KR102129433B1 - 골프장용 지열냉난방 시스템 - Google Patents
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Abstract
골프장용 지열냉난방 시스템이 개시된다. 상기 골프장용 지열냉난방 시스템은 지상 일측에 설치되는 열교환기; 입구부 및 출구부를 포함하고, 골프장 내의 그린 또는 티박스 등의 지표면 이하 지중에 매설되고, 상기 그린 또는 티박스 등의 지표면을 가열 또는 냉각시키기 위한 매설순환배관; 지열우물공 내부에 설치되며, 수중모터펌프, 상기 수중모터펌프로부터 펌핑되는 지중열교환유체가 유입되고 유입된 지중열교환유체를 상기 열교환기로 공급하는 열교환유체양수배관 및 상기 열교환기에서 부하측순환유체와 열교환된 후의 지중열교환유체를 상기 지열우물공으로 환수시키는 열교환유체환수배관을 포함하는 지중열교환부; 상기 열교환기와 연결되어서 상기 부하측순환유체가 유입되고, 유입된 부하측순환유체를 상기 매설순환배관측으로 공급하는 지열히트펌프; 상기 지열히트펌프 및 상기 매설순환배관의 입구부에 연결되어서 상기 지열히트펌프로부터 공급되는 상기 부하측순환유체를 상기 매설순환배관으로 공급하는 순환유체이송배관; 상기 지열히트펌프 및 상기 매설순환배관의 출구부에 연결되어서 상기 매설순환배관으로부터 배출되는 부하측순환유체를 상기 지열히트펌프로 환수시키는 순환유체환수배관; 상기 지중열교환유체 및 상기 부하측순환유체의 순환 방향을 제어하기 위한 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 골프장용 지열냉난방 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 골프장의 그린 또는 티박스 등의 지표면 및 잔디 관리를 위한 골프장용 지열냉난방 시스템에 관한 것이다.
우리나라에는 전국적으로 수많은 골프장이 개발 및 운영되고 있으며, 골프장 운영에 가장 중요한 것 중에 하나는 잔디를 효율적으로 관리하는 일이다. 특히, 페어웨이 보다는 그린 잔디와 티박스 잔디 관리가 더욱 어렵고, 비용도 많이 지출된다.
동절기에는 페어웨이는 물론, 그린 잔디와 티박스 잔디가 얼기 때문에 골프 진행에 어려움이 있고, 하절기에는 높은 기온과 뜨거운 햇볕으로 인해서 잔디가 타들어 가는 현상으로 휴장 시간에는 그린 잔디에 얼음을 덮어놓는 방법을 동원할 만큼 잔디 관리에 어려움을 겪고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 동절기, 하절기 및 간절기에 항시 일정한 그린 또는 티박스 등의 지표면의 온도를 항시 일정하게 유지할 수 있고, 이에 따라 계절에 관계 없이 골프 진행이 가능하며, 골프장의 그린 및 티박스 등의 지표면 및 잔디 관리가 용이해질 수 있도록 한 골프장용 지열냉난방 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 골프장용 지열냉난방 시스템은 지상 일측에 설치되는 열교환기; 입구부 및 출구부를 포함하고, 골프장 내의 그린 또는 티박스 등의 지표면 이하 지중에 매설되고, 상기 그린 또는 티박스 등의 지표면을 가열 또는 냉각시키기 위한 매설순환배관; 지열우물공 내부에 설치되며, 수중모터펌프, 상기 수중모터펌프로부터 펌핑되는 지중열교환유체가 유입되고 유입된 지중열교환유체를 상기 열교환기로 공급하는 열교환유체양수배관 및 상기 열교환기에서 부하측순환유체와 열교환된 후의 지중열교환유체를 상기 지열우물공으로 환수시키는 열교환유체환수배관을 포함하는 지중열교환부; 상기 열교환기와 연결되어서 상기 부하측순환유체가 유입되고, 유입된 부하측순환유체를 상기 매설순환배관측으로 공급하는 지열히트펌프; 상기 지열히트펌프의 후단에 배치되어, 상기 지열히트펌프로부터 공급되는 부하측순환유체를 저장하여 축열시키는 축열탱크; 상기 축열탱크 및 상기 지열히트펌프 사이에 연결되어 상기 지열히트펌프로부터 공급되는 부하측순환유체를 상기 축열탱크로 공급하는 제1 순환유체이송배관; 상기 축열탱크 및 상기 매설순환배관의 입구부에 연결되어서 상기 축열탱크 내의 부하측순환유체를 상기 매설순환배관으로 공급하는 제2 순환유체이송배관; 상기 축열탱크 및 상기 매설순환배관의 출구부에 연결되어서 상기 매설순환배관으로부터 배출되는 부하측순환유체를 상기 축열탱크로 환수시키는 제1 순환유체환수배관; 상기 축열탱크 및 상기 지열히트펌프 사이에 연결되어 상기 축열탱크 내의 부하측순환유체를 상기 지열히트펌프로 공급하는 제2 순환유체환수배관; 상기 지중열교환유체 및 상기 부하측순환유체의 순환 방향을 제어하기 위한 제어부; 일단이 상기 열교환유체양수배관에 연결되고 타단이 상기 매설순환배관의 입구부측에 연결되어서 상기 지중열교환부로부터 공급되는 상기 지중열교환유체가 상기 매설순환배관으로 직접 공급되도록 하는 바이패스공급관; 일단이 상기 매설순환배관의 출구부측에 연결되고 타단이 상기 열교환유체환수배관에 연결되어서 상기 매설순환배관의 출구부측으로 이동하는 부하측순환유체가 상기 열교환유체환수배관으로 직접 환수되도록 하는 바이패스환수관; 상기 제2 순환유체이송배관 상에 설치되어 상기 제2 순환유체이송배관의 내부 통로를 개폐하는 이송배관개폐밸브; 상기 제1 순환유체환수배관 상에 설치되어 상기 제1 순환유체환수배관의 내부 통로를 개폐하는 환수배관개폐밸브; 상기 바이패스공급관 상에 설치되어 상기 바이패스공급관의 내부 통로를 개폐하는 제1 바이패스개폐밸브; 및 상기 바이패스환수관 상에 설치되어 상기 바이패스환수관의 내부 통로를 개폐하는 제2 바이패스개폐밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 매설순환배관의 출구부에 연결되는 상기 제2 순환유체이송배관의 단부측에 설치되고, 상기 제2 순환유체이송배관으로 공급되는 지중열교환유체를 상기 그린 또는 티박스 등의 지표면에 미스트 형태로 분사하도록 구성되는 토출밸브를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 매설순환배관이 설치되는 그린 또는 티박스 등의 지중의 일측에 설치되는 지중온도센서를 더 포함하고, 상기 지중온도센서는 상기 순환배관이 설치되는 그린 또는 티박스 등의 지중의 온도를 측정하고, 상기 제어부는 상기 지중온도센서로부터 입력되는 측정값이 미리 설정된 히트펌프가동온도이면 상기 지열히트펌프가 가동되어 상기 지열히트펌프로부터 고온 또는 저온의 부하측순환유체가 상기 순환배관으로 공급되도록 상기 지열히트펌프의 가동시키고, 미리 설정된 히트펌프중지온도이면 지열히트펌프의 가동을 중지하도록 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 매설순환배관을 에워싸도록 지중에서 상기 매설순환배관 둘레에 설치되는 차열판을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 열교환유체가이드챔버는, 내부공간을 갖는 원통부, 상기 원통부의 중심으로부터 편심되게 위치하는 양수배관관통구멍 및 상기 양수배관관통구멍에 이웃하는 환수배관관통구멍을 포함하고 상기 원통부의 상단부를 덮는 상판부, 상기 지하수펌핑배관의 상단부가 연결되는 지하수펌핑배관연결구멍 및 상기 지하수펌핑배관연결구멍의 주변에 배치되며 상기 열교환유체가이드챔버 내부로 유입되는 열교환유체가 상기 지하수펌핑배관의 내부공간으로 낙하되도록 하는 복수의 유체낙하구멍을 포함하고 상기 원통부의 하단부를 덮는 하판부를 포함하는 챔버부; 및 상기 지하수펌핑배관연결구멍에 연결되어 상기 지하수펌핑배관과 소통되는 입구부, 상기 입구부로부터 상기 양수배관관통구멍 방향으로 꺽인 꺽임부, 상기 꺽임부의 상부로부터 연장되고 상기 양수배관관통구멍에 연결되어 상기 열교환유체양수배관과 소통되는 출구부를 포함하는 트위스트관을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 골프장용 지열냉난방 시스템은 상기 열교환유체가이드챔버의 상부판의 양수배관관통구멍은 서로 소통되고 상기 상부판의 원주 방향을 따라 다수의 소단위구멍들이 배열되는 어레이 구조를 갖고, 상기 열교환유체가이드챔버의 상부판은 상부판의 가장자리에 인접한 가장자리의 안쪽에 형성되는 원형슬릿을 더 포함하고, 상기 열교환유체가이드챔버는, 상기 트위스트배관의 상부에 결합되는 배관결합구멍, 아랫면에 상기 원형슬릿에 삽입되어 상기 원형슬릿을 따라 슬라이딩되는 가이드돌기, 및 상기 상부판과 연결된 상태에서 상기 열교환유체환수배관을 에워싸는 형태로 구비되는 배관간섭방지구멍을 포함하고, 상기 상부판의 위로 배치되는 트위스트관 위치가변플레이트; 상기 트위스트관 위치가변플레이트의 윗면 일측에 연결되고, 상기 지열우물공의 상부 방향으로 일정길이 연장되는 핸들결합기둥; 및 상기 지열우물공의 외부에서 상기 지열우물공의 내부로 삽입되어서 상기 핸들결합기둥의 상단부에 나사결합되는 회전조작핸들을 더 포함하고, 상기 회전조작핸들을 좌측 및 우측으로 조작하면 상기 트위스트관 위치가변플레이트는 회전하여서 상기 트위스트관이 상기 소단위구멍들에 결합되는 위치가 가변될 수 있다.
본 발명에 따른 골프장용 지열냉난방 시스템에 의하면, 동절기, 하절기 및 간절기에 항시 일정한 그린 또는 티박스 등의 표면의 온도를 항시 일정하게 유지할 수 있고, 이에 따라 계절에 관계 없이 골프 진행이 가능해지는 이점이 있다.
또한, 동절기에 그린 또는 티박스 등의 지표면 및 잔디가 얼거나 하절기에 뜨거운 열로 인해 잔디에 얼음을 덮어놓는 등의 과정 없이 지표면 및 잔디의 온도를 항시 일정하게 유지할 수 있으므로 골프장의 그린 및 티박스의 지표면 및 잔디 관리가 용이해지는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 골프장용 지열냉난방 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 지중열교환부를 확대 도시하는 도면이다.
도 3a는 도 1에 도시된 매설순환배관이 그린에 매설된 상태의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 3b는 도 1에 도시된 매설순환배관이 그린에 매설된 상태의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 열교환유체가이드챔버의 상부판의 평면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 열교환유체가이드챔버의 하부판의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 골프장용 지열냉난방 시스템의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 상부판 및 트위스트관 가변플레이트를 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 지중열교환부를 확대 도시하는 도면이다.
도 3a는 도 1에 도시된 매설순환배관이 그린에 매설된 상태의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 3b는 도 1에 도시된 매설순환배관이 그린에 매설된 상태의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 열교환유체가이드챔버의 상부판의 평면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 열교환유체가이드챔버의 하부판의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 골프장용 지열냉난방 시스템의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 상부판 및 트위스트관 가변플레이트를 도시하는 사시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 골프장용 지열냉난방 시스템에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 골프장용 지열냉난방 시스템을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 지중열교환부를 확대 도시하는 도면이고, 도 3a는 도 1에 도시된 매설순환배관이 그린에 매설된 상태의 일 예를 나타낸 도면이고, 도 3b는 도 1에 도시된 매설순환배관이 그린에 매설된 상태의 다른 예를 나타낸 도면이고, 도 4는 도 2에 도시된 열교환유체가이드챔버의 상부판의 평면도이고, 도 5는 도 2에 도시된 열교환유체가이드챔버의 하부판의 평면도이다.
도 1 내지 도 3b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 골프장용 지열냉난방 시스템은 열교환기(200), 매설순환배관(430), 지중열교환부(100), 지열히트펌프(300), 축열탱크(500), 제1 순환유체이송배관(411), 제2 순환유체이송배관(412), 제1 순환유체환수배관(421), 제2 순환유체환수배관(422), 이송배관개폐밸브(610), 환수배관개폐밸브(620) 및 제어부(미도시)를 포함한다.
열교환기(200)은 지상의 일측에 설치되어서 지열우물공(10)에서 열교환되어 공급되는 지중열교환유체와 상기 매설순환배관(430)을 순환하는 부하측순환유체 간의 열교환이 이루어지도록 한다.
매설순환배관(430)은 입구부(431) 및 출구부(432)를 포함하고, 골프장 내의 그린 또는 티박스 등의 지표면 이하 지중에 설치되고, 그린 또는 티박스 등의 지표면을 가열 또는 냉각시키기 위해 구비된다. 일 예로, 매설순환배관(430)은 상기 그린 또는 티박스의 지표면 이하 20cm ~ 50cm 구간에 매설된다. 또한, 매설순환배관(430)의 형태에는 특별한 제한은 없으며, 예를 들어, 지그재그 형태 또는 원형으로 연장되는 형태로 지중에 매설될 수 있다.
도 2를 참조하면, 지중열교환부(100)는 지열우물공(10) 내부에 설치된다. 일 예로, 지중열교환부(100)는 지하수펌핑배관(120), 열교환유체가이드챔버(130), 수중모터펌프(140), 열교환유체양수배관(150) 및 열교환유체환수배관(160)을 포함할 수 있다.
지하수펌핑배관(120)은 지중에 형성되는 지열우물공(10) 내에 삽입되고, 상기 지열우물공(10)의 직경보다 작은 직경을 갖는 펌프하우징(121) 및 상기 펌프하우징(121)의 하단부에 연결되어 지중열교환유체가 지열우물공(10)으로부터 유입되거나 지중열교환유체가 펌프하우징(121)으로부터 지열우물공(10)으로 배출되도록 하는 하우징입출구노즐부(122)를 포함한다.
열교환유체가이드챔버(130)는 상기 지하수펌핑배관(120)의 상단부에 연결되고, 상기 지하수펌핑배관(120)의 내부로 유입되는 지중열교환유체는 상기 지열우물공(10)의 외부 방향으로 배출시키고, 상기 지열우물공(10)의 외부로부터 상기 지하수펌핑배관(120) 방향으로 유입되는 지중열교환유체는 상기 지하수펌핑배관(120)의 내부공간으로 유도하여 낙하시키도록 구성된다. 이러한 열교환유체가이드챔버(130)는 아래에서 더 구체적으로 설명하기로 한다.
수중모터펌프(140)는 지하수펌핑배관(120)의 내부에 수용되며, 열교환유체가이드챔버(130)의 하부에 연결되어 지열우물공(10) 내부의 지중열교환유체를 열교환유체가이드챔버(130)의 내부로 유입시킨다.
열교환유체양수배관(150)은 하단부가 열교환유체가이드챔버(130)의 상부에 연결되고, 상단부는 열교환기(200)에 연결되며, 열교환유체가이드챔버(130)에서 지열우물공(10)의 외부 방향으로 가이드되는 지중열교환유체가 지열우물공(10)의 외부 방향으로 배출되어 열교환기(200)로 공급되도록 한다.
열교환유체환수배관(160)은 하단부가 열교환유체가이드챔버(130)의 상부에 연결되고, 상단부는 열교환기(200)에 연결되며, 열교환유체양수배관(150)과 이웃하도록 배치되고, 열교환기(200)에서 열교환된 지중열교환유체가 열교환유체가이드챔버(130)의 내부로 유입되도록 한다.
도 2를 참조하면, 한편, 상기 열교환유체가이드챔버(130)는 챔버부(131) 및 트위스트관(132)을 포함한다.
챔버부(131)는 원통부(1311), 상판부(1312) 및 하판부(1313)를 포함한다. 원통부(1311)는 내부공간을 갖는다. 상판부(1312)는 원통부(1311)의 상단부를 덮는다. 상판부(1312)는 원통부(1311)의 중심으로부터 편심되게 위치하는 양수배관관통구멍(1312a) 및 양수배관관통구멍(1312a)에 이웃하는 환수배관관통구멍(1312b)을 포함한다. 하판부(1313)는 원통부(1311)의 하단부를 덮는다. 하판부(1313)는 지하수펌핑배관(120)의 상단부가 연결되는 지하수펌핑배관연결구멍(1313a) 및 지하수펌핑배관연결구멍(1313a)의 주변에 배치되며 열교환유체가이드챔버(130) 내부로 유입되는 열교환유체가 지하수펌핑배관(120)의 내부공간으로 낙하되도록 하는 복수의 유체낙하구멍(1313b)을 포함한다.
트위스트관(132)은 지하수펌핑배관연결구멍(1313a)에 연결되어 지하수펌핑배관(120)과 소통되는 입구부(1321), 입구부(1321)로부터 양수배관관통구멍(1312a) 방향으로 꺽인 꺽임부(1322), 꺽임부(1322)의 상부로부터 연장되고 양수배관관통구멍(1312a)에 연결되어 열교환유체양수배관(150)과 소통되는 출구부(1323)를 포함한다.
지열히트펌프(300)는 열교환기(200)와 연결되어서 부하측순환유체가 유입되고, 유입된 부하측순환유체를 매설순환배관(430)측으로 공급한다.
축열탱크(500)는 지열히트펌프(300)의 후단에 배치되어, 상기 지열히트펌프(300)로부터 공급되는 부하측순환유체를 저장하여 축열시킨다.
제1 순환유체이송배관(411)은 축열탱크(500) 및 지열히트펌프(300) 사이에 연결되어 지열히트펌프(300)로부터 공급되는 부하측순환유체를 축열탱크(500)로 공급한다.
제2 순환유체이송배관(412)은 축열탱크(500) 및 매설순환배관(430)의 입구부(431)에 연결되어서 축열탱크(500) 내의 부하측순환유체를 매설순환배관(430)으로 공급한다.
제1 순환유체환수배관(421)은 축열탱크(500) 및 매설순환배관(430)의 출구부(432)에 연결되어서 매설순환배관(430)으로부터 배출되는 부하측순환유체를 축열탱크(500)로 환수시킨다.
이송배관개폐밸브(610)는 제2 순환유체이송배관(412) 상에 설치되어 제2 순환유체이송배관(412)의 내부 통로를 개폐한다. 이송배관개폐밸브(610)는 전자식 밸브로서 제어부에 의해 제어될 수 있다.
환수배관개폐밸브(620)는 제1 순환유체환수배관(421) 상에 설치되어 제1 순환유체환수배관(421)의 내부 통로를 개폐한다. 환수배관개폐밸브(620)는 전자식 밸브로서 제어부에 의해 제어될 수 있다.
제어부는 지중열교환유체 및 부하측순환유체의 순환 방향을 제어한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 골프장용 지중열 히트펌프 시스템은 토출밸브(700), 지중온도센서(800), 차열판(900), 바이패스공급관(440), 바이패스환수관(450), 제1 바이패스개폐밸브(630) 및 제2 바이패스개폐밸브(640)를 더 포함한다.
토출밸브(700)는 매설순환배관(430)의 입구부(431)에 연결되는 제2 순환유체이송배관(412)의 단부측에 설치되고, 제2 순환유체이송배관(412)으로 공급되는 지중열교환유체를 상기 그린 또는 티박스 등의 지표면에 미스트 형태로 분사하도록 구성된다.
지중온도센서(800)는 매설순환배관(430)이 설치되는 그린 또는 티박스 등의 지중의 일측에 설치된다. 지중온도센서(800)는 매설순환배관(430)이 설치되는 그린 또는 티박스 등의 지중의 온도를 측정하고, 제어부는 지중온도센서(800)로부터 입력되는 측정값이 미리 설정된 히트펌프가동온도이면 지열히트펌프(300)가 가동되어 지열히트펌프(300)로부터 배출되는 부하측순환유체를 지열히트펌프(300)로 환수시킨다.
차열판(900)은 매설순환배관(430)을 에워싸도록 지중에서 매설순환배관(430) 둘레에 설치된다. 이러한 차열판(900)은 동절기의 경우 부하측순환유체가 매설순환배관(430)의 경로를 따라 이동하는 과정에서 부하측순환유체의 온도가 저하되지 않도록 한다.
바이패스공급관(440)은 일단이 열교환유체양수배관(150)에 연결되고 타단이 매설순환배관(430)의 입구부(431)측에 연결되어서 주중열교환기(200)로부터 공급되는 지중열교환유체가 매설순환배관(430)으로 직접 공급되도록 한다. 바이패스공급관(440)의 상기 타단은 이송배관개폐밸브(610)의 후방에서 매설순환배관(430) 입구부(431)측에 연결된다.
바이패스환수관(450)은 일단이 매설순환배관(430)의 출구부(432)측에 연결되고 타단이 열교환유체환수배관(160)에 연결되어서 매설순환배관(430)의 출구부(432)측으로 이동하는 부하측순환유체가 열교환유체환수배관(160)으로 직접 환수되도록 한다. 바이패스환수관(450)의 상기 일단은 환수배관개폐밸브(620)의 후방에서 매설순환배관(430)의 출구부(432)측에 연결된다.
제1 바이패스개폐밸브(630)는 바이패스공급관(440) 상에 설치되어 바이패스공급관(440)의 내부 통로를 개폐한다. 제1 바이패스개폐밸브(630)는 전자식 밸브로서 제어부에 의해 제어될 수 있다.
제2 바이패스개폐밸브(640)는 바이패스환수관(450) 상에 설치되어 바이패스환수관(450)의 내부 통로를 개폐한다. 제2 바이패스개폐밸브(640)는 전자식 밸브로서 제어부에 의해 제어될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 골프장용 지열냉난방 시스템은 계절에 따라 골프장의 그린 또는 티박스의 지표면의 온도를 조절하여서 골프의 진행이 용이하도록 한다.
동절기 및 하절기의 히트펌프 운영
제어부를 통해 이송배관개폐밸브(610) 및 환수배관개폐밸브(620)는 개방되고, 제1 바이패스개폐밸브(630) 및 제2 바이패스개폐밸브(640)는 폐쇄되고, 수중모터펌프(140), 열교환기(200) 및 지열히트펌프(300)를 작동시키면 지열우물공(10) 하부의 지중열교환유체, 즉 지하수가 펌핑되어 지하수펌핑배관(120)의 제1 하우징입출구노즐부(122)를 통해 펌프하우징(121)의 내부로 유입되고, 그 유입된 지중열교환유체는 열교환유체가이드챔버(130)의 내부로 공급된다.
열교환유체가이드챔버(130)의 내부로 공급된 지중열교환유체는 챔버부(131)의 원통부(1311) 내에 수용된 트위스트관(132)의 입구부(431)로 유입되어서 트위스트관(132)을 따라 이동하여 트위스트관(132)의 출구부(432)를 통해 열교환유체양수배관(150)으로 공급된다.
이어서, 지중열교환유체는 열교환유체양수배관(150)을 따라 열교환기(200)로 공급되어서 열교환기(200)에 의해 부하측순환유체와 열교환된 후 열교환유체환수배관(160)을 통해 열교환유체가이드챔버(130)의 원통부(1311)의 내부로 유입되고, 열교환유체가이드챔버(130)의 원통부(1311)로 유입된 지중열교환유체는 열교환유체가이드챔버(130)의 하판부(1313)의 복수의 유체낙하구멍(1313b)을 통해 지하수펌핑배관(120)의 내부공간으로 낙하되어서 지열우물공(10)의 내부로 공급된다.
이어서, 부하측순환유체는 지열히트펌프(300)로 공급되고, 지열히트펌프(300)는 열교환된, 즉 고온의 부하측순환유체를 제1 순환유체이송배관(411)으로 공급하고, 공급된 부하측순환유체는 축열탱크(500)로 공급되며, 이어서 축열탱크(500) 내의 부하측순환유체는 제2 순환유체이송배관(412)을 따라 매설순환배관(430)의 입구부(431)를 향해 이동한다. 이때, 토출밸브(700)는 개방되지 않고 폐쇄된 채로 유지되고, 부하측순환유체는 매설순환배관(430)의 입구부(431)로 공급된다.
이어서, 부하측순환유체는 매설순환배관(430)의 내부로 공급되어서 매설순환배관(430)의 경로를 따라 이동하고, 이에 의해 매설순환배관(430)이 매설된 그린 또는 티박스 등의 지표면에 열이 전달되어서 그린 또는 티박스 등의 지표면의 온도는 점차 상승한다. 매설순환배관(430)의 경로를 따라 이동한 후 매설순환배관(430)의 출구부(432)로 이동하는 부하측순환유체는 출구부(432)를 통해 제1 순환유체환수배관(421)으로 배출되고, 배출된 부하측순환유체는 제1 순환유체환수배관(421) 및 제2 순환유체환수배관(422)을 따라 이동하여 축열탱크(500) 및 지열히트펌프(300) 방향으로 환수된다.
이러한 지중열교환유체 및 부하측순환유체의 열교환 및 순환과정이 진행되는 과정에서 지중온도센서(800)는 지중의 온도를 측정하며, 측정되는 지중의 온도측정값은 제어부로 입력된다. 제어부에 입력되는 온도측정값이 미리 설정된 히트펌프중지온도에 대응하는 온도이면 제어부는 지열히트펌프(300) 및 수중모터펌프(140)의 가동을 중지시킨다.
지열히트펌프(300)의 가동이 중지된 후에도 지중온도센서(800)는 지중의 온도를 지속적으로 측정하며, 제어부로 입력되는 온도측정값이 미리 설정된 히트펌프가동온도에 대응하는 온도이면 제어부는 지열히트펌프(300) 및 수중모터펌프(140)를 재가동시킨다.
간절기의 히트펌프 운영
간절기에는 지중의 온도가 극히 낮거나 극히 뜨겁지 않으므로 지중열교환유체를 열교환 없이 지열공에서 열교환된 온도의 지중열만을 이용하여 그린 또는 티박스 등의 지표면을 가열 또는 냉각시킬 수 있다.
간절기의 히트펌프 운영은 먼저, 제어부를 통해 이송배관개폐밸브(610) 및 환수배관개폐밸브(620)는 폐쇄되고, 제1 바이패스개폐밸브(630) 및 제2 바이패스개폐밸브(640)는 개방되고, 수중모터펌프(140), 열교환기(200) 및 지열히트펌프(300)를 작동시키면, 지열우물공(10) 하부의 지중열교환유체, 즉 지하수가 펌핑되어 지하수펌핑배관(120)의 제1 하우징입출구노즐부(122)를 통해 펌프하우징(121)의 내부로 유입되고, 그 유입된 지중열교환유체는 열교환유체가이드챔버(130)의 내부로 공급된다.
열교환유체가이드챔버(130)의 내부로 공급된 지중열교환유체는 챔버부(131)의 원통부(1311) 내에 수용된 트위스트관(132)의 입구부(431)로 유입되어서 트위스트관(132)을 따라 이동하여 트위스트관(132)의 출구부(432)를 통해 열교환유체양수배관(150)으로 공급된다.
열교환유체양수배관(150)으로 공급되어 이동하는 지중열교환유체는 열교환유체양수배관(150)에 연결된 바이패스공급관(440)으로 공급되고, 바이패스공급관(440)으로 공급된 지중열교환유체는 매설순환배관(430)으로 입구부(431)측으로 공급되어서 매설순환배관(430)의 경로를 따라 순환한 후, 매설순환배관(430)의 출구부(432) 방향으로 이동하고, 매설순환배관(430)의 출구부(432)에서 배출되는 지중열교환유체는 바이패스환수관(450)으로 공급된 후 바이패스환수관(450)을 따라 이동하여 열교환유체환수배관(160)을 통해 열교환유체가이드챔버(130)의 원통부(1311)의 내부로 유입되고, 열교환유체가이드챔버(130)의 원통부(1311)로 유입된 지중열교환유체는 열교환유체가이드챔버(130)의 하판부(1313)의 복수의 유체낙하구멍(1313b)을 통해 지하수펌핑배관(120)의 내부공간으로 낙하되어서 지열우물공(10)의 내부로 환수된다.
이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 골프장용 지열냉난방 시스템을 이용하면 동절기, 하절기 및 간절기에 항시 일정한 그린 또는 티박스 등의 표면의 온도를 항시 일정하게 유지할 수 있고, 이에 따라 계절에 관계 없이 골프 진행이 가능해지는 이점이 있다.
또한, 동절기에 그린 또는 티박스 등의 지표면 및 잔디가 얼거나 하절기에 뜨거운 열로 인해 잔디에 얼음을 덮어놓는 등의 과정 없이 지표면 및 잔디의 온도를 항시 일정하게 유지할 수 있으므로 골프장의 그린 및 티박스 등의 지표면 및 잔디 관리가 용이해지는 이점이 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 골프장용 지열냉난방 시스템을 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 골프장용 지열냉난방 시스템과의 차이점을 중심으로 설명한다. 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 골프장용 지열냉난방 시스템의 구성을 설명하기 위한 단면도이고, 도 7은 도 6에 도시된 상부판 및 트위스트관 가변플레이트를 도시하는 사시도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 골프장용 지열냉난방 시스템은, 열교환유체가이드챔버(130)의 상판부(1312)의 양수배관관통구멍(1312a)은 서로 소통되고 상판부(1312)의 원주 방향을 따라 다수의 소단위구멍(1312a-1)들이 배열되는 어레이 구조를 갖고, 열교환유체가이드챔버(130)의 상판부(1312)는 상판부(1312)의 가장자리에 인접한 가장자리의 안쪽에 형성되는 원형슬릿(1312c)을 더 포함하고, 열교환유체가이드챔버(130)는, 트위스트관(132)의 상부에 결합되는 배관결합구멍(181), 아랫면에 원형슬릿(1312c)에 삽입되어 원형슬릿(1312c)을 따라 슬라이딩되는 가이드돌기(182), 및 상판부(1312)와 연결된 상태에서 열교환유체환수배관(160)을 에워싸는 형태로 구비되는 배관간섭방지구멍(183)을 포함하고, 상판부(1312)의 위로 배치되는 트위스트관 위치가변플레이트(180); 트위스트관 위치가변플레이트(180)의 윗면 일측에 연결되고, 지열우물공(10의 상부 방향으로 일정길이 연장되는 핸들결합기둥(191); 및 지열우물공(10)의 외부에서 지열우물공(10)의 내부로 삽입되어서 핸들결합기둥(191)의 상단부에 나사결합되는 회전조작핸들(192)을 더 포함하는 것을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 골프장용 지열냉난방 시스템과 동일하다.
상기 회전조작핸들(192)은 트위스트관(132)의 상단부의 위치가 가변된 후 핸들결합기둥(191)과 분리되어 보관될 수 있다.
이러한 본 발명의 다른 실시예에 따른 골프장용 지열냉난방 시스템은 트위스트관(132)의 상단부의 위치를 가변시킬 수 있다. 즉, 지상에서 회전조작핸들(192)을 좌측 및 우측으로 조작하면 상기 트위스트관 위치가변플레이트(180)는 회전하여서 상기 트위스트관(132)이 상기 소단위구멍(1312a-1)들에 결합되는 위치가 가변된다. 이에 따라, 열교환유체양수배관(150)을 열교환기(200)와 연결할 때 열교환기(200)의 위치에 따라 트위스트관(132)의 상단부의 위치를 가변시켜서 열교환기(200)에 좀더 가깝게 트위스트관(132)의 상단부의 위치를 조절할 수 있고, 따라서 열교환유체양수배관(150) 이 열교환기(200)와 연결되는 거리를 더 좁힐 수 있게 되어서 열교환유체양수배관(150)을 열교환기(200)와 연결하는 과정이 용이해질 수 있는 이점이 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 골프장용 지열냉난방 시스템의 제1 순환유체이송배관(411), 제2 순환유체이송배관(412), 제1 순환유체환수배관(421), 제2 순환유체환수배관(422)의 내외부면에는 오염물질의 부착방지 및 제거를 효과적으로 달성할 수 있도록 오염 방지도포용 조성물로 이루어진 오염방지도포층이 도포될 수 있다.
상기 오염 방지 도포용 조성물은 메르캅토벤조씨아졸 및 아미도알킬 베타인이 1:0.01 ~ 1:2 몰비로 포함되어 있고, 메르캅토벤조씨아졸과 아미도알킬 베타인의 총함량은 전체 수용액에 대해 1 ~10 중량%이다.
상기 메르캅토벤조씨아졸과 아미도알킬 베타인은 몰비로서 1:0.01 ~ 1:2가 바람직한 바, 몰비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 기재의 도포성이 저하되거나 도포 후에 표면의 수분흡착이 증가하여 도포막이 제거되는 문제점이 있다.
상기 메르캅토벤조씨아졸 및 아미도알킬 베타인은 전제 조성물 수용액중 1 ~ 10 중량%가 바람직한 바, 1 중량% 미만이면 기재의 도포성이 저하되는 문제점이 있고, 10 중량%를 초과하면 도포막 두께의 증가로 인한 결정석출이 발생하기 쉽다.
한편, 본 오염 방지 도포용 조성물을 기재 상에 도포하는 방법으로는 스프레이법에 의해 도포하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 기재 상의 최종 도포막 두께는 550 ~ 2000Å이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1100 ~ 1900Å이다. 상기 도포막의 두께가 550 Å미만이면 고온 열처리의 경우에 열화되는 문제점이 있고, 2000 Å을 초과하면 도포 표면의 결정석출이 발생하기 쉬운 단점이 있다.
또한, 본 오염 방지 도포용 조성물은 메르캅토벤조씨아졸 0.1 몰 및 아미도알킬 베타인 0.05몰을 증류수 1000 ㎖에 첨가한 다음 교반하여 제조될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 골프장용 지열냉난방 시스템의 수중모터펌프(140), 열교환기(200), 지열히트펌프(300)의 본체 외면에는 온도변색층이 도포될 수 있다.
온도변색층은 소정의 온도 이상이 되었을 때 색이 변하는 두 가지 이상의 온도변색물질이 금속메쉬폼의 표면에 도포되어 온도 변화에 따라 두 개 이상의 구간으로 분리됨으로써 단계적인 온도 변화를 판단할 수 있고, 온도변색층 위에는 온도변색층이 손상되는 것을 방지하기 위한 보호막층이 도포될 수 있다.
여기서, 온도변색층은, 각각 40℃ 이상 및 60℃ 이상의 변색온도를 갖는 온도변색물질을 도포하여 형성될 수 있다. 온도변색층은 수중모터펌프(140), 열교환기(200), 지열히트펌프(300)의 온도가 상승함에 따라 간접 가열되는 본체의 온도에 따라 색이 변화하여 수중모터펌프(140), 열교환기(200), 지열히트펌프(300)의 온도 변화를 감지하기 위한 것이다. 수중모터펌프(140), 열교환기(200), 지열히트펌프(300)의 열교환시의 온도는 본체 표면에 전달되며, 본체의 온도변화에 따라 온도변색층이 반응하여, 결과적으로 수중모터펌프(140), 열교환기(200), 지열히트펌프(300)의 온도 변화를 감지할 수 있게 된다.
이러한 온도변색층은 소정의 온도 이상이 되었을 때 색깔이 변하는 온도변색물질이 상기 본체 표면에 도포됨으로써 형성될 수 있다. 또한, 온도변색층은 일반적으로 1~10㎛의 마이크로캡슐 구조로 구성되어 있고, 마이크로캡슐 내에 전자 공여체와 전자 수용체의 온도에 따른 결합 및 분리현상으로 인해 유색 및 투명색을 나타내도록 할 수 있다.
또한, 온도변색층은 색의 변화가 빠르고, 40℃, 60℃, 70℃, 80℃, 등의 다양한 변색온도를 가질 수 있으며, 이러한 변색온도는 여러 방법으로 쉽게 조정될 수 있다. 이러한 온도변색층은 유기화합물의 분자 재배열, 원자단의 공간 재배치 등의 원리에 의한 다양한 종류의 온도변색물질이 이용될 수 있다.
이를 위해, 온도변색층은 서로 다른 변색 온도를 가지는 두 가지 이상의 온도변색물질을 도포하여 온도 변화에 따라 두 개 이상의 구간으로 분리되도록 형성되는 것이 바람직하다. 이 온도변색층은 상대적으로 저온의 변색온도를 갖는 온도변색물질과 상대적으로 고온의 변색온도를 갖는 온도변색물질을 사용하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 40℃이상 및 60℃이상의 변색온도를 갖는 온도변색물질을 사용하여 온도변색층을 형성할 수 있다.
이를 통해, 수중모터펌프(140), 열교환기(200), 지열히트펌프(300)의 온도 변화를 확인할 수 있어 수중모터펌프(140), 열교환기(200), 지열히트펌프(300)의 온도변화를 감지할 수 있으며, 이에 따라 현재 수중모터펌프(140), 열교환기(200), 지열히트펌프(300)가 정상 구동되는 상태인지, 과열된 상태인지를 육안으로 쉽게 확인할 수 있는 이점이 있다.
또한, 보호막층은 온도변색층 위에 도포되어서 외부의 충격으로 인해 온도변색층이 손상되는 것을 방지하며, 온도변색층의 변색 여부를 쉽게 확인함과 동시에 온도변색물질이 열에 약한 것을 고려하여 단열 효과를 가지는 투명 도포재를 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 골프장용 지열냉난방 시스템의 지하수펌핑배관(120)의 표면에는 금속표면의 부식현상을 방지하기 위한 부식방지층이 도포될 수 있다.
부식방지층의 도포 재료는 벤즈트리아졸 15중량%, 에틸렌 글리콜 부틸 에테르 25중량%, 하프늄 20중량%, 유화몰리브덴(MoS2) 10중량%, 산화티타늄(TiO2) 15중량%, 페놀 노블락형 글리시딜에테르 15중량%로 구성되며, 코팅두께는 8㎛로 형성할 수 있다.
벤즈트리아졸, 에틸렌 글리콜 부틸 에테르, 페놀 노블락형 글리시딜에테르는 부식 방지 및 변색 방지 등의 역할을 한다.
하프늄은 내부식성이 있는 전이 금속원소로서 뛰어난 방수성, 내식성 등을 갖도록 역할을 한다.
유화몰리브덴은 코팅피막의 표면에 습동성과 윤활성 등을 부여하는 역할을 한다.
산화티타늄은 내화도 및 화학적 안정성 등을 목적으로 첨가된다.
상기 구성 성분의 비율 및 코팅 두께를 상기와 같이 수치 한정한 이유는, 본 발명자가 수차례 실패를 거듭하면서 시험결과를 통해 분석한 결과, 상기 비율에서 최적의 부식방지 효과를 나타내었다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.
100 : 지중열교환부 200 : 열교환기
300 :지열히트펌프 411 : 제1 순환유체이송배관
412 : 제2 순환유체이송배관 421 : 제1 순환유체환수배관
422 : 제2 순환유체환수배관 440 : 바이패스공급관
450 : 바이패스환수관 500 : 축열탱크
610 : 이송배관개폐밸브 620 : 환수배관개폐밸브
630 : 제1 바이패스개폐밸브 640 : 제2 바이패스개폐밸브
300 :지열히트펌프 411 : 제1 순환유체이송배관
412 : 제2 순환유체이송배관 421 : 제1 순환유체환수배관
422 : 제2 순환유체환수배관 440 : 바이패스공급관
450 : 바이패스환수관 500 : 축열탱크
610 : 이송배관개폐밸브 620 : 환수배관개폐밸브
630 : 제1 바이패스개폐밸브 640 : 제2 바이패스개폐밸브
Claims (4)
- 지상 일측에 설치되는 열교환기(200);
입구부(431) 및 출구부(432)를 포함하고, 골프장 내의 그린 또는 티박스의 지표면 이하 지중에 매설되고, 상기 그린 또는 티박스의 지표면을 가열 또는 냉각시키기 위한 매설순환배관(430);
지열우물공(10) 내부에 설치되며, 수중모터펌프(140), 상기 수중모터펌프(140)로부터 펌핑되는 지중열교환유체가 유입되고 유입된 지중열교환유체를 상기 열교환기(200)로 공급하는 열교환유체양수배관(150) 및 상기 열교환기(200)에서 부하측순환유체와 열교환된 후의 지중열교환유체를 상기 지열우물공(10)으로 환수시키는 열교환유체환수배관(160)을 포함하는 지중열교환부(100);
상기 열교환기(200)와 연결되어서 상기 부하측순환유체가 유입되고, 유입된 부하측순환유체를 상기 매설순환배관(430)측으로 공급하는 지열히트펌프(300);
상기 지열히트펌프(300)의 후단에 배치되어, 상기 지열히트펌프(300)로부터 공급되는 부하측순환유체를 저장하여 축열시키는 축열탱크(500);
상기 축열탱크(500) 및 상기 지열히트펌프(300) 사이에 연결되어 상기 지열히트펌프(300)로부터 공급되는 부하측순환유체를 상기 축열탱크(500)로 공급하는 제1 순환유체이송배관(411);
상기 축열탱크(500) 및 상기 매설순환배관(430)의 입구부(431)에 연결되어서 상기 축열탱크(500) 내의 부하측순환유체를 상기 매설순환배관(430)으로 공급하는 제2 순환유체이송배관(412);
상기 축열탱크(500) 및 상기 매설순환배관(430)의 출구부(432)에 연결되어서 상기 매설순환배관(430)으로부터 배출되는 부하측순환유체를 상기 축열탱크(500)로 환수시키는 제1 순환유체환수배관(421);
상기 축열탱크(500) 및 상기 지열히트펌프(300) 사이에 연결되어 상기 축열탱크(500) 내의 부하측순환유체를 상기 지열히트펌프(300)로 공급하는 제2 순환유체환수배관(422);
상기 지중열교환유체 및 상기 부하측순환유체의 순환 방향을 제어하기 위한 제어부;
일단이 상기 열교환유체양수배관(150)에 연결되고 타단이 상기 매설순환배관(430)의 입구부(431)측에 연결되어서 상기 지중열교환부(100)로부터 공급되는 상기 지중열교환유체가 상기 매설순환배관(430)으로 직접 공급되도록 하는 바이패스공급관(440);
일단이 상기 매설순환배관(430)의 출구부(432)측에 연결되고 타단이 상기 열교환유체환수배관(160)에 연결되어서 상기 매설순환배관(430)의 출구부(432)측으로 이동하는 부하측순환유체가 상기 열교환유체환수배관(160)으로 직접 환수되도록 하는 바이패스환수관(450);
상기 제2 순환유체이송배관(412) 상에 설치되어 상기 제2 순환유체이송배관(412)의 내부 통로를 개폐하는 이송배관개폐밸브(610);
상기 제1 순환유체환수배관(421) 상에 설치되어 상기 제1 순환유체환수배관(421)의 내부 통로를 개폐하는 환수배관개폐밸브(620);
상기 바이패스공급관(440) 상에 설치되어 상기 바이패스공급관(440)의 내부 통로를 개폐하는 제1 바이패스개폐밸브(630); 및
상기 바이패스환수관(450) 상에 설치되어 상기 바이패스환수관(450)의 내부 통로를 개폐하는 제2 바이패스개폐밸브(640)를 포함하고;
지중열교환부(100)는,
지중에 형성되는 지열우물공(10) 내에 삽입되고, 지열우물공(10)의 직경보다 작은 직경을 갖는 펌프하우징(121) 및 상기 펌프하우징(121)의 하단부에 연결되어 지중열교환유체가 지열우물공(10)으로부터 유입되거나 지중열교환유체가 펌프하우징(121)으로부터 지열우물공(10)으로 배출되도록 하는 하우징입출구노즐부(122)를 포함하는 지하수펌핑배관(120)과;
지하수펌핑배관(120)의 상단부에 연결되고, 지하수펌핑배관(120)의 내부로 유입되는 지중열교환유체는 지열우물공(10)의 외부 방향으로 배출시키고, 지열우물공(10)의 외부로부터 지하수펌핑배관(120) 방향으로 유입되는 지중열교환유체는 지하수펌핑배관(120)의 내부공간으로 유도하여 낙하시키도록 구성되는 열교환유체가이드챔버(130)와;
지하수펌핑배관(120)의 내부에 수용되며, 열교환유체가이드챔버(130)의 하부에 연결되어 지열우물공(10) 내부의 지중열교환유체를 열교환유체가이드챔버(130)의 내부로 유입시키는 수중모터펌프(140)와;
하단부가 열교환유체가이드챔버(130)의 상부에 연결되고, 상단부는 열교환기(200)에 연결되며, 열교환유체가이드챔버(130)에서 지열우물공(10)의 외부 방향으로 가이드되는 지중열교환유체가 지열우물공(10)의 외부 방향으로 배출되어 열교환기(200)로 공급되도록 하는 열교환유체양수배관(150)과;
하단부가 열교환유체가이드챔버(130)의 상부에 연결되고, 상단부는 열교환기(200)에 연결되며, 열교환유체양수배관(150)과 이웃하도록 배치되고, 열교환기(200)에서 열교환된 지중열교환유체가 열교환유체가이드챔버(130)의 내부로 유입되도록 하는 열교환유체환수배관(160)으로 이루어지며;
열교환유체가이드챔버(130)는,
내부공간을 갖는 원통부(1311)와, 원통부(1311)의 상단부를 덮고, 중심으로부터 편심되게 위치하는 양수배관관통구멍(1312a) 및 양수배관관통구멍(1312a)에 이웃하는 환수배관관통구멍(1312b)을 포함하는 상판부(1312)와, 원통부(1311)의 하단부를 덮고, 지하수펌핑배관(120)의 상단부가 연결되는 지하수펌핑배관연결구멍(1313a) 및 지하수펌핑배관연결구멍(1313a)의 주변에 배치되며 열교환유체가이드챔버(130) 내부로 유입되는 열교환유체가 지하수펌핑배관(120)의 내부공간으로 낙하되도록 하는 복수의 유체낙하구멍(1313b)을 포함하는 하판부(1313)로 이루어진 챔버부(131);
지하수펌핑배관연결구멍(1313a)에 연결되어 지하수펌핑배관(120)과 소통되는 입구부(1321)와, 입구부(1321)로부터 양수배관관통구멍(1312a) 방향으로 꺽인 꺽임부(1322)와, 꺽임부(1322)의 상부로부터 연장되고 양수배관관통구멍(1312a)에 연결되어 열교환유체양수배관(150)과 소통되는 출구부(1323)를 포함하는 트위스트관(132)으로 이루어진 것을 특징으로 하는,
골프장용 지열냉난방 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 매설순환배관(430)의 출구부(432)에 연결되는 상기 제2 순환유체이송배관(412)의 단부측에 설치되고, 상기 제2 순환유체이송배관(412)으로 공급되는 지중열교환유체를 상기 그린 또는 티박스의 지표면에 미스트 형태로 분사하도록 구성되는 토출밸브(700)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
골프장용 지열냉난방 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 매설순환배관(430)이 설치되는 그린 또는 티박스의 지중의 일측에 설치되는 지중온도센서(800)를 더 포함하고,
상기 지중온도센서(800)는 상기 매설순환배관(430)이 설치되는 그린 또는 티박스의 지중의 온도를 측정하고,
상기 제어부는 상기 지중온도센서(800)로부터 입력되는 측정값이 미리 설정된 히트펌프가동온도이면 상기 지열히트펌프(300)가 가동되어 상기 지열히트펌프(300)로부터 고온 또는 저온의 부하측순환유체가 상기 매설순환배관(430)으로 공급되도록 상기 지열히트펌프(300)를 가동시키고, 미리 설정된 히트펌프중지온도이면 지열히트펌프(300)의 가동을 중지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는,
골프장용 지열냉난방 시스템. - 제3항에 있어서,
상기 매설순환배관(430)을 에워싸도록 지중에서 상기 매설순환배관(430) 둘레에 설치되는 차열판(900)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
골프장용 지열냉난방 시스템.
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|---|---|---|---|
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| R401 | Registration of restoration |