KR102039353B1 - 개방 지열관형 히트펌프 시스템 - Google Patents

개방 지열관형 히트펌프 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 개방 지열관형 히트펌프 시스템에 관한 것으로서, 지열수에 함유되어 있는 토사와 같은 토사이물질을 제거하여 토사이물질로 인한 히트펌프흡열교환부의 막힘 손상을 방지할 수 있도록 함을 목적으로 한 것이다.
즉, 본 발명은 개방 지열관형 히트펌프 시스템에 있어서, 지열을 이용하여 난방부로 난방열매체를 공급하는 히트펌프와 지하에 매설되어 지열에 의하여 가온 된 지열수를 흡입하는 지열수흡입부, 상기 지열수흡입부의 지열수를 흡입 펌핑하는 지열수펌핑부, 상기 지열수펌핑부에서 흡입 펌핑된 지열수를 일시적으로 저류하여 함유되어 있는 토사이물질을 침전 분리하고 상기 히트펌프의 히트펌프흡열교환부로 공급하는 이물침전지열수저류부 및 상기 히트펌프흡열교환부에서 열교환이 완료된 지열수를 지중을 공급하여 지열흡입부의 지하 수위가 유지되게 하는 지열수주입부로 구성한 것을 특징으로 하는 것이다.
따라서, 본 발명은 지열수에 함유되어 있는 토사와 같은 토사이물질을 제거하여 토사이물질로 인한 히트펌프의 히트펌프흡열교환부의 막힘 손상이 방지되는 효과를 갖는 것이다.

Description

개방 지열관형 히트펌프 시스템{Open Geothermal Tubular Heat Pump System}
본 발명은 개방 지열관형 히트펌프 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 개방 지열관형 히트펌프 시스템에 있어서, 지열수흡입부에 흡입된 지열수를 일시적으로 저류하여 함유되어 있는 토사이물질을 침전 분리하는 이물침전지열수저류부를 구비하여서, 지열수에 함유되어 있는 토사와 같은 토사이물질을 제거하여 토사이물질로 인한 히트펌프흡열교환부의 막힘 손상을 방지할 수 있도록 함을 목적으로 한 것이다.
일반적으로, 개방 지열관형 히트펌프 시스템은 지열에 의하여 가열된 지하수를 지열수로 흡입하여서 히트펌프의 열원으로 사용하는 히트펌프 시스템인 것이다.
이상과 같은 개방 지열관형 히트펌프 시스템은 지열을 이용하여 난방부로 난방열매체를 공급하는 히트펌프와 지하에 매설되어 지열에 의하여 가온 된 지열수를 흡입하는 지열수흡입부, 상기 지열수흡입부를 통하여 지하의 지열수를 히트펌프로 흡입 펌핑하는 지열수펌핑부 및 상기 히트펌프에서 열교환이 완료된 지열수를 지중을 공급하여 지열흡입부의 지하 수위가 유지되게 하는 지열수주입부로 구성되는 것이다.
이와 같은 개방 지열관형 히트펌프 시스템은 지하에 관체로 이루어진 지열수흡입부를 통하여 지열에 의하여 가열된 지하수로 이루어진 지열수를 지열수펌핑부에 의하여 히트펌프로 공급하여서 난방부의 난방이 이루어지게 하는 것이다.
그러나, 상기한 바와 같은 개방 지열관형 히트펌프 시스템은 지열에 의하여 가열된 지하수를 지열수로 바로 유입하여 히트펌프에서 열교환이 이루어지는 과정에 지열수에 함유된 토사이물질이 미세한 판형관로로 형성되는 히트펌프흡열교환부의 막힘을 유발하여 히트펌프흡열교환부의 효율을 급속하게 저하시키는 문제점이 있었다.
대한민국 특허 제10-1403041호
이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 개방 지열관형 히트펌프 시스템이 지열에 의하여 가열된 지하수를 지열수로 바로 유입하여 히트펌프에서 열교환이 이루어지는 과정에 지열수에 함유된 토사이물질이 미세한 판형관로로 형성되는 히트펌프흡열교환부의 막힘을 유발하여 히트펌프흡열교환부의 효율을 급속하게 저하시키는 문제점을 해결하고자 하는 것이다.
즉, 본 발명은 개방 지열관형 히트펌프 시스템에 있어서, 지열을 이용하여 난방부로 난방열매체를 공급하는 히트펌프와 지하에 매설되어 지열에 의하여 가온 된 지열수를 흡입하는 지열수흡입부, 상기 지열수흡입부의 지열수를 흡입 펌핑하는 지열수펌핑부, 상기 지열수펌핑부에서 흡입 펌핑된 지열수를 일시적으로 저류하여 함유되어 있는 토사이물질을 침전 분리하고 상기 히트펌프의 히트펌프흡열교환부로 공급하는 이물침전지열수저류부 및 상기 히트펌프흡열교환부에서 열교환이 완료된 지열수를 지중을 공급하여 지열흡입부의 지하 수위가 유지되게 하는 지열수주입부로 구성한 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명은 이물침전지열수저류부를 일정체적을 갖는 지열수저류탱크와 상기 지열수저류탱크의 중앙부위에 지열수흡입부와 열결되는 지열수유입관, 상기 지열수저류탱크에서 지열수유입관보다 높은 위치에서 히트펌프흡열교환부로 토사이물질이 침전제거된 지열수를 공급하는 지열수공급관, 상기 지열수저류탱크의 하부에 침전된 토사이물질을 일정주기로 배출할 수 있게 토사이물질배출밸브가 구비된 토사이물질배출관, 상기 지열수저류탱크의 상부 측에 일정 간격으로 구비되는 수위센서 및 상기 지열수저류탱크의 상부에 지열수의 수위에 따라 물을 보충하는 보충급수관으로 구성한 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명은 지열수저류탱크에 지열수공급관을 통하여 유입된 지열수 중의 토사이물질을 원심분리할 수 있게 원심침전유도구를 구비하되, 상기 원심침전유도구는 상부가 밀폐되고 내부에서 회류되는 지열수의 토사이물질이 원심력에 의하여 하부로 밀려 이동되게 하부로 갈수록 확대되는 축소확대관으로 구성되는 원심침전유도하우징과 상기 원심침전유도하우징의 상부 외측에 접선방향으로 결합되어 지열수공급관을 통하여 유입된 지열수가 원심침전유도하우징에서 회류유동되게 공급하는 지열수회류유도유입관, 상기 원심침전유도하우징의 중앙에 상부로 관통 형성되며 하단이 원심침전유도하우징의 중앙부까지 돌출되어 개구되는 침전지열수배출관으로 구성한 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명은 지열수공급관에 유입되는 지열수에 함유된 토사이물질의 농도를 감지하는 지열수이물질농도센서를 구비하고, 지열수저류탱크의 하부에 지열수주입부로 열교환이 완료된 지열수를 공급하는 지열수회수관으로 침전된 토사이물질을 공급하여 공급되는 회수 지열수의 토사이물질 함유량이 일정농도를 유지하여 열 흡수효율을 극대화할 수 있게 토사이물질공급관을 구비하고, 상기 토사이물질공급관에 지열수이물질농도센서를 통하여 감지된 농도에 비례하여 토사이물질의 공급을 제어하는 토사이물질공급제어밸브를 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명은 지열수저류탱크에 저류된 지열수와 열교환에 의하여 온수를 공급할 수 있게 온수열교환코일을 구비하고, 상기 온수열교환코일과 연결되는 온수급수관과 상기 온수열교환코일과 연결되는 온수출수관을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.
따라서, 본 발명은 지열수흡입부에 흡입된 지열수를 일시적으로 저류하여 함유되어 있는 토사이물질을 침전 분리하는 이물침전지열수저류부를 구비함으로써, 지열수에 함유되어 있는 토사와 같은 토사이물질을 제거하여 토사이물질로 인한 히트펌프흡열교환부의 막힘 손상이 방지되는 효과를 갖는 것이다.
도 1 은 본 발명의 일 실시 예를 보인 주요 구성도.
도 2 는 본 발명의 이물침전지열수저류부의 상세 구성도.
도 3 은 본 발명에 따른 이물침전지열수저류부에 원심침전유도구를 구비한 것을 보인 다른 실시 예시도.
도 4 는 본 발명에 따른 이물침전지열수저류부에 토사이물질공급관을 구비한 것을 보인 또 다른 실시 예시도.
도 5 는 본 발명에 따른 이물침전지열수저류부에 온수열교환코일을 구비한 것을 보인 또 다른 실시 예시도.
이하, 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 지열수에 함유되어 있는 토사와 같은 토사이물질로 인한 히트펌프흡열교환부의 막힘 손상이 방지할 수 있도록 한 것으로서, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
즉, 본 발명은 개방 지열관형 히트펌프 시스템에 있어서, 히트펌프(100)와 지열수흡입부(300), 지열수펌핑부(500), 이물침전지열수저류부(400) 및 지열수주입부(600)로 구성한 것이다.
여기서, 상기 히트펌프(100)는 지열을 이용하여 난방부로 난방열매체를 공급하는 것이다.
상기 히트펌프(100)는 지열에 의하여 가온된 지열수와 열교환에 의하여 열원을 흡열하는 히트펌프흡열교환부(200), 상기 히트펌프흡열교환부(200)에 열원을 흡열한 난방열매체를 콤프레셔(120)로 공급하는 열원흡입관로(110)와 상기 열원흡입관로(110)에서 열원이 흡열되어 공급되는 난방열매체를 압축하여서 난방열매체의 온도를 상승시키는 콤프레셔(120), 상기 콤프레셔(120)에서 가압 가온된 난방열매체를 난방부로 공급하는 난방열매체공급관로(130) 및 히트펌프(100)의 동작을 제어하는 히트펌프제어부(140)로 구성되는 것이다.
상기 히트펌프흡열교환부(200)는 판을 여러 겹으로 겹쳐서 난방열매체와 지열수가 판을 경계로 순환되어 열교환이 이루어지게 하는 것이다.
그리고, 상기 지열수흡입부(300)는 지열수흡입관을 지하에 매설되어 지열에 의하여 가온된 지열수를 흡입할 수 있게 구비되는 것이다.
또한, 상기 지열수펌핑부(500)는 지열수흡입부(300)의 지열수를 이물침전지열수저류부(400)로 흡입 펌핑하는 것이다.
또한, 상기 이물침전지열수저류부(400)는 지열수펌핑부(500)에 펌핑된 지열수를 일시적으로 저류하여 함유되어 있는 토사이물질을 침전 분리하는 것이다.
상기 이물침전지열수저류부(400)는 일정체적을 갖는 지열수저류탱크(410)와 상기 지열수저류탱크(410)의 중앙부위에 지열수흡입부(300)와 열결되는 지열수유입관(420), 상기 지열수저류탱크(410)에서 지열수유입관(420)보다 높은 위치에서 히트펌프흡열교환부(200)로 토사이물질이 침전제거된 지열수를 공급하는 지열수공급관(430), 상기 지열수저류탱크(410)의 하부에 침전된 토사이물질을 일정주기로 배출할 수 있게 토사이물질배출밸브가 구비된 토사이물질배출관(440), 상기 지열수저류탱크(410)의 상부 측에 일정 간격으로 구비되는 수위센서(450) 및 상기 지열수저류탱크(410)의 상부에 지열수의 수위에 따라 물을 보충하는 보충급수관(460)으로 구성한 것이다.
상기 지열수저류탱크에 지열수공급관(430)을 통하여 유입된 지열수 중의 토사이물질을 원심분리할 수 있게 원심침전유도구(470)를 구비하여 실시할 수 있는 것이다.
상기 원심침전유도구(470)는 상부가 밀폐되고 내부에서 회류되는 지열수의 토사이물질이 원심력에 의하여 하부로 밀려 이동되게 하부로 갈수록 확대되는 축소확대 관으로 구성되는 원심침전유도하우징(471)과 상기 원심침전유도하우징(471)의 상부 외측에 접선방향으로 결합되어 지열수공급관(430)을 통하여 유입된 지열수가 원심침전유도하우징에서 회류유동되게 공급하는 지열수회류유도유입관(472), 상기 원심침전유도하우징(471)의 중앙에 상부로 관통 형성되며 하단이 원심침전유도하우징(471)의 중앙부까지 돌출되어 개구되는 침전지열수배출관(473)으로 구성되는 것이다.
또한, 상기 지열수주입부(600)는 히트펌프흡열교환부(200)에서 열교환이 완료된 지열수를 지중을 공급하여 지열흡입부의 지하 수위가 유지되게 하는 것이다.
한편, 본 발명의 실시에 있어서, 지열수공급관(430)에 유입되는 지열수에 함유된 토사이물질의 농도를 감지하는 지열수이물질농도센서(481)를 구비하고, 지열수저류탱크의 하부에 지열수주입부(600)로 열교환이 완료된 지열수를 공급하는 지열수회수관으로 침전된 토사이물질을 공급하여 공급되는 회수 지열수의 토사이물질 함유량이 일정농도를 유지하여 열 흡수효율을 극대화할 수 있게 토사이물질공급관(482) 을 구비하고, 상기 토사이물질공급관(482) 에 지열수이물질농도센서(481)를 통하여 감지된 농도에 비례하여 토사이물질의 공급을 제어하는 토사이물질공급제어밸브(483)를 구비하여 실시할 수 있는 것이다.
상기 지열수이물질농도센서(481)는 유동중인 지열수로 광을 투과시켜 광 투과량을 농도를 측정하는 광농도센서로 구성하여 실시할 수 있는 것이다.
또한, 본 발명의 실시에 있어서, 지열수저류탱크에 저류된 지열수와 열교환에 의하여 온수를 공급할 수 있게 온수열교환코일(810)을 구비하고, 상기 온수열교환코일(810)과 연결되는 온수급수관(820)과 상기 온수열교환코일(810)과 연결되는 온수출수관(830)을 구비하여 실시할 수 있는 것이다.
이하, 본 발명의 적용실시에 따른 작용효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.
상기한 바와 같이 개방 지열관형 히트펌프 시스템에 있어서, 지열을 이용하여 난방부로 난방열매체를 공급하는 히트펌프(100)와 지하에 매설되어 지열에 의하여 가온된 지열수를 흡입하는 지열수흡입부(300), 상기 지열수흡입부(300)의 지열수를 이물침전지열수저류부(400)로 흡입 펌핑하는 지열수펌핑부(500), 상기 지열수흡입부(300)에 흡입된 지열수를 일시적으로 저류하여 함유되어 있는 토사이물질을 침전 분리하여 히트펌프(100)의 히트펌프흡열교환부(200)로 공급하는 이물침전지열수저류부(400) 및 상기 히트펌프흡열교환부(200)에서 열교환이 완료된 지열수를 지중을 공급하여 지열흡입부의 지하 수위가 유지되게 하는 지열수주입부(600)로 구성한 본 발명을 적용하여 실시하게 되면, 지열수에 함유되어 있는 토사와 같은 토사이물질을 제거하여 토사이물질로 인한 히트펌프(100)의 히트펌프흡열교환부(200)의 막힘 손상이 방지되는 것이다.
한편, 본 발명의 실시에 있어, 상기 이물침전지열수저류부(400)를 일정체적을 갖는 지열수저류탱크(410)와 상기 지열수저류탱크(410)의 중앙부위에 지열수흡입부(300)와 열결되는 지열수유입관(420), 상기 지열수저류탱크(410)에서 지열수유입관(420)보다 높은 위치에서 히트펌프흡열교환부(200)로 토사이물질이 침전제거된 지열수를 공급하는 지열수공급관(430), 상기 지열수저류탱크(410)의 하부에 침전된 토사이물질을 일정주기로 배출할 수 있게 토사이물질배출밸브가 구비된 토사이물질배출관(440), 상기 지열수저류탱크(410)의 상부 측에 일정 간격으로 구비되는 수위센서(450) 및 상기 지열수저류탱크(410)의 상부에 지열수의 수위에 따라 물을 보충하는 보충급수관(460)으로 구성하여 실시하게 되면, 지열수저류탱크(410)의 중앙부에 구비된 지열수유입관(420)을 통하여 유입된 지열수에 함유된 토사이물질이 지열수의 저류과정에 침전제거되고, 토사이물질이 제거된 지열수는 상기 지열수유입관(420)보다 높은 위치에 있는 지열수공급관(430)을 통하여 히트펌프흡열교환부(200)로 공급되는 것이다.
한편, 본 발명의 실시에 있어서, 상부가 밀폐되고 내부에서 회류되는 지열수의 토사이물질이 원심력에 의하여 하부로 밀려 이동되게 하부로 갈수록 확대되는 축소확대관으로 구성되는 원심침전유도하우징(471)과 상기 원심침전유도하우징(471)의 상부 외측에 접선방향으로 결합되어 지열수공급관(430)을 통하여 유입된 지열수가 원심침전유도하우징에서 회류유동되게 공급하는 지열수회류유도유입관(472), 상기 원심침전유도하우징(471)의 중앙에 상부로 관통 형성되며 하단이 원심침전유도하우징(471)의 중앙부까지 돌출되어 개구되는 침전지열수배출관(473)으로 구성되는 원심침전유도구(470)를 구비하여 실시하게 되면, 지열수회류유도유입관(472)을 통하여 원심침전유도하우징(471)으로 유입된 지열수가 회류유동되면서 함유된 토사이물질이 원심침전유도하우징(471)의 내벽에 밀착되게 되는 것이다.
이와 같이 원심침전유도하우징(471) 내벽에 밀착된 토사이물질은 원심력에 따른 하중에 의하여 하부로 확대된 원심침전유도하우징(471)의 내벽을 따라 하부로 밀려 침전분리되고, 토사이물질이 원심침전분리된 지열수는 침전지열수배출관(473)을 통하여 상부로 배출되는 것이다.
한편, 본 발명의 실시에 있어, 지열수공급관(430)에 유입되는 지열수에 함유된 토사이 물질의 농도를 감지하는 지열수이물질농도센서(481)를 구비하고, 지열수저류탱크의 하부에 지열수주입부(600)로 열교환이 완료된 지열수를 공급하는 지열수회수관으로 침전된 토사이물질을 공급하여 공급되는 회수 지열수의 토사이물질 함유량이 일정농도를 유지하여 열 흡수효율을 극대화할 수 있게 토사이물질공급관(482) 을 구비하고, 상기 토사이물질공급관(482) 에 지열수이물질농도센서(481)를 통하여 감지된 농도에 비례하여 토사이물질의 공급을 제어하는 토사이물질공급제어밸브(483)르 구비하여 실시하게 되면, 지열수에 열흡수가 잘 이루어지는 토사이물질의 농도가 유지되어 열흡수 효율이 극대화되게 유지되어 지하에서의 열흡수가 극대화되는 것이다.
또한, 본 발명의 실시에 있어, 온수급수관(820) 및 온수출수관(830)과 연결되는 온수열교환코일(810)을 구비하여 실시하게 되면, 지열수저류탱크에 저류된 지열수와 열교환에 의하여 온수를 사용할 수 있는 것이다.
100 : 히트펌프
110 : 열원흡입관로 120 : 콤프레셔
130 : 난방열매체공급관로 140 : 히트펌프제어부
200 : 히트펌프흡열교환부
300 : 지열수흡입부
400 : 이물침전지열수저류부
410 : 지열수저류탱크 420 : 지열수유입관
430 : 지열수공급관 440 : 토사이물질배출관
450 : 수위센서 460 : 보충급수관
470 : 원심침전유도구
471 : 원심침전유도하우징 472 : 지열수회류유도유입관
473 : 침전지열수배출관
481 : 지열수이물질농도센서 482 : 토사이물질공급관
483 : 토사이물질공급제어밸브
500 : 지열수펌핑부
600 : 지열수주입부
810 : 온수열교환코일 820 : 온수급수관
830 : 온수출수관

Claims (5)

  1. 개방 지열관형 히트펌프 시스템에 있어서;
    지열을 이용하여 난방부로 난방열매체를 공급하는 히트펌프(100)와 지하에 매설되어 지열에 의하여 가온된 지열수를 흡입하는 지열수흡입부(300), 상기 지열수흡입부(300)의 지열수를 흡입 펌핑하는 지열수펌핑부(500), 상기 지열수펌핑부(500)에서 펌핑된 지열수를 일시적으로 저류하여 함유되어 있는 토사이물질을 침전 분리하여 히트펌프흡열교환부(200)로 공급하는 이물침전지열수저류부(400) 및 상기 히트펌프흡열교환부(200)에서 열교환이 완료된 지열수를 지중을 공급하여 지열흡입부의 지하 수위가 유지되게 하는 지열수주입부(600)로 구성하고;
    상기 이물침전지열수저류부(400)의 지열수공급관(430)에 유입되는 지열수에 함유된 토사이물질의 농도를 감지하는 지열수이물질농도센서(481)를 구비하고, 지열수저류탱크의 하부에 지열수주입부(600)로 열교환이 완료된 지열수를 공급하는 지열수회수관으로 침전된 토사이물질을 공급하여 공급되는 회수 지열수의 토사이물질 함유량이 일정농도를 유지하여 열 흡수효율을 극대화할 수 있게 토사이물질공급관(482)을 구비하고, 상기 토사이물질공급관(482)에 지열수이물질농도센서(481)를 통하여 감지된 농도에 비례하여 토사이물질의 공급을 제어하는 토사이물질공급제어밸브(483)를 구비한 것을 특징으로 하는 개방 지열관형 히트펌프 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서;
    상기 이물침전지열수저류부(400)는 일정체적을 갖는 지열수저류탱크(410)와 상기 지열수저류탱크(410)의 중앙부위에 지열수흡입부(300)와 열결되는 지열수유입관(420), 상기 지열수저류탱크(410)에서 지열수유입관(420)보다 높은 위치에서 히트펌프흡열교환부(200)로 토사이물질이 침전제거된 지열수를 공급하는 지열수공급관(430), 상기 지열수저류탱크(410)의 하부에 침전된 토사이물질을 일정주기로 배출할 수 있게 토사이물질배출밸브가 구비된 토사이물질배출관(440), 상기 지열수저류탱크(410)의 상부 측에 일정 간격으로 구비되는 수위센서(450) 및 상기 지열수저류탱크(410)의 상부에 지열수의 수위에 따라 물을 보충하는 보충급수관(460)으로 구성하며;
    상기 지열수저류탱크(410)에 지열수공급관(430)을 통하여 유입된 지열수 중의 토사이물질을 원심분리할 수 있게 원심침전유도구(470)를 구비한 것을 특징으로 하는 개방 지열관형 히트펌프 시스템.
  3. 개방 지열관형 히트펌프 시스템에 있어서;
    지열을 이용하여 난방부로 난방열매체를 공급하는 히트펌프(100)와 지하에 매설되어 지열에 의하여 가온된 지열수를 흡입하는 지열수흡입부(300), 상기 지열수흡입부(300)의 지열수를 흡입 펌핑하는 지열수펌핑부(500), 상기 지열수펌핑부(500)에서 펌핑된 지열수를 일시적으로 저류하여 함유되어 있는 토사이물질을 침전 분리하여 히트펌프흡열교환부(200)로 공급하는 이물침전지열수저류부(400) 및 상기 히트펌프흡열교환부(200)에서 열교환이 완료된 지열수를 지중을 공급하여 지열흡입부의 지하 수위가 유지되게 하는 지열수주입부(600)로 구성하고;
    상기 이물침전지열수저류부(400)는 일정체적을 갖는 지열수저류탱크(410)와 상기 지열수저류탱크(410)의 중앙부위에 지열수흡입부(300)와 열결되는 지열수유입관(420), 상기 지열수저류탱크(410)에서 지열수유입관(420)보다 높은 위치에서 히트펌프흡열교환부(200)로 토사이물질이 침전제거된 지열수를 공급하는 지열수공급관(430), 상기 지열수저류탱크(410)의 하부에 침전된 토사이물질을 일정주기로 배출할 수 있게 토사이물질배출밸브가 구비된 토사이물질배출관(440), 상기 지열수저류탱크(410)의 상부 측에 일정 간격으로 구비되는 수위센서(450) 및 상기 지열수저류탱크(410)의 상부에 지열수의 수위에 따라 물을 보충하는 보충급수관(460)으로 구성하며;
    상기 지열수저류탱크에 지열수공급관(430)을 통하여 유입된 지열수 중의 토사이물질을 원심분리할 수 있게 원심침전유도구(470)를 구비하되;
    상기 원심침전유도구(470)는 상부가 밀폐되고 내부에서 회류되는 지열수의 토사이물질이 원심력에 의하여 하부로 밀려 이동되게 하부로 갈수록 확대되는 축소확대관으로 구성되는 원심침전유도하우징(471)과 상기 원심침전유도하우징(471)의 상부 외측에 접선방향으로 결합되어 지열수공급관(430)을 통하여 유입된 지열수가 원심침전유도하우징에서 회류유동되게 공급하는 지열수회류유도유입관(472), 상기 원심침전유도하우징(471)의 중앙에 상부로 관통 형성되며 하단이 원심침전유도하우징(471)의 중앙부까지 돌출되어 개구되는 침전지열수배출관(473)으로 구성한 것을 특징으로 하는 개방 지열관형 히트펌프 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서;
    지열수공급관(430)에 유입되는 지열수에 함유된 토사이물질의 농도를 감지하는 지열수이물질농도센서(481)를 구비하고, 지열수저류탱크의 하부에 지열수주입부(600)로 열교환이 완료된 지열수를 공급하는 지열수회수관으로 침전된 토사이물질을 공급하여 공급되는 회수 지열수의 토사이물질 함유량이 일정농도를 유지하여 열 흡수효율을 극대화할 수 있게 토사이물질공급관(482) 을 구비하고, 상기 토사이물질공급관(482) 에 지열수이물질농도센서(481)를 통하여 감지된 농도에 비례하여 토사이물질의 공급을 제어하는 토사이물질공급제어밸브(483)를 구비한 것을 특징으로 하는 개방 지열관형 히트펌프 시스템.
  5. 제 1 항 또는 제 3항에 있어서;
    지열수저류탱크에 저류된 지열수와 열교환에 의하여 온수를 공급할 수 있게 온수열교환코일(810)을 구비하고, 상기 온수열교환코일(810)과 연결되는 온수급수관(820)과 상기 온수열교환코일(810)과 연결되는 온수출수관(830)을 구비한 것을 특징으로 하는 개방 지열관형 히트펌프 시스템.
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