KR102528820B1 - Geothermal heat system for using waste heat - Google Patents

Geothermal heat system for using waste heat Download PDF

Info

Publication number
KR102528820B1
KR102528820B1 KR1020220067498A KR20220067498A KR102528820B1 KR 102528820 B1 KR102528820 B1 KR 102528820B1 KR 1020220067498 A KR1020220067498 A KR 1020220067498A KR 20220067498 A KR20220067498 A KR 20220067498A KR 102528820 B1 KR102528820 B1 KR 102528820B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hot water
heat
load
supply
geothermal
Prior art date
Application number
KR1020220067498A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
박두열
김동욱
최원복
Original Assignee
주식회사 에너솔라
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에너솔라 filed Critical 주식회사 에너솔라
Priority to KR1020220067498A priority Critical patent/KR102528820B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102528820B1 publication Critical patent/KR102528820B1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24T—GEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
    • F24T50/00—Geothermal systems 
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
    • F24D17/02—Domestic hot-water supply systems using heat pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1051—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water
    • F24D19/1054—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water the system uses a heat pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/08—Hot-water central heating systems in combination with systems for domestic hot-water supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/18—Hot-water central heating systems using heat pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0046—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater using natural energy, e.g. solar energy, energy from the ground
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24T—GEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
    • F24T10/00—Geothermal collectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00—Heat sources or energy sources
    • F24D2200/11—Geothermal energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00—Heat sources or energy sources
    • F24D2200/12—Heat pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0046—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater using natural energy, e.g. solar energy, energy from the ground
    • F24F2005/0053—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater using natural energy, e.g. solar energy, energy from the ground receiving heat-exchange fluid from a well
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24T—GEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
    • F24T10/00—Geothermal collectors
    • F24T2010/50—Component parts, details or accessories
    • F24T2010/56—Control arrangements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)

Abstract

The present invention relates to a high-efficiency geothermal hot water system using waste heat to compensate a heat source, and comprises a hot water exchange unit, a hot water main supply pipe, a hot water main return pipe, a heat source hot water supply pipe, a heat source hot water supply valve, a heat source hot water compensation supply pipe, a load hot water supply pipe, a load hot water supply valve, a load hot water return pipe, a hot water supply heat source load switching valve, a hot water return heat source load switching valve, and a hot water heat circulation pump, so as to eliminate the need for a separate hot water facility, to improve cooling efficiency by supplementing geothermal heat during cooling, and to achieve efficient use of a heat pump system by supplying hot water at the time of no load during heating.

Description

열원을 보상하는 폐열을 이용한 고효율 급탕 지열시스템{GEOTHERMAL HEAT SYSTEM FOR USING WASTE HEAT}High-efficiency domestic hot water geothermal system using waste heat that compensates for the heat source {GEOTHERMAL HEAT SYSTEM FOR USING WASTE HEAT}

본 발명은 열원을 보상하는 폐열을 이용한 고효율 급탕 지열시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지열시스템에 있어서; 부하환수배관에 부하부에서 히트펌프로의 열매체 환수를 제어할 수 있게 구비되는 부하환수밸브와 지열환수배관 또는 부하공급배관의 열매체와 열교환에 의하여 급탕 가열을 할 수 있게 구비되는 급탕열교환부, 상기 급탕열교환부로 급탕열교환을 위한 열매체를 공급할 수 있게 구비되는 급탕메인공급배관, 상기 급탕열교환부에서 급탕열교환이 완료된 열매체를 환수할 수 있게 구비되는 급탕메인환수배관, 지열환수배관과 급탕메인공급배관 사이에서 급탕열교환을 위한 열매체 공급이 이루어질 수 있게 구비되는 열원급탕공급배관, 상기 지열환수배관에서 열원급탕공급배관으로의 열매체의 공급을 제어할 수 있게 구비되는 열원급탕공급밸브, 급탕메인환수관에서 지열공급배관으로 열매체를 환수하되, 바로 공급하여 급탕열을 이용할 수 있게 구비되는 열원급탕보상공급배관, 부하공급배관에서 급탕메인공급배관으로의 열매체 공급이 이루어지게 구비되는 부하급탕공급배관, 상기 부하공급배관에 부하급탕공급배관으로 열매체 공급을 제어할 수 있게 구비되는 부하급탕공급밸브, 급탕메인환수배관에 부하환수배관으로 열매체를 환수할 수 있게 구비되는 부하급탕환수배관, 열원급탕공급배관의 열매체 또는 부하급탕공급배관의 열매체 중 어느 하나의 열매체를 급탕메인공급배관으로의 선택 공급할 수 있게 구비되는 급탕공급열원부하절환밸브, 급탕메인환수배관의 열매체를 열원급탕보상공급배관과 부하급탕환수배관 중 어느 하나의 환수배관으로 선택환수할 수 있게 구비되는 급탕환수열원부하절환밸브, 상기 급탕메인환수배관에 열매체를 환수 순환할 수 있게 구비되는 급탕열순환펌프를 구비하여서 별도의 급탕시설을 구비하지 않고 냉방시 지열을 보충하여 냉방효율을 향상시키고 난방시는 난방 무부하시점에 급탕을 통하여 히트펌프시스템을 효율적을 활용할 수 있도록 함을 목적으로 한 것이다.The present invention relates to a high-efficiency domestic hot water geothermal system using waste heat that compensates for a heat source, and more particularly to a geothermal system; A load return valve provided in the load return pipe to control the return of the heat medium from the load part to the heat pump and a domestic hot water heat exchange unit provided to heat the domestic hot water by heat exchange with the heat medium of the geothermal return pipe or the load supply pipe. The domestic hot water main supply pipe provided to supply the heat medium for domestic hot water heat exchange to the domestic hot water heat exchange unit, the domestic hot water main return pipe provided to return the heat medium for which the domestic hot water heat exchange was completed in the hot water heat exchange unit, between the geothermal heat return pipe and the main domestic hot water supply pipe A heat source hot water supply pipe provided to supply heat medium for domestic hot water heat exchange, a heat source hot water supply valve provided to control the supply of heat medium from the geothermal return pipe to the heat source domestic hot water supply pipe, and geothermal heat from the domestic hot water main return pipe A heat source hot water supply compensation supply pipe provided so that the heat medium can be returned to the supply pipe and directly supplied to use the hot water heat, a load hot water supply supply pipe provided to supply the heat medium from the load supply pipe to the hot water main supply pipe, and the load supply A load domestic hot water supply valve provided to control the supply of heat medium to the load domestic hot water supply piping in the pipe, a load domestic hot water return piping provided to be able to return the heat medium to the load return piping in the domestic hot water main return piping, a heat medium of the heat source domestic hot water supply piping, or The domestic hot water supply heat source load switching valve provided to selectively supply any heat medium from the load domestic hot water supply piping to the domestic hot water main supply piping, and the hot water supply main return piping to any one of the heat source domestic hot water compensation supply piping and the load domestic hot water return piping. It is provided with a domestic hot water return heat source load switching valve provided to selectively change water with one return pipe, and a domestic hot water heat circulation pump provided to return and circulate the heating medium in the domestic hot water main return pipe, so that cooling is performed without a separate hot water supply facility. The purpose is to improve cooling efficiency by supplementing geothermal heat during heating and to efficiently utilize the heat pump system through hot water supply at the time of no-load heating.

일반적으로, 지열시스템은 지열을 히트펌프를 이용하여 부하부를 난방 또는 냉방할 수 있도록 하는 것이다.In general, a geothermal system uses geothermal heat to heat or cool a load unit using a heat pump.

이상과 같은 지열시스템은 난방 또는 냉방 수요처에 사용자의 조작에 따라 난방 또는 냉방이 이루어지게 구비되는 부하부와 부하부의 냉방 및 난방을 위한 열원을 지열로부터 흡열할 수 있게 구비되는 지열부 및 상기 부하부와 지열부 사이에서 부하부의 난방 또는 냉방이 이루어지게 콤프레셔와 냉매절환밸브를 통하여 냉매를 히트펌핑 순환시킬 수 있게 구비되는 히트펌프부로 구성되는 것이다.The geothermal system as described above includes a load unit for heating or cooling according to a user's operation at a place requiring heating or cooling, a geothermal unit provided to absorb heat from the geothermal heat for cooling and heating the load unit, and the load unit. It consists of a heat pump unit provided to circulate the refrigerant by heat pumping through a compressor and a refrigerant switching valve so that heating or cooling of the load unit is performed between the and the geothermal unit.

이와 같은 지열시스템은 지열을 열원으로 하여 콤프레셔와 냉매절환밸브로 구성되는 히트펌프부를 이용하여 부하부를 난방 또는 냉방하는 것이다.Such a geothermal system uses geothermal heat as a heat source to heat or cool a load unit using a heat pump unit composed of a compressor and a refrigerant switching valve.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 지열시스템은 난방 또는 냉방이 주 목적으로 이루어져 급탕을 위하여는 별도의 전기 온수기를 구비하여야 하는 문제점이 있었다.However, the conventional geothermal system as described above has a problem in that a separate electric water heater must be provided for hot water supply since the main purpose is heating or cooling.

또한, 종래의 지열시스템은 냉방시 지열부로 환수되는 열매체가 과도하게 과열되어 환수되어 지열부의 온도가 과도하게 상승되는 문제점이 있었다.In addition, the conventional geothermal system has a problem in that the temperature of the geothermal unit is excessively increased because the heat medium returned to the geothermal unit is excessively overheated during cooling.

또한, 종래의 지열시스템은 난방 부하가 없는 경우 지열시스템의 활용율이 저하되는 문제점이 있었다.In addition, the conventional geothermal system has a problem in that the utilization rate of the geothermal system is lowered when there is no heating load.

대한민국 특허 제10-1715752호Korean Patent No. 10-1715752

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 지열시스템이 난방 또는 냉방이 주 목적으로 이루어져 급탕을 위하여는 별도의 전기 온수기를 구비하여야 하는 문제점과 냉방시 지열부로 환수되는 열매체가 과도하게 과열되어 환수되는 지열부의 온도가 과도하게 상승되는 문제점 및 난방 부하가 없는 경우 지열시스템의 활용율이 저하되는 문제점을 해결하고자 하는 것이다.Therefore, the present invention is concerned with the problems of having to have a separate electric water heater for hot water supply in the conventional geothermal system, since the main purpose of the conventional geothermal system is heating or cooling, and that the heat medium returned to the geothermal unit during cooling is excessively overheated and returned. It is intended to solve the problem that the temperature of the geothermal unit is excessively increased and the utilization rate of the geothermal system is lowered when there is no heating load.

또한, 급탕의 열원을 다시 이용하여 그 효율을 높이는 것이다.In addition, the heat source of domestic hot water is reused to increase its efficiency.

즉, 본 발명은 지열시스템에 있어서, 난방 또는 냉방 수요처에 사용자의 조작에 따라 난방 또는 냉방이 이루어지게 구비되는 부하부와 부하부의 냉방 및 난방을 위한 열원을 지열로부터 흡열할 수 있게 구비되는 지열부, 상기 부하부와 지열부 사이에서 부하부의 난방 또는 냉방이 이루어지게 콤프레셔와 냉매절환밸브를 통하여 냉매를 히트펌핑 순환시킬 수 있게 구비되는 히트펌프부, 지열의 열원을 히트펌프부로 공급할 수 있게 구비되는 지열공급배관, That is, according to the present invention, in a geothermal system, a load unit provided to be heated or cooled according to a user's operation at a place requiring heating or cooling, and a geothermal unit provided to absorb heat from the geothermal heat for cooling and heating the load unit. , A heat pump unit provided to circulate refrigerant by heat pumping through a compressor and a refrigerant switching valve so that heating or cooling of the load unit is performed between the load unit and the geothermal unit, and a heat source of geothermal heat provided to supply the heat pump unit geothermal heat supply pipe,

상기 지열공급배관에서 열원의 공급을 제어할 수 있게 구비되는 지열공급밸브, 히트펌프부에서 열매체를 지열부로 환수할 수 있게 구비되는 지열환수배관, 상기 지열환수배관에서 열원의 환수를 제어할 수 있게 구비되는 지열환수밸브,A geothermal heat supply valve provided to control the supply of a heat source in the geothermal supply pipe, a geothermal return pipe provided to return heat medium from the heat pump unit to the geothermal unit, and a geothermal heat return pipe to control the return of the heat source A geothermal heat return valve provided,

히트펌프부에서 열매체를 부하부로 공급할 수 있게 구비되는 부하공급배관, 부하공급배관에 히트펌프부로에서 부하부로의 열매체 공급을 제어할 수 있게 구비되는 부하공급밸브, 부하부에서 히트펌프로 열매체가 환수되게 구비되는 부하환수배관, 상기 부하환수배관에 부하부에서 히트펌프로의 열매체 환수를 제어할 수 있게 구비되는 부하환수밸브, 지열환수배관 또는 부하공급배관의 열매체와 열교환에 의하여 급탕 가열을 할 수 있게 구비되는 급탕열교환부, 상기 급탕열교환부로 급탕열교환을 위한 열매체를 공급할 수 있게 구비되는 급탕메인공급배관, 상기 급탕열교환부에서 급탕열교환이 완료된 열매체를 환수할 수 있게 구비되는 급탕메인환수배관, 지열환수배관과 급탕메인공급배관 사이에서 급탕열교환을 위한 열매체 공급이 이루어질 수 있게 구비되는 열원급탕공급배관, 상기 지열환수배관에서 열원급탕공급배관으로의 열매체의 공급을 제어할 수 있게 구비되는 열원급탕공급밸브, 급탕메인환수관에서 지열공급배관으로 열매체를 환수하되, 바로 공급하여 급탕열을 이용할 수 있게 구비되는 열원급탕보상공급배관, 부하공급배관에서 급탕메인공급배관으로의 열매체 공급이 이루어지게 구비되는 부하급탕공급배관, 상기 부하공급배관에 부하급탕공급배관으로 열매체 공급을 제어할 수 있게 구비되는 부하급탕공급밸브, 급탕메인환수배관에 부하환수배관으로 열매체를 환수할 수 있게 구비되는 부하급탕환수배관, 열원급탕공급배관의 열매체 또는 부하급탕공급배관의 열매체 중 어느 하나의 열매체를 급탕메인공급배관으로의 선택 공급할 수 있게 구비되는 급탕공급열원부하절환밸브, 급탕메인환수배관의 열매체를 열원급탕보상공급배관과 부하급탕환수배관 중 어느 하나의 환수배관으로 선택환수할 수 있게 구비되는 급탕환수열원부하절환밸브로 구비되고, 고효율 급탕 지열시스템의 동작을 제어할 수 있게 구비되는 제어부 및 상기 제어부에 사용자의 조작신호를 입력할 수 있게 구비되는 조작부로 구성한 것을 특징으로 하는 것이다. A load supply piping provided to supply heat medium from the heat pump unit to the load unit, a load supply valve provided in the load supply piping to control the supply of heat medium from the heat pump unit to the load unit, and a heat medium return from the load unit to the heat pump. It is possible to heat the domestic hot water by heat exchange with the heat medium of the load return pipe, the load return valve provided to control the return of the heat medium from the load part to the heat pump in the load return pipe, the geothermal heat return pipe or the load supply pipe. A domestic hot water heat exchange unit, a hot water supply main supply pipe provided to supply a heat medium for hot water heat exchange to the hot water heat exchange unit, a hot water main return pipe provided to return the heat medium for which the hot water heat exchange has been completed in the hot water heat exchange unit, and geothermal heat A heat source hot water supply pipe provided to supply heat medium for domestic hot water heat exchange between the return pipe and the domestic hot water main supply pipe, and a heat source hot water supply provided to control the supply of heat medium from the geothermal return pipe to the heat source hot water supply pipe. The valve, the heat source hot water supply compensation supply pipe provided to return the heat medium from the hot water supply main return pipe to the geothermal heat supply pipe, but directly supply and use the hot water supply heat, and the heat medium supply from the load supply pipe to the domestic hot water main supply pipe. Equipped to make A load domestic hot water supply pipe, a load domestic hot water supply valve provided to control the supply of heat medium to the load domestic hot water supply pipe in the load supply pipe, and a load domestic hot water return pipe provided to return heat medium to the load return pipe in the domestic hot water main return pipe. , The hot water supply heat source load switching valve provided to selectively supply any one of the heat medium of the heat source hot water supply pipe or the heat medium of the load domestic hot water supply pipe to the domestic hot water supply main supply pipe, and the heat medium of the domestic hot water main return pipe heat source hot water supply compensation A control unit equipped with a domestic hot water return heat source load switching valve provided to be able to selectively change water to either one of the pipe and the load domestic hot water return pipe, and to control the operation of the high-efficiency domestic hot water geothermal system, and the user's It is characterized in that it is composed of an operating unit provided to input an operating signal.

상기 급탕메인환수배관에 열매체를 환수 순환할 수 있게 구비되는 급탕순환펌프, 급탕열교환부에 의하여 열교환을 통하여 급탕이 이루어진 급탕수를 저장할 수 있게 구비되는 급탕탱크, 상기 급탕열교환부에서 급탕탱크로 급탕수의 급탕을 위한 열매체를 공급할 수 있게 구비되는 탱크공급배관, 상기 급탕탱크에서 급탕 열교환이 완료된 열매체를 급탕열교환부로 환수할 수 있게 구비되는 탱크환수배관, 상기 탱크환수배관에 열매체를 환수 순환시킬 수 있게 구비되는 급탕탱크펌프, 고효율 급탕 지열시스템의 동작을 제어할 수 있게 구비되는 제어부 및 상기 제어부에 사용자의 조작신호를 입력할 수 있게 구비되는 조작부로 구성한 것을 특징으로 하는 것이다.A domestic hot water circulation pump provided to return and circulate heat medium in the domestic hot water main return pipe, a domestic hot water tank provided to store domestic hot water produced through heat exchange by the domestic hot water heat exchange unit, and domestic hot water supply from the domestic hot water heat exchange unit to the domestic hot water tank. A tank supply pipe provided to supply a heat medium for domestic hot water supply, a tank return pipe provided to return the heat medium after completion of the domestic hot water heat exchange in the hot water tank to the domestic hot water heat exchange unit, and a heat medium to be circulated in the tank return pipe It is characterized in that it consists of a control unit provided to control the operation of a domestic hot water tank pump, a high-efficiency hot water geothermal system, and a control unit capable of inputting a user's operation signal to the control unit.

따라서, 본 발명은 지열시스템에 있어서, 난방 또는 냉방 수요처에 사용자의 조작에 따라 난방 또는 냉방이 이루어지게 구비되는 부하부와 부하부의 냉방 및 난방을 위한 열원을 지열로부터 흡열할 수 있게 구비되는 지열부, 상기 부하부와 지열부 사이에서 부하부의 난방 또는 냉방이 이루어지게 콤프레셔와 냉매절환밸브를 통하여 냉매를 히트펌핑 순환시킬 수 있게 구비되는 히트펌프부, 지열의 열원을 히트펌프부로 공급할 수 있게 구비되는 지열공급배관, Accordingly, in the present invention, in a geothermal system, a load unit provided to be heated or cooled according to a user's operation at a place requiring heating or cooling, and a geothermal unit provided to absorb heat from the geothermal heat for cooling and heating the load unit. , A heat pump unit provided to circulate refrigerant by heat pumping through a compressor and a refrigerant switching valve so that heating or cooling of the load unit is performed between the load unit and the geothermal unit, and a heat source of geothermal heat provided to supply the heat pump unit geothermal heat supply pipe,

상기 지열공급배관에서 열원의 공급을 제어할 수 있게 구비되는 지열공급밸브, 히트펌프부에서 열매체를 지열부로 환수할 수 있게 구비되는 지열환수배관, 상기 지열환수배관에서 열원의 환수를 제어할 수 있게 구비되는 지열환수밸브,A geothermal heat supply valve provided to control the supply of a heat source in the geothermal supply pipe, a geothermal return pipe provided to return heat medium from the heat pump unit to the geothermal unit, and a geothermal heat return pipe to control the return of the heat source A geothermal heat return valve provided,

히트펌프부에서 열매체를 부하부로 공급할 수 있게 구비되는 부하공급배관, 부하공급배관에 히트펌프부로에서 부하부로의 열매체 공급을 제어할 수 있게 구비되는 부하공급밸브, 부하부에서 히트펌프로 열매체가 환수되게 구비되는 부하환수배관, 상기 부하환수배관에 부하부에서 히트펌프로의 열매체 환수를 제어할 수 있게 구비되는 부하환수밸브, 지열환수배관 또는 부하공급배관의 열매체와 열교환에 의하여 급탕 가열을 할 수 있게 구비되는 급탕열교환부, 상기 급탕열교환부로 급탕열교환을 위한 열매체를 공급할 수 있게 구비되는 급탕메인공급배관, 상기 급탕열교환부에서 급탕열교환이 완료된 열매체를 환수할 수 있게 구비되는 급탕메인환수배관, 지열환수배관과 급탕메인공급배관 사이에서 급탕열교환을 위한 열매체 공급이 이루어질 수 있게 구비되는 열원급탕공급배관, 상기 지열환수배관에서 열원급탕공급배관으로의 열매체의 공급을 제어할 수 있게 구비되는 열원급탕공급밸브, 급탕메인환수관에서 지열공급배관으로 열매체를 환수하되, 바로 공급하여 급탕열을 이용할 수 있게 구비되는 열원급탕보상공급배관, 부하공급배관에서 급탕메인공급배관으로의 열매체 공급이 이루어지게 구비되는 부하급탕공급배관, 상기 부하공급배관에 부하급탕공급배관으로 열매체 공급을 제어할 수 있게 구비되는 부하급탕공급밸브, 급탕메인환수배관에 부하환수배관으로 열매체를 환수할 수 있게 구비되는 부하급탕환수배관, 열원급탕공급배관의 열매체 또는 부하급탕공급배관의 열매체 중 어느 하나의 열매체를 급탕메인공급배관으로의 선택 공급할 수 있게 구비되는 급탕공급열원부하절환밸브, 급탕메인환수배관의 열매체를 열원급탕보상공급배관과 부하급탕환수배관 중 어느 하나의 환수배관으로 선택환수할 수 있게 구비되는 급탕환수열원부하절환밸브로 구비되고, 고효율 급탕 지열시스템의 동작을 제어할 수 있게 구비되는 제어부 및 상기 제어부에 사용자의 조작신호를 입력할 수 있게 구비되는 조작부로 구성함으로써, 별도의 급탕시설을 구비하지 않아도 되는 효과와 냉방시 지열을 보충하여 냉방효율을 향상시키는 효과 및 난방시는 난방 무부하시점에 급탕을 통하여 히트펌프시스템을 효율적을 활용할 수 있는 효과를 갖는 것이다. A load supply piping provided to supply heat medium from the heat pump unit to the load unit, a load supply valve provided in the load supply piping to control the supply of heat medium from the heat pump unit to the load unit, and a heat medium return from the load unit to the heat pump. It is possible to heat the domestic hot water by heat exchange with the heat medium of the load return pipe, the load return valve provided to control the return of the heat medium from the load part to the heat pump in the load return pipe, the geothermal heat return pipe or the load supply pipe. A domestic hot water heat exchange unit, a hot water supply main supply pipe provided to supply a heat medium for hot water heat exchange to the hot water heat exchange unit, a hot water main return pipe provided to return the heat medium for which the hot water heat exchange has been completed in the hot water heat exchange unit, and geothermal heat A heat source hot water supply pipe provided to supply heat medium for domestic hot water heat exchange between the return pipe and the domestic hot water main supply pipe, and a heat source hot water supply provided to control the supply of heat medium from the geothermal return pipe to the heat source hot water supply pipe. The valve, the heat source hot water supply compensation supply pipe provided to return the heat medium from the hot water supply main return pipe to the geothermal heat supply pipe, but directly supply and use the hot water supply heat, and the heat medium supply from the load supply pipe to the domestic hot water main supply pipe. Equipped to make A load domestic hot water supply pipe, a load domestic hot water supply valve provided to control the supply of heat medium to the load domestic hot water supply pipe in the load supply pipe, and a load domestic hot water return pipe provided to return heat medium to the load return pipe in the domestic hot water main return pipe. , The hot water supply heat source load switching valve provided to selectively supply any one of the heat medium of the heat source hot water supply pipe or the heat medium of the load domestic hot water supply pipe to the domestic hot water supply main supply pipe, and the heat medium of the domestic hot water main return pipe heat source hot water supply compensation A control unit equipped with a domestic hot water return heat source load switching valve provided to be able to selectively change water to either one of the pipe and the load domestic hot water return pipe, and to control the operation of the high-efficiency domestic hot water geothermal system, and the user's Consisting of a control unit provided to input control signals, the effect of not having to have a separate hot water supply facility, the effect of improving cooling efficiency by supplementing geothermal heat during cooling, and the heat pump through hot water supply at the time of no load during heating It has the effect of using the system efficiently.

또한, 급탕에서 돌아오는 열을 다시 활용하여 효율을 높일 수 있는 것이다.In addition, efficiency can be increased by utilizing the heat returned from the hot water supply again.

도 1은 본 발명의 일실시예를 도시한 열원을 보상하는 폐열을 이용한 고효율 급탕 지열시스템의 배관도.
도 2는 본 발명의 일실시예를 도시한 열원을 보상하는 폐열을 이용한 고효율 급탕 지열시스템의 냉방시 급탕공급흐름도.
도 3은 본 발명의 일실시예를 도시한 열원을 보상하는 폐열을 이용한 고효율 급탕 지열시스템의 난방 또는 부하가 없는 경우 급탕공급흐름을 보인도면.
도 4는 본 발명의 일실시예를 도시한 열원을 보상하는 폐열을 이용한 고효율 급탕 지열시스템의 개요도.1 is a pipe diagram of a high-efficiency domestic hot water geothermal system using waste heat compensating for a heat source showing an embodiment of the present invention.
2 is a flow chart of hot water supply during cooling of a high-efficiency domestic hot water geothermal system using waste heat that compensates for a heat source according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing the flow of hot water supply in the absence of heating or load of a high-efficiency domestic hot water geothermal system using waste heat compensating for a heat source according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a schematic diagram of a high-efficiency domestic hot water geothermal system using waste heat compensating for a heat source showing an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, it will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 별도의 급탕시설을 구비하지 않고 냉방시 지열을 보충하여 냉방효율을 향상시킬 수 있도록 함과 더불어 난방 무부하시점에 급탕을 통하여 히트펌프시스템을 효율적을 활용할 수 있도록 한 것으로서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The present invention is to improve cooling efficiency by supplementing geothermal heat during cooling without having a separate hot water supply facility, and to efficiently utilize a heat pump system through hot water supply at the time of no heating load. The terms or words used in the scope should not be construed as being limited to the usual or dictionary meaning, and the inventor can properly define the concept of the term in order to explain his or her invention in the best way. Therefore, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical spirit of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only one of the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all the technical ideas of the present invention, so that they can be substituted at the time of this application. It should be understood that there may be many equivalents and variations.

즉, 본 발명은 지열시스템에 있어서; 부하부(101)와 히트펌프부(200), 지열부(102), 지열환수배관(310), 지열환수밸브(311), 지열공급배관(320), 지열공급밸브(321), 부하공급배관(410), 부하공급밸브(411), 부하환수배관(420), 부하환수밸브(421), 급탕열교환부(500), 급탕메인공급배관(501), 급탕메인환수배관(502), 열원급탕공급배관(510), 열원급탕공급밸브(511), 열원급탕보상공급배관(520), 부하급탕공급배관(610) 부하급탕공급밸브(611), 부하급탕환수배관(620), 급탕공급열원부하절환밸브(710), 급탕환수열원부하절환밸브(720), 급탕열순환펌프(503), 제어부(910) 및 조작부(920)로 구성한 것이다.That is, the present invention relates to a geothermal system; Load unit 101, heat pump unit 200, geothermal unit 102, geothermal return pipe 310, geothermal return valve 311, geothermal supply pipe 320, geothermal supply valve 321, load supply pipe (410), load supply valve 411, load return pipe 420, load return valve 421, domestic hot water heat exchange unit 500, domestic hot water main supply pipe 501, domestic hot water main return pipe 502, heat source hot water supply Supply pipe 510, heat source hot water supply valve 511, heat source hot water compensation supply pipe 520, load domestic hot water supply pipe 610, load domestic hot water supply valve 611, load domestic hot water return pipe 620, domestic hot water supply heat source load It is composed of a switching valve 710, a domestic hot water return heat source load switching valve 720, a domestic hot water heat circulation pump 503, a control unit 910, and an operation unit 920.

여기서, 상기 부하부(101)는 난방 또는 냉방 수요처에 사용자의 조작에 따라 난방 또는 냉방이 이루어지게 구비되는 것이다.Here, the load unit 101 is provided to perform heating or cooling according to a user's operation at a place requiring heating or cooling.

그리고, 상기 지열부(102)는 부하부(101)의 냉방 및 난방을 위한 열원을 지열로부터 흡열할 수 있게 구비되는 것이다.And, the ground heat unit 102 is provided to be able to absorb heat from the ground heat as a heat source for cooling and heating of the load unit 101 .

또한, 상기 히트펌프부(200)는 부하부(101)와 지열부(102) 사이에서 부하부(101)의 난방 또는 냉방이 이루어지게 콤프레셔와 냉매절환밸브를 통하여 냉매를 히트펌핑 순환시킬 수 있게 구비되는 것이다.In addition, the heat pump unit 200 heats and circulates the refrigerant through a compressor and a refrigerant switching valve so that the load unit 101 is heated or cooled between the load unit 101 and the geothermal unit 102. will be provided.

또한, 상기 지열공급배관(320)은 지열의 열원을 히트펌프부(200)로 공급할 수 있게 구비되는 것이다.In addition, the geothermal heat supply pipe 320 is provided to supply a heat source of geothermal heat to the heat pump unit 200 .

또한, 상기 지열공급밸브(321)은 지열공급배관(320)에서 열원의 공급을 제어할 수 있게 구비되는 것이다.In addition, the geothermal heat supply valve 321 is provided to control the supply of a heat source from the geothermal heat supply pipe 320 .

또한, 상기 지열환수배관(310)은 히트펌프부(200)에서 열매체를 지열부(102)로 환수할 수 있게 구비되는 것이다.In addition, the geothermal heat return pipe 310 is provided to return heat medium from the heat pump unit 200 to the geothermal unit 102 .

또한, 상기 지열환수밸브(311)은 지열환수배관(310)에서 열원의 환수를 제어할 수 있게 구비되는 것이다.In addition, the geothermal return valve 311 is provided to control the return of the heat source in the geothermal return pipe 310.

또한, 상기 부하공급배관(410)는 히트펌프부(200)에서 열매체를 부하부(101)로 공급할 수 있게 구비되는 것이다.In addition, the load supply pipe 410 is provided to supply the heat medium from the heat pump unit 200 to the load unit 101 .

또한, 상기 부하공급밸브(411)는 부하공급배관(410)에 히트펌프부(200)로에서 부하부(101)로의 열매체 공급을 제어할 수 있게 구비되는 것이다.In addition, the load supply valve 411 is provided in the load supply pipe 410 to control the supply of heat medium from the heat pump unit 200 to the load unit 101 .

또한, 상기 부하환수배관(420)은 부하부(101)에서 히트펌프로 열매체가 환수되게 구비되는 것이다.In addition, the load return pipe 420 is provided to return heat medium from the load unit 101 to the heat pump.

또한, 상기 부하환수밸브(421)는 부하환수배관(420)에 부하부(101)에서 히트펌프로의 열매체 환수를 제어할 수 있게 구비되는 것이다.In addition, the load return valve 421 is provided in the load return pipe 420 to control heat medium return from the load unit 101 to the heat pump.

또한, 상기 급탕열교환부(500)는 지열환수배관(310) 또는 부하공급배관(410)의 열매체와 열교환에 의하여 급탕 가열을 할 수 있게 구비되는 것이다.In addition, the hot water heat exchange unit 500 is provided to heat the hot water by exchanging heat with the heat medium of the geothermal heat return pipe 310 or the load supply pipe 410.

또한, 상기 급탕메인공급배관(501)은 급탕열교환부(500)로 급탕열교환을 위한 열매체를 공급할 수 있게 구비되는 것이다.In addition, the hot water supply main supply pipe 501 is provided to supply a heat medium for hot water heat exchange to the hot water heat exchange unit 500 .

또한, 상기 급탕메인환수배관(502)은 급탕열교환부(500)에서 급탕열교환이 완료된 열매체를 환수할 수 있게 구비되는 것이다.In addition, the hot water supply main return pipe 502 is provided to return the heat medium for which the hot water heat exchange has been completed in the hot water heat exchange unit 500.

또한, 상기 열원급탕공급배관(510)은 지열환수배관(310)과 급탕메인공급배관(501) 사이에서 급탕열교환을 위한 열매체 공급이 이루어질 수 있게 구비되는 것이다.In addition, the heat source hot water supply pipe 510 is provided to supply a heat medium for hot water heat exchange between the geothermal heat return pipe 310 and the hot water main supply pipe 501.

또한, 상기 열원급탕공급밸브(511)는 지열환수배관(310)에서 열원급탕공급배관(510)으로의 열매체의 공급을 제어할 수 있게 구비되는 것이다.In addition, the heat source hot water supply supply valve 511 is provided to control the supply of the heat medium from the geothermal heat return pipe 310 to the heat source hot water supply supply pipe 510 .

또한, 상기 열원급탕보상공급배관(520)은 급탕메인환수관에서 지열공급배관(320)으로 열매체를 환수하되, 바로 공급하여 급탕열을 이용할 수 있게 구비되는 것이다.In addition, the heat source hot water supply compensation supply pipe 520 returns heat medium from the domestic hot water main return pipe to the geothermal supply pipe 320, but is provided so that hot water heat can be used by immediately supplying it.

이때, 급탕열순환펌프(503)은 열원급탕보상공급배관(520)은 급탕메인환수관에서 지열공급배관(320)으로 이동하는 압력이 부족하지않게 설계되어야 하는 것이다.At this time, the hot water supply heat circulation pump 503 should be designed so that the heat source supply compensation supply pipe 520 does not lack pressure moving from the hot water main return pipe to the geothermal heat supply pipe 320.

또한, 상기 부하급탕공급배관(610)은 부하공급배관(410)에서 급탕메인공급배관(501)으로의 열매체 공급이 이루어지게 구비되는 것이다.In addition, the load hot water supply pipe 610 is provided to supply the heat medium from the load supply pipe 410 to the main hot water supply pipe 501.

또한, 상기 부하급탕공급밸브(611)은 부하공급배관(410)에 부하급탕공급배관(610)으로 열매체 공급을 제어할 수 있게 구비되는 것이다.In addition, the load hot water supply supply valve 611 is provided in the load supply pipe 410 to control the supply of heat medium to the load hot water supply pipe 610 .

또한, 상기 부하급탕환수배관(620)은 급탕메인환수배관(502)에 부하환수배관(420)으로 열매체를 환수할 수 있게 구비되는 것이다.In addition, the load hot water return pipe 620 is provided to return heat medium to the load return pipe 420 in the hot water main return pipe 502.

또한, 상기 급탕공급열원부하절환밸브(710)는 열원급탕공급배관(510)의 열매체 또는 부하급탕공급배관(610)의 열매체 중 어느 하나의 열매체를 급탕메인공급배관(501)으로의 선택 공급할 수 있게 구비되는 것이다.In addition, the domestic hot water supply heat source load switching valve 710 can selectively supply any one of the heat medium of the heat source domestic hot water supply pipe 510 or the heat medium of the load domestic hot water supply pipe 610 to the domestic hot water main supply pipe 501. It will be readily available.

또한, 상기 급탕환수열원부하절환밸브(720)는 급탕메인환수배관(502)의 열매체를 열원급탕보상공급배관(520)과 부하급탕환수배관(620) 중 어느 하나의 환수배관으로 선택환수할 수 있게 구비되는 것이다.In addition, the domestic hot water return heat source load switching valve 720 can selectively return the heat medium of the domestic hot water main return pipe 502 to any one of the heat source domestic hot water compensation supply pipe 520 and the load domestic hot water return pipe 620. It will be readily available.

또한, 상기 급탕열순환펌프(503)는 급탕메인환수배관(502)에 열매체를 환수 순환할 수 있게 구비되는 것이다.In addition, the hot water heat circulation pump 503 is provided to return and circulate the heat medium in the hot water main return pipe 502.

또한, 상기 급탕탱크는 급탕열교환부(500)에 의하여 열교환을 통하여 급탕이 이루어진 급탕수를 저장할 수 있게 구비되는 것이다.In addition, the hot water tank is equipped to store the hot water supplied through heat exchange by the hot water heat exchange unit 500 .

또한, 상기 탱크공급배관은 급탕열교환부(500)에서 급탕탱크로 급탕수의 급탕을 위한 열매체를 공급할 수 있게 구비되는 것이다.In addition, the tank supply pipe is provided to supply a heat medium for supplying hot water from the hot water heat exchanger 500 to the hot water tank.

또한, 상기 탱크환수배관은 급탕탱크에서 급탕 열교환이 완료된 열매체를 급탕열교환부(500)로 환수할 수 있게 구비되는 것이다.In addition, the tank return pipe is provided to return water to the hot water heat exchange unit 500 for the heat medium for which the hot water heat exchange has been completed in the hot water tank.

또한, 상기 급탕탱크펌프은 탱크환수배관에 열매체를 환수 순환시킬 수 있게 구비되는 것이다.In addition, the hot water tank pump is provided to return and circulate the heat medium in the tank return pipe.

또한, 상기 제어부(910)는 고효율 급탕 지열시스템의 동작을 제어할 수 있게 구비되는 것이다.In addition, the controller 910 is provided to control the operation of the high-efficiency hot water geothermal system.

상기 제어부(910)에는 부하부(101)의 난방부하를 감지하는 난방부하감지부(911)와The control unit 910 includes a heating load detecting unit 911 for detecting the heating load of the load unit 101 and

지열환수배관(310)을 통하여 지열부(102)로 환수되는 열매체의 온도를 감지하는 환수지열감지부(912), A geothermal heat return sensor 912 for sensing the temperature of the heat medium returned to the geothermal unit 102 through the geothermal return pipe 310;

급탕열교환부(500)의 급탕부하를 감지하는 급탕부하감지부, A hot water supply load detecting unit for detecting the hot water supply load of the hot water supply heat exchange unit 500;

지열부(102)의 온도를 감지하는 지열부온도감지부(913), A geothermal unit temperature detection unit 913 for sensing the temperature of the geothermal unit 102;

히트펌프부(200)의 냉방동작과정에 지열온도감지부를 통한 지열부(102)의 온도가 설정온도 이상일 경우 지열환수배관(310)의 열매체가 열원급탕공급배관(510)으로 전환되게 열원급탕공급밸브(511)를 제어할 수 있게 구비되는 지열감지열원급탕공급제어구(914), During the cooling operation of the heat pump unit 200, when the temperature of the geothermal unit 102 through the geothermal temperature sensor is higher than the set temperature, the heat medium of the geothermal return pipe 310 is switched to the heat source hot water supply pipe 510 to supply hot water as a heat source. A geothermal sensing heat source hot water supply control device 914 provided to control the valve 511,

히트펌프부(200)의 난방동작과정에 일정기간동안 난방부하감지부(911)를 통하여 감지된 난방부하에 따라 난방부하가 적은 시간대에 부하공급배관(410)의 열매체를 부하급탕공급배관(610)으로 전환공급할 수 있게 부하급탕공급밸브(611)를 제어할 수 있게 구비되는 저난방급부하급탕공급제어구를 구비하여 실시할 수 있는 것이다. During the heating operation process of the heat pump unit 200, the heat medium of the load supply pipe 410 is supplied to the load hot water supply pipe 610 during a time period when the heating load is low according to the heating load detected through the heating load detection unit 911 for a certain period of time. ) It can be implemented by providing a low heating supply and load hot water supply control tool provided to control the load hot water supply valve 611 so that it can be switched and supplied.

또한, 제어부(910)는 습도조절동작부 및 부하부에 습도를 측정하는 습도측정장치를 포함한다.In addition, the control unit 910 includes a humidity measuring device for measuring humidity in a humidity control operation unit and a load unit.

상기 습도조절동작부는 여름철 부하부에서 측정된 습도가 높을 때 급탕열순환펌프(503)가 역방향 동작하여 급탕열교환부(500)를 통하여 열을 부하부에 공급 및 회수하여 순환시키는 습도조절동작과정을 포함한다.The humidity control operation unit performs a humidity control operation process in which, when the humidity measured in the load unit in summer is high, the domestic hot water heat circulation pump 503 operates in the reverse direction to supply and recover heat to the load unit through the hot water heat exchange unit 500 and circulate it. include

즉,상기 습도조절동작과정은 급탕열교환부에서 급탕열순환펌프가 동작하여 급탕메인환수배관, 열원급탕환수배관으로 이동하여 부하부로 공급되고, 부하공급밸브(411) 및 부하환수밸브(421)가 히트펌프부로 이동하는 것을 막아 급탕열교환부로 이동하여 순환하게 된다.That is, in the humidity control operation process, the domestic hot water heat circulation pump operates in the domestic hot water heat exchange unit and moves to the domestic hot water main return pipe and the heat source hot water return pipe to be supplied to the load unit, and the load supply valve 411 and the load return valve 421 It is blocked from moving to the heat pump unit and moves to the hot water heat exchange unit to circulate.

일반적으로, 상기 급탕열교환부(500)에 의하여 열교환을 통하여 급탕이 이루어진 급탕수는 예컨데 급탕수를 저장할 수 있게 구비되는 급탕탱크, 상기 급탕열교환부(500)에서 급탕탱크로 급탕수의 급탕을 위한 열매체를 공급할 수 있게 구비되는 탱크공급배관, 상기 급탕탱크에서 급탕 열교환이 완료된 열매체를 급탕열교환부(500)로 환수할 수 있게 구비되는 탱크환수배관, 상기 탱크환수배관에 열매체를 환수 순환시킬 수 있게 구비되는 급탕탱크펌프로 구성하여 실시할 수 있다.In general, the domestic hot water supplied through heat exchange by the domestic hot water heat exchanger 500 is, for example, a domestic hot water tank provided to store the domestic hot water, and the domestic hot water supply from the domestic hot water heat exchange unit 500 to the domestic hot water tank. A tank supply pipe provided to supply the heat medium, a tank return pipe provided to return the heat medium after the domestic hot water heat exchange in the hot water tank to the hot water heat exchange unit 500, and a heat medium to be circulated in the tank return pipe It can be implemented by configuring the supplied hot water tank pump.

또한, 상기 조작부(920)는 제어부(910)에 사용자의 조작신호를 입력할 수 있게 구비되는 것이다.In addition, the control unit 920 is provided to be able to input a user's operation signal to the control unit 910.

이하, 본 발명의 적용실시에 따른 작용효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation and effect according to the application of the present invention will be described.

상기한 바와 같이 지열시스템에 있어서, 난방 또는 냉방 수요처에 사용자의 조작에 따라 난방 또는 냉방이 이루어지게 구비되는 부하부(101)와 부하부(101)의 냉방 및 난방을 위한 열원을 지열로부터 흡열할 수 있게 구비되는 지열부(102), 상기 부하부(101)와 지열부(102) 사이에서 부하부(101)의 난방 또는 냉방이 이루어지게 콤프레셔와 냉매절환밸브를 통하여 냉매를 히트펌핑 순환시킬 수 있게 구비되는 히트펌프부(200), 지열의 열원을 히트펌프부(200)로 공급할 수 있게 구비되는 지열공급배관(320), 상기 지열공급배관(320)에서 열원의 공급을 제어할 수 있게 구비되는 지열공급밸브(321), 히트펌프부(200)에서 열매체를 지열부(102)로 환수할 수 있게 구비되는 지열환수배관(310), 상기 지열환수배관(310)에서 열원의 환수를 제어할 수 있게 구비되는 지열환수밸브(311), 히트펌프부(200)에서 열매체를 부하부(101)로 공급할 수 있게 구비되는 부하공급배관(410), 부하공급배관(410)에 히트펌프부(200)로에서 부하부(101)로의 열매체 공급을 제어할 수 있게 구비되는 부하공급밸브(411), 부하부(101)에서 히트펌프로 열매체가 환수되게 구비되는 부하환수배관(420), 상기 부하환수배관(420)에 부하부(101)에서 히트펌프로의 열매체 환수를 제어할 수 있게 구비되는 부하환수밸브(421), 지열환수배관(310) 또는 부하공급배관(410)의 열매체와 열교환에 의하여 급탕 가열을 할 수 있게 구비되는 급탕열교환부(500), 상기 급탕열교환부(500)로 급탕열교환을 위한 열매체를 공급할 수 있게 구비되는 급탕메인공급배관(501), 상기 급탕열교환부(500)에서 급탕열교환이 완료된 열매체를 환수할 수 있게 구비되는 급탕메인환수배관(502), 지열환수배관(310)과 급탕메인공급배관(501) 사이에서 급탕열교환을 위한 열매체 공급이 이루어질 수 있게 구비되는 열원급탕공급배관(510), 상기 지열환수배관(310)에서 열원급탕공급배관(510)으로의 열매체의 공급을 제어할 수 있게 구비되는 열원급탕공급밸브(511), 급탕메인환수관에서 지열공급배관(320)으로 열매체를 환수할 수 있게 구비되는 열원급탕보상공급배관(520), 부하공급배관(410)에서 급탕메인공급배관(501)으로의 열매체 공급이 이루어지게 구비되는 부하급탕공급배관(610), 상기 부하공급배관(410)에 부하급탕공급배관(610)으로 열매체 공급을 제어할 수 있게 구비되는 부하급탕공급밸브(611), 급탕메인환수배관(502)에 부하환수배관(420)으로 열매체를 환수할 수 있게 구비되는 부하급탕환수배관(620), 열원급탕공급배관(510)의 열매체 또는 부하급탕공급배관(610)의 열매체 중 어느 하나의 열매체를 급탕메인공급배관(501)으로의 선택 공급할 수 있게 구비되는 급탕공급열원부하절환밸브(710), 급탕메인환수배관(502)의 열매체를 열원급탕보상공급배관(520)과 부하급탕환수배관(620) 중 어느 하나의 환수배관으로 선택환수할 수 있게 구비되는 급탕환수열원부하절환밸브(720), 상기 급탕메인환수배관(502)에 열매체를 환수 순환할 수 있게 구비되는 급탕열순환펌프(503), 고효율 급탕 지열시스템의 동작을 제어할 수 있게 구비되는 제어부(910) 및 상기 제어부(910)에 사용자의 조작신호를 입력할 수 있게 구비되는 조작부(920)로 구성한 본 발명을 적용하여 실시하게 되면, 별도의 급탕시설을 구비하지 않아도 되며 냉방시 지열을 보충하여 냉방효율을 향상시키는 것이다.As described above, in the geothermal system, a heat source for cooling and heating of the load unit 101 provided to be heated or cooled according to a user's operation at a place requiring heating or cooling and absorbing heat from geothermal heat. The geothermal unit 102 provided so that the load unit 101 can be heated or cooled between the load unit 101 and the geothermal unit 102 by heat pumping and circulating the refrigerant through a compressor and a refrigerant switching valve. A heat pump unit 200 provided so as to be able to supply a heat source of geothermal heat to the heat pump unit 200, a geothermal heat supply pipe 320 provided to supply a heat source from the geothermal heat supply pipe 320, and a controllable supply of the heat source A geothermal heat supply valve 321, a geothermal heat return pipe 310 provided to return the heat medium from the heat pump unit 200 to the geothermal unit 102, and controlling the return of the heat source in the geothermal heat return pipe 310. A geothermal heat return valve 311, a load supply pipe 410 provided to supply heat medium from the heat pump unit 200 to the load unit 101, and a heat pump unit 200 to the load supply pipe 410 A load supply valve 411 provided to control the supply of heat medium from the furnace to the load part 101, a load return pipe 420 provided to return the heat medium from the load part 101 to the heat pump, and the load return pipe 420 By heat exchange with the heat medium of the load return valve 421, the geothermal heat return pipe 310, or the load supply pipe 410 provided in the pipe 420 to control the return of the heat medium from the load part 101 to the heat pump. In the domestic hot water heat exchange unit 500 provided to heat the domestic hot water, the domestic hot water main supply pipe 501 provided to supply the heating medium for the hot water heat exchange to the domestic hot water heat exchange unit 500, and the domestic hot water heat exchange unit 500 Hot water supply main supply pipe 502 provided to recover the heat medium for which heat exchange from domestic hot water has been completed, between the geothermal heat return pipe 310 and the domestic hot water main supply pipe 501 to supply heat medium for domestic hot water heat exchange The supply pipe 510, the heat source hot water supply supply valve 511 provided to control the supply of the heat medium from the geothermal heat return pipe 310 to the heat source hot water supply pipe 510, and the geothermal heat supply pipe from the hot water main return pipe ( 320), a heat source hot water supply compensation supply pipe 520 provided to recover the heat medium, and a load domestic hot water supply pipe 610 provided to supply the heat medium from the load supply pipe 410 to the hot water main supply pipe 501 , The load hot water supply supply valve 611 provided to control the supply of heat medium to the load hot water supply pipe 610 in the load supply pipe 410, and the heat medium to the load return pipe 420 to the hot water main return pipe 502 Selection of any one of the heat medium of the load domestic hot water return pipe 620, the heat source of the hot water supply pipe 510, or the heat medium of the load domestic hot water supply pipe 610 as the domestic hot water main supply pipe 501. Selectively change the heating medium of the domestic hot water supply heat source load switching valve 710 and the domestic hot water main return pipe 502 to any one of the heat source hot water compensation supply pipe 520 and the load domestic hot water return pipe 620. The domestic hot water return heat source load switching valve 720, the domestic hot water heat circulation pump 503 provided to circulate the heat medium in the domestic hot water main return pipe 502, and the operation of the high-efficiency domestic hot water geothermal system can be controlled. When the present invention consisting of a control unit 910 and a control unit 920 capable of inputting a user's operation signal to the control unit 910 is applied and implemented, a separate hot water supply facility is not required. It is to improve cooling efficiency by supplementing geothermal heat during cooling.

또한, 본 발명은 난방시는 난방 무부하시점에 급탕을 통하여 히트펌프시스템을 효율적을 활용할 수 있는 것이다.In addition, the present invention can efficiently utilize the heat pump system through hot water supply at the heating non-load time during heating.

또한, 제어부는 습도조절동작부 및 부하부에 습도를 측정하는 습도측정장치를 포함하여 실시하면, 여름철에 냉방동작하여 지열부를 통해 열원을 공급받아 급탕열교환부를 통하여 외부로 급탕을 저장하였다가, 장마철에 부하부에 습도가 높은 경우 외부의 저장된 급탕을 급탕열교환부를 통해 부하부로 급탕열을 공급하여 습도를 낮출 수 있는 것이다.In addition, if the control unit includes a humidity control unit and a humidity measuring device for measuring humidity in the load unit, the cooling operation is performed in the summer, and the heat source is supplied through the geothermal unit, and the hot water is stored outside through the hot water heat exchange unit, and then, during the rainy season, When the humidity is high in the load part, the humidity can be lowered by supplying hot water stored outside to the load part through the hot water heat exchanger.

101 : 부하부
102 : 지열부
200 : 히트펌프부
310 : 지열환수배관 311 : 지열환수밸브
320 : 지열공급배관 321 : 지열공급밸브
410 : 부하공급배관 411 : 부하공급밸브
420 : 부하환수배관 421 : 부하환수밸브
500 : 급탕열교환부
501 : 급탕메인공급배관 502 : 급탕메인환수배관 503 : 급탕열순환펌프
510 : 열원급탕공급배관 511 : 열원급탕공급밸브
520 : 열원급탕보상공급배관
610 : 부하급탕공급배관 611 : 부하급탕공급밸브
620 : 부하급탕환수배관
710 : 급탕공급열원부하절환밸브
720 : 급탕환수열원부하절환밸브
910 : 제어부
911 : 난방부하감지부
912 : 환수지열감지부
913 : 지열부온도감지부
914 : 지열감지열원급탕공급제어구
915 : 저난방급부하급탕공급제어구
920 : 조작부101: load part
102: geothermal part
200: heat pump unit
310: geothermal return pipe 311: geothermal return valve
320: geothermal supply pipe 321: geothermal supply valve
410: load supply pipe 411: load supply valve
420: load return pipe 421: load return valve
500: hot water heat exchange unit
501: domestic hot water main supply pipe 502: domestic hot water main return pipe 503: domestic hot water heat circulation pump
510: heat source hot water supply pipe 511: heat source hot water supply valve
520: heat source hot water supply compensation supply pipe
610: load hot water supply pipe 611: load hot water supply valve
620: load hot water return pipe
710: domestic hot water supply heat source load switching valve
720: domestic hot water return heat source load switching valve
910: control unit
911: heating load detection unit
912: return water geothermal detection unit
913: geothermal temperature sensing unit
914: Geothermal sensing heat source hot water supply control device
915: low heating supply hot water supply control device
920: control panel

Claims (5)

지열시스템에 있어서;
난방 또는 냉방 수요처에 사용자의 조작에 따라 난방 또는 냉방이 이루어지게 구비되는 부하부와 부하부의 냉방 및 난방을 위한 열원을 지열로부터 흡열할 수 있게 구비되는 지열부, 상기 부하부와 지열부 사이에서 부하부의 난방 또는 냉방이 이루어지게 콤프레셔와 냉매절환밸브를 통하여 냉매를 히트펌핑 순환시킬 수 있게 구비되는 히트펌프부, 지열의 열원을 히트펌프부로 공급할 수 있게 구비되는 지열공급배관, 상기 지열공급배관에서 열원의 공급을 제어할 수 있게 구비되는 지열공급밸브, 히트펌프부에서 열매체를 지열부로 환수할 수 있게 구비되는 지열환수배관, 상기 지열환수배관에서 열원의 환수를 제어할 수 있게 구비되는 지열환수밸브, 히트펌프부에서 열매체를 부하부로 공급할 수 있게 구비되는 부하공급배관, 부하공급배관에 히트펌프부로에서 부하부로의 열매체 공급을 제어할 수 있게 구비되는 부하공급밸브, 부하부에서 히트펌프로 열매체가 환수되게 구비되는 부하환수배관, 상기 부하환수배관에 부하부에서 히트펌프로의 열매체 환수를 제어할 수 있게 구비되는 부하환수밸브, 지열환수배관 또는 부하공급배관의 열매체와 열교환에 의하여 급탕 가열을 할 수 있게 구비되는 급탕열교환부, 상기 급탕열교환부로 급탕열교환을 위한 열매체를 공급할 수 있게 구비되는 급탕메인공급배관, 상기 급탕열교환부에서 급탕열교환이 완료된 열매체를 환수할 수 있게 구비되는 급탕메인환수배관, 지열환수배관과 급탕메인공급배관 사이에서 급탕열교환을 위한 열매체 공급이 이루어질 수 있게 구비되는 열원급탕공급배관, 상기 지열환수배관에서 열원급탕공급배관으로의 열매체의 공급을 제어할 수 있게 구비되는 열원급탕공급밸브, 급탕메인환수관에서 지열공급배관으로 열매체를 환수하되, 바로 공급하여 급탕열을 이용할 수 있게 구비되는 열원급탕보상공급배관, 부하공급배관에서 급탕메인공급배관으로의 열매체 공급이 이루어지게 구비되는 부하급탕공급배관, 상기 부하공급배관에 부하급탕공급배관으로 열매체 공급을 제어할 수 있게 구비되는 부하급탕공급밸브, 급탕메인환수배관에 부하환수배관으로 열매체를 환수할 수 있게 구비되는 부하급탕환수배관, 열원급탕공급배관의 열매체 또는 부하급탕공급배관의 열매체 중 어느 하나의 열매체를 급탕메인공급배관으로의 선택 공급할 수 있게 구비되는 급탕공급열원부하절환밸브, 급탕메인환수배관의 열매체를 열원급탕보상공급배관과 부하급탕환수배관 중 어느 하나의 환수배관으로 선택환수할 수 있게 구비되는 급탕환수열원부하절환밸브, 상기 급탕메인환수배관에 열매체를 환수 순환할 수 있게 구비되는 급탕열순환펌프, 고효율 급탕 지열시스템의 동작을 제어할 수 있게 구비되는 제어부 및 상기 제어부에 사용자의 조작신호를 입력할 수 있게 구비되는 조작부로 구성하며,
상기 제어부에는 부하부의 난방부하를 감지하는 난방부하감지부와 지열환수배관을 통하여 지열부로 환수되는 열매체의 온도를 감지하는 환수지열감지부, 급탕탱크의 급탕부하를 감지하는 급탕부하감지부, 지열부의 온도를 감지하는 지열부온도감지부를 구비하고,
상기 히트펌프부의 냉방동작과정에 지열온도감지부를 통한 지열부의 온도가 설정온도 이상일 경우 지열환수배관의 열매체가 열원급탕공급배관으로 전환되게 열원급탕공급밸브를 제어할 수 있게 구비되는 지열감지열원급탕공급제어구를 구비하며,
상기 히트펌프부의 난방동작과정에 일정기간동안 난방부하감지부를 통하여 감지된 난방부하에 따라 난방부하가 적은 시간대에 부하공급배관의 열매체를 부하급탕공급배관으로 전환공급할 수 있게 부하급탕공급밸브를 제어할 수 있게 구비되는 저난방급부하급탕공급제어구를 구비한 것을 특징으로 하는 열원을 보상하는 폐열을 이용한 고효율 급탕 지열시스템.
in geothermal systems;
A load unit provided to be heated or cooled according to a user's operation at a place requiring heating or cooling, a geothermal unit provided to absorb heat from geothermal heat for cooling and heating the load unit, and a load between the load unit and the geothermal unit. A heat pump unit provided to circulate the refrigerant by heat pumping through a compressor and a refrigerant switching valve for negative heating or cooling, a geothermal heat supply pipe provided to supply a heat source of geothermal heat to the heat pump unit, and a heat source from the geothermal heat supply pipe A geothermal heat supply valve provided to control the supply, a geothermal return pipe provided to return heat medium from the heat pump unit to the geothermal unit, a geothermal return valve provided to control the return of a heat source in the geothermal return pipe, A load supply piping provided to supply heat medium from the heat pump unit to the load unit, a load supply valve provided in the load supply piping to control the supply of heat medium from the heat pump unit to the load unit, and a heat medium return from the load unit to the heat pump. It is possible to heat the domestic hot water by heat exchange with the heat medium of the load return pipe, the load return valve provided to control the return of the heat medium from the load part to the heat pump in the load return pipe, the geothermal heat return pipe or the load supply pipe. A domestic hot water heat exchange unit, a hot water supply main supply pipe provided to supply a heat medium for hot water heat exchange to the hot water heat exchange unit, a hot water main return pipe provided to return the heat medium for which the hot water heat exchange has been completed in the hot water heat exchange unit, and geothermal heat A heat source hot water supply pipe provided to supply heat medium for domestic hot water heat exchange between the return pipe and the domestic hot water main supply pipe, and a heat source hot water supply provided to control the supply of heat medium from the geothermal return pipe to the heat source hot water supply pipe. The valve, the heat source hot water supply compensation supply pipe provided to return the heat medium from the hot water supply main return pipe to the geothermal heat supply pipe, but directly supply and use the hot water supply heat, and the heat medium supply from the load supply pipe to the domestic hot water main supply pipe. Equipped to make A load domestic hot water supply pipe, a load domestic hot water supply valve provided to control the supply of heat medium to the load domestic hot water supply pipe in the load supply pipe, and a load domestic hot water return pipe provided to return heat medium to the load return pipe in the domestic hot water main return pipe. , The hot water supply heat source load switching valve provided to selectively supply any one of the heat medium of the heat source hot water supply pipe or the heat medium of the load domestic hot water supply pipe to the domestic hot water supply main supply pipe, and the heat medium of the domestic hot water main return pipe heat source hot water supply compensation A domestic hot water return heat source load changeover valve provided to selectively return water to any one of the pipe and load domestic hot water return pipe, a domestic hot water heat circulation pump provided to return and circulate the heating medium in the domestic hot water main return pipe, and high-efficiency domestic hot water geothermal heat It consists of a control unit provided to control the operation of the system and a control unit provided to input a user's operation signal to the control unit,
The control unit includes a heating load detecting unit for detecting the heating load of the load unit, a geothermal heat return detecting unit for detecting the temperature of the heat medium returned to the geothermal unit through the geothermal heat return pipe, a hot water supply load detecting unit for detecting the hot water supply load of the hot water tank, and a geothermal unit. A geothermal unit temperature sensor for detecting temperature,
When the temperature of the geothermal part through the geothermal temperature sensor is higher than the set temperature during the cooling operation of the heat pump part, the geothermal sensing heat source hot water supply is provided to control the heat source hot water supply valve so that the heat medium of the geothermal return pipe is switched to the heat source hot water supply pipe. Equipped with a control tool,
In the heating operation process of the heat pump unit, according to the heating load detected through the heating load detection unit for a certain period of time, the load domestic hot water supply valve is controlled to switch and supply the heat medium of the load supply pipe to the load domestic hot water supply pipe during a time period when the heating load is low. A high-efficiency domestic hot water geothermal system using waste heat that compensates for the heat source, characterized in that it is provided with a low heating supply load domestic hot water supply control device.
 제 1항에 있어서,
상기 제어부는 여름철 부하부에서 측정된 습도가 높을 때 급탕열순환펌프가 동작하여 급탕열교환부를 통하여 열을 부하부에 공급 및 회수하여 순환시키는 습도조절동작부 및 부하부에 습도를 측정하는 습도측정장치를 포함한 것을 특징으로 하는 열원을 보상하는 폐열을 이용한 고효율 급탕 지열시스템. According to claim 1,
The control unit operates a domestic hot water heat circulation pump when the humidity measured in the load unit in summer is high, supplies and recovers heat to the load unit through the hot water heat exchange unit, and circulates heat to the load unit, and a humidity measuring device for measuring humidity in the load unit. A high-efficiency domestic hot water geothermal system using waste heat that compensates for the heat source, characterized in that it comprises a. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020220067498A 2022-06-02 2022-06-02 Geothermal heat system for using waste heat KR102528820B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220067498A KR102528820B1 (en) 2022-06-02 2022-06-02 Geothermal heat system for using waste heat

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220067498A KR102528820B1 (en) 2022-06-02 2022-06-02 Geothermal heat system for using waste heat

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102528820B1 true KR102528820B1 (en) 2023-05-08

Family

ID=86381311

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220067498A KR102528820B1 (en) 2022-06-02 2022-06-02 Geothermal heat system for using waste heat

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102528820B1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100067156A (en) * 2008-12-11 2010-06-21 김성수 Hybrid heat transfer system with heat pump for green house
KR20130052324A (en) * 2011-11-11 2013-05-22 주식회사 대영파워펌프 Geothemal heat pump system
KR101715752B1 (en) 2015-10-30 2017-03-23 대한민국(농촌진흥청장) Geothermal heating and cooling systems using underground water
KR101764881B1 (en) * 2017-01-04 2017-08-14 가진기업(주) Heat pump system using geothermal
KR20200105088A (en) * 2019-02-28 2020-09-07 박종우 Intelligent dual heat exchanging type heat pump system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100067156A (en) * 2008-12-11 2010-06-21 김성수 Hybrid heat transfer system with heat pump for green house
KR20130052324A (en) * 2011-11-11 2013-05-22 주식회사 대영파워펌프 Geothemal heat pump system
KR101715752B1 (en) 2015-10-30 2017-03-23 대한민국(농촌진흥청장) Geothermal heating and cooling systems using underground water
KR101764881B1 (en) * 2017-01-04 2017-08-14 가진기업(주) Heat pump system using geothermal
KR20200105088A (en) * 2019-02-28 2020-09-07 박종우 Intelligent dual heat exchanging type heat pump system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9291376B2 (en) Auxiliary heater control device, heated fluid utilization system, and auxiliary heater control method
JP6223279B2 (en) Water heater
US20110048404A1 (en) Heating system
KR101436241B1 (en) Heat pump heat source system
JP6153328B2 (en) Cogeneration system and heating equipment
JP2008014585A (en) Brine heat radiation type heating apparatus
JP6429851B2 (en) Cogeneration system and heating equipment
KR101415972B1 (en) device for hot water supply heater
KR102528820B1 (en) Geothermal heat system for using waste heat
KR102528819B1 (en) Geothermal heat system for using waste heat
KR100418459B1 (en) Apparatus for Supplying Waste Energy from Fuel Cell to Boiler
JP4114930B2 (en) Heat pump water heater / heater
KR102528817B1 (en) Control method of geothermal heat system for using waste heat
KR20030030553A (en) Cogeneration system for fuel cell
KR100442033B1 (en) Air conditioner
US9061390B2 (en) Production line system
JP3740718B2 (en) Hot water storage water heater
JP2007327727A (en) Heat pump water heater
KR101404163B1 (en) Water temperature control device on heat recovery system
JP2007155275A (en) Heat pump hot water feeder
JPS63213744A (en) Freeze preventing device in hot water supply apparatus
JP4133593B2 (en) Hot water storage hot water heater
KR101506872B1 (en) Regenerative boiler having a external pump
JPH029309Y2 (en)
KR102507123B1 (en) Heating, cooling and hot-water system using pvt and air source heat pump, and operation method of the same

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant