KR200417382Y1 - Ground heat exchange system for high quality heat pump - Google Patents

Ground heat exchange system for high quality heat pump Download PDF

Info

Publication number
KR200417382Y1
KR200417382Y1 KR2020060002486U KR20060002486U KR200417382Y1 KR 200417382 Y1 KR200417382 Y1 KR 200417382Y1 KR 2020060002486 U KR2020060002486 U KR 2020060002486U KR 20060002486 U KR20060002486 U KR 20060002486U KR 200417382 Y1 KR200417382 Y1 KR 200417382Y1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat
heat medium
borehole
pipe
heat exchanger
Prior art date
Application number
KR2020060002486U
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김규식
Original Assignee
공항시설관리 주식회사
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 공항시설관리 주식회사 filed Critical 공항시설관리 주식회사
Priority to KR2020060002486U priority Critical patent/KR200417382Y1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR200417382Y1 publication Critical patent/KR200417382Y1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00Heat pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B27/00Machines, plants or systems, using particular sources of energy
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2313/00Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/002Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for geothermal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

본 고안은 히트펌프용 고효율 지열교환기에 관한 것으로서, 지중으로 굴착된 시추공 내부에 지하수에 둘려 싸이는 폐쇄형 열매체 저장부를 구성시켜 전도 및 대류에 의한 열교환이 이루어질 수 있도록 함으로서 열교환 효율을 극대화 시키기 위한 것이다.The present invention relates to a high-efficiency geothermal heat exchanger for a heat pump, and to maximize heat exchange efficiency by configuring a closed heat medium storage unit wrapped in groundwater in a borehole excavated into the ground to allow heat exchange by conduction and convection. .

이를 실현하기 위한 본 고안의 지열교환기는, 지중에는 수직방향으로 홀을 굴착함으로서 시추공(10)이 형성되고, 상기 시추공(10)에는 내부에 열매체(21)가 저장되어진 열매체 저장관(20)이 삽입 설치되며, 상기 열매체 저장관(20) 내에는 내부에 저장된 열매체(21)를 열매체 사용처(60)측으로 순환시키기 위한 순환 파이프(30)인 유입파이프(31)와 유출파이프(32)가 각각 삽입되어지고, 상기 열매체 저장관(20) 외벽과 시추공(10) 내벽사이의 이격공간에는 그라우팅부(40)로 채워짐을 특징으로 한다.Geothermal heat exchanger of the present invention for realizing this, by drilling a hole in the vertical direction in the ground, the borehole 10 is formed, the borehole 10 is a heat medium storage tube 20 in which the heat medium 21 is stored therein It is inserted and installed in the heat medium storage tube 20, the inlet pipe 31 and the outlet pipe 32, which are circulation pipes 30 for circulating the heat medium 21 stored therein, to the heat medium using place 60, are respectively inserted. The space between the heat medium storage tube 20 outer wall and the borehole 10 inner wall is characterized by being filled with a grouting portion 40.

히트펌프, 지열교환기, 고효율, 지하수, 시추공, 그라우팅 Heat Pump, Geothermal Heat Exchanger, High Efficiency, Groundwater, Borehole, Grouting

Description

히트펌프용 고효율 지열교환기{GROUND HEAT EXCHANGE SYSTEM FOR HIGH QUALITY HEAT PUMP}High efficiency geothermal heat exchanger for heat pump {GROUND HEAT EXCHANGE SYSTEM FOR HIGH QUALITY HEAT PUMP}

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 지열교환기 설치상태 단면도.1 is a cross-sectional view of the geothermal heat exchanger installation state according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 고안의 다른 실시예에 따른 지열교환기 설치상태 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view of the geothermal heat exchanger installation state according to another embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 시추공 11,11' : 지하수10: borehole 11,11 ': groundwater

20 : 열매체 저장관 21 : 열매체(물 또는 부동액)20: heat medium storage tube 21: heat medium (water or antifreeze)

22 : 방수 그라우팅 30 : 순환 파이프22: waterproof grouting 30: circulation pipe

40 : 그라우팅부 50 : 강관케이싱40: grouting section 50: steel pipe casing

60 : 열매체 사용처60: where the heat medium is used

본 고안은 지열 열교환기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 여름철에는 대기온도보다 낮고 겨울철에는 대기온도 보다 높은 온도를 갖고 있는 지열을 히트펌프에 효과적으로 이용하기 위한 것이다.The present invention relates to a geothermal heat exchanger, and more particularly, to effectively use a geothermal heat pump having a temperature lower than the atmospheric temperature in the summer and higher than the atmospheric temperature in the winter.

일반적으로, 냉난방을 위하여 사용되는 에너지원으로는 석탄, 석유, 천연가 스 등과 같은 화석연료를 이용하거나, 또는 이들 화석연료나 원자력을 이용하여 생산된 전력 에너지를 주로 사용하고 있다.Generally, fossil fuels such as coal, petroleum, and natural gas are used as energy sources for cooling and heating, or electric energy produced using these fossil fuels or nuclear power is mainly used.

그러나 화석연료는 연소과정에서 발생하는 각종 공해물질로 인하여 수질 및 환경을 오염시키는 단점이 있으므로, 근래에는 이를 대신할 수 있는 대체 에너지 개발이 활발하게 진행되고 있다.However, since fossil fuels have a disadvantage of polluting water quality and the environment due to various pollutants generated in the combustion process, recent development of alternative energy to replace them has been actively conducted.

이러한 대체 에너지 중에서도 무한한 에너지원을 갖는 풍력, 태양열, 지열 등에 관한 연구와 이를 이용한 냉난방장치가 사용되고 있는데, 이들 에너지원은 공기오염과 기후변화에 거의 영향을 미치지 않으면서 에너지를 얻을 수 있는 장점이 있는 반면 에너지 밀도가 대단히 낮은 단점이 있다.Among these alternative energies, research on wind power, solar heat, geothermal energy, etc., which have infinite energy sources, and air-conditioning devices using them are used. These energy sources have the advantage of obtaining energy with little effect on air pollution and climate change. On the other hand, the energy density is very low.

특히, 풍력과 태양열을 이용하여 에너지를 얻기 위해서는 설치장소의 한계와 함께 넓은 면적이 확보되어야 하며, 이 장치들은 단위장치 당 에너지 생산용량이 적고 또한 설치 및 유지관리에 많은 비용이 소요된다.In particular, in order to obtain energy by using wind and solar heat, a large area must be secured along with the limit of the installation site, and these devices have a low energy production capacity per unit and are expensive to install and maintain.

따라서, 설치 및 유지관리에 상대적으로 저렴한 비용이 소요되는 지열에너지를 이용한 냉난방장치들이 많이 이용되고 있는데, 이것은 온도가 10~20℃인 지중의 열 에너지를 이용하는 기술이다.Therefore, many air-conditioning and heating devices using geothermal energy, which require relatively low cost for installation and maintenance, are used, which is a technology using underground thermal energy having a temperature of 10 to 20 ° C.

통상적으로 사용되는 지열을 이용한 냉난방장치는 지열을 회수하기 위한 지열교환기와, 회수한 지열을 필요한 장소로 이동시켜 냉난방을 행하도록 하는 히트펌프로 구성된다.Commonly used geothermal heating and cooling device is composed of a geothermal heat exchanger for recovering the geothermal heat, and a heat pump to move the collected geothermal heat to a necessary place to perform the cooling and heating.

그중 지열교환기의 설치는 대부분의 경우 여유가 있는 대지를 확보한 후, 대략 수직방향으로 보어홀(Bore-hole)을 굴착하여 열교환 파이프를 매설하는 형태로 설치된다.Among them, the geothermal heat exchanger is installed in the form of digging a heat-exchange pipe by digging a bore-hole in a substantially vertical direction after securing a ground with a margin.

이와 같은 지열교환기의 설치는 지표 가까이 암반이 없거나 사면 붕괴가 거의 없는 보다 큰 건물에 아주 적합하다. 이러한 지열교환기의 설치는 지하 50~200m 정도 깊이의 보어홀을 소정의 간격으로 굴착하고, 각 보어홀에는 한두번 감아 끝이 U자형인 파이프를 매설한다.Such a geothermal heat exchanger installation is well suited for larger buildings with no rock near the surface or little slope collapse. The installation of such a geothermal heat exchanger excavates a borehole 50 ~ 200m deep underground at predetermined intervals, and each borehole is wound once or twice to bury a U-shaped pipe.

그리고, 파이프 설치 후 각 보어홀은 불투수성 재료인 벤토나이트나 시멘트로 채운 후 그라우팅한다. 그라우팅과정에서 지표수의 대수층 유입이나 인접 대수층의 부실로 인한 물의 침투를 막기 위해 특수한 재료로 보어홀을 채우게 된다.After the pipe is installed, each bore hole is filled with bentonite or cement, which is an impermeable material, and then grouted. In the grouting process, the borehole is filled with a special material to prevent the ingress of surface water into the aquifer or the infiltration of adjacent aquifers.

그러나, 이러한 종래의 지열교환기는 보어홀에 열교환 파이프를 삽입하고 그라우팅작업을 하여 지열이 전도에 의하여 직접 순환배관에 전달되는 방식을 사용하고 있기 때문에, 축열기능을 부여할 수 없고 회수열량이 적기 때문에 열교환성능이 저하될 수 밖에 없는 문제점이 있었다.However, since the conventional geothermal heat exchanger uses a method in which geothermal heat is transferred directly to the circulation pipe by conduction by inserting a heat exchange pipe into the borehole and grouting, it is impossible to impart a heat storage function and reduce the amount of heat recovered. There was a problem that the heat exchange performance is inevitably deteriorated.

본 고안은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 지중에 매설되는 열교환 파이프의 구조적 변경을 통해 축열기능을 갖도록 함과 함께 열교환 효율을 극대화하여 히트펌프의 경제성을 향상시킬 수 있도록 하는데 목적이 있다.The present invention is proposed to improve the above problems in the prior art, to have a heat storage function through the structural change of the heat exchange pipe buried in the ground and to maximize the heat exchange efficiency to improve the economics of the heat pump The purpose is to.

상기 목적은, 지중에는 수직방향으로 홀을 굴착함으로서 시추공이 형성되고, 상기 시추공에는 내부에 열매체가 저장되어진 열매체 저장관이 삽입 설치되며, 상 기 열매체 저장관 내에는 내부에 저장된 열매체를 히트펌프 본체측으로 순환시키는 열교환 파이프가 삽입되어지고, 상기 열매체 저장관 외벽과 시추공 내벽사이의 이격공간에는 그라우팅부로 채워짐을 특징으로 하는 히트펌프용 고효율 지열교환기를 통해 이룰 수 있게 된다.The purpose is to excavate a hole in the vertical direction in the ground, the borehole is formed, the borehole is inserted into the heat medium storage tube is stored therein the heat medium, the heat medium body is stored in the heat medium body heat pump body The heat exchange pipe circulated to the side is inserted, and the separation space between the heat medium storage tube outer wall and the borehole inner wall is filled with a grouting portion to achieve a high efficiency geothermal heat exchanger for a heat pump.

이하, 본 고안의 구체적인 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 본 고안의 일 실시예에 따른 폐쇄형 지열교환기의 설치구조를 도 1을 통해 살펴보면, 지표측의 토양층(A)과 그 하층으로 암반층(B)을 이루고 있는 지중으로 소정깊이 굴착된 시추공(10)이 수직방향으로 형성되었으며, 상기 시추공(10)에는 내부에 물 또는 부동액과 같은 열매체(21)가 저장되어진 열매체 저장관(20)이 삽입 설치되었고, 열매체 저장관(20) 내에는 히트펌프 본체나 지하 축열조와 같은 열매체 사용처(60) 측과의 순환배관을 이루어 펌프(미도시)에 의해 강제 순환이 이루어지도록 하는 순환 파이프(30)가 각각 인입되도록 구성하였다.First, looking at the installation structure of the closed geothermal heat exchanger according to an embodiment of the present invention through Fig. 1, the drilling hole drilled a predetermined depth into the ground to form a rock layer (B) of the soil layer (A) and the lower layer of the ground side ( 10) was formed in the vertical direction, and the borehole 10 has a heat medium storage tube 20 in which a heat medium 21 such as water or an antifreeze is stored therein is inserted, and a heat pump is installed in the heat medium storage tube 20. The circulation pipe 30 is configured to draw in a circulation pipe with a heat medium use destination 60, such as a main body or an underground heat storage tank, to allow forced circulation by a pump (not shown).

그리고, 열매체 저장관(20)이 삽입되어진 시추공(10) 내부 공간에는 지하수(11)가 일정 수위로 채워져 있으며, 그 수위 상부공간에는 불투수성 재료인 벤토나이트나 시멘트를 채워서 그라우팅부(40)를 형성하게 된다.Then, the groundwater 11 is filled with a predetermined level in the internal space of the borehole 10 into which the heat medium storage tube 20 is inserted, and the grouting portion 40 is formed by filling bentonite or cement, which is an impermeable material, in the upper space of the water level. do.

또한, 시추공(10)중 토양층(A)에 해당하는 깊이까지는 강관케이싱(50)이 그라우팅부(40)를 둘러싸도록 하는 구성을 이루었다.In addition, the steel pipe casing 50 to the depth corresponding to the soil layer (A) of the borehole 10 has been configured to surround the grouting portion (40).

한편, 열매체 저장관(20)에 인입되어져 있는 순환 파이프(30)중 제1파이프(31)와 제2파이프(32)의 높이를 상호 상이하게 설치함으로서 열매체 이용 효율을 향상시킬 수 있도록 함이 바람직하게 된다.On the other hand, it is preferable to improve the heat medium utilization efficiency by providing different heights of the first pipe 31 and the second pipe 32 among the circulation pipe 30 introduced into the heat medium storage pipe 20. Done.

도면 중 미설명 부호 41은 그라우팅부(40)의 그라우팅 재료를 지지하기 위해 열매체 저장관(20) 외벽면 중단에 고정 설치된 지지판을 나타낸다.In the figure, reference numeral 41 denotes a support plate fixed to the outer wall surface stop of the heat medium storage tube 20 to support the grouting material of the grouting part 40.

이와 같은 구조를 이루는 본 고안 지열교환기의 시공과정 및 시공 후 사용에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.The effect of the construction process and use after construction of the present invention geothermal heat exchanger constituting such a structure will be described.

먼저, 시추공(10)을 시공함에 있어서 토양층(A)의 깊이 까지는 강관케이싱(50)을 박으면서 굴착하게 되고, 지하수가 고여 있는 암반층(B)에서는 케이싱을 설치하지 않고 굴착만을 실시하게 된다.First, in constructing the borehole 10, the excavation is carried out while driving the steel pipe casing 50 to the depth of the soil layer A. In the rock layer B having groundwater, the excavation is performed without installing a casing.

이후, 시추공(10) 내부에 열매체(21)가 저장되어져 있는 열매체 저장관(20)을 삽입하여 설치하게 되는데, 이때 열매체 저장관(20) 내부에는 열매체(21)의 순환을 안내하는 순환 파이프(30)가 인입되어지게 되며, 하부는 방수 그라우팅(22)을 하여 밀폐시키게 된다.Thereafter, the heating medium 20 is inserted into the borehole 10 to store the heating medium 21 in which the heating medium 21 is stored. At this time, the heating medium 20 includes a circulation pipe guiding circulation of the heating medium 21 ( 30) is to be drawn in, the bottom is sealed by a waterproof grouting (22).

이때, 순환 파이프(30)는 제1파이프(31)와 제2파이프(32)의 높이를 상호 상이하게 설치시켜며, 순환 파이프(30)의 배관 경로는 지중 매설을 실시함이 바람직 하게 된다.At this time, the circulation pipe 30 is installed to the height of the first pipe 31 and the second pipe 32 different from each other, the piping path of the circulation pipe 30 is preferably to be embedded in the ground.

상기와 같이 하여 열매체 저장관(20)의 설치가 완료되면, 시추공(10)의 내부 이격공간에 그라우팅작업을 실시하게 되는데, 이때 내부에 지하수가 없는 경우에는 전체 이격공간에 대해 그라우팅작업을 실시하게 되나, 도 1에서와 같이 내부에 지하수(11)가 일정 수위로 채워져 있는 경우에는 지하수 수위 이상의 높이에만 그라우팅부(40)를 형성하여 열교환 성능을 높일 수 있다.When the installation of the heat medium storage tube 20 is completed as described above, grouting is performed in the inner space of the borehole 10. At this time, when there is no groundwater inside, grouting is performed for the entire space. However, when the groundwater 11 is filled with a predetermined water level as shown in FIG. 1, the grouting part 40 may be formed only at a height above the ground water level to increase heat exchange performance.

한편, 시추공이 2개 이상이고 지하수량이 많을 때에는 시추공에 수중펌프를 설치하여 지하수를 순환시킴으로 지열을 이용하거나 지하수를 생활용수로 이용할 수도 있게 된다.On the other hand, when there are two or more boreholes and the amount of groundwater is large, water pumps are installed in the boreholes to circulate the groundwater to use geothermal heat or groundwater as living water.

이와 같은 과정을 통해 설치가 완료되어진 본 고안의 지열교환기는 열매체 저장관(20)에서 1차적으로 축열 또는 축냉이 이루어진 상태에서 순환 파이프(30)를 통해 열매체의 순환이 이루어지면서 열교환이 이루어질 수 있게 되며, 열매체 저장관(20)을 둘러싸고 있는 지하수에 의한 전도 및 대류의 영향을 받게 되어 지열전달량을 극대화 시킬 수 있게 됨을 알 수 있다.The geothermal heat exchanger of the present invention, which has been installed through such a process, can be heat-exchanged while the heat medium is circulated through the circulation pipe 30 in the state where heat storage or heat storage is primarily performed in the heat medium storage tube 20. It can be seen that it is possible to maximize the geothermal heat transfer by the influence of conduction and convection by the groundwater surrounding the heat medium storage pipe (20).

특히, 순환 파이프(30)에서 여름철 냉방시에는 온도가 높은 물을 제1 파이프(31)를 통해 열매체 저장관(20)내로 공급시키고, 열매체 저장관(20)내의 온도가 낮은 물을 제2 파이프(32)를 통해 열매체 사용처(60)로 공급하는 순환사이클을 이루며, 겨울철 난방시에는 이와 반대의 순환사이클을 이루도록 하여 열교환 효율을 높일 수 있게 된다.In particular, during the summer cooling in the circulation pipe 30, water having a high temperature is supplied into the heat medium storage pipe 20 through the first pipe 31, and water having a low temperature in the heat medium storage pipe 20 is supplied to the second pipe. Through the 32 to form a circulation cycle for supplying to the heat medium using place 60, when heating in winter to achieve the reverse cycle to the reverse it is possible to increase the heat exchange efficiency.

그리고, 본 고안의 다른 실시예에 따른 지하수를 열매체로 직접 이용하는 구조는 도 2에 도시된 형태를 이루게 된다.In addition, the structure of directly using the groundwater according to another embodiment of the present invention as a heat medium forms the shape shown in FIG. 2.

즉, 도시된 바와 같이 지하수의 양이 많은 경우에 시추공(10)내에 유입된 지하수(11')를 열매체로 이용하는 것으로, 시추공(10) 상부의 지하수 수위 이상에는 그라우팅부(40)로 밀폐시킴으로서 지하수(11') 저장공간을 열매체 저장부(20')로 구성시킨 것이다.That is, as shown in the case where the amount of groundwater is large, by using the groundwater 11 ′ introduced into the borehole 10 as a heat medium, the groundwater by closing the groundwater level above the borehole 10 with a grouting part 40. (11 ') The storage space is composed of a heat medium storage unit 20'.

그리고, 열매체 사용처(60)를 순환하는 순환 파이프(30)는 제1파이프(31)와 제2파이프(32)의 높이를 상호 상이하게 설치함으로서, 지하수(11')를 직접 열매체로 사용토록 하였다.In addition, the circulation pipe 30 circulating through the heat medium use place 60 has the heights of the first pipe 31 and the second pipe 32 different from each other, so that the groundwater 11 'is directly used as the heat medium. .

이와 같은 지열교환기 설치 구조는 시추공(10)의 벽면 전체가 지열에 대한 전열면을 이루게 되어 전열면적이 극대화 되어질 수 있게 되고, 지하수의 전도와 대류에 의한 열교환 열량이 높아질 수 있게 된다.The geothermal heat exchanger installation structure is such that the entire wall surface of the borehole 10 forms a heat transfer surface for the geothermal heat, and thus the heat transfer area can be maximized, and the heat exchange heat amount due to conduction and convection of groundwater can be increased.

또한, 지하수량이 많을 때에는 지하수를 생활용수로 활용할 수 있게 됨으로 경제적인 이점 또한 제공될 수 있게 된다.In addition, when the amount of groundwater is large, it is possible to use the groundwater as water for daily use, thereby providing economic advantages.

그리고, 상기에서 본 고안의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만 본 고안의 지열교환기 구조가 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. In addition, although specific embodiments of the present invention have been described and illustrated above, it is obvious that the geothermal heat exchanger structure of the present invention may be variously modified and implemented by those skilled in the art.

예를 들면, 열매체가 순환 파이프를 통해 순환 되어지는 열매체 사용처로서 히트펌프 본체 외에 지하축열조 또는 소방용수 탱크 겸용 저수조가 적용되어질 수 있게 된다.For example, in addition to the heat pump body, an underground heat storage tank or a fire water tank combined storage tank may be applied as a heat medium using the heat medium to be circulated through the circulation pipe.

또한, 건축물 신축시 흙막이 공법(CIP 공법)에 의한 콘크리트 기둥 내부에 열교환 파이프를 설치하여 별도의 그라우팅 공정 없이 지열을 히트펌프의 열원으로 이용토록 할 수도 있게 된다.In addition, by installing a heat exchange pipe inside the concrete pillar by the earthquake construction method (CIP method) when building new construction it is possible to use geothermal heat as a heat source of the heat pump without a separate grouting process.

따라서, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 고안의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 고안의 첨부된 실용신안등록청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.Therefore, such modified embodiments should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention, and such modified embodiments shall fall within the appended utility model registration claims of the present invention.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 고안은, 최소의 공사비용으로 시추공의 전열면적을 최대로 활용할 수 있게 됨으로 단위 전열면적당 열전달 효율이 극대화 되어질 수 있게 되는 효과를 나타낸다.The present invention as described above has the effect that the heat transfer efficiency per unit heat transfer area can be maximized by being able to maximize the heat transfer area of the borehole at the minimum construction cost.

특히, 일 실시예에서와 같이 시추공 내부에 자체적으로 지열을 흡수 또는 방열을 하는 별도의 폐쇄형 열매체 저장부를 구성시킴으로서 지열 축열기능을 갖도록 하여 순환 열매체의 열교환 효율을 극대화 시키는 이점을 갖게 된다.In particular, by configuring a separate closed heat medium storage unit that absorbs or dissipates geothermal heat itself in the borehole as in one embodiment, it has an advantage of maximizing heat exchange efficiency of the circulating heat medium by having a geothermal heat storage function.

Claims (7)

지중에는 수직방향으로 홀을 굴착함으로서 시추공(10)이 형성되고;In the ground, a borehole 10 is formed by digging a hole in a vertical direction; 상기 시추공(10)에는 내부에 열매체(21)가 저장되어진 열매체 저장관(20)이 삽입 설치되며;The borehole 10 has a heating medium storage tube 20 in which the heating medium 21 is stored therein; 상기 열매체 저장관(20) 내에는 내부에 저장된 열매체(21)를 열매체 사용처(60)측으로 순환시키기 위한 순환 파이프(30)인 유입파이프(31)와 유출파이프(32)가 각각 삽입되어지고;An inlet pipe 31 and an outlet pipe 32 which are circulation pipes 30 for circulating the heat medium 21 stored therein into the heat medium use destination 60 are inserted into the heat medium storage pipe 20; 상기 열매체 저장관(20) 외벽과 시추공(10) 내벽사이의 이격공간에는 그라우팅부(40)로 채워짐을 특징으로 하는 히트펌프용 고효율 지열교환기.High efficiency geothermal heat exchanger for a heat pump, characterized in that the space between the heat medium storage tube 20 and the borehole 10 the inner wall is filled with a grouting portion (40). 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 순환 파이프(30)는 열매체의 유입파이프(31)와 유출파이프(32) 높이를 각각 상이하게 설치함을 특징으로 하는 히트펌프용 고효율 지열교환기.The circulation pipe 30 is a high-efficiency geothermal heat exchanger for heat pump, characterized in that the installation of the heat medium inlet pipe 31 and outlet pipe 32 are different from each other. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 그라우팅부(40)는 시추공(10)내의 지하수(11) 수위높이 이상에 형성시킨 것을 특징으로 하는 히트펌프용 고효율 지열교환기.The grouting portion 40 is a high efficiency geothermal heat exchanger for a heat pump, characterized in that formed above the water level of the ground water (11) in the borehole (10). 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,The method according to claim 1 or 3, 상기 시추공(10) 내의 토양층(A) 위치에는 강관케이싱(50)을 설치한 것을 특징으로 하는 히트펌프용 고효율 지열교환기.High efficiency geothermal heat exchanger for a heat pump, characterized in that the steel pipe casing (50) is installed in the soil layer (A) position in the borehole (10). 지중에는 수직방향으로 홀을 굴착함으로서 시추공(10)이 형성되고;In the ground, a borehole 10 is formed by digging a hole in a vertical direction; 상기 시추공(10)에는 내부에 열매체(11')가 저장되어짐으로 열매체 저장부(20')를 이루며;The borehole 10 forms a heat medium storage part 20 'by storing a heat medium 11' therein; 상기 열매체 저장부(20')에는 내부에 저장된 열매체(11')를 열매체 사용처(60)측으로 순환시키기 위한 순환 파이프(30)인 유입파이프(31)와 유출파이프(32)가 각각 삽입되어지고;An inlet pipe 31 and an outlet pipe 32 which are circulation pipes 30 for circulating the heat medium 11 'stored therein to the heat medium use destination 60 are inserted into the heat medium storage part 20'; 상기 열매체 저장부(20') 상부에는 그라우팅부(40)로 채워짐을 특징으로 하는 히트펌프용 고효율 지열교환기.High efficiency geothermal heat exchanger for a heat pump, characterized in that the heat medium storage portion 20 'top is filled with a grouting portion (40). 청구항 5에 있어서,The method according to claim 5, 상기 열교환 파이프(30)는 열매체의 유입파이프(31)와 유출파이프(32) 높이를 각각 상이하게 설치함을 특징으로 하는 히트펌프용 고효율 지열교환기.The heat exchange pipe 30 is a high efficiency geothermal heat exchanger for the heat pump, characterized in that the installation of the heat medium inlet pipe 31 and outlet pipe 32 differently. 청구항 5에 있어서,The method according to claim 5, 상기 열매체(11')는 생활용수로 사용이 가능한 지하수 또는 냉각수인 것을 특징으로 하는 히트펌프용 고효율 지열교환기.The heat medium (11 ') is a high-efficiency geothermal heat exchanger for heat pump, characterized in that the ground water or cooling water can be used as domestic water.
KR2020060002486U 2006-01-26 2006-01-26 Ground heat exchange system for high quality heat pump KR200417382Y1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR2020060002486U KR200417382Y1 (en) 2006-01-26 2006-01-26 Ground heat exchange system for high quality heat pump

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR2020060002486U KR200417382Y1 (en) 2006-01-26 2006-01-26 Ground heat exchange system for high quality heat pump

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR200417382Y1 true KR200417382Y1 (en) 2006-05-26

Family

ID=41766835

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR2020060002486U KR200417382Y1 (en) 2006-01-26 2006-01-26 Ground heat exchange system for high quality heat pump

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR200417382Y1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100771937B1 (en) 2006-09-13 2007-10-31 주식회사 탑솔 Real time control system of heat exchanger used in underground in a geothmal heat pump sysyem
KR100771934B1 (en) 2006-09-13 2007-10-31 주식회사 탑솔 Heat exchanger used in underground in a geothmal heat pump sysyem
KR100946415B1 (en) 2007-12-28 2010-03-08 오평원 Heating system of the underground air
KR101547147B1 (en) 2013-10-31 2015-08-26 한국해양과학기술원 Seawater heat pump system using alternation of intake and discharge facility and Control method
KR20190014797A (en) 2017-08-03 2019-02-13 주식회사 대림에너지 A method for protecting geothermal heat exchanging pipe
KR20190021122A (en) 2017-08-22 2019-03-05 주식회사 대림에너지 A method for protecting geothermal heat exchanging pipe by using protective pipe

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100771937B1 (en) 2006-09-13 2007-10-31 주식회사 탑솔 Real time control system of heat exchanger used in underground in a geothmal heat pump sysyem
KR100771934B1 (en) 2006-09-13 2007-10-31 주식회사 탑솔 Heat exchanger used in underground in a geothmal heat pump sysyem
KR100946415B1 (en) 2007-12-28 2010-03-08 오평원 Heating system of the underground air
KR101547147B1 (en) 2013-10-31 2015-08-26 한국해양과학기술원 Seawater heat pump system using alternation of intake and discharge facility and Control method
KR20190014797A (en) 2017-08-03 2019-02-13 주식회사 대림에너지 A method for protecting geothermal heat exchanging pipe
KR20190021122A (en) 2017-08-22 2019-03-05 주식회사 대림에너지 A method for protecting geothermal heat exchanging pipe by using protective pipe

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101124361B1 (en) Hybrid form Subterranean-heat of Heat pump system
KR200417382Y1 (en) Ground heat exchange system for high quality heat pump
KR20100049051A (en) Geothermal energy system and method of operation
KR20100049052A (en) Geothermal energy system and method of operation
CN211177029U (en) Heating system with mode of taking heat and not taking water by using geothermal energy in middle and deep layers
KR101124359B1 (en) Subterranean heat of Heat pump system use Heat exchanger
KR101061494B1 (en) Heat exchange system using an earth heat
KR100654151B1 (en) Geothermal exchanger using hollow of pile and method of construction thereof
KR20200001038A (en) Semi open type geothemal system
CN103925738A (en) Open single-tube vertical borehole ground-coupled heat pump system
KR101124358B1 (en) ubterranean heat of Heat pump system use Air heat pump and Well pump
KR101370440B1 (en) Coil type underground heat exchanger construction structure, construction equipment and construction method
KR101303575B1 (en) Combined type geothermal system and construction method using large aperture punchung
KR100666469B1 (en) Spiral type geothermal exchanger
KR100771934B1 (en) Heat exchanger used in underground in a geothmal heat pump sysyem
CN111074906A (en) Heating system combining foundation pit supporting structure and building structure and construction method thereof
KR20040045780A (en) Setting method and structure for geothermal exchanger
KR100771937B1 (en) Real time control system of heat exchanger used in underground in a geothmal heat pump sysyem
KR101315395B1 (en) Heat exchanger using the geothermal
CN211650816U (en) Prefabricated energy pile application structure
KR101124360B1 (en) Subterranean heat of Heat pump system use Well pump
CN203132205U (en) Open type single-pipe type vertical buried pipe ground-source heat pump system
KR101124357B1 (en) Subterranean heat of Heat pump system use Heat exchanger and Well pump
CN2752324Y (en) Gathering pile for underground source
KR101097910B1 (en) The heat of the earth exchanger of enemy number of layers pyeong style structure

Legal Events

Date Code Title Description
REGI Registration of establishment
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130325

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140520

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150302

Year of fee payment: 10

EXPY Expiration of term