KR102189532B1 - Geothermal supply system capable of preventing leakage of geothermal heat fluid - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 지열수의 누설을 방지할 수 있는 지열 공급시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지중 열교환기와 히트펌프를 연결하는 지열수 순환유로내의 압력을 미리 설정된 설정압력 이하로 유지하고, 지열수 인버터 펌프가 기동 또는 정지를 안정적으로 수행하도록 함으로써, 과도한 압력 상승 또는 압력 급변동으로 인해 발생할 수 있는 지열수의 누설을 방지할 수 있는 지열 공급시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a geothermal supply system capable of preventing leakage of geothermal water, and more particularly, to maintain a pressure in a geothermal water circulation passage connecting a geothermal heat exchanger and a heat pump below a preset set pressure, and a geothermal water inverter The present invention relates to a geothermal heat supply system capable of preventing leakage of geothermal water that may occur due to excessive pressure rise or rapid pressure fluctuations by stably starting or stopping a pump.
일반적으로 지열 공급시스템은, 지중에 매설된 지중 열교환기로부터 지열을 흡수하여 히트펌프에 공급하는 시스템이다. 상기 지중 열교환기와 상기 히트펌프는 지열을 운반하는 지열수 순환유로로 연결된다. In general, a geothermal heat supply system is a system that absorbs geothermal heat from an underground heat exchanger buried in the ground and supplies it to a heat pump. The underground heat exchanger and the heat pump are connected through a geothermal water circulation passage for carrying geothermal heat.
상기 지중 열교환기와 상기 지열수 순환유로 중 상당분이 지중에 설치되기 때문에, 지중에 설치된 설비에서 누설이 발생하면 수리가 거의 불가능하고, 더이상 시스템의 운용이 불가능해지는 문제점이 있다.Since a significant portion of the underground heat exchanger and the geothermal water circulation passage are installed in the ground, if a leak occurs in the facility installed in the ground, repair is almost impossible, and there is a problem that the operation of the system is no longer possible.
최근에는 지중에 설치된 설비들을 유닛화하여, 누설이 발생된 부분만을 차단하고 나머지 부분에서는 지열 공급 기능을 수행하도록 하고 있으나, 이러한 경우 설치에 많은 비용을 지불하고도 일부만 사용 가능한 것이므로 시스템의 효율이 매우 낮아지는 문제점이 있다.In recent years, facilities installed in the ground have been converted into units, blocking only the leaked part and performing the geothermal heat supply function in the remaining parts, but in this case, the efficiency of the system is very high because only part of the facility can be used even after paying a large amount for installation. There is a problem of lowering.
본 발명의 목적은, 지열수의 누설을 방지할 수 있는 지열 공급시스템을 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to provide a geothermal supply system capable of preventing leakage of geothermal water.
본 발명에 따른 지열수의 누설을 방지할 수 있는 지열 공급시스템은, 지중 열교환기와 히트펌프를 연결하여, 지열수가 상기 지중 열교환기와 상기 히트펌프를 순환하도록 안내하는 지열수 순환유로와; 상기 지열수 순환유로에 설치된 지열수 인버터 펌프와; 상기 지열수 순환유로에서 상기 지열수 인버터 펌프의 흡입측에 연결되어, 상기 지열수 순환유로 내 지열수의 압력을 조절하는 지열수 압력 조절유로와; 상기 지열수 압력 조절유로에 설치되고, 내부 공간이 다이어프램에 의해 가스가 일시 저장되는 가스 저장부와 지열수가 일시 저장되는 지열수 저장부로 구획되어, 상기 가스 저장부 내 가스의 압력 변화에 따라 상기 지열수 저장부의 체적이 변하면서 상기 지열수 순환유로내의 지열수를 흡입하거나 상기 지열수 순환유로로 지열수를 토출하도록 형성된 밀폐형 팽창탱크와; 상기 가스 저장부내의 가스를 외부로 배출하거나, 상기 가스 저장부내로 가스를 공급하여, 상기 가스 저장부 내 가스의 압력을 조절하는 가스 압력 조절부와; 상기 지열수 인버터 펌프로 흡입되는 지열수의 흡입압력을 측정하는 지열수 흡입압력 센서와; 상기 지열수 인버터 펌프에서 토출되는 지열수의 토출압력을 측정하는 지열수 토출압력 센서와; 상기 지열수 흡입압력 센서와 상기 지열수 토출압력 센서에서 측정된 압력에 따라 상기 가스 압력 조절부를 제어하여, 상기 가스 저장부의 압력과 상기 지열수 저장부의 체적을 변화시켜, 상기 지열수 순환유로내의 지열수의 압력을 제어하는 제어부를 포함한다.A geothermal heat supply system capable of preventing leakage of geothermal water according to the present invention includes: a geothermal water circulation passage for guiding the geothermal water to circulate between the geothermal heat exchanger and the heat pump by connecting an underground heat exchanger and a heat pump; A geothermal water inverter pump installed in the geothermal water circulation passage; A geothermal water pressure control channel connected to a suction side of the geothermal water inverter pump in the geothermal water circulation channel to control a pressure of geothermal water in the geothermal water circulation channel; It is installed in the geothermal water pressure control channel, and the internal space is divided into a gas storage unit for temporarily storing gas by a diaphragm and a geothermal water storage unit for temporarily storing geothermal water, and the geothermal heat is formed according to a pressure change of the gas in the gas storage unit. A sealed expansion tank formed to suck the geothermal water in the geothermal water circulation passage or discharge the geothermal water through the geothermal water circulation passage while the volume of the water storage unit changes; A gas pressure control unit configured to discharge the gas in the gas storage unit to the outside or supply gas to the gas storage unit to adjust the pressure of the gas in the gas storage unit; A geothermal water suction pressure sensor that measures a suction pressure of geothermal water sucked by the geothermal water inverter pump; A geothermal water discharge pressure sensor for measuring a discharge pressure of the geothermal water discharged from the geothermal water inverter pump; By controlling the gas pressure control unit according to the pressure measured by the geothermal water intake pressure sensor and the geothermal water discharge pressure sensor, the pressure of the gas storage unit and the volume of the geothermal water storage unit are changed to change the geothermal heat in the geothermal water circulation passage. It includes a control unit that controls the water pressure.
상기 가스 압력 조절부는, 외부 가스 공급원과 상기 가스 저장부를 연결하는 가스 유로와, 상기 가스 유로에 설치되어, 상기 외부 가스 공급원으로부터 상기 가스 저장부로 가스를 펌핑하는 가스 공급 펌프와, 상기 가스 유로와 상기 가스 저장부 중 어느 하나에 연결된 가스 배출유로와, 상기 가스 배출유로를 개폐하도록 설치된 가스 배출밸브를 포함한다.The gas pressure control unit includes a gas flow path connecting an external gas supply source and the gas storage unit, a gas supply pump installed in the gas flow channel and pumping gas from the external gas supply source to the gas storage unit, and the gas flow channel and the gas storage unit. And a gas discharge passage connected to any one of the gas storage units, and a gas discharge valve installed to open and close the gas discharge passage.
상기 제어부는, 상기 지열수 토출압력 센서에서 측정된 압력이 미리 설정된 제1설정 압력 범위를 초과하면, 상기 가스 공급 펌프는 정지시키고, 상기 가스 배출밸브를 개방시켜, 상기 가스 저장부 내 가스가 상기 가스 배출유로를 통해 외부로 배출되어 상기 가스 저장부 내 가스의 압력이 감소되고, 상기 지열수 순환유로 내 지열수가 상기 지열수 저장부로 흡입되어 상기 지열수 순환유로 내 지열수의 압력이 감소하도록 한다.When the pressure measured by the geothermal water discharge pressure sensor exceeds a first preset pressure range, the gas supply pump is stopped and the gas discharge valve is opened, so that the gas in the gas storage unit is The pressure of the gas in the gas storage unit is reduced by being discharged to the outside through a gas discharge channel, and the geothermal water in the geothermal water circulation channel is sucked into the geothermal water storage unit so that the pressure of the geothermal water in the geothermal water circulation channel is reduced. .
상기 가스 배출밸브를 개방하는 동안 상기 지열수 흡입압력 센서에서 측정된 압력이 미리 설정된 제2설정 압력 범위 이하이면, 상기 제어부는 상기 가스 배출밸브를 차폐시킨다.When the pressure measured by the geothermal water suction pressure sensor while opening the gas discharge valve is less than or equal to the second preset pressure range, the control unit closes the gas discharge valve.
상기 제어부는, 상기 지열수 흡입압력 센서에서 측정된 압력이 미리 설정된 제2설정 압력 범위 미만이면, 상기 지열수 인버터 펌프의 작동은 유지하고, 상기 가스 배출밸브는 차폐시키고, 상기 가스 공급 펌프를 작동시켜, 상기 가스 저장부 내로 가스가 공급되어 상기 가스 저장부 내 가스의 압력이 증가되고, 상기 지열수 저장부 내 지열수가 상기 지열수 순환유로로 배출되어 상기 지열수 순환유로 내 지열수의 압력이 증가하도록 한다.When the pressure measured by the geothermal water suction pressure sensor is less than a preset second set pressure range, the control unit maintains the operation of the geothermal water inverter pump, shields the gas discharge valve, and operates the gas supply pump. As a result, gas is supplied into the gas storage unit to increase the pressure of the gas in the gas storage unit, and the geothermal water in the geothermal water storage unit is discharged to the geothermal water circulation channel to reduce the pressure of the geothermal water in the geothermal water circulation channel. To increase.
상기 지열수 압력 조절유로에 연결되어, 외부 급수원으로부터 상기 지열수 압력 조절유로로 보충수를 공급하는 급수유로와, 상기 급수유로를 개폐하는 급수밸브와, 상기 급수유로를 통해 급수되는 보충수의 급수유량을 감지하는 급수유량 감지기를 더 포함한다.A water supply passage connected to the geothermal water pressure control passage and supplying supplementary water from an external water supply source to the geothermal water pressure control passage, a water supply valve opening and closing the water supply passage, and a supplementary water supplied through the water supply passage. It further includes a water supply flow rate detector for detecting the water supply flow rate.
상기 가스 유로와 상기 가스 저장부 중 적어도 하나에 설치되어 가스의 압력을 측정하는 가스 압력 센서를 더 포함한다.It further includes a gas pressure sensor installed in at least one of the gas flow path and the gas storage unit to measure the pressure of the gas.
상기 제어부는, 상기 가스 공급 펌프가 작동하는 동안, 상기 가스 압력 센서에서 측정된 가스의 압력이 미리 설정된 충진 압력 범위 이내이고, 상기 지열수 흡입압력 센서에서 측정된 압력이 상기 제2설정 압력 범위 미만이면, 상기 지열수 순환유로 내 지열수가 부족하다고 판단하고, 상기 급수 밸브를 개방하여, 상기 외부 급수원으로부터 보충수를 공급받아 상기 지열수 순환유로 내 지열수의 압력을 증가시킨다.The control unit, while the gas supply pump is operating, the pressure of the gas measured by the gas pressure sensor is within a preset filling pressure range, the pressure measured by the geothermal water suction pressure sensor is less than the second set pressure range In this case, it is determined that the geothermal water in the geothermal water circulation passage is insufficient, and the water supply valve is opened to receive supplemental water from the external water supply source to increase the pressure of the geothermal water in the geothermal water circulation passage.
상기 제어부는, 상기 급수 밸브의 개방시, 미리 설정된 설정 시간동안 상기 급수유량 감지기에서 측정된 급수유량이 미리 설정된 설정 급수유량 범위를 초과하면, 지열수 누설 의심 경보를 발령한다.When the water supply valve is opened, when the water supply flow rate measured by the water supply flow rate sensor exceeds a preset water supply flow rate range for a preset time period, the control unit issues a geothermal water leakage suspect alarm.
본 발명의 다른 측면에 따른 지열수의 누설을 방지할 수 있는 지열 공급시스템은, 지중 열교환기와 히트펌프를 연결하여, 지열수가 상기 지중 열교환기와 상기 히트펌프를 순환하도록 안내하는 지열수 순환유로와; 상기 지열수 순환유로에 설치된 지열수 인버터 펌프와; 상기 지열수 순환유로에서 상기 지열수 인버터 펌프의 흡입측에 연결되어, 상기 지열수 순환유로 내 지열수의 압력을 조절하는 지열수 압력 조절유로와; 상기 지열수 압력 조절유로에 설치되고, 내부 공간이 다이어프램에 의해 가스가 일시 저장되는 가스 저장부와 지열수가 일시 저장되는 지열수 저장부로 구획되어, 상기 가스 저장부 내 가스의 압력 변화에 따라 상기 지열수 저장부의 체적이 변하면서 상기 지열수 순환유로내의 지열수를 흡입하거나 상기 지열수 순환유로로 지열수를 토출하도록 형성된 밀폐형 팽창탱크와; 외부 가스 공급원과 상기 가스 저장부를 연결하는 가스 유로와; 상기 가스 유로에 설치되어, 상기 외부 가스 공급원으로부터 상기 가스 저장부로 가스를 펌핑하는 가스 공급 펌프와; 상기 가스 유로와 상기 가스 저장부 중 어느 하나에 연결된 가스 배출유로와; 상기 가스 배출유로를 개폐하도록 설치된 가스 배출밸브와; 상기 지열수 압력 조절유로에 연결되어, 외부 급수원으로부터 상기 지열수 압력 조절유로로 보충수를 공급하는 급수유로와; 상기 급수유로를 개폐하는 급수밸브와; 상기 급수유로를 통해 급수되는 보충수의 급수유량을 감지하는 급수유량 감지기와; 상기 가스 유로와 상기 가스 저장부 중 적어도 하나에 설치되어 가스의 압력을 측정하는 가스 압력 센서와; 상기 지열수 인버터 펌프로 흡입되는 지열수의 흡입압력을 측정하는 지열수 흡입압력 센서와; 상기 지열수 인버터 펌프에서 토출되는 지열수의 토출압력을 측정하는 지열수 토출압력 센서와; 상기 지열수 흡입압력 센서와 상기 지열수 토출압력 센서에서 측정된 압력에 따라 상기 지열수 인버터 펌프, 상기 가스 공급 펌프 및 상기 가스 배출밸브의 작동을 제어하여, 상기 가스 저장부의 압력과 상기 지열수 저장부의 체적을 변화시켜, 상기 지열수 순환유로내의 지열수의 압력을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 지열수 토출압력 센서에서 측정된 압력이 미리 설정된 제1설정 압력 범위를 초과하면, 상기 가스 공급 펌프는 정지시키고, 상기 가스 배출밸브를 개방시켜, 상기 가스 저장부 내 가스가 상기 가스 배출유로를 통해 외부로 배출되어 상기 가스 저장부 내 가스의 압력이 감소되고, 상기 지열수 순환유로 내 지열수가 상기 지열수 저장부로 흡입되어 상기 지열수 순환유로 내 지열수의 압력이 감소되도록 하고, 상기 지열수 흡입압력 센서에서 측정된 압력이 미리 설정된 제2설정 압력 범위 미만이면, 상기 지열수 인버터 펌프의 작동은 유지하고, 상기 가스 배출밸브는 차폐시키고, 상기 가스 공급 펌프를 작동시켜, 상기 가스 저장부 내로 가스가 공급되어 상기 가스 저장부 내 가스의 압력이 증가되고, 상기 지열수 저장부 내 지열수가 상기 지열수 순환유로로 배출되어 상기 지열수 순환유로 내 지열수의 압력이 증가하도록 하고, 상기 가스 공급 펌프가 작동하는 동안, 상기 가스 압력 센서에서 측정된 가스의 압력이 미리 설정된 충진 압력 범위 이내이고, 상기 지열수 흡입압력 센서에서 측정된 압력이 상기 제2설정 압력 범위 미만이면, 상기 지열수 순환유로 내 지열수가 부족하다고 판단하고, 상기 급수 밸브를 개방하여, 상기 외부 급수원으로부터 보충수를 공급하여 상기 지열수 순환유로 내 지열수의 압력을 증가시킨다.A geothermal heat supply system capable of preventing leakage of geothermal water according to another aspect of the present invention includes: a geothermal water circulation passage for guiding the geothermal water to circulate between the geothermal heat exchanger and the heat pump by connecting an underground heat exchanger and a heat pump; A geothermal water inverter pump installed in the geothermal water circulation passage; A geothermal water pressure control channel connected to a suction side of the geothermal water inverter pump in the geothermal water circulation channel to control a pressure of geothermal water in the geothermal water circulation channel; It is installed in the geothermal water pressure control channel, and the internal space is divided into a gas storage unit for temporarily storing gas by a diaphragm and a geothermal water storage unit for temporarily storing geothermal water, and the geothermal heat is formed according to a pressure change of the gas in the gas storage unit. A sealed expansion tank formed to suck the geothermal water in the geothermal water circulation passage or discharge the geothermal water through the geothermal water circulation passage while the volume of the water storage unit changes; A gas flow path connecting an external gas supply source and the gas storage unit; A gas supply pump installed in the gas flow path and pumping gas from the external gas supply source to the gas storage unit; A gas discharge passage connected to one of the gas passage and the gas storage unit; A gas discharge valve installed to open and close the gas discharge passage; A water supply channel connected to the geothermal water pressure control channel and supplying supplemental water from an external water supply source to the geothermal water pressure control channel; A water supply valve for opening and closing the water supply passage; A water supply flow rate detector for sensing a water supply flow rate of the make-up water supplied through the water supply passage; A gas pressure sensor installed in at least one of the gas flow path and the gas storage unit to measure a gas pressure; A geothermal water suction pressure sensor that measures a suction pressure of geothermal water sucked by the geothermal water inverter pump; A geothermal water discharge pressure sensor for measuring a discharge pressure of the geothermal water discharged from the geothermal water inverter pump; By controlling the operation of the geothermal water inverter pump, the gas supply pump and the gas discharge valve according to the pressure measured by the geothermal water suction pressure sensor and the geothermal water discharge pressure sensor, the pressure of the gas storage unit and the geothermal water are stored. And a control unit for controlling the pressure of the geothermal water in the geothermal water circulation passage by changing a negative volume, wherein the control unit includes, when the pressure measured by the geothermal water discharge pressure sensor exceeds a preset first set pressure range, The gas supply pump is stopped and the gas discharge valve is opened, so that the gas in the gas storage unit is discharged to the outside through the gas discharge channel to reduce the pressure of the gas in the gas storage unit, and the geothermal water circulation channel My geothermal water is sucked into the geothermal water storage unit to reduce the pressure of the geothermal water in the geothermal water circulation passage, and when the pressure measured by the geothermal water suction pressure sensor is less than a preset second set pressure range, the geothermal water inverter The operation of the pump is maintained, the gas discharge valve is closed, and the gas supply pump is operated, so that gas is supplied into the gas storage unit, thereby increasing the pressure of the gas in the gas storage unit, and in the geothermal water storage unit. Geothermal water is discharged into the geothermal water circulation passage to increase the pressure of the geothermal water in the geothermal water circulation passage, and while the gas supply pump is operating, the gas pressure measured by the gas pressure sensor is a preset filling pressure range Within the range, and if the pressure measured by the geothermal water intake pressure sensor is less than the second set pressure range, it is determined that the geothermal water in the geothermal water circulation passage is insufficient, and the water supply valve is opened to make up water from the external water supply source. To increase the pressure of the geothermal water in the geothermal water circulation passage.
본 발명에 따른 지열수의 누설을 방지할 수 있는 지열 공급 시스템은, 지중 열교환기와 히트펌프를 순환하는 지열수의 최고 압력이 미리 설정된 제1설정 압력 범위에 들도록 조절함으로써, 지열수 순환유로 내의 압력이 과도하게 높아지거나 낮아지는 것을 사전에 방지하여, 지열수의 압력 변화로 인한 지열수의 누설을 미리 방지할 수 있는 효과가 있다.The geothermal supply system capable of preventing the leakage of geothermal water according to the present invention, by adjusting the maximum pressure of the geothermal water circulating between the geothermal heat exchanger and the heat pump to fall within a preset first set pressure range, the pressure in the geothermal water circulation passage There is an effect of preventing in advance the excessive increase or decrease of the geothermal water, thereby preventing leakage of the geothermal water due to a change in the pressure of the geothermal water in advance.
또한, 밀폐형 팽창탱크와 가스 압력 조절부를 포함함으로써, 지열수 순환유로 내의 압력이 상기 제1설정 압력 범위를 초과하면, 밀폐형 팽창탱크의 가스를 배출하여, 지열수 순환유로 내의 지열수를 일부 토출시킴으로써, 지열수 순환유로내의 압력을 낮출 수 있다.In addition, by including a sealed expansion tank and a gas pressure control unit, when the pressure in the geothermal water circulation passage exceeds the first set pressure range, the gas in the sealed expansion tank is discharged, thereby discharging some of the geothermal water in the geothermal water circulation passage. , It can lower the pressure in the geothermal water circulation channel.
또한, 밀폐형 팽창탱크와 가스 압력 조절부를 포함함으로써, 지열수 순환유로 내의 압력이 상기 제2설정 압력 범위 미만이면, 밀폐형 팽창탱크에 가스를 공급하여, 상기 밀폐형 팽창탱크의 지열수 저장부에 저장된 지열수를 지열수 순환유로로 공급함으로써, 지열수 순환유로 내의 압력을 증가시킬 수 있다. In addition, by including a sealed expansion tank and a gas pressure control unit, when the pressure in the geothermal water circulation passage is less than the second set pressure range, the gas is supplied to the sealed expansion tank, and the geothermal heat stored in the geothermal water storage unit of the sealed expansion tank By supplying water to the geothermal water circulation passage, it is possible to increase the pressure in the geothermal water circulation passage.
또한, 급수부를 포함함으로써, 가스 압력 조절부를 이용하여 가스를 공급하는 동안, 지열수 순환유로내 압력이 증가하지 않으면, 지열수 유량이 부족하다고 판단하여 지열수 순환유로로 보충수를 공급할 수 있다.In addition, by including a water supply unit, if the pressure in the geothermal water circulation passage does not increase while supplying gas using the gas pressure control unit, it is determined that the geothermal water flow rate is insufficient and supplemental water can be supplied to the geothermal water circulation passage.
또한, 보충수가 공급 유량에 따라 지열수의 누설을 예측할 수 있는 이점이 있다.In addition, there is an advantage of predicting leakage of geothermal water according to the supply flow rate of the make-up water.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지열 공급 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지열 공급 시스템의 제어 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지열 공급 시스템에서 지열수 순환유로 내 지열수의 압력을 감소시키기 위한 작동 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 지열 공급 시스템에서 지열수 순환유로 내 지열수의 압력을 증가시키기 위한 작동 상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 지열 공급 시스템에서 지열수 순환유로 내 지열수를 보충하기 위한 작동 상태를 나타낸 도면이다.1 is a diagram schematically showing a geothermal heat supply system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram schematically showing a control configuration of a geothermal heat supply system according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing an operating state for reducing the pressure of the geothermal water in the geothermal water circulation passage in the geothermal supply system according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing an operating state for increasing the pressure of the geothermal water in the geothermal water circulation passage in the geothermal supply system according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing an operating state for replenishing geothermal water in a geothermal water circulation passage in a geothermal supply system according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지열 공급 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a diagram schematically showing a geothermal heat supply system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 지열 공급 시스템은, 지중 열교환기(10), 히트펌프(20), 냉난방 설비(30), 지열수 순환유로(40), 지열수 인버터 펌프(50), 지열수 흡입압력 센서(51), 지열수 토출압력 센서(52), 지열수 압력 조절유로(60), 밀폐형 팽창탱크(70), 가스 압력 조절부(80), 급수부(90), 및 제어부(200)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a geothermal heat supply system according to an embodiment of the present invention includes an
상기 지중 열교환기(10)는, 지중에 설치되어 지열을 상기 지열수 순환유로(40)를 순환하는 지열수와 열교환시키는 열교환기이다.The
여기서, 상기 지열수는 물인 것으로 예를 들어 설명한다. Here, the geothermal water is described as an example as water.
상기 히트펌프(20)는, 압축기(미도시), 팽창밸브(미도시), 응축기(미도시) 및 증발기(미도시)를 포함하고, 상기 지열수로부터 열을 전달받아 상기 냉난방 설비(30)에 전달한다. The
상기 지열수 순환유로(40)는, 상기 지중 열교환기(10)와 상기 히트펌프(20)를 연결하여, 지열수가 상기 지중 열교환기(10)와 상기 히트펌프(20)를 순환하도록 안내하는 유로이다.The geothermal
상기 지열수 순환유로(40)는, 상기 지중 열교환기(10)에서 나온 지열수를 상기 히트펌프(20)로 안내하는 지열수 공급유로(41)와, 상기 히트펌프(20)에서 열전달을 하고 나온 지열수를 상기 지중 열교환기(10)로 환수하는 지열수 환수유로(42)를 포함한다.The geothermal
상기 지열수 인버터 펌프(50)는, 상기 지열수 공급유로(41)에 설치된다. 상기 지열수 인버터 펌프(50)는, 지열수를 상기 히트펌프(20)로 펌핑한다. 상기 지열수 인버터 펌프(50)는 상기 제어부(200)의 제어에 따라 작동된다. 상기 지열수 인버터 펌프(50)는, 인버터 기능으로 인해 지열원의 공급 개시나 정지시 압력의 변화가 급격히 발생하지 않고 연속적으로 상승하거나 하락하므로, 상기 지열수 순환유로(40)에 워터 햄머 등의 발생을 최소화시켜 누설 발생 가능성을 감소시킬 수 있다. The geothermal
상기 지열수 흡입압력 센서(51)는, 상기 지열수 공급유로(41)에서 상기 지열수 인버터 펌프(50)의 흡입측에 설치되어, 상기 지열수 인버터 펌프(50)로 흡입되는 지열수의 흡입 압력을 측정하는 센서이다.The geothermal water
또한, 상기 지열수 공급유로(41)에서 상기 지열수 인버터 펌프(50)의 흡입측에는 상기 지열수 인버터 펌프(50)로 흡입되는 지열수의 흡입 온도를 측정하는 지열수 흡입온도 센서(미도시)가 설치될 수 있다. In addition, a geothermal water suction temperature sensor (not shown) measuring the suction temperature of the geothermal water sucked by the geothermal
상기 지열수 토출압력 센서(52)는, 상기 지열수 공급유로(41)에서 상기 지열수 인버터 펌프(50)의 토출측에 설치되어, 상기 지열수 인버터 펌프(50)로 토출되는 지열수의 토출 압력을 측정하는 센서이다. The geothermal water
또한, 상기 지열수 공급유로(41)에서 상기 지열수 인버터 펌프(50)의 토출측에는 상기 지열수 인버터 펌프(50)에서 지열수의 토출 온도를 측정하는 지열수 토출온도 센서(미도시)가 설치될 수 있다. In addition, a geothermal water discharge temperature sensor (not shown) for measuring the discharge temperature of the geothermal water from the geothermal
또한, 상기 지열수 환수유로(42)에는 상기 지열 히트펌프(20)에서 토출되는 지열수의 토출 온도를 측정하는 지열수 토출온도 센서(미도시)가 설치될 수 있다. In addition, a geothermal water discharge temperature sensor (not shown) for measuring the discharge temperature of the geothermal water discharged from the
상기 지열수 압력 조절유로(60)는, 상기 지열수 공급유로(41)에서 분기된 것으로 예를 들어 설명한다. 상기 지열수 압력 조절유로(60)는, 상기 지열수 인버터 펌프의 흡입측과 상기 밀폐형 팽창탱크(70)를 연결하는 유로이다. The geothermal water
상기 지열수 압력 조절유로(60)는, 상기 지열수 공급유로(41)내의 지열수를 상기 밀폐형 팽창탱크(70)로 배출시키거나, 상기 밀폐형 팽창탱크(70)내 지열수를 상기 지열수 공급유로(41)로 공급되도록 안내하는 유로이다. 따라서, 상기 지열수 압력 조절유로(60)는, 상기 지열수 순환유로(40) 내 지열수의 압력을 조절하여, 상기 지열수 순환유로(40)내의 지열수의 압력을 조절할 수 있다. The geothermal water
상기 지열수 압력 조절유로(60)에는 유지 관리 등을 위하여 지열수 밸브(61)가 설치될 수 있다.A
상기 밀폐형 팽창탱크(70)는, 상기 지열수 압력 조절유로(60)의 끝단에 연결되어, 상기 지열수 순환유로(40)내의 지열수를 흡입하여 배출시키거나 상기 지열수 순환유로(40)내로 지열수를 공급하는 팽창탱크이다. The sealed
상기 밀폐형 팽창탱크(70)의 내부는 다이어프램(73)에 의해 가스 저장부(71)와 지열수 저장부(72)가 구획된다.The inside of the sealed
상기 다이어프램(73)은, 고무막 형태로 형성되어 상기 가스 저장부(71)내 가스의 압력에 따라 수축 또는 팽창한다.The
상기 가스 저장부(71)는 상기 가스 압력 조절부(80)로부터 공급되는 가스가 일시 저장되는 공간이다.The
상기 지열수 저장부(72)는 지열수가 일시 저장되는 공간이다. 상기 지열수 저장부(72)의 체적은 상기 가스 저장부(71)내의 가스 압력에 따라 변한다. 즉, 상기 가스 저장부(71) 내의 가스 압력이 증가하면, 상기 지열수 저장부(72)의 체적은 감소한다. 상기 가스 저장부(71) 내의 가스 압력이 감소하면, 상기 지열수 저장부(72)의 체적은 증가한다.The geothermal
상기 가스 압력 조절부(80)는, 상기 가스 저장부(71)에 연결되어, 상기 가스 저장부(71)내의 가스를 외부로 배출하여 상기 가스 저장부(71)내의 압력을 감소시키거나, 상기 가스 저장부(71)내로 가스를 공급하여 상기 가스 저장부(71)내의 압력을 증가시킨다.The gas
상기 가스 압력 조절부(80)는, 가스 유로(81), 가스 공급 펌프(82), 가스 배출유로(83), 가스 배출밸브(84)를 포함한다.The gas
상기 가스 유로(81)는, 외부 가스 공급원(미도시)과 상기 가스 저장부(71)를 연결하여, 상기 외부 가스 공급원으로부터 공급되는 가스를 상기 가스 저장부(71)로 안내하는 유로이다.The
여기서, 가스는 질소를 사용하는 것으로 예를 들어 설명한다. 질소는 상기 다이어프램(73)의 산화를 방지하여, 상기 밀폐형 팽창탱크(70)의 내용연수(service life)가 증가될 수 있다. Here, as an example, nitrogen is used as the gas. Nitrogen prevents oxidation of the
상기 가스 공급 펌프(82)는, 상기 가스 유로(81)에 설치되어, 상기 외부 가스 공급원으로부터 상기 가스 저장부(71)로 가스를 펌핑하는 압축기이다.The
상기 가스 공급 펌프(82)는, 상기 제어부(200)의 제어에 따라 작동 또는 작동 중지된다.The
상기 가스 배출유로(83)는, 상기 가스 유로(81)와 상기 가스 저장부(71) 중 어느 하나에 연결되어, 상기 가스 유로(81)와 상기 가스 저장부(71)내의 가스를 외부로 배출하기 위한 유로이다. 본 실시예에서는, 상기 가스 배출유로(83)는 상기 가스 유로(81)에 연결된 것으로 예를 들어 설명한다. 상기 가스 배출유로(83)의 단부에는 가스 배출구(83a)가 형성된다.The
상기 가스 배출밸브(84)는, 상기 가스 배출유로(83)에 설치되어 상기 가스 배출유로(83)를 개폐한다. 상기 가스 배출밸브(84)는 상기 제어부(200)의 제어에 따라 작동되는 모터가 설치된 모터 밸브이다.The
상기 급수부(90)는, 상기 지열수 순환유로(40)에 지열수가 부족하다고 판단될 경우 보충수를 급수하기 위한 장치이다.The
상기 급수부(90)는, 급수유로(91), 급수밸브(92), 급수유량 감지기(93), 체크밸브(94)를 포함한다.The
상기 급수유로(91)는, 상기 지열수 압력 조절유로(60)에 연결되어, 외부 급수원(미도시)으로부터 상기 지열수 압력 조절유로(60)로 보충수를 공급하기 위한 유로이다. 상기 보충수는 상기 지열수와 동일한 것이다. The
상기 급수밸브(92)는, 상기 급수유로(91)에 설치되어, 상기 급수유로(91)를 개폐하는 밸브이다. 상기 급수밸브(92)는 상기 제어부(200)의 제어에 따라 작동되는 모터가 설치된 모터 밸브이다.The
상기 급수유량 감지기(93)는, 상기 급수유로(91)에 설치되어, 상기 급수유로(91)를 통해 급수되는 보충수의 급수유량을 감지하여, 상기 제어부(200)로 전송한다.The water supply
상기 체크밸브(94)는, 상기 급수유로(91)에 설치되어, 상기 지열수 압력 조절유로(60)로부터 상기 급수유로(91)로 지열수가 역류하는 것을 방지한다. The
상기 급수유로(91)에는 유지 관리 등을 위하여 수동 밸브(95)가 설치될 수 있다. A
상기 지열공급 시스템은, 상기 제어부(200)의 제어에 따라 지열수 누설 의심 경보를 표시하는 경보부(100)를 더 포함한다. The geothermal heat supply system further includes an
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 지열 공급 시스템의 작동을 설명하면, 다음과 같다.The operation of the geothermal heat supply system according to the embodiment of the present invention configured as described above will be described as follows.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지열 공급 시스템에서 지열수 순환유로 내 지열수의 압력을 감소시키기 위한 작동 상태를 나타낸 도면이다.3 is a view showing an operating state for reducing the pressure of the geothermal water in the geothermal water circulation passage in the geothermal supply system according to an embodiment of the present invention.
먼저, 도 3을 참조하면, 상기 지열수 토출압력 센서(52)에서 측정된 지열수의 토출 압력이 미리 설정된 제1설정 압력 범위를 초과하면, 상기 제어부(200)는 상기 지열수 순환유로(40)내의 지열수의 압력이 높다고 판단하여 지열수의 압력을 감소시키기 위해 상기 가스 압력 조절부(80)의 작동을 제어한다.First, referring to FIG. 3, when the discharge pressure of the geothermal water measured by the geothermal water
상기 제어부(200)는, 상기 지열수 인버터 펌프(50)의 작동은 유지하고, 상기 가스 배출밸브(84)를 개방하고, 상기 가스 공급 펌프(82)의 작동은 중지시킨다.The
상기 가스 배출밸브(84)가 개방되면, 상기 밀폐형 팽창탱크(70)의 상기 가스 저장부(71)내의 가스가 상기 가스 유로(81)를 통해 상기 가스 배출구(83a)로 배출된다.When the
상기 가스 저장부(71)내의 가스가 배출되면, 상기 가스 저장부(71)내의 압력이 감소되어, 상기 지열수 저장부(72)의 체적이 증가하게 된다.When the gas in the
상기 지열수 저장부(72)의 체적이 증가하게 되면, 상기 지열수 공급유로(41)내의 지열수가 상기 지열수 압력 조절유로(60)로 흡입되어 상기 지열수 저장부(72)에 일시 저장된다.When the volume of the geothermal
따라서, 상기 지열수 공급유로(41)내의 지열수 유량이 감소하게 되면, 상기 지열수 순환유로(40)내의 압력이 감소될 수 있다.Accordingly, when the flow rate of the geothermal water in the geothermal
상기 가스 배출이 이루어지는 동안, 상기 지열수 흡입압력 센서(51)에서 측정된 지열수의 흡입 압력이 미리 설정된 제2설정 압력 범위 이하이면, 상기 제어부(200)는 상기 가스 배출밸브(84)를 차폐시켜, 상기 가스의 배출을 중단한다.While the gas is discharged, when the suction pressure of the geothermal water measured by the geothermal water
여기서, 상기 제2설정 압력 범위는 상기 제1설정 압력 범위와 동일하거나 상기 제1설정 압력 범위보다 낮게 설정될 수 있다. 본 실시예에서는, 상기 제2설정 압력 범위의 최저값은 상기 제1설정 압력 범위의 최저값보다 낮게 설정된 것으로 예를 들어 설명한다. Here, the second set pressure range may be set equal to or lower than the first set pressure range. In the present embodiment, the lowest value of the second set pressure range is set to be lower than the lowest value of the first set pressure range.
따라서, 상기 가스 배출을 통한 상기 지열수 순환유로(40)내의 압력을 감소시킬 때, 상기 지열수 인버터 펌프(50)의 흡입측 압력이 과도하게 낮아지는 것을 방지할 수 있다. 상기 제2설정 압력 범위는, 상기 지열수 인버터 펌프(50)의 캐비테이션이 발생하지 않는 범위로 설정된다. Accordingly, when the pressure in the geothermal
한편, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 지열 공급 시스템에서 지열수 순환유로 내 지열수의 압력을 증가시키기 위한 작동 상태를 나타낸 도면이다.Meanwhile, FIG. 4 is a view showing an operating state for increasing the pressure of the geothermal water in the geothermal water circulation passage in the geothermal heat supply system according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 상기 지열수 흡입압력 센서(51)에서 측정된 지열수의 압력이 상기 제2설정 압력 범위 미만이면, 상기 제어부(200)는 상기 지열수 순환유로(40)내의 지열수의 압력이 낮다고 판단한다. Referring to FIG. 4, when the pressure of the geothermal water measured by the geothermal water
상기 제어부(200)는, 상기 지열수 인버터 펌프(50)의 동작 상태는 유지하고, 상기 가스 배출밸브(84)는 차폐시키고, 상기 가스 공급 펌프(82)를 작동시킨다. 또한, 상기 제어부(200)는 상기 지열수 밸브(61)는 개방시키고, 상기 급수밸브(92)는 차폐시킨다. The
상기 가스 공급 펌프(82)가 작동되면, 상기 가스 저장부(71)내로 가스가 공급된다. When the
상기 가스 저장부(71)내로 가스가 공급되면, 상기 가스 저장부(71)내의 압력이 증가하여, 상기 지열수 저장부(72)의 체적은 상대적으로 감소하게 된다.When gas is supplied into the
상기 지열수 저장부(72)의 체적이 감소되면, 상기 지열수 저장부(72)내의 지열수가 상기 지열수 압력 조절유로(60)로 토출된다.When the volume of the geothermal
상기 지열수 압력 조절유로(60)로 토출된 지열수는 상기 지열수 공급유로(41)로 공급된다. The geothermal water discharged through the geothermal water
상기 지열수 공급유로(41)로 지열수가 추가 공급되면, 상기 지열수 순환유로(40)내 압력이 증가될 수 있다.When the geothermal water is additionally supplied to the geothermal
즉, 상기 밀폐형 팽창탱크(70)로 가스를 충진함으로써, 상기 지열수 순환유로(40)내 압력 저하를 방지할 수 있다. That is, by filling the gas into the sealed
한편, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 지열 공급 시스템에서 지열수 순환유로 내 지열수를 보충하기 위한 작동 상태를 나타낸 도면이다.Meanwhile, FIG. 5 is a view showing an operating state for replenishing geothermal water in a geothermal water circulation passage in a geothermal supply system according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 상기 가스 공급 펌프(82)가 작동되어 상기 밀폐형 팽창탱크(70)로 가스를 충진하는 동안, 상기 가스 압력 센서(85)에서는 가스의 압력을 측정한다.Referring to FIG. 5, while the
상기 가스 압력 센서(85)에서 측정된 가스의 압력이 미리 설정된 충진 압력 범위에 도달하면, 상기 지열수 흡입압력 센서(51)에서 측정된 지열수의 흡입 압력을 상기 제2설정 압력 범위와 비교한다.When the pressure of the gas measured by the
상기 가스의 압력이 상기 충진 압력에 도달한 상태에서 상기 지열수 흡입압력 센서(51)에서 측정된 지열수의 흡입 압력이 계속해서 상기 제2설정 압력 범위 미만이면, 상기 제어부(200)는 상기 지열수 순환유로(40)내 지열수의 유량이 부족하다고 판단한다.When the pressure of the gas reaches the filling pressure and the suction pressure of the geothermal water measured by the geothermal water
즉, 상기 가스의 압력이 상기 충진 압력 범위 이내이면, 가스는 충분히 충진되었으나, 상기 지열수의 흡입 압력이 상기 제2설정 압력 범위 미만으로 과도하게 낮으므로, 상기 지열수의 유량이 부족하다고 판단할 수 있다.That is, when the pressure of the gas is within the filling pressure range, the gas is sufficiently filled, but since the suction pressure of the geothermal water is excessively low below the second set pressure range, it is determined that the flow rate of the geothermal water is insufficient. I can.
상기 지열수의 유량이 부족하다고 판단되면, 상기 제어부(200)는 상기 급수부(90)를 통해 보충수를 공급한다.When it is determined that the flow rate of the geothermal water is insufficient, the
상기 제어부(200)는, 상기 급수 밸브(92)를 개방하여, 상기 외부 급수원으로부터 보충수를 공급한다. The
상기 제어부(200)는, 상기 급수 밸브(92)가 개방되어 보충수가 공급되는 동안, 상기 급수유량 감지기(93)에서 측정된 급수 유량을 미리 설정된 설정 급수유량 범위와 비교한다. The
상기 제어부(200)는, 미리 설정된 설정 시간동안 상기 급수유량 감지기(93)에서 측정된 급수유량이 상기 설정 급수유량 범위를 초과하면, 보충수가 과도하게 공급되는 것이므로 유로 내에서 지열수의 누설이 의심된다고 판단한다.When the water supply flow rate measured by the water supply
따라서, 상기 제어부(200)는, 상기 급수 밸브(92)를 차폐하고, 상기 경보부(100)를 통해 지열수 누설 의심 경보를 표시할 수 있다. 또한, 상기 제어부(200)는 상기 지열수 누설 의심 경보를 서버(미도시)나 관리자용 단말기(미도시)로 전송할 수 있다. Accordingly, the
관리자나 작업자는 상기 지열수 누설 의심 경보를 확인하면, 지열수 누설 검사를 수행할 수 있다.When a manager or an operator confirms the warning of the suspected geothermal water leakage, the geothermal water leakage test may be performed.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 지열 공급 시스템에서는 상기 지열수 순환유로(40)내 지열수의 압력이 과도하게 상승하거나 과도하게 감소하는 것을 방지할 수 있으므로, 상기 지열수 순환유로(40)의 급격한 압력 변화로 인해 지열수가 누설되는 것을 사전에 방지할 수 있다. In the geothermal supply system according to the embodiment of the present invention as described above, since the pressure of the geothermal water in the geothermal
또한, 지열수가 과다하게 누설되기 이전에 신속하게 누설 여부를 파악할 수 있는 이점이 있다. In addition, there is an advantage of being able to quickly determine whether geothermal water has leaked before excessive leakage.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art will appreciate that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.
10: 지중 열교환기 20: 히트펌프
30: 냉난방 설비 40: 지열수 순환유로
41: 지열수 공급유로 42: 지열수 환수유로
50: 지열수 인버터 펌프 51: 지열수 흡입압력 센서
52: 지열수 토출압력 센서 60: 지열수 압력 조절유로
61: 지열수 밸브 70: 밀폐형 팽창탱크
71: 가스 저장부 72: 지열수 저장부
73: 다이어프램 80: 가스 압력 조절부
81: 가스 유로 82: 가스 공급 펌프
83: 가스 배출유로 84: 가스 배출밸브
90: 급수부 91: 급수유로
92: 급수밸브 93: 급수유량 감지기
94: 체크밸브 100: 경보부
200: 제어부10: underground heat exchanger 20: heat pump
30: air conditioning equipment 40: geothermal water circulation passage
41: geothermal water supply channel 42: geothermal water return channel
50: geothermal water inverter pump 51: geothermal water suction pressure sensor
52: geothermal water discharge pressure sensor 60: geothermal water pressure control flow path
61: geothermal water valve 70: sealed expansion tank
71: gas storage unit 72: geothermal water storage unit
73: diaphragm 80: gas pressure regulator
81: gas flow path 82: gas supply pump
83: gas discharge passage 84: gas discharge valve
90: water supply unit 91: water supply passage
92: water supply valve 93: water supply flow sensor
94: check valve 100: alarm unit
200: control unit
Claims (10)
상기 지열수 순환유로에 설치된 지열수 인버터 펌프와;
상기 지열수 순환유로에서 상기 지열수 인버터 펌프의 흡입측에 연결되어, 상기 지열수 순환유로 내 지열수의 압력을 조절하는 지열수 압력 조절유로와;
상기 지열수 압력 조절유로에 설치되고, 내부 공간이 다이어프램에 의해 가스가 일시 저장되는 가스 저장부와 지열수가 일시 저장되는 지열수 저장부로 구획되어, 상기 가스 저장부 내 가스의 압력 변화에 따라 상기 지열수 저장부의 체적이 변하면서 상기 지열수 순환유로내의 지열수를 흡입하거나 상기 지열수 순환유로로 지열수를 토출하도록 형성된 밀폐형 팽창탱크와;
상기 가스 저장부내의 가스를 외부로 배출하거나, 상기 가스 저장부내로 가스를 공급하여, 상기 가스 저장부 내 가스의 압력을 조절하는 가스 압력 조절부와;
상기 지열수 인버터 펌프로 흡입되는 지열수의 흡입압력을 측정하는 지열수 흡입압력 센서와;
상기 지열수 인버터 펌프에서 토출되는 지열수의 토출압력을 측정하는 지열수 토출압력 센서와;
상기 지열수 흡입압력 센서와 상기 지열수 토출압력 센서에서 측정된 압력에 따라 상기 가스 압력 조절부를 제어하여, 상기 가스 저장부의 압력과 상기 지열수 저장부의 체적을 변화시켜, 상기 지열수 순환유로내의 지열수의 압력을 제어하는 제어부와;
상기 지열수 압력 조절유로에 연결되어, 외부 급수원으로부터 상기 지열수 압력 조절유로로 보충수를 공급하는 급수유로와;
상기 급수유로를 개폐하는 급수밸브와;
상기 급수유로를 통해 급수되는 보충수의 급수유량을 감지하는 급수유량 감지기와;
상기 가스 압력 조절부는,
외부 가스 공급원과 상기 가스 저장부를 연결하는 가스 유로와, 상기 가스 유로에 설치되어, 상기 외부 가스 공급원으로부터 상기 가스 저장부로 가스를 펌핑하는 가스 공급 펌프와, 상기 가스 유로와 상기 가스 저장부 중 어느 하나에 연결된 가스 배출유로와, 상기 가스 배출유로를 개폐하도록 설치된 가스 배출밸브를 포함하고,
상기 가스 유로와 상기 가스 저장부 중 적어도 하나에 설치되어 가스의 압력을 측정하는 가스 압력 센서를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 지열수 토출압력 센서에서 측정된 압력이 미리 설정된 제1설정 압력 범위를 초과하면,
상기 지열수 인버터 펌프의 작동은 유지하고, 상기 가스 공급 펌프는 정지시키고, 상기 가스 배출밸브를 개방시켜, 상기 가스 저장부 내 가스가 상기 가스 배출유로를 통해 외부로 배출되어 상기 가스 저장부 내 가스의 압력이 감소되고, 상기 지열수 순환유로 내 지열수가 상기 지열수 저장부로 흡입되어 상기 지열수 순환유로 내 지열수의 압력이 감소하도록 하고,
상기 지열수 흡입압력 센서에서 측정된 압력이 미리 설정된 제2설정 압력 범위 미만이면,
상기 지열수 인버터 펌프의 작동은 유지하고, 상기 가스 배출밸브는 차폐시키고, 상기 가스 공급 펌프를 작동시켜, 상기 가스 저장부 내로 가스가 공급되어 상기 가스 저장부 내 가스의 압력이 증가되고, 상기 지열수 저장부 내 지열수가 상기 지열수 순환유로로 배출되어 상기 지열수 순환유로 내 지열수의 압력이 증가하도록 하고,
상기 가스 공급 펌프가 작동하는 동안, 상기 가스 압력 센서에서 측정된 가스의 압력이 미리 설정된 충진 압력 범위 이내이고, 상기 지열수 흡입압력 센서에서 측정된 압력이 상기 제2설정 압력 범위 미만이면,
상기 지열수 순환유로 내 지열수가 부족하다고 판단하고, 상기 급수 밸브를 개방하여, 상기 외부 급수원으로부터 보충수를 공급받아 상기 지열수 순환유로 내 지열수의 압력을 증가시키는 지열수의 누설을 방지할 수 있는 지열 공급시스템.A geothermal water circulation passage connecting the underground heat exchanger and the heat pump to guide geothermal water to circulate the underground heat exchanger and the heat pump;
A geothermal water inverter pump installed in the geothermal water circulation passage;
A geothermal water pressure control channel connected to a suction side of the geothermal water inverter pump in the geothermal water circulation channel to control a pressure of geothermal water in the geothermal water circulation channel;
It is installed in the geothermal water pressure control channel, and the internal space is divided into a gas storage unit for temporarily storing gas by a diaphragm and a geothermal water storage unit for temporarily storing geothermal water, and the geothermal heat is formed according to a pressure change of gas in the gas storage unit A sealed expansion tank formed to suck the geothermal water in the geothermal water circulation passage or discharge the geothermal water through the geothermal water circulation passage while the volume of the water storage unit changes;
A gas pressure adjusting unit configured to discharge the gas in the gas storage unit to the outside or supply gas to the gas storage unit to adjust the pressure of the gas in the gas storage unit;
A geothermal water suction pressure sensor that measures a suction pressure of geothermal water sucked by the geothermal water inverter pump;
A geothermal water discharge pressure sensor for measuring a discharge pressure of the geothermal water discharged from the geothermal water inverter pump;
By controlling the gas pressure control unit according to the pressure measured by the geothermal water intake pressure sensor and the geothermal water discharge pressure sensor, the pressure of the gas storage unit and the volume of the geothermal water storage unit are changed to change the geothermal heat in the geothermal water circulation passage. A control unit for controlling water pressure;
A water supply channel connected to the geothermal water pressure control channel and supplying supplemental water from an external water supply source to the geothermal water pressure control channel;
A water supply valve for opening and closing the water supply passage;
A water supply flow rate detector for sensing a water supply flow rate of the make-up water supplied through the water supply passage;
The gas pressure control unit,
A gas flow path connecting an external gas supply source and the gas storage unit; a gas supply pump installed in the gas flow channel and pumping gas from the external gas supply source to the gas storage unit; and any one of the gas flow path and the gas storage unit A gas discharge passage connected to and a gas discharge valve installed to open and close the gas discharge passage,
Further comprising a gas pressure sensor installed in at least one of the gas flow path and the gas storage unit to measure the pressure of the gas,
The control unit,
When the pressure measured by the geothermal water discharge pressure sensor exceeds the first preset pressure range,
The operation of the geothermal water inverter pump is maintained, the gas supply pump is stopped, and the gas discharge valve is opened, so that the gas in the gas storage unit is discharged to the outside through the gas discharge flow path. The pressure of the geothermal water is reduced, and the geothermal water in the geothermal water circulation channel is sucked into the geothermal water storage unit so that the pressure of the geothermal water in the geothermal water circulation channel decreases,
If the pressure measured by the geothermal water suction pressure sensor is less than a preset second set pressure range,
The operation of the geothermal water inverter pump is maintained, the gas discharge valve is closed, and the gas supply pump is operated to supply gas into the gas storage unit, thereby increasing the pressure of the gas in the gas storage unit, and the geothermal heat The geothermal water in the water storage unit is discharged into the geothermal water circulation passage to increase the pressure of the geothermal water in the geothermal water circulation passage,
While the gas supply pump is operating, if the pressure of the gas measured by the gas pressure sensor is within a preset filling pressure range, and the pressure measured by the geothermal water suction pressure sensor is less than the second set pressure range,
It is determined that the geothermal water in the geothermal water circulation passage is insufficient, and the supply valve is opened to receive supplemental water from the external water supply to prevent leakage of geothermal water that increases the pressure of the geothermal water in the geothermal water circulation passage. Geothermal supply system.
상기 가스 배출밸브를 개방하는 동안 상기 지열수 흡입압력 센서에서 측정된 압력이 미리 설정된 제2설정 압력 범위 이하이면,
상기 제어부는 상기 가스 배출밸브를 차폐시키는 지열수의 누설을 방지할 수 있는 지열 공급시스템.The method according to claim 1,
If the pressure measured by the geothermal water intake pressure sensor while opening the gas discharge valve is less than a preset second set pressure range,
The control unit is a geothermal supply system capable of preventing leakage of geothermal water blocking the gas discharge valve.
상기 제어부는,
상기 급수 밸브의 개방시, 미리 설정된 설정 시간동안 상기 급수유량 감지기에서 측정된 급수유량이 미리 설정된 설정 급수유량 범위를 초과하면,
지열수 누설 의심 경보를 발령하는 지열수의 누설을 방지할 수 있는 지열 공급시스템.The method according to claim 1,
The control unit,
When the water supply valve is opened, when the water supply flow measured by the water supply flow rate sensor for a preset setting time exceeds a preset water supply flow rate range,
A geothermal supply system that can prevent the leakage of geothermal water that triggers a suspected geothermal leakage alarm.
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KR1020200094600A KR102189532B1 (en) | 2020-07-29 | 2020-07-29 | Geothermal supply system capable of preventing leakage of geothermal heat fluid |
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2020
- 2020-07-29 KR KR1020200094600A patent/KR102189532B1/en active IP Right Grant
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