KR200326197Y1 - Heat pump system for using heat of daily waste water and geothermy - Google Patents
Heat pump system for using heat of daily waste water and geothermy Download PDFInfo
- Publication number
- KR200326197Y1 KR200326197Y1 KR20-2003-0018338U KR20030018338U KR200326197Y1 KR 200326197 Y1 KR200326197 Y1 KR 200326197Y1 KR 20030018338 U KR20030018338 U KR 20030018338U KR 200326197 Y1 KR200326197 Y1 KR 200326197Y1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- heat
- hot water
- geothermal
- waste
- heat pump
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B27/00—Machines, plants or systems, using particular sources of energy
- F25B27/02—Machines, plants or systems, using particular sources of energy using waste heat, e.g. from internal-combustion engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2313/00—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
- F25B2313/002—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for geothermal
Abstract
본 고안은 지열 및 폐열을 이용한 히트펌프 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a heat pump system using geothermal and waste heat.
본 고안은 지열을 열원으로 사용한 지열 교환부와 생활배수의 폐열을 열원으로 사용한 폐열 회수부와의 사이에 이 열원들이 상호 교류할 수 있도록 제1 및 제2 삼방밸브들을 설치함으로써 경제성을 크게 향상시키게 함과 아울러 냉난방 또는 급탕 공급의 성능을 크게 향상시키게 한 효과가 있다.The present invention greatly improves the economics by installing first and second three-way valves so that these heat sources can interchange with each other between the geothermal heat exchanger using geothermal heat as a heat source and the waste heat recovery unit using waste heat from domestic wastewater as a heat source. In addition, it has the effect of greatly improving the performance of heating and cooling or hot water supply.
또한, 본 고안은 지열 교환부에 심야전력으로 작동하는 냉온수 축열조를 더 설치하고, 지열 교환부와 폐열 회수부와의 사이에 냉수 열교환기를 더 설치하여 그 폐열 회수부의 급탕용 히트펌프로부터 배출되는 냉열을 지열 교환부의 냉방용으로 더 사용하게 함으로써 에너지 사용비용을 크게 절감하게 한 효과가 있다.In addition, the present invention further installs a cold / hot water heat storage tank that operates at midnight electric power in the geothermal heat exchanger, and further installs a cold water heat exchanger between the geothermal heat exchanger and the waste heat recovery unit to discharge the cold heat discharged from the hot water heat pump for the waste heat recovery unit. By further using for cooling the geothermal heat exchanger has the effect of greatly reducing the energy usage cost.
Description
본 고안은 지열 및 폐열을 이용한 히트펌프 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지열 및 생활배수의 폐열을 열원으로 이 열원들이 상호 교류하게 하여 냉난방 또는 급탕 공급의 성능을 향상시키도록 한 지열 및 폐열을 이용한 히트펌프 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a heat pump system using geothermal heat and waste heat, and more particularly, geothermal heat and waste heat which improves the performance of heating and heating or hot water supply by allowing these heat sources to interact with each other as waste heat of geothermal and domestic wastewater. It relates to a heat pump system used.
일반적으로 히트펌프는 증발기, 압축기, 응축기 및 팽창밸브들로 이루어져 그 순환매체가 액화와 기화를 반복하게 하여 이와 연결된 기타 주변기기들을 통해 냉난방을 수행하게 한다.In general, a heat pump is composed of an evaporator, a compressor, a condenser, and an expansion valve to allow the circulation medium to repeatedly liquefy and vaporize to perform heating and cooling through other peripherals connected thereto.
이러한 히트펌프는 생활배수의 폐열을 열원으로 사용한 폐열 이용 시스템 또는 지중에 매설된 다수개의 지열교환 파이프를 사용하여 냉난방을 수행하게 한 지열 이용 시스템의 주요 구성요소로 사용되고 있음이 주지된 사실이다.It is well known that such a heat pump is used as a main component of a waste heat utilization system using waste heat of domestic wastewater as a heat source or a geothermal utilization system that performs cooling and heating using a plurality of geothermal heat exchange pipes buried underground.
예컨대, 상기 폐열 이용 시스템은 이 히트펌프를 사용하여 폐열을 갖는 대중 목욕탕 등으로부터 배수되는 생활배수의 그 폐열을 그 히트펌프 증발기의 열원으로 사용하고 응축기를 통해 온열을 생산하게 하여 급탕 등을 공급하도록 되어 있다.For example, the waste heat utilization system uses the heat pump to use the waste heat of domestic wastewater drained from a public bath having waste heat as a heat source of the heat pump evaporator and to produce hot water through a condenser to supply hot water and the like. It is.
상기 지열 이용 시스템은 난방시 지열교환 파이프로부터의 지열을 이 히트펌프 증발기의 열원으로 사용하고 응축기를 통해 온열을 생산하게 하여 온수를 공급하게 하거나, 냉방시 이 히트펌프에서 발생되는 응축기의 배열(排熱)을 지열교환파이프를 통해 배출하도록 되어 있다.The geothermal utilization system uses geothermal heat from the geothermal heat exchange pipe as a heat source for the heat pump evaporator and generates hot heat through the condenser to supply hot water, or an array of condensers generated by the heat pump during cooling. I) through the geothermal heat exchange pipe.
그러나 상기 폐열 이용 시스템에서, 열원인 생활배수의 온도가 낮아 히트펌프로 급탕 등을 공급할 수 없는 경우에는 별도의 보조 보일러를 더 설치하여 급탕 등을 공급해야만 하므로 비용이 추가적으로 소요되는 문제점이 있었다.However, in the waste heat using system, when the temperature of the domestic wastewater, which is a heat source, cannot supply hot water, such as a heat pump, additional auxiliary boilers must be installed to supply hot water, and thus additional cost is required.
또한, 상기 지열 이용 시스템에서, 냉방시 히트펌프에서 발생되는 응축기 배열의 과다로 지중에 매설된 지열교환 파이프들이 이를 수용할 수 없는 경우에는 이 지열교환 파이프들의 수를 늘려 이를 수용하게 하거나, 냉각탑을 더 설치해야만 했던 비경제적인 문제점이 있었다.Also, in the geothermal utilization system, if the geothermal heat exchange pipes buried in the ground due to the excessive condenser arrangement generated in the heat pump during cooling cannot accommodate this, the geothermal heat exchange pipes may be increased or accommodated, or the cooling tower may be accommodated. There was an uneconomical problem that had to be installed further.
따라서, 본 고안은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 지열 및 생활배수의 폐열을 열원으로 이 열원들이 상호 교류하게 하여 상기된 종래의 문제점들을 해소하게 함과 아울러 냉난방 또는 급탕 공급의 성능을 향상시키도록 한 지열 및 폐열을 이용한 히트펌프 시스템을 제공하는데 있다.Therefore, the present invention has been devised to solve such a problem, and the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems as well as to solve the above-mentioned problems by heating the waste heat of geothermal and domestic wastewater as a heat source. To provide a heat pump system using geothermal and waste heat to improve the performance of hot water supply.
본 고안의 다른 목적은 에너지 사용비용을 크게 절감시키도록 한 지열 및 폐열을 이용한 히트펌프 시스템을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a heat pump system using geothermal and waste heat to significantly reduce the energy use cost.
도1은 본 고안에 따른 지열 및 폐열을 이용한 히트펌프 시스템을 나타낸 계통도,1 is a system diagram showing a heat pump system using geothermal and waste heat according to the present invention,
도2는 도1에 냉수 열교환기를 더 설치한 상태를 나타낸 계통도이다.FIG. 2 is a system diagram illustrating a state in which a cold water heat exchanger is further installed in FIG. 1.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
10: 폐열 회수부 11: 급탕장소10: waste heat recovery unit 11: hot water place
12: 폐수조 13: 폐열회수 열교환기12: wastewater tank 13: waste heat recovery heat exchanger
15: 급탕용 히트펌프 17: 급탕탱크15: hot water pump for hot water 17: hot water tank
18: 급탕축열조 20: 지열 교환부18: hot water storage tank 20: geothermal heat exchanger
21: 지열교환 파이프 22: 냉난방용 히트펌프21: geothermal heat exchange pipe 22: heat pump for heating and cooling
23: 냉난방 열교환기 24: 냉온수 축열조23: cooling and heating heat exchanger 24: cold and hot water storage tank
40: 제1삼방밸브 50: 제2삼방밸브40: first three-way valve 50: second three-way valve
60: 냉수 열교환기 70a∼70d: 밸브60: cold water heat exchanger 70a to 70d: valve
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 지열 및 폐열을 이용한 히트펌프시스템은 지열 및 폐열을 이용한 히트펌프시스템에 있어서, 폐열을 갖는 생활배수를 저장하는 폐수조로부터 폐열회수 열교환기를 통하여 회수한 폐열을 급탕용 히트펌프의 증발기에서 열원으로 사용하고 히트펌프의 응축기에서 온열을 생산하여 급탕을 공급하게 한 폐열 회수부와; 지중에 매설된 다수개의 지열교환 파이프를 구비하여 난방시 이 지열교환 파이프로부터의 지열을 냉난방용 히트펌프 증발기의 열원으로 사용하고 히트펌프의 응축기에서 생산한 온수를 공급하게 하며, 냉방시 냉난방용 히트펌프에서 발생되는 응축기의 배열을 이 지열교환 파이프를 통하여 지중으로 배출하게 한 지열 교환부와; 상기 폐열 회수부의 급탕용 히트펌프 증발기의 입구측 및 상기 지열 교환부의 냉난방용 히트펌프 증발기의 입구측에 연결된 제1삼방밸브와; 상기 폐열 회수부의 급탕용 히트펌프 증발기의 출구측 및 상기 지열 교환부의 냉난방 히트펌프 증발기의 출구측에 연결된 제2삼방밸브;를 구비하여 상기 지열 교환부의 지열교환 파이프로부터의 지열 또는 냉난방 히트펌프 응축기로부터의 배열을 상기 제1 및 제2 삼방밸브들을 통해 상기 폐열 회수부의 급탕용 히트펌프 증발기의 열원으로 더 사용하게 하여 안정된 온도의 급탕을 공급할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.The heat pump system using the geothermal and waste heat of the present invention for achieving the above object is a heat pump system using the geothermal and waste heat, the waste heat recovered through the waste heat recovery heat exchanger from the waste water tank for storing domestic wastewater having waste heat A waste heat recovery unit which is used as a heat source in the evaporator of the hot water supply heat pump and generates hot heat in the condenser of the heat pump to supply hot water; It is equipped with a number of geothermal heat exchange pipes buried in the ground to use geothermal heat from this geothermal heat exchange pipe as a heat source for heat pump evaporator for heating and cooling, and to supply hot water produced by the condenser of heat pump. A geothermal heat exchanger configured to discharge the arrangement of the condenser generated in the pump to the ground through the geothermal heat exchange pipe; A first three-way valve connected to an inlet side of the hot water heat pump evaporator of the waste heat recovery unit and an inlet side of a heat pump evaporator for heating and cooling of the geothermal heat exchange unit; A second three-way valve connected to the outlet side of the hot water heat pump evaporator for the waste heat recovery unit and the outlet side of the cooling and heating heat pump evaporator of the geothermal heat exchange unit, and By using the arrangement of the first and second three-way valve to the heat source of the hot water heat pump evaporator for hot water of the waste heat recovery unit characterized in that it is possible to supply a hot water supply of a stable temperature.
이 구조에서, 상기 지열 교환부는 상기 냉난방용 히트펌프로부터의 냉온수를 심야전력으로 저장한 후 냉난방 장소의 냉난방 열교환기에 냉온열을 지속적으로 공급하게 한 냉온수 축열조를 더 포함함이 바람직하다.In this structure, it is preferable that the geothermal heat exchanger further comprises a cold / hot water storage tank for continuously supplying cold / hot heat to the air-conditioning heat exchanger of the cooling / heating place after storing the cold / hot water from the air-conditioning heat pump as a midnight electric power.
또, 상기 급탕용 히트펌프와 상기 냉온수 축열조와의 사이에 냉수 열교환기를 더 설치하여, 이 냉수 열교환기를 통해 상기 냉난방 열교환기로부터 배출되는순환매체가 상기 급탕용 히트펌프의 증발기에서 발생되는 냉열과 열교환된 후 상기 냉온수 축열조에 저장되게 함으로써 그 냉열로 상기 냉난방 열교환기의 냉방 수행을 가능하게 함이 바람직하다.In addition, a cold water heat exchanger is further installed between the hot water supply heat pump and the cold / hot water heat storage tank, and the circulation medium discharged from the air-conditioning heat exchanger through the cold water heat exchanger generates heat and cold heat from the evaporator of the hot water heat pump. After the cooling and heat storage tank is stored in the cold and hot water storage tank, it is preferable to enable cooling of the air-conditioning heat exchanger by the cooling heat.
상기 목적 및 장점 그리고 다른 특징은 첨부 도면을 참조한 아래의 설명으로 부터 명백할 것이다.The above objects, advantages and other features will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings.
이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention in detail as follows.
도1은 본 고안에 따른 지열 및 폐열을 이용한 히트펌프 시스템을 나타낸 계통도 및 도2는 도1에 냉수 열교환기를 더 설치한 상태를 나타낸 계통도이다.1 is a system diagram showing a heat pump system using geothermal heat and waste heat according to the present invention, and FIG. 2 is a system diagram showing a state in which a cold water heat exchanger is further installed in FIG. 1.
도면에 나타낸 바와 같이, 본 고안의 지열 및 폐열을 이용한 히트펌프 시스템은 폐열을 갖는 생활배수를 사용하여 급탕 등을 공급할 수 있게 한 구조부인 폐열 회수부(10)를 구비한다.As shown in the figure, the heat pump system using the geothermal heat and waste heat of the present invention is provided with a waste heat recovery unit 10 that is a structure that allows the supply of hot water and the like using domestic wastewater having waste heat.
상기 폐열 회수부(10)는 대중 목욕탕 또는 호텔 등의 급탕장소(11)로부터 배수되는 폐열을 갖는 생활배수를 저장하는 폐수조(12)를 구비하며. 이 폐수조(12)에 저장된 생활배수는 펌핑에 의해서 순환되며, 폐열회수 열교환기(13)를 거치도록 되어 있다.The waste heat recovery unit 10 includes a waste water tank 12 storing living wastewater having waste heat drained from a hot water supply place 11 such as a public bath or a hotel. The domestic wastewater stored in the wastewater tank 12 is circulated by pumping and passes through the waste heat recovery heat exchanger 13.
상기 폐열회수 열교환기(13)는 순환하는 생활배수로부터 폐열을 회수하는 역할을 하며, 이 폐열회수 열교환기(13)에 의해서 폐열이 회수된 생활배수는 저온으로 하수구 등의 배수라인을 통해서 방류된다.The waste heat recovery heat exchanger (13) serves to recover waste heat from the circulating domestic wastewater, and the waste heat recovered by the waste heat recovery heat exchanger (13) is discharged through a drainage line such as a sewer at a low temperature. .
예컨대, 도면에 도시한 바와 같이 25℃의 온도로 순환하는 생활배수는 이 폐열회수 열교환기(13)를 거치면서 12℃의 온도로 낮추어져서 방류된다.For example, as shown in the figure, domestic wastewater circulating at a temperature of 25 ° C is discharged by being lowered to a temperature of 12 ° C through this waste heat recovery heat exchanger (13).
이와 같이 상기 폐열회수 열교환기(13)에 의해서 회수된 폐열은 급탕용 히트펌프(15)의 열원으로 사용된다.The waste heat recovered by the waste heat recovery heat exchanger 13 is used as a heat source of the hot water heat pump 15.
상기 급탕용 히트펌프(15)는 증발기와 응축기 등을 구비한 구조부로, 상기 폐열회수 열교환기(13)는 이 급탕용 히트펌프(15)의 증발기와 연결되며, 상기 폐열회수 열교환기(13)에 의해서 회수된 폐열은 이 급탕용 히트펌프(15)의 증발기와 열교환된다.The hot water heat pump 15 is a structural part including an evaporator and a condenser, and the waste heat recovery heat exchanger 13 is connected to the evaporator of the hot water heat pump 15, and the waste heat recovery heat exchanger 13 The waste heat recovered by the heat exchanger is exchanged with the evaporator of the hot water heat pump 15.
예컨대, 도면에 도시한 바와 같이 회수된 폐열을 가지며 상기 폐열회수 열교환기(13)에서 배출되는 20℃의 순환매체는 상기 급탕용 히트펌프(15)의 증발기와의 열교환으로 7℃의 온도로 저하되어 다시 상기 폐열회수 열교환기(13)로 순환하며, 상기 폐열회수 열환기(13)는 이러한 순환 과정으로 생활배수로부터 회수한 폐열을 상기 급탕용 히트펌프(15)의 증발기에 열원으로 공급한다.For example, as shown in the figure, the circulating medium having the recovered waste heat and discharged from the waste heat recovery heat exchanger 13 is lowered to a temperature of 7 ° C. by heat exchange with an evaporator of the hot water supply heat pump 15. Then, the waste heat recovery heat exchanger 13 is circulated again, and the waste heat recovery heat exchanger 13 supplies waste heat recovered from domestic wastewater to the evaporator of the hot water supply heat pump 15 through the circulation process.
이와 같이, 상기 급탕용 히트펌프(15)의 증발기에서 열교환으로 회수된 폐열은 그 급탕용 히트펌프(15)의 응축기에서 응축 잠열로 방출되며, 이 방출로 인해 도면에 도시한 바와 같이 그 응축기와 연결된 급탕회로의 순환매체(물)가 고온으로 데워져 급탕 탱크(17)로 저장된 후 급탕을 위해 급탕장소(11)로 공급된다. 이 급탕장소(11)에서 사용된 급탕물은 고온의 생활배수로 다시 상기 폐수조(12)로 저장된다.As such, the waste heat recovered by heat exchange in the evaporator of the hot water supply heat pump 15 is discharged as latent heat of condensation in the condenser of the hot water supply heat pump 15, and as a result, the condenser The circulation medium (water) of the connected hot water supply circuit is warmed to a high temperature and stored in the hot water supply tank 17 and then supplied to the hot water supply place 11 for hot water supply. The hot water used in this hot water place 11 is stored in the waste water tank 12 again as a high temperature domestic wastewater.
한편, 급탕용 히트펌프(15)와 급탕탱크(17)와의 사이에 심야전력으로 작동하는 급탕축열조(18)를 더 설치하면 안정된 온도의 급탕을 공급할 수 있다(도2 참조).On the other hand, when the hot water supply heat storage tank 18 that operates at midnight power between the hot water supply pump 15 and the hot water tank 17 for hot water supply can be supplied (see Fig. 2).
상기 폐열 회수부(10)는 이러한 방식으로 폐열을 갖는 생활배수로부터 그 폐열을 회수하여 급탕을 공급하게 한다.The waste heat recovery unit 10 recovers the waste heat from the domestic wastewater having the waste heat in this manner to supply the hot water supply.
또한, 본 고안의 지열 및 폐열을 이용한 히트펌프 시스템은 지열을 사용하여 냉난방을 수행하게 한 구조부인 지열 교환부(20)를 구비한다.In addition, the heat pump system using the geothermal heat and waste heat of the present invention is provided with a geothermal heat exchanger 20 which is a structure that allows the heating and cooling using geothermal heat.
상기 지열 교환부(20)는 지중에 매설된 다수개의 지열교환 파이프(21)들을 통해 냉난방을 수행하도록 되어 있고, 이 냉난방은 증발기와 응축기 등을 구비한 냉난방용 히트펌프(22)에 의해서 가능하도록 되어 있다.The geothermal heat exchanger 20 is configured to perform cooling and heating through a plurality of geothermal heat exchange pipes 21 embedded in the ground, so that the cooling and heating is possible by a heat and cooling heat pump 22 having an evaporator and a condenser. It is.
즉 겨울철 등의 시기에 난방시, 상기 지열교환 파이프(21)들을 통과하며 순환하는 순환매체(브라인)는 이 지열교환 파이프(21)들을 통과하는 동안에 지열을 얻게 되며, 이 지열은 그 순환매체가 통과하는 상기 냉난방용 히트펌프(22)의 열원으로 사용된다.That is, when heating during the winter season, the circulation medium (Brine) circulating through the geothermal heat exchange pipes 21 gets geothermal heat while passing through the geothermal heat exchange pipes 21, and the geothermal heat is the circulation medium. It is used as a heat source of the heat pump 22 for heating and cooling.
상기 냉난방용 히트펌프(22)는 그 증발기와의 열교환으로 상기 순환매체(브라인)로부터 지열을 회수한 후 그 응축기로 방출하여, 도면에 도시한 바와 같이 그 응축기를 통과하는 냉온수회로의 순환매체를 고온으로 데운다. 고온으로 데워진 순환매체는 냉난방 장소의 냉난방 열교환기(23)를 통해 난방, 온수 또는 급탕 등으로 공급된다.The air-conditioning heat pump 22 recovers geothermal heat from the circulation medium (Brine) by heat exchange with the evaporator, and then discharges it to the condenser. The circulation medium of the cold / hot water circuit passing through the condenser is shown in the figure. Warm to high temperature. The circulating medium warmed to a high temperature is supplied to heating, hot water, or hot water through an air conditioning heating / heat exchanger (23) of a cooling and heating place.
또한 여름철 등의 시기에 냉방시, 상기 냉난방용 히트펌프(22)가 압축, 응축, 팽창, 기화로 이어지는 냉방 사이클을 수행함으로 인해 상기 냉온수회로의 순환매체의 온도는 저온으로 강하되고, 이 저온으로 강하된 순환매체는 상기 냉난방 열교환기(23)를 통해 냉방을 수행하게 한다.In addition, when cooling at a time such as summer, the temperature of the circulation medium of the cold / hot water circuit is lowered to a low temperature due to the cooling and heating heat pump 22 performs a cooling cycle leading to compression, condensation, expansion, and vaporization. The dropped circulating medium allows cooling through the cooling and heating heat exchanger (23).
이때, 상기 냉난방용 히트펌프(22)의 응축기에서 발생되는 고온의 배열(排熱)은 상기 지열교환 파이프(21)들을 순환하는 상기 순환매체(브라인)로 전열(傳熱)되어 그 지열교환 파이프(21)들을 통해 지중으로 방출된다.At this time, the high temperature heat generated by the condenser of the air conditioning heat pump 22 is transferred to the circulating medium (Brine) circulating the geothermal heat exchange pipes 21, and the geothermal heat exchange pipe It is released into the ground through (21).
또한, 본 고안의 지열 및 폐열을 이용한 히트펌프 시스템은 제1 및 제2 삼방밸브(40,50)를 구비한다.In addition, the heat pump system using the geothermal and waste heat of the present invention is provided with first and second three-way valve (40, 50).
상기 제1삼방밸브(40)는 상기 폐열 회수부(10)의 급탕용 히트펌프(15)의 입구측 및 상기 지열 교환부(20)의 냉난방용 히트펌프(22)의 입구측에 연결되도록 설치되고, 상기 제2삼방밸브(50)는 상기 폐열 회수부(10)의 급탕용 히트펌프(15)의 출구측 및 상기 지열 교환부(20)의 냉난방용 히트펌프(22)의 출구측에 연결되도록 설치된다.The first three-way valve 40 is installed so as to be connected to the inlet side of the hot water heat pump 15 of the waste heat recovery unit 10 and the inlet side of the air conditioning heat pump 22 of the geothermal heat exchange unit 20. The second three-way valve 50 is connected to the outlet side of the hot water heat pump 15 of the waste heat recovery unit 10 and the outlet side of the air conditioning heat pump 22 of the geothermal heat exchange unit 20. It is installed as possible.
따라서 이 제1 및 제2 삼방밸브(40,50)들의 조작으로, 상기 지열 교환부(20)의 지열교환 파이프(21)들로부터 배출되는 순환매체의 일부분은 상기 제1삼방밸브(40)를 통해 상기 폐열 회수부(10)의 폐열회수 열교환기(13)를 순환하는 순환매체와 함께 급탕용 히트펌프(15)로 유입되고, 이 급탕용 히트펌프(15)로부터 배출되는 순환매체의 일부분은 상기 제2삼방밸브(50)를 통해 상기 지열교환 파이프(21)들을 순환하는 순환매체와 함께 그 지열교환 파이프(21)들로 유입되게 하는 순환 사이클을 형성하게 한다.Therefore, a part of the circulating medium discharged from the geothermal heat exchange pipes 21 of the geothermal heat exchanger 20 by the operation of the first and second three-way valves 40 and 50 may open the first three-way valve 40. Through the waste heat recovery heat exchanger 13 of the waste heat recovery unit 10 through the circulation medium circulating in the hot water supply heat pump 15, a portion of the circulating medium discharged from the hot water heat pump 15 for The second three-way valve 50 forms a circulation cycle for introducing the geothermal heat exchange pipes 21 into the geothermal heat exchange pipes 21 together with the circulation medium circulating.
이에 따라, 상기 폐열 회수부(10)가 급탕장소(11)로부터 배수되는 생활배수가 갖는 폐열의 온도가 낮음으로 인해 폐열회수 열교환기(13)에서 회수되는 폐열의 온도가 낮아 충분한 온도의 급탕을 공급할 수 없게 된 때에, 상기 제1 및 제2 삼방밸브(40,50)들을 통해 상기 지열 교환부(20)의 지열교환 파이프(21)들을 통과한 순환매체의 일부분을 이 폐열 회수부(10)에 공급할 수 있기 때문에, 상기 폐열 회수부(10)는 안정된 온도의 급탕을 공급할 수 있다.Accordingly, the hot water of the waste heat recovered by the waste heat recovery heat exchanger 13 is low due to the low temperature of the waste heat having the domestic wastewater drained from the hot water supply place 11 by the waste heat recovery unit 11. When it cannot be supplied, a part of the circulating medium passing through the geothermal heat exchange pipes 21 of the geothermal heat exchanger 20 through the first and second three-way valves 40 and 50 is transferred to the waste heat recovery unit 10. Since it can supply to the said waste heat recovery part 10, it can supply hot water supply of stable temperature.
즉 상기 제1삼방밸브(40)를 통해, 상기 지열 교환부(20)의 지열교환 파이프 (21)들을 통과한 지열을 갖는 순환매체의 일부분이 상기 폐열 회수부(10)의 급탕용 히트펌프(15)에 상기 폐열회수 열교환기(13)를 순환하는 순환매체와 아울러 공급되기 때문에, 상기 급탕용 히트펌프(15)는 이 지열을 열원으로 더 얻어 안정된 온도의 급탕을 공급한다.That is, a portion of the circulating medium having geothermal heat passing through the geothermal heat exchange pipes 21 of the geothermal heat exchanger 20 through the first three-way valve 40 is a heat pump for hot water supply of the waste heat recovery unit 10 ( Since the waste heat recovery heat exchanger 13 is supplied together with the circulating medium circulating in the 15), the hot water supply heat pump 15 further obtains the geothermal heat as a heat source and supplies hot water at a stable temperature.
또한, 상기 제2삼방밸브(50)는 상기 급탕용 히트펌프(15)로부터 배출되는 순환매체를 분배하여 상기 폐열회수 열교환기(13) 및 지열교환 파이프(21)들을 순환하게 함으로써 그 순환매체가 지열 및 폐열을 얻게 하는 역할을 한다.In addition, the second three-way valve 50 distributes the circulating medium discharged from the hot water supply heat pump 15 to circulate the waste heat recovery heat exchanger 13 and the geothermal heat exchange pipe 21 so that the circulating medium is circulated. It serves to get geothermal and waste heat.
이와 같이, 상기 폐열 회수부(10)는 회수되는 폐열의 온도가 낮아 충분한 온도의 급탕을 공급할 수 없게 된 때에 상기 제1 및 제2 삼방밸브(40,50)들을 통해 상기 지열 교환부(20)의 지열을 더 얻을 수 있기 때문에 안정된 온도의 급탕을 공급할 수 있다.In this way, the waste heat recovery unit 10 is the geothermal heat exchanger 20 through the first and second three-way valve (40, 50) when the temperature of the waste heat recovered is so low that it is unable to supply a hot water supply Since more geothermal heat can be obtained, hot water can be supplied at a stable temperature.
특히 상기 지열 교환부(20)의 냉방시, 상기 지열교환 파이프(21)들이 상기 냉난방용 히트펌프(22)로부터 발생되는 배열의 일부분을 수용하고 남은 다른 일부분의 배열을 상기 제1삼방밸브(40)를 통해 상기 폐열 회수부(10)의 급탕용 히트펌프(15)로 공급할 수 있기 때문에, 그 남은 다른 일부분의 배열을 수용하여 방출하기 위해 상기 지열교환 파이프(21)들의 수를 증가시키거나 별도의 냉각탑을 더 설치해야만 했던 종래의 경제성 관련 문제점을 효과적으로 해소할 수 있다.In particular, when the geothermal heat exchanger 20 is cooled, the geothermal heat exchange pipes 21 receive a portion of the arrangement generated from the heating and cooling heat pump 22 and the other portion of the arrangement is left in the first three-way valve 40. Since it can be supplied to the hot water heat pump 15 of the waste heat recovery unit (10) through, the number of the geothermal heat exchange pipes (21) to increase or separate to accommodate the other remaining arrangement of the remaining portion It is possible to effectively solve the conventional economic-related problems that had to install more cooling towers.
이때, 상기 폐열 회수부(10)는 회수되는 폐열의 온도가 낮아 충분한 온도의 급탕을 공급할 수 없게 된 때에 이 배열을 열원으로 더 얻어 안정된 온도의 급탕을 공급할 수 있다.At this time, the waste heat recovery unit 10 can supply the hot water supply of stable temperature by further obtaining this arrangement as a heat source when the temperature of the waste heat to be recovered is low to supply hot water of sufficient temperature.
한편, 상기 지열 교환부(20)는 냉온수 축열조(24)를 더 구비하고 있다. 이 냉온수 축열조(24)는 도면에 도시한 바와 같이 상기 냉난방용 히트펌프(22)와 상기 냉난방 장소의 냉난방 열교환기(23)와의 사이의 냉온수회로에 설치되며, 심야전력으로 작동된다.On the other hand, the geothermal heat exchanger 20 is further provided with a cold and hot water storage tank 24. The cold / hot water heat storage tank 24 is installed in a cold / hot water circuit between the cooling / heating heat pump 22 and the cooling / heating heat exchanger 23 in the cooling / heating place as shown in the drawing, and is operated at midnight electric power.
따라서, 냉난방을 위해 상기 냉난방용 히트펌프(22)에서 데워진 또는 차가워진 냉온수회로의 순환매체는 이 냉온수 축열조(24)에서 그 상태를 유지하며 저장되고, 상기 냉난방 장소의 냉난방 열교환기(23)는 이 냉온수 축열조(24)에서 그 데워진 또는 차가워진 상태의 순환매체를 안정되게 공급받아 단속없이 지속적으로 냉난방을 수행할 수 있다.Therefore, the circulation medium of the cold / hot water circuit warmed or cooled by the air-conditioning heat pump 22 for cooling and heating is stored in the cold / hot water heat storage tank 24 while being kept in that state, and the air-conditioning heat exchanger 23 of the cooling / heating place is The cold / hot water heat storage tank 24 can be stably supplied with a circulating medium in its warmed or cold state to continuously perform heating and cooling without interruption.
이러한 냉온수 축열조(24)는 심야전력을 사용하고 있기 때문에 에너지 사용비용을 크게 절감하게 한 효과가 있다.Since the cold / hot water heat storage tank 24 uses the late-night power, there is an effect of greatly reducing the energy use cost.
또한, 본 고안의 지열 및 폐열을 이용한 히트펌프 시스템은 냉수 열교환기 (60)를 더 구비하고 있다.In addition, the heat pump system using the geothermal and waste heat of the present invention is further provided with a cold water heat exchanger (60).
이 냉수 열교환기(60)는 상기 폐열 회수부(10)의 급탕용 히트펌프(15)와 상기 지열 교환부(20)의 냉온수 축열조(24)와의 사이에 설치되며, 상기 냉난방 장소의 냉난방 열교환기(23)로부터 배출되는 순환매체와 상기 급탕용 히트펌프(15)로부터 배출되는 순환매체의 일부분이 각각 통과하도록 설치되어 있다.The cold water heat exchanger (60) is installed between the hot water heat pump (15) of the waste heat recovery unit (10) and the cold / hot water heat storage tank (24) of the geothermal heat exchange unit (20). A circulation medium discharged from 23 and a portion of the circulation medium discharged from the hot water supply heat pump 15 pass through each.
이는 상기 냉난방 열교환기(23)로부터 배출되는 순환매체가 상기 냉수 열교환기(60)를 거쳐 상기 냉온수 축열조(24)에 저장된 후 다시 냉난방 열교환기(23)로 순환하게 하는 순환 사이클을 형성하게 한다.This forms a circulation cycle in which the circulating medium discharged from the air conditioning heat exchanger (23) is circulated to the air conditioning heat exchanger (23) after being stored in the cold / hot water heat storage tank (24) via the cold water heat exchanger (60).
또한, 이는 상기 제2삼방밸브(50)로 인한 상기 급탕용 히트펌프(15)로부터 배출되는 순환매체의 일부분이 상기 냉수 열교환기(60)를 거쳐 상기 제1삼방밸브 (40)를 통과한 후 다시 급탕용 히트펌프(15)로 순환하게 하는 순환 사이클을 형성하게 한다.In addition, this is because a portion of the circulating medium discharged from the hot water supply heat pump 15 caused by the second three-way valve 50 passes through the cold water heat exchanger 60 and then passes through the first three-way valve 40. A circulation cycle for circulating back to the hot water heat pump 15 is formed.
참조부호(70a∼70d)는 상기 급탕용 히트펌프(15)로부터 배출되는 순환매체의 일부분이 이러한 순환을 가능하도록 하는 일방향 밸브들을 나타낸 것이다.Reference numerals 70a to 70d denote one-way valves in which a portion of the circulation medium discharged from the hot water supply heat pump 15 enables such circulation.
즉, 밸브(70a,70b)들을 닫고 밸브(70c,70d)들을 열면 상기 급탕용 히트펌프 (15)로부터 배출되는 순환매체의 일부분은 상기된 바와 같이 순환하며, 밸브(70a, 70b)들을 열고 밸브(70c,70d)들을 닫으면 상기 지열 교환부(20)의 지열교환 파이프 (21)들을 순환하는 순환매체의 일부분이 상기 급탕용 히트펌프(15)로 공급된다.That is, when the valves 70a and 70b are closed and the valves 70c and 70d are opened, a part of the circulating medium discharged from the hot water supply heat pump 15 circulates as described above, and the valves 70a and 70b are opened to open the valve. Closing the (70c, 70d), a portion of the circulating medium circulating through the geothermal heat exchange pipe 21 of the geothermal heat exchanger 20 is supplied to the hot water supply heat pump (15).
따라서 상기 지열 교환부(20)의 냉방시, 외기와의 열교환으로 온도가 올라간 상기 냉난방 열교환기(23)로부터 배출되는 순환매체는 상기 냉수 열교환기(60)를 통해, 열을 빼앗긴 채 상기 급탕용 히트펌프(15)의 증발기로부터 배출되는 순환매체의 일부분과의 열교환으로 차가워진 후 상기 냉온수 축열조(24)로 저장되고, 상기 냉난방 열교환기(23)를 통해 냉방 수행을 가능하게 한다.Therefore, when the geothermal heat exchanger 20 is cooled, the circulating medium discharged from the air-conditioning heat exchanger 23 whose temperature rises due to heat exchange with the outside air is deprived of heat through the cold water heat exchanger 60. After being cooled by heat exchange with a portion of the circulating medium discharged from the evaporator of the heat pump 15, it is stored in the cold / hot water heat storage tank 24, and enables cooling through the air-conditioning heat exchanger 23.
이와 같이, 상기 냉수 열교환기(60)는 열을 빼앗긴 채 상기 급탕용 히트펌프 (15)로부터 배출되는 냉열을 상기 냉난방 열교환기(23)로부터 배출되는 순환매체에 공급하고, 그 냉열로 상기 냉난방 열교환기(23)의 냉방 수행을 가능하게 함으로써 에너지 사용비용을 크게 절감하게 한 효과가 있다.As described above, the cold water heat exchanger 60 supplies the cooling heat discharged from the hot water supply heat pump 15 to the circulating medium discharged from the cooling and heating heat exchanger 23 while the heat is deprived of the heat, and the cooling and heating heat exchanger by the cooling heat. By enabling the cooling of the machine 23, there is an effect of greatly reducing the energy use cost.
상술한 바와 같이, 본 고안은 지열을 열원으로 사용한 지열 교환부와 생활배수의 폐열을 열원으로 사용한 폐열 회수부와의 사이에 이 열원들이 상호 교류할 수 있도록 제1 및 제2 삼방밸브들을 설치함으로써 상기된 종래의 문제점들을 크게 해소하여 경제성을 향상시키게 함과 아울러 냉난방 또는 급탕 공급의 성능을 크게 향상시키게 한 효과가 있다.As described above, the present invention provides the first and second three-way valves so that the heat sources can exchange with each other between the geothermal heat exchanger using geothermal heat as a heat source and the waste heat recovery unit using waste heat from domestic wastewater as a heat source. There is an effect to greatly solve the above-mentioned conventional problems to improve the economics and to significantly improve the performance of heating and heating or hot water supply.
또한, 본 고안은 지열 교환부에 심야전력으로 작동하는 냉온수 축열조를 더 설치하고, 지열 교환부와 폐열 회수부와의 사이에 냉수 열교환기를 더 설치하여 그 폐열 회수부의 급탕용 히트펌프로부터 배출되는 냉열을 지열 교환부의 냉방용으로 더 사용하게 함으로써 에너지 사용비용을 크게 절감시키는 효과가 있다.In addition, the present invention further installs a cold / hot water heat storage tank that operates at midnight electric power in the geothermal heat exchanger, and further installs a cold water heat exchanger between the geothermal heat exchanger and the waste heat recovery unit to discharge the cold heat discharged from the hot water heat pump for the waste heat recovery unit. By further using for cooling the geothermal heat exchanger has the effect of greatly reducing the energy usage cost.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20-2003-0018338U KR200326197Y1 (en) | 2003-06-11 | 2003-06-11 | Heat pump system for using heat of daily waste water and geothermy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20-2003-0018338U KR200326197Y1 (en) | 2003-06-11 | 2003-06-11 | Heat pump system for using heat of daily waste water and geothermy |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR10-2003-0037680A Division KR100506764B1 (en) | 2003-06-11 | 2003-06-11 | Heat pump system for using heat of daily waste water and geothermy |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR200326197Y1 true KR200326197Y1 (en) | 2003-09-06 |
Family
ID=49338077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR20-2003-0018338U KR200326197Y1 (en) | 2003-06-11 | 2003-06-11 | Heat pump system for using heat of daily waste water and geothermy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR200326197Y1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100904363B1 (en) * | 2008-02-11 | 2009-06-23 | 한국플랜트서비스주식회사 | The hot water supply system using heat pump |
| KR101860135B1 (en) * | 2017-06-13 | 2018-05-21 | 조희남 | Geothermal energy system using fuel cell energy |
-
2003
- 2003-06-11 KR KR20-2003-0018338U patent/KR200326197Y1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100904363B1 (en) * | 2008-02-11 | 2009-06-23 | 한국플랜트서비스주식회사 | The hot water supply system using heat pump |
| KR101860135B1 (en) * | 2017-06-13 | 2018-05-21 | 조희남 | Geothermal energy system using fuel cell energy |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100506764B1 (en) | Heat pump system for using heat of daily waste water and geothermy | |
| CN101949612B (en) | Cooling mode driven by utilizing urban heat supply network | |
| KR101270616B1 (en) | Co-generation | |
| KR101299519B1 (en) | The hot water exclusive use terrestrial heat complex system | |
| EP1866574A2 (en) | A system for utalization of renewable energy sources | |
| JP2006234376A (en) | Heating and cooling system using geothermal source allowing simultaneous operation for heating and cooling, and control method therefor | |
| JP5334493B2 (en) | Sericulture pond insulation system | |
| JP5067958B2 (en) | Geothermal heat pump system and water heat pump system | |
| JP2002130819A (en) | Heat pump type water heater system | |
| CN103528265A (en) | Sewage source directly-draining type heat pump system | |
| KR200326197Y1 (en) | Heat pump system for using heat of daily waste water and geothermy | |
| KR200339349Y1 (en) | Regenerative heat pump system using geothermy | |
| KR100809023B1 (en) | A heat exchanger for a public bath | |
| CN103528187A (en) | Sewage source directly-draining type air conditioning heat pump system | |
| KR100443815B1 (en) | Heat Pump Unit using Waste Heat | |
| KR101018190B1 (en) | The foul water heat-source which uses the hot water exclusive system | |
| KR100437669B1 (en) | Heat pump system for a bathhouse | |
| KR100455626B1 (en) | Heat pump type hot water heating apparatus | |
| RU2239129C1 (en) | Method of heat supply | |
| KR20090021807A (en) | Fuel cell system having air conditioning function | |
| KR100843779B1 (en) | Cooling system without cooling tower and outdoor equipment | |
| KR200332901Y1 (en) | Water supply system having heat-pump | |
| KR100773747B1 (en) | Terrestrial heat collecting system combined with cogeneration | |
| KR200359590Y1 (en) | Heat pump system for a bathhouse | |
| KR20100013010A (en) | Energy saving type water supplying apparatus for a public |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| U107 | Dual application of utility model | ||
| REGI | Registration of establishment | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20040827 Year of fee payment: 3 |
|
| EXTG | Extinguishment |