KR102152001B1 - 신재생에너지를 이용한 농업용 냉난방시스템 - Google Patents

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임석연
조규성
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Abstract

본 발명 신재생에너지를 이용한 농업용 냉난방시스템은, 지열원을 이용하여 증발기 내부온도를 상승시킴으로서, 난방시 농업용 냉난방시스템의 효율을 향상시키고자 하는 것으로서, 축사 또는 온실 또는 저온창고의 냉,난방으로 사용되는 히트펌프시스템(20)은 태양광발전장치(10)에서 생산된 전기를 전원으로 이용하며, 히트펌프 시스템(20)은, 냉매를 압축시키는 압축기(21)와, 압축기(21)에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(22)와, 응축기(22)에서 응축된 냉매를 감압시키는 팽창밸브(25)와, 팽창밸브(25)에서 감압된 냉매를 증발시키는 증발기(23)와, 냉/난방시 냉매의 흐름을 절환시켜주는 사방밸브(24)로 이루어지고, 지열이용장치(100)가 더 구비되되; 지열이용장치(100)는, 축사 또는 온실 또는 저온창고 내의 지면에 구비되며, 내부에 공간부가 형성된 장방형의 박스형상이고, 외벽에는 공기가 유입될 수 있는 통공(111)이 형성되며, 내부에는 제1송풍팬(F1)이 구비된 하우징(110)과, 하우징(110)의 저면에 관통되어 설치되며, 지중을 향하여 매설되어, 제1송풍팬(F1)에서 송풍된 공기가 유동되는 제1수직파이프(121)와, 제1수직파이프(121)와 연결되어, 지중에 수평으로 매설되며, 외면에는 열교환판(132)이 구비된 수평파이프(130)와, 수평파이프(130)와 연결되며, 축사 또는 온실 또는 저온창고의 지면을 관통하면서 돌출되어, 증발기(23)와 연결된 제2수직파이프(122)와, 증발기의 저면에 구비되어, 제2수직파이프(122)로부터 올라오는 가열된 공기를 증발기로 송풍하는 제2송풍팬(F2)을 포함하는 것을 요지로 한다.

Description

신재생에너지를 이용한 농업용 냉난방시스템 {Agricultural Heating and Cooling System Using Renewable Energy}
본 발명은 냉난방시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 태양광 등에서 생산되는 신재생에너지를 이용하여, 축사, 온실, 저온창고 등의 냉난방장치에 전기를 공급함과 아울러 난방 시 지열을 이용하여 증발기의 내부온도를 상승시킴으로서, 열효율을 향상시키는 신재생에너지를 이용한 농업용 냉난방시스템에 관한 것이다.
종래의 축사, 온실, 저온창고 등에서 환경오염을 줄이고, 에너지비용을 절감할 수 있는 수단으로, 태양광을 이용하여 전기를 발생시켜 히트펌프시스템을 구동함으로서, 실내를 냉난방하는 기술이 알려져 있다.
도 1은 종래 농업용 냉난방시스템의 개략도이다.
도시된 바와 같이, 농업에 사용되는 축사, 온실, 저온창고(이하 '시설물'이라 한다) 등에서 냉,난방으로 사용되는 히트펌프시스템(20)은 태양광발전장치(10)에서 생산된 전기를 전원으로 이용하고 있으며, 히트펌프 시스템(20)은 냉매를 압축시키는 압축기(21)와, 압축기(21)에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(22)와, 응축기(22)에서 응축된 냉매를 감압시키는 팽창밸브(25)와, 팽창밸브(25)에서 감압된 냉매를 증발시키는 증발기(23)와, 압축기(21) 후단에 설치되어 냉/난방시 냉매의 흐름을 절환시켜주는 사방밸브(24)로 이루어진 구성이 알려져 있다.
그런데 종래의 농업용 냉난방시스템이 동절기에 난방용으로 사용될 때, 저온으로 떨어진 시설물 내의 온도로 인하여, 증발기에서의 열교환이 원활하게 이루어지지 않는 문제점이 있었다.
공개특허공보 제10-2017-0009580호(2017.01.25.공개)
본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 지열원을 이용하여 증발기 내부온도를 상승시킴으로서, 난방시 농업용 냉난방시스템의 효율을 향상시키고자 함이다.
본 발명 신재생에너지를 이용한 농업용 냉난방시스템은, 축사 또는 온실 또는 저온창고의 냉,난방으로 사용되는 히트펌프시스템은 태양광발전장치에서 생산된 전기를 전원으로 이용하며, 히트펌프 시스템은, 냉매를 압축시키는 압축기와, 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기와, 응축기에서 응축된 냉매를 감압시키는 팽창밸브와, 팽창밸브에서 감압된 냉매를 증발시키는 증발기와, 냉/난방시 냉매의 흐름을 절환시켜주는 사방밸브로 이루어지고,지열이용장치가 더 구비되되; 지열이용장치는, 축사 또는 온실 또는 저온창고 내의 지면에 구비되며, 내부에 공간부가 형성된 장방형의 박스형상이고, 외벽에는 공기가 유입될 수 있는 통공이 형성되며, 내부에는 제1송풍팬이 구비된 하우징과, 하우징의 저면에 관통되어 설치되며, 지중을 향하여 매설되어, 제1송풍팬에서 송풍된 공기가 유동되는 제1수직파이프와, 제1수직파이프와 연결되어, 지중에 수평으로 매설되며, 외면에는 열교환판이 구비된 수평파이프와, 수평파이프와 연결되며, 축사 또는 온실 또는 저온창고의 지면을 관통하면서 돌출되어, 증발기와 연결된 제2수직파이프와, 증발기의 저면에 구비되어, 제2수직파이프로부터 올라오는 가열된 공기를 증발기로 송풍하는 제2송풍팬을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 수평파이프는, 저면에 함몰부가 형성되며, 함몰부에는 축열재가 내장된 것을 특징으로 한다.
또한, 제2송풍팬은, 중공의 원통구조이며, 제2수직파이프로부터 올라오는 가열된 공기를 증발기의 내부로 안내하는 케이스와, 케이스의 내부에 구비되며, 가열된 공기를 증발기의 내부로 송풍시키는 블레이드와, 케이스의 일측저면과 증발기의 외곽을 형성하는 내벽 사이에 구비된 힌지와, 힌지와 케이스의 저면 사이에 구비되며, 케이스가 지면을 향하도록 하는 탄성력이 부여된 토션스프링과, 케이스의 외면에 돌출되며, 평편한 판재의 형상의 지지편과, 타원형 형상이고, 모터의 구동에 의하여 지지편의 저면에 접촉되어 슬라이드 되는 상태로 회전하는 캠을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제2송풍팬에는, 케이스의 타측저면과 증발기 내벽 사이에 구비되며, 케이스가 일정한 각도로 변위될 때, 신장되어 가열된 공기를 일정한 각도의 방향으로 안내하는 벨로우즈관이 더 포함된 것을 특징으로 한다.
또한, 제1,2수직파이프는, 금속재질의 강관으로 이루어진 외관과, 외관의 관내에 구비되며, 외관과의 사이에 공간이 형성되도록 외관의 직경보다 작은 직경으로 형성된 내관과, 외관과 내관 사이의 간극에 삽입되고, 중앙에 중공부가 형성되어, 내관이 삽입된, 길이가 짧은 원기둥 형상의 보강부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 축열재는, 아크릴중합체 수성 에멀젼 100 중량부에 대하여 SiO2 25 ~ 40 중량부, Al2O3 5 ~ 7 중량부, Fe2O3 0.07 ~ 0.3 중량부, CaO 0.2 ~ 0.9 중량부, MgO 0.1 ~ 0.4 중량부, K2O 4 ~ 8 중량부, Na2O 3 ~ 5 중량부, NaCl 5 ~ 15 중량부를 포함하는 조성물로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명은 농업용 냉난방시스템이 동절기에 난방용으로 사용될 때, 저온으로 시설물 내의 온도가 떨어지더라도, 지열원에 의하여 증발기 내부온도를 상승시킴으로서, 난방효율을 향상시키는 효과가 있다.
더불어서 추가적인 효과를 살펴보면,
축열재는, 독성 및 인화성이 없으며, 흡열성능이 우수하고, 화학적으로 안정되면서, 부식성이 최소화되는 효과가 있다.
수평파이프는, 고강도, 고열전도도를 가지면서, 내부식성이 현저한 효과가 있다.
열교환판은, 부식되는 것을 방지할 수 있는 것과 더불어, 열교환율(열흡수율)을 높여 열교환 기능을 향상시키는 효과가 있다.
제2송풍팬은, 송풍되는 공기를 증발기의 내부로 균등하게 확산시킬 수 있는 효과가 있다.
보강부재는, 단열 및 압력을 감쇄하는 효과가 있다.
도 1은 종래 농업용 냉난방시스템의 개략도.
도 2는 히트펌프시스템의 증발기에 적용된 지열이용장치의 개략도.
도 3은 열교환판의 측면도 및 부분확대단면도.
도 4는 제2송풍팬의 수평상태의 개략적 측면도.
도 5는 제2송풍팬의 각도가 변위된 상태의 개략적 측면도.
도 6은 수직파이프 보강구조의 단면도 및 부분확대사시도.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다.
또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하다.
그리고 본 출원에서, '포함하다', '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특정의 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지칭하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
그러므로, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 구현 예(態樣, aspect)(또는 실시 예)들을 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, 본 명세서에서 사용한 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 주지 또는 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다
이하에서 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면을 참고하여 설명한다.
도 2는 히트펌프시스템의 증발기에 적용된 지열이용장치의 개략도이다.
도시된 바와 같이 신재생에너지를 이용한 농업용 냉난방시스템에서, 히트펌프시스템의 증발기에 적용된 지열이용장치(100)는, 하우징(110), 제1수직파이프(121), 제2수직파이프(122), 수평파이프(130), 축열재를 포함한다.
하우징(110)은, 시설물(H) 내의 지면에 구비되며, 내부에 공간부가 형성된 장방형의 박스형상을 하고 있고, 외벽에는 공기가 유입될 수 있는 통공(111)이 형성되어 있으며, 내부에는 제1송풍팬(F1)이 구비되어 있어, 시설물을 사용하는 사용자가 제1송풍팬에 직접 접촉되어 부상을 입는 것을 차단하면서, 시설물(H)내의 공기를 후술하는 제1수직파이프(121)로 송풍하는 기능을 한다.
제1수직파이프(121)는, 하우징(110)의 저면에 관통되어 설치되며, 지중을 향하여 매설되어 있어, 제1송풍팬(F1)에서 송풍된 공기가 지중을 향하여 유동되는 통로의 기능을 한다.
수평파이프(130)는, 제1수직파이프(121)와 연결되어, 지중에 수평으로 매설되어 있으며, 저면에는 함몰부(131)가 형성되어 있어, 후술하는 축열재를 내장하고 있으며, 외면에는 열교환판(132)이 구비되어, 지중의 열을 용이하고 효율적으로 흡수하여 축열재를 가열시킨다.
축열재는, 수평파이프(130)의 함몰부(131)에 내장되어 있으며, 열교환판(132)에 의하여 흡열된 지중의 열을 축열시킴으로서, 제1,2 수직파이프 및 수평파이프의 내부로 순환되는 공기를 축열된 열로 가열시킨다.
제2수직파이프(122)는, 수평파이프(130)와 연결되어 있으며, 시설물(H)의 지면을 관통하면서 돌출되어, 증발기(23)와 연결되어 있고, 증발기의 저면에는 제2송풍팬(F2)이 구비되어 있어, 제2수직파이프(122)로부터 올라오는 가열된 공기를 증발기로 송풍하는 기능을 한다.
제1,2수직파이프 및 수평파이프는 용접으로 연결되거나, 플랜지 등의 관이음 수단으로 연결될 수 있음은 물론이다.
이와 같은 지열이용장치의 작동관계를 살펴보면,
동절기에 히트펌프시스템이 난방용으로 사용되면, 제어부에서는 제1송풍팬(F1)을 구동하여 시설물(H) 내의 공기를 제1수직파이프(121)로 송풍하고, 송풍된 공기는 수평파이프(130)를 지나면서 가열된다.
상기 수평파이프(130)의 함몰부(131)에 내장된 축열재에 의하여 가열된 공기는, 제2수직파이프(122)를 통하여 지면으로 상승한 후, 제2송풍팬(F2)에 의하여 증발기(23)로 송풍되어, 증발기 내부온도를 상승시킴으로서, 히트펌프시스템이 동절기에 난방용으로 사용될 때, 시설물 내의 온도가 저온으로 떨어지더라도, 증발기에서의 열교환이 원활하게 이루어져 난방효율을 상승시키는 기능 및 효과를 가지게 된다.
이하에서는 축열재의 재질에 관하여 설명한다.
축열재는 독성 및 인화성이 없으면서, 흡열의 성능이 우수하고, 화학적으로 안정하고 부식성이 없어야만, 시설물 내의 공기를 오염시키지 않을 수 있는데, 본 실시 예에서는 그와 같은 성질을 가지는 축열재 조성물에 관하여 설명한다.
축열재는, 아크릴중합체 수성 에멀젼 100 중량부에 대하여 SiO2 25 ~ 40 중량부, Al2O3 5 ~ 7 중량부, Fe2O3 0.07 ~ 0.3 중량부, CaO 0.2 ~ 0.9 중량부, MgO 0.1 ~ 0.4 중량부, K2O 4 ~ 8 중량부, Na2O 3 ~ 5 중량부, NaCl 5 ~ 15 중량부를 포함하는 조성물로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이와 같은 조성물로 이루어진 축열재는, 독성 및 인화성이 없으며, 흡열성능이 우수하고, 화학적으로 안정되면서, 부식성이 최소화되는 효과가 있다.
이하에서는 수평파이프의 재질에 관하여 설명한다.
수평파이프(130)는 지중에 매설되어 지열을 흡수하는 환경상, 열전도율이 높고, 고강도이며, 내부식성을 가지는 재질로 이루어질 필요가 있다.
본 실시 예의 수평파이프의 재질은, Al 100 중량부에 대하여 Si 2 ~ 10 중량부 Fe 1 ~ 5 중량부 Mn 20 ~ 30 중량부, Zn 1 ~ 15 중량부, Zr 1 ~ 3 중량부의 조성물로 이루어진 것을 특징으로 하고 있으며, 이와같은 조성물로 이루어진 수평파이프는 고강도, 고열전도도를 가지면서, 내부식성이 현저한 효과가 있다.
이하에서는 열교환판의 구체적 구조에 관하여 설명한다.
도 3은 열교환판의 측면도 및 부분확대단면도이다.
도시된 바와 같이 열교환판(132)은, 수평파이프(130)의 외면에 구비되어 지중의 열을 흡수하는 구성으로서, 다수의 절곡부(132a) 및 수평부(132b)가 형성되도록 일정한 형태로 절곡되어 있으므로, 열교환면적을 넓혀 흡열의 효과를 상승시키고 있다.
또한, 열교환판(132)의 표면에는 지중에 포함된, 염분(鹽分), 빗물에 녹아서 지중에 침적된 산성성분 등에 의하여 열교환판(132)이 부식되지 않도록 알루미나, 지르콘, 지르코니아, 크로아미 중 어느 하나를 용융 분사하여 열교환판의 표면에 무기질 피복을 한 것을 특징으로 한다.
이와 같은 열교환판(132)은, 표면에 무기질피복층의 구비되어 있으므로, 지중의 흙에 포함된 염분, 산성성분에 의하여 열교환판이 부식되는 것을 방지할 수 있는 것과 더불어, 열교환율(열흡수율)을 높여 열교환 기능을 향상시키는 효과를 갖는 것이다.
이하에서는 제2송풍팬의 구조에 관하여 설명한다.
제2송풍팬은 제2수직파이프로부터 올라오는 가열된 공기를 증발기로 송풍하여 확산시키는 구성인데, 본 실시 예는 제2송풍팬의 송풍각도를 조절하여, 증발기 내부로 가열된 공기를 균일하게 분포시킴으로서, 열교환효율을 향상키고자 함이다.
도 4는 제2송풍팬의 수평상태의 개략적 측면도, 도 5는 제2송풍팬의 각도가 변위된 상태의 개략적 측면도이다.
도시된 바와 같이 제2송풍팬(F2)은, 케이스(141), 블레이드(142), 힌지(143), 토션스프링(144), 지지편(145), 캠(146), 벨로우즈관(147)을 포함하고 있다.
케이스(141)는, 중공의 원통구조를 가지고 있으며, 제2수직파이프(122)로부터 올라오는 가열된 공기를 증발기(23)의 내부로 안내한다.
블레이드(142)는, 케이스(141)의 내부에 구비되며, 제2수직파이프(122)로부터 올라오는 가열된 공기를 증발기의 내부로 송풍시킨다.
힌지(143)는, 케이스(141)의 일측저면과 증발기(23)의 외곽을 형성하는 내벽 사이에 구비되며, 케이스는 힌지를 중심으로 일정한 각도로 변위될 수 있다.
토션스프링(144)은, 힌지(143)와 케이스(141)의 저면 사이에 구비되며, 케이스가 지면을 향하도록 하는 탄성력이 부여되어 있다.
지지편(145)은, 케이스의 외면에 돌출되어 있으며, 평편한 판재의 형상을 하고 있다.
캠(146)은, 지지편(145)의 저면에 접촉되며, 타원형 형상의 구조를 가지고 있고, 도시하지 않은 구동축과 결합되어 있어, 모터(M)의 구동에 의하여 지지편(145)의 저면에 접촉되어 슬라이드 되는 상태로 회전한다.
벨로우즈관(147)은, 케이스(141)의 타측저면과 증발기(23) 내벽 사이에 구비되며, 케이스가 일정한 각도로 변위될 때, 신장되어 제2수직파이프로부터 올라오는 가열된 공기를 일정한 각도의 방향으로 안내한다.
이상과 같은 제2송풍팬의 작동관계를 살펴보면,
히트펌프시스템이 구동되면, 제어부는 모터를 구동하여 캠(146)을 회전시킨다. 타원형 캠은 길이가 짧은 직경이 지지편(145)에 접촉되어 있어, 케이스(141)가 수평상태로 있다가, 캠이 회전하면서, 타원형 캠의 직경이 긴부분이 지지편에 접촉되는 것이므로, 지지편과 연결된 케이스(141)는 타원형캠의 직경의 차이만큼 일측 부분이 들려지게 된다.
따라서 케이스는 일정한 각도를 가지게 변위되며, 케이스에서 송풍되는 공기도 일정한 각도를 가지면서 증발기의 내부로 송풍된다.
모터가 계속 구동되면, 캠이 회전되면서, 지지편과 연결된 케이스는 수평상태와 일정한 각도를 가지는 상태로 순차적으로 가변되므로, 송풍되는 공기는 증발기의 내부로 균등하게 확산시킬 수 있는 것이다.
이하에서는 수직파이프의 보강구조에 관하여 설명한다.
제1,2수직파이프(이하 '수직파이프'라 한다)는 지중에 매설되는 것이므로, 지중의 토사에 의하여 압력을 받아, 수직파이프가 좌굴되거나 균열이 발생될 우려가 있는데, 본 실시 예에서는 수직파이프를 보강하여, 외부압력에 대한 강성을 향상시키는 것과 더불어 단열의 기능을 가지게 하는 구조를 제시하고 있다.
도 6은 수직파이프 보강구조의 단면도 및 부분확대사시도이다.
수직파이프(121)(122)는, 외관(152), 내관(153), 보강부재(151)를 포함하여 이루어져 있다.
외관(152)은. 내부식성이 있으면서, 고강도를 갖는 금속재질로 이루어져 있으며, 지중의 높은 압력에 좌굴되지 않고 견딜 수 있는 정도의 강도를 가지는 강관으로 구성된다.
내관(153)은, 외관(152)의 관내에 구비되며, 외관(152)과의 사이에 공간이 형성되도록 외관(152)의 직경보다 작은 직경으로 구성되고, 지중에서 부식되지 않도록 CRA와 같은 내부식성 재질로 구성될 수 있다.
또한, 스틸로 구성되고 내부에 CRA가 코팅된 형태로 구성될 수도 있다.
보강부재(151)는, 길이가 짧은 원기둥 형상을 하고 있으며, 외관(152)과 내관(153) 사이의 간극에 삽입되어, 외관(152)의 강성을 보강하며, 지중에서 발생하는 외부 압력에 의해 외관(152)에 좌굴 및 균열이 발생하는 것을 방지할 수 있는 정도의 강도를 갖는 재질로 이루어진다.
상기 보강부재(151) 및 보강부재(151)들 사이의 공간부는 외관(152)에서 내관(153)으로의 열전달을 차단할 수 있는 단열의 기능을 더불어 가진다.
또한, 보강부재(151)는 중앙에 중공부(151a)가 형성되어, 내관(153)이 삽입고정되며, 보강부재의 외면과 중공부의 사이에는 장공형상의 완충공(151b)이 구비되어 있어, 지중의 압력에 의하여 외관이 압착될 때, 완충공이 압착되면서, 압력을 감쇄하는 기능을 한다.
이상과 같은 본 발명은, 농업용 냉난방시스템이 동절기에 난방용으로 사용될 때, 저온으로 시설물 내의 온도가 떨어지더라도, 지열원에 의하여 증발기 내부온도를 상승시킴으로서, 난방효율을 향상시키는 효과가 있다.
10:태양광발전장치 20:히프펌프시스템
100:지열이용장치 110:하우징
111:통공 121:제1수직파이프
122:제2수직파이프 130:수평파이프
131:함몰부 132:열교환판
132a:절곡부 132b:수평부
132c:세라믹코팅층 141:케이스
142:블레이드 143:힌지
144:토션스프링 145:지지편
146:캠 147:벨로우즈관
151:보강부재 152:외관
153:내관 151a:중공부
151b:완충공
H:축사,온실, 저온창고 F1:제1송풍팬
F2:제2송풍팬

Claims (6)

  1. 축사 또는 온실 또는 저온창고의 냉,난방으로 사용되는 히트펌프시스템(20)은 태양광발전장치(10)에서 생산된 전기를 전원으로 이용하며,
    히트펌프 시스템(20)은,
    냉매를 압축시키는 압축기(21)와,
    압축기(21)에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(22)와,
    응축기(22)에서 응축된 냉매를 감압시키는 팽창밸브(25)와,
    팽창밸브(25)에서 감압된 냉매를 증발시키는 증발기(23)와,
    냉/난방시 냉매의 흐름을 절환시켜주는 사방밸브(24)로 이루어지고,
    지열이용장치(100)가 더 구비되되;
    지열이용장치(100)는,
    축사 또는 온실 또는 저온창고 내의 지면에 구비되며, 내부에 공간부가 형성된 장방형의 박스형상이고, 외벽에는 공기가 유입될 수 있는 통공(111)이 형성되며, 내부에는 제1송풍팬(F1)이 구비된 하우징(110)과,
    하우징(110)의 저면에 관통되어 설치되며, 지중을 향하여 매설되어, 제1송풍팬(F1)에서 송풍된 공기가 유동되는 제1수직파이프(121)와,
    제1수직파이프(121)와 연결되어, 지중에 수평으로 매설되며, 외면에는 열교환판(132)이 구비된 수평파이프(130)와,
    수평파이프(130)와 연결되며, 축사 또는 온실 또는 저온창고의 지면을 관통하면서 돌출되어, 증발기(23)와 연결된 제2수직파이프(122)와,
    증발기의 저면에 구비되어, 제2수직파이프(122)로부터 올라오는 가열된 공기를 증발기로 송풍하는 제2송풍팬(F2)을 포함하며,
    수평파이프(130)는,
    저면에 함몰부(131)가 형성되며, 함몰부(131)에는 축열재가 내장되고,
    제2송풍팬(F2)은,
    중공의 원통구조이며, 제2수직파이프(122)로부터 올라오는 가열된 공기를 증발기의 내부로 안내하는 케이스(141)와,
    케이스(141)의 내부에 구비되며, 가열된 공기를 증발기의 내부로 송풍시키는 블레이드(142)와,
    케이스(141)의 일측저면과 증발기(23)의 외곽을 형성하는 내벽 사이에 구비된 힌지(143)와,
    힌지(143)와 케이스(141)의 저면 사이에 구비되며, 케이스(141)가 지면을 향하도록 하는 탄성력이 부여된 토션스프링(144)과,
    케이스(141)의 외면에 돌출되며, 평편한 판재의 형상의 지지편(145)과,
    장공 형상이고, 모터(M)의 구동에 의하여 지지편(145)의 저면에 접촉되어 슬라이드 되는 상태로 회전하는 캠(146)을 포함하며,
    제2송풍팬(F2)에는,
    케이스(141)의 타측저면과 증발기(23) 내벽 사이에 구비되며, 케이스가 일정한 각도로 변위될 때, 신장되어 가열된 공기를 일정한 각도의 방향으로 안내하는 벨로우즈관(147)이 더 포함되고,
    제1,2수직파이프(121)(122)는,
    금속재질의 강관으로 이루어진 외관(152)과,
    외관(152)의 관내에 구비되며, 외관(152)과의 사이에 공간이 형성되도록 외관(152)의 직경보다 작은 직경으로 형성된 내관(153)과,
    외관(152)과 내관(153) 사이의 간극에 삽입되고, 중앙에 중공부(151a)가 형성되어, 내관(153)이 삽입된, 길이가 짧은 원기둥 형상의 보강부재(151)를 포함하며,
    보강부재(151)의 외면과 중공부의 사이에는 장공형상의 완충공(151b)이 구비되고,
    축열재는,
    아크릴중합체 수성 에멀젼 100 중량부에 대하여 SiO2 25 ~ 40 중량부, Al2O3 5 ~ 7 중량부, Fe2O3 0.07 ~ 0.3 중량부, CaO 0.2 ~ 0.9 중량부, MgO 0.1 ~ 0.4 중량부, K2O 4 ~ 8 중량부, Na2O 3 ~ 5 중량부, NaCl 5 ~ 15 중량부를 포함하는 조성물로 이루어지고,
    수평파이프의 재질은, 고강도, 고열전도도를 가지면서, 내부식성이 있는, Al 100 중량부에 대하여 Si 2 ~ 10 중량부 Fe 1 ~ 5 중량부 Mn 20 ~ 30 중량부, Zn 1 ~ 15 중량부, Zr 1 ~ 3 중량부의 조성물로 이루어지며,
    열교환판(132)은, 다수의 절곡부(132a) 및 수평부(132b)가 형성되도록 절곡되고,
    제1,2수직파이프(121)(122) 및 수평파이프(130)는 용접 또는 플랜지로 연결되며,
    열교환판(132)의 표면에는, 알루미나, 지르콘, 지르코니아, 크로아미 중 어느 하나를 용융 분사하여 무기질 피복을 한 것을 특징으로 하는 신재생에너지를 이용한 농업용 냉난방시스템.
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