KR20130004527A

KR20130004527A - Geothermal heat exchange system and method

Info

Publication number: KR20130004527A
Application number: KR1020127031211A
Authority: KR
Inventors: 송세흠
Original assignee: 노블 지오퍼니스 인코퍼레이티드
Priority date: 2007-12-31
Filing date: 2008-12-31
Publication date: 2013-01-10
Also published as: US20090165992A1; WO2009086554A1; CA2710522A1; KR20090099517A

Abstract

여기서 제공되는 것은 지열 교환 시스템과 방법으로 수 개의 히트 디포를 포함 하는데, 이는 열 교환 액체로 찬 닫힌 용기, 열 전달 입력 출력 선으로 열 교환 액을 운송한다. 입력 선은 용기로부터 일정거리의 상부를 지나고, 출력 선은 용기의 상부에서 바로 시작된다. 여러 개의 히트 디포가 닫힌 관으로 연결되어 있는 것이 제공 된다.Provided here include several heat depots in a geothermal exchange system and method, which transports the heat exchange liquid to a closed vessel filled with heat exchange liquid, a heat transfer input output line. The input line passes a certain distance from the top of the vessel and the output line begins directly at the top of the vessel. It is provided that several heat depots are connected by a closed tube.

Description

Geothermal exchange system and method {GEOTHERMAL HEAT EXCHANGE SYSTEM AND METHOD}

이 출원은 미국 임시 특허 출원인 2007년 12월 31일에 출원한 계열 번호 61/017,907 과 2008년 2월 7일에 출원한 계열 번호 61/026,734 의 우선권을 주장한다.This application claims priority to US Ser. No. 61 / 017,907, filed December 31, 2007 and US Ser. No. 61 / 026,734, filed February 7, 2008.

이 발명은 히트 디포(heat depots)를 이용한 지열 교환 시스템 및 방법에 전반적으로 관련된 건으로, 특히, 히트 디포를 이용한 열 교환으로 심천공을 요하지 않고도 설치에 필요한 면적을 크게 줄이면서 열 교환 효율을 증진시키는 방법이다.The present invention relates generally to geothermal heat exchange systems and methods using heat depots. In particular, heat exchange using heat depots improves heat exchange efficiency while significantly reducing the area required for installation without the need for Shenzhen construction. It is a way.

오래 전부터 지열을 이용한 지열 교환 시스템은 이용 되어 오고 있었다. 전형적인 열 교환 시스템은, 물과 같은 활동 액체를 이용, 사용자의 내부의 열 교환 장치와 지열원 사이에 열을 이동 시키는 데 사용 한다. 열 교환 장치는 종종 냉방용 또는 난방용으로 작용한다. 난방 중에는 열이 지열원에서 사용자의 위치까지 전달되어 사용자에게 열원을 제공한다. 냉방중에는 열이 사용자의 위치에서 지열원으로 전달 된다.Geothermal heat exchange system using geothermal has been used for a long time. Typical heat exchange systems use active liquids such as water to transfer heat between the user's internal heat exchanger and the geothermal source. Heat exchangers often serve for cooling or heating. During heating, heat is transferred from the geothermal source to the user's location to provide the user with a heat source. During cooling, heat is transferred from the user's location to the geothermal source.

기존의 히트펌프는 히트펌프와 지열원 사이에 활동 액체를 움직이는데 의존하는데, 난방 시에는 열동력이 일차적으로 열 교환 코일을 통해 일어나 사용자의 난방용도의 공간으로 보내지고, 히트펌프 내부의 열 교환 장치를 통해 활동 액체로부터 열을 추출하게된다. 열 교환후 차가워진 활동 액체는 지중으로 보내져 지열원과 접촉 중에 있는 코일을 통해 다시 가열 되게 된다. 냉방 중에는 이 활동 액체가 열원 내부 교환기로부터 지열원으로 이동시킨다.Conventional heat pumps rely on moving active liquids between heat pumps and geothermal sources. During heating, the thermal power is primarily generated by the heat exchange coils and sent to the user's heating space, and the heat exchanger inside the heat pump. Through it will extract heat from the active liquid. After heat exchange, the cold working liquid is sent to the ground and reheated through the coil in contact with the geothermal source. During cooling, this active liquid moves from the heat source internal exchanger to the geothermal source.

직접 열 교환 장치를 이용한 시스템은 냉매를 활동 액체로 사용하고 구리관을 열 교환 장치로 쓴다.Systems using direct heat exchangers use refrigerants as active liquids and copper tubes as heat exchangers.

닫힌 물 관 형식은 닫힌 물 관에 부동액이나 물을 활동액체로 사용하고 고농도 폴리에틸렌글리콜관을 열 교환 장치로 사용한다.The closed water tube type uses antifreeze or water as the active liquid in the closed water tube and a high concentration polyethylene glycol tube as the heat exchanger.

이러한 열 교환 방식은 냉 난방 기구 중 특히 히트펌프 방식 중에서 가장 효율이 높은 방식이다. 지열은 어는 점 이하의 깊이에서는 거의 화씨 50도 정도의 항온을 유지하여 상대적으로 늘 이용 가능한 열원이다.This heat exchange method is the most efficient method among the heat pump method, particularly among the heating and heating mechanism. Geothermal heat is a relatively always available heat source, maintaining a constant temperature of about 50 degrees Fahrenheit below its freezing point.

일반 적으로 관을 이용하는 지열 루프 형으로 물원을 이용한 히트펌프나 직접 열 교환 장치를 이용한 히트펌프기구는 다음의 몇 가지의 특성을 지닌다.In general, a geothermal loop type using a pipe and a heat pump using a water source or a heat pump using a direct heat exchanger have several characteristics.

첫째, 열교환능은 지열 관이 지열원에 노출된 전체의 면적에 의존한다.First, the heat exchange capacity depends on the total area of the geothermal tube exposed to the geothermal source.

다음으로, 활동 액체나 냉매를 펌프나 콤프레사로 순환 시켜야한다. 물을 이용한 장치는 물 펌프를 통해 물을 항상 지열관을 통해 순환 시킨다. 직접 열 교환 장치는 히트펌프의 콤프레사를 작동, 냉매를 지열관으로 순환 시킨다. 따라서 순환시키는 펌프나 콤프레사의 용량의 한계로 두 시스템 모두 열 교환을 행하는 길이나 관의 지름이 한정된다.Next, the active liquid or refrigerant must be circulated to the pump or compressor. Water-based devices always circulate water through geothermal tubes through water pumps. The direct heat exchanger operates the compressor of the heat pump to circulate the refrigerant into the geothermal tube. Therefore, the length of the heat exchange and the diameter of the pipes of both systems are limited due to the limitation of the capacity of the circulating pump or the compressor.

한정된 관의 지름은 관의 단위 길이당의 유효 열 교환 표면적을 제한 하게 된다. 전형적인 닫힌 물 관 형식과 직접 열 교환 방식은 수평, 수직 또는 방사형관 형식을 이용한다. 수평형 관 설치는 상당한 면적의 땅을 필요로 한다. 따라서 수평형식은 제한된 땅 넓이의 집이나 대형 건축물에는 적용할 수 없다.The limited tube diameter limits the effective heat exchange surface area per unit length of the tube. Typical closed water tube types and direct heat exchange methods use horizontal, vertical or radial tube types. Horizontal pipe installations require a significant area of land. Therefore, the horizontal form is not applicable to houses or large buildings with limited land area.

그러나, 수직 또는 방사형 관방식은 직접 열 교환 방식으로는 50-100 피트, 닫힌 물 관 형식으로는 200-300 피트 깊이의 천공을 필요로 한다. 또 이 방식은 거기에 설치 기계를 놓을 만한 적당한 크기의 땅이 필요하다.However, vertical or radial tubing requires perforations of 50-100 feet in direct heat exchange and 200-300 feet in closed water tubing. This method also requires land of a suitable size to place the installation machine there.

추가로, 수평, 수직 방사관의 설치는 각 배관 마다 그의 동등한 지층과의 접촉을 필요로 해 관 주위에 연약지반 개량공법을 해야 한다. 불균등한 지층 접촉이나 흙의 성분 차, 조성 및 접촉으로 인한 불균등한 열 교환은 일부 관의 열 교환 능력을 결손 되게 한다. 이렇게 결손된 관으로 물이나 냉매가 흐를 때, 열 교환이 떨어져 효능을 저하 시킨다. 직접 열 교환 장치의 경우는 난방 시 냉매의 기화 능력의 저하로 결손 관이 저압이 되어, 냉매의 흐름이 결손 관을 중심으로 일어 나게 된다. 물을 이용한 방식으로는 부동액으로 쓰는 프로필렌 글리콜이 저온에서 높은 점성을 가져 이 결손 관을 통한 이동이 제한된다.In addition, the installation of horizontal and vertical radiating tubes requires each layer to be in contact with its equivalent strata, so that soft ground renovation is required around the tube. Uneven stratum contact or uneven heat exchange due to differences in composition, composition and contact of soils results in the loss of heat exchange capacity of some tubes. When water or refrigerant flows through the missing tube, the heat exchange is reduced, thereby reducing the efficacy. In the case of the direct heat exchanger, the defective tube becomes low pressure due to a decrease in the vaporization capacity of the refrigerant during heating, and the flow of the refrigerant occurs around the defective tube. With water, propylene glycol, which is used as an antifreeze, has high viscosity at low temperatures, limiting its movement through this missing tube.

따라서, 결손 관이 고점성이나 비교적으로 저압으로 됨에, 결손 관과 정상 관을 통한 불균등한 물이나 냉매의 흐름을 초래하며, 이로 인해 전체의 시스템의 결손이 되는 경우가 있다.Therefore, the defective tube becomes high viscosity or relatively low pressure, resulting in uneven flow of water or refrigerant through the defective tube and the normal tube, which may result in the loss of the entire system.

기존 지열 교환 장치의 또 다른 문제는 지열 히트펌프의 장시간의 지속적인 운행으로 난방 시에는 주변의 땅의 과냉각, 냉방 시에는 과열을 초래, 히트펌프의 효율을 저하시킨다. 이로, 많은 히트펌프시스템은 관에 접하는 지열원이 상시의 온도를 회복 시킬 수 있게 일정시간 이상 작동을 막는 장치가 설치되어 있는 경우가 있다.Another problem of the existing geothermal heat exchanger is the long-term continuous operation of the geothermal heat pump, which causes overcooling of the surrounding land during heating and overheating during cooling, thereby lowering the efficiency of the heat pump. As a result, many heat pump systems are equipped with a device that prevents the operation of the geothermal source in contact with the pipe for a predetermined time so that the temperature can be restored at all times.

그러므로, 기존의 두 형식 모두 심천공, 넓은 땅의 이용, 노동력으로 인해 설치 비용이 높을 뿐만 아니다, 설치하는 데도 장시간을 요한다,Therefore, both existing forms are not only expensive to install due to Shenzhen, wide land use, and labor, but also require long time to install,

그래서, 기존의 관방식으로 효율을 증진 시키기 위해 관의 지름이나 길이에 제한이 없는 지열 교환 장치와 방법이 필요하다. Therefore, there is a need for a geothermal heat exchanger and method that is not limited to the diameter and length of the tube in order to improve the efficiency of the existing tube method.

또한 기존 시스템의 극히 높은 설치비용을 경감시키기 위해 천공이나 넓은 땅이 필요 없는 방법과 장치가 필요하다.There is also a need for methods and devices that do not require perforation or open ground to reduce the extremely high installation costs of existing systems.

또한 열 교환 액체가, 압력 차, 점성, 기화의 문제점이 발생하지 않는 방법과 장치가 필요하다.There is also a need for a method and apparatus in which a heat exchange liquid does not cause pressure differentials, viscosities, and vaporization problems.

또한, 과냉이나 과열을 초래하지 않아 필요 시 장시간 운행할 수 있는 열 교환 장치와 방법이 필요하다.In addition, there is a need for a heat exchanger device and method that does not cause overcooling or overheating and can operate for a long time if necessary.

본 발명은 히트 디포(heat depots)를 이용한 지열 교환 시스템 및 방법에 전반적으로 관련된 건으로, 특히, 히트 디포를 이용한 열 교환으로 심천공을 요하지 않고도 설치에 필요한 면적을 크게 줄이면서 열 교환 효율을 증진시키는데 그 목적이 있다.The present invention relates generally to geothermal heat exchange systems and methods using heat depots, and in particular, heat exchange using heat depots to improve heat exchange efficiency while significantly reducing the area required for installation without the need for Shenzhen construction. The purpose is.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

이 발명의 한 일면은, 지열 교환의 방법과 시스템을 제공한다. 이 방법과 시스템은 수 개의 히트 디포를 사용한다. 히트 디포는그 입체 외부에 존재하는 지열원 사이의 효율적인 열 교환을 가능하게 하는 물체인 열 교환 액체로 채워진 봉합된 용기를 포함한다. 각 히트 디포는 입력 열 전달 선과 출력 열 전달 선으로 열 교환 액체를 이송시키고, 입력 열 전달 선은 용기의 위 쪽과 적당한 거리를 가지고 지나가며, 출력 열 전달 선은 용기의 상부에서 시작된다. 히트 디포는 순차적으로 처음과 마지막의 히트 디포까지 연결 되어 있어, 앞쪽의 히트 디포의 출력 열 전달 선은 다음 히트 디포의 입력 열 전달 선이 되고, 첫째의 입력 열 전달 선은 히트펌프의 출력 열 전달 선으로 시작되고 히트 디포의 마지막 열 전달 선은 히트펌프의 입력 열 전달 선이 된다. 이 발명의 객체인 열 교환 디포는 그 용기의 최 상단 면이 어는점 이하의 위치에 접하도록 지열원에 묻는다. 열 교환 액은 첫번째의 입력 열 전달 선으로 들어가, 그 용기가 찼을 때 넘쳐서, 출력 열 전달 선을 거쳐 다음 히트 디포의 입력 열 전달 선으로 이동하고, 이 차례가 반복되어 마지막 히트 디포까지 가게 된다. 마지막 히트 디포에서 넘치면 다시 히트펌프로 들어가 경로를 끝내게 된다. 이에 소요 되는 시간은 2시간 이상이다.One aspect of this invention provides methods and systems for geothermal heat exchange. This method and system uses several hit depots. Heat depots include a sealed container filled with a heat exchange liquid, an object that allows for efficient heat exchange between geothermal sources that are external to its solid. Each heat depot transfers the heat exchange liquid to an input heat transfer line and an output heat transfer line, the input heat transfer line passes at an appropriate distance from the top of the vessel, and the output heat transfer line starts at the top of the vessel. The heat depot is sequentially connected to the first and last heat depots, so that the output heat transfer line of the front heat depot becomes the input heat transfer line of the next heat depot, and the first input heat transfer line is the output heat transfer of the heat pump. The line begins and the last heat transfer line of the heat depot becomes the input heat transfer line of the heat pump. The heat exchange depot, the object of this invention, asks the geothermal source to contact the top surface of the vessel below the freezing point. The heat exchange liquid enters the first input heat transfer line, overflows when the vessel is full, moves through the output heat transfer line to the input heat transfer line of the next heat depot, and this sequence is repeated to the last heat depot. Overflowing at the last heat depot will return to the heat pump and complete the path. This takes more than two hours.

이 발명의 한 일면은, 여기 기술된 지열 교환 시스템이 사용되고 히트 디포는 상단에서 볼 때 말굽의 형상을 띠게 된다.In one aspect of this invention, the geothermal exchange system described herein is used and the heat depot takes the shape of a horseshoe when viewed from the top.

이 발명의 한 일면은, 열 교환 액체가 냉매, 닫힌 경로를 도는 부동액 함유의 물, 또는 별도의 열 교환 용기를 동원한 부동액 함유의 물 중의 하나가 될 수 있다.One aspect of this invention may be that the heat exchange liquid is one of a refrigerant, water containing antifreeze orbiting in a closed path, or water containing antifreeze using a separate heat exchange vessel.

이 발명의 다른 일면은 수 개의 히트 디포를 이용한 지열 교환 시스템과 방법을 제공하는 것이다. 각 히트 디포는 열 교환 액으로 채워진 닫힌 용기로, 이 용기는 용기 밖에서의 지열원과 열 교환 액 사이의 효율적인 열 교환을 가능케 하는 물질로 구성된다. 각 히트 디포는 열 전달 액체가 다니는 입력 열 전달 선과 출력 열 전달 선으로 구성되어, 일렬의 히트 디포와 입력 열 교환 선을 통해 사용자 열 교환 시스템과 열 교환 액체 사이의 열 전환을 이행한다. 히트 디포는 열 전달 선으로 연결되어 있어, 하나 전의 히트 디포의 출력 열 전달 선은 인접의 입력 열 전달 선으로 되고, 첫째 히트 디포의 열 전달 선은 사용자 열 교환 시스템의 펌프의 출력으로 시작되고, 마지막 히트 디포의 출력 열 전달 선은 사용자 열 교환 시스템의 입력원이 되며, 열 교환을 하는 디포는 지열 매체와 효율적인 열 접촉을 하도록 자리 잡고 있다.Another aspect of the present invention is to provide a geothermal heat exchange system and method using several heat depots. Each heat depot is a closed vessel filled with heat exchange liquid, which is composed of a material that allows for efficient heat exchange between the geothermal source and the heat exchange liquid outside the vessel. Each heat depot consists of an input heat transfer line and an output heat transfer line carried by the heat transfer liquid, and perform a heat conversion between the user heat exchange system and the heat exchange liquid through a series of heat depots and input heat exchange lines. The heat depot is connected by a heat transfer line, so that the output heat transfer line of the previous heat depot becomes the adjacent input heat transfer line, the heat transfer line of the first heat depot begins with the output of the pump of the user heat exchange system, The output heat transfer line of the last heat depot becomes the input source of the user heat exchange system, and the heat exchange depot is positioned for efficient thermal contact with the geothermal medium.

이 발명의 한 일면은, 여기 기술된 열 교환 시스템 및 방법이 열 전달 액체로서 냉매를 이용하며, 냉방 시에는 사용자 열 교환원으로부터의 액체 상 냉매가 사용자의 열 수요에 맞는 수 개의 작은 반경의 선으로 나누어져, 효과 적인 열 전달을 할 수 있게 한다. 한 일면으로는 수 개의 열 전달 선이 하나 또는 수 개의 60 피트에서 150 피트의 길이로 묶여져서, 일렬의 히트 디포를 통과 한 후 다시 하나의 기체 선으로 모아져 사용자 열 교환 시스템으로 들어 간다.One aspect of this invention is that the heat exchange systems and methods described herein utilize refrigerants as heat transfer liquids, and during cooling the liquid phase refrigerants from the user heat exchange source may have several small radius wires that meet the user's heat demand. Divided by, which allows for effective heat transfer. On one side, several heat transfer lines are bundled in length of one or several 60 feet to 150 feet, passing through a row of heat depots and then gathered back into a gas line to enter the user heat exchange system.

이 발명의 한 일면은, 상기한 시스템 및 방법이 냉방기전시는 입력 열 전달 선은 출력 열 전달 선이 되고 출력 열 전달 선은 입력 열 전달 선이 되는 것이다. In one aspect of the invention, in the above system and method, in the air conditioner display, the input heat transfer line becomes the output heat transfer line and the output heat transfer line becomes the input heat transfer line.

이 발명의 한 일면은, 상기한 열 교환 시스템과 시스템이 부동액을 함유한 물을 열 교환 액체로 사용하는 닫힌 관 형식이다, 사용자 열원으로부터의 열 교환 액은 히트 디포의 입력 열 전달 선으로 냉난방시 모두 들어간다. 시스템의 다른 일 면은 열 교환 액이 물 펌프를 이용 히트 디포를 통과하는 것이다.One aspect of this invention is a closed tube type in which the heat exchange system and the system described above use water containing antifreeze as the heat exchange liquid. The heat exchange liquid from the user heat source is heated and cooled by the input heat transfer line of the heat depot. All goes in. The other side of the system is that the heat exchange liquid is passed through a heat depot using a water pump.

이 발명의 한 일면은, 기술 된 지열 교환 시스템과 방법으로 부동액이 포함된 물이 히트 디포 내부에 설치된 객체의 열 교환 시스템으로, 하나의 크기는 대략 1겔론 정도의 크기로 냉난방시 모두 사용자 열 교환 시스템으로부터 히트 디포의 입력 열 전달 선으로 전달 된다. 다른 일 면은 열 교환 액이 물 펌프를 이용, 히트 디포를 통과하는 것이다. One aspect of this invention is the heat exchange system of an object in which water containing antifreeze is installed inside a heat depot by the geothermal heat exchange system and method described, and one size is about 1 gallon, and user heat exchange is performed during both heating and cooling. It is transferred from the system to the input heat transfer line of the heat depot. On the other hand, the heat exchange liquid is passed through the heat depot using a water pump.

상기한 바와 같은 본 발명의 지열 교환 시스템 및 방법에 따르면 히트 디포를 이용한 열 교환으로 심천공을 요하지 않고도 설치에 필요한 면적을 크게 줄이면서 열 교환 효율을 증진시키는 장점이 있다.According to the geothermal heat exchange system and method of the present invention as described above, the heat exchange using heat depot has the advantage of greatly improving the heat exchange efficiency while significantly reducing the area required for installation without the need for Shenzhen.

도면 1은 이 발명의 구체적인 예로, 전형 적인 히트 디포와 외부 지열 교환시스템의 외선 설치도면의 개략 도면의 하나 이다.
도면 2는 이 발명의 구체적인 예로, 전형 적인 히트 디포와 근접부 지열 교환 시스템의 외선 설치 도면의 개략 도면의 하나 이다.
도면 3은 이 발명의 구체적인 예로, 전형 적인 히트 디포와 외부 지열 교환 시스템의 외선 설치도면으로 난방시의 열의 흐름을 설명한 개략도면의 하나 이다.
도면 4는 이 발명의 구체적인 예로, 전형 적인 히트 디포와 외부 지열 교환 시스템의 외선 설치도면으로 냉방시의 열의 흐름을 설명한 개략도면의 하나 이다.
도면 5는 이 발명의 구체적인 예로, 전형 적인 히트 디포와 외부 지열 교환 시스템의 외선 설치도면으로, 난방용으로 히트펌프가 가동하지 않고 있을 때의 열의 흐름을 설명한 개략도면의 하나 이다.
도면 6는 이 발명의 구체적인 예로, 전형 적인 히트 디포와 외부 지열 교환 시스템의 외선 설치도면으로, 냉방용으로 히트펌프가 가동하지 않고 있을 때의 열의 흐름을 설명한 개략도면의 하나 이다.
도면 7은 이 발명에 따른 히트 디포의 하나의 개략도면이다.
도면 8은 이 발명에 따른 히트 디포의 다양한 모형 개략도면이다.
도면 9는 이 발명에 따른 히트 디포 근접부 설치시의 연결 시스템의 개략도면이다.
도면 10은 이 발명에 따른 히트 디포의 평행배치 설치 개략도면이다.
도면 11은 이 발명에 따른 히트 디포의 방사배치 설치개략도면이다.
도면 12은 이 발명에 따른 히트 디포 열 교환 시스템의 개략 설명 도면이다.
도면 13은 이 발명에 따른 냉매를 열 전달 액체로 이용한 히트 디포와 열 전달 선의 개략적인 연결 도면이다.
도면 14는 이 발명에 따른 닫힌관 형식의 방식을 이용한 히트 디포와 열 전달 선의 개략적인 연결 도면이다.
도면 15는 이 발명에 따른 히트 디포의 매체를 직접 이용한 히트 디포와 열 전달 선의 개략적인 연결 도면이다.
도면 16은 이 발명에 따른 냉매를 열 전달 매체로 사용하는 방식으로 열 전달 선의 연결 방식으로 한 히트 디포 구성의 하나의 계략도면 이다.
도면 17은 이 발명에 따른 닫힌 관에 물을 열 전달 매체로 사용하는 방식으로 히트 디포 구성의 하나의 계략도면 이다.
도면 18 은 이 발명에 따른 닫힌관에 물을 열 전달 매체로, 열 전달 용기를 이용하여 사용하는 방식으로 히트 디포 구성의 하나의 계략도면 이다.
도면 19는 이 발명에 따른 히트 디포의 매체가 열 전달 매체일 경우 사용하는 방식으로 히트 디포 구성의 하나의 계략도면 이다.Figure 1 is a specific example of this invention, which is one of the schematic diagrams of the external installation diagram of a typical heat depot and an external geothermal heat exchange system.
Figure 2 is a specific example of this invention, which is one of the schematic diagrams of the outline installation of a typical heat depot and proximity geothermal exchange system.
3 is a schematic diagram illustrating the flow of heat during heating as a specific example of the present invention, which is an external installation drawing of a typical heat depot and an external geothermal heat exchange system.
Figure 4 is a specific example of this invention, one of the schematic diagrams illustrating the flow of heat during cooling to the external installation drawing of a typical heat depot and an external geothermal heat exchange system.
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating the flow of heat when the heat pump is not operating for heating as a specific example of the present invention, which is an external installation drawing of a typical heat depot and an external geothermal heat exchange system.
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating heat flow when a heat pump is not operated for cooling, as a specific example of the present invention, which is an external installation drawing of a typical heat depot and an external geothermal heat exchange system.
7 is one schematic view of a heat depot in accordance with this invention.
8 is a schematic of various models of heat depots according to the present invention.
9 is a schematic view of a connection system when installing a heat depot proximal portion according to the present invention.
10 is a schematic diagram of a parallel arrangement of heat depots according to the present invention.
Figure 11 is a schematic diagram of the radial arrangement of the heat depot according to the present invention.
12 is a schematic illustration of a heat depot heat exchange system according to the present invention.
13 is a schematic connection diagram of a heat depot and a heat transfer line using a refrigerant according to the present invention as a heat transfer liquid.
14 is a schematic connection diagram of a heat depot and heat transfer line using a closed tube type method according to the present invention.
15 is a schematic connection diagram of a heat depot and heat transfer line using a medium of a heat depot according to the present invention.
16 is a schematic diagram of a heat depot configuration in which a refrigerant is used as a heat transfer medium and a heat transfer line is connected thereto.
17 is a schematic diagram of a heat depot configuration in such a way that water is used as a heat transfer medium in a closed tube according to the present invention.
18 is a schematic diagram of a heat depot configuration in such a way that water is used as a heat transfer medium and a heat transfer vessel in a closed tube according to the present invention.
19 is a schematic diagram of a heat depot configuration in a manner used when the medium of the heat depot according to the present invention is a heat transfer medium.

다음의 묘사는 원활한 설명을 위해, 번호, 물질 설명이 부여 되어 있다. 하지만 이 기술의 일반적인 기술을 가진 자라면 이것으로 추가 상세설명 없이 실행할 수 있게 된다. 일례로는, 잘 알려진 형상들은 누락 되거나 간략화 되어도 현 발명을 이해 할 수 있다. 더욱이, 이 상세설명에서, 한 객체 또는 일 객체라 함은 발명의 적어도 일면에 포함된 객체로 된다. 문맥상 한 객체라 함은 여러 부분에서 똑 같은 객체를 의미하지 않을 수 있다.The following descriptions are given number and description of materials for ease of explanation. However, anyone with a general description of the technology can do so without further explanation. By way of example, well-known shapes may be omitted or simplified to understand the present invention. Moreover, in this description, one object or one object is an object included in at least one aspect of the invention. In the context, an object may not mean the same object in several places.

이 발명은 지하 천공의 필요성과, 넓은 대지의 필요 및 장시간의 설치 기간으로 인한 높은 설치비용을 요하지 않는 유리한 지열 교환 방법과 시스템을 제공한다. This invention provides advantageous geothermal heat exchange methods and systems that do not require high installation costs due to the need for underground drilling, the need for a large site, and long installation periods.

이 발명은 열 교환 코일의 관의 반경이나 길이를 제한 하지 않는 지열 교환 방법과 시스템을 제공한다.The present invention provides a geothermal heat exchange method and system that does not limit the radius or length of a tube of heat exchange coils.

이 발명은 기존의 루프 시스템의 효율 저하를 막기 위한 깊은 천공이나 넓은 대지를 필요로 하지 않는 열 교환 방법과 시스템을 제공한다.The present invention provides a heat exchange method and system that does not require deep drilling or large ground to prevent efficiency degradation of existing loop systems.

이 발명은 열 교환 액체의 관점에서 압력 차, 점성 차 또는 기화성으로 인한 문제점을 유발할 수 있는 지열 교환 단위나 루프를 통한 열 교환을 필요로 하지 않는 열 교환 방법과 시스템을 제공한다.The present invention provides heat exchange methods and systems that do not require heat exchange through geothermal exchange units or loops which may cause problems due to pressure differences, viscous differences or vaporization in terms of heat exchange liquids.

이 발명은 또한 지열원의 과냉각 또는 과열을 초래하지 않는 열 교환 방법과 시스템을 제공 함으로서, 지열 교환 시스템의 장시간 운행을 가능하게 한다.The invention also provides a heat exchange method and system that does not result in subcooling or overheating of the geothermal source, thereby enabling long term operation of the geothermal exchange system.

히트 디포의 독창적인 사용으로 이 발명은 설치 필요면적을 줄이고, 깊은 천공 과정을 없게 함으로써 상당한 설치비용을 절감하게 한다.With the unique use of heat depots, the invention allows for significant installation cost savings by reducing installation requirements and eliminating deep drilling.

기존의 지열 히트펌프를 사용하는 시스템은, 다른 효율적인 냉난방 시스템과 같이 광범위한 설치는 높은 설치비용, 중 또는 광범위의 대지의 필요, 그리고 깊은 천공의 필요성에 의해 보급이 제한 되어 왔다. 이 발명은 이러한 문제점을 없앤 우월한 새로운 지열 교환 방법과 시스템을 제공한다.
Existing geothermal heat pump systems, like other efficient heating and cooling systems, have been limited to widespread installation due to high installation costs, the need for medium or extensive land, and the need for deep drilling. The present invention provides a superior new geothermal heat exchange method and system that eliminates this problem.

열 교환 효율은 열 전도로 알려진 대로, 열원측과의 온도 차, 총 표면적, 그리고 열 전도도에 의존한다. 다음식은 열 전도(1) 와 열 대류 (2) 의 식이다.The heat exchange efficiency depends on the temperature difference with the heat source side, the total surface area, and the thermal conductivity, as known as heat conduction. The following equation is the equation for heat conduction (1) and heat convection (2).

(1) q = k A dT/s(1) q = k A dT / s

(2) q= k A dT(2) q = k A dT

여기서 q는 단위 시간 당 전달되는 열량 (W, BTU/hr), A 는 열 전달 표면적 (m2, ft2), k 는 (1) 식에서는 열 전도도 (W/m K or W/m oC, BTU/(hr oC ft2/ft) 이 (2) 식에서는 열 대류 상수로 (W/m2K 또는 W/m2 oC), dT는 물질 사이의 온도차 (K or oC or oF) 이며 s는 물질의 두께이다.Where q is the amount of heat transferred per unit time (W, BTU / hr), A is the heat transfer surface area (m2, ft2), and k is the thermal conductivity (W / m K or W / m oC, BTU / (hr oC ft2 / ft) In this equation (2), the thermal convection constant (W / m2K or W / m2 oC), dT is the temperature difference between the materials (K or oC or oF) and s is the thickness of the material.

본 발명의 히트 디포를 이용한 지열 교환 방식이나 시스템은, 넓은 표면적을 제공하여, 열 전도도와 히트 디포 내부의 높은 열 대류성 물질을 제공, 열 전도와 열 대류의 논리를 동시에 사용하는 우선점을 이용하도록 설계 되었다. 따라서, 이 발명은 넓은 땅 이나 아주 비싼 깊은 천공을 필요로 하지 않고도 히트펌프의 효율을 저하 시키지 않는 혁신적인 지열 교환 방법과 시스템을 제공한다.The geothermal heat exchange system or system using the heat depot of the present invention provides a large surface area, provides a thermal conductivity and a high thermal convective material inside the heat depot, and takes advantage of the priority of using the logic of thermal conduction and thermal convection simultaneously. It was designed to Thus, the present invention provides an innovative geothermal exchange method and system that does not reduce the efficiency of the heat pump without the need for a large area or very expensive deep drilling.

이 발명에서 히트 디포를 이용한 히트펌프는, 히트 디포와 지열원 또는 다른 열원과의 냉난방 시 최적화된 열 교환을 실시하는 원리에 근거한다. 일례적인 히트 디포를 이용한 지열 히트펌프는 하나 또는 다수의 히트펌프, 다수의 히트 디포, 히트 디포와 지열히트 펌프를 잇는 열 전달 선을 포함한다.In the present invention, the heat pump using the heat depot is based on the principle of performing optimized heat exchange during heating and cooling between the heat depot and the geothermal source or another heat source. Geothermal heat pumps using exemplary heat depots include one or more heat pumps, multiple heat depots, heat transfer lines connecting the heat depot and geothermal heat pumps.

바깥의 루프와 히트 디포는 일반적으로 하나 또는 다수의 히트 디포로 구성되어 있고, 히트 디포에는 평행/순차적 형식으로 지하 열 교환 루프가 같이 있다.
Outer loops and heat depots generally consist of one or more heat depots, with heat depots with underground heat exchange loops in parallel / sequential form.

열 교환 면적의 확장Expansion of heat exchange area

이 발명은 열 교환을 할 표면적을 크게 늘일 목적으로 히트 디포를 이용한다. 전통적인 물을 이용한 시스템은 0.75 인치, 1 인치 그리고 1.25 인치의 관을 이용하여 열 교환을 실시한다. 관의 지름을 늘여 표면적을 늘이는 것은 이득이 적고, 제어 하기 힘들어 실제로 이용 되지 못 한다. 제한된 단위 표면적으로 수평 설치시는 400-500피트수직 설치시는 300-350 피트길이의 관의 설치가 단위 톤당 필요하다고 한다. (http://www.geoflexsystems.com/tutorials.com).This invention uses heat depots for the purpose of greatly increasing the surface area for heat exchange. Traditional water systems perform heat exchange using 0.75 inch, 1 inch and 1.25 inch tubes. Increasing the surface area by increasing the diameter of the tube is less profitable and difficult to control and cannot be used in practice. With limited unit surface area, 400-500 feet of vertical installation requires 300-350 feet of tubing per ton. (http://www.geoflexsystems.com/tutorials.com).

기존의 직접 열 교환 방식은 0.25에서 1인치 구리관으로 열 교환을 실시하며, 수평 시에는 역 250 피트, 수직 시에는 60-100 피트의 깊이를 필요로 한다. 관의 크기를 늘이는 것은 콤프레사가 냉매를 순환 시킬 수 있는 능력과 큰 관의 중심에서 열 교환이 일어나지 않는 사각지대의 존재로 제한 점이 있다.Existing direct heat exchange methods perform heat exchange from 0.25 to 1 inch copper tubes, requiring a depth of 250 feet inversely horizontally and 60-100 feet vertically. Increasing the size of the tube is limited by the ability of the compressor to circulate the refrigerant and the presence of blind spots where no heat exchange occurs in the center of the large tube.

넓은 열 교환 면적을 제공 하기 위해 이 발명은 약 2-3 피트의 직경 에 3-4 피트의 높이를 지니는 용기인 히트 디포를 사용함으로 열 교환에 관 형식을 사용하지 않고 기존의 닫힌 관 형식 보다20배에서 100 배 이상의 열 교환 단위 표면적을 제공한다.
In order to provide a large heat exchange area, the present invention uses a heat depot, which is a container having a diameter of about 2-3 feet and a height of 3-4 feet, so that it does not use a tube type for heat exchange, Provides at least 100 times the heat exchange unit surface area in the vessel.

히트펌프의 운행/ 비운행시에도 열 교환Heat exchange even when the heat pump is running or not running

기존의 시스템에서의 단위 톤당 1.25 인치 400 피트의 관 내용량은 8.6 리터 혹은 2.3 겔론이다. 한 톤 단위의 루프시스템은 분당 2-3 겔론의 유속을 필요로 해서, 지열의 교환이 없이는 관 속의 시스템은 약 1분간의 열량을 공급할 수 있다. 이 시스템은 다용량의 열 교환 매체 350 겔론 (133리터, 35.5 겔론 크기의 히트 디포의 10개의 히트 디포) 을 사용한다. 따라서 이 시스템은 열 교환을 행하지 않고도 177분 (3시간) 동안 열을 히트펌프에 제공할 수 있다. 이 다량의 열 교환 매체는 히트펌프가 작동하지 않을 때에도 열 교환을 실시, 히트 펌프가 작동할 때를 대비 함으로 시스템의 전반적인 효율을 증진 시킨다.
In conventional systems, the tube content of 1.25 inches to 400 feet per tonne is 8.6 liters or 2.3 gallons. A ton loop system requires a flow rate of 2-3 gallons per minute, so without the exchange of geothermal heat the system in the pipe can supply about 1 minute of heat. This system uses a large capacity heat exchange medium 350 gallons (133 liters, 10 heat depots of 35.5 gallon size heat depots). Thus, the system can provide heat to the heat pump for 177 minutes (3 hours) without performing heat exchange. This large amount of heat exchange media improves the overall efficiency of the system by performing heat exchange even when the heat pump is not in operation.

깊은 천공의 불필요성과 넓은 대지의 불필요성No need for deep drilling and no need for large areas

기존의 루프 시스템은 루프 사이에 최소 3미터(10피트) 간격을 두어야 함으로 수평으로 설치 할 때에 아주 광활 한 땅이 필요하다. 필요한 땅의 면적을 줄이기 위해 스벡 스파이럴(Svec Spiral)이나 스린키(Slinky)라 불리는 두 종의 코일화 루프 시스템을 사용하기도 한다. 결과적으로, 땅을 파는 가격의 저하와 땅을 적게 파헤침으로 인한 가격이 코일화 루프 관의 높은 가격을 조정한다. 전반적으로 요구되는 땅의 중량은 길이로 하는 것이나 코일화 루프로 하는 것이나 거의 같다. 이 코일관을 묻을 때는 파이프가 등간격으로 있는 지를 주의 하여야 한다. (http://www.geoflexsystems.com/tutorials.com). 스린키 시스템은 100 피트 길이, 3 피트 너비, 4피트 깊이의 스린키 부분과 4피트 깊이의 관 머리 부분을 필요로 하는 750-800 피트의 길이의 0.75 인치의 관을 약 17 인치 간격으로 배치한다. (http://www.alliantenergygeothermal.com/stellent2/groups/public/documents/pub/geo_wrk_des_clo_001239.hcsp#TopOf Page). 이 발명은 단지 20-30 피트의 길이(10-15개의 히트 디포가 인접하게 배치됨)의 땅을 히트 디포의 설치 시 필요로 하며, 이는 비싼 장비가 필요 없고, 수직으로 깊은 천공 하는 땅의 면적에 가깝다.
Conventional loop systems require a minimum of 3 meters (10 feet) of space between the loops, requiring very large land for horizontal installation. Two types of coiled loop systems, called Svec Spiral or Slinky, are also used to reduce the required land area. As a result, the price of digging and digging less adjusts the high price of the coiled loop tube. Overall, the required ground weight is about the same as length or coiled loop. When burying this coil pipe, pay attention to whether the pipes are evenly spaced. (http://www.geoflexsystems.com/tutorials.com). The Srinkie system places 750-800 feet of 0.75 inch tubes about 100 inches long, 3 feet wide, 4 feet deep and 4 feet deep tube heads, spaced approximately 17 inches apart. . (http://www.alliantenergygeothermal.com/stellent2/groups/public/documents/pub/geo_wrk_des_clo_001239.hcsp#TopOf Page). The invention requires only 20-30 feet of land (with 10-15 heat depots placed adjacently) in the installation of heat depots, which does not require expensive equipment and can be used for vertically deep perforated land areas. close.

기존의 계속된 잘 섞인 시스템과 달리 히트 디포의 단계를 이용한 다단계 열 교환 제공Unlike conventional continuous mixing systems, multistage heat exchange using heat depot stages is provided

열 교환 량은 열 교환 매체의 온도와 열 에너지의 제공자와 수급자 사이의 온도차에 의존한다. 히트펌프를 나온 열 교환/전달매체의 열 교환 요구량이 같고, 그 요구량은 열 교환을 진행함에 따라 감소한다. 기존의 관 형식을 이용한 열 교환은 잘 섞이는 시스템으로 열 교환 관속의 온도가 균일 해짐에 따라 전반적인 효율이 저하 된다. 현 발명은 열 교환 매체를 이용, 순차적 열 전달법을 쓴다. 이 순차적 열 전달은 열 교환 필요성에 따른 히트 디포 사이에 점차적인 온도 계단를 유발한다. 히트 펌프에서 연결되는 첫 히트 디포가 열 교환 요구량이 최고이며, 난방 시에는 최저 온도가, 냉방 시에는 최고 온도가 된다. 히트펌프의 열 매체 입력 위치의 히트 디포는 평상 지온에 가까운 지온을 유지하고, 여전히 어느 정도의 온도차를 가지므로 열 교환의 효율을 더욱 향상 시킨다.The amount of heat exchange depends on the temperature of the heat exchange medium and the temperature difference between the source and the recipient of the heat energy. The heat exchange requirements of the heat exchange / transfer medium leaving the heat pump are the same, and the demand decreases as the heat exchange proceeds. The heat exchange using the conventional tube type is a well-mixed system. As the temperature in the heat exchange tube becomes uniform, the overall efficiency decreases. The present invention uses a sequential heat transfer method using a heat exchange medium. This sequential heat transfer causes a gradual temperature step between heat depots due to heat exchange needs. The first heat depot connected to the heat pump has the highest heat exchange requirements, the lowest temperature for heating and the highest temperature for cooling. The heat depot at the heat medium input position of the heat pump maintains the temperature close to normal temperature and still has a certain temperature difference, further improving the efficiency of heat exchange.

히트 디포 물질을 순환 시키면, 커다란 내부 열 용량 함량과 몇 시간에 걸치는 순환 시간으로 과냉각 이나 과열을 초래 하지 않고 열 교환을 행 할 수 있다.By circulating the heat depot material, it is possible to perform heat exchange without causing subcooling or overheating due to the large internal heat capacity content and the cycle time over several hours.

톤당350 갤론 이상의 열 교환 매체를 유지함으로 지열의 교환 없이도 4 F의 온도의 변화만으로도 열 교환 요구량을 만족시킨다. 지열 히트펌프는 분당 2겔론의 물을 순환 시킬 때 12 F의 온도 변화를 요구한다. (12000 BTU/hr=2 Gallons/min *8.27 LB/Gallon * 1 BTU/F * 60 min/hr * 12F). 그런즉, 히트 디포 매체는 히트펌프가 연속 작동 할 경우 175분 혹은 3시간 만에 원위치로 복원 함으로, 히트 디포에서 잃은 열량 또는 얻은 열량을 회복시킬 충분한 시간을 제공한다. 이러한 과정을 통해, 이 발명은 연속적으로 히트펌프가 작동 할 때도 과열 또는 과냉각을 초래하지 않는 이점을 제공한다. 과열과 과냉각은 기존의 히트펌프가 장시간 운전으로 지열 온도차를 없에는데, 이 온도차는 지열 히트펌프의 효율적인 운행에 필요하다.Maintaining more than 350 gallons of heat exchange medium per tonne, the heat exchange requirement is met by a change in temperature of 4 F without geothermal exchange. Geothermal heat pumps require a temperature change of 12 F when circulating 2 gallons of water per minute. (12000 BTU / hr = 2 Gallons / min * 8.27 LB / Gallon * 1 BTU / F * 60 min / hr * 12F). That is, the heat depot medium returns to its original position in 175 minutes or 3 hours when the heat pump is in continuous operation, providing enough time to recover the heat lost or heat gain from the heat depot. Through this process, the present invention provides the advantage of not causing overheating or subcooling even when the heat pump is continuously operated. Overheating and supercooling eliminate the geothermal temperature difference of conventional heat pumps for long periods of time, which is necessary for efficient operation of geothermal heat pumps.

또한, 다수의 열 교환 시스템을 다수의 히트펌프가 공유할 수 있어, 냉방과 난방이 동시에 필요한 경우, 최대의 효율을 발휘 할 수 있게 한다.In addition, a plurality of heat exchange systems can be shared by a plurality of heat pumps, thereby enabling maximum efficiency when cooling and heating are required at the same time.

기존의 닫힌 관 지열 히트펌프는 하나의 히트펌프에 하나의 지열 관을 이용하여 운전된다. 현 발명은 다수 대 다수의 히트 디포 단위와 히트펌프의 접속을 가능 하게 하는데, 예로써 (1) 하나의 히트펌프가 몇 세트의 히트 디포 유니트를 사용하는 것, (2) 다수의 히트펌프가 한 세트의 히트 디포 유니트를 사용하는 것, 그리고 (3) 다수의 히트펌프가 다수의 히트 디포 유니트를 사용하는 것을 들 수 있다. 큰 건물은 가끔 냉난방을 동시에 필요로 한다. 이러한 경우에, 하나의 열 요구량이, 다른 열 요구량과의 보상이 이루어져 지열 교환이 필요 없게 할 수도 있는 효율 극대화 역할을 한다.
Conventional closed tube geothermal heat pumps are operated using one geothermal tube for one heat pump. The present invention allows the connection of a plurality of heat depot units and heat pumps, for example (1) one heat pump uses several sets of heat depot units, and (2) a plurality of heat pumps The use of a set of heat depot units, and (3) the use of a plurality of heat depot units. Large buildings sometimes require heating and cooling at the same time. In this case, one heat demand serves to maximize efficiency, which may be compensated for the other heat demand, thus eliminating the need for geothermal exchange.

분기점이 필수가 아님 Junction not required

기존의 과용량의 히트펌프는 다수의 열 교환 루프를 필요로 한다. 이들 지층의 구성물질의 차이로 인한 루프 사이의 불 균등한 열 교환 능의 분배는 열 전달/교환매체의 흐름을 집중 시킴으로 히트펌프의 효율을 저하시키게 된다. 현 시스템은 분기가 필요 없어 이런 문제점이 없다.Conventional overcapacity heat pumps require multiple heat exchange loops. Uneven distribution of heat exchange between loops due to differences in the composition of these strata results in lowering heat pump efficiency by concentrating the flow of heat transfer / exchange media. The current system does not require a branch, so there is no such problem.

이 발명은 기존의 물을 이용 하거나 직접 열 교환 시스템처럼 병렬로 배치 않고, 히트 디포를 병렬이 아닌 직렬 연결로 구성된다. 이렇게 함으로서 지층의 구성차로 인한 열전도능의 영향을 받지 않는다.The invention consists of a series of heat depots in parallel rather than using parallel water or placing them in parallel like a direct heat exchange system. By doing so, it is not affected by the thermal conductivity due to the difference in the layers.

제한된 열 교환 면적과 제한된 열 교환 매체로 인해 기존의 시스템은 즉시적인 열 교환이 필요해 장시간의 운행이 제한 되는 반면, 이 발명은 평형상태의 열 교환을 실시 히트펌프의 장시간 운행을 가능하게 한다.Due to the limited heat exchange area and limited heat exchange medium, existing systems require immediate heat exchange, which limits long-term operation, while the present invention allows for long-term operation of the heat pump with balanced heat exchange.

기존의 닫힌 루프 시스템은 루프의 단위 길이당 한정된 열 교환 표면적과 열 교환 매체로 주 열 교환은 히트펌프가 운행될 때 한정된다. 현 발명은 넓은 표면적과 아주 큰 열 함유량으로 지열 교환을 순간적으로 하지 않고 평형 상태에서 일어난다. 땅속 어는 점 아래의 온도는 지역에 따라 40-60 F근처이다. 닫힌 관 근처의 지온은 크게 오르락 내리락 하여 히트펌프의 운행시간에 따라 과열 또는 과냉각을 초래한다. 히트 디포 근처의 온도는 보다 일정하여 평형 상태이며, 냉난방 시에는 5-10F 정도 주변의 평균 지온보다 높거나 낮고, 지속적인 히트펌프의 운행에도 일정한 열 교환 효율을 제공한다.Conventional closed loop systems have a limited heat exchange surface area and heat exchange medium per unit length of the loop and the main heat exchange is limited when the heat pump is running. The present invention takes place in equilibrium without instantaneous geothermal exchange with a large surface area and very large heat content. The temperature below the freezing point is around 40-60 F depending on the region. The geothermal temperature near the closed tube rises and falls significantly, causing overheating or subcooling depending on the running time of the heat pump. The temperature near the heat depot is more constant and equilibrium, and during heating and cooling, it is higher or lower than the average geothermal temperature around 5-10F, and provides constant heat exchange efficiency even during continuous heat pump operation.

상기 한 바에 명확하듯이, 일반적인 히트 디포 히트펌프의 냉방 사이클은 기존의 물에서 공기, 물에서 물로 하는 히트펌프나 직접 열 교환 히트펌프처럼, 콤프레서, 확장시스템, 방향바꿈밸브, 그리고 냉매와 주변의 열 교환기를 포함한다. 이 유니트는 냉난방기구로 작동하고 실내용 온수를 생성하기도 한다. 히트 디포 히트펌프는 기존의 물 이용 또는 직접 열 교환 지열 히트펌프와는 달리, 지열의 전달이 긴 열 교환 관을 이용하지 않고 히트 디포를 이용하여 열 전달을 행한다.As is clear from the above, the cooling cycle of a typical heat depot heat pump is similar to that of conventional compressors, expansion systems, directional valves, and refrigerants, A heat exchanger. The unit acts as an air conditioner and also produces indoor hot water. Heat depot heat pumps, unlike conventional water or direct heat exchange geothermal heat pumps, perform heat transfer using heat depots without using heat exchange tubes with long geothermal heat transfer.

히트펌프는 열 전달 관을 이용하여 히트 디포로부터 열을 흡수 또는 방출 한다. 히트 디포는 외부표면과 지열원과의 열 교환을 행한다. 히트펌프는 다음과 같이 히트 디포를 열 교환 시스템으로 이용한다.Heat pumps use heat transfer tubes to absorb or release heat from heat depots. The heat depot exchanges heat between the external surface and the geothermal source. The heat pump uses heat depot as a heat exchange system as follows.

(1) 유니트 외부의 단위 길이당 수십 배에서 수백 배의 열 교환 면적 제공,(1) Provides tens to hundreds of times of heat exchange area per unit length outside the unit,

(2) 히트 디포가 히트펌프의 비운행시에도 운행시를 대비 난방 시에는 열을 충전하는 단위로, 냉방 시는 열을 방출하는 유니트(2) The heat depot is a unit that charges heat when heated, and dissipates heat when cooled, compared to when the heat pump is not running.

(3) 심천공을 필요로 하지 않음(3) Does not need Shenzhen

(4) 기존의 시스템에 비해 넓은 땅이 필요로 하지 않음, 그리고(4) does not require a larger area than conventional systems, and

(5) 기존의 잘 혼합되는 열 교환 시스템과 달리, 계층적 히트 디포를 이용한 단계별 열 교환능 제공(5) Unlike traditional well-mixed heat exchange systems, step-by-step heat exchange capability using hierarchical heat depot

(6) 히트 디포 물질의 내부 큰 열 함량과 내부물질을 순환 시킬 경우의 수 시간을 요하는 일 순환 시간으로, 기존의 루프시스템에서 초래하는 과열과 과 냉각을 일으키지 않음(6) The internal large heat content of the heat depot material and the work cycle time requiring several hours for circulating the internal material, and do not cause the overheating and overcooling caused by the existing loop system.

(7) 다수 대 다수의 히트 디포 유니트와 히트펌프의 연결 가능으로, 냉 난방이 동시에 요구 될 때에 최대한의 효율을 발휘(7) Multiple to many heat depot units and heat pumps can be connected for maximum efficiency when cold heating is required simultaneously

(8) 분기점이 불필요. 기존의 과부하의 히트펌프는 다수의 열 교환 루프를 필요로 한다. 미묘한 지층 구성의 차이로 인한 이들 루프 사이의 불균등한 열 교환은 집중된 열 교환. 전달 매체의 흐름을 초래, 히트펌프의 효율을 저하 시킨다. 현 시스템은 분기를 필요로 하지 않아 이 문제를 유발하지 않음.(8) No branch point is required. Conventional overload heat pumps require multiple heat exchange loops. Uneven heat exchange between these loops due to subtle stratification differences results in concentrated heat exchange. This results in a flow of transfer medium, which reduces the efficiency of the heat pump. The current system does not require branching, which does not cause this problem.

(9) 제한된 열 교환 면적과 제한된 열 교환 매체로 인해 기존의 시스템은 즉시적인 열 교환이 필요해 장시간의 운행이 제한 되는 반면, 이 발명은 평형상태의 열 교환을 실시, 히트펌프의 장시간 운행을 가능하게 한다.
(9) Due to the limited heat exchange area and limited heat exchange medium, the existing system requires immediate heat exchange, which limits the long-term operation, while the present invention allows the heat pump to run for a long time by performing equilibrium heat exchange. Let's do it.

도면 1은 지열 히트펌프시스템의 일례(100)를 히트 디포와 열 전달 선이 설치된 것이다. 이 발명의 구체화 에 따라, 히트펌프 (102) 로 냉난방 될 집 (101) 에 있다. 이 시스템 (100)은 하나 또는 그 이상의 열 전달 선 (103)과 히트데포 (104)가 지열의 교환을 위해, 예로, 3피트 지하인 어는 점 (105) 이하에 설치된다. 히트 디포 (104)는 이곳에 묘사 되지 않았지만, 히트펌프의 운행과 관계 없이 주변의 지열원과의 온도차에 의한 열 교환을 한다. 히트 디포 (104)는 열 교환 선 (103)을 통해 히트펌프 (102)로 열 교환을 매개한다.1 shows an example 100 of a geothermal heat pump system in which heat depots and heat transfer lines are installed. According to this embodiment of the invention, there is a house 101 to be cooled by a heat pump 102. The system 100 is installed below freezing point 105 where one or more heat transfer lines 103 and heat depot 104 are for geothermal exchange, eg 3 feet underground. Heat depot 104 is not depicted here, but undergoes heat exchange due to temperature differences with surrounding geothermal sources, regardless of the operation of the heat pump. Heat depot 104 mediates heat exchange to heat pump 102 via heat exchange line 103.

도면 2는 건물 내부의 열 교환 시스템 (200) 의 일례를 묘사한 것 이다. 이 발명의 구체화로 냉난방이 필요한 집 (101) 히트펌프 (102)를 포함한다. 시스템 (200)은 히트 디포 (104)를 집 (101) 주변 (208) 에 배치한다. 열 전달 선 (103)과 (206)은 히트 디포 (104)와 히트펌프 (102)를 연결한다 . 히트 디포 (104)를 주변 (208)에 배치 하므로 열 교환 시스템 (200)을 설치 할 면적은 줄어 든다.2 depicts an example of a heat exchange system 200 inside a building. The embodiment of this invention includes the house 101 heat pump 102 which requires cooling and heating. System 200 places heat depot 104 around house 208. Heat transfer lines 103 and 206 connect heat depot 104 and heat pump 102. Since the heat depot 104 is placed around the periphery 208, the area for installing the heat exchange system 200 is reduced.

도면 3은 예로 그린 히트 디포 지열 교환 시스템 (300)의 난방 운행중의 열의 흐름을 묘사한 것이다. 이 발명의 구체화에 의하면, 화살표 (301) 은 주변의 지열원으로부터 히트 디포 (104)를 통해 히트펌프 (102)로 흐르는 일반적인 열의 움직임의 방향을 설명한다.3 depicts, for example, the flow of heat during heating operation of a green heat depot geothermal heat exchange system 300. According to this embodiment, the arrow 301 describes the direction of general heat movement flowing from the surrounding geothermal source to the heat pump 102 through the heat depot 104.

도면 4은 예로 그린 히트 디포 지열 교환 시스템 (400)의 냉방 운행 중의 열의 흐름을 묘사한 것이다. 이 발명의 구체화에 의하면, 화살표 (401) 은 주변의 히트펌프 (102) 히트 디포 (104)를 통해 지열원으로 흐르는 일반적인 열의 움직임의 방향을 설명한다. 4 depicts the flow of heat during the cooling run of a green heat depot geothermal heat exchange system 400 as an example. According to this embodiment of the invention, arrow 401 describes the direction of general heat movement flowing through the surrounding heat pump 102 heat depot 104 to the geothermal source.

도면 5는 예로 그린 히트 디포 지열 교환 시스템 (500) 의 난방 시, 히트펌프가 작동하지 않을 때의 열의 움직임의 방향을 묘사 한 것 이다. 이 발명의 구체화에 의하면, 화살표 (501) 은 히트 디포 (104)와 지열원의 온도차가 존재 할 때의 주변의 지열원으로부터 히트 디포 (104)로 흐르는 일반적인 열의 움직임의 방향을 설명 한다.FIG. 5 depicts, for example, the direction of heat movement when the heat pump is not operating when heating the green heat depot heat exchange system 500. According to the embodiment of the present invention, the arrow 501 illustrates the direction of general heat movement flowing from the surrounding geothermal source to the heat depot 104 when there is a temperature difference between the heat depot 104 and the geothermal source.

도면 6는 예로 그린 히트 디포 지열 교환 시스템 (600)의 냉방 시, 히트펌프가 작동하지 않을 때의 열의 움직임의 방향을 묘사한 것이다. 이 발명의 구체화에 의하면, 화살표 (601)은 히트 디포 (104)와 지열원의 온도차가 존재 할때의 히트 디포 (104) 에서 주변의 지열원으로 흐르는 일반적인 열의 움직임의 방향을 설명한다.FIG. 6 depicts, for example, the direction of heat movement when the heat pump is not operating when cooling the green heat depot heat exchange system 600. According to the embodiment of the present invention, the arrow 601 illustrates the direction of the general heat movement flowing from the heat depot 104 to the surrounding geothermal source when there is a temperature difference between the heat depot 104 and the geothermal source.

도면 7은 히트 디포 (700)의 일례를 묘사한다. 이 발명의 구체화에 따르면, 히트 디포 (700)은 입력 열 전달 선 (720) 이 히트 디포의 몸체 (721)을 구멍 (722)를 통해 들어가 구멍 (723)을 통해 출력 열 전달 선 (725)으로 전달 된다.7 depicts an example of a heat depot 700. According to an embodiment of this invention, heat depot 700 has an input heat transfer line 720 through which body 721 of the heat depot enters through hole 722 and through hole 723 to output heat transfer line 725. Is passed.

도면 8은 다른 형태들의 히트 디포 구조들 a, b, c, d, e, f 와 g를 묘사한다. 이 발명의 구체화에 의하면, 히트 디포 (821)은 그림 8의 a, b, c, d, e, f 와 g 구조 및 그 변형 등의 다양한 형태를 가질 수 있다. 이러한 구조들은 히트 디포 (821)이 적어도 하나의 입력구 (822) 와 출력구 (823)을 가진다.8 depicts different forms of heat depot structures a, b, c, d, e, f and g. According to the embodiment of the present invention, the heat depot 821 may have various forms such as the a, b, c, d, e, f and g structures of Fig. 8, and variations thereof. These structures have the heat depot 821 having at least one input port 822 and output port 823.

도면 9는 집 내부와 히트 디포의 연결(900)을 묘사한다. 이 발명의 구체화에 따르면, 집 내부와의 히트 디포의 연결(900) 은 히트 디포 구멍 (927)을 열 전달 선 (926)을 냉난방이 필요한 집의 외벽 (928)을 통해 연결한다.9 depicts the connection 900 of the interior of the house and the heat depot. According to this embodiment of the invention, the connection 900 of the heat depot to the inside of the house connects the heat depot hole 927 to the heat transfer line 926 through the outer wall 928 of the house that needs air conditioning.

도면 10은 히트 디포를 평행상 설치 (1000) 하는 것을 묘사한다. 이 발명의 구체화에 따르면, 히트 디포들 (1032)는 히트펌프(표시되지 않음) 의 입구 (1030) 과 출구 (1034)와 열 전달 선 (1031과 1033)을 통해 연결 되어 있다. 이 발명의 구체화에 따르면, 히트 디포 (1032)는 평행상으로 정렬 되어 있다.10 depicts installing the heat depot in parallel 1000. According to this embodiment of the invention, heat depots 1032 are connected through inlet 1030 and outlet 1034 and heat transfer lines 1031 and 1033 of a heat pump (not shown). According to this embodiment of the invention, the heat depots 1032 are aligned in parallel.

도면 11은 히트 디포를 방사선상 설치 (1100) 하는 것을 묘사한다. 이 발명의 구체화에 따르면, 히트 디포들 (1032)는 히트펌프(표시되지 않음) 의 입구 (1030) 과 출구 (1034)와 열 전달 선 (1031과 1033)을 통해 연결 되어 있다. . 이 발명의 구체화에 따르면, 히트 디포 (1032)는 방사성상으로 정렬 되어 있다.11 depicts the radial installation 1100 of a heat depot. According to this embodiment of the invention, heat depots 1032 are connected through inlet 1030 and outlet 1034 and heat transfer lines 1031 and 1033 of a heat pump (not shown). . According to this embodiment of the invention, the heat depots 1032 are aligned radially.

도면 12는 히트 디포를 이용한 지열 교환 시스템 의 일례(1200) 을 묘사한 것이다. 이 발명에 의거, 히트펌프 (100) 은 냉매를 열 전달 매체로 이용한다. 발명의 일체로서, 콤프레사 (1235)가 액/기체 분리탱크 (1234) 에서 기체선 (1241)을 통해 기체 냉매를 받아 압축한다. 압축된 기체는 선 (1242)를 통해 소레노이드 튜브 (1236)에 도달한다. 난방 시에는 소레노이드 튜브 (1236)이 압축된 기체 냉매를 선 (1243)을 통해 실내 열 교환기 (1237)로 보낸다. 열 교환 후, 액화 된 냉매는 선 (1244)를 거쳐 흐름 조정기 (1238) 에 이른 후, 히트 디포 (1239)에 도달 선 (1245)를 거쳐 열 교환을 행한다. 히트 디포 (1239)를 지난 후 액화된 기체는 선 (1246)과 소레노이드 튜브 (1236)을 거쳐 콤프레사 (1235)로 들어 간다.12 depicts an example 1200 of a geothermal heat exchange system using heat depot. According to this invention, the heat pump 100 uses a refrigerant as a heat transfer medium. As an integral part of the invention, compressor 1235 receives and compresses a gaseous refrigerant through gas line 1241 in liquid / gas separation tank 1234. Compressed gas reaches the solenoid tube 1236 via line 1242. Upon heating, the solenoid tube 1236 sends the compressed gas refrigerant through the line 1243 to the indoor heat exchanger 1237. After the heat exchange, the liquefied refrigerant reaches the flow regulator 1238 via the line 1244, and then performs heat exchange via the reaching line 1245 to the heat depot 1239. After the heat depot 1239, the liquefied gas enters the compressor 1235 via line 1246 and solenoid tube 1236.

도면 13은 냉매를 열 전달 액으로 한 히트 디포의 지하 배설의 일례를 묘사한 것이다. 묘사된 것은 히트 디포들 104, 실내의 히트펌프를 연결하는 기체 냉매 선 (1306), 몇 개의 하나의 기체 냉매 선을 몇 개의 열 전달 냉매 선으로 분리하는 부분 (1307), 냉매 전달 선의 묶음 (1308), 몇 개의 하나의 액체 냉매 선을 몇 개의 열 전달 냉매 선으로 분리하는 부분 (1309), 실내의 히트펌프를 연결하는 액체 냉매 선 (1310)이다. 그림에 그려진 선의 크기는 히트펌프의 명세서에 따라 달라진다. 우선적인 사항 에서는, (1307 과 1309)의 분기 수는 히트펌프의 용량에 의존한다. 분기된 용매 선은 묶여 지거나 따로따로 히트 디포 (104)를 지나면서 히프펌프와 히트 디포 (104) 사이의 열을 전달 한다. 그리고 또 우선적인 사항으로 권장되는 열 교환 선의 직경은 1인치이며, 묶여진 열 전달 선의 총길이는 60에서 250 피트이다. 묶여진 열 전달 냉매 선의 길이는 히트펌프와 열 교환 선의 명세에 의해 바뀔 수 있다. 일반적으로, 단위 톤 히트펌프당 요구되는 히트 디포의 수는 10-15 개이다. 만일, 열 교환 선의 총길이가 권장길이 (예로 8톤 의 히트펌프의 경우)이상인 경우에는, 추가의 히트 디포의 공간의 필드가 필요 할 수 있다. 소금물 (10-20 %) 이 냉매 선 근처의 얼음 생성을 막기 위해 사용 될 수 있다.Fig. 13 depicts an example of underground excretion of the heat depot with the refrigerant as the heat transfer liquid. Depicted are heat depots 104, gas refrigerant lines 1306 connecting heat pumps in the room, portions 1307 separating several gas refrigerant lines into several heat transfer refrigerant lines, bundles of refrigerant delivery lines 1308 ), A portion 1309 for separating several liquid refrigerant lines into several heat transfer refrigerant lines, and a liquid refrigerant line 1310 for connecting a heat pump in the room. The size of the line drawn in the figure depends on the specification of the heat pump. In the first instance, the number of branches of 1307 and 1309 depends on the capacity of the heat pump. Branched solvent lines are bundled or separately passing through heat depot 104 to transfer heat between the heat pump and heat depot 104. Also, as a priority, the recommended diameter of the heat exchange line is 1 inch, and the total length of the bundled heat transfer lines is 60 to 250 feet. The length of the bundled heat transfer refrigerant line can be changed by the specification of the heat pump and heat exchange line. In general, the number of heat depots required per unit tone heat pump is 10-15. If the total length of the heat exchanger line is more than the recommended length (eg for 8 ton heat pumps), an additional field of heat depot space may be required. Brine (10-20%) can be used to prevent the formation of ice near the refrigerant line.

도면 14는 닫힌 관 형식의 히트펌프가 사용될 때, 히트 디포와 피트펌프의 연결의 일례를 보인 것이다. 묘사된 것은 히트 디포들 (104), 히트펌프에서 나오는 열 전달 액체 선 (1411), 히트펌프로 복귀하는 열 전달 액체선 (1412), 단일 또는 몇 개의 묶여진 구리선이 이 객체에서 권장 되는 데, 이는 빠른 열 전달과 몇 개의 이유 에서이다. 필요한 열 전달 선의 길이를 충족시키기 위해서는 선이 히트 디포의 내부에서 꼬여지든가, 다른 방법으로 표면적을 확장하는 것이 고려 될 수 있다. 일반적으로, 단위 톤 히트펌프당 요구되는 히트 디포의 수는 10-15 개이다. 또 소금물 (10-20 %)이 열 전달 선 근처의 얼음 생성을 막기 위해 사용 될 수 있다.Figure 14 shows an example of the connection of the heat depot and the pit pump when a closed tube type heat pump is used. Depicted are heat depots 104, heat transfer liquid lines 1411 coming out of the heat pump, heat transfer liquid lines 1412 returning to the heat pump, and single or several bundled copper wires are recommended in this object. Fast heat transfer and for several reasons. In order to meet the required length of the heat transfer line, it may be considered whether the line is twisted inside the heat depot, or otherwise expanding the surface area. In general, the number of heat depots required per unit tone heat pump is 10-15. Brine (10-20%) can also be used to prevent ice formation near heat transfer lines.

도면 15는 열 전달 매체를 이용한 히트 디포와 열 교환 선(연결) 의 예를 그린 것이다. 그려진 것은 히트 디포 (104), 히트펌프 출력액 수급선 (1513), 히트 디포 사이를 연결해 주는 선 (1514), 공기 배출 선 (1515), 공기 배출 선의 상호 연결 선 (1516), 공기 배출 선의 대기 노출 (1517), 그리고 히트펌프로 액체를 공급 해주는 선 (1518), 히트펌프가 작동하지 않고 있을 때에는 선 (1513)은 비어 있을 수 있다. 히트펌프의 작동 중에는, 히트펌프는 선 (1518)을 통해 물을 펌프하여 선 (1513)으로 배출한다. 선 (1513)과 선 (1518)의 고도차로 인한 중력 동력을 발생시켜, 히트 디포 사이를 상호연결선 (1515)를 통해 흐르게 한다. 순간적으로 생성된 공기는 루프 (1516)을 통해 공기배출선 (1515-1517)을 통해 제거 된다. 라인 (1517)은 히트 디포와 라인 (1513)의 최소 1-2 피트 높이를 유지할 수 있다. 비 가압상태의 흐름을 라인 (1513, 1514와 1518)의 외경은 1 인치 이상이 권장된다. 일반적으로, 단위 톤 히트펌프당 요구되는 히트 디포 (104) 의 수는 10-15 개이다. 또 소금물 (10-20 %) 이 열 전달 선 근처의 얼음 생성을 막기 위해 사용 될 수 있다.15 illustrates an example of a heat depot and heat exchange line (connection) using a heat transfer medium. Shown are the heat depot 104, the heat pump output liquid supply line 1513, the line 1514 connecting the heat depot, the air discharge line 1515, the interconnection line of the air discharge line 1516, the atmosphere of the air discharge line The exposure 1517, and the line 1518 for supplying liquid to the heat pump, the line 1513 may be empty when the heat pump is not operating. During operation of the heat pump, the heat pump pumps water through the line 1518 and discharges it to the line 1513. Gravity power is generated due to the altitude difference between the lines 1513 and 1518, causing the heat depot to flow through the interconnect line 1515. The instantaneously generated air is removed through the air discharge line 1515-1517 through the loop 1516. Line 1517 may maintain a minimum 1-2 feet height of heat depot and line 1513. For non-pressurized flow, the outer diameters of lines 1513, 1514 and 1518 are recommended at least 1 inch. In general, the number of heat depots 104 required per unit tone heat pump is 10-15. Brine (10-20%) can also be used to prevent the formation of ice near heat transfer lines.

도면 16은 냉매를 열 전달 매체로 이용한, 열 전달 선을 이용하는 히트 디포의 모형이다. 이 발명의 구체화된 적용에 따르면, 묶여진 냉매 구리선 (19), 히트 디포 본체 (20), 구리선 튜빙을 받히는 하부 완충고무 (21), 구리선 튜빙을 받히는 상부 완충고무 (22), 윗 뚜껑 (23) 그리고 하부 바닥 (24) 가 그려져 있다. 우선적 적용 개체로는, 히트 디포 상부 (23) 하부 (24)의 반경은 2 피트 이상이다. 또한 우선적 적용 개체로 히트 디포의 높이는 3 피트 이상이 권장된다. 완충고무 (21 과 22)는 물이 세지 않게 한다.16 is a model of a heat depot using heat transfer lines using a refrigerant as a heat transfer medium. According to a specific application of this invention, the bundled refrigerant copper wire 19, the heat depot body 20, the lower buffer rubber 21 to support the copper tubing, the upper buffer rubber 22 to support the copper tubing, the upper lid ( 23) and the bottom bottom 24 is depicted. As a preferred application entity, the radius of the bottom 24 of the heat depot top 23 is at least 2 feet. It is also recommended that the Hit Depot be at least 3 feet high as the preferred application. Buffer rubbers (21 and 22) keep water from counting.

도면 17은 닫힌 관 안에서 물을 열 전달 매체로 사용하는 히트 디포의 모형이다. 이 발명에 의하면, 다발의 구리/HDPE 튜브 (25), 히트 디포 본체 (20), 하부 완충고무 (21), 구리선 튜빙을 받히는 상부 완충고무 (22), 윗 뚜껑 (23) 그리고 하부 바닥 (24) 가 그려져 있다. 우선적 적용 개체 로는, 히트 디포 상부 (23) 하부 (24)의 반경은 2 피트 이상이다. 또한, 우선적 적용 개체로 히트 디포의 높이는 3 피트 이상이 권장된다. 완충고무 (21 과 22)는 물이 세지 않게 한다. 충분한 열 전달을 위해, 구리/HDPE 투브는 냉난방의 필요성에 의거 몇 개의 원형으로 돌려 지거나, 지느러미를 보충할 수 있다. 구리/HDPE 튜브는 냉방 시 어는 것을 막기 위해 부동액을 사용할 수 있다. 열 전달 선은 구리/HDPE 외의 물질로 구성 될 수 있다.17 is a model of a heat depot using water as a heat transfer medium in a closed tube. According to the invention, a bundle of copper / HDPE tubes 25, a heat depot body 20, a lower buffer rubber 21, an upper buffer rubber 22 to support copper tubing, an upper lid 23 and a lower bottom ( 24) is drawn. As a preferred application entity, the radius of the heat depot top 23 bottom 24 is at least 2 feet. It is also recommended that the height of the hit depot be at least 3 feet as the preferred application. Buffer rubbers (21 and 22) keep water from counting. For sufficient heat transfer, the copper / HDPE tube can be turned into several circles or supplemented with fins, depending on the need for heating and cooling. Copper / HDPE tubes can use antifreeze to prevent freezing during cooling. The heat transfer line may consist of materials other than copper / HDPE.

도면 18은 열 전달 용기 속에 물을 열 전달 매체로 사용하는 히트 디포의 모형이다. 이 발명에 의하면, 18 is a model of a heat depot using water as a heat transfer medium in a heat transfer vessel. According to this invention,

히트 디포 상부 (25), 히트 디포 본체 (20), 윗 뚜껑 (23) 그리고 하부 바닥 (24), 열 전달 용기 (26) 입력 열 전달 선 (26-1), 열 전달 용기 (26), 출력 열 전달 선 (26-3)이 그려져 있다. 우선적 적용 개체로는, 히트 디포 상부 (23) 하부 (24)의 반경은 2 피트 이상이다. 또한, 우선적 적용 개체로 히트 디포의 높이는 3 피트 이상이 권장된다. 열 전달 용기의 고열전도도의 물질로 만들어 져야 한다. 그 용기의 두께는 1-2 인치 정도이며, 그 반경은 히트 디포의 반경과 같거나 작다.Heat Depot Top 25, Heat Depot Body 20, Top Lid 23 and Bottom Bottom 24, Heat Transfer Vessel 26 Input Heat Transfer Line 26-1, Heat Transfer Vessel 26, Output The heat transfer line 26-3 is drawn. As a preferred application entity, the radius of the bottom 24 of the heat depot top 23 is at least 2 feet. It is also recommended that the height of the hit depot be at least 3 feet as the preferred application. The heat transfer container must be made of high thermal conductivity material. The container is about 1-2 inches thick and its radius is less than or equal to the radius of the heat depot.

그림 19는 히트 디포의 물질을 열 전달 매체로 하는, 하나의 히트 디포의 예를 그린 것이다. 이 발명의 구체적 표현에 의하면, (20, 23, 24, 26, 27)은 옆면, 위 아랫면의 히트 디포를 의미한다. 히트 디포의 본체 (20), 윗뚜껑 (23), 바닥 (24), 히트 디포 전달 선 (25) 그리고 공기배출 선 (26)이 그려져 있다. 우선되는 객체로는, 권장 되는 히트 디포 의 직경 (23 과 24)는 2 피트나 그 이상 그리고 높이는 3 피트나 그 이상이다.작동 시, 현 히트 디포의 물질이 이전의 히트 디포로부터 전달 선 (25) 를 통해 전달 된다. 장시간 운행으로 공기가 발생하면, 공기 배출선 (26)으로부터 배출 된다. 필요하다면, 히트 디포의 물질의 총량은 점검되며 보충 될 수 있다. Figure 19 shows an example of one heat depot with the material of the heat depot being the heat transfer medium. According to the specific expression of this invention, (20, 23, 24, 26, 27) means the heat depot of the side surface and the lower surface. The main body 20 of the heat depot, the upper lid 23, the bottom 24, the heat depot transmission line 25, and the air discharge line 26 are drawn. As a preferred object, the recommended heat depot diameters (23 and 24) are 2 feet or more and 3 feet or more in height. Is passed through). When air is generated by running for a long time, it is discharged from the air discharge line 26. If necessary, the total amount of material in the heat depot is checked and can be replenished.

비록 이 발명이 특별한 구체화를 묘사하고 있지만 이는 이 발명의 원리와 적용을 설명하기 위한 것으로 이해 되야 한다. 그러므로 이는 이 발명의 청구 사항에 규정된 의미와 범위에서 떨어지지 않는 범위에서 다른 형태의 변형 등이 고안 될 수 있다.Although this invention describes a particular embodiment, it should be understood to explain the principles and applications of this invention. Therefore, it is possible to devise other forms of modification and the like without departing from the meaning and scope defined in the claims of the present invention.

700: 히트 디포 720: 열 전달선700: heat depot 720: heat transfer line

Claims

heat transmitter;
A plurality of heat depots of first to nth (n is an integer of 2 or more) including a heat exchange liquid therein and performing heat exchange in contact with a geothermal source;
A heat transfer line that continuously connects the first to nth heat depots and connects the first heat depot and the nth heat depot to the heat exchanger; And
An air discharge line for discharging the air present in the heat transfer line to the outside,
Geothermal heat exchange apparatus wherein the heat exchange liquid is transferred to the heat exchanger through the heat transfer line.