KR102133457B1 - Geothermal heating and cooling system of heat storaging tank variable operation type - Google Patents

Geothermal heating and cooling system of heat storaging tank variable operation type Download PDF

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안근묵
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Abstract

The present invention relates to a geothermal heating and cooling system capable of varying the operation of a heat storage tank. According to the present invention, the geothermal heating and cooling system capable of varying the operation of a heat storage tank comprises: a heat exchanger; a heat storage tank; an underground heat exchange unit; a geothermal heat pump; first and second supply headers; first and second heat storage tank fluid supply pipes; first and second heat storage tank fluid return pipes; first and second load side fluid supply pipes; first and second load side fluid return pipes; first to tenth opening and closing valves; and a control unit. According to the present invention, energy consumption can be reduced.

Description

축열조 가변 운영식 지열냉난방 시스템{GEOTHERMAL HEATING AND COOLING SYSTEM OF HEAT STORAGING TANK VARIABLE OPERATION TYPE}Heat storage tank variable operation type geothermal heating and cooling system{GEOTHERMAL HEATING AND COOLING SYSTEM OF HEAT STORAGING TANK VARIABLE OPERATION TYPE}

본 발명은 지열냉난방 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 간절기에 난방 및 냉방이 용이한 축열조 가변 운영식 지열냉난방 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a geothermal cooling and heating system, and more particularly, to a heat storage tank variable operation type geothermal cooling and heating system that is easy to heat and cool during the season.

지열냉난방장치는 온도가 15℃ 내지 18℃인 지중의 열을 회수하거나 지중으로 열을 배출할 수 있도록 지중에 열교환기를 설치하여 냉난방 열원으로 사용한다. 따라서, 여름철에 냉방을 하는 경우 공기열원의 온도는 30℃ 이상으로 냉방을 통해 열을 배출하므로 인해 많은 전력이 소모되는 반면, 지열원은 15℃ 내지 18℃를 유지하여 원활하게 열을 배출하므로 높은 효율을 나타낼 수 있다. 반대로, 겨울철에 난방을 하는 경우 공기 열원은 최하 -20 ℃의 온도로 냉각되어 난방을 위해 많은 전력이 소모되는 반면, 지중열원은 15 ℃ 내지 18 ℃로 온도를 유지하여 안정적으로 난방열을 공급할 수 있다.The geothermal cooling and heating device is used as a heat source for cooling and heating by installing a heat exchanger in the ground to recover heat from the ground having a temperature of 15°C to 18°C or to discharge heat to the ground. Therefore, in the case of cooling in summer, the temperature of the air heat source is more than 30℃, which consumes a lot of power due to heat dissipation through cooling, whereas the geothermal source maintains 15℃ to 18℃ to discharge heat smoothly. Efficiency. On the contrary, when heating in winter, the air heat source is cooled to a temperature of -20°C at the lowest, and a lot of power is consumed for heating, while the underground heat source can stably supply heating heat by maintaining the temperature at 15°C to 18°C. .

지열냉난방장치의 일 예로서, 실용신안등록 제339349호가 있다. 이 고안은 냉온수 축열조를 구비하고 있으며 이 냉온수 축열조는 상기 열교환 회로부에서 냉난방용 히트펌프와 냉난방 장소와의 사이에 설치되며, 이러한 냉온수 축열조는 상기 냉난방용 히트펌프로부터의 냉온수를 저장한 후 상기 냉난방 장소로 공급하는 매체의 역할을 한다. 이와 같은 상기 냉온수 축열조는 값싼 심야전력을 사용하여 소정의 냉온열로 상기 냉난방용 히트펌프로부터 냉온수를 가온 또는 냉각하며 저장하도록 되어 있다.As an example of a geothermal cooling and heating device, there is a utility model registration No. 339349. This design is equipped with a cold and hot water storage tank, and the cold and hot water storage tank is installed between the heat pump for cooling and heating in the heat exchange circuit part and the cooling and heating space, and the cold and hot water storage tank stores the cold and hot water from the heating and cooling heat pump, and then the cooling and heating space. It acts as a medium to supply. The cold/hot water storage tank is configured to heat or cool the cold/hot water from the heat pump for heating and cooling with a predetermined cooling/heating heat using cheap late-night power.

상기 고안과 같이 지열냉난방장치에 축열조를 사용하게 되면 건물의 냉난방시 값싼 심야전력을 이용하여 에너지를 효율적으로 사용할 수 있고 냉난방부하의 급격한 변동이나 장치 이상에 대처가 용이한 장점이 있으나, 간절기의 경우 낮과 밤의 일교차가 커서 난방 및 냉방이 빈번하게 전환되는데, 이러한 경우 축열조를 채운 유체, 특히 물을 온수에서 냉수로 또는 냉수에서 온수로 바꾸어 운전방식을 변경하려면 많은 시간과 에너지를 요하는 문제가 있다.When the heat storage tank is used for the geothermal heating and cooling device as in the above-mentioned design, energy can be efficiently used by using cheap late-night power during heating and cooling of the building, and it is easy to cope with sudden fluctuations in heating and cooling loads or device abnormalities. The day and night work is so large that heating and cooling are frequently switched.In this case, changing the operation method by changing the fluid filled with the heat storage tank, especially water from hot water to cold water or cold water to hot water, requires a lot of time and energy. have.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 간절기에 냉방운전 및 난방운전이 빈번하게 전환 선택될 때마다 지열히트펌프를 구동하지 않고도 즉각적인 난방 및 냉방 전환이 이루어질 수 있도록 한 축열조 가변 운영식 지열냉난방 시스템을 제공하는데 있다.Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a heat storage tank variable operation type geothermal heating and cooling system that enables instantaneous heating and cooling switching without driving the geothermal heat pump whenever the cooling operation and the heating operation are frequently switched between seasons. Is doing.

본 발명의 일 실시예에 따른 축열조 가변 운영식 지열냉난방 시스템은 지상 일측에 설치되는 열교환기; 제1 유체저장부, 상기 제1 유체저장부와 독립되게 구비되는 제2 유체저장부, 상기 제1 유체저장부 및 상기 제2 유체저장부 사이에 연결되어 유체가 이동하는 통로를 형성하는 저장부연결배관, 상기 저장부연결배관 상에 설치되어 상기 저장부연결배관의 통로를 개폐하는 저장부연결배관 개폐밸브를 포함하는 축열조; 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 축열조로 공급하는 지열히트펌프; 실내측의 천정히터와 연결되는 제1 공급헤더; 실내측의 난방배관과 연결되는 제2 공급헤더; 상기 지열히트펌프 및 상기 제1 유체저장부 사이에 연결되는 제1 축열조유체공급관; 상기 지열히트펌프 및 상기 제2 유체저장부 사이에 연결되는 제1 축열조유체환수관; 상기 제1 축열조유체공급관으로부터 분기되어 상기 제2 유체저장부에 연결되는 제2 축열조유체공급관; 상기 제1 축열조유체환수관으로부터 분기되어 상기 제2 유체저장부에 연결되는 제2 축열조유체환수관; 상기 제1 유체저장부로부터 상기 제1 공급헤더에 연결되는 제1 부하측유체공급관; 상기 제1 유체저장부로부터 상기 제1 공급헤더에 연결되는 제1 부하측유체환수관; 상기 제2 유체저장부로부터 상기 제1 부하측유체공급관의 일측에 연결되어 상기 제1 부하측유체공급관과 소통되는 제2 부하측유체공급관; 상기 제2 유체저장부로부터 상기 제1 부하측유체환수관의 일측에 연결되어 상기 제1 부하측유체환수관과 소통되는 제2 부하측유체환수관; 상기 제1 부하측유체공급관으로부터 분기되어 상기 제2 공급헤더에 연결되는 제1 부하측분기관; 상기 제1 부하측유체환수관으로부터 분기되어 상기 제2 공급헤더에 연결되는 제2 부하측분기관; 상기 제1 축열조유체공급관 상에 설치되어 상기 제1 축열조유체공급관의 통로를 개폐하는 제1 개폐밸브; 상기 제1 축열조유체환수관 상에 설치되어 상기 제1 축열조유체환수관의 통로를 개폐하는 제2 개폐밸브; 상기 제2 축열조유체환수관 상에 설치되어 상기 제2 축열조유체환수관의 통로를 개폐하는 제3 개폐밸브; 상기 제2 축열조유체공급관 상에 설치되어 상기 제2 축열조유체공급관의 통로를 개폐하는 제4 개폐밸브; 상기 제1 부하측유체공급관 상에 설치되어 상기 제1 부하측유체공급관의 통로를 개폐하는 제5 개폐밸브; 상기 제1 부하측유체환수관 상에 설치되어 상기 제1 부하측유체환수관의 통로를 개폐하는 제6 개폐밸브; 상기 제2 부하측유체공급관 상에 설치되어 상기 제2 부하측유체공급관의 통로를 개폐하는 제7 개폐밸브; 상기 제2 부하측유체환수관 상에 설치되어 상기 제2 부하측유체환수관의 통로를 개폐하는 제8 개폐밸브; 상기 제1 부하측분기관 상에 설치되어 상기 제1 부하측분기관의 통로를 개폐하는 제9 개폐밸브; 상기 제2 부하측분기관 상에 설치되어 상기 제2 부하측분기관의 통로를 개폐하는 제10 개폐밸브; 및 상기 저장부연결배관 개폐밸브 및 상기 제1 내지 제10 개폐밸브의 개폐를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Heat storage tank variable operating geothermal heating and cooling system according to an embodiment of the present invention is a heat exchanger installed on one side of the ground; A first fluid storage unit, a second fluid storage unit provided independently of the first fluid storage unit, a storage unit connected between the first fluid storage unit and the second fluid storage unit to form a passage through which the fluid moves A heat storage tank including a connection pipe and a storage connection pipe opening/closing valve installed on the storage connection pipe to open and close a passage of the storage connection pipe; A heat exchange fluid pumping pipe installed inside the geothermal well, a submersible motor pump, an underground heat exchange fluid pumped from the submersible motor pump and supplying the introduced underground heat exchange fluid to the heat exchanger, and heat exchange with the load-side circulation fluid in the heat exchanger An underground heat exchange unit including a heat exchange fluid return pipe for returning the ground heat exchange fluid to the geothermal wells; A geothermal heat pump connected to the heat exchanger to introduce the load-side circulating fluid and supply the introduced load-side circulating fluid to the heat storage tank; A first supply header connected to the indoor ceiling heater; A second supply header connected to an indoor heating pipe; A first heat storage tank fluid supply pipe connected between the geothermal heat pump and the first fluid storage unit; A first heat storage tank fluid return pipe connected between the geothermal heat pump and the second fluid storage unit; A second heat storage tank fluid supply pipe branched from the first heat storage tank fluid supply pipe and connected to the second fluid storage unit; A second heat storage tank fluid return pipe branched from the first heat storage tank fluid return pipe and connected to the second fluid storage unit; A first load-side fluid supply pipe connected to the first supply header from the first fluid storage unit; A first load-side fluid return pipe connected to the first supply header from the first fluid storage unit; A second load-side fluid supply pipe which is connected to one side of the first load-side fluid supply pipe from the second fluid storage and communicates with the first load-side fluid supply pipe; A second load-side fluid return pipe connected to one side of the first load-side fluid return pipe from the second fluid storage part to communicate with the first load-side fluid return pipe; A first load side branch pipe branched from the first load side fluid supply pipe and connected to the second supply header; A second load side branch pipe branched from the first load side fluid return pipe and connected to the second supply header; A first opening/closing valve installed on the first heat storage tank fluid supply pipe to open and close a passage of the first heat storage tank fluid supply pipe; A second opening/closing valve installed on the first heat storage tank fluid return pipe to open and close a passage of the first heat storage tank fluid return pipe; A third opening/closing valve installed on the second heat storage tank fluid return pipe to open and close a passage of the second heat storage tank fluid return pipe; A fourth opening/closing valve installed on the second heat storage tank fluid supply pipe to open and close a passage of the second heat storage tank fluid supply pipe; A fifth opening/closing valve installed on the first load-side fluid supply pipe to open and close a passage of the first load-side fluid supply pipe; A sixth opening/closing valve installed on the first load-side fluid return pipe to open and close a passage of the first load-side fluid return pipe; A seventh opening/closing valve installed on the second load-side fluid supply pipe to open and close a passage of the second load-side fluid supply pipe; An eighth opening/closing valve installed on the second load-side fluid return pipe to open and close a passage of the second load-side fluid return pipe; A ninth open/close valve installed on the first load side branch pipe to open and close the passage of the first load side branch pipe; A tenth opening/closing valve installed on the second load side branch pipe to open and close the passage of the second load side branch pipe; And it characterized in that it comprises a control unit for controlling the opening and closing of the storage connecting pipe opening and closing valve and the first to tenth opening and closing valve.

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.In one embodiment, the heat exchange fluid guide chamber includes a cylindrical portion having an inner space, a pumping pipe through hole eccentrically located from the center of the cylinder, and a return pipe through hole adjacent to the pumping pipe through hole. The upper plate portion covering the upper end of the portion, the ground water pumping pipe connecting hole connected to the upper end of the ground water pumping pipe, and the ground water pumping pipe connecting hole disposed around the heat exchange fluid flowing into the heat exchange fluid guide chamber inside the ground water pumping pipe A chamber portion including a lower plate portion including a plurality of fluid drop holes to be dropped into the space and covering a lower end portion of the cylindrical portion; And an inlet part connected to the groundwater pumping pipe connection hole and communicating with the groundwater pumping pipe, a bent part in the direction of the pumping pipe through the inlet part, extending from an upper part of the bent part and connected to the pumping pipe through hole It may include a twist pipe including an outlet portion in communication with the heat exchange fluid pumping pipe.

본 발명의 다른 실시예에 따른 골프장용 지중열 히트펌프 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.Geothermal heat pump system for a golf course according to another embodiment of the present invention is an array structure in which the pumping through-holes of the top plate of the heat exchange fluid guide chamber communicate with each other and a plurality of small unit holes are arranged along the circumferential direction of the top plate And, the upper plate of the heat exchange fluid guide chamber further includes a circular slit formed inside the edge adjacent to the edge of the top plate, the heat exchange fluid guide chamber, the pipe coupling hole coupled to the upper portion of the twisted pipe, It includes a guide protrusion which is inserted into the circular slit on the lower surface and slides along the circular slit, and a pipe interference prevention hole provided in a form surrounding the heat exchange fluid return pipe in a state connected to the upper plate. Twist pipe position variable plate is placed; A handle coupling column connected to one side of the upper surface of the twisted pipe position variable plate and extending a predetermined length in the upper direction of the geothermal well; And a rotation operation handle inserted from the outside of the geothermal well into the inside of the geothermal well, and screwed to the upper end of the handle coupling column, and when the rotation operation handle is operated to the left and right, the twist pipe position The variable plate can be rotated so that the position where the twist pipe is coupled to the small unit holes can be varied.

본 발명에 따른 축열조 가변 운영식 지열냉난방 시스템에 의하면, 간절기에 실내측에서의 냉방운전 또는 난방운전이 선택되는 경우 지열히트펌프를 가동시키지 않고서도 실내측에서의 운전선택에 따라 제1 저장부 및 제2 저장부 각각에 저장되는 고온의 부하측순환유체 및 저온의 부하측순환유체를 실내측으로 즉시 공급하여 실내의 냉방 및 난방이 즉시 이루어질 수 있다. 따라서, 간절기에 지열냉난방 시스템을 운영시 순환유체의 급격한 열교환 가동으로 인한 소비전력을 낮추어서 에너지소비 비용이 감소되는 경제적인 사용이 가능해지며, 간절기에 즉각적인 난방 및 냉방 전환이 이루어지므로 간절기 때의 사용시 편의성이 증대되는 이점이 있다.According to the heat storage tank variable operation type geothermal cooling and heating system according to the present invention, the first storage unit and the second storage unit according to the operation selection on the indoor side without operating the geothermal heat pump when the cooling operation or the heating operation on the indoor side is selected in the intermittent season Cooling and heating of the room can be achieved immediately by supplying the high-temperature load-side circulation fluid and the low-temperature load-side circulation fluid to the indoor side. Therefore, when the geothermal heating and cooling system is operated in the interphase, it is possible to economically use the energy consumption cost to be reduced by lowering the power consumption due to the rapid heat exchange operation of the circulating fluid. This has the advantage of increasing.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 축열조 가변 운영식 지열냉난방 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 지중열교환부를 확대 도시하는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 열교환유체가이드챔버의 상부판의 평면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 열교환유체가이드챔버의 하부판의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 축열조 가변 운영식 지열냉난방 시스템의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 상부판 및 트위스트관 가변플레이트를 도시하는 사시도이다.
1 is a view for explaining a variable storage type geothermal heating and cooling system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of the underground heat exchange unit shown in FIG. 1.
3 is a plan view of the upper plate of the heat exchange fluid guide chamber shown in FIG.
FIG. 4 is a plan view of the lower plate of the heat exchange fluid guide chamber shown in FIG. 2.
5 is a cross-sectional view for explaining the configuration of a variable storage tank geothermal heating and cooling system according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view showing the upper plate and the twisted tube variable plate shown in FIG. 5.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 축열조 가변 운영식지열냉난방 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. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the storage tank variable operating geothermal heating and cooling system according to an embodiment of the present invention. The present invention can be applied to various changes and may have various forms, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosure form, and it should be understood that all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention are included. In describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are shown to be enlarged than actual in order to clarify the present invention.

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. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components. For example, the first component may be referred to as a second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may be referred to as a first component.

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.Terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprises" or "have" are intended to indicate the presence of features, numbers, steps, actions, elements, parts or combinations thereof described in the specification, one or more other features. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.

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.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art to which the present invention pertains. Terms, such as those defined in a commonly used dictionary, should be interpreted as having meanings consistent with meanings in the context of related technologies, and should not be interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present application. Does not.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 축열조 가변 운영식 지열냉난방 시스템을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a variable storage type geothermal heating and cooling system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 축열조 가변 운영식 지열냉난방 시스템은 열교환기(200), 축열조(400), 지중열교환부(100), 지열히트펌프(300), 제1 공급헤더(510), 제2 공급헤더(520), 제1 축열조유체공급관(610), 제1 축열조유체환수관(620), 제2 축열조유체공급관(630), 제2 축열조유체환수관(640), 제1 부하측유체공급관(710), 제1 부하측유체환수관(720), 제2 부하측유체공급관(730), 제2 부하측유체환수관(740), 제1 부하측분기관(810), 제2 부하측분기관(820), 제1 내지 제10 개폐밸브(901~910)를 포함한다.Referring to Figure 1, the storage tank variable operating geothermal heating and cooling system according to an embodiment of the present invention, the heat exchanger 200, the heat storage tank 400, the underground heat exchange unit 100, the geothermal heat pump 300, the first supply Header 510, second supply header 520, first storage tank fluid supply pipe 610, first storage tank fluid return pipe 620, second storage tank fluid supply pipe 630, second storage tank fluid return pipe 640 , First load side fluid supply pipe 710, first load side fluid return pipe 720, second load side fluid supply pipe 730, second load side fluid return pipe 740, first load side branch pipe 810, second It includes a load side branch pipe (820), the first to tenth on-off valve (901 ~ 910).

열교환기(200)는 지상의 일측에 설치되어서 지열우물공(10)에서 열교환되어 공급되는 지중열교환유체와 지열히트펌프(300)로부터 축열조(400) 방향으로 공급되는 부하측순환유체 간의 열교환이 이루어지도록 한다.The heat exchanger 200 is installed on one side of the ground so that heat exchange between the underground heat exchange fluid supplied by heat exchange from the geothermal well 10 and the load-side circulation fluid supplied from the geothermal heat pump 300 in the direction of the heat storage tank 400 is performed. do.

축열조(400)는 제1 유체저장부(410), 제2 유체저장부(420), 저장부연결배관(430), 저장부연결배관 개폐밸브(440)를 포함한다.The heat storage tank 400 includes a first fluid storage section 410, a second fluid storage section 420, a storage section connection pipe 430, and a storage section connection pipe opening/closing valve 440.

제1 유체저장부(410) 및 제2 유체저장부(420)는 서로 독립되어 구비된다. 제1 유체저장부(410) 및 제2 유체저장부(420)는 내부공간을 갖는 드럼 형태로 구비될 수 있다.The first fluid storage unit 410 and the second fluid storage unit 420 are provided independently of each other. The first fluid storage unit 410 and the second fluid storage unit 420 may be provided in the form of a drum having an internal space.

저장부연결배관(430)은 제1 유체저장부(410) 및 제2 유체저장부(420) 사이에 연결되어 유체가 이동하는 통로를 형성한다. The storage connection pipe 430 is connected between the first fluid storage unit 410 and the second fluid storage unit 420 to form a passage through which the fluid moves.

저장부연결배관 개폐밸브(440)는 저장부연결배관(430) 상에 설치되어 저장부연결배관(430)의 통로를 개폐한다.The storage connection pipe opening/closing valve 440 is installed on the storage connection pipe 430 to open and close the passage of the storage connection pipe 430.

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.The underground heat exchange unit 100 is installed inside the geothermal well 10. For example, the underground heat exchange unit 100 includes an underground water pumping pipe 120, a heat exchange fluid guide chamber 130, an underwater motor pump 140, a heat exchange fluid pumping pipe 150, and a heat exchange fluid return pipe 160. Can.

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.The groundwater pumping pipe 120 is inserted into the geothermal well 10 formed in the underground, and the lower end of the pump housing 121 and the pump housing 121 having a diameter smaller than the diameter of the geothermal well 10 It includes a housing inlet and outlet nozzle portion 122 that is connected to the underground heat exchange fluid is introduced from the geothermal well hole (10) or the underground heat exchange fluid is discharged from the pump housing (121) to the geothermal well hole (10).

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. The heat exchange fluid guide chamber 130 is connected to the upper end of the ground water pumping pipe 120, and the underground heat exchange fluid flowing into the ground water pumping pipe 120 is discharged to the outside direction of the geothermal well hole 10 , Geothermal heat exchange fluid flowing from the outside of the geothermal well 10 into the ground water pumping pipe 120 is configured to be guided to the internal space of the ground water pumping pipe 120 and dropped.

상기 열교환유체가이드챔버(130)는 내부공간을 갖는 원통부(1311), 상기 원통부(1311)의 중심으로부터 편심되게 위치하는 양수배관관통구멍(1312a) 및 상기 양수배관관통구멍(1312a)에 이웃하는 환수배관관통구멍(1312b)을 포함하고 상기 원통부(1311)의 상단부를 덮는 상판부(1312), 상기 지하수펌핑배관(120)의 상단부가 연결되는 지하수펌핑배관연결구멍(1313a) 및 상기 지하수펌핑배관연결구멍(1313a)의 주변에 배치되며 상기 열교환유체가이드챔버(130) 내부로 유입되는 열교환유체가 상기 지하수펌핑배관(120) 의 내부공간으로 낙하되도록 하는 복수의 유체낙하구멍(1313b)을 포함하고 상기 원통부(1311)의 하단부를 덮는 하판부(1313)를 포함하는 챔버부(131); 및 상기 지하수펌핑배관연결구멍(1313a)에 연결되어 상기 지하수펌핑배관(120) 과 소통되는 입구부(1321), 상기 입구부(1321)로부터 상기 양수배관관통구멍(1312a) 방향으로 꺽인 꺽임부(1322), 상기 꺽임부(1322)의 상부로부터 연장되고 상기 양수배관관통구멍(1312a)에 연결되어 상기 열교환유체양수배관(150)과 소통되는 출구부(1323)를 포함하는 트위스트관(132)을 포함할 수 있다.The heat exchange fluid guide chamber 130 is adjacent to a cylindrical portion 1311 having an internal space, a pumping pipe through hole 1312a located eccentrically from the center of the cylindrical portion 1311 and the pumping pipe through hole 1312a Ground water pumping pipe connecting hole (1313a) including the return pipe through hole (1312b) and the upper portion (1312) covering the upper end of the cylindrical portion (1311), the upper end of the ground water pumping pipe (120) and the ground water pumping It is arranged around the pipe connection hole (1313a) and includes a plurality of fluid drop holes (1313b) to allow the heat exchange fluid flowing into the heat exchange fluid guide chamber (130) to fall into the inner space of the ground water pumping pipe (120). And the chamber portion 131 including a lower plate portion 1313 covering the lower end of the cylindrical portion (1311); And an inlet portion 1321 connected to the ground water pumping pipe connection hole 1313a to communicate with the ground water pumping pipe 120, and a bent portion bent from the inlet portion 1321 toward the pumping pipe through hole 1312a. 1322), a twist pipe 132 extending from an upper portion of the bent portion 1322 and including an outlet portion 1323 connected to the pumping pipe through hole 1312a and communicating with the heat exchange fluid pumping pipe 150 It can contain.

수중모터펌프(140)는 지하수펌핑배관(120)의 내부에 수용되며, 열교환유체가이드챔버(130)의 하부에 연결되어 지열우물공(10) 내부의 지중열교환유체를 열교환유체가이드챔버(130)의 내부로 유입시킨다.The submersible motor pump 140 is accommodated inside the groundwater pumping pipe 120 and connected to the lower portion of the heat exchange fluid guide chamber 130 to exchange the underground heat exchange fluid inside the geothermal well hole 10 to the heat exchange fluid guide chamber 130 Let it flow into the interior.

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.The heat exchange fluid pumping pipe 150 is connected to the upper end of the heat exchange fluid guide chamber 130, the upper end is connected to the heat exchanger 200, and the outside of the geothermal well hole 10 in the heat exchange fluid guide chamber 130 The underground heat exchange fluid guided in the direction is discharged to the outside direction of the geothermal well hole 10 to be supplied to the heat exchanger 200.

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.The heat exchange fluid return pipe 160 is connected to the upper end of the heat exchange fluid guide chamber 130, the upper end is connected to the heat exchanger 200, is arranged to be adjacent to the heat exchange fluid pumping pipe 150, the heat exchanger ( 200) so that the underground heat exchange fluid exchanged at 200 flows into the heat exchange fluid guide chamber 130.

지열히트펌프(300)는 열교환기(200)와 연결되어서 부하측순환유체가 유입되고, 유입된 부하측순환유체를 축열조(400)로 공급한다.The geothermal heat pump 300 is connected to the heat exchanger 200 so that the load-side circulating fluid flows in and supplies the introduced load-side circulating fluid to the heat storage tank 400.

제1 공급헤더(510)는 실내측에 설치되며, 실내측의 천정히터(1100)와 연결된다. 천정히터(1100)는 난방 및 냉방을 위한 장치이다.The first supply header 510 is installed on the indoor side, and is connected to the ceiling heater 1100 on the indoor side. The ceiling heater 1100 is a device for heating and cooling.

제2 공급헤더(520)는 실내측에 설치되며, 실내측의 난방배관(1200)과 연결된다. The second supply header 520 is installed on the indoor side, and is connected to the heating pipe 1200 on the indoor side.

제1 축열조유체공급관(610)은 지열히트펌프(300) 및 축열조(400)의 제1 유체저장부(410) 사이에 연결된다.The first heat storage tank fluid supply pipe 610 is connected between the geothermal heat pump 300 and the first fluid storage unit 410 of the heat storage tank 400.

제1 축열조유체환수관(620)은 지열히트펌프(300) 및 축열조(400)의 제1 유체저장부(410) 사이에 연결된다.The first heat storage tank fluid return pipe 620 is connected between the geothermal heat pump 300 and the first fluid storage unit 410 of the heat storage tank 400.

제2 축열조유체공급관(630)은 제1 축열조유체공급관(610)으로부터 분기되어 축열조(400)의 제2 유체저장부(420)에 연결된다.The second heat storage tank fluid supply pipe 630 is branched from the first heat storage tank fluid supply pipe 610 and is connected to the second fluid storage unit 420 of the heat storage tank 400.

제2 축열조유체환수관(640)은 제1 축열조유체환수관(620)으로부터 분기되어 축열조(400)의 제2 유체저장부(420)에 연결된다.The second heat storage tank fluid return pipe 640 is branched from the first heat storage tank fluid return pipe 620 and is connected to the second fluid storage unit 420 of the heat storage tank 400.

제1 부하측유체공급관(710)은 축열조(400)의 제1 유체저장부(410)로부터 제1 공급헤더(510)에 연결된다.The first load-side fluid supply pipe 710 is connected to the first supply header 510 from the first fluid storage unit 410 of the heat storage tank 400.

제1 부하측유체환수관(720)은 축열조(400)의 제1 유체저장부(410)로부터 제1 공급헤더(510)에 연결된다.The first load-side fluid return pipe 720 is connected to the first supply header 510 from the first fluid storage unit 410 of the heat storage tank 400.

제2 부하측유체공급관(730)은 축열조(400)의 제2 유체저장부(420)로부터 제1 부하측유체공급관(710)의 일측에 연결되어 제1 부하측유체환수관(720)과 소통된다.The second load-side fluid supply pipe 730 is connected to one side of the first load-side fluid supply pipe 710 from the second fluid storage unit 420 of the heat storage tank 400 and communicates with the first load-side fluid return pipe 720.

제2 부하측유체환수관(740)은 축열조(400)의 제2 유체저장부(420)로부터 제1 부하측유체환수관(720)의 일측에 연결되어 제1 부하측유체환수관(720)과 소통된다.The second load-side fluid return pipe 740 is connected to one side of the first load-side fluid return pipe 720 from the second fluid storage 420 of the heat storage tank 400 and communicates with the first load-side fluid return pipe 720. .

제1 부하측분기관(810)은 제1 부하측유체공급관(710)으로부터 분기되어 제2 공급헤더(520)에 연결된다. The first load-side branch pipe 810 is branched from the first load-side fluid supply pipe 710 and is connected to the second supply header 520.

제2 부하측분기관(820)은 제1 부하측유체환수관(720)으로부터 분기되어 제2 공급헤더(520)에 연결된다.The second load side branch pipe 820 is branched from the first load side fluid return pipe 720 and connected to the second supply header 520.

제1 개폐밸브(901)는 제1 축열조유체공급관(610) 상에 설치되어 제1 축열조유체공급관(610)의 통로를 개폐한다.The first opening/closing valve 901 is installed on the first heat storage tank fluid supply pipe 610 to open and close the passage of the first heat storage tank fluid supply pipe 610.

제2 개폐밸브(902)는 제1 축열조유체환수관(620) 상에 설치되어 제1 축열조유체환수관(620)의 통로를 개폐한다.The second opening/closing valve 902 is installed on the first heat storage tank fluid return pipe 620 to open and close the passage of the first heat storage tank fluid return pipe 620.

제3 개폐밸브(903)는 제2 축열조유체환수관(640) 상에 설치되어 제2 축열조유체환수관(640)의 통로를 개폐한다.The third open/close valve 903 is installed on the second heat storage tank fluid return pipe 640 to open and close the passage of the second heat storage tank fluid return pipe 640.

제4 개폐밸브(904)는 제2 축열조유체공급관(630) 상에 설치되어 제2 축열조유체공급관(630)의 통로를 개폐한다.The fourth opening/closing valve 904 is installed on the second heat storage tank fluid supply pipe 630 to open and close the passage of the second heat storage tank fluid supply pipe 630.

제5 개폐밸브(905)는 제1 부하측유체공급관(710) 상에 설치되어 제1 부하측유체공급관(710)의 통로를 개폐한다.The fifth opening/closing valve 905 is installed on the first load-side fluid supply pipe 710 to open and close the passage of the first load-side fluid supply pipe 710.

제6 개폐밸브(906)는 제1 부하측유체환수관(720) 상에 설치되어 제1 부하측유체환수관(720)의 통로를 개폐한다.The sixth opening/closing valve 906 is installed on the first load-side fluid return pipe 720 to open and close the passage of the first load-side fluid return pipe 720.

제7 개폐밸브(907)는 제2 부하측유체공급관(730) 상에 설치되어 제2 부하측유체공급관(730)의 통로를 개폐한다.The seventh open/close valve 907 is installed on the second load-side fluid supply pipe 730 to open and close the passage of the second load-side fluid supply pipe 730.

제8 개폐밸브(908)는 제2 부하측유체환수관(740) 상에 설치되어 제2 부하측유체환수관(740)의 통로를 개폐한다.The eighth opening/closing valve 908 is installed on the second load-side fluid return pipe 740 to open and close the passage of the second load-side fluid return pipe 740.

제9 개폐밸브(909)는 제1 부하측분기관(810) 상에 설치되어 제1 부하측분기관(810)의 통로를 개폐한다.The ninth opening/closing valve 909 is installed on the first load side branch pipe 810 to open and close the passage of the first load side branch pipe 810.

제10 개폐밸브(910)는 제2 부하측분기관(820) 상에 설치되어 제2 부하측분기관(820)의 통로를 개폐한다.The tenth opening/closing valve 910 is installed on the second load side branch pipe 820 to open and close the passage of the second load side branch pipe 820.

제어부(미도시)는 제1 내지 제10 개폐밸브(910)의 개폐를 제어한다. 도시하지는 않았지만, 예를 들어, 제어부는 지열히트펌프의 일측에 배치될 수 있다.The control unit (not shown) controls opening and closing of the first to tenth opening/closing valves 910. Although not shown, for example, the control unit may be disposed on one side of the geothermal heat pump.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 축열조 가변 운영식 지열냉난방 시스템에서 계절에 따라 축열조를 가변 운영하여 냉난방하는 과정을 설명한다.Hereinafter, a process of variably operating a heat storage tank according to the season in a variable heat storage system of a variable heat storage tank according to an embodiment of the present invention will be described.

동절기의 히트펌프 운영Winter heat pump operation

제어부에 의해 저장부연결배관 개폐밸브(440)가 개방되어서 축열조(400)의 제1 유체저장부(410) 및 제2 유체저장부(420)는 서로 유체 소통된다. The storage unit connection pipe opening/closing valve 440 is opened by the control unit so that the first fluid storage unit 410 and the second fluid storage unit 420 of the heat storage tank 400 are in fluid communication with each other.

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.When the submersible motor pump 140, the heat exchanger 200, and the geothermal heat pump 300 are operated, the underground heat exchange fluid under the geothermal well 10, that is, ground water is pumped, and the first housing inlet and outlet of the ground water pumping pipe 120 It flows into the interior of the pump housing 121 through the nozzle unit 122, and the introduced underground heat exchange fluid is supplied to the interior of the heat exchange fluid guide chamber 130.

열교환유체가이드챔버(130)의 내부로 공급된 지중열교환유체는 챔버부(131)의 원통부(1311) 내에 수용된 트위스트관(132)의 입구부(1321)로 유입되어서 트위스트관(132)을 따라 이동하여 트위스트관(132)의 출구부(1323)를 통해 열교환유체양수배관(150)으로 공급된다.The underground heat exchange fluid supplied into the heat exchange fluid guide chamber 130 flows into the inlet part 1321 of the twist tube 132 accommodated in the cylindrical part 1311 of the chamber part 131 and follows the twist tube 132. By moving, it is supplied to the heat exchange fluid pumping pipe 150 through the outlet portion 1323 of the twist pipe 132.

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.Subsequently, the underground heat exchange fluid is supplied to the heat exchanger 200 along the heat exchange fluid pumping pipe 150 to exchange heat with the load-side circulating fluid by the heat exchanger 200, and then heat exchange fluid guide chamber through the heat exchange fluid return pipe 160 The underground heat exchange fluid introduced into the cylindrical portion 1311 of the 130 and introduced into the cylindrical portion 1311 of the heat exchange fluid guide chamber 130 is a plurality of lower plates 1313 of the heat exchange fluid guide chamber 130. It is dropped into the inner space of the groundwater pumping pipe 120 through the fluid drop hole of 1313b and is supplied to the inside of the geothermal well 10.

이어서, 부하측순환유체는 지열히트펌프(300)로 공급되고, 지열히트펌프(300)는 열교환된, 즉 고온의 부하측순환유체는 제1 축열조유체공급관(610)을 통해 축열조(400)의 제1 유체저장부(410)로 공급되고, 또한 제2 축열조유체공급관(630)을 통해 축열조(400)의 제2 유체저장부(420)로 공급된다. 이때, 저장부연결배관 개폐밸브(440)는 개방되어 있으므로 제1 유체저장부(410) 및 제2 유체저장부(420)는 공급되는 부하측순환유체를 공유한다.Subsequently, the load-side circulating fluid is supplied to the geothermal heat pump 300, and the geothermal heat pump 300 is heat-exchanged, that is, the high-temperature load-side circulating fluid is the first of the heat storage tank 400 through the first heat storage tank fluid supply pipe 610. It is supplied to the fluid storage unit 410, and is also supplied to the second fluid storage unit 420 of the heat storage tank 400 through the second heat storage tank fluid supply pipe 630. At this time, since the storage connection pipe opening/closing valve 440 is open, the first fluid storage unit 410 and the second fluid storage unit 420 share the load-side circulation fluid supplied.

축열조(400)의 제1 유체저장부(410) 및 제2 유체저장부(420)에 공급되는 부하측순환유체는 제1 유체저장부(410) 및 제2 유체저장부(420)에 저장되어 축열된다.The load-side circulating fluid supplied to the first fluid storage unit 410 and the second fluid storage unit 420 of the heat storage tank 400 is stored in the first fluid storage unit 410 and the second fluid storage unit 420 to store heat. do.

이러한 상태에서 실내측에 설치되는 냉난방제어기(미도시)를 통해 실내측에서 난방운전이 선택되면, 제어부는 제1 내지 제10 개폐밸브(910)를 개방시키며, 축열조(400)의 제1 유체저장부(410) 및 제2 유체저장부(420)에 축열된 부하측순환유체는 제1 부하측유체공급관(710) 및 제2 부하측유체공급관(730)을 통해 제1 공급헤더(510)로 공급된다. 이때, 제1 부하측분기관(810) 상의 제9 개폐밸브(909)도 개방되어 있으므로 부하측순환유체는 제2 공급헤더(520)에도 공급된다.In this state, when a heating operation is selected from the indoor side through an air conditioning controller (not shown) installed on the indoor side, the controller opens the first to tenth open/close valves 910 and stores the first fluid in the heat storage tank 400. The load-side circulation fluid stored in the unit 410 and the second fluid storage unit 420 is supplied to the first supply header 510 through the first load-side fluid supply pipe 710 and the second load-side fluid supply pipe 730. At this time, since the ninth on-off valve 909 on the first load-side branch pipe 810 is also open, the load-side circulation fluid is also supplied to the second supply header 520.

이러한 과정에 의해, 제1 공급헤더(510) 및 제2 공급헤더(520)에 연결되는 천정히터(1100) 및 난방배관(1200)으로 부하측순환유체가 공급되어서 실내가 난방될 수 있다.By this process, the load side circulation fluid is supplied to the ceiling heater 1100 and the heating pipe 1200 connected to the first supply header 510 and the second supply header 520 so that the room can be heated.

하절기의 히트펌프 운영Summer heat pump operation

제어부에 의해 저장부연결배관 개폐밸브(440)가 개방되어서 축열조(400)의 제1 유체저장부(410) 및 제2 유체저장부(420)는 서로 유체 소통되며, 제1 내지 제8 개폐밸브(908)는 개방되고, 제9 개폐밸브(909) 및 제10 개폐밸브(910)는 폐쇄된다.The storage unit connection pipe opening/closing valve 440 is opened by the control unit so that the first fluid storage unit 410 and the second fluid storage unit 420 of the heat storage tank 400 are in fluid communication with each other, and the first to eighth opening and closing valves 908 is opened, and the ninth on-off valve 909 and the tenth on-off valve 910 are closed.

수중모터펌프(140), 열교환기(200) 및 지열히트펌프(300)가 작동되어서 지중열교환부(100)에서 지중열교환유체가 열교환기(200)로 공급되고 열교환기(200)에서 지중열교환유체와 부하측순환유체 간의 열교환 과정이 진행된다. 이 과정은 동절기의 히트펌프 운영시의 과정과 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.The submersible motor pump 140, the heat exchanger 200 and the geothermal heat pump 300 are operated so that the geothermal heat exchange fluid is supplied from the geothermal heat exchange unit 100 to the heat exchanger 200 and the geothermal heat exchange fluid from the heat exchanger 200. And the heat exchange process between the load-side circulating fluid. This process is the same as that of the operation of the heat pump during the winter, so detailed description is omitted.

이어서, 부하측순환유체는 지열히트펌프(300)로 공급되고, 지열히트펌프(300)는 열교환된, 즉 저온의 부하측순환유체는 제1 축열조유체공급관(610)을 통해 축열조(400)의 제1 유체저장부(410)로 공급되고, 또한 제2 축열조유체공급관(630)을 통해 축열조(400)의 제2 유체저장부(420)로 공급된다. 이때, 저장부연결배관 개폐밸브(440)는 개방되어 있으므로 제1 유체저장부(410) 및 제2 유체저장부(420)는 공급되는 부하측순환유체를 공유한다.Subsequently, the load-side circulating fluid is supplied to the geothermal heat pump 300, and the geothermal heat pump 300 is heat-exchanged, that is, the low-temperature load-side circulating fluid is the first of the heat storage tank 400 through the first heat storage tank fluid supply pipe 610. It is supplied to the fluid storage unit 410, and is also supplied to the second fluid storage unit 420 of the heat storage tank 400 through the second heat storage tank fluid supply pipe 630. At this time, since the storage connection pipe opening/closing valve 440 is open, the first fluid storage unit 410 and the second fluid storage unit 420 share the load-side circulation fluid supplied.

축열조(400)의 제1 유체저장부(410) 및 제2 유체저장부(420)에 공급되는 부하측순환유체는 제1 유체저장부(410) 및 제2 유체저장부(420)에 저장되어 축열된다.The load-side circulating fluid supplied to the first fluid storage unit 410 and the second fluid storage unit 420 of the heat storage tank 400 is stored in the first fluid storage unit 410 and the second fluid storage unit 420 to store heat. do.

이러한 상태에서 실내측에 설치되는 냉난방제어기(미도시)를 통해 실내측에서 냉방운전이 선택되면, 축열조(400)의 제1 유체저장부(410) 및 제2 유체저장부(420)에 축열된 부하측순환유체는 제1 부하측유체공급관(710) 및 제2 부하측유체공급관(730)을 통해 제1 공급헤더(510)로 공급된다. 이때, 제1 부하측분기관(810) 상의 제9 개폐밸브(909) 및 제2 부하측분기관(820) 상의 제10 개폐밸브(910)는 폐쇄되어 있으므로 제2 공급헤더(520)로는 부하측순환유체가 공급되지 않는다. 따라서, 부하측순환유체는 제1 공급헤더(510)로만 공급되어서 제1 공급헤더(510)에 연결된 천정히터(1100)만 실내 냉방에 사용된다.In this state, when the cooling operation is selected from the indoor side through the air conditioning controller (not shown) installed on the indoor side, the first fluid storage unit 410 and the second fluid storage unit 420 of the heat storage tank 400 are thermally accumulated. The load-side circulation fluid is supplied to the first supply header 510 through the first load-side fluid supply pipe 710 and the second load-side fluid supply pipe 730. At this time, since the ninth on-off valve 909 on the first load-side branch pipe 810 and the tenth on-off valve 910 on the second load-side branch pipe 820 are closed, the second supply header 520 uses a load-side circulation fluid. Is not supplied. Therefore, the load-side circulation fluid is supplied only to the first supply header 510, so that only the ceiling heater 1100 connected to the first supply header 510 is used for indoor cooling.

간절기의 히트펌프 운영Operation of heat pump in inter-season

간절기에는 낮과 밤의 일교차로 인해서 실내 거주자의 난방선택 및 냉방선택에 따라 난방운전 및 냉방운전이 빈번하게 교대로 진행된다.During the inter-season, the heating operation and the cooling operation are frequently alternately performed according to the heating selection and the cooling selection of the indoor occupants due to the day and night crossing.

<간절기의 순환유체 축열><Residential circulating fluid heat storage>

간절기에는 야간에는 지중열을 이용하여 냉방에 필요한 저온의 부하측순환유체를 축열조(400)의 제2 유체저장부(420)에 저장하여 축열하고, 주간에는 지중열을 이용하여 난방에 필요한 고온의 부하측순환유체를 축열조(400)의 제1 유체저장부(410)에 저장하여 축열할 수 있다. During the interstitial season, underground heat is used to store the low-temperature load-side circulating fluid required for cooling in the second fluid storage unit 420 of the heat storage tank 400 to store heat, and during the daytime, high-temperature load required for heating using underground heat. The circulating fluid may be stored in the first fluid storage unit 410 of the heat storage tank 400 to accumulate heat.

저온의 부하측순환유체를 축열하는 경우, 제어부에 의해 제1 개폐밸브(901) 및 제2 개폐밸브(902)는 폐쇄되고 제3 개폐밸브(903) 및 제4 개폐밸브(904)는 개방되어, 지중열교환부(100)로부터 공급되는 지중열순환유체와 열교환되어 열교환기(200)로부터 지열히트펌프(300)로 공급되는 부하측순환유체가 제2 축열조유체공급관(630) 및 제2 축열조유체환수관(640)을 통해 지열히트펌프(300) 및 축열조(400)의 제2 유체저장부(420)를 순환하면서 열교환하여 제2 유체저장부(420)에 냉방을 위한 부하측순환유체를 저장하여 축열할 수 있다.When the low-temperature load-side circulation fluid is stored, the first opening/closing valve 901 and the second opening/closing valve 902 are closed by the control unit, and the third opening/closing valve 903 and the fourth opening/closing valve 904 are opened, The second heat storage tank fluid supply pipe 630 and the second heat storage tank fluid return pipe are loaded side circulation fluid that is exchanged with the underground heat circulation fluid supplied from the underground heat exchange unit 100 and supplied to the geothermal heat pump 300 from the heat exchanger 200. Heat exchange while circulating the second fluid storage unit 420 of the geothermal heat pump 300 and the heat storage tank 400 through 640 to store and store the load-side circulation fluid for cooling in the second fluid storage unit 420 for heat storage. Can.

고온의 부하측순환유체를 축열하는 경우, 제어부에 의해 제3 개폐밸브(903) 및 제4 개폐밸브(904)는 개방되어, 지중열교환부(100)로부터 공급되는 지중열순환유체와 열교환되어 열교환기(200)로부터 지열히트펌프(300)로 공급되는 부하측순환유체가 제1 축열조유체공급관(610) 및 제1 축열조유체환수관(620)을 통해 지열히트펌프(300) 및 축열조(400)의 제1 유체저장부(410)를 순환하면서 열교환하여 제1 유체저장부(410)에 난방을 위한 부하측순환유체를 저장하여 축열할 수 있다.In the case of accumulating high-temperature load-side circulating fluid, the third opening/closing valve 903 and the fourth opening/closing valve 904 are opened by the control unit to exchange heat with the underground heat circulating fluid supplied from the underground heat exchange unit 100 to exchange heat. The load-side circulation fluid supplied from the (200) to the geothermal heat pump (300) is the first heat storage tank fluid supply pipe (610) and the first heat storage tank fluid return pipe (620) of the geothermal heat pump (300) and heat storage tank (400). 1 The heat exchange while circulating the fluid storage unit 410 may be stored in the first fluid storage unit 410 to store the load-side circulating fluid for heat storage.

부하측순환유체를 축열하는 과정에서 수중모터펌프(140), 열교환기(200) 및 지열히트펌프(300)가 작동되어서 지중열교환부(100)에서 지중열교환유체가 열교환기(200)로 공급되고 열교환기(200)에서 지중열교환유체와 부하측순환유체 간의 열교환 과정이 진행된다. 이 과정은 동절기의 히트펌프 운영시의 과정과 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.Under the process of accumulating the load-side circulating fluid, the underwater motor pump 140, the heat exchanger 200, and the geothermal heat pump 300 are operated, so that the geothermal heat exchange fluid is supplied to the heat exchanger 200 and exchanged heat. The heat exchange process between the underground heat exchange fluid and the load-side circulating fluid is performed in the group 200. This process is the same as that of the operation of the heat pump during the winter, so detailed description is omitted.

이와 같이, 축열조(400)의 제1 유체저장부(410)에는 난방을 위한 고온의 부하측순환유체가 축열되고 제2 유체저장부(420)에는 냉방을 위한 저온의 부하측순환유체가 축열된 상태에서, 실내측에 설치되는 냉난방제어기(미도시)를 통해 실내측에서 난방운전이 선택되면, 제어부는 제7 개폐밸브(907) 및 제8 개폐밸브(908)는 폐쇄시키고, 제5 개폐밸브(905), 제6 개폐밸브(906), 제9 개폐밸브(909) 및 제10 개폐밸브(910)를 개방시키며, 제1 유체저장부(410)에 축열된 고온의 부하측순환유체는 제1 부하측유체공급관(710)을 통해 제1 공급해더(510) 및 제1 부하측분기관(810)을 통해 제2 공급헤더(520)로 공급되어서 제1 공급헤더(510)에 연결되는 천정히터(1100) 및 제2 공급헤더(520)에 연결되는 난방배관(1200)으로 공급되고, 이에 따라 실내가 난방될 수 있다. In this way, the first fluid storage unit 410 of the heat storage tank 400 is stored with a high temperature load-side circulating fluid for heating, and the second fluid storage unit 420 is low-temperature load-side circulating fluid for cooling. When a heating operation is selected from the indoor side through an air conditioning controller (not shown) installed on the indoor side, the control unit closes the seventh open/close valve 907 and the eighth open/close valve 908, and the fifth open/close valve 905 ), the sixth open/close valve 906, the ninth open/close valve 909 and the tenth open/close valve 910 are opened, and the high-temperature load-side circulation fluid stored in the first fluid storage unit 410 is the first load-side fluid. The ceiling heater 1100 connected to the first supply header 510 by being supplied to the second supply header 520 through the first supply header 510 and the first load side branch pipe 810 through the supply pipe 710 and It is supplied to the heating pipe 1200 connected to the second supply header 520, and accordingly, the room may be heated.

고온의 부하측순환유체가 천정히터(1100) 및 난방배관(1200)으로 공급되어 난방이 이루어지면서 부하측순환유체는 제2 부하측분기관(820) 및 제1 부하측유체환수관(720)을 경유하여 다시 축열조(400)의 제1 유체저장부(410)로 환수된다. The high-temperature load-side circulating fluid is supplied to the ceiling heater 1100 and the heating pipe 1200 so that heating is performed, and the load-side circulating fluid is again passed through the second load side branch pipe 820 and the first load side fluid return pipe 720. It is returned to the first fluid storage unit 410 of the heat storage tank 400.

환수되는 부하측순환유체는 온도가 낮아지고 이에 따라 제1 유체저장부(410)에 저장되는 부하측순환유체는 점차 온도가 낮아지고, 이러한 경우 지중열교환부(100) 및 지열히트펌프(300)는 가동되어 지중열순환유체 및 부하측순환유체 간의 열교환 과정이 수행된다. 이때, 제어부는 제3 개폐밸브(903) 및 제4 개폐밸브(904)는 폐쇄하고 제1 개폐밸브(901) 및 제2 개폐밸브(902)를 개방하여서 제1 축열조유체공급관(610) 및 제1 축열조유체환수관(620)을 통해 지열히트펌프(300)와 축열조(400)의 제1 유체저장부(410) 사이를 부하측순환유체가 순환하도록 한다.The temperature of the load-side circulating fluid that is returned decreases, and accordingly, the temperature of the load-side circulating fluid stored in the first fluid storage unit 410 gradually decreases. In this case, the underground heat exchange unit 100 and the geothermal heat pump 300 are operated. The heat exchange process between the ground heat circulation fluid and the load-side circulation fluid is performed. At this time, the control unit closes the third open/close valve 903 and the fourth open/close valve 904 and opens the first open/close valve 901 and the second open/close valve 902 to open the first heat storage tank fluid supply pipe 610 and the first 1 The load-side circulating fluid is circulated between the geothermal heat pump 300 and the first fluid storage unit 410 of the heat storage tank 400 through the heat storage tank fluid return pipe 620.

한편, 실내측에 설치되는 냉난방제어기를 통해 실내측에서 냉방운전이 선택되면, 제어부는 제5 개폐밸브(905), 제6 개폐밸브(906), 제9 개폐밸브(909) 및 제10 개폐밸브(910)는 폐쇄시키고, 제7 개폐밸브(907) 및 제8 개폐밸브(908)는 개방시키며, 제2 유체저장부(420)에 축열된 저온의 부하측순환유체는 제2 부하측유체공급관(730)을 통해 제1 공급헤더(510)로 공급되어서 제1 공급헤더(510)에 연결되는 천정히터(1100)로 공급되고, 이에 따라 천정히터(1100)를 통해 실내가 냉방될 수 있다.On the other hand, when the cooling operation is selected from the indoor side through the air conditioning controller installed on the indoor side, the control unit is the fifth on-off valve 905, the sixth on-off valve 906, the ninth on-off valve 909 and the tenth on-off valve 910 is closed, the seventh on-off valve 907 and the eighth on-off valve 908 is opened, the low-temperature load-side circulation fluid stored in the second fluid storage unit 420 is a second load-side fluid supply pipe (730) ) Is supplied to the first supply header 510 to be supplied to the ceiling heater 1100 connected to the first supply header 510, and accordingly, the room may be cooled through the ceiling heater 1100.

저온의 부하측순환유체가 천정히터(1100)로 공급되어 냉방이 이루어지면서 부하측순환유체는 제2 부하측유체환수관(740)을 통해 축열조(400)의 제2 유체저장부(420)로 환수된다.As the cold load-side circulating fluid is supplied to the ceiling heater 1100 and cooling is performed, the load-side circulating fluid is returned to the second fluid storage unit 420 of the heat storage tank 400 through the second load-side fluid return pipe 740.

환수되는 부하측순환유체는 온도가 상승되며 이에 따라 제2 유체저장부(420)에 저장되는 부하측순환유체는 점차 온도가 상승되고, 이러한 경우 지중열교환부(100) 및 지열히트펌프(300)는 가동되어 지중열순환유체 및 부하측순환유체 간의 열교환 과정이 수행된다. 이때, 제어부는 제1 개폐밸브(901) 및 제2 개폐밸브(902)는 폐쇄하고 제3 개폐밸브(903) 및 제4 개폐밸브(904)는 개방하여서 제2 축열조유체공급관(630) 및 제2 축열조유체환수관(640)을 통해 지열히트펌프(300)와 축열조(400)의 제2 유체저장부(420) 사이를 부하측순환유체가 순환되도록 한다.The temperature of the load-side circulating fluid that is returned increases, and accordingly, the temperature of the load-side circulating fluid that is stored in the second fluid storage unit 420 gradually increases, and in this case, the underground heat exchange unit 100 and the geothermal heat pump 300 are operated. The heat exchange process between the ground heat circulation fluid and the load-side circulation fluid is performed. In this case, the control unit closes the first on-off valve 901 and the second on-off valve 902 and opens the third on-off valve 903 and the fourth on-off valve 904 to open the second heat storage tank fluid supply pipe 630 and the second 2 The load-side circulating fluid is circulated between the geothermal heat pump 300 and the second fluid storage unit 420 of the heat storage tank 400 through the heat storage tank fluid return pipe 640.

이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 축열조 가변 운영식 지열냉난방 시스템은 축열조(400)가 제1 유체저장부(410) 및 제2 유체저장부(420)를 포함하므로 제1 유체저장부(410)에는 고온의 부하측순환유체를 저장하여 축열하고 제2 유체저장부(420)에는 저온의 부하측순환유체를 저장하여, 냉방을 위한 유체 및 난방을 위한 유체가 독립적으로 축열되므로 간절기에 실내측에서의 냉방운전 또는 난방운전이 선택되는 경우 지열히트펌프(300)를 가동시키지 않고서도 실내측에서의 운전선택에 따라 제1 유체저장부(410) 및 제2 유체저장부(420) 각각에 저장되는 고온의 부하측순환유체 및 저온의 부하측순환유체를 실내측으로 즉시 공급하여 실내의 냉방 및 난방이 즉시 이루어지도록 한다. In the heat storage tank variable operating type geothermal heating and cooling system according to an embodiment of the present invention, the heat storage tank 400 includes a first fluid storage unit 410 and a second fluid storage unit 420, so that the first fluid storage unit 410 The load-side circulating fluid at a high temperature is stored and stored, and the second fluid storage unit 420 is stored at a low-temperature load-side circulating fluid, so that the fluid for cooling and the fluid for heating are thermally stored independently. When the heating operation is selected, the high temperature load-side circulating fluid stored in each of the first fluid storage unit 410 and the second fluid storage unit 420 according to the operation selection on the indoor side without operating the geothermal heat pump 300 and The low-temperature load-side circulating fluid is immediately supplied to the indoor side so that the cooling and heating of the room can be achieved immediately.

따라서, 간절기에 지열냉난방 시스템을 운영시 순환유체의 급격한 열교환 가동으로 인한 소비전력을 낮추어서 에너지소비 비용이 감소되는 경제적인 사용이 가능해지며, 간절기에 즉각적인 난방 및 냉방 전환이 이루어지므로 간절기 때의 사용시 편의성이 증대되는 이점이 있다.Therefore, when operating the geothermal heating and cooling system in the interstitial period, it is possible to economically use the energy consumption cost to be reduced by lowering the power consumption due to the rapid heat exchange operation of the circulating fluid. This has the advantage of increasing.

이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 축열조 가변 운영식 지열냉난방 시스템을 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 축열조 가변 운영식 지열냉난방 시스템과의 차이점을 중심으로 설명한다. 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 축열조 가변 운영식 지열냉난방 시스템의 구성을 설명하기 위한 단면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 상부판 및 트위스트관 가변플레이트를 도시하는 사시도이다.Hereinafter, a heat storage tank variable operation type geothermal heating and cooling system according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6, focusing on differences from a heat storage tank variable operation type geothermal cooling system according to an embodiment of the present invention. 5 is a cross-sectional view for explaining the configuration of a variable heat storage tank operating geothermal heating and cooling system according to another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a perspective view showing the upper plate and the twisted tube variable plate shown in FIG. 5.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 축열조 가변 운영식 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 축열조 가변 운영식 지열냉난방 시스템과 동일하다.5 and 6, the storage tank variable operating geothermal heating and cooling system according to another embodiment of the present invention, the pumping through hole 1312a of the upper plate portion 1312 of the heat exchange fluid guide chamber 130 communicates with each other An array structure in which a plurality of small unit holes 1312a-1 are arranged along the circumferential direction of the top plate portion 1312, and the top plate portion 1312 of the heat exchange fluid guide chamber 130 is inside the edge adjacent to the edge of the top plate portion 1312. It further includes a circular slit (1312c) formed in, the heat exchange fluid guide chamber 130, the pipe coupling hole 181 coupled to the upper portion of the twisted pipe 132, the lower surface is inserted into the circular slit (1312c) circular It includes a guide protrusion 182 that slides along the slit 1312c, and a pipe interference preventing hole 183 provided in a form surrounding the heat exchange fluid return pipe 160 in a state connected to the top plate portion 1312, and the top plate portion 1312 ) Twist pipe position variable plate 180 disposed above; The twist pipe position variable plate 180 is connected to one side of the upper surface, and the geothermal well hole 10 extends a certain length in the upper direction of the handle coupling column 191; and the geothermal well hole 10 from the outside of the geothermal well hole 10 ) Is the same as the storage tank variable operating geothermal heating and cooling system according to an embodiment of the present invention, except that it further includes a rotary operation handle 192 that is inserted into the inside and screwed to the upper end of the handle coupling pillar 191. .

상기 회전조작핸들(192)은 트위스트관(132)의 상단부의 위치가 가변된 후 핸들결합기둥(191)과 분리되어 보관될 수 있다.The rotary operation handle 192 may be stored separately from the handle coupling column 191 after the position of the upper end of the twist pipe 132 is varied.

이러한 본 발명의 다른 실시예에 따른 축열조 가변 운영식 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.The heat storage tank variable operation type geothermal heating and cooling system according to another embodiment of the present invention can vary the position of the upper end of the twist pipe (132). That is, when the rotary operation handle 192 is operated to the left and right from the ground, the twist pipe position variable plate 180 rotates so that the twist pipe 132 is coupled to the small unit holes 1312a-1. Is variable. Accordingly, when the heat exchange fluid pumping pipe 150 is connected to the heat exchanger 200, the position of the upper end of the twist pipe 132 is varied according to the position of the heat exchanger 200, thereby making the twist pipe closer to the heat exchanger 200. The position of the upper end of the 132 can be adjusted, so that the distance between the heat exchange fluid pumping pipe 150 and the heat exchanger 200 can be further narrowed, so that the heat exchange fluid pumping pipe 150 is exchanged with the heat exchanger 200. There is an advantage that the connection process can be facilitated.

이러한 본 발명에 따른 축열조 가변 운영식 지열냉난방 시스템은 지열공과 열교환기 사이를 연결하는 지하수 순환라인이 지열공의 상부로부터 지상으로 빠져나와 배설되는 형태의 개방형 지열시스템 형태 및 지반에 수직으로 다수의 지열공들을 형성시키고 이 지열공 내에 열복원관을 매설하는 형태의 밀폐형 지열시스템 형태 모두에 적용될 수 있다.The storage tank variable operation type geothermal cooling and heating system according to the present invention is a type of open geothermal system in which a groundwater circulation line connecting between a geothermal hole and a heat exchanger is discharged from the upper portion of the geothermal hole to the ground, and a plurality of ground vertically perpendicular to the ground. It can be applied to all types of closed geothermal systems in the form of forming pores and embedding a heat recovery tube in the geothermal cavity.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 축열조 가변 운영식 지열냉난방 시스템의 제1 부하측유체공급관(710), 제1 부하측유체환수관(720), 제2 부하측유체공급관(730), 제2 부하측유체환수관(740)의 내외부면에는 오염물질의 부착방지 및 제거를 효과적으로 달성할 수 있도록 오염 방지도포용 조성물로 이루어진 오염방지도포층이 도포될 수 있다.On the other hand, the first load-side fluid supply pipe 710, the first load-side fluid return pipe 720, the second load-side fluid supply pipe 730, the second load-side fluid of the variable storage type geothermal heating system according to an embodiment of the present invention An anti-fouling coating layer made of an anti-fouling coating composition may be applied to the inner and outer surfaces of the return pipe 740 to effectively prevent adhesion and removal of contaminants.

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.The anti-pollution coating composition contains mercaptobenzoxazole and amidoalkyl betaine in a molar ratio of 1:0.01 to 1:2, and the total content of mercaptobenzoxazole and amidoalkyl betaine is 1 for the total aqueous solution. ~10% by weight.

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.The mercaptobenzoxazole and amidoalkyl betaine have a molar ratio of 1:0.01 to 1:2, and when the molar ratio is out of the above range, the coating property of the substrate decreases or the water adsorption on the surface increases after application. There is a problem that the film is removed.

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.The mercaptobenzoxazole and amidoalkyl betaine are preferably 1 to 10% by weight in the total composition aqueous solution, and if it is less than 1% by weight, there is a problem that the coatability of the substrate decreases. Crystal precipitation is likely to occur due to the increase of.

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.On the other hand, it is preferable to apply the composition for prevention of contamination onto the substrate by a spray method. In addition, the final coating film thickness on the substrate is preferably 550 ~ 2000 ~, more preferably 1100 ~ 1900Å. If the thickness of the coating film is less than 550 이, there is a problem that deterioration occurs in the case of high temperature heat treatment, and if it exceeds 2000 Å, there is a disadvantage that crystal precipitation on the coated surface is likely to occur.

또한, 본 오염 방지 도포용 조성물은 메르캅토벤조씨아졸 0.1 몰 및 아미도알킬 베타인 0.05몰을 증류수 1000 ㎖에 첨가한 다음 교반하여 제조될 수 있다.In addition, the present composition for preventing contamination can be prepared by adding 0.1 mol of mercaptobenzosiazole and 0.05 mol of amidoalkyl betaine to 1000 ml of distilled water and then stirring.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 축열조 가변 운영식 지열냉난방 시스템의 열교환기(200), 지열히트펌프(300)의 본체 외면에는 온도변색층이 도포될 수 있다.Meanwhile, a temperature discoloration layer may be applied to the outer surfaces of the main body of the heat exchanger 200 and the geothermal heat pump 300 of the variable storage type geothermal heating and heating system according to an embodiment of the present invention.

온도변색층은 소정의 온도 이상이 되었을 때 색이 변하는 두 가지 이상의 온도변색물질이 상기 본체 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. The temperature discoloration layer can be applied to two or more temperature discoloration substances that change color when the temperature reaches a predetermined temperature or more, and is separated into two or more sections according to the temperature change to determine the stepwise temperature change. A protective film layer may be applied on the layer to prevent the temperature discoloration layer from being damaged.

여기서, 온도변색층은, 각각 40℃ 이상 및 60℃ 이상의 변색온도를 갖는 온도변색물질을 도포하여 형성될 수 있다. 온도변색층은 열교환기(200), 지열히트펌프(300)의 온도가 상승함에 따라 간접 가열되는 본체의 온도에 따라 색이 변화하여 열교환기(200), 지열히트펌프(300)의 온도 변화를 감지하기 위한 것이다. 열교환기(200), 지열히트펌프(300)의 열교환시의 온도는 본체 표면에 전달되며, 본체의 온도변화에 따라 온도변색층이 반응하여, 결과적으로 열교환기(200), 지열히트펌프(300)의 온도 변화를 감지할 수 있게 된다.Here, the temperature discoloration layer may be formed by applying a temperature discoloration material having a discoloration temperature of 40°C or higher and 60°C or higher, respectively. The temperature discoloration layer changes color according to the temperature of the body that is indirectly heated as the temperature of the heat exchanger 200 and the geothermal heat pump 300 rises, thereby changing the temperature of the heat exchanger 200 and the geothermal heat pump 300. It is to detect. The heat exchanger 200, the temperature at the time of heat exchange of the geothermal heat pump 300 is transmitted to the surface of the body, and the temperature discoloration layer reacts according to the temperature change of the body, resulting in the heat exchanger 200 and the geothermal heat pump 300 ).

이러한 온도변색층은 소정의 온도 이상이 되었을 때 색깔이 변하는 온도변색물질이 금속메쉬폼의 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. The temperature discoloration layer may be formed by applying a temperature discoloration material that changes color when it reaches a predetermined temperature or more to the surface of the metal mesh foam. In addition, the temperature discoloration layer is generally composed of a microcapsule structure of 1 to 10㎛, and can exhibit colored and transparent colors due to the binding and separation phenomenon depending on the temperature of the electron donor and the electron acceptor in the microcapsule.

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. In addition, the temperature discoloration layer has a fast color change, and may have various discoloration temperatures such as 40°C, 60°C, 70°C, 80°C, and the like, and such discoloration temperature can be easily adjusted in various ways. The temperature discoloration layer may use various kinds of temperature discoloration materials based on the principle of molecular rearrangement of organic compounds and spatial rearrangement of atomic groups.

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. To this end, the temperature discoloration layer is preferably formed to be separated into two or more sections according to temperature changes by applying two or more temperature discoloration materials having different discoloration temperatures. The temperature discoloration layer is preferably a temperature discoloration material having a relatively low temperature discoloration temperature and a temperature discoloration material having a relatively high temperature discoloration temperature, more preferably having a discoloration temperature of 40°C or higher and 60°C or higher. A temperature discoloration layer may be formed using a temperature discoloration material.

이를 통해, 열교환기(200), 지열히트펌프(300)의 온도 변화를 확인할 수 있어 열교환기(200), 지열히트펌프(300)의 온도변화를 감지할 수 있으며, 이에 따라 현재 열교환기(200), 지열히트펌프(300)가 정상 구동되는 상태인지, 과열된 상태인지를 육안으로 쉽게 확인할 수 있는 이점이 있다. Through this, it is possible to check the temperature changes of the heat exchanger 200 and the geothermal heat pump 300 so that the temperature changes of the heat exchanger 200 and the geothermal heat pump 300 can be detected, and accordingly the current heat exchanger 200 ), geothermal heat pump 300 is an advantage that can be easily checked with the naked eye whether the state is in normal operation, or overheated state.

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.In addition, the protective film layer is applied on the temperature discoloration layer to prevent the temperature discoloration layer from being damaged due to external impact, and it is easy to check whether the temperature discoloration layer is discolored, and at the same time, consider that the temperature discoloration material is weak to heat, and insulate the insulation effect. It is preferable to use a branched transparent coating material.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 축열조 가변 운영식 지열냉난방 시스템의 제1 공급헤더(510) 및 제2 공급헤더(520)의 표면에는 금속표면의 부식현상을 방지하기 위한 부식방지층이 도포될 수 있다.On the other hand, the surface of the first supply header 510 and the second supply header 520 of the variable storage type geothermal heating and heating system according to an embodiment of the present invention is coated with a corrosion prevention layer to prevent corrosion of the metal surface Can.

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.The coating material of the anti-corrosion layer is 15% by weight of benztriazole, 25% by weight of ethylene glycol butyl ether, 20% by weight of hafnium, 10% by weight of molybdenum emulsion (MoS2), 15% by weight of titanium oxide (TiO2), phenol noblock type glycidyl It is composed of 15% by weight of ether, and the coating thickness may be 8 µm.

벤즈트리아졸, 에틸렌 글리콜 부틸 에테르, 페놀 노블락형 글리시딜에테르는 부식 방지 및 변색 방지 등의 역할을 한다.Benztriazole, ethylene glycol butyl ether, and phenol noblock type glycidyl ether serve to prevent corrosion and discoloration.

하프늄은 내부식성이 있는 전이 금속원소로서 뛰어난 방수성, 내식성 등을 갖도록 역할을 한다.Hafnium is a transition metal element with corrosion resistance, and serves to have excellent water resistance and corrosion resistance.

유화몰리브덴은 코팅피막의 표면에 습동성과 윤활성 등을 부여하는 역할을 한다.Molybdenum emulsifier plays a role in imparting slidability and lubricity to the surface of the coating film.

산화티타늄은 내화도 및 화학적 안정성 등을 목적으로 첨가된다.Titanium oxide is added for the purpose of fire resistance and chemical stability.

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.The reason for the numerical limitation of the ratio of the components and the coating thickness as described above, as a result of analyzing the results through the test results while the inventor repeatedly failed several times, exhibited the optimum corrosion prevention effect at the ratio.

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.The description of the presented embodiments is provided to enable any person of ordinary skill in the art to use or practice the present invention. Various modifications to these embodiments will be apparent to those skilled in the art of the present invention, and the general principles defined herein can be applied to other embodiments without departing from the scope of the present invention. Thus, the present invention should not be limited to the embodiments presented herein, but should be interpreted in the broadest scope consistent with the principles and novel features presented herein.

100 : 지중열교환부 200 : 열교환기
300 : 지열히트펌프 400 : 축열조
510 : 제1 공급헤더 520 : 제2 공급헤더
610 : 제1 축열조유체공급관 620 : 제1 축열조유체환수관
630 : 제2 축열조유체공급관 640 : 제2 축열조유체환수관
710 : 제1 부하측유체공급관 720 : 제1 부하측유체환수관
730 : 제2 부하측유체공급관 740 : 제2 부하측유체환수관
810 : 제1 부하측분기관 820 : 제2 부하측분기관
901 : 제1 개폐밸브 902 : 제2 개폐밸브
903 : 제3 개폐밸브 904 : 제4 개폐밸브
905 : 제5 개폐밸브 906 : 제6 개폐밸브
907 : 제7 개폐밸브 908 : 제8 개폐밸브
909 : 제9 개폐밸브 910 : 제10 개폐밸브
100: underground heat exchange unit 200: heat exchanger
300: geothermal heat pump 400: heat storage tank
510: first supply header 520: second supply header
610: 1st storage tank fluid supply pipe 620: 1st storage tank fluid return pipe
630: 2nd heat storage tank fluid supply pipe 640: 2nd heat storage tank fluid return pipe
710: first load side fluid supply pipe 720: first load side fluid return pipe
730: second load side fluid supply pipe 740: second load side fluid return pipe
810: first load side branch 820: second load side branch
901: first on-off valve 902: second on-off valve
903: 3rd open/close valve 904: 4th open/close valve
905: fifth on-off valve 906: sixth on-off valve
907: 7th open/close valve 908: 8th open/close valve
909: 9th open/close valve 910: 10th open/close valve

Claims (3)

지상 일측에 설치되는 열교환기(200);
제1 유체저장부(410), 상기 제1 유체저장부(410)와 독립되게 구비되는 제2 유체저장부(420), 상기 제1 유체저장부(410) 및 상기 제2 유체저장부(420) 사이에 연결되어 유체가 이동하는 통로를 형성하는 저장부연결배관(430), 상기 저장부연결배관(430) 상에 설치되어 상기 저장부연결배관(430)의 통로를 개폐하는 저장부연결배관 개폐밸브(440)를 포함하는 축열조(400);
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 축열조(400)로 공급하는 지열히트펌프(300);
실내측의 천정히터(1100)와 연결되는 제1 공급헤더(510);
실내측의 난방배관(1200)과 연결되는 제2 공급헤더(520);
상기 지열히트펌프(300) 및 상기 제1 유체저장부(410) 사이에 연결되는 제1 축열조유체공급관(610);
상기 지열히트펌프(300) 및 상기 제2 유체저장부(420) 사이에 연결되는 제1 축열조유체환수관(620);
상기 제1 축열조유체공급관(610)으로부터 분기되어 상기 제2 유체저장부(420)에 연결되는 제2 축열조유체공급관(630);
상기 제1 축열조유체환수관(620)으로부터 분기되어 상기 제2 유체저장부(420)에 연결되는 제2 축열조유체환수관(640);
상기 제1 유체저장부(410)로부터 상기 제1 공급헤더(510)에 연결되는 제1 부하측유체공급관(710);
상기 제1 유체저장부(410)로부터 상기 제1 공급헤더(510)에 연결되는 제1 부하측유체환수관(720);
상기 제2 유체저장부(420)로부터 상기 제1 부하측유체공급관(710)의 일측에 연결되어 상기 제1 부하측유체공급관(710)과 소통되는 제2 부하측유체공급관(730);
상기 제2 유체저장부(420)로부터 상기 제1 부하측유체환수관(720)의 일측에 연결되어 상기 제1 부하측유체환수관(720)과 소통되는 제2 부하측유체환수관(740);
상기 제1 부하측유체공급관(710)으로부터 분기되어 상기 제2 공급헤더(520)에 연결되는 제1 부하측분기관(810);
상기 제1 부하측유체환수관(720)으로부터 분기되어 상기 제2 공급헤더(520)에 연결되는 제2 부하측분기관(820);
상기 제1 축열조유체공급관(610) 상에 설치되어 상기 제1 축열조유체공급관(610)의 통로를 개폐하는 제1 개폐밸브(901);
상기 제1 축열조유체환수관(620) 상에 설치되어 상기 제1 축열조유체환수관(620)의 통로를 개폐하는 제2 개폐밸브(902);
상기 제2 축열조유체환수관(640) 상에 설치되어 상기 제2 축열조유체환수관(640)의 통로를 개폐하는 제3 개폐밸브(903);
상기 제2 축열조유체공급관(630) 상에 설치되어 상기 제2 축열조유체공급관(630)의 통로를 개폐하는 제4 개폐밸브(904);
상기 제1 부하측유체공급관(710) 상에 설치되어 상기 제1 부하측유체공급관(710)의 통로를 개폐하는 제5 개폐밸브(905);
상기 제1 부하측유체환수관(720) 상에 설치되어 상기 제1 부하측유체환수관(720)의 통로를 개폐하는 제6 개폐밸브(906);
상기 제2 부하측유체공급관(730) 상에 설치되어 상기 제2 부하측유체공급관(730)의 통로를 개폐하는 제7 개폐밸브(907);
상기 제2 부하측유체환수관(740) 상에 설치되어 상기 제2 부하측유체환수관(740)의 통로를 개폐하는 제8 개폐밸브(908);
상기 제1 부하측분기관(810) 상에 설치되어 상기 제1 부하측분기관(810)의 통로를 개폐하는 제9 개폐밸브(909);
상기 제2 부하측분기관(820) 상에 설치되어 상기 제2 부하측분기관(820)의 통로를 개폐하는 제10 개폐밸브(910); 및
상기 저장부연결배관 개폐밸브(440) 및 상기 제1 내지 제10 개폐밸브(910)의 개폐를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
축열조 가변 운영식 지열냉난방 시스템.
A heat exchanger 200 installed on one side of the ground;
A first fluid storage unit 410, a second fluid storage unit 420 provided independently of the first fluid storage unit 410, the first fluid storage unit 410 and the second fluid storage unit 420 ) Is connected to the storage unit connecting pipe 430 to form a passage through which the fluid moves, the storage unit connecting pipe installed on the storage connecting pipe 430 to open and close the passage of the storage connecting pipe 430 A heat storage tank 400 including an opening/closing valve 440;
A heat exchanger installed inside the geothermal well 10, the underground heat exchange fluid pumped from the submersible motor pump 140 and the submersible motor pump 140 flows into the heat exchanger 200 to supply the introduced underground heat exchange fluid to the heat exchanger 200 Underground heat exchange unit (100) comprising a fluid pumping pipe (150) and a heat exchange fluid return pipe (160) for returning an underground heat exchange fluid to the geothermal well (10) after being exchanged with a load-side circulation fluid in the heat exchanger (200) );
A geothermal heat pump 300 connected to the heat exchanger 200 to introduce the load-side circulating fluid and supply the introduced load-side circulating fluid to the heat storage tank 400;
A first supply header 510 connected to the indoor ceiling heater 1100;
A second supply header 520 connected to the indoor heating pipe 1200;
A first heat storage tank fluid supply pipe 610 connected between the geothermal heat pump 300 and the first fluid storage unit 410;
A first heat storage tank fluid return pipe 620 connected between the geothermal heat pump 300 and the second fluid storage unit 420;
A second heat storage tank fluid supply pipe 630 branched from the first heat storage tank fluid supply pipe 610 and connected to the second fluid storage unit 420;
A second heat storage tank fluid return pipe 640 branched from the first heat storage tank fluid return pipe 620 and connected to the second fluid storage unit 420;
A first load-side fluid supply pipe 710 connected to the first supply header 510 from the first fluid storage unit 410;
A first load-side fluid return pipe 720 connected to the first supply header 510 from the first fluid storage unit 410;
A second load-side fluid supply pipe 730 connected to one side of the first load-side fluid supply pipe 710 from the second fluid storage unit 420 and communicating with the first load-side fluid supply pipe 710;
A second load-side fluid return pipe 740 connected to one side of the first load-side fluid return pipe 720 from the second fluid storage unit 420 and communicating with the first load-side fluid return pipe 720;
A first load side branch pipe 810 branched from the first load side fluid supply pipe 710 and connected to the second supply header 520;
A second load side branch pipe 820 branched from the first load side fluid return pipe 720 and connected to the second supply header 520;
A first opening/closing valve 901 installed on the first heat storage tank fluid supply pipe 610 to open and close a passage of the first heat storage tank fluid supply pipe 610;
A second on/off valve 902 installed on the first heat storage tank fluid return pipe 620 to open and close a passage of the first heat storage tank fluid return pipe 620;
A third opening/closing valve 903 installed on the second heat storage tank fluid return pipe 640 to open and close a passage of the second heat storage tank fluid return pipe 640;
A fourth opening/closing valve 904 installed on the second heat storage tank fluid supply pipe 630 to open and close the passage of the second heat storage tank fluid supply pipe 630;
A fifth opening/closing valve 905 installed on the first load-side fluid supply pipe 710 to open and close the passage of the first load-side fluid supply pipe 710;
A sixth opening/closing valve 906 installed on the first load-side fluid return pipe 720 to open and close a passage of the first load-side fluid return pipe 720;
A seventh open/close valve 907 installed on the second load-side fluid supply pipe 730 to open and close the passage of the second load-side fluid supply pipe 730;
An eighth opening/closing valve 908 installed on the second load-side fluid return pipe 740 to open and close a passage of the second load-side fluid return pipe 740;
A ninth opening/closing valve 909 installed on the first load side branch pipe 810 to open and close a passage of the first load side branch pipe 810;
A tenth opening/closing valve 910 installed on the second load side branch pipe 820 to open and close a passage of the second load side branch pipe 820; And
Characterized in that it comprises a control unit for controlling the opening and closing of the storage connection pipe opening and closing valve 440 and the first to tenth opening and closing valve 910,
Storage tank variable operation type geothermal heating and cooling system.
제1항에 있어서,
지열우물공(10) 내에 지하수펌핑배관(120)이 삽입되고, 지하수펌핑배관(120)의 상단부에 열교환유체가이드챔버(130)가 연결되며;
상기 열교환유체가이드챔버(130)는,
내부공간을 갖는 원통부(1311), 상기 원통부(1311)의 중심으로부터 편심되게 위치하는 양수배관관통구멍(1312a) 및 상기 양수배관관통구멍(1312a)에 이웃하는 환수배관관통구멍(1312b)을 포함하고 상기 원통부(1311)의 상단부를 덮는 상판부(1312), 상기 지하수펌핑배관(120)의 상단부가 연결되는 지하수펌핑배관연결구멍(1313a) 및 상기 지하수펌핑배관연결구멍(1313a)의 주변에 배치되며 상기 열교환유체가이드챔버(130) 내부로 유입되는 열교환유체가 상기 지하수펌핑배관(120) 의 내부공간으로 낙하되도록 하는 복수의 유체낙하구멍(1313b)을 포함하고 상기 원통부(1311)의 하단부를 덮는 하판부(1313)를 포함하는 챔버부(131); 및
상기 지하수펌핑배관연결구멍(1313a)에 연결되어 상기 지하수펌핑배관(120) 과 소통되는 입구부(1321), 상기 입구부(1321)로부터 상기 양수배관관통구멍(1312a) 방향으로 꺽인 꺽임부(1322), 상기 꺽임부(1322)의 상부로부터 연장되고 상기 양수배관관통구멍(1312a)에 연결되어 상기 열교환유체양수배관(150)과 소통되는 출구부(1323)를 포함하는 트위스트관(132)을 포함하는 것을 특징으로 하는,
축열조 가변 운영식 지열냉난방 시스템.
According to claim 1,
The ground water pump pipe 120 is inserted into the geothermal well 10, and the heat exchange fluid guide chamber 130 is connected to the upper end of the ground water pump pipe 120;
The heat exchange fluid guide chamber 130,
A cylindrical portion 1311 having an internal space, a pumping pipe through hole 1312a located eccentrically from the center of the cylindrical portion 1311 and a return pipe through hole 1312b adjacent to the pumping pipe through hole 1312a Containing and surrounding the upper portion of the cylindrical portion (1311) top plate portion (1312), the groundwater pumping pipe connection hole (1313a) connected to the upper end of the groundwater pumping pipe (120) and the groundwater pumping pipe connection hole (1313a) around It is arranged and includes a plurality of fluid drop holes (1313b) to allow the heat exchange fluid flowing into the heat exchange fluid guide chamber (130) to fall into the inner space of the ground water pumping pipe (120), and the lower end of the cylindrical part (1311). A chamber portion 131 including a lower plate portion 1313 covering the portion; And
An inlet portion 1321 connected to the ground water pumping pipe connection hole 1313a and communicating with the ground water pumping pipe 120, a bent portion 1322 bent from the inlet portion 1321 toward the pumping pipe through hole 1312a ), includes a twisted pipe 132 extending from the upper portion of the bent portion 1322 and connected to the pumping pipe through hole 1312a and an outlet portion 1323 communicating with the heat exchange fluid pumping pipe 150 Characterized by,
Storage tank variable operation type geothermal heating and cooling system.
제2항에 있어서,
상기 열교환유체가이드챔버(130)의 상판부(1312)의 양수배관관통구멍(1312a)은 서로 소통되고 상기 상판부(1312)의 원주 방향을 따라 다수의 소단위구멍(1312a-1)들이 배열되는 어레이 구조를 갖고,
상기 열교환유체가이드챔버(130)의 상판부(1312)은 상판부(1312)의 가장자리에 인접한 가장자리의 안쪽에 형성되는 원형슬릿(1312c)을 더 포함하고,
상기 열교환유체가이드챔버(130)는,
상기 트위스트관(132)의 상부에 결합되는 배관결합구멍(181), 아랫면에 상기 원형슬릿(1312c)에 삽입되어 상기 원형슬릿(1312c)을 따라 슬라이딩되는 가이드돌기(182), 및 상기 상판부(1312)과 연결된 상태에서 상기 열교환유체환수배관(160)을 에워싸는 형태로 구비되는 배관간섭방지구멍(183)을 포함하고, 상기 상판부(1312)의 위로 배치되는 트위스트관 위치가변플레이트(180);
상기 트위스트관 위치가변플레이트(180)의 윗면 일측에 연결되고, 상기 지열우물공(10)의 상부 방향으로 일정길이 연장되는 핸들결합기둥(191); 및
상기 지열우물공(10)의 외부에서 상기 지열우물공(10)의 내부로 삽입되어서 상기 핸들결합기둥(191)의 상단부에 나사결합되는 회전조작핸들(192)을 더 포함하고,
상기 회전조작핸들(192)을 좌측 및 우측으로 조작하면 상기 트위스트관 위치가변플레이트(180)는 회전하여서 상기 트위스트관(132)이 상기 소단위구멍(1312a-1)들에 결합되는 위치가 가변되는 것을 특징으로 하는,
축열조 가변 운영식 지열냉난방 시스템.
According to claim 2,
The pumping through hole 1312a of the top plate portion 1312 of the heat exchange fluid guide chamber 130 communicates with each other and has an array structure in which a plurality of small unit holes 1312a-1 are arranged along the circumferential direction of the top plate portion 1312. Have,
The top plate portion 1312 of the heat exchange fluid guide chamber 130 further includes a circular slit 1312c formed inside the edge adjacent to the edge of the top plate portion 1312,
The heat exchange fluid guide chamber 130,
The pipe coupling hole 181 coupled to the upper portion of the twist pipe 132, a guide protrusion 182 inserted into the circular slit 1312c on the lower surface and sliding along the circular slit 1312c, and the upper plate portion 1312 ) Connected to the heat exchange fluid return pipe 160 includes a pipe interference prevention hole 183 provided in a form surrounding the twisted pipe position variable plate 180 disposed above the top portion 1312;
A handle coupling column 191 which is connected to one side of the upper surface of the twisted pipe position variable plate 180 and extends a predetermined length in the upper direction of the geothermal well 10; And
Further comprising a rotary operation handle 192 is inserted into the inside of the geothermal well 10, the screw is coupled to the upper end of the handle coupling column 191 from the outside of the geothermal well 10,
When the rotation operation handle 192 is operated to the left and right, the twist pipe position variable plate 180 rotates so that the position where the twist pipe 132 is coupled to the small unit holes 1312a-1 is variable. Characterized by,
Storage tank variable operation type geothermal heating and cooling system.
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