KR102225382B1 - Artificial intelligence type geothermal system of complex-parameter calculation type - Google Patents

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박종우
신정수
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주식회사 제이앤지
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Abstract

Disclosed is an artificial intelligence type geothermal system of a complex parameter calculation method, which comprises an indoor unit, a hot water supply unit, a geothermal heat exchanging member, a heating and cooling geothermal heat pump, a hot water supply geothermal heat pump, a heating and cooling supply pump, a heating and cooling geothermal source pump, a hot water supply pump, a hot water supply geothermal source pump, a discharge pressure detection sensor, an outdoor temperature detection sensor, and an automatic control member. Therefore, the present invention can actively control conveying power of the various pumps constituting the artificial intelligent geothermal system of the complex parameter calculation method in real-time according to a load change or a change of a usage environment in the artificial intelligent geothermal system of the complex parameter calculation method, so that efficiency of the artificial intelligent geothermal system of the complex parameter calculation method can be improved.

Description

복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템{Artificial intelligence type geothermal system of complex-parameter calculation type}Artificial intelligence type geothermal system of complex-parameter calculation type

본 발명은 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an artificial intelligence geothermal system using a complex parameter calculation method.

지열시스템은 지열을 이용하여 냉방, 난방, 급탕 등을 수행할 수 있는 것으로, 이러한 지열시스템에서 열을 직접 생산하는 설비인 열원 장비 자체의 소비동력 이외에도 물 등의 열매체를 운반하기 위한 동력인 펌프의 반송동력이 지나치게 큰 경우가 많다.The geothermal system can perform cooling, heating, and hot water supply using geothermal heat. In addition to the consumption power of the heat source equipment itself, which is a facility that directly produces heat from such a geothermal system, the pump, which is the power to transport the heat medium such as water, The conveying power is often too large.

일반적으로, 열원측과 부하측의 펌프의 소비동력을 합치면, 위 지열시스템 전체의 약 30 내지 40% 이상에 이른다. 상기 열원 장비 자체의 소비동력은 냉방, 냉방, 급탕 등을 수행하기 위한 필수동력이지만, 상기 펌프의 반송동력은 제어하기에 따라서 그 편차가 커지기 때문에, 상기 펌프의 반송동력이 상기 지열시스템 전체의 에너지 효율에 미치는 영향이 매우 크다.In general, when the power consumption of the pump on the heat source side and the load side are combined, it amounts to about 30 to 40% or more of the total geothermal system. The power consumption of the heat source equipment itself is an essential power for performing cooling, cooling, hot water, etc., but the transfer power of the pump increases with control, so the transfer power of the pump is the energy of the entire geothermal system. The effect on efficiency is very large.

그러나, 종래에는, 상기 펌프의 반송동력을 정격 100%로 고정하고 별다른 제어를 하지 않거나, 또는 상기 펌프의 토출압력을 항상 일정하게 고정적으로 조절하는 초급 방식의 인버터 용량 제어에 머물고 있음에 따라, 상기 지열시스템의 부하변동이나 사용환경의 변화에 능동적으로 대응하지 못하고, 그에 따라 상기 지열시스템이 적용된 건축물의 연중부하 또는 사용부하가 감소되는 경우에, 상기 펌프의 반송동력을 그에 맞게 충분히 감소시킬 수 있음에도 불구하고, 이러한 상기 펌프의 반송동력의 감소가 불가능하여, 상기 펌프의 반송동력을 낭비하는 결과를 초래하고 있다.However, conventionally, as the pump's conveying power is fixed at a rated 100% and no other control is performed, or the pump's discharge pressure is always constantly and fixedly regulated in a basic inverter capacity control. Even though it is possible to sufficiently reduce the transport power of the pump accordingly, if the geothermal system cannot actively respond to changes in the load or the use environment, and the annual load or the use load of the building to which the geothermal system is applied is reduced accordingly. Nevertheless, it is impossible to reduce the conveying power of the pump, resulting in wasting the conveying power of the pump.

등록특허 제 10-1881802호, 등록일자: 2018.07.19., 발명의 명칭: 지진감지 기능이 구비된 지열시스템Registration Patent No. 10-1881802, Registration Date: July 19, 2018, Title of Invention: Geothermal System with Earthquake Detection Function 등록특허 제 10-0695252호, 등록일자: 2007.03.08., 발명의 명칭: 자연공조지열시스템Registered Patent No. 10-0695252, Registration Date: 2007.03.08., Title of Invention: Natural Air Conditioning Geothermal System

본 발명은 지열시스템의 효율이 향상될 수 있도록, 상기 지열시스템의 부하변동이나 사용환경의 변화에 따라 상기 지열시스템을 구성하는 펌프의 반송동력을 능동적으로 제어할 수 있는 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.In order to improve the efficiency of the geothermal system, the present invention is an artificial complex parameter calculation method capable of actively controlling the conveyance power of the pumps constituting the geothermal system according to changes in the load or the use environment of the geothermal system. Its purpose is to provide an intelligent geothermal system.

본 발명의 일 측면에 따른 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템은 수요처에 대해 냉방과 난방 중 적어도 하나인 냉난방을 공급할 수 있는 실내유닛; 상기 수요처에 대해 급탕을 공급할 수 있는 급탕공급유닛; 지중과 열교환되면서 지열을 수득하거나 폐열을 버릴 수 있는 지중열교환부재; 상기 실내유닛으로 냉난방을 공급하기 위하여, 상기 지중열교환부재로부터 상기 지열을 수득하거나, 상기 지중열교환부재 쪽으로 상기 폐열을 버릴 수 있고, 냉난방용 압축기를 포함하는 냉난방 지열히트펌프; 상기 급탕공급유닛으로 급탕을 공급하기 위하여, 상기 지중열교환부재로부터 상기 지열을 수득할 수 있고, 급탕용 압축기를 포함하는 급탕 지열히트펌프; 상기 지중열교환부재를 경유한 순환유체가 상기 냉난방 지열히트펌프와 상기 급탕 지열히트펌프 중 적어도 하나 쪽으로 유동되도록 상기 지중열교환부재의 일 측 말단에 형성되는 공급헤더; 상기 냉난방 지열히트펌프와 상기 급탕 지열히트펌프 중 적어도 하나를 경유한 순환유체가 상기 지중열교환부재로 유입되도록 상기 지중열교환부재의 타 측 말단에 형성되는 환수헤더; 상기 냉난방 지열히트펌프와 상기 실내유닛 사이에 배치되어, 상기 냉난방 지열히트펌프와 상기 실내유닛 사이에서의 순환유체를 유동시키는 냉난방 공급펌프; 상기 지중열교환부재와 상기 냉난방 지열히트펌프 사이에 배치되어, 상기 지중열교환부재와 상기 냉난방 지열히트펌프 사이에서의 순환유체를 유동시키는 냉난방 지열원펌프; 상기 급탕 지열히트펌프와 상기 급탕공급유닛 사이에 배치되어, 상기 급탕 지열히트펌프와 상기 급탕공급유닛 사이에서의 순환유체를 유동시키는 급탕 공급펌프; 상기 지중열교환부재와 상기 급탕 지열히트펌프 사이에 배치되어, 상기 지중열교환부재와 상기 급탕 지열히트펌프 사이에서의 순환유체를 유동시키는 급탕 지열원펌프; 상기 냉난방 공급펌프, 상기 냉난방 지열원펌프, 상기 급탕 공급펌프 및 상기 급탕 지열원펌프 중 적어도 하나의 토출압력을 감지하는 토출압력 감지센서; 상기 수요처의 외부 공기의 온도인 외기온도를 감지하는 외기온도 감지센서; 상기 냉난방용 압축기의 출력, 상기 급탕용 압축기의 출력, 상기 토출압력 감지센서에서 감지된 상기 토출압력 및 상기 외기온도 감지센서에서 감지된 상기 외기온도를 이용하여, 상기 냉난방 공급펌프, 상기 냉난방 지열원펌프, 상기 급탕 공급펌프 및 상기 급탕 지열원펌프 중 적어도 하나의 출력을 제어하는 자동제어부재; 상기 지중열교환부재와 상기 냉난방 지열히트펌프 사이에 배치되어, 상기 지중열교환부재와 상기 냉난방 지열히트펌프 사이에서의 순환유체의 온도를 감지하는 냉난방측 헤더 히트펌프 온도감지센서; 상기 냉난방 지열히트펌프와 상기 지중열교환부재 사이에 배치되어, 상기 냉난방 지열히트펌프와 상기 지중열교환부재 사이에서의 순환유체의 온도를 감지하는 냉난방측 히트펌프 헤더 온도감지센서; 상기 냉난방 지열히트펌프와 상기 실내유닛 사이에 배치되어, 상기 냉난방 지열히트펌프와 상기 실내유닛 사이에서의 순환유체의 온도를 감지하는 냉난방측 히트펌프 유닛 온도감지센서; 상기 실내유닛과 상기 냉난방 지열히트펌프 사이에 배치되어, 상기 실내유닛과 상기 냉난방 지열히트펌프 사이에서의 순환유체의 온도를 감지하는 냉난방측 유닛 히트펌프 온도감지센서; 상기 지중열교환부재와 상기 급탕 지열히트펌프 사이에 배치되어, 상기 지중열교환부재와 상기 급탕 지열히트펌프 사이에서의 순환유체의 온도를 감지하는 급탕측 헤더 히트펌프 온도감지센서; 상기 급탕 지열히트펌프와 상기 지중열교환부재 사이에 배치되어, 상기 급탕 지열히트펌프와 상기 지중열교환부재 사이에서의 순환유체의 온도를 감지하는 급탕측 히트펌프 헤더 온도감지센서; 상기 급탕 지열히트펌프와 상기 급탕공급유닛 사이에 배치되어, 상기 급탕 지열히트펌프와 상기 급탕공급유닛 사이에서의 순환유체의 온도를 감지하는 급탕측 히트펌프 유닛 온도감지센서; 상기 급탕공급유닛과 상기 급탕 지열히트펌프 사이에 배치되어, 상기 급탕공급유닛과 상기 급탕 지열히트펌프 사이에서의 순환유체의 온도를 감지하는 급탕측 유닛 히트펌프 온도감지센서; 상기 냉난방 지열히트펌프로부터 상기 지중열교환부재 쪽으로 유동되는 순환유체 중 적어도 일부가 상기 급탕 지열히트펌프 쪽으로 유동되도록 조절할 수 있는 열원 삼방밸브; 및 상기 열원 삼방밸브로부터 연장되고, 상기 공급헤더와 상기 급탕 지열히트펌프를 구성하는 열원측 열교환기를 연결하는 배관에 연결되는 삼방 우회배관;을 포함하고,
상기 토출압력 감지센서는 상기 냉난방 공급펌프의 토출단 쪽에 배치되어 상기 냉난방 공급펌프의 토출압력을 감지하는 냉난방 공급 토출압력 감지센서와, 상기 냉난방 지열원펌프의 토출단 쪽에 배치되어 상기 냉난방 지열원펌프의 토출압력을 감지하는 냉난방 지열원 토출압력 감지센서와, 상기 급탕 공급펌프의 토출단 쪽에 배치되어 상기 급탕 공급펌프의 토출압력을 감지하는 급탕 공급 토출압력 감지센서와, 상기 급탕 지열원펌프의 토출단 쪽에 배치되어 상기 급탕 지열원펌프의 토출압력을 감지하는 급탕 지열원 토출압력 감지센서를 포함하고,
상기 자동제어부재는 상기 냉난방용 압축기의 출력, 상기 급탕용 압축기의 출력, 상기 냉난방측 헤더 히트펌프 온도감지센서의 온도 감지값, 상기 냉난방측 히트펌프 헤더 온도감지센서의 온도 감지값, 상기 냉난방측 히트펌프 유닛 온도감지센서의 온도 감지값, 상기 냉난방측 유닛 히트펌프 온도감지센서의 온도 감지값, 상기 급탕측 헤더 히트펌프 온도감지센서의 온도 감지값, 상기 급탕측 히트펌프 헤더 온도감지센서의 온도 감지값, 상기 급탕측 히트펌프 유닛 온도감지센서의 온도 감지값, 상기 급탕측 유닛 히트펌프 온도감지센서의 온도 감지값, 상기 냉난방 공급 토출압력 감지센서의 압력 감지값과, 상기 냉난방 지열원 토출압력 감지센서의 압력 감지값과, 상기 급탕 공급 토출압력 감지센서의 압력 감지값과, 상기 급탕 지열원 토출압력 감지센서의 압력 감지값과, 상기 외기온도 감지센서의 온도 감지값을 입력받는 내부정보 입력부와, 상기 내부정보 입력부를 통해 입력된 정보를 이용하여 상기 냉난방 공급펌프, 상기 냉난방 지열원펌프, 상기 급탕 공급펌프 및 상기 급탕 지열원펌프 중 적어도 하나의 출력을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는 '펌프출력 = 압축기의 출력 × a + 외기온도 × b + 펌프의 토출압력 × c + 폐열회수 × d + e'의 연산식에 의해 상기 냉난방 공급펌프의 출력을 연산하되,
상기 펌프출력은 상기 냉난방 공급펌프에서 제어 목표가 되는 출력이고, 상기 압축기의 출력은 상기 냉난방용 압축기의 출력이고, 상기 a는 상기 압축기의 출력 비례상수(a≥0)이고, 상기 외기온도는 상기 외기온도 감지센서에 의한 온도 감지값이고, 상기 b는 외기온도 비례상수(냉방 시에는 '+값', 난방 시에는 '-값')이고, 상기 펌프의 토출압력은 상기 냉난방 공급펌프의 토출압력(상기 냉난방 공급 토출압력 감지센서에 의한 감지값)이고, 상기 c는 토출압력 비례상수(c≥0 또는 c<0)이고, 상기 폐열회수는 상기 냉난방 지열히트펌프가 상기 수요처에 대해 냉방을 제공하고, 상기 급탕 지열히트펌프가 작동 중인 경우에, 상기 열원 삼방밸브가 상기 삼방 우회배관을 여는 정도(0 내지 100%)이고, 상기 d는 폐열회수 비례상수(d≤0)이고, 상기 e는 보정계수이고,
상기 수요처의 냉난방 부하나 급탕 부하가 상대적으로 적거나, 상기 수요처에 대해 요구되는 양만큼 냉난방이 수행되어 상기 수요처의 실내온도가 설정온도에 상대적으로 가까워진 경우, 상기 냉난방 지열히트펌프의 출력을 감소시키게 되면, 상기 냉난방용 압축기의 압축비가 함께 축소되어 상기 냉난방 지열히트펌프에서의 부하측 및 열원측의 열교환 용량이 감소되고, 상기 냉난방 지열히트펌프로 진출되는 순환유체의 온도차가 감소되어 버리게 되는데, 이 때 상기 제어부가 상기 냉난방 공급펌프의 출력을 연동시켜 소정 비율로 감소시켜주면, 상기 냉난방 지열히트펌프로 진출되는 순환유체의 온도차는 미리 설정된 양만큼 그대로 유지될 수 있으면서, 상기 냉난방 공급펌프의 소비전력이 상대적으로 절감되고,
상기 외기온도 감지센서에서 감지된 상기 외기온도가 영하 5℃ 이하에서는, 상기 제어부가 급탕 공급온도를 50℃로 공급하고, 상기 외기온도 감지센서에서 감지된 상기 외기온도가 영하 5℃ 초과 상태에서는, 상기 제어부가 상기 외기온도에 연동하여 상기 급탕 공급온도를 점진적으로 낮추어 공급하되,
상기 급탕 공급온도는 '급탕 공급온도 = 50℃ - 외기온도 × f + g (단, 30℃ ≤ 상기 급탕 공급온도 ≤ 50℃)'의 연산식에 의해 연산되고,
상기 f는 급탕시 외기온도 비례상수(f≥0)이고, 상기 g는 급탕시 외기온도 보정계수이고,
겨울철 난방운전의 경우, 난방을 위해 상기 실내유닛으로 공급되는 순환유체의 난방시 온수 공급온도는 '난방시 온수 공급온도 = 60℃ - 외기온도 × h + i (단, 40℃ ≤ 상기 난방시 온수 공급온도 ≤ 60℃)'의 연산식에 의해 연산되고,
상기 h는 난방시 외기온도 비례상수(h≥0)이고, 상기 i는 난방시 외기온도 보정계수이고,
여름철 냉방운전의 경우, 냉방을 위해 상기 실내유닛으로 공급되는 순환유체의 냉방시 냉수 공급온도는 '냉방시 냉수 공급온도 = 15℃ - 외기온도 × j + k (단, 7℃ ≤ 상기 냉방시 냉수 공급온도 ≤ 15℃)'의 연산식에 의해 연산되고,
상기 j는 냉방시 외기온도 비례상수(j≥0)이고, 상기 k는 냉방시 외기온도 보정계수이고,
상기 냉난방 공급펌프의 목표유량은 '

Figure 112021000252905-pat00007
'의 연산식에 의해 연산되고,
상기 Q는 상기 냉난방 공급펌프의 목표유량이고, 상기 K는 유량상수이고, 상기 P는 상기 냉난방 공급펌프의 토출압력이고,
상기 냉난방 지열히트펌프가 상기 수요처에 대해 냉방을 제공하고, 상기 급탕 지열히트펌프가 작동 중인 경우에 폐열회수 운전이 수행되고, 상기 폐열회수 운전 중에는, 상기 냉난방 지열히트펌프로부터 상기 지중열교환부재 쪽으로 유동되는 순환유체 중 적어도 일부는 상기 열원 삼방밸브를 경유하여 상기 환수헤더를 통해 상기 지중열교환부재로 유입되고, 상기 냉난방 지열히트펌프로부터 상기 지중열교환부재 쪽으로 유동되는 순환유체 중 나머지가 상기 삼방 우회배관을 통해 상기 급탕 지열히트펌프로 유입되어, 상기 급탕 지열히트펌프의 증발열원이 보강되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, an artificial intelligent geothermal system using a complex parameter calculation method comprises: an indoor unit capable of supplying at least one of cooling and heating to a customer; A hot water supply unit capable of supplying hot water to the customer; An underground heat exchange member capable of obtaining geothermal heat while exchanging heat with the ground or discarding waste heat; In order to supply cooling and heating to the indoor unit, a cooling/heating geothermal heat pump including a compressor for cooling and heating, which can obtain the geothermal heat from the underground heat exchange member or discard the waste heat toward the underground heat exchange member; In order to supply the hot water to the hot water supply unit, the geothermal heat can be obtained from the underground heat exchange member, and the hot water supply geothermal heat pump including a compressor for hot water supply; A supply header formed at one end of the underground heat exchange member so that the circulating fluid passing through the underground heat exchange member flows toward at least one of the cooling/heating geothermal heat pump and the hot water supply geothermal heat pump; A water exchange header formed at the other end of the underground heat exchange member so that the circulating fluid passing through at least one of the cooling/heating geothermal heat pump and the hot water geothermal heat pump flows into the underground heat exchange member; A cooling/heating supply pump disposed between the cooling/heating geothermal heat pump and the indoor unit to flow a circulating fluid between the cooling/heating geothermal heat pump and the indoor unit; A cooling/heating geothermal heat source pump disposed between the underground heat exchange member and the cooling/heating geothermal heat pump to flow a circulating fluid between the underground heat exchange member and the cooling/heating geothermal heat pump; A hot water supply pump disposed between the hot water geothermal heat pump and the hot water supply unit to flow a circulating fluid between the hot water geothermal heat pump and the hot water supply unit; A hot water supply geothermal heat source pump disposed between the underground heat exchange member and the hot water supply geothermal heat pump to flow a circulating fluid between the underground heat exchange member and the hot water supply geothermal heat pump; A discharge pressure detection sensor configured to detect a discharge pressure of at least one of the cooling/heating supply pump, the cooling/heating geothermal source pump, the hot water supply pump, and the hot water supplying geothermal source pump; An outside temperature sensor that senses an outside temperature, which is the temperature of the outside air of the customer; Using the output of the cooling and heating compressor, the output of the hot water compressor, the discharge pressure sensed by the discharge pressure detection sensor, and the outside air temperature sensed by the outside temperature detection sensor, the cooling/heating supply pump, the cooling/heating geothermal source An automatic control member for controlling an output of at least one of a pump, the hot water supply pump, and the hot water supply geothermal pump; A cooling/heating header heat pump temperature sensor disposed between the underground heat exchange member and the cooling/heating geothermal heat pump and detecting a temperature of a circulating fluid between the underground heat exchange member and the cooling/heating geothermal heat pump; A cooling/heating heat pump header temperature sensor disposed between the cooling/heating geothermal heat pump and the underground heat exchange member, and sensing a temperature of a circulating fluid between the cooling/heating geothermal heat pump and the underground heat exchange member; A cooling/heating heat pump unit temperature sensor disposed between the cooling/heating geothermal heat pump and the indoor unit to detect a temperature of a circulating fluid between the cooling/heating geothermal heat pump and the indoor unit; A cooling/heating unit heat pump temperature sensing sensor disposed between the indoor unit and the cooling/heating geothermal heat pump and sensing a temperature of a circulating fluid between the indoor unit and the cooling/heating geothermal heat pump; A hot water-side header heat pump temperature sensing sensor disposed between the underground heat exchange member and the hot water geothermal heat pump, and detecting a temperature of a circulating fluid between the underground heat exchange member and the hot water geothermal heat pump; A water supply side heat pump header temperature sensing sensor disposed between the hot water supply geothermal heat pump and the underground heat exchange member, and configured to sense a temperature of a circulating fluid between the hot water supply geothermal heat pump and the underground heat exchange member; A temperature sensing sensor of a hot water supply side heat pump unit disposed between the hot water supply geothermal heat pump and the hot water supply unit to detect a temperature of a circulating fluid between the hot water supply geothermal heat pump and the hot water supply unit; A hot water supply side unit heat pump temperature sensing sensor disposed between the hot water supply unit and the hot water geothermal heat pump, and detecting a temperature of a circulating fluid between the hot water supply unit and the hot water geothermal heat pump; A heat source three-way valve capable of adjusting at least a portion of the circulating fluid flowing from the cooling/heating geothermal heat pump toward the underground heat exchange member to flow toward the hot water supply geothermal heat pump; And a three-way bypass pipe extending from the heat source three-way valve and connected to a pipe connecting the supply header and a heat exchanger on the heat source side constituting the hot water supply geothermal heat pump,
The discharge pressure detection sensor is disposed at the discharge end side of the cooling/heating supply pump to detect the discharge pressure of the cooling/heating supply pump, and a cooling/heating supply discharge pressure detection sensor, and the cooling/heating geothermal heat source pump is disposed at the discharge end side of the cooling/heating geothermal heat source pump. A cooling/heating geothermal source discharge pressure detection sensor that senses the discharge pressure of the hot water supply pump, a hot water supply discharge pressure detection sensor disposed at the discharge end of the hot water supply pump to detect the discharge pressure of the hot water supply pump, and the discharge of the hot water supply geothermal source pump It is disposed at the end and includes a hot water supply geothermal source discharge pressure detection sensor for detecting the discharge pressure of the hot water supply geothermal source pump,
The automatic control member includes an output of the cooling/heating compressor, an output of the hot water compressor, a temperature detection value of the header heat pump temperature detection sensor on the cooling/heating side, a temperature detection value of the heat pump header temperature detection sensor on the cooling/heating side, and the cooling/heating side The temperature detection value of the heat pump unit temperature detection sensor, the temperature detection value of the heat pump temperature detection sensor of the heating/cooling unit, the temperature detection value of the header heat pump temperature detection sensor on the hot water supply side, the temperature of the heat pump header temperature detection sensor on the hot water supply side A detection value, a temperature detection value of the hot water side heat pump unit temperature detection sensor, a temperature detection value of the hot water supply side unit heat pump temperature detection sensor, a pressure detection value of the cooling/heating supply discharge pressure detection sensor, and the cooling/heating geothermal source discharge pressure Internal information input unit for receiving the pressure detection value of the detection sensor, the pressure detection value of the hot water supply discharge pressure detection sensor, the pressure detection value of the hot water supply geothermal source discharge pressure detection sensor, and the temperature detection value of the outside temperature detection sensor And, a control unit for controlling an output of at least one of the heating/cooling supply pump, the cooling/heating geothermal source pump, the hot water supply pump, and the hot water supply geothermal source pump using information input through the internal information input unit,
The control unit calculates the output of the cooling and heating supply pump according to the formula of'pump output = compressor output × a + outside air temperature × b + pump discharge pressure × c + waste heat recovery × d + e',
The pump output is an output that is a control target in the cooling/heating supply pump, the output of the compressor is an output of the cooling/heating compressor, a is an output proportional constant (a≥0) of the compressor, and the outside temperature is the outside temperature Is a temperature sensed value by the degree sensor, b is a proportionality constant for outside air temperature ('+ value' for cooling,'-value' for heating), and the discharge pressure of the pump is the discharge pressure of the cooling and heating supply pump ( Is a value detected by the cooling/heating supply discharge pressure sensor), wherein c is a discharge pressure proportional constant (c≥0 or c<0), and the waste heat recovery is that the cooling/heating geothermal heat pump provides cooling to the customer. , When the hot water geothermal heat pump is operating, the heat source three-way valve is the degree to open the three-way bypass pipe (0 to 100%), the d is the waste heat recovery proportional constant (d≤0), the e is a correction Is the coefficient,
When the cooling/heating load or hot water supply load of the customer is relatively small, or when the indoor temperature of the customer is relatively close to the set temperature by performing cooling and heating by the amount required for the customer, the output of the cooling/heating geothermal heat pump is reduced. Then, the compression ratio of the cooling/heating compressor is reduced together, the heat exchange capacity of the load side and the heat source side of the cooling/heating geothermal heat pump is reduced, and the temperature difference of the circulating fluid advancing to the cooling/heating geothermal heat pump is reduced. When the control unit reduces the output of the cooling/heating supply pump by a predetermined ratio by interlocking with the output of the cooling/heating supply pump, the temperature difference of the circulating fluid entering the cooling/heating geothermal heat pump can be maintained as it is by a preset amount, while the power consumption of the cooling/heating supply pump is reduced. Relatively savings,
When the outside temperature detected by the outside temperature sensor is below -5℃, the controller supplies the hot water supply temperature to 50℃, and when the outside temperature detected by the outside temperature sensor is above -5℃, The control unit gradually lowers and supplies the hot water supply temperature in connection with the outside air temperature,
The hot water supply temperature is calculated by an equation of'hot water supply temperature = 50°C-outside air temperature × f + g (however, 30°C ≤ the hot water supply temperature ≤ 50°C)',
F is the outdoor temperature proportionality constant during hot water supply (f≥0), and g is the outside air temperature correction coefficient during hot water supply,
In the case of winter heating operation, the hot water supply temperature during heating of the circulating fluid supplied to the indoor unit for heating is'hot water supply temperature during heating = 60℃-outside temperature × h + i (however, 40℃ ≤ hot water during heating) Supply temperature ≤ 60℃)',
Wherein h is the outside air temperature proportional constant during heating (h≥0), the i is the outside temperature correction coefficient during heating,
In the case of cooling operation in summer, the cold water supply temperature when cooling the circulating fluid supplied to the indoor unit for cooling is'Cold water supply temperature during cooling = 15°C-outside air temperature × j + k (however, 7°C ≤ cold water when cooling) Supply temperature ≤ 15℃)',
J is a proportionality constant for outside air temperature during cooling (j≥0), and k is a correction factor for outside air temperature during cooling,
The target flow rate of the heating and cooling supply pump is'
Figure 112021000252905-pat00007
Is calculated by the formula of',
Wherein Q is the target flow rate of the heating and cooling supply pump, K is the flow rate constant, P is the discharge pressure of the heating and cooling supply pump,
When the cooling/heating geothermal heat pump provides cooling to the customer, and the hot water geothermal heat pump is in operation, a waste heat recovery operation is performed, and during the waste heat recovery operation, flows from the cooling/heating geothermal heat pump toward the geothermal heat exchange member. At least some of the circulating fluids are introduced into the underground heat exchange member through the water return header via the heat source three-way valve, and the remainder of the circulating fluid flowing from the cooling/heating geothermal heat pump toward the underground heat exchange member passes through the three-way bypass pipe. It is introduced into the hot water supply geothermal heat pump through, characterized in that the evaporation heat source of the hot water supply geothermal heat pump is reinforced.

본 발명의 다른 측면에 따른 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템은 수요처에 대해 냉방과 난방 중 적어도 하나인 냉난방을 공급할 수 있는 실내유닛; 상기 수요처에 대해 급탕을 공급할 수 있는 급탕공급유닛; 지중과 열교환되면서 지열을 수득하거나 폐열을 버릴 수 있는 지중열교환부재; 상기 실내유닛으로 냉난방을 공급하기 위하여, 상기 지중열교환부재로부터 상기 지열을 수득하거나, 상기 지중열교환부재 쪽으로 상기 폐열을 버릴 수 있고, 냉난방용 압축기를 포함하는 냉난방 지열히트펌프; 상기 급탕공급유닛으로 급탕을 공급하기 위하여, 상기 지중열교환부재로부터 상기 지열을 수득할 수 있고, 급탕용 압축기를 포함하는 급탕 지열히트펌프; 상기 냉난방 지열히트펌프와 상기 실내유닛 사이에 배치되어, 상기 냉난방 지열히트펌프와 상기 실내유닛 사이에서의 순환유체를 유동시키는 냉난방 공급펌프; 상기 지중열교환부재와 상기 냉난방 지열히트펌프 사이에 배치되어, 상기 지중열교환부재와 상기 냉난방 지열히트펌프 사이에서의 순환유체를 유동시키는 냉난방 지열원펌프; 상기 급탕 지열히트펌프와 상기 급탕공급유닛 사이에 배치되어, 상기 급탕 지열히트펌프와 상기 급탕공급유닛 사이에서의 순환유체를 유동시키는 급탕 공급펌프; 상기 지중열교환부재와 상기 급탕 지열히트펌프 사이에 배치되어, 상기 지중열교환부재와 상기 급탕 지열히트펌프 사이에서의 순환유체를 유동시키는 급탕 지열원펌프; 상기 냉난방 공급펌프, 상기 냉난방 지열원펌프, 상기 급탕 공급펌프 및 상기 급탕 지열원펌프 중 적어도 하나의 토출압력을 감지하는 토출압력 감지센서; 상기 수요처의 외부 공기의 온도인 외기온도를 감지하는 외기온도 감지센서; 상기 지중열교환부재로부터 상기 냉난방 지열히트펌프로 유동되던 순환유체 중의 적어도 일부를 분지시킬수 있는 실내향 바이패스 삼방밸브; 상기 지중열교환부재로부터 상기 냉난방 지열히트펌프로 유동되던 순환유체 중 상기 실내향 바이패스 삼방밸브에서 분지된 것이 상기 냉난방 지열히트펌프와 상기 실내유닛 사이로 유동되어 상기 실내유닛으로 유입될 수 있도록 하는 실내향 바이패스배관; 상기 실내유닛으로부터 상기 냉난방 지열히트펌프로 유동되던 순환유체 중의 적어도 일부를 분지시킬 수 있는 지중향 바이패스 삼방밸브; 상기 실내유닛으로부터 상기 냉난방 지열히트펌프로 유동되던 순환유체 중 상기 지중향 바이패스 삼방밸브에서 분지된 것이 상기 냉난방 지열히트펌프와 상기 지중열교환부재 사이로 유동되어 상기 지중열교환부재로 유입될 수 있도록 하는 지중향 바이패스배관; 및 상기 냉난방용 압축기의 출력, 상기 급탕용 압축기의 출력, 상기 토출압력 감지센서에서 감지된 상기 토출압력 및 상기 외기온도 감지센서에서 감지된 상기 외기온도를 이용하여, 상기 냉난방 공급펌프, 상기 냉난방 지열원펌프, 상기 급탕 공급펌프 및 상기 급탕 지열원펌프 중 적어도 하나의 출력을 제어하는 자동제어부재;를 포함하고,According to another aspect of the present invention, an artificial intelligent geothermal system using a complex parameter calculation method comprises: an indoor unit capable of supplying cooling and heating, which is at least one of cooling and heating, to a customer; A hot water supply unit capable of supplying hot water to the customer; An underground heat exchange member capable of obtaining geothermal heat while exchanging heat with the ground or discarding waste heat; In order to supply cooling and heating to the indoor unit, a cooling/heating geothermal heat pump including a compressor for cooling and heating, which can obtain the geothermal heat from the underground heat exchange member or discard the waste heat toward the underground heat exchange member; In order to supply the hot water to the hot water supply unit, the geothermal heat can be obtained from the underground heat exchange member, and the hot water supply geothermal heat pump including a compressor for hot water supply; A cooling/heating supply pump disposed between the cooling/heating geothermal heat pump and the indoor unit to flow a circulating fluid between the cooling/heating geothermal heat pump and the indoor unit; A cooling/heating geothermal heat source pump disposed between the underground heat exchange member and the cooling/heating geothermal heat pump to flow a circulating fluid between the underground heat exchange member and the cooling/heating geothermal heat pump; A hot water supply pump disposed between the hot water geothermal heat pump and the hot water supply unit to flow a circulating fluid between the hot water geothermal heat pump and the hot water supply unit; A hot water supply geothermal heat source pump disposed between the underground heat exchange member and the hot water supply geothermal heat pump to flow a circulating fluid between the underground heat exchange member and the hot water supply geothermal heat pump; A discharge pressure detection sensor configured to detect a discharge pressure of at least one of the cooling/heating supply pump, the cooling/heating geothermal source pump, the hot water supply pump, and the hot water supplying geothermal source pump; An outside temperature sensor that senses an outside temperature, which is the temperature of the outside air of the customer; An indoor bypass three-way valve capable of branching at least a part of the circulating fluid flowing from the underground heat exchange member to the cooling/heating geothermal heat pump; Among the circulating fluid flowing from the underground heat exchange member to the cooling/heating geothermal heat pump, branched from the indoor bypass three-way valve flows between the cooling/heating geothermal heat pump and the indoor unit to flow into the indoor unit. Bypass piping; An underground bypass three-way valve capable of branching at least a part of the circulating fluid flowing from the indoor unit to the cooling/heating geothermal heat pump; Of the circulating fluid flowing from the indoor unit to the cooling/heating geothermal heat pump, branched from the underground bypass three-way valve flows between the cooling/heating geothermal heat pump and the underground heat exchange member to flow into the underground heat exchange member Incense bypass piping; And the output of the cooling/heating compressor, the output of the hot water supply compressor, the discharge pressure sensed by the discharge pressure detection sensor, and the outside air temperature sensed by the outside temperature detection sensor, the cooling/heating supply pump, the cooling/heating geothermal heat. Including; an automatic control member for controlling the output of at least one of the one pump, the hot water supply pump, and the hot water geothermal source pump,

상기 수요처에서 요구되는 냉난방 부하가 미리 설정된 부하 미만이면, 상기 냉난방 지열히트펌프의 작동없이 상기 지열만으로도 상기 수요처에 대해 냉난방을 공급할 수 있게 되도록, 상기 자동제어부재가 상기 냉난방 지열히트펌프를 작동 중지시키고, 상기 실내향 바이패스 삼방밸브 및 상기 지중향 바이패스 삼방밸브를 열어줌으로써, 상기 지중열교환부재로부터 상기 냉난방 지열히트펌프로 향하던 순환유체가 상기 실내향 바이패스 삼방밸브 및 상기 실내향 바이패스배관을 통해 유동된 후 상기 실내유닛으로 유입되어 상기 수요처에 대해 냉난방을 공급한 다음 상기 지중향 바이패스 삼방밸브 및 상기 지중향 바이패스배관을 통해 유동된 후 상기 지중열교환부재로 유입되는 것을 특징으로 한다.When the cooling/heating load required by the customer is less than a preset load, the automatic control member stops the cooling/heating geothermal heat pump so that cooling and heating can be supplied to the customer only with the geothermal heat without the operation of the cooling/heating geothermal heat pump. , By opening the indoor bypass three-way valve and the underground bypass three-way valve, the circulating fluid directed from the underground heat exchange member to the cooling/heating geothermal heat pump connects the indoor bypass three-way valve and the indoor bypass pipe. It flows through and flows through the indoor unit to supply cooling and heating to the customer, and then flows through the underground bypass three-way valve and the underground bypass pipe, and then flows into the underground heat exchange member.

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본 발명의 일 측면에 따른 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템에 의하면, 상기 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템이 실내유닛과, 급탕공급유닛과, 지중열교환부재와, 냉난방 지열히트펌프와, 급탕 지열히트펌프와, 냉난방 공급펌프와, 냉난방 지열원펌프와, 급탕 공급펌프와, 급탕 지열원펌프와, 토출압력 감지센서와, 외기온도 감지센서와, 자동제어부재를 포함함에 따라, 상기 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템에서의 부하변동이나 사용환경의 변화에 따라, 상기 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템을 구성하는 각종 펌프의 반송동력을 능동적으로 실시간으로 제어할 수 있게 되므로, 상기 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템의 효율이 향상될 수 있게 되는 효과가 있다.According to the artificial intelligent geothermal system of the complex parameter calculation method according to an aspect of the present invention, the artificial intelligent geothermal system of the complex parameter calculation method includes an indoor unit, a hot water supply unit, an underground heat exchange member, and a cooling/heating geothermal heat pump. Wow, a hot water geothermal heat pump, a cooling and heating supply pump, a cooling and heating geothermal heat source pump, a hot water supply pump, a hot water geothermal heat source pump, a discharge pressure detection sensor, an outside temperature detection sensor, and an automatic control member, In accordance with load fluctuations in the artificial intelligence geothermal system of the complex parameter calculation method or changes in the use environment, the transport power of various pumps constituting the artificial intelligence geothermal system of the complex parameter calculation method can be actively controlled in real time. Therefore, there is an effect that the efficiency of the artificial intelligence geothermal system of the complex parameter calculation method can be improved.

본 발명의 다른 측면에 따른 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템에 의하면, 상기 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템이 열원 삼방밸브를 포함함에 따라, 상기 열원 삼방밸브의 조절에 따라, 상기 냉난방 지열히트펌프의 폐열(응축열)이 상기 급탕 지열히트펌프로 전달되어 급탕에 활용될 수 있게 되므로, 폐열 회수에 우수한 성능을 가지게 되는 효과가 있다.According to the artificial intelligent geothermal system of the complex parameter calculation method according to another aspect of the present invention, as the artificial intelligent geothermal system of the complex parameter calculation method includes a heat source three-way valve, according to the adjustment of the heat source three-way valve, the Since the waste heat (condensation heat) of the cooling/heating geothermal heat pump is transferred to the hot water supply geothermal heat pump and can be used for hot water supply, there is an effect of having excellent performance in waste heat recovery.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템에 의하면, 상기 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템에서는, 상기 냉난방 지열히트펌프와 상기 급탕 지열히트펌프가 공급헤더 및 환수헤더를 공유하면서 상기 지중열교환부재에 통합 연결됨으로써, 연중 부분부하 시에도 상기 지중열교환부재를 최대한 효율적으로 활용할 수 있게 되는 효과가 있다.According to the artificial intelligence geothermal system of the complex parameter calculation method according to another aspect of the present invention, in the artificial intelligence geothermal system of the complex parameter calculation method, the cooling and heating geothermal heat pump and the hot water geothermal heat pump are provided with a supply header and a water return. By being integrated and connected to the underground heat exchange member while sharing a header, there is an effect that the underground heat exchange member can be utilized as efficiently as possible even during partial load throughout the year.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템의 구조를 보이는 도면.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템의 구조를 보이는 도면.
도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템의 구조를 보이는 도면.
도 4는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템의 구조를 보이는 도면.
도 5는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템의 구조를 보이는 도면.
1 is a diagram showing the structure of an artificial intelligent geothermal system using a complex parameter calculation method according to a first embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing the structure of an artificial intelligence geothermal system using a complex parameter calculation method according to a second embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing the structure of an artificial intelligence geothermal system using a complex parameter calculation method according to a third embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing the structure of an artificial intelligent geothermal system using a complex parameter calculation method according to a fourth embodiment of the present invention.
5 is a diagram showing the structure of an artificial intelligence geothermal system using a complex parameter calculation method according to a fifth embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템에 대하여 설명한다.Hereinafter, an artificial intelligence geothermal system using a complex parameter calculation method according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템의 구조를 보이는 도면이다.1 is a diagram showing the structure of an artificial intelligence geothermal system using a complex parameter calculation method according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템(100)은 실내유닛(102)과, 급탕공급유닛(101)과, 지중열교환부재(103)와, 냉난방 지열히트펌프(110)와, 급탕 지열히트펌프(120)와, 냉난방 공급펌프(160)와, 냉난방 지열원펌프(150)와, 급탕 공급펌프(130)와, 급탕 지열원펌프(140)와, 토출압력 감지센서(131, 141, 151, 161)와, 외기온도 감지센서(175)와, 자동제어부재(170)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the artificial intelligent geothermal system 100 of the complex parameter calculation method according to the present embodiment includes an indoor unit 102, a hot water supply unit 101, an underground heat exchange member 103, and a cooling/heating geothermal heat system. The heat pump 110, the hot water supply geothermal heat pump 120, the cooling and heating supply pump 160, the cooling and heating geothermal source pump 150, the hot water supply pump 130, the hot water supply geothermal source pump 140, and, It includes a discharge pressure sensor (131, 141, 151, 161), an outside temperature sensor (175), and an automatic control member (170).

또한, 상기 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템(100)은 열원 삼방밸브(146)를 포함할 수 있다.In addition, the artificial intelligent geothermal system 100 of the complex parameter calculation method may include a heat source three-way valve 146.

상기 실내유닛(102)은 수요처에 대해 냉방과 난방 중 적어도 하나인 냉난방을 공급할 수 있는 것이다.The indoor unit 102 is capable of supplying cooling and heating, which is at least one of cooling and heating, to a consumer.

상기 급탕공급유닛(101)은 상기 수요처에 대해 급탕을 공급할 수 있는 것이다.The hot water supply unit 101 is capable of supplying hot water to the customer.

상기 지중열교환부재(103)는 지중(地中)과 열교환되면서 지열을 수득하거나 폐열을 버릴 수 있는 것으로, 순환유체가 상기 지중열교환부재(103)의 관체를 통해서만 간접적으로 상기 지중과 열교환되는 도 1에 도시된 바와 같은 밀폐형은 물론, 상기 지중에 관통 형성된 관정 내부로 순환유체가 직접 토출되어 상기 지중과 열교환된 다음 다시 상기 지중열교환부재(103)로 유입되는 개방형도 포함된다.The underground heat exchange member 103 is capable of obtaining geothermal heat or discarding waste heat while exchanging heat with the underground, and the circulating fluid is indirectly heat-exchanged with the underground only through the tube body of the underground heat exchange member 103. In addition to the closed type as shown in FIG. 1, a circulating fluid is directly discharged into the tube well formed through the underground, heat exchanged with the underground, and then an open type that flows back into the underground heat exchange member 103.

상기 냉난방 지열히트펌프(110)는 상기 실내유닛(102)으로 냉난방을 공급하기 위하여, 상기 지중열교환부재(103)로부터 상기 지열을 수득하거나, 상기 지중열교환부재(103) 쪽으로 상기 폐열을 버릴 수 있고, 열원측 열교환기(114)와, 냉난방용 압축기(111)와, 부하측 열교환기(112)와, 팽창밸브(113)를 포함한다.The cooling/heating geothermal heat pump 110 may obtain the geothermal heat from the underground heat exchange member 103 or discard the waste heat toward the underground heat exchange member 103 in order to supply cooling and heating to the indoor unit 102, and , A heat source side heat exchanger 114, a cooling/heating compressor 111, a load side heat exchanger 112, and an expansion valve 113.

상기 열원측 열교환기(114)는 상기 지중열교환부재(103)와 상기 냉난방 지열히트펌프(110) 사이를 유동하는 순환유체와 상기 냉난방 지열히트펌프(110)의 내부를 순환하는 냉매 등의 내부순환매체가 열교환되는 것이다.The heat source side heat exchanger 114 is an internal circulation of a circulating fluid flowing between the underground heat exchange member 103 and the cooling/heating geothermal heat pump 110 and a refrigerant circulating inside the cooling/heating geothermal heat pump 110 The medium is heat-exchanged.

상기 냉난방용 압축기(111)는 상기 내부순환매체를 압축시킬 수 있는 것이다.The cooling and heating compressor 111 is capable of compressing the internal circulation medium.

상기 부하측 열교환기(112)는 상기 실내유닛(102)과 상기 냉난방 지열히트펌프(110) 사이를 유동하는 순환유체와 상기 내부순환매체가 열교환되는 것이다.The load-side heat exchanger 112 heat-exchanges the circulating fluid flowing between the indoor unit 102 and the cooling/heating geothermal heat pump 110 and the internal circulating medium.

상기 팽창밸브(113)는 상기 내부순환매체를 팽창시킬 수 있는 것이다.The expansion valve 113 is capable of expanding the internal circulation medium.

상기 열원측 열교환기(114), 상기 냉난방용 압축기(111), 상기 부하측 열교환기(112) 및 상기 팽창밸브(113)가 냉동 사이클을 구성하여, 상기 냉난방 지열히트펌프(110)가 상기 실내유닛(102)을 통해 상기 수요처에 대해 냉난방을 공급해줄 수 있게 된다.The heat source side heat exchanger 114, the cooling/heating compressor 111, the load side heat exchanger 112 and the expansion valve 113 constitute a refrigeration cycle, so that the cooling/heating geothermal heat pump 110 is used as the indoor unit. Through (102), it is possible to supply air conditioning and heating to the customer.

즉, 상기 열원측 열교환기(114)가 증발기로 기능하고, 상기 부하측 열교환기(112)가 응축기로 기능하게 되면, 상기 냉난방 지열히트펌프(110)가 상기 수요처에 대해 난방을 공급할 수 있게 되고, 상기 열원측 열교환기(114)가 응축기로 기능하고, 상기 부하측 열교환기(112)가 증발기로 기능하게 되면, 상기 냉난방 지열히트펌프(110)가 상기 수요처에 대해 냉방을 공급할 수 있게 된다. 이러한 상기 냉난방 지열히트펌프(110)의 작동은 일반적인 것이므로, 여기서는 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.That is, when the heat source side heat exchanger 114 functions as an evaporator and the load side heat exchanger 112 functions as a condenser, the cooling/heating geothermal heat pump 110 can supply heating to the customer, When the heat source side heat exchanger 114 functions as a condenser and the load side heat exchanger 112 functions as an evaporator, the cooling/heating geothermal heat pump 110 can supply cooling to the customer. Since the operation of the cooling/heating geothermal heat pump 110 is general, a detailed description thereof will be omitted here.

도면 번호 115은 상기 냉난방 지열히트펌프(110) 내부에서의 상기 내부순환매체의 유동 방향을 전환시킬 수 있는 사방밸브 등의 전환밸브이다.Reference numeral 115 denotes a switching valve such as a four-way valve capable of switching the flow direction of the internal circulation medium in the cooling/heating geothermal heat pump 110.

상기 급탕 지열히트펌프(120)는 상기 급탕공급유닛(101)으로 급탕을 공급하기 위하여, 상기 지중열교환부재(103)로부터 상기 지열을 수득할 수 있는 것으로, 열원측 열교환기(124)와, 급탕용 압축기(121)와, 부하측 열교환기(122)와, 팽창밸브(123)와, 전환밸브(125)를 포함하고, 상기 급탕 지열히트펌프(120)의 각 구성요소의 작동은 상기 냉난방 지열히트펌프(110)의 각 구성요소의 작동과 동일하므로, 여기서는 그 중복되는 설명은 그에 갈음하고, 여기서는 생략하기로 한다.The hot water geothermal heat pump 120 is capable of obtaining the geothermal heat from the underground heat exchange member 103 in order to supply hot water to the hot water supply unit 101, and the heat exchanger 124 on the heat source side, and the hot water supply Compressor 121, a load-side heat exchanger 122, an expansion valve 123, and a switching valve 125, the operation of each component of the hot water geothermal heat pump 120 is the cooling and heating geothermal heat Since the operation of each component of the pump 110 is the same, the overlapping description thereof will be replaced here, and will be omitted here.

도면번호 104는 상기 지중열교환부재(103)를 경유한 순환유체가 상기 냉난방 지열히트펌프(110)와 상기 급탕 지열히트펌프(120) 중 적어도 하나 쪽으로 유동되도록 상기 지중열교환부재(103)의 일 측 말단에 형성되는 공급헤더이고, 도면번호 105는 상기 냉난방 지열히트펌프(110)와 상기 급탕 지열히트펌프(120) 중 적어도 하나를 경유한 순환유체가 상기 지중열교환부재(103)로 유입되도록 상기 지중열교환부재(103)의 타 측 말단에 형성되는 환수헤더이다.Reference number 104 denotes one side of the underground heat exchange member 103 so that the circulating fluid passing through the underground heat exchange member 103 flows toward at least one of the cooling/heating geothermal heat pump 110 and the hot water geothermal heat pump 120 It is a supply header formed at the end, and reference numeral 105 denotes the underground so that the circulation fluid passing through at least one of the cooling and heating geothermal heat pump 110 and the hot water geothermal heat pump 120 flows into the underground heat exchange member 103. It is a water exchange header formed at the other end of the heat exchange member 103.

도면번호 154는 상기 공급헤더(104)와 상기 냉난방 지열히트펌프(110)를 구성하는 상기 열원측 열교환기(114)를 연결하여 상기 공급헤더(104)로부터 상기 냉난방 지열히트펌프(110)를 구성하는 상기 열원측 열교환기(114)로 순환유체가 유동되도록 하는 냉난방측 헤더 히트펌프 연결배관이고, 도면번호 155는 상기 냉난방 지열히트펌프(110)를 구성하는 상기 열원측 열교환기(114)와 상기 환수헤더(105)를 연결하여 상기 냉난방 지열히트펌프(110)를 구성하는 상기 열원측 열교환기(114)로부터 상기 환수헤더(105)로 순환유체가 유동되도록 하는 냉난방측 히트펌프 헤더 연결배관이다.Reference numeral 154 connects the supply header 104 and the heat exchanger 114 on the heat source side constituting the cooling/heating geothermal heat pump 110 to form the cooling/heating geothermal heat pump 110 from the supply header 104 It is a heating and cooling header heat pump connection pipe through which the circulating fluid flows to the heat source side heat exchanger 114, and reference numeral 155 denotes the heat source side heat exchanger 114 constituting the cooling/heating geothermal heat pump 110 and the It is a heating and cooling side heat pump header connection pipe that connects the water return header 105 so that the circulating fluid flows from the heat source side heat exchanger 114 constituting the cooling/heating geothermal heat pump 110 to the water return header 105.

도면번호 152는 상기 지중열교환부재(103)와 상기 냉난방 지열히트펌프(110) 사이에 배치되어 상기 냉난방측 헤더 히트펌프 연결배관(154)을 통해 유동되는 순환유체의 온도를 감지하는 냉난방측 헤더 히트펌프 온도감지센서이고, 도면번호 153은 상기 냉난방 지열히트펌프(110)와 상기 지중열교환부재(103) 사이에 배치되어 상기 냉난방측 히트펌프 헤더 연결배관(155)을 통해 유동되는 순환유체의 온도를 감지하는 냉난방측 히트펌프 헤더 온도감지센서이다.Reference numeral 152 denotes a cooling/heating header heat disposed between the underground heat exchange member 103 and the cooling/heating geothermal heat pump 110 to detect the temperature of the circulating fluid flowing through the heating/cooling header heat pump connection pipe 154 It is a pump temperature sensor, and reference number 153 indicates the temperature of the circulating fluid that is disposed between the cooling/heating geothermal heat pump 110 and the underground heat exchange member 103 to flow through the heating/cooling side heat pump header connection pipe 155. It is a temperature sensor for the heat pump header on the heating and cooling side to detect.

도면번호 164는 상기 냉난방 지열히트펌프(110)를 구성하는 상기 부하측 열교환기(112)와 상기 실내유닛(102) 쪽을 연결하여 상기 냉난방 지열히트펌프(110)를 구성하는 상기 부하측 열교환기(112)로부터 상기 실내유닛(102) 쪽으로 순환유체가 유동되도록 하는 냉난방측 히트펌프 유닛 연결배관이고, 도면번호 167는 상기 실내유닛(102) 쪽과 상기 냉난방 지열히트펌프(110)를 구성하는 상기 부하측 열교환기(112)를 연결하여 상기 실내유닛(102) 쪽으로부터 상기 냉난방 지열히트펌프(110)를 구성하는 상기 부하측 열교환기(112)로 순환유체가 유동되도록 하는 냉난방측 유닛 히트펌프 연결배관이다.Reference numeral 164 denotes the load-side heat exchanger 112 constituting the cooling/heating geothermal heat pump 110 by connecting the load-side heat exchanger 112 constituting the cooling/heating geothermal heat pump 110 to the indoor unit 102 side. ) To the indoor unit 102 is a heating and cooling side heat pump unit connection pipe that allows the circulation fluid to flow, and reference numeral 167 denotes the load side heat exchanger constituting the indoor unit 102 side and the cooling/heating geothermal heat pump 110 It is a heating and cooling unit heat pump connection pipe that connects the unit 112 so that the circulating fluid flows from the indoor unit 102 side to the load-side heat exchanger 112 constituting the cooling/heating geothermal heat pump 110.

본 실시예서는, 예시적으로 상기 실내유닛(102)이 복수 개로 구성될 수 있고, 복수 개의 상기 실내유닛(102)이 병렬적으로 연결된다. 구체적으로, 상기 냉난방측 히트펌프 유닛 연결배관(164)으로부터 복수 개로 분지된 분지공급관(165)이 상기 각 실내유닛(102)으로 연결됨으로써 상기 냉난방측 히트펌프 유닛 연결배관(164)을 통해 유동된 순환유체가 상기 각 분지공급관(165)을 통해 상기 각 실내유닛(102)으로 유입되고, 상기 각 실내유닛(102)으로부터 각각 연장된 복수 개의 합지환수관(166)이 상기 냉난방측 유닛 히트펌프 연결배관(167)으로 연결됨으로써 상기 각 실내유닛(102)을 경유한 순환유체가 상기 각 합지환수관(166)을 통해 상기 냉난방측 유닛 히트펌프 연결배관(167)으로 합지되어 유동될 수 있게 된다.In this embodiment, by way of example, the indoor unit 102 may be configured as a plurality, and the plurality of indoor units 102 are connected in parallel. Specifically, a plurality of branch supply pipes 165 branched from the heating/cooling side heat pump unit connection pipe 164 are connected to each of the indoor units 102, thereby flowing through the heating/cooling side heat pump unit connection pipe 164. Circulating fluid flows into each of the indoor units 102 through the branch supply pipes 165, and a plurality of combined return pipes 166 extending from each of the indoor units 102 are connected to the heating and cooling unit heat pumps. By being connected to the pipe 167, the circulating fluid passing through each of the indoor units 102 can be combined and flowed through each of the combined return pipes 166 to the heat pump connection pipe 167 of the heating/cooling unit.

도면번호 162는 상기 냉난방 지열히트펌프(110)와 상기 실내유닛(102) 사이에 배치되어 상기 냉난방측 히트펌프 유닛 연결배관(164)을 통해 유동되는 순환유체의 온도를 감지하는 냉난방측 히트펌프 유닛 온도감지센서이고, 도면번호 163은 상기 실내유닛(102)과 상기 냉난방 지열히트펌프(110) 사이에 배치되어 상기 냉난방측 유닛 히트펌프 연결배관(167)을 통해 유동되는 순환유체의 온도를 감지하는 냉난방측 유닛 히트펌프 온도감지센서이다.Reference numeral 162 denotes a cooling/heating heat pump unit disposed between the cooling/heating geothermal heat pump 110 and the indoor unit 102 to sense the temperature of the circulating fluid flowing through the cooling/heating heat pump unit connection pipe 164 It is a temperature sensing sensor, and reference numeral 163 is disposed between the indoor unit 102 and the heating/cooling geothermal heat pump 110 to detect the temperature of the circulating fluid flowing through the heating/cooling unit heat pump connection pipe 167 It is a heat pump temperature sensor for the heating and cooling unit.

도면번호 144는 상기 공급헤더(104)와 상기 급탕 지열히트펌프(120)를 구성하는 상기 열원측 열교환기(124)를 연결하여 상기 공급헤더(104)로부터 상기 급탕 지열히트펌프(120)를 구성하는 상기 열원측 열교환기(124)로 순환유체가 유동되도록 하는 급탕측 헤더 히트펌프 연결배관이고, 도면번호 145는 상기 급탕 지열히트펌프(120)를 구성하는 상기 열원측 열교환기(124)와 상기 환수헤더(105)를 연결하여 상기 급탕 지열히트펌프(120)를 구성하는 상기 열원측 열교환기(124)로부터 상기 환수헤더(105)로 순환유체가 유동되도록 하는 급탕측 히트펌프 헤더 연결배관이다.Reference numeral 144 connects the supply header 104 and the heat exchanger 124 constituting the hot water supply geothermal heat pump 120 to form the hot water supply geothermal heat pump 120 from the supply header 104 The heat source side heat exchanger (124) and the heat source side heat exchanger (124) constituting the hot water geothermal heat pump (120) and the water supply side header heat pump connection pipe to allow the circulating fluid to flow to the heat source side heat exchanger (124). It is a water supply side heat pump header connection pipe that connects the water return header 105 to allow the circulation fluid to flow from the heat source side heat exchanger 124 constituting the hot water supply geothermal heat pump 120 to the water return header 105.

도면번호 142는 상기 지중열교환부재(103)와 상기 급탕 지열히트펌프(120) 사이에 배치되어 상기 급탕측 헤더 히트펌프 연결배관(144)을 통해 유동되는 순환유체의 온도를 감지하는 급탕측 헤더 히트펌프 온도감지센서이고, 도면번호 143은 상기 급탕 지열히트펌프(120)와 상기 지중열교환부재(103) 사이에 배치되어 상기 급탕측 히트펌프 헤더 연결배관(145)을 통해 유동되는 순환유체의 온도를 감지하는 급탕측 히트펌프 헤더 온도감지센서이다.Reference numeral 142 denotes a hot water-side header heat that is disposed between the underground heat exchange member 103 and the hot-water geothermal heat pump 120 to detect the temperature of the circulating fluid flowing through the hot water-side header heat pump connection pipe 144 It is a pump temperature sensor, and reference numeral 143 indicates the temperature of the circulating fluid that is disposed between the hot water supply geothermal heat pump 120 and the underground heat exchange member 103 and flows through the hot water side heat pump header connection pipe 145. It is a sensor that detects the temperature of the heat pump header on the hot water supply side.

도면번호 134는 상기 급탕 지열히트펌프(120)를 구성하는 상기 부하측 열교환기(122)와 상기 급탕공급유닛(101)을 연결하여 상기 급탕 지열히트펌프(120)를 구성하는 상기 부하측 열교환기(122)로부터 상기 급탕공급유닛(101)으로 순환유체가 유동되도록 하는 급탕측 히트펌프 유닛 연결배관이고, 도면번호 135는 상기 급탕공급유닛(101)과 상기 급탕 지열히트펌프(120)를 구성하는 상기 부하측 열교환기(122)를 연결하여 상기 급탕공급유닛(101)으로부터 상기 급탕 지열히트펌프(120)를 구성하는 상기 부하측 열교환기(122)로 순환유체가 유동되도록 하는 급탕측 유닛 히트펌프 연결배관이다.Reference numeral 134 denotes the load-side heat exchanger 122 constituting the hot water geothermal heat pump 120 by connecting the load-side heat exchanger 122 constituting the hot water supply geothermal heat pump 120 and the hot water supply unit 101 ) To the hot water supply unit 101 is a hot water supply side heat pump unit connection pipe, reference numeral 135 denotes the load side constituting the hot water supply unit 101 and the hot water geothermal heat pump 120 It is a water supply-side unit heat pump connection pipe that connects the heat exchanger 122 to allow circulating fluid to flow from the hot water supply unit 101 to the load-side heat exchanger 122 constituting the hot water geothermal heat pump 120.

도면번호 132는 상기 급탕 지열히트펌프(120)와 상기 급탕공급유닛(101) 사이에 배치되어 상기 급탕측 히트펌프 유닛 연결배관(134)을 통해 유동되는 순환유체의 온도를 감지하는 급탕측 히트펌프 유닛 온도감지센서이고, 도면번호 133은 상기 급탕공급유닛(101)과 상기 급탕 지열히트펌프(120) 사이에 배치되어 상기 급탕측 유닛 히트펌프 연결배관(135)을 통해 유동되는 순환유체의 온도를 감지하는 급탕측 유닛 히트펌프 온도감지센서이다.Reference numeral 132 denotes a hot water side heat pump disposed between the hot water supply geothermal heat pump 120 and the hot water supply unit 101 to detect the temperature of the circulating fluid flowing through the hot water side heat pump unit connection pipe 134 A unit temperature sensing sensor, and reference numeral 133 indicates the temperature of the circulating fluid that is disposed between the hot water supply unit 101 and the hot water geothermal heat pump 120 and flows through the water supply side unit heat pump connection pipe 135. It is a sensor that senses the temperature of the unit heat pump on the hot water supply side to detect.

상기 냉난방 공급펌프(160)는 상기 냉난방 지열히트펌프(110)와 상기 실내유닛(102) 사이인 상기 냉난방측 히트펌프 유닛 연결배관(164) 상에 배치되어, 상기 냉난방측 히트펌프 유닛 연결배관(164)을 통한 상기 냉난방 지열히트펌프(110)와 상기 실내유닛(102) 사이에서의 순환유체를 유동시키는 것이다.The cooling/heating supply pump 160 is disposed on the cooling/heating heat pump unit connection pipe 164 between the cooling/heating geothermal heat pump 110 and the indoor unit 102, and the cooling/heating heat pump unit connection pipe ( It flows the circulation fluid between the heating and cooling geothermal heat pump 110 and the indoor unit 102 through 164.

상기 냉난방 지열원펌프(150)는 상기 지중열교환부재(103)와 상기 냉난방 지열히트펌프(110) 사이인 상기 냉난방측 헤더 히트펌프 연결배관(154) 상에 배치되어, 냉난방측 헤더 히트펌프 연결배관(154)을 통한 상기 지중열교환부재(103)와 상기 냉난방 지열히트펌프(110) 사이에서의 순환유체를 유동시키는 것이다.The cooling/heating geothermal source pump 150 is disposed on the cooling/heating header heat pump connection pipe 154 between the underground heat exchange member 103 and the cooling/heating geothermal heat pump 110, and the cooling/heating header heat pump connection pipe It is to flow a circulating fluid between the underground heat exchange member 103 and the cooling and heating geothermal heat pump 110 through (154).

상기 급탕 공급펌프(130)는 상기 급탕 지열히트펌프(120)와 상기 급탕공급유닛(101) 사이인 상기 급탕측 히트펌프 유닛 연결배관(134)에 배치되어, 상기 급탕측 히트펌프 유닛 연결배관(134)을 통한 상기 급탕 지열히트펌프(120)와 상기 급탕공급유닛(101) 사이에서의 순환유체를 유동시키는 것이다.The hot water supply pump 130 is disposed in the hot water side heat pump unit connection pipe 134 between the hot water geothermal heat pump 120 and the hot water supply unit 101, and the hot water side heat pump unit connection pipe ( It flows the circulation fluid between the hot water supply geothermal heat pump 120 and the hot water supply unit 101 through 134.

상기 급탕 지열원펌프(140)는 상기 지중열교환부재(103)와 상기 급탕 지열히트펌프(120) 사이인 상기 급탕측 헤더 히트펌프 연결배관(144)에 배치되어, 상기 급탕측 헤더 히트펌프 연결배관(144)을 통한 상기 지중열교환부재(103)와 상기 급탕 지열히트펌프(120) 사이에서의 순환유체를 유동시키는 것이다.The hot water supply geothermal source pump 140 is disposed in the hot water side header heat pump connection pipe 144 between the underground heat exchange member 103 and the hot water supply geothermal heat pump 120, and the hot water side header heat pump connection pipe It flows the circulating fluid between the underground heat exchange member 103 and the hot water geothermal heat pump 120 through (144).

상기 토출압력 감지센서(131, 141, 151, 161)는 상기 냉난방 공급펌프(160), 상기 냉난방 지열원펌프(150), 상기 급탕 공급펌프(130) 및 상기 급탕 지열원펌프(140) 중 적어도 하나의 토출압력을 감지하는 것이다.The discharge pressure sensor (131, 141, 151, 161) is at least one of the cooling and heating supply pump 160, the cooling and heating geothermal source pump 150, the hot water supply pump 130, and the hot water supply geothermal pump 140 It is to detect a single discharge pressure.

본 실시예에서는, 상기 토출압력 감지센서(131, 141, 151, 161)가 상기 냉난방측 히트펌프 유닛 연결배관(164) 상에서 상기 냉난방 공급펌프(160)의 토출단 쪽에 배치되어 상기 냉난방 공급펌프(160)의 토출압력을 감지하는 냉난방 공급 토출압력 감지센서(161)와, 상기 냉난방측 헤더 히트펌프 연결배관(154) 상에서 상기 냉난방 지열원펌프(150)의 토출단 쪽에 배치되어 상기 냉난방 지열원펌프(150)의 토출압력을 감지하는 냉난방 지열원 토출압력 감지센서(151)와, 상기 급탕측 히트펌프 유닛 연결배관(134) 상에서 상기 급탕 공급펌프(130)의 토출단 쪽에 배치되어 상기 급탕 공급펌프(130)의 토출압력을 감지하는 급탕 공급 토출압력 감지센서(131)와, 상기 급탕측 헤더 히트펌프 연결배관(144) 상에서 상기 급탕 지열원펌프(140)의 토출단 쪽에 배치되어 상기 급탕 지열원펌프(140)의 토출압력을 감지하는 급탕 지열원 토출압력 감지센서(141)를 포함한다.In this embodiment, the discharge pressure sensor (131, 141, 151, 161) is disposed on the discharge end side of the cooling and heating supply pump 160 on the heating and cooling side heat pump unit connection pipe 164, and the cooling and heating supply pump ( A cooling/heating supply discharge pressure sensor 161 that senses the discharge pressure of 160, and the cooling/heating geothermal source pump is disposed on the discharge end of the cooling/heating geothermal heat source pump 150 on the header heat pump connection pipe 154 on the cooling/heating side. The hot water supply pump is disposed at the discharge end of the hot water supply pump 130 on the cooling and heating geothermal source discharge pressure detection sensor 151 for sensing the discharge pressure of 150, and the heat pump unit connection pipe 134 on the hot water supply side. The hot water supply discharge pressure detection sensor 131 that senses the discharge pressure of 130, and the hot water supply geothermal source is disposed on the discharge end side of the hot water supply geothermal source pump 140 on the header heat pump connection pipe 144 on the hot water supply side. It includes a hot water supply geothermal discharge pressure detection sensor 141 for sensing the discharge pressure of the pump 140.

상기 외기온도 감지센서(175)는 상기 수요처의 외부 공기의 온도인 외기온도를 감지하는 것이다.The outside air temperature sensor 175 detects the outside air temperature, which is the temperature of the outside air of the customer.

상기 자동제어부재(170)는 상기 냉난방용 압축기(111)의 출력, 상기 급탕용 압축기(121)의 출력, 상기 토출압력 감지센서(131, 141, 151, 161)에서 감지된 상기 토출압력 및 상기 외기온도 감지센서(175)에서 감지된 상기 외기온도를 이용하여, 상기 냉난방 공급펌프(160), 상기 냉난방 지열원펌프(150), 상기 급탕 공급펌프(130) 및 상기 급탕 지열원펌프(140) 중 적어도 하나의 출력을 제어하는 것이다.The automatic control member 170 includes the output of the cooling and heating compressor 111, the output of the hot water compressor 121, the discharge pressure detected by the discharge pressure sensor 131, 141, 151, 161, and the Using the outside temperature detected by the outside temperature sensor 175, the cooling and heating supply pump 160, the cooling and heating geothermal heat source pump 150, the hot water supply pump 130, and the hot water geothermal source pump 140 It controls at least one of the outputs.

상세히, 상기 자동제어부재(170)는 내부정보 입력부(172)와, 제어부(171)를 포함한다.In detail, the automatic control member 170 includes an internal information input unit 172 and a control unit 171.

상기 내부정보 입력부(172)는 상기 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템(100)의 내부 정보, 즉 상기 냉난방용 압축기(111)의 출력, 상기 급탕용 압축기(121)의 출력, 상기 냉난방측 헤더 히트펌프 온도감지센서(152)의 온도 감지값, 상기 냉난방측 히트펌프 헤더 온도감지센서(153)의 온도 감지값, 상기 냉난방측 히트펌프 유닛 온도감지센서(162)의 온도 감지값, 상기 냉난방측 유닛 히트펌프 온도감지센서(163)의 온도 감지값, 상기 급탕측 헤더 히트펌프 온도감지센서(142)의 온도 감지값, 상기 급탕측 히트펌프 헤더 온도감지센서(143)의 온도 감지값, 상기 급탕측 히트펌프 유닛 온도감지센서(132)의 온도 감지값, 상기 급탕측 유닛 히트펌프 온도감지센서(133)의 온도 감지값, 상기 냉난방 공급 토출압력 감지센서(161)의 압력 감지값과, 상기 냉난방 지열원 토출압력 감지센서(151)의 압력 감지값과, 상기 급탕 공급 토출압력 감지센서(131)의 압력 감지값과, 상기 급탕 지열원 토출압력 감지센서(141)의 압력 감지값과, 상기 외기온도 감지센서(175)의 온도 갑지값을 입력받는 것이다.The internal information input unit 172 includes internal information of the artificial intelligent geothermal system 100 of the complex parameter calculation method, that is, the output of the cooling and heating compressor 111, the output of the hot water compressor 121, and the cooling and heating side. The temperature sensing value of the header heat pump temperature sensing sensor 152, the temperature sensing value of the cooling/heating heat pump header temperature sensing sensor 153, the temperature sensing value of the cooling/heating heat pump unit temperature sensing sensor 162, the cooling and heating The temperature detection value of the side unit heat pump temperature detection sensor 163, the temperature detection value of the hot water side header heat pump temperature detection sensor 142, the temperature detection value of the hot water side heat pump header temperature detection sensor 143, the The temperature detection value of the hot water side heat pump unit temperature detection sensor 132, the temperature detection value of the hot water side unit heat pump temperature detection sensor 133, the pressure detection value of the cooling/heating supply discharge pressure detection sensor 161, and the A pressure detection value of the cooling and heating geothermal source discharge pressure detection sensor 151, a pressure detection value of the hot water supply discharge pressure detection sensor 131, a pressure detection value of the hot water supply geothermal discharge pressure detection sensor 141, and the The temperature upper value of the outside temperature sensor 175 is received.

상기 제어부(171)는 상기 내부정보 입력부(172)를 통해 입력된 상기 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템(100)의 상기 내부 정보를 이용하여 상기 냉난방 공급펌프(160), 상기 냉난방 지열원펌프(150), 상기 급탕 공급펌프(130) 및 상기 급탕 지열원펌프(140) 중 적어도 하나의 출력을 제어하는 것으로, 그 구체적인 작동 설명은 후술한다.The control unit 171 uses the internal information of the artificial intelligent geothermal system 100 of the complex parameter calculation method input through the internal information input unit 172 to provide the cooling/heating supply pump 160 and the cooling/heating geothermal source. It controls the output of at least one of the pump 150, the hot water supply pump 130, and the hot water geothermal source pump 140, and a detailed operation description thereof will be described later.

상기 열원 삼방밸브(146)는 상기 냉난방 지열히트펌프(110)로부터 상기 지중열교환부재(103) 쪽으로 유동되는 순환유체 중 적어도 일부가 상기 급탕 지열히트펌프(120) 쪽으로 유동되도록 조절할 수 있는 것이다.The heat source three-way valve 146 may be adjusted so that at least a portion of the circulating fluid flowing from the cooling/heating geothermal heat pump 110 toward the underground heat exchange member 103 flows toward the hot water geothermal heat pump 120.

상기 열원 삼방밸브(146)는 상기 냉난방측 히트펌프 헤더 연결배관(155) 상에 설치되고, 상기 열원 삼방밸브(146)로부터 삼방 우회배관(147)이 연장되고, 상기 삼방 우회배관(147)은 상기 급탕측 헤더 히트펌프 연결배관(144)에 연결된다. 그러면, 상기 열원 삼방밸브(146)가 상기 삼방 우회배관(147) 쪽을 여는 경우, 상기 냉난방측 히트펌프 헤더 연결배관(155)을 따라 유동되던 순환유체 중의 일부가 상기 삼방 우회배관(147)을 통해 유동된 다음 상기 급탕측 헤더 히트펌프 연결배관(144)을 통해 유동되어 상기 급탕 지열히트펌프(120)를 경유하게 된다.The heat source three-way valve 146 is installed on the heating and cooling side heat pump header connection pipe 155, and a three-way bypass pipe 147 extends from the heat source three-way valve 146, and the three-way bypass pipe 147 is It is connected to the header heat pump connection pipe 144 on the hot water supply side. Then, when the heat source three-way valve 146 opens the three-way bypass pipe 147 side, a part of the circulation fluid flowing along the heating and cooling-side heat pump header connection pipe 155 passes through the three-way bypass pipe 147 It flows through and then flows through the hot water-side header heat pump connection pipe 144 to pass through the hot water geothermal heat pump 120.

상기 냉난방 지열히트펌프(110)가 상기 수요처에 대해 냉방을 제공하고, 상기 급탕 지열히트펌프(120)가 작동 중인 경우, 상기 자동제어부재(170)는 상기 냉난방 지열히트펌프(110)로부터 상기 지중열교환부재(103) 쪽으로 유동되는 순환유체 중 적어도 일부가 상기 급탕 지열히트펌프(120) 쪽으로 유동되도록 상기 열원 삼방밸브(146)를 제어하고, 그에 따라 상기 냉난방 지열히트펌프(110)로부터 상기 지중열교환부재(103) 쪽으로 유동되는 순환유체에 함유되어 있던 폐열(응축열)이 상기 급탕 지열히트펌프(120)에서 회수되어 급탕에 이용될 수 있고, 그에 따라 상기 매개변수 연산방식의 지능형 지열시스템의 성적계수(COP)가 향상될 수 있게 된다.When the cooling and heating geothermal heat pump 110 provides cooling to the customer, and the hot water geothermal heat pump 120 is operating, the automatic control member 170 is The heat source three-way valve 146 is controlled so that at least a part of the circulating fluid flowing toward the heat exchange member 103 flows toward the hot water supply geothermal heat pump 120, and the geothermal heat exchange from the cooling/heating geothermal heat pump 110 accordingly. Waste heat (condensation heat) contained in the circulating fluid flowing toward the member 103 can be recovered from the hot water supply geothermal heat pump 120 and used for hot water supply, and accordingly, the performance coefficient of the intelligent geothermal system of the parameter calculation method (COP) can be improved.

상기 자동제어부재(170)는 상기 수요처가 위치된 지역의 기상자료를 외부 통신망을 통해 수신하는 외부정보 입력부(173)를 더 포함한다.The automatic control member 170 further includes an external information input unit 173 for receiving weather data of an area where the customer is located through an external communication network.

상기 자동제어부재(170)는 상기 외부정보 입력부(173)를 통해 상기 수요처가 위치된 지역의 기상자료를 외부 통신망을 통해 수신하여, 상기 기상자료를 이용하여, 상기 냉난방 공급펌프(160), 상기 냉난방 지열원펌프(150), 상기 급탕 공급펌프(130) 및 상기 급탕 지열원펌프(140) 중 적어도 하나의 출력을 제어할 수 있다.The automatic control member 170 receives the meteorological data of the region where the customer is located through the external information input unit 173 through an external communication network, and uses the meteorological data, the cooling and heating supply pump 160, the It is possible to control the output of at least one of the cooling and heating geothermal source pump 150, the hot water supply pump 130, and the hot water geothermal source pump 140.

물론, 상기 자동제어부재(170)는 상기와 같이 상기 외부정보 입력부(173)를 통해 상기 기상자료를 외부로부터 수신할 수도 있고, 상기 냉난방 지열히트펌프(110) 및 상기 급탕 지열히트펌프(120)에 설치된 자체 온도센서에 의한 자체 온도 감지값을 이용할 수도 있고, 이는 선택적으로 적용될 수 있다.Of course, the automatic control member 170 may receive the meteorological data from the outside through the external information input unit 173 as described above, and the cooling and heating geothermal heat pump 110 and the hot water geothermal heat pump 120 It is also possible to use the self-temperature detection value by its own temperature sensor installed in, and this can be selectively applied.

이하에서는 상기 제어부(171)가 상기 냉난방 공급펌프(160)의 출력을 제어하는 것에 대해 상세히 설명하나, 이러한 설명은 상기 냉난방 지열원펌프(150), 상기 급탕 공급펌프(130) 및 상기 급탕 지열원펌프(140)에도 동일한 원리로 적용되고, 그 중복되는 설명은 그에 갈음하고 여기서는 생략하기로 한다.Hereinafter, the control unit 171 will be described in detail for controlling the output of the cooling/heating supply pump 160, but this description includes the cooling/heating geothermal heat source pump 150, the hot water supply pump 130, and the hot water supply geothermal source. The same principle is applied to the pump 140, and the overlapping description thereof will be replaced and omitted herein.

물론, 상기 제어부(171)는 그 제어 대상인 펌프에 대한 정보를 이용하여 해당 펌프를 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(171)가 상기 급탕 공급펌프(130)를 제어하는 경우, 아래의 상기 냉난방 공급펌프(160)의 제어에 대한 사항에서 상기 냉난방 공급펌프(160)에 대한 정보를 상기 급탕 공급펌프(130)에 대한 정보로 대체하여 제어를 수행한다.Of course, the control unit 171 controls the corresponding pump using information on the control target pump. For example, when the control unit 171 controls the hot water supply pump 130, information on the cooling/heating supply pump 160 in the matters regarding the control of the cooling/heating supply pump 160 below Control is performed by substituting information on the supply pump 130.

또한, 이하의 연산식에서 외기온도와 폐열회수를 미반영 시에는, 해당 항목의 입력값이 O이 되므로 해당 항목은 연산에 반영되지 아니한다.In addition, when the outside air temperature and waste heat recovery are not reflected in the following calculation formula, the input value of the corresponding item becomes O, so the corresponding item is not reflected in the calculation.

상기 제어부(171)는 다음의 연산식에 의해 상기 냉난방 공급펌프(160)의 출력을 연산하고, 그 연산값에 부합되도록 상기 냉난방 공급펌프(160)의 작동을 제어한다.The control unit 171 calculates the output of the cooling/heating supply pump 160 according to the following calculation formula, and controls the operation of the cooling/heating supply pump 160 to match the calculated value.

펌프출력 = 압축기의 출력 × a + 외기온도 × b + 펌프의 토출압력 × c + 폐열회수 × d + ePump output = compressor output × a + outside air temperature × b + pump discharge pressure × c + waste heat recovery × d + e

여기서, 위 각 항목은 아래와 같다.Here, each of the above items is as follows.

- 펌프출력: 상기 제어부(171)의 제어대상인 펌프(여기서는, 상기 냉난방 공급펌프(160))에서 제어 목표가 되는 출력-Pump output: an output that is a control target from a pump that is a control target of the control unit 171 (here, the cooling/heating supply pump 160)

- 압축기의 출력: 상기 제어부(171)의 제어대상인 펌프가 연관된 지열히트펌프의 압축기(여기서는, 상기 냉난방용 압축기(111))의 출력-Compressor output: the output of the geothermal heat pump compressor (here, the cooling and heating compressor 111) to which the pump to be controlled by the control unit 171 is associated

- a: 압축기의 출력 비례상수 (a≥0)-a: Compressor output proportionality constant (a≥0)

- 외기온도: 상기 외기온도 감지센서(175)에 의한 온도 감지값-Outside temperature: A temperature detection value by the outside temperature sensor 175

- b: 외기온도 비례상수(냉방 시에는 '+값', 난방 시에는 '-값')-b: Outside temperature proportional constant ('+ value' for cooling,'-value' for heating)

- 펌프의 토출압력: 상기 제어부(171)의 제어대상인 펌프(여기서는, 상기 냉난방 공급펌프(160))의 토출압력(상기 냉난방 공급 토출압력 감지센서(161)에 의한 감지값)-Discharge pressure of the pump: Discharge pressure of the pump that is the control target of the control unit 171 (here, the cooling/heating supply pump 160) (a value detected by the cooling/heating supply discharge pressure sensor 161)

- c: 토출압력 비례상수 (c≥0 또는 c<0)-c: discharge pressure proportional constant (c≥0 or c<0)

- 폐열회수: 상기 냉난방 지열히트펌프(110)가 상기 수요처에 대해 냉방을 제공하고, 상기 급탕 지열히트펌프(120)가 작동 중인 경우에, 상기 열원 삼방밸브(146)가 상기 삼방 우회배관(147)을 여는 정도 (0 내지 100%)-Waste heat recovery: When the cooling and heating geothermal heat pump 110 provides cooling to the customer, and the hot water geothermal heat pump 120 is operating, the heat source three-way valve 146 is the three-way bypass pipe 147 ) Degree of opening (0-100%)

- d: 폐열회수 비례상수 (d≤0)-d: Waste heat recovery proportional constant (d≤0)

- e: 보정계수-e: correction factor

여기서, 위 각 상수값인 a, b, c, d, e는 건물 높이, 단열 정도, 배관 길이 등 상기 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템(100)이 적용되는 현장의 조건에 따라 미리 설정되는 값들로, 상기 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템(100)이 적용되는 현장에 따라서는 각 현장별로 각각 달라지게 설정되지만, 상기 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템(100)이 적용된 단일 현장에서는 항상 일정한 값으로 유지된다. 이하에서 추가로 제시되는 각 상수값도 동일하다.Here, the above constant values a, b, c, d, e are preset according to the conditions of the site to which the artificial intelligence geothermal system 100 of the above complex parameter calculation method, such as building height, insulation degree, and pipe length, is applied. The values are set to be different for each site depending on the site to which the artificial intelligence geothermal system 100 of the complex parameter calculation method is applied, but the artificial intelligence geothermal system 100 of the complex parameter calculation method is applied. In a single site, it is always maintained at a constant value. Each constant value additionally presented below is also the same.

한편, 위 항목 중 상기 '압축기의 출력' 항목은 상기 제어부(171)의 제어대상인 펌프(여기서는, 상기 냉난방 공급펌프(160))가 설치된 배관(여기서는, 상기 냉난방측 히트펌프 유닛 연결배관(164))과 해당 배관과 순환유체의 순환을 위해 쌍을 이루는 배관(여기서는, 상기 냉난방측 유닛 히트펌프 연결배관(167))의 온도차(ΔT)(즉, 상기 냉난방측 히트펌프 유닛 온도감지센서(162)와 상기 냉난방측 유닛 히트펌프 온도감지센서(163)의 온도 감지값의 차이)로 대체될 수도 있다.On the other hand, among the above items, the'compressor output' item is a pipe (here, the heating and cooling side heat pump unit connection pipe 164) in which the pump that is the control target of the control unit 171 (here, the cooling/heating supply pump 160) is installed. ) And the temperature difference (ΔT) of the paired pipe for circulation of the corresponding pipe and the circulating fluid (here, the heating and cooling unit heat pump connection pipe 167) (that is, the heating and cooling unit temperature sensor 162) And the difference between the temperature detection value of the heat pump temperature sensor 163 of the heating/cooling unit).

물론, 다른 펌프들(여기서는, 상기 냉난방 지열원펌프(150), 상기 급탕 공급펌프(130) 및 상기 급탕 지열원펌프(140))에 대해서도 압축기의 출력을 위와 같이 각 배관들의 온도차(ΔT)로 대체할 수 있다.Of course, for other pumps (here, the cooling and heating geothermal source pump 150, the hot water supply pump 130, and the hot water supply geothermal pump 140), the output of the compressor is converted to the temperature difference (ΔT) of the respective pipes as above. Can be replaced.

이하에서는, 위 각 항목에 대해 상세히 설명한다.In the following, each of the above items will be described in detail.

(1) 압축기의 출력(1) Compressor output

상기 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템(100)이 적용된 상기 수요처의 냉난방 부하나 급탕 부하가 상대적으로 적거나, 상기 수요처에 대해 요구되는 양만큼 충분한 냉난방이 수행되어 상기 수요처의 실내온도가 설정온도에 가까워진 경우, 상기 냉난방 지열히트펌프(110)의 출력을 감소시키게 되면, 상기 냉난방용 압축기(111)의 압축비가 함께 축소되어 상기 냉난방 지열히트펌프(110)에서의 부하측 및 열원측의 열교환 용량이 감소되고, 상기 냉난방 지열히트펌프(110)로 진출되는 순환유체의 온도차가 감소되어 버리게 되는데, 이 때 상기 제어부(171)가 상기 냉난방 공급펌프(160)의 출력을 연동시켜 소정 비율로 감소시켜주면, 상기 냉난방 지열히트펌프(110)로 진출되는 순환유체의 온도차는 미리 설정된 양만큼 그대로 유지될 수 있으면서, 상기 냉난방 공급펌프(160)의 소비전력 절감이 가능해지게 된다.The cooling and heating load or hot water supply load of the customer to which the artificial intelligent geothermal system 100 of the complex parameter calculation method is applied is relatively small, or sufficient cooling and heating is performed as much as the amount required for the customer, so that the indoor temperature of the customer is set. When the temperature approaches, when the output of the cooling/heating geothermal heat pump 110 is reduced, the compression ratio of the cooling/heating compressor 111 is reduced together, and the heat exchange capacity of the load side and the heat source side of the cooling/heating geothermal heat pump 110 This is reduced, and the temperature difference of the circulating fluid that advances to the cooling/heating geothermal heat pump 110 is reduced, and at this time, the control unit 171 interlocks the output of the cooling/heating supply pump 160 to reduce it to a predetermined ratio. Note that, while the temperature difference of the circulating fluid entering the cooling/heating geothermal heat pump 110 can be maintained as it is by a preset amount, power consumption of the cooling/heating supply pump 160 can be reduced.

또한, 상기 냉난방 지열히트펌프(110)의 상기 냉난방용 압축기(111)의 용량과 상기 냉난방 공급펌프(160)의 용량이 일반적으로 상이하기 때문에, 상기 압축기의 출력에 상기 압축기의 출력 비례상수인 a를 곱하고, 상기 보정계수 e를 추가해줌으로써, 상기 냉난방 공급펌프(160)에 대한 상기 펌프출력이 근사적으로 연산될 수 있게 된다.In addition, since the capacity of the cooling/heating compressor 111 of the cooling/heating geothermal heat pump 110 and the capacity of the cooling/heating supply pump 160 are generally different, a By multiplying by and adding the correction factor e, the pump output for the cooling and heating supply pump 160 can be approximated.

(2) 외기온도(2) Outside temperature

연중 상기 외기온도는 여름철에 상대적으로 높고, 겨울철에 상대적으로 낮게 되므로, 여름철에는 급탕 부하가 상대적으로 적게 걸리게 되어, 급탕 공급온도를 상대적으로 너무 높게 높일 필요가 없게 된다. 예를 들어, 겨울철에만 급탕을 약 50℃ 수준으로 공급하고, 가을철 및 봄철 등의 환절기에는 급탕을 약 40℃ 수준으로 공급하고, 여름철에는 급탕을 약 35℃ 수준으로 공급하여도, 생활수로 사용하기에 큰 불편함이 없게 되면서도, 상기 급탕 지열히트펌프(120)의 가열에너지의 불필요한 소모를 막을 수 있게 된다. 즉, 상기 외기온도 감지센서(175)에서 감지된 상기 외기온도가 영하 5℃ 이하에서는, 상기 제어부(171)가 급탕 공급온도를 약 50℃ 수준으로 공급하고, 상기 외기온도 감지센서(175)에서 감지된 상기 외기온도가 위 영하 5℃ 초과 상태에서는, 상기 제어부(171)가 상기 외기온도에 연동하여 급탕 공급온도를 점진적으로 낮추어 공급함으로써, 상기 급탕 지열히트펌프(120)에서의 급탕을 위한 가열에너지를 저감시킬 수 있게 된다.Since the outdoor air temperature throughout the year is relatively high in summer and relatively low in winter, the load for hot water is relatively low in summer, and there is no need to increase the supply temperature for hot water relatively too high. For example, hot water is supplied at a level of about 50℃ only in winter, and hot water is supplied at a level of about 40℃ during changing seasons such as autumn and spring, and even when hot water is supplied at a level of about 35℃ in summer, it is used as living water. While there is no great inconvenience to the following, unnecessary consumption of heating energy of the hot water geothermal heat pump 120 can be prevented. That is, when the outside temperature detected by the outside temperature sensor 175 is below -5°C, the control unit 171 supplies the hot water supply temperature at a level of about 50°C, and the outside temperature sensor 175 When the sensed outside air temperature is above minus 5°C, the control unit 171 gradually lowers and supplies the hot water supply temperature in conjunction with the outside air temperature, thereby heating for hot water supply in the hot water geothermal heat pump 120. Energy can be reduced.

급탕 공급온도는 다음 식에 의해 연산될 수 있다.The hot water supply temperature can be calculated by the following equation.

급탕 공급온도 = 50℃ - 외기온도 × f + gHot water supply temperature = 50℃-outside air temperature × f + g

(단, 30℃ ≤ 상기 급탕 공급온도 ≤ 50℃)(However, 30℃ ≤ the hot water supply temperature ≤ 50℃)

여기서, 위 각 상수는 아래와 같다.Here, each of the above constants is as follows.

- f: 급탕시 외기온도 비례상수 (f≥0)-f: Proportional constant of outside air temperature during hot water supply (f≥0)

- g: 급탕시 외기온도 보정계수-g: correction factor for outside air temperature during hot water supply

겨울철 난방운전의 경우, 난방을 위해 상기 실내유닛(102)으로 공급되는 순환유체의 난방시 온수 공급온도는 다음 식에 의해 연산될 수 있다.In the case of a winter heating operation, the hot water supply temperature during heating of the circulating fluid supplied to the indoor unit 102 for heating may be calculated by the following equation.

난방시 온수 공급온도 = 60℃ - 외기온도 × h + iHot water supply temperature during heating = 60℃-outside temperature × h + i

(단, 40℃ ≤ 상기 난방시 온수 공급온도 ≤ 60℃)(However, 40℃ ≤ the hot water supply temperature during the above heating ≤ 60℃)

여기서, 위 각 상수는 아래와 같다.Here, each of the above constants is as follows.

- h: 난방시 외기온도 비례상수 (h≥0)-h: Outside air temperature proportional constant during heating (h≥0)

- i: 난방시 외기온도 보정계수-i: Outside temperature correction factor during heating

여름철 냉방운전의 경우, 냉방을 위해 상기 실내유닛(102)으로 공급되는 순환유체의 냉방시 냉수 공급온도는 다음 식에 의해 연산될 수 있다.In the case of cooling operation in summer, the cold water supply temperature when cooling the circulating fluid supplied to the indoor unit 102 for cooling may be calculated by the following equation.

냉방시 냉수 공급온도 = 15℃ - 외기온도 × j + kCooling water supply temperature = 15℃-outside temperature × j + k

(단, 7℃ ≤ 상기 냉방시 냉수 공급온도 ≤ 15℃)(However, 7℃ ≤ cold water supply temperature for the above cooling ≤ 15℃)

여기서, 위 각 상수는 아래와 같다.Here, each of the above constants is as follows.

- j: 냉방시 외기온도 비례상수 (j≥0)-j: Outside air temperature proportional constant during cooling (j≥0)

- k: 냉방시 외기온도 보정계수-k: correction factor for outside air temperature during cooling

여기서, 위의 연산식들에서 제시된 구체적인 수치들은 상기 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템(100)이 적용되는 현장에 따라, 해당 현장에 적용되는 자동제어 프로그램에 의해 가변적으로 정해지는 것이다.Here, the specific values presented in the above calculation formulas are variably determined by the automatic control program applied to the site according to the site to which the artificial intelligence geothermal system 100 of the complex parameter calculation method is applied.

한편, 상기와 같은 상기 급탕 공급온도, 상기 난방시 온수 공급온도 및 상기 냉방시 냉수 공급온도의 제어를 통한 상기 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템(100)의 소비동력 절감 이외에, 난방을 위해 상기 실내유닛(102)으로 공급되는 순환유체의 난방시 온수유량과, 냉방을 위해 상기 실내유닛(102)으로 공급되는 순환유체의 냉방시 냉수유량의 제어를 통한 상기 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템(100)의 소비동력 절감도 가능하다. 상기 냉난방 공급펌프(160)의 소비동력은 용량가변형 제어에서 유량의 세제곱에 비례하므로, 상기 냉난방 공급펌프(160)의 유량을 100% 정격유량의 절반으로 하게 되면, 상기 냉난방 공급펌프(160)의 소비전력은 1/8이 된다.Meanwhile, in addition to reducing the power consumption of the artificial intelligence geothermal system 100 of the complex parameter calculation method through the control of the hot water supply temperature, the hot water supply temperature during the heating, and the cold water supply temperature during the cooling, Artificial intelligence of the complex parameter calculation method by controlling the flow rate of hot water when heating the circulating fluid supplied to the indoor unit 102 and the flow rate of cold water when cooling the circulating fluid supplied to the indoor unit 102 for cooling It is also possible to reduce the power consumption of the geothermal system 100. Since the power consumption of the cooling/heating supply pump 160 is proportional to the cube of the flow rate in the capacity variable control, when the flow rate of the cooling/heating supply pump 160 is made half of the 100% rated flow rate, the cooling/heating supply pump 160 The power consumption is 1/8.

(3) 펌프의 토출압력(3) Pump discharge pressure

상기 수요처에서의 부하 사용량이 증가하게 되면, 상기 냉난방 공급펌프(160)와 연결된 배관(여기서는, 상기 냉난방측 히트펌프 유닛 연결배관(164)) 내의 압력은 하강하게 되고, 상기 수요처에서의 부하 사용량이 감소하게 되면, 상기 냉난방 공급펌프(160)와 연결된 배관 내의 압력은 증가하게 되는데, 이러한 상기 냉난방 공급펌프(160)와 연결된 배관 내의 압력 변화를 상기 냉난방 공급 토출압력 감지센서(161)로 감지하여, 상기 제어부(171)에서 상기 냉난방 공급펌프(160)의 회전수를 제어함으로써, 연중 상기 냉난방 공급펌프(160)의 출력을 상기 수요처에서의 부하 사용량에 연동시켜 운전하여, 상기 냉난방 공급펌프(160)의 과도하거나 과부족한 운전을 방지하고, 그에 따라 상기 냉난방 공급펌프(160)의 소비동력을 절감시키는 것이다.When the load usage at the customer is increased, the pressure in the pipe connected to the cooling/heating supply pump 160 (here, the heating/cooling side heat pump unit connection pipe 164) decreases, and the load usage at the customer is reduced. When it decreases, the pressure in the pipe connected to the cooling/heating supply pump 160 increases, and the change in pressure in the pipe connected to the cooling/heating supply pump 160 is sensed by the cooling/heating supply discharge pressure sensor 161, By controlling the number of revolutions of the cooling and heating supply pump 160 in the control unit 171, the output of the cooling and heating supply pump 160 is operated in conjunction with the load usage at the customer throughout the year, and the cooling and heating supply pump 160 To prevent excessive or insufficient operation of the unit, thereby reducing the consumption power of the heating and cooling supply pump 160.

상기 펌프의 토출압력의 제어 방식은 응답속도가 매우 빠르고 그 제어가 용이하다.The control method of the discharge pressure of the pump has a very fast response speed and is easy to control.

상기 펌프의 토출압력을 이용한 상기 냉난방 공급펌프(160)의 목표유량은 다음 연산식에 의해 연산된다.The target flow rate of the heating and cooling supply pump 160 using the discharge pressure of the pump is calculated by the following equation.

Figure 112020064547169-pat00001
Figure 112020064547169-pat00001

여기서, 위 각 항목은 아래와 같다.Here, each of the above items is as follows.

- Q: 상기 냉난방 공급펌프(160)의 목표유량-Q: Target flow rate of the heating and cooling supply pump 160

- K: 유량상수-K: flow constant

- P: 상기 펌프의 토출압력-P: discharge pressure of the pump

(4) 폐열회수(4) Waste heat recovery

상기 냉난방 지열히트펌프(110)가 상기 수요처에 대해 냉방을 제공하고, 상기 급탕 지열히트펌프(120)가 작동 중인 경우, 상기 폐열회수 운전이 가능하다.When the cooling/heating geothermal heat pump 110 provides cooling to the customer and the hot water geothermal heat pump 120 is operating, the waste heat recovery operation is possible.

이러한 상기 폐열회수 운전 중에는, 상기 냉난방 지열히트펌프(110)로부터 상기 지중열교환부재(103) 쪽으로 유동되는 순환유체 중 적어도 일부는 상기 열원 삼방밸브(146)를 경유하여 상기 환수헤더(105)를 통해 상기 지중열교환부재(103)로 유입되고, 상기 냉난방 지열히트펌프(110)로부터 상기 지중열교환부재(103) 쪽으로 유동되는 순환유체 중 나머지가 상기 삼방 우회배관(147) 및 상기 급탕측 헤더 히트펌프 연결배관(144)을 통해 상기 급탕 지열히트펌프(120)로 유입되어, 상기 급탕 지열히트펌프(120)의 증발열원이 보강된다. 이 때, 상기 냉난방 지열히트펌프(110)에서의 응축열의 방열도 상대적으로 더욱 활발해져서 그 응축력이 보강되므로, 상기 냉난방 지열히트펌프(110)에서는 순환유체의 유량이 상대적으로 덜 필요하게 된다. 따라서, 상기 제어부(171)는 상기 급탕 지열원펌프(140) 및 상기 냉난방 지열원펌프(150)에서의 순환유체 유량이 대략 30 내지 50% 저감되도록 제어한다.During the waste heat recovery operation, at least a portion of the circulating fluid flowing from the cooling/heating geothermal heat pump 110 toward the underground heat exchange member 103 passes through the heat source three-way valve 146 through the return header 105. The rest of the circulation fluid flowing into the underground heat exchange member 103 and flowing from the cooling/heating geothermal heat pump 110 toward the underground heat exchange member 103 is connected to the three-way bypass pipe 147 and the hot water side header heat pump The evaporation heat source of the hot water geothermal heat pump 120 is reinforced by flowing into the hot water supply geothermal heat pump 120 through the pipe 144. At this time, since the heat dissipation of the condensed heat in the cooling/heating geothermal heat pump 110 becomes relatively more active, the condensing power is reinforced, and thus the flow rate of the circulating fluid is relatively less required in the cooling/heating geothermal heat pump 110. Accordingly, the control unit 171 controls the flow rate of the circulating fluid in the hot water supply geothermal source pump 140 and the cooling/heating geothermal source pump 150 to be reduced by approximately 30 to 50%.

상기 삼방 우회배관(147) 및 상기 급탕측 헤더 히트펌프 연결배관(144)을 통해 상기 급탕 지열히트펌프(120)로 유입된 순환유체는 상기 공급헤더(104)로부터 상기 급탕 지열히트펌프(120)로 유동된 순환유체와 혼합되어 함께 상기 환수헤더(105)로 환수된다.The circulation fluid flowing into the hot water supply geothermal heat pump 120 through the three-way bypass pipe 147 and the hot water side header heat pump connection pipe 144 is the hot water supply geothermal heat pump 120 from the supply header 104 It is mixed with the circulating fluid flowing into and returned to the water return header 105 together.

한편, 상기 제어부(171)는 자체적으로 메모리를 가져서, 사용자가 상기 수요처의 실내에서 유선 또는 무선의 리모컨(미도시)으로 설정하여 미리 설정된 시간(예를 들어, 10분) 이상 유지되는 상기 수요처에 대한 설정온도, 풍량, 풍향, 작동옵션 등의 수요자별 설정값 중 각 항목 별로 그 누적 빈도수가 가장 높은 설정치가 상기 제어부(171)의 상기 메모리에 저장되었다가, 상기 제어부(171)의 상기 메모리에 저장된 설정치들이 다음번 상기 냉난방 지열히트펌프(110) 및 상기 급탕 지열히트펌프(120)의 운전 시, 상기 냉난방 지열히트펌프(110) 및 상기 급탕 지열히트펌프(120)의 초기 설정의 디폴트값(default value)으로 제시되어, 상기 냉난방 지열히트펌프(110) 및 상기 급탕 지열히트펌프(120)이 그 디폴트값에 따라 작동될 수 있다.On the other hand, the control unit 171 has its own memory, and the user sets it with a wired or wireless remote control (not shown) in the indoor of the consumer and maintains it for a predetermined time (for example, 10 minutes) or more. Among the set values for each customer, such as set temperature, air volume, wind direction, operation option, etc., the set value with the highest cumulative frequency for each item is stored in the memory of the control unit 171, and then in the memory of the control unit 171. The stored set values are the default values of the initial settings of the cooling/heating geothermal heat pump 110 and the hot water geothermal heat pump 120 when the cooling/heating geothermal heat pump 110 and the hot water geothermal heat pump 120 are operated next time. value), the cooling and heating geothermal heat pump 110 and the hot water geothermal heat pump 120 may be operated according to their default values.

또한, 상기와 같은 각 항목 별로 그 누적 빈도수가 가장 높은 설정치를 저장하였다가 이용하는 방식 대신에, 상기 외부정보 입력부(173)를 통해 수신되는 상기 기상자료 중 실외의 습구온도, 글로브온도(복사온도), 건구온도를 이용하여, 아래 연산식에 따라 WBGT를 연산한 다음, 상기 WBGT에 따라 사용자가 상기 수요처의 실내에서 상기 리모컨으로 설정하여 상기 미리 설정된 시간 이상 유지되는 상기 수요처에 대한 설정온도, 풍량, 풍향, 작동옵션 등의 수요자별 설정값 중 각 항목 별로 그 누적 빈도수가 가장 높은 설정치가 상기 제어부(171)의 상기 메모리에 저장되었다가, 상기 제어부(171)의 상기 메모리에 저장된 설정치들이 다음번 상기 냉난방 지열히트펌프(110) 및 상기 급탕 지열히트펌프(120)의 운전 시, 상기 냉난방 지열히트펌프(110) 및 상기 급탕 지열히트펌프(120)의 초기 설정의 디폴트값으로 제시되어, 상기 냉난방 지열히트펌프(110) 및 상기 급탕 지열히트펌프(120)이 그 디폴트값에 따라 작동될 수 있다.In addition, instead of storing and using the set value with the highest cumulative frequency for each item as described above, among the meteorological data received through the external information input unit 173, the outdoor wet bulb temperature and globe temperature (radiation temperature) , Using the dry bulb temperature, calculate the WBGT according to the following formula, and then according to the WBGT, the user sets the remote control in the indoor of the consumer and maintains the set temperature for the consumer for longer than the preset time, air volume, The set value with the highest cumulative frequency for each item among set values for each customer such as wind direction and operation option is stored in the memory of the control unit 171, and then the set values stored in the memory of the control unit 171 are next time the cooling and heating. When the geothermal heat pump 110 and the hot water geothermal heat pump 120 are operated, the cooling and heating geothermal heat pump 110 and the hot water geothermal heat pump 120 are presented as default values of the initial settings, and the cooling/heating geothermal heat The pump 110 and the hot water geothermal heat pump 120 may be operated according to their default values.

WBGT = (습구온도 × 0.7) + (글로브온도 × 0.2) + (건구온도 × 0.1)WBGT = (wet bulb temperature × 0.7) + (globe temperature × 0.2) + (dry bulb temperature × 0.1)

상기 제어부(171)에 대한 상기 리모컨이나 상기 제어부(171)에 직접 연결된 인공지능 리셋버튼의 선택에 따라, 상기 제어부(171)의 상기 메모리에 저장된 모든 기억값이 삭제되고, 상기 제어부(171)가 초기화될 수 있다.According to the selection of the remote control for the control unit 171 or the artificial intelligence reset button directly connected to the control unit 171, all memory values stored in the memory of the control unit 171 are deleted, and the control unit 171 Can be initialized.

이하에서는 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템(100)의 작동에 대하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the artificial intelligence geothermal system 100 of the complex parameter calculation method according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.

상기 지중열교환부재(103)에서 지중과 열교환된 순환유체 중의 일부는 상기 공급헤더(104) → 상기 냉난방측 헤더 히트펌프 연결배관(154) → 상기 냉난방 지열히트펌프(110)의 상기 열원측 열교환기(114) → 상기 냉난방측 히트펌프 헤더 연결배관(155) → 상기 환수헤더(105) → 상기 지중열교환부재(103)로 순환된다.Some of the circulating fluid heat-exchanged with the ground in the underground heat exchange member 103 is the supply header 104 → the header heat pump connection pipe 154 on the cooling and heating side → the heat exchanger on the heat source side of the cooling/heating geothermal heat pump 110 (114) → the heating and cooling side heat pump header connection pipe (155) → the water return header (105) → is circulated to the underground heat exchange member (103).

상기와 같은 순환 중에 상기 냉난방 지열히트펌프(110)에서 형성된 냉기 또는 열기가 상기 냉난방 지열히트펌프(110)의 상기 부하측 열교환기(112)를 경유하는 순환유체로 전달되고, 상기 냉난방 지열히트펌프(110)의 상기 부하측 열교환기(112)를 경유한 순환유체는 상기 냉난방측 히트펌프 유닛 연결배관(164) → 상기 분지공급관(165) → 상기 실내유닛(102) → 상기 합지환수관(166) → 상기 냉난방측 유닛 히트펌프 연결배관(167) → 상기 냉난방 지열히트펌프(110)의 상기 부하측 열교환기(112)로 순환되면서, 상기 수요처에 냉난방이 공급된다.During the circulation as described above, the cold air or hot air formed by the cooling/heating geothermal heat pump 110 is transferred to the circulation fluid passing through the load-side heat exchanger 112 of the cooling/heating geothermal heat pump 110, and the cooling/heating geothermal heat pump ( The circulating fluid passing through the load-side heat exchanger 112 of 110) is the heating and cooling-side heat pump unit connection pipe 164 → the branch supply pipe 165 → the indoor unit 102 → the combined return pipe 166 → The heating/cooling unit heat pump connection pipe 167 → circulates to the load-side heat exchanger 112 of the cooling/heating geothermal heat pump 110, and cooling and heating is supplied to the customer.

한편, 상기 지중열교환부재(103)에서 지중과 열교환된 순환유체 중의 나머지는 상기 공급헤더(104) → 상기 급탕측 헤더 히트펌프 연결배관(144) → 상기 급탕 지열히트펌프(120)의 상기 열원측 열교환기(124) → 상기 급탕측 히트펌프 헤더 연결배관(145) → 상기 환수헤더(105) → 상기 지중열교환부재(103)로 순환된다.On the other hand, the rest of the circulating fluid heat-exchanged with the ground in the underground heat exchange member 103 is the supply header 104 → the header heat pump connection pipe 144 on the hot water supply side → the heat source side of the hot water supply geothermal heat pump 120 The heat exchanger 124 → the hot water side heat pump header connection pipe 145 → the water return header 105 → circulates to the underground heat exchange member 103.

상기와 같은 순환 중에 상기 급탕 지열히트펌프(120)에서 형성된 열기는 상기 급탕 지열히트펌프(120)의 상기 부하측 열교환기(122)를 경유하는 순환유체로 전달되고, 상기 급탕 지열히트펌프(120)의 상기 부하측 열교환기(122)를 경유한 순환유체는 상기 급탕측 히트펌프 유닛 연결배관(134) → 상기 급탕공급유닛(101) → 상기 급탕측 유닛 히트펌프 연결배관(135) → 상기 급탕 지열히트펌프(120)의 상기 부하측 열교환기(122)로 순환되면서, 상기 수요처에 급탕이 공급된다.During the circulation as described above, the heat formed by the hot water supply geothermal heat pump 120 is transferred to the circulation fluid through the load-side heat exchanger 122 of the hot water supply geothermal heat pump 120, and the hot water supply geothermal heat pump 120 The circulating fluid passing through the load-side heat exchanger 122 is the hot water side heat pump unit connection pipe 134 → the hot water supply unit 101 → the hot water side unit heat pump connection pipe 135 → the hot water geothermal heat While circulating to the load-side heat exchanger 122 of the pump 120, hot water is supplied to the customer.

이러한 상기 수요처에 대한 냉난방 및 급탕 공급운전 중에, 상기 자동제어부재(170)가 상기 냉난방용 압축기(111)의 출력, 상기 급탕용 압축기(121)의 출력, 상기 토출압력 감지센서(131, 141, 151, 161)에서 감지된 상기 토출압력 및 상기 외기온도 감지센서(175)에서 감지된 상기 외기온도를 이용하여, 상기 냉난방 공급펌프(160), 상기 냉난방 지열원펌프(150), 상기 급탕 공급펌프(130) 및 상기 급탕 지열원펌프(140) 중 적어도 하나의 출력을 제어하게 되는 것이다.During the cooling/heating and hot water supply operation to the consumer, the automatic control member 170 outputs the output of the cooling/heating compressor 111, the output of the hot water compressor 121, and the discharge pressure detection sensors 131, 141, Using the discharge pressure sensed by 151 and 161 and the outside air temperature sensed by the outside temperature sensor 175, the cooling and heating supply pump 160, the cooling and heating geothermal source pump 150, and the hot water supply pump It is to control the output of at least one of the (130) and the hot water geothermal source pump (140).

상기와 같이, 상기 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템(100)이 상기 실내유닛(102)과, 상기 급탕공급유닛(101)과, 상기 지중열교환부재(103)와, 상기 냉난방 지열히트펌프(110)와, 상기 급탕 지열히트펌프(120)와, 상기 냉난방 공급펌프(160)와, 상기 냉난방 지열원펌프(150)와, 상기 급탕 공급펌프(130)와, 상기 급탕 지열원펌프(140)와, 상기 토출압력 감지센서(131, 141, 151, 161)와, 상기 외기온도 감지센서(175)와, 상기 자동제어부재(170)를 포함함에 따라, 상기 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템(100)에서의 부하변동이나 사용환경의 변화에 따라, 상기 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템(100)을 구성하는 각종 펌프의 반송동력을 능동적으로 실시간으로 제어할 수 있게 되므로, 상기 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템(100)의 효율이 향상될 수 있게 된다.As described above, the artificial intelligent geothermal system 100 of the complex parameter calculation method includes the indoor unit 102, the hot water supply unit 101, the underground heat exchange member 103, and the cooling/heating geothermal heat pump. 110, the hot water supply geothermal heat pump 120, the cooling and heating supply pump 160, the cooling and heating geothermal source pump 150, the hot water supply pump 130, and the hot water supply geothermal pump 140 ), the discharge pressure detection sensor (131, 141, 151, 161), the outside temperature detection sensor 175, and the automatic control member 170, the artificial intelligence type of the complex parameter calculation method Depending on the load change in the geothermal system 100 or the change in the use environment, it is possible to actively control the conveyance power of various pumps constituting the artificial intelligence geothermal system 100 of the complex parameter calculation method in real time, The efficiency of the artificial intelligence geothermal system 100 of the complex parameter calculation method can be improved.

또한, 상기 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템(100)이 상기 열원 삼방밸브(146)를 포함함에 따라, 상기 열원 삼방밸브(146)의 조절에 따라, 상기 냉난방 지열히트펌프(110)의 폐열(응축열)이 상기 급탕 지열히트펌프(120)로 전달되어 급탕에 활용될 수 있게 되므로, 폐열 회수에 우수한 성능을 가지게 된다.In addition, as the artificial intelligent geothermal system 100 of the complex parameter calculation method includes the heat source three-way valve 146, according to the adjustment of the heat source three-way valve 146, the cooling and heating geothermal heat pump 110 Since waste heat (condensation heat) is transferred to the hot water supply geothermal heat pump 120 and can be used for hot water supply, it has excellent performance in waste heat recovery.

또한, 상기 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템(100)에서는, 상기 냉난방 지열히트펌프(110)와 상기 급탕 지열히트펌프(120)가 상기 공급헤더(104) 및 상기 환수헤더(105)를 공유하면서 상기 지중열교환부재(103)에 통합 연결됨으로써, 연중 부분부하 시에도 상기 지중열교환부재(103)를 최대한 효율적으로 활용할 수 있게 된다.In addition, in the artificial intelligence geothermal system 100 of the complex parameter calculation method, the cooling and heating geothermal heat pump 110 and the hot water geothermal heat pump 120 provide the supply header 104 and the return header 105 By being integrated and connected to the underground heat exchange member 103 while sharing, it is possible to utilize the underground heat exchange member 103 as efficiently as possible even during a partial load throughout the year.

한편, 본 실시예에 따른 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템(100)에서는, 상기 자동제어부재(170)가 상기 냉난방측 헤더 히트펌프 온도감지센서(152), 상기 냉난방측 히트펌프 헤더 온도감지센서(153), 상기 냉난방측 히트펌프 유닛 온도감지센서(162), 상기 냉난방측 유닛 히트펌프 온도감지센서(163), 상기 급탕측 헤더 히트펌프 온도감지센서(142), 상기 급탕측 히트펌프 헤더 온도감지센서(143), 상기 급탕측 히트펌프 유닛 온도감지센서(132) 및 상기 급탕측 유닛 히트펌프 온도감지센서(133)에서 감지되는 각 온도를 이용하여, PID 제어(proportional integral derivative control)에 의해, 상기 냉난방 공급펌프(160), 상기 냉난방 지열원펌프(150), 상기 급탕 공급펌프(130) 및 상기 급탕 지열원펌프(140) 중 적어도 하나의 출력을 제어할 수도 있다.On the other hand, in the artificial intelligent geothermal system 100 of the complex parameter calculation method according to the present embodiment, the automatic control member 170 includes the heating/cooling header heat pump temperature sensor 152 and the cooling/heating heat pump header temperature. The detection sensor 153, the heating/cooling side heat pump unit temperature detection sensor 162, the heating/cooling unit heat pump temperature detection sensor 163, the hot water side header heat pump temperature detection sensor 142, the hot water side heat pump PID control (proportional integral derivative control) using each temperature detected by the header temperature sensor 143, the hot water side heat pump unit temperature sensor 132, and the hot water side unit heat pump temperature sensor 133 Accordingly, the output of at least one of the cooling/heating supply pump 160, the cooling/heating geothermal source pump 150, the hot water supply pump 130, and the hot water supplying geothermal source pump 140 may be controlled.

예를 들어, 상기 자동제어부재(170)가 상기 냉난방측 히트펌프 유닛 온도감지센서(162)와 상기 냉난방측 유닛 히트펌프 온도감지센서(163)에서 감지되는 각 온도를 이용하여, 기준 입력과 출력 결과의 오차에 비례해서 제어하는 비례 동작을 수행하여, 유연하게 목표값에 접근시키고, 미세한 오차를 없애기 위해 적분 동작을 수행하며, 오차 시간을 미분한 값에 비례하여 이루어지는 미분 동작을 수행함으로써, 상기 냉난방 공급펌프(160)에 대한 PID 제어를 수행하게 된다.For example, the automatic control member 170 uses each temperature detected by the heating/cooling-side heat pump unit temperature sensor 162 and the heating/cooling-side heat pump temperature sensor 163 to provide a reference input and output. By performing a proportional operation controlling in proportion to the error of the result, flexibly approaching the target value, performing an integral operation to eliminate minute errors, and performing a derivative operation made in proportion to the differentiated value of the error time. PID control for the cooling and heating supply pump 160 is performed.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예들에 따른 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템에 대하여 설명한다. 이러한 설명을 수행함에 있어서, 상기된 본 발명의 제 1 실시예에서 이미 기재된 내용과 중복되는 설명은 그에 갈음하고, 여기서는 생략하기로 한다.Hereinafter, an artificial intelligent geothermal system using a complex parameter calculation method according to other embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In carrying out this description, descriptions that are already described in the above-described first embodiment of the present invention and overlapping descriptions are replaced therewith, and will be omitted here.

도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템의 구조를 보이는 도면이다.2 is a diagram showing the structure of an artificial intelligence geothermal system using a complex parameter calculation method according to a second embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 실시예에서는, 냉난방 지열히트펌프(210)가 물-공기 타입이어서, 상기 냉난방 지열히트펌프(210)에 별도의 부하측 열교환기가 설치되지 아니하고, 상기 냉난방 지열히트펌프(210)의 내부를 순환하는 기체인 내부순환매체가 실내유닛(202)으로 직접 순환하고, 그에 따라 냉난방 공급펌프, 냉난방 공급 토출압력 감지센서, 냉난방측 히트펌프 유닛 온도감지센서 및 냉난방측 유닛 히트펌프 온도감지센서가 생략되는 점을 제외하고는, 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템(200)의 작동이 상기된 제 1 실시예에서 이미 기재된 작동과 동일하므로, 그 중복되는 설명은 그에 갈음하고, 여기서는 생략하기로 한다.Referring to FIG. 2, in this embodiment, since the cooling/heating geothermal heat pump 210 is of a water-air type, a separate load-side heat exchanger is not installed in the cooling/heating geothermal heat pump 210, and the cooling/heating geothermal heat pump 210 ), the internal circulation medium, which is a gas circulating inside, circulates directly to the indoor unit 202, and accordingly, the cooling and heating supply pump, the cooling and heating supply discharge pressure detection sensor, the cooling and heating side heat pump unit temperature detection sensor, and the cooling and heating side unit heat pump temperature Except for the fact that the detection sensor is omitted, since the operation of the artificial intelligence geothermal system 200 of the complex parameter calculation method is the same as the operation already described in the first embodiment described above, the overlapping description will be replaced with it, It will be omitted here.

도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템의 구조를 보이는 도면이다.3 is a diagram showing the structure of an artificial intelligence geothermal system using a complex parameter calculation method according to a third embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템(300)은 실내유닛(302)과, 급탕공급유닛(301)과, 지중열교환부재(303)와, 냉난방 지열히트펌프(310)와, 급탕 지열히트펌프(320)와, 냉난방 공급펌프(360)와, 냉난방 지열원펌프(350)와, 급탕 공급펌프(330)와, 급탕 지열원펌프(340)와, 토출압력 감지센서(331, 341, 351, 361)와, 외기온도 감지센서(375)와, 자동제어부재(370)와 함께, 실내향 바이패스 삼방밸브(381)와, 실내향 바이패스배관(383)과, 지중향 바이패스 삼방밸브(380)와, 지중향 바이패스배관(382)을 더 포함한다.3, the artificial intelligent geothermal system 300 of the complex parameter calculation method according to the present embodiment includes an indoor unit 302, a hot water supply unit 301, an underground heat exchange member 303, and cooling and heating geothermal heat. A heat pump 310, a hot water geothermal heat pump 320, a cooling and heating supply pump 360, a cooling and heating geothermal source pump 350, a hot water supply pump 330, a hot water geothermal heat source pump 340, and With the discharge pressure detection sensor 331, 341, 351, 361, the outside temperature detection sensor 375, the automatic control member 370, the indoor bypass three-way valve 381, and the indoor bypass pipe ( 383), and an underground bypass three-way valve 380, and an underground bypass pipe 382 is further included.

상기 실내향 바이패스 삼방밸브(381)는 냉난방측 헤더 히트펌프 연결배관(354) 상에 설치되어, 상기 지중열교환부재(303)로부터 상기 냉난방 지열히트펌프(310)로 유동되던 순환유체 중의 적어도 일부를 분지시킬수 있는 것이다.The indoor bypass three-way valve 381 is installed on the heating/cooling header heat pump connection pipe 354, at least a part of the circulation fluid flowing from the underground heat exchange member 303 to the cooling/heating geothermal heat pump 310 It can branch out.

상기 실내향 바이패스배관(383)은 상기 실내향 바이패스 삼방밸브(381)로부터 연장되고 냉난방측 히트펌프 유닛 연결배관(364)에 연결되어, 상기 지중열교환부재(303)로부터 상기 냉난방 지열히트펌프(310)로 유동되던 순환유체 중 상기 실내향 바이패스 삼방밸브(381)에서 분지된 것이 상기 냉난방 지열히트펌프(310)와 상기 실내유닛(302) 사이로 유동되어 상기 실내유닛(302)으로 유입될 수 있도록 하는 것이다.The indoor bypass pipe 383 extends from the indoor bypass three-way valve 381 and is connected to a cooling/heating heat pump unit connection pipe 364, and the cooling/heating geothermal heat pump from the underground heat exchange member 303 Among the circulating fluid flowing to 310, branched from the indoor bypass three-way valve 381 flows between the air conditioning and heating geothermal heat pump 310 and the indoor unit 302 to flow into the indoor unit 302. To be able to.

상기 지중향 바이패스 삼방밸브(380)는 냉난방측 유닛 히트펌프 연결배관(367) 상에 설치되어, 상기 실내유닛(302)으로부터 상기 냉난방 지열히트펌프(310)로 유동되던 순환유체 중의 적어도 일부를 분지시킬 수 있는 것이다.The underground bypass three-way valve 380 is installed on the heating/cooling unit heat pump connection pipe 367 to absorb at least a portion of the circulation fluid flowing from the indoor unit 302 to the cooling/heating geothermal heat pump 310. It can be branched.

상기 지중향 바이패스배관(382)은 상기 지중향 바이패스 삼방밸브(380)로부터 연장되고 냉난방측 히트펌프 헤더 연결배관(355)에 연결되어, 상기 실내유닛(302)으로부터 상기 냉난방 지열히트펌프(310)로 유동되던 순환유체 중 상기 지중향 바이패스 삼방밸브(380)에서 분지된 것이 상기 냉난방 지열히트펌프(310)와 상기 지중열교환부재(303) 사이로 유동되어 상기 지중열교환부재(303)로 유입될 수 있도록 하는 것이다.The subterranean bypass pipe 382 extends from the subterranean bypass three-way valve 380 and is connected to a heating/cooling-side heat pump header connection pipe 355, from the indoor unit 302 to the cooling/heating geothermal heat pump ( Among the circulating fluid flowing to 310), branched from the underground bypass three-way valve 380 flows between the cooling and heating geothermal heat pump 310 and the underground heat exchange member 303 and flows into the underground heat exchange member 303 To be able to be.

상기와 같이 구성되면, 수요처에서 요구되는 냉난방 부하가 미리 설정된 부하 미만이면, 상기 자동제어부재(370)가 상기 냉난방 지열히트펌프(310)를 작동 중지시키고, 상기 실내향 바이패스 삼방밸브(381) 및 상기 지중향 바이패스 삼방밸브(380)를 열어줌으로써, 상기 지중열교환부재(303)로부터 상기 냉난방 지열히트펌프(310)로 향하던 순환유체가 상기 실내향 바이패스 삼방밸브(381) 및 상기 실내향 바이패스배관(383)을 통해 유동된 후 상기 실내유닛(302)으로 유입되어 상기 수요처에 대해 냉난방을 공급한 다음 상기 지중향 바이패스 삼방밸브(380) 및 상기 지중향 바이패스배관(382)을 통해 유동된 후 상기 지중열교환부재(303)로 유입될 수 있게 된다. 따라서, 봄, 가을 등의 중간기의 냉방 또는 초겨울의 난방 등의 경우처럼, 냉방부하나 난방부하가 상대적으로 크지 않은 경우에, 상기 냉난방 지열히트펌프(310)의 작동없이, 약 15℃ 내외의 지열만으로도 상기 수요처에 대해 냉난방을 공급할 수 있게 되고, 그에 따라 상기 냉난방 지열원펌프(350)에서만 동력 소요가 있어서, 상기 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템(300)의 절전 냉난방 운전이 가능해진다.If configured as described above, when the cooling and heating load required by the customer is less than a preset load, the automatic control member 370 stops the operation of the cooling and heating geothermal heat pump 310, and the indoor bypass three-way valve 381 And by opening the underground bypass three-way valve 380, the circulation fluid directed from the underground heat exchange member 303 to the heating and cooling geothermal heat pump 310 is directed to the indoor bypass three-way valve 381 and the indoor direction. After flowing through the bypass pipe 383, it is introduced into the indoor unit 302 to supply cooling and heating to the customer, and then the underground bypass three-way valve 380 and the underground bypass pipe 382 are opened. After flowing through, it can be introduced into the underground heat exchange member 303. Therefore, when the cooling load or the heating load is not relatively large, such as in the case of cooling in the middle period such as spring and autumn or heating in the early winter, geothermal heat of about 15°C without the operation of the cooling and heating geothermal heat pump 310 By itself, it is possible to supply cooling and heating to the customer, and accordingly, power is required only in the cooling/heating geothermal source pump 350, so that the power saving cooling and heating operation of the artificial intelligent geothermal system 300 using the complex parameter calculation method becomes possible.

도 4는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템의 구조를 보이는 도면이다.4 is a diagram showing the structure of an artificial intelligence geothermal system using a complex parameter calculation method according to a fourth embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템(400)이 실내유닛(402)과, 지중열교환부재(403)와, 냉난방 지열히트펌프(410)와, 냉난방 공급펌프(460)와, 냉난방 지열원펌프(450)와, 토출압력 감지센서(451, 461)와, 외기온도 감지센서(475)와, 자동제어부재(470)로 구성됨으로써, 수요처에 대해 냉난방 공급이 가능하게 된다.4, the artificial intelligent geothermal system 400 of the complex parameter calculation method according to the present embodiment includes an indoor unit 402, an underground heat exchange member 403, a cooling and heating geothermal heat pump 410, and a cooling and heating system. By being composed of a supply pump 460, a cooling/heating geothermal heat source pump 450, a discharge pressure detection sensor 451, 461, an outside temperature detection sensor 475, and an automatic control member 470, cooling and heating for a customer Supply becomes possible.

도 5는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템의 구조를 보이는 도면이다.5 is a diagram showing the structure of an artificial intelligence geothermal system using a complex parameter calculation method according to a fifth embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템(500)은 실내유닛(502)과, 지중열교환부재(503)와, 냉난방 지열히트펌프(510)와, 축열조(596)와, 냉난방 공급펌프(560)와, 냉난방 부하펌프(590)와, 냉난방 지열원펌프(550)와, 토출압력 감지센서(551, 561, 591)와, 외기온도 감지센서(575)와, 자동제어부재(570)를 포함한다.5, the artificial intelligent geothermal system 500 of the complex parameter calculation method according to the present embodiment includes an indoor unit 502, an underground heat exchange member 503, a cooling and heating geothermal heat pump 510, and a heat storage tank. (596), a cooling/heating supply pump 560, a cooling/heating load pump 590, a cooling/heating geothermal source pump 550, a discharge pressure detection sensor 551, 561, 591, and an outside temperature detection sensor 575 And, it includes an automatic control member 570.

상기 축열조(596)는 상기 냉난방 지열히트펌프(510)와 상기 실내유닛(502) 사이에 배치되어, 상기 냉난방 지열히트펌프(510)로부터 상기 실내유닛(502)으로 유동되는 순환유체 중의 열기 또는 냉기를 축열할 수 있는 것이다.The heat storage tank 596 is disposed between the cooling/heating geothermal heat pump 510 and the indoor unit 502, and hot or cold air in the circulation fluid flowing from the cooling/heating geothermal heat pump 510 to the indoor unit 502 It is possible to heat storage.

상기 냉난방 지열히트펌프(510)로부터 유동된 순환유체는 냉난방측 히트펌프 유닛 연결배관(564)을 통해 상기 축열조(596)로 유입되고, 상기 축열조(596)로부터 유동된 순환유체는 냉난방측 유닛 히트펌프 연결배관(567)을 통해 상기 냉난방 지열히트펌프(510)로 유입된다.The circulating fluid flowing from the cooling/heating geothermal heat pump 510 flows into the heat storage tank 596 through the cooling/heating heat pump unit connection pipe 564, and the circulating fluid flowing from the heat storage tank 596 is a heating/cooling unit heat It is introduced into the cooling/heating geothermal heat pump 510 through a pump connection pipe 567.

또한, 상기 축열조(596)로부터 유동된 순환유체는 축열 유닛 연결배관(594)를 통해 상기 실내유닛(502)으로 유입되고, 상기 실내유닛(502)으로부터 유동된 순환유체는 유닛 축열 연결배관(595)를 통해 상기 축열조(596)로 유입된다.In addition, the circulating fluid flowing from the heat storage tank 596 is introduced into the indoor unit 502 through the heat storage unit connection pipe 594, and the circulating fluid flowing from the indoor unit 502 is the unit heat storage connection pipe 595 ) Through the heat storage tank 596.

상기 실내유닛(502)이 복수 개인 경우, 상기 축열 유닛 연결배관(594)는 복수 개의 분지공급관(565)를 통해 상기 각 실내유닛(502)과 간접 연결되고, 상기 유닛 축열 연결배관(595)는 복수 개의 합지환수관(566)을 통해 상기 각 실내유닛(502)과 간접 연결된다.When there are a plurality of indoor units 502, the heat storage unit connection pipe 594 is indirectly connected to each of the indoor units 502 through a plurality of branch supply pipes 565, and the unit heat storage connection pipe 595 is It is indirectly connected to each of the indoor units 502 through a plurality of laminated return pipes 566.

상기 냉난방 공급펌프(560)는 상기 냉난방 지열히트펌프(510)와 상기 축열조(596) 사이인 상기 냉난방측 히트펌프 유닛 연결배관(564) 상에 배치되어, 상기 냉난방 지열히트펌프(510)와 상기 축열조(596) 사이에서의 순환유체를 유동시키는 것이다.The cooling/heating supply pump 560 is disposed on the heating/cooling side heat pump unit connection pipe 564 between the cooling/heating geothermal heat pump 510 and the heat storage tank 596, and the cooling/heating geothermal heat pump 510 and the It is to flow the circulating fluid between the heat storage tanks (596).

상기 냉난방측 히트펌프 유닛 연결배관(564) 상에는 상기 냉난방 공급펌프(560)와 함께, 냉난방 공급 토출압력 감지센서(561) 및 냉난방측 히트펌프 유닛 온도감지센서(562)가 설치되고, 상기 냉난방측 유닛 히트펌프 연결배관(567) 상에는 냉난방측 유닛 히트펌프 온도감지센서(563)가 설치된다.On the heating/cooling side heat pump unit connection pipe 564, together with the cooling/heating supply pump 560, a cooling/heating supply discharge pressure detection sensor 561 and a cooling/heating heat pump unit temperature detection sensor 562 are installed, and the cooling/heating side On the unit heat pump connection pipe 567, a heating/cooling unit heat pump temperature sensor 563 is installed.

상기 냉난방 부하펌프(590)는 상기 축열조(596)와 상기 실내유닛(502) 사이인 상기 축열 유닛 연결배관(594) 상에 배치되어, 상기 축열조(596)와 상기 실내유닛(502) 사이에서의 순환유체를 유동시키는 것이다.The cooling and heating load pump 590 is disposed on the heat storage unit connection pipe 594 between the heat storage tank 596 and the indoor unit 502, and between the heat storage tank 596 and the indoor unit 502 It is to make the circulating fluid flow.

상기 토출압력 감지센서(551, 561, 591)는 상기 냉난방 공급펌프(560), 상기 냉난방 부하펌프(590) 및 상기 냉난방 지열원펌프(550) 중 적어도 하나의 토출압력을 감지하는 것으로서, 상기 냉난방 공급 토출압력 감지센서(561) 및 냉난방 지열원 토출압력 감지센서(551)와 함께, 냉난방 부하 토출압력 감지센서(591)를 더 포함한다.The discharge pressure sensor (551, 561, 591) detects the discharge pressure of at least one of the cooling/heating supply pump 560, the cooling/heating load pump 590, and the cooling/heating geothermal source pump 550, and the cooling/heating Along with the supply discharge pressure detection sensor 561 and the cooling and heating geothermal source discharge pressure detection sensor 551, it further includes a cooling and heating load discharge pressure detection sensor 591.

상기 냉난방 부하 토출압력 감지센서(591)는 상기 축열 유닛 연결배관(594) 상에서 상기 냉난방 부하펌프(590)의 토출단 쪽에 배치되어 상기 냉난방 부하펌프(590)의 토출압력을 감지하는 것이다.The cooling/heating load discharge pressure sensor 591 is disposed on the discharge end side of the cooling/heating load pump 590 on the heat storage unit connection pipe 594 to detect the discharge pressure of the cooling/heating load pump 590.

상기 자동제어부재(570)는 냉난방용 압축기(511)의 출력, 상기 토출압력 감지센서(551, 561, 591)에서 감지된 토출압력 및 상기 외기온도 감지센서(575)에서 감지된 외기온도를 이용하여, 상기 냉난방 공급펌프(560), 상기 냉난방 부하펌프(590) 및 상기 냉난방 지열원펌프(550) 중 적어도 하나의 출력을 제어하는 것이다.The automatic control member 570 uses the output of the cooling/heating compressor 511, the discharge pressure detected by the discharge pressure detection sensors 551, 561, and 591, and the outside temperature detected by the outside temperature detection sensor 575. Thus, the output of at least one of the cooling and heating supply pump 560, the cooling and heating load pump 590, and the cooling and heating geothermal source pump 550 is controlled.

상기와 같이, 상기 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템(500)이 상기 실내유닛(502)과, 상기 지중열교환부재(503)와, 상기 냉난방 지열히트펌프(510)와, 상기 축열조(596)와, 상기 냉난방 공급펌프(560)와, 상기 냉난방 부하펌프(590)와, 상기 냉난방 지열원펌프(550)와, 상기 토출압력 감지센서(551, 561, 591)와, 상기 외기온도 감지센서(575)와, 상기 자동제어부재(570)를 포함함에 따라, 상기 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템(500)에서의 부하변동이나 사용환경의 변화에 따라, 상기 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템(500)을 구성하는 각종 펌프의 반송동력을 능동적으로 제어할 수 있게 되므로, 상기 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템(500)의 효율이 향상될 수 있게 됨과 함께, 상기 축열조(596)를 통한 축열이 가능해지고, 상기 축열조(596)가 수요처에 대한 냉난방 공급을 위한 버퍼(buffer)로서 기능할 수 있게 된다.As described above, the artificial intelligent geothermal system 500 of the complex parameter calculation method includes the indoor unit 502, the underground heat exchange member 503, the cooling/heating geothermal heat pump 510, and the heat storage tank 596. ), the cooling/heating supply pump 560, the cooling/heating load pump 590, the cooling/heating geothermal source pump 550, the discharge pressure detection sensors 551, 561, 591, and the outside temperature detection sensor 575 and, as the automatic control member 570 is included, according to a load change in the artificial intelligent geothermal system 500 of the complex parameter calculation method or a change in the use environment, the complex parameter calculation method Since it is possible to actively control the conveyance power of various pumps constituting the artificial intelligence geothermal system 500, the efficiency of the artificial intelligence geothermal system 500 of the complex parameter calculation method can be improved, and the heat storage tank Heat storage through 596 becomes possible, and the heat storage tank 596 can function as a buffer for supplying cooling and heating to a customer.

상기에서 본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.In the above, the present invention has been shown and described with respect to specific embodiments, but those of ordinary skill in the art variously modify the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims. And it will be appreciated that it can be changed. However, it is intended to clearly reveal that all of these modifications and variations are included within the scope of the present invention.

본 발명의 일 측면에 따른 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템에 의하면, 지열시스템의 효율이 향상될 수 있도록, 상기 지열시스템의 부하변동이나 사용환경의 변화에 따라 상기 지열시스템을 구성하는 펌프의 반송동력을 능동적으로 제어할 수 있으므로, 그 산업상 이용가능성이 높다고 하겠다.According to the artificial intelligence geothermal system with a complex parameter calculation method according to an aspect of the present invention, a pump constituting the geothermal system according to a change in load of the geothermal system or a change in the use environment so that the efficiency of the geothermal system can be improved It is possible to actively control the transport power of the vehicle, so it can be said that its industrial applicability is high.

100 : 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템
101 : 급탕공급유닛
102 : 실내유닛
103 : 지중열교환부재
104 : 공급헤더
105 : 환수헤더
110 : 냉난방 지열히트펌프
111 : 냉난방용 압축기
120 : 급탕 지열히트펌프
121 : 급탕용 압축기
130 : 급탕 공급펌프
132 : 급탕측 히트펌프 유닛 온도감지센서
133 : 급탕측 유닛 히트펌프 온도감지센서
134 : 급탕측 히트펌프 유닛 연결배관
135 : 급탕측 유닛 히트펌프 연결배관
140 : 급탕 지열원펌프
142 : 급탕측 헤더 히트펌프 온도감지센서
143 : 급탕측 히트펌프 헤더 온도감지센서
144 : 급탕측 헤더 히트펌프 연결배관
145 : 급탕측 히트펌프 헤더 연결배관
146 : 열원 삼방밸브
147 : 삼방 우회배관
150 : 냉난방 지열원펌프
152 : 냉난방측 헤더 히트펌프 온도감지센서
153 : 냉난방측 히트펌프 헤더 온도감지센서
154 : 냉난방측 헤더 히트펌프 연결배관
155 : 냉난방측 히트펌프 헤더 연결배관
160 : 냉난방 공급펌프
162 : 냉난방측 히트펌프 유닛 온도감지센서
163 : 냉난방측 유닛 히트펌프 온도감지센서
164 : 냉난방측 히트펌프 유닛 연결배관
167 : 냉난방측 유닛 히트펌프 연결배관
131, 141, 151, 161 : 토출압력 감지센서
170 : 자동제어부재
175 : 외기온도 감지센서
100: artificial intelligence geothermal system with complex parameter calculation method
101: hot water supply unit
102: indoor unit
103: underground heat exchange member
104: supply header
105: return header
110: cooling and heating geothermal heat pump
111: air conditioning compressor
120: hot water geothermal heat pump
121: compressor for hot water supply
130: hot water supply pump
132: hot water side heat pump unit temperature sensing sensor
133: water supply side unit heat pump temperature sensing sensor
134: water supply side heat pump unit connection pipe
135: water supply side unit heat pump connection pipe
140: hot water geothermal source pump
142: header heat pump temperature sensing sensor on the hot water side
143: Heat pump header temperature sensing sensor on the hot water side
144: header heat pump connection pipe on the hot water side
145: water supply side heat pump header connection pipe
146: heat source three-way valve
147: three-way bypass pipe
150: cooling and heating geothermal source pump
152: header heat pump temperature sensing sensor on the heating and cooling side
153: Heat pump header temperature sensing sensor on the heating and cooling side
154: Heating and cooling header heat pump connection pipe
155: Heating and cooling side heat pump header connection pipe
160: cooling and heating supply pump
162: cooling and heating side heat pump unit temperature detection sensor
163: cooling and heating unit heat pump temperature sensing sensor
164: Heating and cooling heat pump unit connection pipe
167: Heating and cooling unit heat pump connection pipe
131, 141, 151, 161: discharge pressure sensor
170: automatic control member
175: outdoor temperature sensor

Claims (7)

수요처에 대해 냉방과 난방 중 적어도 하나인 냉난방을 공급할 수 있는 실내유닛;
상기 수요처에 대해 급탕을 공급할 수 있는 급탕공급유닛;
지중과 열교환되면서 지열을 수득하거나 폐열을 버릴 수 있는 지중열교환부재;
상기 실내유닛으로 냉난방을 공급하기 위하여, 상기 지중열교환부재로부터 상기 지열을 수득하거나, 상기 지중열교환부재 쪽으로 상기 폐열을 버릴 수 있고, 냉난방용 압축기를 포함하는 냉난방 지열히트펌프;
상기 급탕공급유닛으로 급탕을 공급하기 위하여, 상기 지중열교환부재로부터 상기 지열을 수득할 수 있고, 급탕용 압축기를 포함하는 급탕 지열히트펌프;
상기 지중열교환부재를 경유한 순환유체가 상기 냉난방 지열히트펌프와 상기 급탕 지열히트펌프 중 적어도 하나 쪽으로 유동되도록 상기 지중열교환부재의 일 측 말단에 형성되는 공급헤더;
상기 냉난방 지열히트펌프와 상기 급탕 지열히트펌프 중 적어도 하나를 경유한 순환유체가 상기 지중열교환부재로 유입되도록 상기 지중열교환부재의 타 측 말단에 형성되는 환수헤더;
상기 냉난방 지열히트펌프와 상기 실내유닛 사이에 배치되어, 상기 냉난방 지열히트펌프와 상기 실내유닛 사이에서의 순환유체를 유동시키는 냉난방 공급펌프;
상기 지중열교환부재와 상기 냉난방 지열히트펌프 사이에 배치되어, 상기 지중열교환부재와 상기 냉난방 지열히트펌프 사이에서의 순환유체를 유동시키는 냉난방 지열원펌프;
상기 급탕 지열히트펌프와 상기 급탕공급유닛 사이에 배치되어, 상기 급탕 지열히트펌프와 상기 급탕공급유닛 사이에서의 순환유체를 유동시키는 급탕 공급펌프;
상기 지중열교환부재와 상기 급탕 지열히트펌프 사이에 배치되어, 상기 지중열교환부재와 상기 급탕 지열히트펌프 사이에서의 순환유체를 유동시키는 급탕 지열원펌프;
상기 냉난방 공급펌프, 상기 냉난방 지열원펌프, 상기 급탕 공급펌프 및 상기 급탕 지열원펌프 중 적어도 하나의 토출압력을 감지하는 토출압력 감지센서;
상기 수요처의 외부 공기의 온도인 외기온도를 감지하는 외기온도 감지센서;
상기 냉난방용 압축기의 출력, 상기 급탕용 압축기의 출력, 상기 토출압력 감지센서에서 감지된 상기 토출압력 및 상기 외기온도 감지센서에서 감지된 상기 외기온도를 이용하여, 상기 냉난방 공급펌프, 상기 냉난방 지열원펌프, 상기 급탕 공급펌프 및 상기 급탕 지열원펌프 중 적어도 하나의 출력을 제어하는 자동제어부재;
상기 지중열교환부재와 상기 냉난방 지열히트펌프 사이에 배치되어, 상기 지중열교환부재와 상기 냉난방 지열히트펌프 사이에서의 순환유체의 온도를 감지하는 냉난방측 헤더 히트펌프 온도감지센서;
상기 냉난방 지열히트펌프와 상기 지중열교환부재 사이에 배치되어, 상기 냉난방 지열히트펌프와 상기 지중열교환부재 사이에서의 순환유체의 온도를 감지하는 냉난방측 히트펌프 헤더 온도감지센서;
상기 냉난방 지열히트펌프와 상기 실내유닛 사이에 배치되어, 상기 냉난방 지열히트펌프와 상기 실내유닛 사이에서의 순환유체의 온도를 감지하는 냉난방측 히트펌프 유닛 온도감지센서;
상기 실내유닛과 상기 냉난방 지열히트펌프 사이에 배치되어, 상기 실내유닛과 상기 냉난방 지열히트펌프 사이에서의 순환유체의 온도를 감지하는 냉난방측 유닛 히트펌프 온도감지센서;
상기 지중열교환부재와 상기 급탕 지열히트펌프 사이에 배치되어, 상기 지중열교환부재와 상기 급탕 지열히트펌프 사이에서의 순환유체의 온도를 감지하는 급탕측 헤더 히트펌프 온도감지센서;
상기 급탕 지열히트펌프와 상기 지중열교환부재 사이에 배치되어, 상기 급탕 지열히트펌프와 상기 지중열교환부재 사이에서의 순환유체의 온도를 감지하는 급탕측 히트펌프 헤더 온도감지센서;
상기 급탕 지열히트펌프와 상기 급탕공급유닛 사이에 배치되어, 상기 급탕 지열히트펌프와 상기 급탕공급유닛 사이에서의 순환유체의 온도를 감지하는 급탕측 히트펌프 유닛 온도감지센서;
상기 급탕공급유닛과 상기 급탕 지열히트펌프 사이에 배치되어, 상기 급탕공급유닛과 상기 급탕 지열히트펌프 사이에서의 순환유체의 온도를 감지하는 급탕측 유닛 히트펌프 온도감지센서;
상기 냉난방 지열히트펌프로부터 상기 지중열교환부재 쪽으로 유동되는 순환유체 중 적어도 일부가 상기 급탕 지열히트펌프 쪽으로 유동되도록 조절할 수 있는 열원 삼방밸브; 및
상기 열원 삼방밸브로부터 연장되고, 상기 공급헤더와 상기 급탕 지열히트펌프를 구성하는 열원측 열교환기를 연결하는 배관에 연결되는 삼방 우회배관;을 포함하고,
상기 토출압력 감지센서는
상기 냉난방 공급펌프의 토출단 쪽에 배치되어 상기 냉난방 공급펌프의 토출압력을 감지하는 냉난방 공급 토출압력 감지센서와,
상기 냉난방 지열원펌프의 토출단 쪽에 배치되어 상기 냉난방 지열원펌프의 토출압력을 감지하는 냉난방 지열원 토출압력 감지센서와,
상기 급탕 공급펌프의 토출단 쪽에 배치되어 상기 급탕 공급펌프의 토출압력을 감지하는 급탕 공급 토출압력 감지센서와,
상기 급탕 지열원펌프의 토출단 쪽에 배치되어 상기 급탕 지열원펌프의 토출압력을 감지하는 급탕 지열원 토출압력 감지센서를 포함하고,
상기 자동제어부재는
상기 냉난방용 압축기의 출력, 상기 급탕용 압축기의 출력, 상기 냉난방측 헤더 히트펌프 온도감지센서의 온도 감지값, 상기 냉난방측 히트펌프 헤더 온도감지센서의 온도 감지값, 상기 냉난방측 히트펌프 유닛 온도감지센서의 온도 감지값, 상기 냉난방측 유닛 히트펌프 온도감지센서의 온도 감지값, 상기 급탕측 헤더 히트펌프 온도감지센서의 온도 감지값, 상기 급탕측 히트펌프 헤더 온도감지센서의 온도 감지값, 상기 급탕측 히트펌프 유닛 온도감지센서의 온도 감지값, 상기 급탕측 유닛 히트펌프 온도감지센서의 온도 감지값, 상기 냉난방 공급 토출압력 감지센서의 압력 감지값과, 상기 냉난방 지열원 토출압력 감지센서의 압력 감지값과, 상기 급탕 공급 토출압력 감지센서의 압력 감지값과, 상기 급탕 지열원 토출압력 감지센서의 압력 감지값과, 상기 외기온도 감지센서의 온도 감지값을 입력받는 내부정보 입력부와,
상기 내부정보 입력부를 통해 입력된 정보를 이용하여 상기 냉난방 공급펌프, 상기 냉난방 지열원펌프, 상기 급탕 공급펌프 및 상기 급탕 지열원펌프 중 적어도 하나의 출력을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는
'펌프출력 = 압축기의 출력 × a + 외기온도 × b + 펌프의 토출압력 × c + 폐열회수 × d + e'의 연산식에 의해 상기 냉난방 공급펌프의 출력을 연산하되,
상기 펌프출력은 상기 냉난방 공급펌프에서 제어 목표가 되는 출력이고,
상기 압축기의 출력은 상기 냉난방용 압축기의 출력이고,
상기 a는 상기 압축기의 출력 비례상수(a≥0)이고,
상기 외기온도는 상기 외기온도 감지센서에 의한 온도 감지값이고,
상기 b는 외기온도 비례상수(냉방 시에는 '+값', 난방 시에는 '-값')이고,
상기 펌프의 토출압력은 상기 냉난방 공급펌프의 토출압력(상기 냉난방 공급 토출압력 감지센서에 의한 감지값)이고,
상기 c는 토출압력 비례상수(c≥0 또는 c<0)이고,
상기 폐열회수는 상기 냉난방 지열히트펌프가 상기 수요처에 대해 냉방을 제공하고, 상기 급탕 지열히트펌프가 작동 중인 경우에, 상기 열원 삼방밸브가 상기 삼방 우회배관을 여는 정도(0 내지 100%)이고,
상기 d는 폐열회수 비례상수(d≤0)이고,
상기 e는 보정계수이고,
상기 수요처의 냉난방 부하나 급탕 부하가 상대적으로 적거나, 상기 수요처에 대해 요구되는 양만큼 냉난방이 수행되어 상기 수요처의 실내온도가 설정온도에 상대적으로 가까워진 경우, 상기 냉난방 지열히트펌프의 출력을 감소시키게 되면, 상기 냉난방용 압축기의 압축비가 함께 축소되어 상기 냉난방 지열히트펌프에서의 부하측 및 열원측의 열교환 용량이 감소되고, 상기 냉난방 지열히트펌프로 진출되는 순환유체의 온도차가 감소되어 버리게 되는데, 이 때 상기 제어부가 상기 냉난방 공급펌프의 출력을 연동시켜 소정 비율로 감소시켜주면, 상기 냉난방 지열히트펌프로 진출되는 순환유체의 온도차는 미리 설정된 양만큼 그대로 유지될 수 있으면서, 상기 냉난방 공급펌프의 소비전력이 상대적으로 절감되고,
상기 외기온도 감지센서에서 감지된 상기 외기온도가 영하 5℃ 이하에서는, 상기 제어부가 급탕 공급온도를 50℃로 공급하고, 상기 외기온도 감지센서에서 감지된 상기 외기온도가 영하 5℃ 초과 상태에서는, 상기 제어부가 상기 외기온도에 연동하여 상기 급탕 공급온도를 점진적으로 낮추어 공급하되,
상기 급탕 공급온도는 '급탕 공급온도 = 50℃ - 외기온도 × f + g (단, 30℃ ≤ 상기 급탕 공급온도 ≤ 50℃)'의 연산식에 의해 연산되고,
상기 f는 급탕시 외기온도 비례상수(f≥0)이고,
상기 g는 급탕시 외기온도 보정계수이고,
겨울철 난방운전의 경우, 난방을 위해 상기 실내유닛으로 공급되는 순환유체의 난방시 온수 공급온도는 '난방시 온수 공급온도 = 60℃ - 외기온도 × h + i (단, 40℃ ≤ 상기 난방시 온수 공급온도 ≤ 60℃)'의 연산식에 의해 연산되고,
상기 h는 난방시 외기온도 비례상수(h≥0)이고,
상기 i는 난방시 외기온도 보정계수이고,
여름철 냉방운전의 경우, 냉방을 위해 상기 실내유닛으로 공급되는 순환유체의 냉방시 냉수 공급온도는 '냉방시 냉수 공급온도 = 15℃ - 외기온도 × j + k (단, 7℃ ≤ 상기 냉방시 냉수 공급온도 ≤ 15℃)'의 연산식에 의해 연산되고,
상기 j는 냉방시 외기온도 비례상수(j≥0)이고,
상기 k는 냉방시 외기온도 보정계수이고,
상기 냉난방 공급펌프의 목표유량은 '
Figure 112021000252905-pat00008
'의 연산식에 의해 연산되고,
상기 Q는 상기 냉난방 공급펌프의 목표유량이고,
상기 K는 유량상수이고,
상기 P는 상기 냉난방 공급펌프의 토출압력이고,
상기 냉난방 지열히트펌프가 상기 수요처에 대해 냉방을 제공하고, 상기 급탕 지열히트펌프가 작동 중인 경우에 폐열회수 운전이 수행되고,
상기 폐열회수 운전 중에는, 상기 냉난방 지열히트펌프로부터 상기 지중열교환부재 쪽으로 유동되는 순환유체 중 적어도 일부는 상기 열원 삼방밸브를 경유하여 상기 환수헤더를 통해 상기 지중열교환부재로 유입되고, 상기 냉난방 지열히트펌프로부터 상기 지중열교환부재 쪽으로 유동되는 순환유체 중 나머지가 상기 삼방 우회배관을 통해 상기 급탕 지열히트펌프로 유입되어, 상기 급탕 지열히트펌프의 증발열원이 보강되는 것을 특징으로 하는 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템.
An indoor unit capable of supplying cooling and heating, which is at least one of cooling and heating, to a consumer;
A hot water supply unit capable of supplying hot water to the customer;
An underground heat exchange member capable of obtaining geothermal heat while exchanging heat with the ground or discarding waste heat;
In order to supply cooling and heating to the indoor unit, a cooling/heating geothermal heat pump including a compressor for cooling and heating, which can obtain the geothermal heat from the underground heat exchange member or discard the waste heat toward the underground heat exchange member;
In order to supply the hot water to the hot water supply unit, the geothermal heat can be obtained from the underground heat exchange member, and the hot water supply geothermal heat pump including a compressor for hot water supply;
A supply header formed at one end of the underground heat exchange member so that the circulating fluid passing through the underground heat exchange member flows toward at least one of the cooling/heating geothermal heat pump and the hot water supply geothermal heat pump;
A water exchange header formed at the other end of the underground heat exchange member so that the circulating fluid passing through at least one of the cooling/heating geothermal heat pump and the hot water geothermal heat pump flows into the underground heat exchange member;
A cooling/heating supply pump disposed between the cooling/heating geothermal heat pump and the indoor unit to flow a circulating fluid between the cooling/heating geothermal heat pump and the indoor unit;
A cooling/heating geothermal heat source pump disposed between the underground heat exchange member and the cooling/heating geothermal heat pump to flow a circulating fluid between the underground heat exchange member and the cooling/heating geothermal heat pump;
A hot water supply pump disposed between the hot water geothermal heat pump and the hot water supply unit to flow a circulating fluid between the hot water geothermal heat pump and the hot water supply unit;
A hot water supply geothermal heat source pump disposed between the underground heat exchange member and the hot water supply geothermal heat pump to flow a circulating fluid between the underground heat exchange member and the hot water supply geothermal heat pump;
A discharge pressure detection sensor configured to detect a discharge pressure of at least one of the cooling/heating supply pump, the cooling/heating geothermal source pump, the hot water supply pump, and the hot water supplying geothermal source pump;
An outside temperature sensor that senses an outside temperature, which is the temperature of the outside air of the customer;
Using the output of the cooling and heating compressor, the output of the hot water compressor, the discharge pressure sensed by the discharge pressure detection sensor, and the outside air temperature sensed by the outside temperature detection sensor, the cooling/heating supply pump, the cooling/heating geothermal source An automatic control member for controlling an output of at least one of a pump, the hot water supply pump, and the hot water supply geothermal pump;
A cooling/heating header heat pump temperature sensor disposed between the underground heat exchange member and the cooling/heating geothermal heat pump and detecting a temperature of a circulating fluid between the underground heat exchange member and the cooling/heating geothermal heat pump;
A cooling/heating heat pump header temperature sensor disposed between the cooling/heating geothermal heat pump and the underground heat exchange member, and sensing a temperature of a circulating fluid between the cooling/heating geothermal heat pump and the underground heat exchange member;
A cooling/heating heat pump unit temperature sensor disposed between the cooling/heating geothermal heat pump and the indoor unit to detect a temperature of a circulating fluid between the cooling/heating geothermal heat pump and the indoor unit;
A cooling/heating unit heat pump temperature sensing sensor disposed between the indoor unit and the cooling/heating geothermal heat pump and sensing a temperature of a circulating fluid between the indoor unit and the cooling/heating geothermal heat pump;
A hot water-side header heat pump temperature sensing sensor disposed between the underground heat exchange member and the hot water geothermal heat pump, and detecting a temperature of a circulating fluid between the underground heat exchange member and the hot water geothermal heat pump;
A water supply side heat pump header temperature sensing sensor disposed between the hot water supply geothermal heat pump and the underground heat exchange member, and configured to sense a temperature of a circulating fluid between the hot water supply geothermal heat pump and the underground heat exchange member;
A temperature sensing sensor of a hot water supply side heat pump unit disposed between the hot water supply geothermal heat pump and the hot water supply unit to detect a temperature of a circulating fluid between the hot water supply geothermal heat pump and the hot water supply unit;
A hot water supply side unit heat pump temperature sensing sensor disposed between the hot water supply unit and the hot water geothermal heat pump, and detecting a temperature of a circulating fluid between the hot water supply unit and the hot water geothermal heat pump;
A heat source three-way valve capable of adjusting at least a portion of the circulating fluid flowing from the cooling/heating geothermal heat pump toward the underground heat exchange member to flow toward the hot water supply geothermal heat pump; And
A three-way bypass pipe extending from the heat source three-way valve and connected to a pipe connecting the supply header and a heat exchanger on the heat source side constituting the hot water supply geothermal heat pump; and
The discharge pressure sensor is
A cooling/heating supply discharge pressure sensor disposed at the discharge end of the cooling/heating supply pump to detect the discharge pressure of the cooling/heating supply pump;
A cooling/heating geothermal heat source discharge pressure detection sensor disposed at the discharge end side of the cooling/heating geothermal heat source pump to detect the discharge pressure of the cooling/heating geothermal heat source pump;
A hot water supply discharge pressure detection sensor disposed at a discharge end of the hot water supply pump to detect a discharge pressure of the hot water supply pump;
And a hot water supply geothermal source discharge pressure detection sensor disposed on the discharge end side of the hot water supply geothermal source pump to detect the discharge pressure of the hot water supply geothermal source pump,
The automatic control member
The output of the cooling and heating compressor, the output of the hot water compressor, the temperature detection value of the header heat pump temperature detection sensor on the heating and cooling side, the temperature detection value of the heat pump header temperature detection sensor on the cooling and heating side, the temperature detection of the heat pump unit on the cooling and heating side The temperature detection value of the sensor, the temperature detection value of the heat pump temperature detection sensor of the heating/cooling unit, the temperature detection value of the header heat pump temperature detection sensor of the hot water supply side, the temperature detection value of the heat pump header temperature detection sensor of the hot water supply side, the hot water supply The temperature detection value of the side heat pump unit temperature detection sensor, the temperature detection value of the hot water supply side unit heat pump temperature detection sensor, the pressure detection value of the cooling/heating supply discharge pressure detection sensor, and the pressure detection of the cooling/heating geothermal source discharge pressure detection sensor An internal information input unit receiving a value, a pressure detection value of the hot water supply discharge pressure sensor, a pressure detection value of the hot water supply geothermal source discharge pressure detection sensor, and a temperature detection value of the outside temperature detection sensor,
And a control unit for controlling an output of at least one of the heating/cooling supply pump, the cooling/heating geothermal source pump, the hot water supply pump, and the hot water supply geothermal source pump using information input through the internal information input unit,
The control unit
Calculate the output of the cooling/heating supply pump by the formula of'pump output = compressor output × a + outside air temperature × b + pump discharge pressure × c + waste heat recovery × d + e',
The pump output is an output that is a control target in the cooling/heating supply pump,
The output of the compressor is the output of the cooling and heating compressor,
A is the output proportional constant of the compressor (a≥0),
The outside temperature is a temperature detection value by the outside temperature sensor,
B is the outside temperature proportionality constant ('+ value' for cooling and'-value' for heating),
The discharge pressure of the pump is the discharge pressure of the cooling/heating supply pump (a value detected by the cooling/heating supply discharge pressure sensor),
C is the discharge pressure proportional constant (c≥0 or c<0),
The waste heat recovery is a degree (0 to 100%) that the heat source three-way valve opens the three-way bypass pipe when the cooling and heating geothermal heat pump provides cooling to the customer, and the hot water geothermal heat pump is operating,
D is the waste heat recovery proportional constant (d≤0),
E is a correction factor,
When the cooling/heating load or hot water supply load of the customer is relatively small, or when the indoor temperature of the customer is relatively close to the set temperature by performing cooling and heating by the amount required for the customer, the output of the cooling/heating geothermal heat pump is reduced. Then, the compression ratio of the cooling/heating compressor is reduced together, the heat exchange capacity of the load side and the heat source side of the cooling/heating geothermal heat pump is reduced, and the temperature difference of the circulating fluid advancing to the cooling/heating geothermal heat pump is reduced. When the control unit reduces the output of the cooling/heating supply pump by a predetermined ratio by interlocking with the output of the cooling/heating supply pump, the temperature difference of the circulating fluid entering the cooling/heating geothermal heat pump can be maintained as it is by a preset amount, while the power consumption of the cooling/heating supply pump is reduced. Relatively savings,
When the outside temperature detected by the outside temperature sensor is below -5℃, the controller supplies the hot water supply temperature to 50℃, and when the outside temperature detected by the outside temperature sensor is above -5℃, The control unit gradually lowers and supplies the hot water supply temperature in connection with the outside air temperature,
The hot water supply temperature is calculated by an equation of'hot water supply temperature = 50°C-outside air temperature × f + g (however, 30°C ≤ the hot water supply temperature ≤ 50°C)',
F is the outdoor temperature proportionality constant during hot water supply (f≥0),
Wherein g is the outside temperature correction coefficient during hot water supply,
In the case of winter heating operation, the hot water supply temperature during heating of the circulating fluid supplied to the indoor unit for heating is'hot water supply temperature during heating = 60℃-outside temperature × h + i (however, 40℃ ≤ hot water during heating) Supply temperature ≤ 60℃)',
Wherein h is the outside temperature proportional constant during heating (h≥0),
Wherein i is the outside temperature correction coefficient during heating,
In the case of cooling operation in summer, the cold water supply temperature when cooling the circulating fluid supplied to the indoor unit for cooling is'Cold water supply temperature during cooling = 15°C-outside air temperature × j + k (however, 7°C ≤ cold water when cooling) Supply temperature ≤ 15℃)',
J is the outside temperature proportionality constant during cooling (j≥0),
K is the outside temperature correction coefficient during cooling,
The target flow rate of the heating and cooling supply pump is'
Figure 112021000252905-pat00008
Is calculated by the formula of',
Q is the target flow rate of the heating and cooling supply pump,
K is the flow rate constant,
P is the discharge pressure of the heating and cooling supply pump,
When the cooling/heating geothermal heat pump provides cooling to the customer, and the hot water geothermal heat pump is in operation, a waste heat recovery operation is performed,
During the waste heat recovery operation, at least some of the circulating fluid flowing from the cooling/heating geothermal heat pump toward the underground heat exchange member is introduced into the underground heat exchange member through the water return header via the heat source three-way valve, and the cooling/heating geothermal heat pump The rest of the circulating fluid flowing toward the underground heat exchange member is introduced into the hot water supply geothermal heat pump through the three-way bypass pipe, and the evaporation heat source of the hot water supply geothermal heat pump is reinforced. Intelligent geothermal system.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 자동제어부재는 상기 수요처가 위치된 지역의 기상자료를 외부 통신망을 통해 수신하여, 상기 기상자료를 이용하여, 상기 냉난방 공급펌프, 상기 냉난방 지열원펌프, 상기 급탕 공급펌프 및 상기 급탕 지열원펌프 중 적어도 하나의 출력을 제어하는 것을 특징으로 하는 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템.
The method of claim 1,
The automatic control member receives the meteorological data of the region where the customer is located through an external communication network, and uses the meteorological data to provide the cooling and heating supply pump, the cooling and heating geothermal source pump, the hot water supply pump, and the hot water geothermal source pump. Artificial intelligence geothermal system of a complex parameter calculation method, characterized in that controlling the output of at least one of.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템은
상기 냉난방 지열히트펌프와 상기 실내유닛 사이에 배치되어, 상기 냉난방 지열히트펌프로부터 상기 실내유닛으로 유동되는 순환유체 중의 열기 또는 냉기를 축열할 수 있는 축열조;를 포함하는 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템.
The method of claim 1,
The artificial intelligence geothermal system of the complex parameter calculation method
A heat storage tank disposed between the cooling/heating geothermal heat pump and the indoor unit and capable of accumulating hot or cold air in the circulating fluid flowing from the cooling/heating geothermal heat pump to the indoor unit; Geothermal system.
삭제delete
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