KR102192225B1

KR102192225B1 - 제주형 밀폐식 지열 수중열교환기용 퇴적 슬라임 경보 시스템

Info

Publication number: KR102192225B1
Application number: KR1020190011075A
Authority: KR
Inventors: 조희남
Original assignee: 조희남
Priority date: 2019-01-29
Filing date: 2019-01-29
Publication date: 2020-12-16
Also published as: KR20200093847A

Abstract

본 발명은 제주형 밀폐식 지열 수중열교환기용 퇴적 슬라임 경보 시스템에 관한 것으로, 제주도와 같은 현무암 지대에서 운용 중인 지열 교환 시스템의 지열공 안에 슬라임이 퇴적되는 상황을 확인하여 열교환기가 슬라임에 의해 고착되기 전에 슬라임의 제거 작업을 수행하도록 정보를 알려줌으로써 지열공의 운용 중단을 막고 열교환기의 효율적 관리가 가능하도록 함을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 제주형 밀폐식 지열 수중열교환기용 퇴적 슬라임 경보 시스템은, 지열공(1) 안의 열교환기(2)보다 아래쪽에 설치되며 퇴적 슬라임의 퇴적에 따라 서로 다른 감지 값을 발생하는 제1,2광센서(10-2,10-2)와; 상기 제1,2광센서의 감지 값을 근거로 하여 상기 지열공 안의 퇴적을 판단하고 퇴적 시 퇴적 신호를 출력하는 컨트롤러(20)를 포함한다.

Description

제주형 밀폐식 지열 수중열교환기용 퇴적 슬라임 경보 시스템{Sediment Slime Alert System for Jeju Type Closed Ground Heat Exchangers}

본 발명은 현무암 지질에 적용되는 지중 지열 열교환 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제주도와 같은 현무암 지대에서 운용 중인 지열 교환 시스템의 지열공 안에 슬라임이 퇴적되는 상황을 확인하여 열교환기가 슬라임에 의해 고착되기 전에 슬라임의 제거 작업을 수행하도록 정보를 알려주는 제주형 밀폐식 지열 수중열교환기용 퇴적 슬라임 경보 시스템에 관한 것이다.

이 부분은 본 출원 내용과 관련된 배경 정보를 제공할 뿐 반드시 선행기술이 되는 것은 아니다.

지열이란 지하수가 갖고 있는 열과 지중의 열을 통칭하는 것으로서 일반적으로 지표하부를 100미터이상 500미터 내외의 깊은 깊이로 굴착한 후 이곳에 열교환을 위한 파이프를 묻어 열교환 매체(브라인)를 순환시키거나 심정 펌프를 통해 지하수를 양수한 후 히트펌프를 사용하여 열교환 매체 또는 지하수의 열을 회수하는 지중 열교환 장치를 통해 사용된다.

지중 열교환 장치는 크게 개방형 지중 열교환 장치와 밀폐형(폐쇄형) 지중 열교환 장치로 구분된다.

개방형 지중 열교환 장치는 일반 지하수 심정과 동일한 구조와 시설을 갖추고 있으며 단지 지하수를 양수하여 물로서 사용하지 않고 지하수가 가지고 있는 열을 이용한 다음 다시금 양수하였던 지하수 심정 내부로 되돌려 주입하는 형태이며, 심정이 지상으로 노출되어짐으로써 지하수 오염의 우려가 높은 방식이라 할 수 있다.

반면 밀폐형 지중 열교환기 장치는 굴착된 지열 굴착공 내부에 지중 열교환을 할 수 있도록 하부가 U밴드로 연결된 두 가닥의 지열 코일관을 바닥까지 삽입하여 설치한 다음 굴착공벽과 지열 코일관들 사이를 그라우트제재로 충진하여 고정한 것이다. 밀폐형 지중 열교환 장치는 지하수를 직접 양수하여 노출시키지 않고 지열 코일관을 통해 지상에서 열교환되어 보유한 열을 지중에 다시금 교환하는 기능만을 하게 됨으로서 항시 폐쇄된 순환배관 내부에 열교환을 위한 열교환매체가 순환펌프에 의해 순환될 뿐 지하수와 직접 접촉되지는 않게 됨으로써 개방형 지중 열교환기 장치에 비해서는 지하수 오염이 없어 지하수 환경 보전적인 측면에서는 적극 권장되어져야 할 시스템이라 할 수 있다.

수직 밀폐형은 지열공 굴착 후 고밀도 폴리에칠렌 재질의 코일관을 U 밴드를 연결하여 지열공 내부에 삽입 설치한 후 벤토나이트 그라우팅제재를 이용하여 불투수성을 확보하면서도 열전도성이 양호하도록 유지하면서 매설되도록 하는 공정으로 이루어져 있다.

한편 현무암의 지질 특성을 갖는 지역으로 예를 들어 제주도는 반복된 화산활동에 의해 형성된 화산섬의 지질 특성상 지하수 대수층을 따라 다량의 세립형 현무암 슬라임이 굴착된 지하수 관정 내부로 유입되어 퇴적되는 특성을 갖고 있다.

퇴적된 슬라임은 극히 미립자로 형성된 세립형 현무암 모래특성을 갖고 있어 점토성 특성인 점성은 약한 반면 퇴적되어 쌓일 경우 단단한 다짐특성을 가지게 되어 지하수공 내부에서의 청소가 어려운 상황이다.

제주도의 경우 지열을 이용하기 위해서는 밀폐형 지중 공내 열교환기를 설치하게 되는데 제한된 지하수 수중 깊이 내에서 열전도율을 높이기 위해 열교환기는 스테인레스강관 및 튜브관을 이용하여 제작되며 재질 특성상 용접부위 누수 점검 및 보수 등 설치 이후 사후관리를 위해 정기적인 인양 점검관리가 필요하다.

그러나, 열교환기의 운용 중 퇴적 슬라임이 열교환기까지 차고 올라와 단단하게 다짐되는 과정에서 지열공 내부에서 열교환기를 잡게 되는 경우가 발생하고 따라서 열교환기의 인양자체가 불가능하여 해당 지열공의 관리가 불가능해지고 누출이 발생될 경우 해당 지열공은 폐쇄할 수밖에 없는 문제가 있다.

특허문헌(등록특허 제10-1363977호)은 내부케이싱 내부에 쌓이는 슬라임을 제거하기 위한 기술로서 퇴적 슬라임의 퇴적 상황을 확인할 수 없다.

등록특허 제10-1363977호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 제주도와 같은 현무암 지대에서 운용 중인 지열 교환 시스템의 지열공 안에 슬라임이 퇴적되는 상황을 확인하여 열교환기가 슬라임에 의해 고착되기 전에 슬라임의 제거 작업을 수행하도록 정보를 알려주는 제주형 밀폐식 지열 수중열교환기용 퇴적 슬라임 경보 시스템을 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 제주형 밀폐식 지열 수중열교환기용 퇴적 슬라임 경보 시스템은, 지열공 안에 열교환기보다 아래에 설치되는 것으로 퇴적 슬라임의 퇴적을 감지하는 센서, 상기 센서의 감지 값을 근거로 하여 퇴적 슬라임을 판단하는 컨트롤러를 포함하여, 현무암 지질에서 상기 지열공 안에 퇴적되는 퇴적 슬라임에 의해 상기 열교환기가 매몰되지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 제주형 밀폐식 지열 수중열교환기용 퇴적 슬라임 경보 시스템은, 지열공 안에 열교환기보다 아래에 토출헤드가 배치되는 압축가스 분사관, 상기 압축가스 분사관의 압력을 감지하는 압력감지기, 상기 압력감지기의 감지 값을 근거로 하여 상기 지열공의 퇴적을 결정하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 제주형 밀폐식 지열 수중열교환기용 퇴적 슬라임 경보 시스템에 의하면, 제주도와 같은 현무암 지대에서 운용되는 지열공 내에서 슬라임이 퇴적되는 것을 확인한 후 알려주어 지열공 내 열교환기가 퇴적 슬라임에 묻히기 전에 퇴적 슬라임의 제거 작업을 수행함으로써 퇴적 슬라임에 열교환기가 묻히지 않도록 하여 열교환기의 사후 관리(용접 부위의 누수 점검, 보수 등)가 가능하고 지열공의 폐쇄도 방지하는 효과가 있고, 하나의 센서만 사용하는 경우 열교환기가 퇴적 슬라임에 묻히지 않도록 하는 것이 가능하고, 또한, 2단 이상의 센서를 설치하는 경우 단일 센서에 의한 효과와 더불어 슬라임의 퇴적 상황도 예측할 수 있어 지열 시스템의 관리가 매우 용이하다.

그리고, 퇴적 슬라임의 퇴적 예측 정보를 활용하여 본 발명의 경보 시스템이 적용되지 않은 주변의 지열공에서도 주기적인 청소가 가능하므로 대규모 지열 단지에서 매우 유용하고, 지열 시스템의 신뢰성을 향상하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 의한 제주형 밀폐식 지열 수중열교환기용 퇴적 슬라임 경보 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 의한 제주형 밀폐식 지열 수중열교환기용 퇴적 슬라임 경보 시스템에 적용된 광센서의 예시도.
도 3은 본 발명의 실시예 2에 의한 제주형 밀폐식 지열 수중열교환기용 퇴적 슬라임 경보 시스템의 구성도.
도 4는 본 발명의 실시예 2에 의한 제주형 밀폐식 지열 수중열교환기용 퇴적 슬라임 경보 시스템에 적용된 압력가스관의 요부 확대도.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

<실시예 1>

도 1에서 보이는 바와 같이, 본 실시예에 의한 제주형 밀폐식 지열 수중열교환기용 퇴적 슬라임 경보 시스템은, 지열공(1) 안에 설치되어 지열공(1) 안에 퇴적되는 퇴적 슬라임을 확인하는 1단 이상 예를 들어 2단의 제1,2광센서(10-1,10-2), 제1,2광센서(10-1,10-2)의 감지 값을 근거로 하여 퇴적 슬라임의 퇴적을 판단하는 컨트롤러(20)로 구성된다.

지열공(1) 안에는 열교환기(2)가 설치되어 있으며, 이 열교환기(2)는 도면에 도시된 것으로 한정되지 아니하고 모든 열교환기가 가능하다.

제1,2광센서(10-1,10-2)는 지열공(1)의 바닥으로부터 서로 다른 높이로 배치되도록 구성되며, 제1광센서(10-1)는 상대적으로 제2광센서(10-2)보다 아래쪽으로서 지열공(1)의 바닥으로부터 위쪽에 배치되고 제2광센서(10-2)는 제1광센서(10-1)보다 위쪽이면서 열교환기(2)가 퇴적 슬라임에 의해 묻히지 않도록 열교환기(2)의 아래쪽에 배치된다.

제1,2광센서(10-1,10-2)는 퇴적 슬라임에 묻히지 않을 때와 묻힐 때 서로 다른 신호 값을 출력하며, 예를 들어 도 2에서 보이는 것처럼, 센서 몸체(11), 센서 몸체(11)에 서로 대향되도록 설치되는 발광부(12)와 수광부(13)로 구성된다.

센서 몸체(11)는 발광부(12)와 수광부(13) 사이에 퇴적 슬라임이 유입되도록 구성되며, 예를 들어 개방부를 갖는 홈 형태의 슬라임 유입부(14)가 구성되고, 슬라임 유입부(14)을 기준으로 하여 서로 대향되는 양쪽에 발광부(12)와 수광부(13)가 설치되는 것이며, 이러한 구성을 통해 슬라임 유입부(14) 안에 퇴적 슬라임이 없으면 발광부(12)의 빛을 수광부(13)에서 정상적으로 수신하고 슬라임 유입부(14) 안에 퇴적 슬라임이 유입되면 발광부(12)에서 발신되는 빛을 수광부(13)에서 수신하지 못하거나 비정상적으로 수신한다.

슬라임 유입부(14)는 개방부가 저부를 향하는 형태, 둘레부를 향하는 형태, 저부와 둘레부 모두를 향하는 형태가 가능하다.

물론, 발광부(12)와 수광부(13)는 서로 대향되도록 설치되지 않고 상하 방향으로 일정 거리를 두고 설치될 수 도 있으며 어느 한쪽이 퇴적 슬라임이 퇴적되어 묻히게 되면 빛이 차단되어 기능을 할 수 있도록 한 것이다.

발광부(12)와 수광부(13)는 각각의 신호선(12a,13a)을 통해 컨트롤러(20)와 연결된다.

제1,2광센서(10-1,10-2)는 각각의 신호선을 통해 컨트롤러(20)와 연결되더라도 하나의 보호관(15)을 통해 취급(설치 등)되는 것이 바람직하다.

제1,2광센서(10-1,10-2)는 설치 위치의 관리도 중요하며, 지열공(1)의 바닥에서부터 제1광센서(10-1)의 높이(a), 제1광센서(10-1)와 제2광센서(10-2) 사이의 높이(b)는 퇴적 슬라임의 퇴적 상황을 확인하는 중요한 요소이다. 이 때, 이들의 높이(a,b)는 서로 같을 수 있고 다를 수도 있다.

제1,2광센서(10-1,10-2)는 지열공(1) 안에서 설치 위치를 유지하여야 하며, 예를 들어 지열공(1) 안에 지하수가 있더라도 부상하지 않도록 웨이트를 구성{센서 몸체(11)에 웨이트 고정}하거나 보호관(15)을 지열공(1)의 벽면에 앵커 등으로 고정한다.

제1,2광센서(10-1,10-2)는 동시에 가동하는 것을 기본으로 한다.

그러나, 제1,2광센서(10-1,10-2)는 높이차를 두고 있고 퇴적 슬라임은 밑에서부터 퇴적되므로 제1,2광센서(10-1,10-2)의 가동 시기를 다르게 제어하는 것도 가능하며, 제2광센서(10-2)를 가동하지 않고 제1광센서(10-1)만 가동하다가 제1광센서(10-1)의 퇴적 감지 후 제1광센서(10-1)의 가동을 정지하고 제2광센서(10-2)만을 가동하는 것도 가능하다.

컨트롤러(20)는 제1,2광센서(10-1,10-2)에 전원을 공급함과 아울러 감지동작을 제어(일정 시간을 주기로 하여 빛을 발신하여 감지)하고, 또한, 제1,2광센서(10-1,10-2)의 감지 값을 근거로 하여 퇴적 슬라임의 퇴적을 판단하며, 퇴적 슬라임의 퇴적으로 판단하면 통제실 서버에 퇴적 신호를 송신하여 퇴적 슬라임의 제거 작업을 수행하도록 한다.

컨트롤러(20)는 예를 들어 제1광센서(10-1) 위치에서 퇴적 슬라임을 판단하면 "주의", 제2광센서(10-2) 위치에서 퇴적 슬라임을 판단하면 "위험"의 신호로 구분하여 저장 및 안내한다.

컨트롤러(20)는 신호선을 통해 제1,2광센서(10-1,10-2)와 연결되는 것으로 한정되지 아니하고 무선 연결도 가능하며, 설치 위치는 지열공(1)의 근처, 원거리의 통제실 등이 가능하다.

본 실시예에 의한 제주형 밀폐식 지열 수중열교환기용 퇴적 슬라임 경보 시스템의 작용은 다음과 같다.

1. 제1,2광센서 작동.

컨트롤러(20)의 제어를 통해 제1,2광센서(10-1,10-2)의 가동을 제어하면, 제1,2광센서(10-1,10-2)의 발광부(12)에서 빛을 발신하고 대향되는 곳의 수광부(13)에서 빛을 수신한다.

지열공(1) 안에 제1,2광센서(10-1,10-2)를 설치한 후 시험 가동을 통해 퇴적 슬라임의 퇴적을 판단하기 위한 기준 값을 미리 정할 수 있다.

2. 퇴적 슬라임 판단.

수광부(13)의 감지 값은 신호선을 통해 컨트롤러(20)에 입력된다.

예를 들어, 발광부(12)에서 발신된 빛을 정상적으로 수광부(13)에서 수광할 때의 신호 값을 "1"로 하고, 발광부(12)에서 빛을 발신하였지만 수광부(13)에서 빛을 수광하지 못하거나 비정상적의 빛을 수광하면 신호 값을 "0"으로 한다.

지열공(1) 안에 슬라임이 유입되어 바닥에서부터 퇴적되며, 퇴적 슬라임이 제1광센서(10-1)의 슬라임 유입부(14) 안에 유입되면 신호 값이 "0"으로 출력되고, 컨트롤러(20)는 퇴적 슬라임이 제1광센서(10-1)의 위치까지 퇴적된 것으로 판단하여 통제실에 퇴적 신호를 전송한다.

지열공(1)의 바닥에서부터 제1광센서(10-1)까지의 높이를 알고 있으며, 관리자는 이 높이 데이터와 시간 데이터{지열공(1)의 운용에서부터 퇴적 까지 소요되는 시간적 데이터}를 이용하여 퇴적 상황을 예측할 수 있고, 청소 주기로 계획잡을 수 있다.

제1광센서(10-1)만 퇴적 신호를 출력하고 제2광센서(10-2)는 정상 신호를 출력한 상태는 퇴적 슬라임에 의한 열교환기(2)의 매몰까지 오랜 기간이 걸리게 될 것이므로 여유있는 보수작업이 가능하다.

퇴적 슬라임의 퇴적량이 많아지게 되어 제2광센서(10-2)가 퇴적 신호를 출력하면 컨트롤러(20)는 위험으로 판단하여 통제실에 위험 신호를 전송하고, 관리자는 열교환기(2)가 매몰되지 않도록 빠른 보수작업을 한다.

제1,2광센서(10-1,10-2)의 감지 값, 컨트롤러의 판단 결과는 메모리에 저장되고 모니터를 통해 화면 출력되기도 하며, 또한, 제1,2광센서(10-1,10-2)가 퇴적 슬라임으로 퇴적될 때 경보음을 출력할 수 있다.

<실시예 2>

도 3에서 보이는 바와 같이, 본 실시예에 의한 제주형 밀폐식 지열 수중열교환기용 퇴적 슬라임 경보 시스템은, 압축가스 공급기(30), 지열공(1) 안에 설치되며 압축가스 공급기(30)를 통해 공급되는 압축가스를 지열공(1) 안에 분사하는 1개 이상 바람직하게 2개 이상인 제1,2가스 분사관(40-1,40-2), 제1,2가스 분사관(40-1,40-2) 내부의 압력을 감지하는 압력감지기를 포함하는 컨트롤러(50)로 구성된다.

압축가스 공급기(30)는 탱크(31), 탱크(31)에 저장된 공기 또는 질소가스를 제1,2가스 분사관(40-1,40-2)에 압송하는 컴프레서(32)로 구성된다.

제1,2가스 분사관(40-1,40-2)은 퇴적 슬라임의 퇴적 상황을 확인함과 아울러 예측하도록 제1,2토출헤드(41-1,41-2)가 서로 다른 높이로 배치되는데, 상대적으로 아래의 제1토출헤드(41-1)는 지열공(1)의 바닥으로부터 위쪽에 배치되고, 제2토출헤드(41-2)는 제1토출헤드(41-1)보다 위쪽이면서 열교환기(2)의 아래에 배치되며, 따라서, 제1토출헤드(41-1)까지 퇴적 슬라임이 퇴적될 때를 "주의"로, 제2토출헤드(41-2)까지 퇴적 슬라임이 퇴적될 때를 "위험"으로 정한다.

도 4에서 보이는 것처럼, 제1,2토출헤드(41-1,41-2)는 각각 제1,2토출홀(42-1,42-2)이 1단 이상이면서 원주방향을 따라 2개 이상으로 구성될 수 있다.

제1,2가스 분사관(40-1,40-2)은 제1,2밸브(43-1,43-2)를 통해 개폐되며, 개방 시 압축가스를 제1,2가스 분사관(40-1,40-2)에 공급하여 퇴적 슬라임의 퇴적을 확인하는 것이고 폐쇄 시 압축가스의 공급을 차단하는 것이다.

컨트롤러(50)는 압력감지기를 통해 제1,2가스 분사관(40-1,40-2)의 압력을 감지하고, 압력의 감지 값을 근거로 하여 퇴적 슬라임의 퇴적을 판단한다.

예를 들어, 컨트롤러(50)는 주기(예를 들어, 1시간)적으로 제1,2밸브(43-1,43-2)를 개방하여 압축가스가 제1,2가스 분사관(40-1,40-2)에 일정 시간(수초 ~ 수분, 자유롭게 설정 가능)동안 공급되어 지열공(1) 안에 분사되도록 하고, 이 때, 압력감지기를 통해 제1,2가스 분사관(40-1,40-2)의 압력을 감지하여 압력이 유지되면 정상으로 판단하고 압력이 변화(퇴적 슬라임에 의한 폐쇄 시 압력 상승)하면 퇴적 슬라임의 퇴적으로 판단한다.

상기 압력감지기의 감지 값, 컨트롤러의 판단 결과는 메모리에 저장되고 모니터를 통해 화면 출력되기도 하며, 또한, 제1,2토출헤드(41-1,41-2)가 퇴적 슬라임으로 퇴적될 때 경보음을 출력할 수 있다.

1. 압축가스 분사.

평상 시 제1,2압축가스 분사관(40-1,40-2)은 제1,2밸브(43-1,43-2)를 통해 폐쇄 상태를 유지하고 있으며, 퇴적 슬라임의 퇴적을 확인하기 위하여 컨트롤러(50)는 제1,2밸브(43-1,43-2)를 주기적으로 개방한다.

제1,2밸브(43-1,43-2)의 개방 시 탱크(31)에 저장된 가스, 또는 컴프레서(32)를 통해 압축된 압축공기는 제1,2압축가스 분사관(40-1,40-2)에 공급되고, 제1,2압축가스 분사관(40-1,40-2)의 제1,2토출헤드(41-1,41-2)를 통해 지열공(1) 안에 토출된다.

2. 압력 감지.

압력감지기는 압축가스를 각각 분사하는 제1,2압축가스 분사관(40-1,40-2) 내부의 압력을 감지한다.

3. 퇴적 슬라임 판단.

제1,2압축가스 분사관(40-1,40-2)의 제1,2토출헤드(41-1,41-2)가 퇴적 슬라임에 매몰되지 않은 상태에서 제1,2압축가스 분사관(40-1,40-2)의 압력은 변하지 않고 유지된다. 즉, 퇴적 슬라임이 퇴적되어 있지 않은 경우에는 자연수위에서부터 제1,2토출헤드(41-1,41-2)가 위치하는 깊이까지의 수심에 해당하는 압력이상으로 공급되는 압축가스의 압력은 먼저 제1 압축가스분사관(40-1)으로 유출됨으로써 압력이 상승하지 않게 되면서 일정한 압력을 유지하게 되는 것이다.

지열공(1) 안에 퇴적 슬라임이 퇴적되다가 제1압축가스 분사관(40-1)의 제1토출헤드(41-1)까지 퇴적되어 제1토출헤드(41-1)가 막히게 되면 제1압축가스 분사관(40-1)의 압력이 변하게 되어 퇴적 슬라임으로 판단한다.

이 때, 제2토출헤드(41-2)는 퇴적 슬라임에 의해 막히지 않았다면 제2압축가스 분사관(40-2)의 압력은 변화없이 유지되므로 제1,2압축가스 분사관(40-1,40-2)의 압력 차이를 통해서도 제1압축가스 분사관(40-1)의 토출 위치에 퇴적 슬라임이 퇴적된 것으로 판단할 수 있다.

컨트롤러(50)는 제1토출헤드(41-1)만 퇴적 슬라임으로 막힌 것으로 판단하는 경우 "주의" 정보를 출력하고, 제2토출헤드(41-2)가 퇴적 슬라임으로 막힌 것으로 확인{즉 제2압축가스 분사관(40-2)의 압력 변화}되는 경우 "위험" 정보를 출력한다.

1 : 지열공, 2 : 열교환기
10-1,10-2 : 제1,2광센서, 11 : 센서 몸체
12 : 발광부, 13 : 수광부
14 : 슬라임 유입부,
20,50 : 컨트롤러, 30 : 압축가스 공급기
31 : 탱크, 32 : 컴프레서
40-1,40-2 : 제1,2압축가스 분사관, 41-1,41-2 : 제1,2토출구
42-1,42-2 : 제1,2토출홀, 43-1,43-2 : 제1,2밸브

Claims

지열공 안의 퇴적 슬라임을 감지하는 센서;
상기 센서의 감지 값을 근거로 하여 상기 지열공 안의 퇴적을 판단하고 퇴적 시 퇴적 신호를 출력하는 컨트롤러를 포함하고,
상기 센서는 지열공의 바닥으로부터 서로 다른 높이이면서 상기 지열공 안에 설치되는 열교환기보다 아래쪽에 설치되며 퇴적 슬라임의 퇴적에 따라 서로 다른 감지 값을 발생하고 상기 컨트롤러는 상기 센서의 감지 값을 근거로 하여 상기 열교환기가 퇴적 슬라임에 묻히기 전에 퇴적 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 제주형 밀폐식 지열 수중열교환기용 퇴적 슬라임 경보 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 센서는 발광부와 수광부 사이에 형성되는 슬라임 유입 구간이 포함되는 광센서이며, 상기 슬라임 유입구간에 퇴적 슬라임이 퇴적 유입되어 상기 발광부와 수광부 사이가 막힐 때를 퇴적으로 판단하는 것을 특징으로 하는 제주형 밀폐식 지열 수중열교환기용 퇴적 슬라임 경보 시스템.
압축가스를 공급하는 압축가스 공급기와;
지열공 안의 열교환기보다 아래쪽에 토출헤드가 배치되며 상기 압축가스 공급기를 통해 공급되는 압축가스를 상기 지열공 안에 분사하는 1개 이상의 압축가스 분사관과;
상기 압축가스 분사관의 압력 변화를 감지하는 압력감지기와;
상기 압력감지기에 의해 감지되는 압력 값을 근거로 하여 상기 지열공의 퇴적을 판단하고 퇴적으로 결정한 경우 퇴적 신호를 출력하는 컨트롤러와;
상기 컨트롤러의 제어를 통해 상기 압축가스 분사관을 개폐하는 밸브를 포함하고,
상기 밸브가 일정 시간동안 상기 압축가스 분사관을 개방하여 압축가스를 상기 압축가스 분사관에 공급하는 중에 상기 압력감지기가 상기 압축가스 분사관의 압력을 감지하고 상기 컨트롤러가 상기 압력감지기의 감지 값을 근거로 하여 퇴적 슬라임을 결정하는 것을 특징으로 하는 제주형 밀폐식 지열 수중열교환기용 퇴적 슬라임 경보 시스템.
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