 : 00 ~ 12 : 00)이 아닌 기타시간에 상기 신에너지 발전수단(1)에서 생산된 전기가 상기 제 2히트펌프(4-2)로 공급불가능하지만 상기 제 2에너지저장장치(3)에 축전된 전기가 상기 제 2히트펌프(4-2)로 공급가능할 때의 난방운전모드로서, 상기 제 2히트펌프(4-2)를 이용하는 제 1, 2모드와 동일하되, 상기 제어부(700)가 상기 제 2에너지저장장치(3)의 축전이 100%완료되지 않은 것으로 판단한 경우, 도 33에서 보는 바와 같이 상기 자동전환스위치(300)에 의해 한전 잉여전기가 상기 전력공급선로(600)를 통해 상기 제 2히트펌프(4-2)로 공급(d-b)될 수 있다.
도 34는 본 발명의 제 3실시예인 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템의 제 1모드의 운전상태를 개략적으로 나타내는 구성도이고, 도 35는 본 발명의 제 3실시예인 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템의 운전상태를 개략적으로 나타내는 순서도이다.
다음으로, 본 발명의 제 3실시예인 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템은 제 1실시예와 동일하게 도 34에서 보는 바와 같이 상기 신에너지 발전수단(1), 히트펌프(4), 상기 제 1에너지 저장장치(6), 상기 제 2에너지저장장치(3), 상기 전력공급선로(600) 및 상기 자동전환스위치(300)를 포함하여 이루어지되, 상기 지중열교환기(5)는 포함되지 않는다.
상기 제 1, 2실시예의 히트펌프(4)로 물-물(W-W)방식의 지열히트펌프와 물-공기(W-A)방식의 지열히트펌프를 사용하였으나, 제 3실시예의 히트펌프(4)로는 공기열원(A-W)히트펌프를 사용할 수 있다.
여기서, 공기열원히트펌프는 지열원 히트펌프 냉난방시스템과 비교하여 지열천공공정이 없으며 설치가 간단하며 투자비가 적게 드는 장점이 있다.
그러나, 외기를 열원으로 이용하므로 냉난방 시 장비효율이 떨어지며, 특히 동절기 영하 난방 운전 시 다습한 조건에서는 공기열원히트펌프에 결로가 발생하여 난방공급에 문제가 발생하기도 한다.
최근에는 극한 조건에도 난방이 가능한 한랭지원용 히트펌프가 보급되고 있지만 대부분이 주간 피크전기를 사용하므로 전력 생산설비의 증설을 부추겨 기타시간대에 잉여전기 과잉 발생으로 전력낭비가 심하며 블랙다운을 조장한다.
제 3실시예는 블랙다운을 예방하는 에너지 독립형 냉난방 시스템으로서, 제 3실시예에서는 1개의 열교환기(7d)가 구비될 수 있으며, 1개의 상기 열교환기(7d)의 일측에 상기 보조순환공급라인(6c)의 상부가 연결될 수 있다.
그리고, 제 3실시예에서의 1개의 상기 열교환기(7d)의 타측에 상기 제 1순환공급라인(9)의 유입라인(91)의 일측과 상기 배출라인(92)의 타측이 일정간격을 유지한 상태로 연결될 수 있다.
제 3실시예에서의 제어부(700)는 도 35에서 보는 바와 같이 상기 제어부(700)에 미리 설정된 제 1, 2, 3, 4모드에 따라 축열운전과 축전운전을 제어할 수 있다.
제 3실시예에서의 제 1모드는 상기 신에너지 발전수단(1)에서 생산된 전기가 상기 히트펌프(4)로 공급가능할 때의 축열 및 축전운전모드로서, 상기 제 1에너지저장장치(6)의 내부에 저장된 물 등의 열매체의 온도를 측정하는 온도센서가 측정한 측정온도값이 기준 온도값(55℃)이하인 경우, 도 34에서 보는 바와 같이 상기 자동전환스위치(300)에 의해 상기 신에너지 발전수단(1)이 생산한 전기가 상기 히트펌프(4)로 공급(a-b)될 수 있다.
상기 히트펌프(4)는 가동 후 상기 제 1에너지저장장치(6)의 내부에 저장된 물 등의 열매체의 온도를 상승시키기 위해 상기 2웨이밸브(110)가 상기 순환공급라인(6a)을 개방 및 상기 펌프(20)가 가동되어 상기 히트펌프(4)의 온열이 상기 순환공급라인(6a)으로 순환공급되어 상기 제 1에너지저장장치(6)의 내부에 저장된 물 등의 열매체와 열교환될 수 있다.
상기 제 1에너지저장장치(6)의 내부에 저장된 물 등의 열매체의 온도를 측정하는 온도센서가 측정한 측정온도값이 기준 온도값(55℃)초과인 경우, 상기 자동전환스위치(300)에 의해 상기 신에너지 발전수단(1)이 생산한 전기는 상기 제 2에너지저장장치(3)에 축전(a-c)될 수 있다.
상기 제 2에너지저장장치(3)로의 축전이 100% 완료되면 상기 신에너지 발전수단(1)이 생산한 전기는 상기 자동전환스위치(300)에 의해 상기 한전 계통전기와 연결되는 상기 전력공급선로(600)와 연결(a-d)되어 상기 한전 계통전기로 공급되어 사용전기 요금을 절감할 수 있다.
도 36은 본 발명의 제 3실시예인 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템의 제 2모드의 운전상태를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
제 3실시예에서의 제 2모드는 상기 신에너지 발전수단(1)에서 생산된 전기가 상기 히트펌프(4)로 공급불가능할 때 심야시간(23 : 00 ~ 09 : 00)의 축열 및 축전운전모드로서, 제 3실시예에서의 제 1모드와 동일하되, 도 36에서 보는 바와 같이 상기 자동전환스위치(300)에 의해 한전 잉여전기가 상기 히트펌프(4)로 공급(d-b)로 공급될 수 있다.
도 37은 본 발명의 제 3실시예인 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템의 제 3모드의 운전상태를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
제 3실시예에서의 제 3모드는 상기 신에너지 발전수단(1)에서 생산된 전기가 상기 히트펌프(4)로 공급불가능할 때 난방피크타임(09 : 00 ~ 12 : 00)의 축열 및 축전운전모드로서, 제 3실시예에서의 제 1, 2모드와 동일하되, 도 37에서 보는 바와 같이 상기 자동전환스위치(300)에 의해 상기 제 2에너지저장장치(3)에 축전된 전기가 상기 히트펌프(4)로 공급(c-b)될 수 있다.
상기 제 1에너지저장장치(6)의 내부에 저장된 물 등의 열매체의 온도를 측정하는 온도센서가 측정한 측정온도값이 기준 온도값(55℃)초과인 경우, 제 3실시예에서의 제 3모드는 운전정지될 수 있다.
제 3실시예에서의 제 4모드는 상기 신에너지 발전수단(1)에서 생산된 전기가 상기 히트펌프(4)로 공급불가능할 때 심야시간(23 : 00 ~ 09 : 00)과 난방피크타임(09 : 00 ~ 12 : 00)이 아닌 기타시간의 축열운전모드로서, 제 3실시예에서의 제 1, 2, 3모드와 동일하되, 상기 자동전환스위치(300)에 의해 상기 제 2에너지저장장치(3)에 축전된 전기가 상기 히트펌프(4)로 공급(c-b)될 수 있다.
단, 상기 제어부(700)가 상기 제 2에너지저장장치(3)의 축전이 100%완료되지 않은 것으로 판단하여 상기 제 2에너지저장장치(3)에 축전된 전기가 상기 히트펌프(4)로 공급(c-b)불가능할 경우, 상기 자동전환스위치(300)에 의해 한전 잉여전기가 상기 히트펌프(4)로 공급(d-b)로 공급될 수 있다.
1; 신에너지 발전수단, 3; 제 2에너지저장장치,
4; 히트펌프, 6; 제 1에너지저장장치,
300; 자동전환스위치, 600; 전력공급선로.

Claims (10)

  1. 전기를 생산하는 신에너지 발전수단과;
    상기 신에너지 발전수단에서 생산된 전기량을 측정하는 측정부와;
    지중에 매설되는 지중열교환기와;
    상기 신에너지 발전수단이 생산한 전기를 공급받는 히트펌프 제1히트펌를 갖는 히트펌프와;
    상기 지중열교환기의 지열이 공급되는 제 1열교환기와;
    상기 제 1열교환기로 공급된 지열과 열교환된 열매체가 공급되는 팬코일과;
    상기 히트펌프가 회수한 상기 지중열교환기의 지열이 공급되는 제 2열교환기와;
    상기 제 2열교환기로 공급된 지열과 열교환된 열매체가 공급되는 바닥코일과;
    상기 제 1열교환기로 공급된 지열 및 상기 제 2열교환기로 공급된 지열과 열교환된 열매체의 흐름방향을 각각 상기 팬코일 및 상기 바닥코일로 전환하는 3웨이밸브와;
    상기 바닥코일로의 열매체를 공급 및 차단하는 2웨이밸브와;
    상기 지중열교환기의 지열을 회수한 상기 히트펌프에 의해 내부에 저장된 열매체의 온도가 유지되고, 상기 열매체를 통해 실내를 냉난방하는 제 1에너지저장장치와;
    상기 신에너지 발전수단이 생산한 전기가 축전되는 제 2에너지저장장치와;
    상기 제 2에너지저장장치에 축전된 축전량을 검출하는 축전량 검출부와;
    상기 신에너지 발전수단이 생산한 전기를 상기 히트펌프 및 제 2에너지저장장치로 공급 및 한전 계통전기와 연결되는 전력공급선로와;
    상기 전력공급선로와 연결되어 상기 신에너지 발전수단이 생산한 전기의 공급방향을 전환하는 자동전환스위치와;
    냉난방모드와 간절기모드가 출력되는 디스플레이부와;
    상기 신에너지 발전수단, 히트펌프, 제 1에너지저장장치, 제 2에너지저장장치, 전력공급선로 및 자동전환스위치를 원격제어, 감시 및 모니터링 하고, 상기 측정부가 측정한 측정전기량값과 기준전기량값을 비교하여 상기 신에너지 발전수단에서 생산된 전기가 상기 히트펌프로 공급가능한지의 여부를 판단 및 상기 축전량 검출부가 검출한 검출축전량값과 기준축전량값을 비교하여 상기 제 2에너지저장장치로의 축전완료여부를 판단하며, 상기 신에너지 발전수단에서 생산된 전기가 상기 히트펌프로 공급가능할 때인 제 1모드와, 상기 신에너지 발전수단에서 생산된 전기가 상기 히트펌프로 공급불가능할 때 한전잉여전기 또는 상기 제 2에너지저장장치에 축전된 전기가 상기 히트펌프로 공급되는 제 2모드가 설정되는 제어부;를 포함하여 이루어지고,
    상기 디스플레이부에 출력된 상기 냉난방모드가 선택된 경우, 상기 제어부의 판단결과에 따른 상기 제 1모드와 제 2모드에 의해 상기 히트펌프가 회수한 상기 지중열교환기의 지열이 실내를 냉난방하기 위한 상기 제 1에너지저장장치의 내부에 저장된 열매체와 열교환 및 상기 제 2에너지저장장치로 전기가 축전되며,
    상기 디스플레이부에 출력된 상기 간절기모드가 선택된 경우, 상기 제어부의 판단결과에 따른 상기 제 1모드와 제 2모드에 의해 상기 히트펌프가 가동되지 않은 상태로 간절기의 상기 지중열교환기의 냉열이 상기 제 1열교환기로 순환공급되어 상기 팬코일을 통해 실내를 냉방하게 되는 것을 특징으로 하는 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템.
  2. 전기를 생산하는 신에너지 발전수단과;
    상기 신에너지 발전수단에서 생산된 전기량을 측정하는 측정부와;
    지중에 매설되는 지중열교환기와;
    상기 지중열교환기와 각각 연결되는 제 1히트펌프 및 제 2히트펌프로 구성되어 상기 신에너지 발전수단이 생산한 전기를 공급받는 히트펌프와;
    상기 지중열교환기의 지열이 공급되는 제 1열교환기와;
    상기 제 1열교환기로 공급된 지열과 열교환된 열매체가 공급되는 팬코일과;
    상기 제 1히트펌프가 회수한 상기 지중열교환기의 지열이 공급되는 제 2열교환기 및 제 3열교환기와;
    상기 제 2열교환기로 공급된 지열과 열교환된 열매체가 공급되는 바닥코일과;
    상기 제 2히트펌프가 회수한 상기 지중열교환기의 지열과 열교환된 열매체가 공급되는 실내기와;
    상기 제 1열교환기로 공급된 지열 및 상기 제 2열교환기로 공급된 지열과 열교환된 열매체의 흐름방향을 각각 상기 팬코일 및 상기 바닥코일로 전환하고, 상기 제 1히트펌프가 회수한 상기 지중열교환기의 지열의 흐름방향을 상기 제 3열교환기로 전환하는 3웨이밸브와;
    상기 바닥코일로의 열매체를 공급 및 차단하고, 상기 제 1히트펌프 및 상기 제 2히트펌프로 상기 지중열교환기의 지열을 공급 및 차단하는 2웨이밸브와;
    상기 히트펌프에 의해 내부에 저장된 열매체의 온도가 유지되고, 상기 열매체를 통해 실내를 냉난방하는 제 1에너지저장장치와;
    상기 신에너지 발전수단이 생산한 전기가 축전되는 제 2에너지저장장치와;
    상기 제 2에너지저장장치에 축전된 축전량을 검출하는 축전량 검출부와;
    상기 제 3열교환기와 열교환되는 온수가 내부에 일정온도로 저장되는 제 3에너지저장장치와;
    상기 신에너지 발전수단이 생산한 전기를 상기 히트펌프 및 제 2에너지저장장치로 공급 및 한전 계통전기와 연결되는 전력공급선로와;
    상기 전력공급선로와 연결되어 상기 신에너지 발전수단이 생산한 전기의 공급방향을 전환하는 자동전환스위치와;
    상기 신에너지 발전수단, 히트펌프, 제 1에너지저장장치, 제 2에너지저장장치, 전력공급선로 및 자동전환스위치를 원격제어, 감시 및 모니터링하고,
    상기 측정부가 측정한 측정전기량값과 기준전기량값을 비교하여 상기 신에너지 발전수단에서 생산된 전기가 상기 히트펌프로 공급가능한지의 여부를 판단 및 상기 축전량 검출부가 검출한 검출축전량값과 기준축전량값을 비교하여 상기 제 2에너지저장장치로의 축전완료여부를 판단하는 제어부;를 포함하여 이루어지고,
    상기 제어부에 상기 신에너지 발전수단에서 생산된 전기가 상기 제 1히트펌프로 공급가능할 때 상기 제 1히트펌프가 회수한 지열이 실내를 냉난방하기 위한 상기 제 1에너지저장장치의 내부에 저장된 열매체와 열교환되도록 하는 제 1히트펌프를 이용한 제 1모드와;
    상기 신에너지 발전수단에서 생산된 전기가 상기 제 1히트펌프로 공급불가능하면서 심야시간(23 : 00 ~ 09 : 00)일 때 한전 잉여전기가 상기 제 1히트펌프로 공급되어 상기 제 1히트펌프가 회수한 지열이 실내를 냉난방하기 위한 상기 제 1에너지저장장치의 내부에 저장된 열매체와 열교환되도록 하는 제 1히트펌프를 이용한 제 2모드와;
    상기 신에너지 발전수단에서 생산된 전기가 상기 제 1히트펌프로 공급불가능하면서 기타시간(12 : 00 ~22 : 00)일 때 상기 제 2에너지저장장치에 축전된 전기가 상기 제 1히트펌프로 공급되어 상기 제 1히트펌프가 회수한 지열이 실내를 냉난방하기 위한 제 1에너지저장장치의 내부에 저장된 열매체와 열교환되도록 하는 제 1히트펌프를 이용한 제 3모드와;
    상기 신에너지 발전수단에서 생산된 전기가 상기 제 1히트펌프로 공급불가능하면서 난방 피크타임(09 : 00 ~ 12 : 00)일 때 상기 제 2에너지 저장장치에 축전된 전기가 상기 제 1히트펌프로 공급되어 상기 제 1히트펌프가 회수한 지열이 실내를 냉난방하기 위한 제 1에너지저장장치의 내부에 저장된 열매체와 열교환되도록 하는 제 1히트펌프를 이용한 제 4모드와;
    상기 신에너지 발전수단에서 생산된 전기가 상기 제 2히트펌프로 공급가능할 때 상기 제 2히트펌프가 회수한 지열이 상기 실내기로 순환공급되도록 하는 제 2히트펌프를 이용한 제 1모드와;
    상기 신에너지 발전수단에서 생산된 전기가 상기 제 2히트펌프로 공급불가능하면서 난방 피크타임(09 : 00 ~ 12 : 00)일 때 상기 제 2에너지 저장장치에 축전된 전기가 상기 제 2히트펌프로 공급되어 상기 제 2히트펌프가 회수한 지열이 상기 실내기로 순환공급되도록 하는 제 2히트펌프를 이용한 제 2모드와;
    상기 신에너지 발전수단에서 생산된 전기가 상기 제 2히트펌프로 공급불가능하면서 기타시간(12 : 00 ~22 : 00)일 때 상기 제 2에너지 저장장치에 축전된 전기가 상기 제 2히트펌프로 공급되어 상기 제 2히트펌프가 회수한 지열이 상기 실내기로 순환공급되도록 하는 제 2히트펌프를 이용한 제 3모드;가 설정되는 것을 특징으로 하는 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부에 설정된 제 2모드는 3가지 운전방식으로 운전되고,
    상기 제어부에 설정된 제 2모드의 첫번째 운전방식은 상기 신에너지 발전수단에서 생산된 전기가 상기 히트펌프로 공급불가능하면서 시간이 심야시간(23 : 00 ~ 09 : 00)일 때 한전잉여전기가 상기 히트펌프로 공급되고,
    상기 제어부에 설정된 제 2모드의 두번째 운전방식은 상기 제 2에너지저장장치에 축전된 전기가 상기 히트펌프로 공급가능하면서 시간이 난방피크타임(09 : 00 ~ 12 : 00)일 때 상기 제 2에너지저장장치에 축전된 전기가 상기 히트펌프로 공급되고,
    상기 제어부에 설정된 제 2모드의 세번째 운전방식은 상기 신에너지 발전수단에서 생산된 전기가 상기 히트펌프로 공급불가능하면서 시간이 심야시간과 난방피크타임이 아닌 기타시간일 때 한전잉여전기가 상기 히트펌프로 공급 및 상기 제 2에너지저장장치에 심야전력이 축전되는 것을 특징으로 하는 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제 1에너지저장장치의 외면은 외부 침투수를 방지 및 냉온수의 수축팽창에도 크랙이 발생되지 않도록 하기 위해 우레아코팅처리되고,
    상기 우레아코팅의 외면에 단열을 위하면서 열매체의 손실을 방지하기 위해 냉온수의 수축팽창에도 크랙이 발생되지 않는 우레탄폼이 구비되며,
    상기 우레탄폼에 외부 침투수 방지를 위한 1차 프라이머가 도포되고,
    상기 제 1에너지저장장치의 내부 최상단 및 내부 최하단에 열매체가 균일하게 순환하여 열이용효율을 높이면서 열매체의 온도분포가 일정하게 유지될 수 있도록 하기 위한 디퓨저가 설치되는 것을 특징으로 하는 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 신에너지 발전수단은 태양발전, 풍력발전, 수력발전, 바이오가스 발전을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 히트펌프는 지열원 히트펌프, 공기열원 히트펌프, 복합열원 히트펌프를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템.
  7. 제 1항 또는 2항에 있어서,
    상기 전력공급선로에 전기사용량을 계량할 수 있는 계량기가 구비되는 것을 특징으로 하는 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템.
  8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제 1열교환기로 공급된 지열과 열교환된 열매체 및 상기 제 2열교환기로 공급된 지열과 열교환된 열매체를 각각 상기 팬코일과 상기 바닥코일로 순환공급 및 상기 제 1히트펌프가 회수한 상기 지중열교환기의 지열을 상기 제 2열교환기로 순환공급하는 펌프가 구비되고, 상기 펌프는 인버터펌프를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템.
  9. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 전력공급선로의 전기공급을 차단하는 배선용 차단기가 구비되는 것을 특징으로 하는 신재생에너지와 ESS장치를 구비한 주간 피크전기를 사용하지 않는 에너지 독립형 냉난방시스템.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102175108B1 (ko) * 2020-05-14 2020-11-05 주식회사 스마트파워 지열열원과 태양광 발전전력의 융복합 열원에너지 시스템
KR102215977B1 (ko) * 2020-08-31 2021-02-16 주식회사 스마트파워 지열 열원과 태양광 발전 전력을 이용한 고효율 열원 분배 시스템 및 그 방법
KR102570763B1 (ko) * 2022-07-15 2023-08-28 주식회사 인터텍 실시간 자동 제어용 냉, 난방 시스템

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100852275B1 (ko) 2007-05-30 2008-08-14 강동원 자연력을 이용한 축열식 냉난방시스템
KR100893828B1 (ko) * 2007-11-02 2009-04-20 지에스건설 주식회사 복합 발전을 연계한 복합 열원 히트 펌프 냉난방 방법
JP2012016253A (ja) * 2010-07-05 2012-01-19 Panasonic Electric Works Co Ltd エネルギ管理システム
KR20150138787A (ko) * 2014-06-02 2015-12-10 김정한 지능형 하이브리드 냉난방 시스템
WO2017104161A1 (ja) * 2015-12-16 2017-06-22 三菱電機株式会社 電力管理装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100852275B1 (ko) 2007-05-30 2008-08-14 강동원 자연력을 이용한 축열식 냉난방시스템
KR100893828B1 (ko) * 2007-11-02 2009-04-20 지에스건설 주식회사 복합 발전을 연계한 복합 열원 히트 펌프 냉난방 방법
JP2012016253A (ja) * 2010-07-05 2012-01-19 Panasonic Electric Works Co Ltd エネルギ管理システム
KR20150138787A (ko) * 2014-06-02 2015-12-10 김정한 지능형 하이브리드 냉난방 시스템
WO2017104161A1 (ja) * 2015-12-16 2017-06-22 三菱電機株式会社 電力管理装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102175108B1 (ko) * 2020-05-14 2020-11-05 주식회사 스마트파워 지열열원과 태양광 발전전력의 융복합 열원에너지 시스템
KR102215977B1 (ko) * 2020-08-31 2021-02-16 주식회사 스마트파워 지열 열원과 태양광 발전 전력을 이용한 고효율 열원 분배 시스템 및 그 방법
KR102570763B1 (ko) * 2022-07-15 2023-08-28 주식회사 인터텍 실시간 자동 제어용 냉, 난방 시스템

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