KR102362834B1 - 축열과 방열이 동시에 가능한 양 방향 계간 축열 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 여분의 열을 저장하여 사용하는 계간 축열 시스템에 관한 것이다. 구체적으로는 축열과 방열이 동시에 이루어지는 양 방향 계간 축열 시스템을 이용하여 축열과 방열이 동시에 또는 선택적으로 이루어질 수 있도록 하는 것으로, 열원의 열을 공급하는 열 공급관(100), 열을 회수하는 열 회수관(200)과; 상기 열 공급관(100)에 열을 공급하는 열원 공급부(1)와 상기 열 회수관(200)으로부터 열을 회수하는 열원 회수부(2)와; 상기 열 공급관(100)에서 연결되는 축열 배관(300), 상기 열 회수관(200)에서 연결되는 방열 배관(400)과; 상기 축열 배관(300)과 상기 방열 배관(400)은 복수의 보어홀(550)로 이루어지는 축열부(500)에 배치되는 것을 특징으로 하는 축열과 방열이 동시에 가능한 양 방향 계간 축열 시스템에 관한 것이다.

Description

축열과 방열이 동시에 가능한 양 방향 계간 축열 시스템{Two-way intersections heat storage system for both heat and heat dissipation at the same time}

본 발명은 여분의 열을 저장하여 사용하는 계간 축열 시스템에 관한 것이다. 구체적으로는 축열과 방열이 동시에 이루어지는 양 방향 계간 축열 시스템을 이용하여 축열과 방열이 동시에 또는 선택적으로 이루어질 수 있도록 하는 것이다.

계간 축열 시스템은 열 에너지 공급과 수요에서 발생하는 시간적 제한을 해소하기 위해 만들어진 시스템으로, 주로 여분의 열을 저장 후 수요가 발생하는 시점에 사용하도록 하는 시스템이다.

축열 시스템은 열 에너지를 저장하여 부족한 열원을 겨울철에 공급한다는 이점을 지닌다. 하지만 장기간 열을 저장하여 사용해야 하기 때문에 저장된 열의 열손실을 고려해야 하며, 상황에 따라 열 손실을 방지하기 위해 단열 또는 방수 처리 시 설치 비용이 대폭 증가한다는 단점을 지닌다.

계간 축열을 효과적으로 설치하기 위해서는 지속적으로 공급할 수 있는 잉여열원이 확보되어야 하고, 경제성을 확보하기 위해서는 단열 및 방수 등 설치 비용을 절감하기 위한 노력이 필수적이기 때문에 보급의 명확한 한계를 가지고 있다.

계간 축열 시스템은 크게 나누어, 탱크 축열 방식, 피트 축열 방식, 보어홀 축열 방식 및 대수층 축열 방식으로 나누어진다.

계간 축열 시스템에 관한 종래기술을 살펴보면, 등록특허공보 제10-1670007호(2016. 10. 21. 등록)에는, 보어홀 방식의 계간 축열 시스템으로, 각각 링 형태로 형성되어 공급관과 회수관으로 이루어지고, 저면에 보어홀에 삽입되도록 "U"자 형태의 수직관을 연결한 제 1축열관 부재와, 제 1축열관 부재의 공급관과 회수관보다 더 큰 지름의 공급관과 회수관을 갖는 제 n축열관 부재를 형성한 후 제 1축열관 부재의 외측에 n축열관 부재를 적절한 간격으로 배치하여 계간 축열체를 형성하고, 메인 공급관으로 유입되는 열원의 공급온도와 계간 축열체 각 부분의 지중 온도를 측정하여 열원의 공급온도에 따라 해당 온도와 대응되는 제 1축열관 부재 또는 제 n축열관 부재로 열을 공급하여 축열함으로써 축열 성능을 증대시키도록 하는 열원의 공급온도에 따라 축열 공간의 선택이 가능한 보어홀 방식의 계간 축열 시스템이 개시되어 있다.

또한, 등록특허공보 제10-2042034호(2019. 11. 01. 등록)에는, 유로 제어형 계간 축열시스템으로, 유로 제어를 하는 것에 의하여, 열원으로부터 온수를 안정적으로 공급하고 축열조 내 온도 구배를 유지하여 성층 축열이 가능한 계간 축열 시스템이 개시되어 있다.

또한, 일본특허공보 제5396293호(2013. 10. 25. 등록)에는, 지반에 매설됨과 동시에, 내측과 외측 사이에서 열교환 가능한 열전달관과 건물 실내에 설치되어 흡방열을 가능하게 하는 열교환 장치와, 상기 열전달관과 상기 열교환 장치를 연결함과 동시에, 상기 열전달관과 상기 열교환 장치 사이를 순환하는 열매체가 유동하는 순환 라인을 구비하며, 상기 열교환 장치에 흡수된 열량을 상기 지반에 전달 가능하게 하는 지열 이용 시스템에 있어서, 상기 지반에 매설됨과 동시에 상기 건물에 공급되는 수돗물이 유동하는 지중 수도 배관부를 갖추고, 상기 열전달관은 상기 지중수도 배관부와의 사이에서 열교환이 가능하도록 배치되어 있는 지열 이용 시스템이 개시되어 있다.

또한, 일본특허공보 제5690960호(2015. 2. 6. 등록)에는, 지중의의 대수층에 달하는 구멍에 매설되어 상기 대수층에서 침입하는 물로 채워지는 통체와, 열을 이용하는 지상의 기기에서 상기 통체의 내부로 끌어당겨 아래쪽을 향해 통과됨과 동시에 위쪽으로 꺽여져 상기 통체의 외부로 인출되어, 상기 기기로부터 송출되는 액체를 순환시키는 순환관을 구비하고, 상기 통체 내의 물과 상기 순환관을 흐르는 액체와의 사이에서 열을 이동시키는 열교환 시스템으로, 상기 통체 내의 수온을 계측하는 수온계와, 상기 수온계의 계측 결과에 따라 상기 통체 내의 물을 퍼올릴지를 판단하고, 퍼올릴 때는 상기 대수층에서 상기 통체 내에 물을 퍼올림으로써 상기 통체 내의 수온을 조절하여 상기 순환관 내의 수온을 조절하는 양수기를 구비하는 열교환 시스템이 개시되어 있다.

특허문헌 1 : 등록특허공보 제10-1670007호(2016. 10. 21. 등록) 특허문헌 2 : 등록특허공보 제10-2042034호(2019. 11. 01. 등록) 특허문헌 3 : 일본특허공보 제5396293호(2013. 10. 25. 등록) 특허문헌 4 : 일본특허공보 제5690960호(2015. 2. 6. 등록)

종래기술의 계간 축열 시스템은, 열 에너지 공급과 수요에서 발생하는 시간적 제한을 해소하기 위해 만들어진 시스템으로, 주로 여분의 열을 저장 후 수요가 발생하는 시점에 사용하도록 하는 시스템이다.

축열 시스템은 열에너지를 저장하여 부족한 열원을 겨울철에 공급한다는 이점을 지닌다. 하지만 장기간 열을 저장하여 사용해야 하기 때문에 저장된 열의 손실을 고려해야 하며, 상황에 따라 열 손실을 방지하기 위해 단열 또는 방수 처리에 따른 설치 비용이 대폭 증가한다는 문제점을 지닌다.

또한, 계간 축열을 효과적으로 하기 위해서는, 지속적으로 공급할 수 있는 잉여 열원이 확보되어야 하고, 경제성을 확보하기 위해서는 단열 및 방수 등 설치 비용을 절감하기 위한 노력이 필수적이다.

또한, 종래기술의 계간 축열은, 축열 또는 방열이 하나의 배관에서 단 방향으로 이루어지므로 효과적인 열 사용이 곤란하였다.

본 발명은 축열과 방열을 각각의 배관을 통해 분기하여, 상시로 축열을 진행하면서, 필요시 방열을 할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 열전달 면적 증가로 축열 및 방열량을 증가시켜 계간 축열의 성능 및 효율성을 높이고자 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 축열과 방열을 동시에 제어하도록 구성하는 것에 의하여 축열과 방열을 효율적으로 수행하고자 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 지속적으로 축열하면서도 필요시에 방열을 진행할 수 있는 것으로 계간 축열의 성능 향상과 축열 및 방열을 유연성을 도모하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 것으로, [1] 열원의 열을 공급하는 열 공급관(100), 열을 회수하는 열 회수관(200)과; 상기 열 공급관(100)에 열을 공급하는 열원 공급부(1)와 상기 열 회수관(200)으로부터 열을 회수하는 열원 회수부(2)와; 상기 열 공급관(100)에서 연결되는 축열 배관(300), 상기 열 회수관(200)에서 연결되는 방열 배관(400)과; 상기 축열 배관(300)과 상기 방열 배관(400)은 복수의 보어홀(550)로 이루어지는 축열부(500)에 배치되는 것을 특징으로 하는 축열과 방열이 동시에 가능한 양 방향 계간 축열 시스템에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 [2] 상기 [1]에 있어서, 상기 열 공급관(100)은 제1 열 공급관(110) 및 제2 열 공급관(120)으로 이루어지며, 상기 제1 열 공급관(110)과 제2 열 공급관(120)은 상기 축열부(500)에 배치되는 축열 배관(300)을 통해서 이어지며, 상기 열 회수관(200)은 제1 열 회수관(210) 및 제2 열 회수관(220)으로 이루어지며, 상기 제1 열 회수관(210)과 제2 열 회수관(220)은 상기 축열부(500)에 배치되는 방열 배관(400)을 통해서 이어지는 것을 특징으로 하는 축열과 방열이 동시에 가능한 양 방향 계간 축열 시스템에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 [3] 상기 [2]에 있어서, 상기 제1 열 공급관(110) 및 제2 열 공급관(120)에는 교차되는 배관을 설치하고, 상기 교차되는 배관에는 각각 밸브(V3, V4)를 설치하며, 상기 제1 열 회수관(210) 및 제2 열 회수관(220)에는 교차되는 배관을 설치하고, 상기 교차되는 배관에는 각각 밸브(V7, V8)를 설치하는 것을 특징으로 하는 축열과 방열이 동시에 가능한 양 방향 계간 축열 시스템에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 [4] 상기 [3]에 있어서, 상기 제1 열 공급관(110), 제2 열 공급관(120), 제1 열 회수관(210), 제2 열 회수관(220)의 각각에는, 밸브(V2, V1, V5, V6)를 설치하며, 상기 제1 열 공급관(110) 및 제2 열 공급관(120)의 열원 공급부(1) 및 열원 회수부(2)쪽에는, 밸브(V11, V12)를 설치하여 열 매체가 열원 공급부(1) 또는 열원 회수부(2) 측으로 선택적으로 이송될 수 있도록 제어하며, 상기 제1 열 회수관(210), 제2 열 회수관(220)의 열원 공급부(1) 및 열원 회수부(2)쪽에는, 밸브(V21, V22)를 설치하여 열 매체가 열원 공급부(1) 또는 열원 회수부(2) 측으로 선택적으로 이송될 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 하는 축열과 방열이 동시에 가능한 양 방향 계간 축열 시스템에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 [5] 상기 [4]에 있어서, 상기 밸브(V1, V2, V7, V8)을 ON시키고, 상기 밸브(V3, V4, V5, V6)를 OFF시키며, 상기 밸브(V11, V12, V13, V14)는 모두 열원 공급부(1)쪽으로 개방시키는 것에 의하여, 축열만을 실시하는 것을 특징으로 하는 축열과 방열이 동시에 가능한 양 방향 계간 축열 시스템에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 [6] 상기 [4]에 있어서, 상기 밸브(V3, V4, V5, V6)을 ON시키고, 상기 밸브(V1, V2, V7, V8)를 OFF시키며, 상기 밸브(V11, V12, V13, V14)는 모두 열원 회수부(2)쪽으로 개방시키는 것에 의하여, 방열만을 실시하는 것을 특징으로 하는 축열과 방열이 동시에 가능한 양 방향 계간 축열 시스템에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 [7] 상기 [4]에 있어서, 상기 밸브(V6, V2, V5, V1)을 ON시키고, 상기 밸브(V3, V4, V7, V8)를 OFF시키며, 상기 밸브(V11, V12)는 열원 공급부(2)쪽으로 개방시키고, 상기 밸브(V13, V14)는 열원 회수부(2)쪽으로 개방시키는 것에 의하여, 축멸 및 방열을 동시에 실시하는 것을 특징으로 하는 축열과 방열이 동시에 가능한 양 방향 계간 축열 시스템에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 [8] 상기 [5] 내지 [7] 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 열 공급관(110)에는 축열펌프(111)을 설치하고, 상기 제1 열 회수관(210)에는 방열펌프(211)을 설치하여 열매체의 흐름을 원활하게 하는 것을 특징으로 하는 축열과 방열이 동시에 가능한 양 방향 계간 축열 시스템에 관한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 구성에 의하여 이루어지는 것으로, 축열과 방열을 각각의 배관을 통해 분기하여 상시로 축열을 진행하면서, 필요시 방열을 할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 열전달 면적 증가로 축열 및 방열량을 증가시켜 계간 축열의 성능 및 효율성을 높일 수 있다.

또한, 본 발명은 축열과 방열을 동시에 제어하도록 구성하는 것에 의하여 축열과 방열을 효율적으로 수행할 수 있다.

또한, 본 발명은 지속적으로 축열하면서도 필요시에 방열을 진행할 수 있는 것으로 계간 축열의 성능 향상과 축열 및 방열을 유연성있게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 축열과 방열이 동시에 가능한 양 방향 계간 축열 시스템의 개념도
도 2는 본 발명에서 축열과 방열이 동시에 이루어지는 경우의 열매체 흐름을 나타내는 개념도
도 3은 본 발명에서 축열만 이루어지는 경우의 열매체 흐름을 나타내는 개념도
도 4는 본 발명에서 방열만 이루어지는 경우의 열매체 흐름을 나타내는 개념도
도 5는 본 발명의 축열배관, 방열배관 및 보어홀의 구성 상세도
도 6은 본 발명의 제어 방법의 흐름도

본 발명의 계간 축열 시스템은 축열 배관과 방열 배관을 각각 구분하여 설치한다. 상기 축열 배관과 방열 배관은 지중의 온도 조건 및 수요처의 온도 조건에 따라 선택적으로 사용이 가능하다.

본 발명은 축열부의 온도가 축열 목표 온도보다 낮을 때는 축열 배관과 방열 배관이 동시에 축열부로 축열을 실시한다.

또한, 본 발명은 축열 중 수요처에 난방이 필요 할 때는 방열 배관을 통해 수요처에 난방을 공급하며, 공급이 완료된 이후에는 방열 배관이 다시 축열을 실시한다.

또한, 본 발명은 지속적인 방열이 필요할 경우에는 축열 배관과 방열 배관이 동시에 방열을 실시하여 수요처에 부족한 열을 공급한다.

본 발명은 상기와 같은 작용을 하기 위한 것으로, 상기 각각의 축열 배관 및 방열 배관에 축열과 방열 전환을 위해 밸브를 조작하여 열 매체의 이동 방향을 조절하는 것에 의하여 축열과 방열을 실시한다.

아래에서는 축열과 방열을 위한 본 발명의 양 방향 계간 축열 시스템의 구성을 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명은 열원의 열을 공급하는 열 공급관(100), 열을 회수하는 열 회수관(200)과; 상기 열 공급관(100)에 열을 공급하는 열원 공급부(1)와 상기 열 회수관(200)으로부터 열을 회수하는 열원 회수부(2)와; 상기 열 공급관(100)에서 연결되는 축열 배관(300), 상기 열 회수관(200)에서 연결되는 방열 배관(400)과; 상기 축열 배관(300)과 상기 방열 배관(400)은 복수의 보어홀(550)로 이루어지는 축열부(500)에 배치되는 것을 특징으로 하는 축열과 방열이 동시에 가능한 양 방향 계간 축열 시스템으로 이루어진다.

[열원 공급부(1), 열원 회수부(2)]

본 발명의 열원 공급부(1)는 태양열 설비, 심야 전력을 이용한 공조 시스템 및 지역 난방 열원 등 다양한 열원으로부터 열을 공급받아 이루어지는 곳이며, 열원 회수부(2)는 건물 난방이나 농업용수 등으로, 상기 열원 공급부(1)로부터 열 매체에 의한 열 교환에 따라 열을 회수하는 곳이다.

상기 열원 공급부(1)는 기본적으로 아래에서 설명하는 열 공급관(100) 및 축열 배관(300)에 연결되며, 상기 열원 회수부(2)는 기본적으로 아래에서 설명하는 열 회수관(200) 및 방열 배관(400)에 열결되어 열 교환이 이루어진다.

[열 공급관(100), 축열 배관(300)]

본 발명의 열 공급관(100)은, 제1 열 공급관(110)과 제 2 열 공급관(120)으로 이루어진다.

상기 제1 열 공급관(110)과 제2 열 공급관(120)은, 상기 축열 배관(300)을 사이에 두고 연결된다. 또한 상기 축열 배관(300)은 아래에서 설명하는 다수개의 보어홀(550)로 이루어지는 축열부(500)에 배치되며, 아래에서 설명하는 방열 배관(400)과의 사이에서 열 매체에 의한 열 교환이 이루어지도록 배치된다.

또한, 상기 제1 열 공급관(110)과 제2 열 공급관(120) 사이에는 교차되는 배관을 설치하고, 교차되는 배관에 각각 밸브(V3, V4)를 설치한다.

또한, 상기 제1 열 공급관(110)에는 밸브(V2)를 설치하고, 열 매체의 원활한 이송을 위하여 축열펌프(111)를 더 설치하고, 제2 열 공급관(120)에는 밸브(V1)를설치한다.

또한 상기 제1, 제2 열 공급관(110, 120)에는 열원 공급부(1)와 열원 회수부(2) 측으로 열 매체의 이송을 선택적으로 제어하기 위한 밸브(V11, V12)를 설치한다.

상기 밸브(V1~V4)는 열 매체의 흐름을 이송/차단하는 개폐 밸브이며, 상기 밸브(V11, 12)는 열 매체의 흐름을 전환하는 전환 밸브이다.

[열 회수관(200), 방열 배관(400)]

본 발명의 열 회수관(200)은, 제1 열 회수관(210)과 제 2 열 회수관(220)으로 이루어진다.

상기 제1 열 회수관(210)과 제2 열 회수관(220)은 상기 방열 배관(400)을 사이에 두고 연결된다. 또한 상기 방열 배관(400)은 아래에서 설명하는 다수개의 보어홀(550)로 이루어지는 축열부(500)에 배치되며, 앞에서 설명한 축열 배관(300)과의 사이에서 열 매체에 의한 열 교환이 이루어지도록 배치된다.

또한, 상기 제1 열 회수관(210)과 제2 열 회수관(220) 사이에는 교차되는 배관을 설치하고, 교차되는 배관에는 각각 밸브(V7, V8)를 설치한다.

또한, 상기 제1 열 회수관(210)에는 밸브(V5)를 설치하고, 열 매체의 원활한 이송을 위하여 방열펌프(211)를 더 설치하고, 제2 열 회수관(220)에는 밸브(V6)를 설치한다.

또한 상기 제1, 제2 열 회수관(210, 220)에는 열원 공급부(1)와 열원 회수부(2) 측으로 열 매체의 이송을 선택적으로 제어하기 위한 밸브(V21, V22)를 설치한다.

상기 밸브(V5~V8)는 열 매체의 흐름을 이송/차단하는 개폐 밸브이며, 상기 밸브(V21, 22)는 열 매체의 흐름을 전환하는 전환 밸브이다.

[축열부(500)]

본 발명의 축열부(500)는 통상의 축열부와 다르지 않다. 즉 본 발명의 축열부(500)는 지중에 다수개의 보어홀(550)을 천공하고, 상기 축열 배관(300)과 방열 배관(400)을 설치하여 열원 공급부(1)로부터 공급되는 열을 축열하게 된다.

아래에서는 도면을 살펴보면서, 상기 본 발명의 구성에 따른 작용을 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 축열과 방열이 동시에 가능한 양 방향 계간 축열 시스템의 개념도를 나타내는 것이다.

본 발명의 양 방향 계간 축열 시스템은, 축열 배관(300)과 방열 배관(400)을 각각 구분하여 설치하는 것으로 각각의 배관(300, 400) 사이에서 열 교환이 이루어지도록 한다.

축열부(500)의 온도가 축열 목표 온도보다 낮을 때는, 축열 배관(300)과 방열 배관(400)이 동시에 축열부(500)에의 축열을 하게 된다.

또한, 축열 중에 수요처에 난방이 필요한 경우에는, 방열 배관(400)을 통해 열원 회수부(2)에 열 매체를 공급하며, 공급이 완료된 이후에는 방열 배관(400)이 다시 축열을 하게 된다.

또한, 지속적인 방열이 필요할 경우에는, 축열 배관(300)과 방열 배관(400)이 동시에 방열을 하여 열원 회수부(2)에 부족한 열을 공급한다.

각각의 배관(300, 400)에는 축열과 방열 전환을 위해 교차되는 배관을 설치하고, 밸브(V1~V8) 및 밸브(V11, V12, V21, V22)를 조작하여 축열과 방열을 실시한다.

[(1) 방열과 축열을 동시에 하는 경우]

첫째, 본 발명에서 축열과 방열을 동시에 하고자 하는 경우의 열 매체 흐름을 도 2 및 도 6을 살펴보면서 설명한다.

방열과 축열을 동시에 하는 경우는, 축열부(500)의 온도를 수집하여 축열부(500)의 온도가 축열 목표 온도보다 낮게 나타나고, 열원 회수부(2, 수요처)의 온도가 수요처 목표 온도보다 낮게 나타나는 경우이다.

이때는 도 2 및 도 6의 (1)에 나타나 있는 것과 같이, 상기 축열 배관(300)과 방열 배관(400)의 교차되는 배관에 설치한 밸브(V3, V4, V7, V8)를 모두 OFF하고, 제1 열 공급관(110), 제2 열 공급관(120), 제1 열 회수관(210), 제2 열 회수관(220)에 각각 설치한 밸브(V2, V1, V5, V6)를 ON한다.

또한, 상기 제1, 제2 열 공급관(110, 120)에 설치한 밸브(V11, V12)는 열원 공급부(1)쪽으로 개방하며, 상기 제1, 제2 열 회수관(210, 220)에 설치한 밸브(V21, V22)는 열원 회수부(2)쪽으로 개방하게 된다.

이와 같이 하는 것에 의하여, 축열을 위한 열 매체는 열원 공급부(1), 밸브(V11), 제1 열 공급관(110), 축열배관(300), 제2 열 공급관(120), 밸브(12), 열원 공급부(1)로 순환된다. 그리고 방열을 윈한 열 매체는, 열원 회수부(2), 밸브(21), 제1 열 회수관(210), 방열 배관(400), 제2 열 회수관(220), 밸브(22) 열원 회수부(2)로 순환하게 된다.

또한, 이때 상기 제1 열 공급관(110)에 배치된 축열펌프(111)와 제1 열 회수관(210)에 배치한 방열펌프(211)를 ON하는 것에 의하여, 열 매체의 순환이 더욱 원활하게 이루어질 수 있게 된다.

[(2) 축열만 하는 경우]

둘째, 본 발명에서 축열만을 하고자 하는 경우의 열 매체 흐름을 도 3 및 도 6을 살펴보면서 설명한다.

축열만 하는 경우는, 축열부(500)의 온도를 수집하여 축열부(500)의 온도가 축열 목표 온도보다 낮게 나타나고, 열원 회수부(2, 수요처)의 온도가 수요처 목표 온도보다 높게 나타나는 경우이다.

이때는 도 3 및 도 6의 (2)에 나타나 있는 것과 같이, 열원 회수부(2)로의 열 매체의 이송을 제한하는 것에 의하여 이루어진다. 즉, 교차되는 배관 중에서 제1 열 회수관(210)과 제2 열 회수관(220) 사이에 교차로 설치한 배관에 설치한 밸브(V7, V8)를 ON하고, 제1 열 공급관(110), 제2 열 공급관(120)에 각각 설치한 밸브(V2, V1)를 ON한다. 그리고, 제1 열 회수관(210)과 제2 열 회수관(220)에 각각 설치한 밸브(V5, V6)를 OFF하고, 제1 열 공급관(110), 제2 열 공급관(120) 사이에 교차로 설치한 배관에 설치한 밸브(V3, V4)를 OFF한다.

또한, 상기 제1, 제2 열 공급관(110, 120)에 설치한 밸브(V11, V12)와 상기 제1, 제2 열 회수관(210, 220)에 설치한 밸브(V21, V22)는 모두 열원 공급부(1)쪽으로 개방하게 된다.

이와 같이 하는 것에 의하여 축열을 위한 열 매체는 첫째) 열원 공급부(1), 밸브(V11), 제1 열 공급관(110), 축열배관(300), 제2 열 공급관(120), 열원 공급부(1)로 순환되며, 둘째) 열원 공급부(1), 밸브(V21), 제1 열 회수관(210), 밸브(V8), 제2 열 회수관(220), 방열 배관(400), 제1 열 회수관(210), 밸브(V7), 제2 열 회수관(220), 밸브(V22), 열원 공급부(1)로 순환하게 된다.

또한, 이때 상기 제1 열 공급관(110)에 배치된 축열펌프(111)와 제1 열 회수관(210)에 배치한 방열펌프(211)를 ON하는 것에 의하여, 열 매체의 순환이 더욱 원활하게 이루어질 수 있게 된다.

[방열만 하는 경우]

셋째, 본 발명에서 방열만을 하고자 하는 경우의 열 매체 흐름을 도 4 및 도 6을 살펴보면서 설명한다.

방열만 하는 경우는, 축열부(500)의 온도를 수집하여 축열부(500)의 온도가 축열 목표 온도보다 높게 나타나고, 열원 회수부(2, 수요처)의 온도가 수요처 목표 온도보다 낮게 나타나는 경우이다.

이때는 도 4 및 도 6의 (3)에 나타나 있는 것과 같이, 열원 공급부(1)로의 열 매체의 이송을 제한하는 것에 의하여 이루어진다. 즉, 교차되는 배관 중에서 제1 열 공급관(110)과 제2 열 공급관(120) 사이에 교차로 설치한 배관에 설치한 밸브(V3, V4)를 ON하고, 제1 열 회수관(210), 제2 열 회수관(220)에 각각 설치한 밸브(V5, V6)를 ON한다. 그리고, 제1 열 공급관(110)과 제2 열 공급관(120)에 각각 설치한 밸브(V2, V1)를 OFF하고, 제1 열 회수관(210), 제2 열 회수관(220) 사이에 교차로 설치한 배관에 설치한 밸브(V7, V8)를 OFF한다.

또한, 상기 제1, 제2 열 공급관(110, 120)에 설치한 밸브(V11, V12)와 상기 제1, 제2 열 회수관(210, 220)에 설치한 밸브(V21, V22)는 모두 열원 회수부(1)쪽으로 개방하게 된다.

이와 같이 하는 것에 의하여 방열을 위한 열 매체는 첫째) 열원 회수부(2), 밸브(21) 제1 열 회수관(210), 방열 배관(400), 제2 열 회수관(220), 열원 회수부(2)로 순환되며, 둘째) 열원 회수부(2) 밸브(V11), 제1 열 공급관(110), 밸브(V3), 제2 열 공급관(120), 축열 배관(300), 제1 열 공급관(110), 밸브(V4), 제2 열 공급관(120), 밸브(V12), 열원 회수부(2)로 순환하게 된다.

또한, 이때 상기 제1 열 공급관(110)에 배치된 축열펌프(111)와 제1 열 회수관(210)에 배치한 방열펌프(211)를 ON하는 것에 의하여, 열 매체의 순환이 더욱 원활하게 이루어질 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명에서는 특정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

1 : 열원 공급부
2 : 열원 회수부
100 : 열 공급관
110 : 제1 열 공급관
111 : 축열펌프
120 : 제2 열 공급관
200 : 열 회수관
210 : 제1 열 회수관
211 : 방열펌프
220 : 제2 열 회수관
300 : 축열 배관
400 : 방열 배관
500 : 축열부
550 : 보어홀
V1 ~ V8 : 밸브
V11, V12, V21, V22 : 밸브

Claims (8)

1. 열원의 열을 공급하는 열 공급관(100), 열을 회수하는 열 회수관(200)과;
   상기 열 공급관(100)에 열을 공급하는 열원 공급부(1)와 상기 열 회수관(200)으로부터 열을 회수하는 열원 회수부(2)와;
   상기 열 공급관(100)에서 연결되는 축열 배관(300), 상기 열 회수관(200)에서 연결되는 방열 배관(400)과;
   상기 축열 배관(300)과 상기 방열 배관(400)은 복수의 보어홀(550)로 이루어지는 축열부(500)에 배치되고,
   상기 열 공급관(100)은 제1 열 공급관(110) 및 제2 열 공급관(120)으로 이루어지며, 상기 제1 열 공급관(110)과 제2 열 공급관(120)은 상기 축열부(500)에 배치되는 축열 배관(300)을 통해서 이어지며,
   상기 열 회수관(200)은 제1 열 회수관(210) 및 제2 열 회수관(220)으로 이루어지며, 상기 제1 열 회수관(210)과 제2 열 회수관(220)은 상기 축열부(500)에 배치되는 방열 배관(400)을 통해서 이어지고,
   상기 제1 열 공급관(110) 및 제2 열 공급관(120)에는 교차되는 배관이 설치되고, 상기 교차되는 배관에는 각각 밸브(V3, V4)가 설치되며,
   상기 제1 열 회수관(210) 및 제2 열 회수관(220)에는 교차되는 배관이 설치되고, 상기 교차되는 배관에는 각각 밸브(V7, V8)가 설치되며,
   상기 제1 열 공급관(110), 제2 열 공급관(120), 제1 열 회수관(210), 제2 열 회수관(220)의 각각에는, 밸브(V2, V1, V5, V6)가 설치되며,
   상기 제1 열 공급관(110) 및 제2 열 공급관(120)의 열원 공급부(1) 및 열원 회수부(2)쪽에는, 밸브(V11, V12)가 설치되어 열 매체가 열원 공급부(1) 또는 열원 회수부(2) 측으로 선택적으로 이송될 수 있도록 제어되며,
   상기 제1 열 회수관(210), 제2 열 회수관(220)의 열원 공급부(1) 및 열원 회수부(2)쪽에는, 밸브(V21, V22)가 설치되어 열 매체가 열원 공급부(1) 또는 열원 회수부(2) 측으로 선택적으로 이송될 수 있도록 제어되며,
   상기 밸브(V6, V2, V5, V1)을 ON시키고, 상기 밸브(V3, V4, V7, V8)를 OFF시키며, 상기 밸브(V11, V12)는 열원 공급부(2)쪽으로 개방하고, 상기 밸브(V21, V22)는 열원 회수부(2)쪽으로 개방하는 것에 의하여, 축열 및 방열을 동시에 실시하는 것을 특징으로 하는 축열과 방열이 동시에 가능한 양 방향 계간 축열 시스템.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 밸브(V1, V2, V7, V8)을 ON시키고, 상기 밸브(V3, V4, V5, V6)를 OFF시키며,
   상기 밸브(V11, V12, V21, V22)는 모두 열원 공급부(1)쪽으로 개방시키는 것에 의하여, 축열만을 실시하는 것을 특징으로 하는 축열과 방열이 동시에 가능한 양 방향 계간 축열 시스템.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 밸브(V3, V4, V5, V6)을 ON시키고, 상기 밸브(V1, V2, V7, V8)를 OFF시키며,
   상기 밸브(V11, V12, V21, V22)는 모두 열원 회수부(2)쪽으로 개방시키는 것에 의하여, 방열만을 실시하는 것을 특징으로 하는 축열과 방열이 동시에 가능한 양 방향 계간 축열 시스템.
   
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 제1 열 공급관(110)에는 축열펌프(111)가 설치되고, 상기 제1 열 회수관(210)에는 방열펌프(211)가 설치되어 열매체의 흐름을 원활하게 하는 것을 특징으로 하는 축열과 방열이 동시에 가능한 양 방향 계간 축열 시스템.
   

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