KR20150083886A - 난방 운전 동안에 히트 펌프의 소스측에 연결되는 열교환기 내에서의 흐름 방향 역전을 고려한, 히트 펌프의 열 흐름 전환을 위한 밸브 - Google Patents

난방 운전 동안에 히트 펌프의 소스측에 연결되는 열교환기 내에서의 흐름 방향 역전을 고려한, 히트 펌프의 열 흐름 전환을 위한 밸브 Download PDF

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Abstract

본 발명은 히트 펌프에 연결되는 적어도 4개의 연결 부분들(8) 및 그 중 적어도 2개는 열 소스에 연결되며 적어도 2개는 열 싱크에 연결되는 적어도 4개의 연결 부분들(9), 적어도 하나의 밸브 보디(10) 및 하우징 내에서 밸브 보디를 서로 다른 연결 부분들에 대해 이동시키기 위한 구동 요소를 구비하는 하우징(7)을 가지는 전환 밸브를 포함하며, 난방 운전 동안에 히트 펌프의 소스 측에 연결되고, 난방 운전과 냉방 운전 사이의 전환이 있을 때 그 내부에서 열전달 매체의 흐름 방향 역전이 발생할 수 있는 열교환기(2)를 더욱 포함하는 밸브 장치에 관한 것이다.

Description

난방 운전 동안에 히트 펌프의 소스측에 연결되는 열교환기 내에서의 흐름 방향 역전을 고려한, 히트 펌프의 열 흐름 전환을 위한 밸브{Valve for changing over the heat flows of a heat pump, taking into account the flow direction revasal in a heat exchanger connected during heating operation to the source side of the heat pump}
본 발명은 상이한 방식으로 히트 펌프를 작동하는 방법뿐만 아니라 청구항 1의 전제부에 따라 열 흐름을 전환함으로써 상이한 방식으로 히트 펌프를 작동시키기 위한 밸브 장치에 관한 것이다.
빌딩은 히트 펌프에 의해 난방되거나 냉방될 수 있다. 빌딩을 난방 모드에서 냉방 모드로 전환시키는(changeover) 것은 여러 방식으로 발생시킬 수 있으나, 히트 펌프의 내부 또는 히트 펌프의 외부의 유압 접속(hydraulic connections)의 적극적인 이동을 필요로 한다. 오직 이러한 전환에 의해서만, 즉 냉방 운전 동안에 열이 빌딩으로부터 배출될 수 있으며, 그 전에 난방 운전 동안에 열이 방출될 수 있다.
난방 및 냉방 운전을 위해 널리 분포된 에어콘에서 뿐만 아니라 전형적인 히트 펌프 장치에 있어서, 전환(changeover)은 히트 펌프 사이클 내에서 발생한다. 히트 펌프는 증발기를 응축기로 또한 응축기를 증발기로 전환시킴으로써 운전 모드를 전환시킨다. 이러한 종류의 전환은 이상적이지 않으며, 증발기와 응축기의 부품들이 동일하지 않기 때문에 두 운전 모드 중 어느 하나에 효율 손실을 가져온다. 더욱이. 전환에 필요한 추가적인 밸브 설비에 의해 냉매 사이클이 더욱 복잡하게 된다.
이러한 단점들로 인하여, 전환을 위해 다른 가능성 있는 방법들을 사용하는 것이 바람직하다. 다른 가능성은 히트 펌프 사이클은 변화시키지 않고 예를 들어 DE 2542728 A1에 기재된 바와 같이 운전 모드의 스위칭 즉 난방에서 다른 모드 즉 냉방으로의 스위칭 동안에 설비 측에서 열 소스(heat source)와 열 싱크(heat sink)를 교환하는 것이다. 그러나 이러한 교환은 열 소스와 싱크 사이의 매체 혼합을 가져온다. 따라서, 외부 전환의 이러한 방식은 소스와 싱크 측에 동일한 매체(media)가 사용되는 경우에만 적절하다. 따라서 매체의 혼합을 방지하는 추가적인 열교환기들이 없으면 공기-물 및 소금물-물 히트 펌프들은 배제된다.
최근 설치되는 히트 펌프들은 종종 지열 프로브들(geothermal probes)로 운전된다. 온화한 기후 지역에서 지배적인 자연적인 온도 구배로 인하여, 효율을 이유로 300 m 이상의 깊은 지열 프로브들을 사용하는 히트 펌프들에 의한 난방이 흥미롭다. 요즈음 표준적으로 사용되는 U-형상/이중 U-형상 관형 프로브들에 있어서, 이러한 깊은 깊이에서의 매체 순환을 위한 압력 손실이 상당하다.
더욱이, 이러한 타입의 프로브에 있어서는, 열적 단락(thermal short-circuit)이 발생하여 심층 지열 프로브 천공의 잠재력이 최대 용량으로 사용될 수 없다. 대안적인 프로브 타입으로서, 소위 동축(coaxial) 프로브들이 적합할 수 있다. 이러한 프로브들에 있어서, 열전달 매체는 외측 튜브와 내측 튜브 양쪽을 열적으로 이상적으로 격리되어 흐르며, 중앙의 튜브는 보다 작은 직경을 가진다. 히트 펌프의 난방 운전 동안에 고온의 잠재력을 보다 잘 활용하기 위하여, 열이 제거된 열전달 매체가 지열 프로브 내에서 외측 튜브의 내부를 흘러 깊이까지 흐르며 연속적으로 가열된다. 지열 프로브의 말단에서 최고 온도에 도달하며, 열전달 매체는 내측 중앙 튜브의 내부를 흘러 히트 펌프로 돌아간다. 히트 펌프의 냉방 운전 동안에, 열 소스와 싱크가 교환되고 지열 프로브 내에서 흐름의 방향은 반대로 된다. 이에 의하여, 히트 펌프의 응축기에서 나온 열은 최고 온도에서 지열 프로브의 땅 쪽 가장 깊은 지점으로 되돌아 가며 거기에서 효과적으로 저장된다. 따라서 가열된 열전달 매체는 중앙 튜브 내부에서 아래쪽으로 및 외측 튜브 내부에서 뒤쪽으로 흐른다. 난방 운전 동안에 히트 펌프의 소스 측에 연결되는 열교환기의, 난방 운전과 냉방 운전 사이의 전환 동안, 흐름 방향 역전(flow direction revarsal)에 대해 이하에서 도 1과 관련하여 더욱 상세하게 설명된다.
히트 펌프 내에서의 냉매 교환 대신에, 설비 측에서의 열 흐름 전환이 오늘날 가능한 히트 펌프 타입들(4-방향, 3-방향, 스톱 히트 펌프, 등)을 가지고 매우 드물게 요즈음 적용되며, 이러한 전환 방식들은 난방/냉방의 간단한 전환을 위해 적어도 2 개의 단독 밸브들, 지열 프로브의 흐름 방향 역전을 포함하는 전환을 위해 적어도 3 개의 밸브들 및 수많은 접속들(connections)의 값비싼 유압 시스템을 초래하며, 이는 높은 설치 비용 및 관련 비용들이 따라온다. 외부 전환 및 추가적인 흐름 방향 역전을 실행하기 위해 증가되는 자재 및 설치 비용은 이러한 해결책의 확산을 제한한다. 이러한 이유로 인하여, 간단하면서도 자재 및 설치 비용의 감소가 따라오는 흐름 방향 역전을 포함하는 열 흐름(heat flows) 전환의 기술적인 해결책이 필요하다.
EP 0 967 447 A1에 기재된 바와 같은 가능한 해결책은 하나의 단일 밸브로 열 소스와 싱크의 교환을 가져오나, 연결된 동축 프로브 내에서의 흐름 방향 역전은 가져오지 못한다.
따라서, 본 발명의 목적은 난방 운전 동안에 히트 펌프의 소스 측에 연결되는 지열 프로브와 같은 열교환기 내에서의 흐름 방향 역전과 함께 열 흐름 전환의 가능성을 제안하는 것으로, 이러한 해결책은 간단하며 자재 및 설치 비용의 절감이 가능하다.
본 발명의 주요 아이디어는, EP 0 967 447 A1에 기재된 바와 같이 하나의 단독 밸브로 히트 펌프의 간단한 전환을 달성하는 것으로, 히트 펌프는 소스 측과 싱크 측에서 동일한 액체 매체를 사용한다.
히트 펌프는 서로 다른 구현예들에서 소스 측과 싱크 측의 간단한 전환을 가져오고 또한 예를 들어 지열 프로브 내에서의 흐름 방향 역전이 효과적이 되도록 형성되어야 한다. 더욱이, 밸브는 필요시 단락에 대해 히트 펌프를 바이패스하여 직접 소스 및 싱크 측에 접할 수 있는 가능성이 있어야 하며, 지열 프로브와 결합하여 빌딩의 직접 난방 소위 외부 대기 난방(free-cooling) 및/또는 집열기(thermal collector)에 의해 토양을 직접 재생할 수 있어야 한다.
본 발명에 따르면, 밸브 장치(valve arrangement)는 청구항 1에 따라 히트 펌프의 열 흐름을 전환하는 것과 같이 히트 펌프를 상이한 방식으로 운전하도록 제안된다.
밸브 장치는 전환 밸브(changeover valve) 및 열교환기를 포함하도록 제안된다. 전환 밸브는 그 중 적어도 2개는 열 소스에 연결되며 적어도 2개는 열 싱크에 연결되는 적어도 4개의 연결 부분들(connection pieces), 적어도 하나의 밸브 보디(valve body) 및 하우징(housing) 내에서 밸브 보디를 서로 다른 연결 부분들에 대해 이동시키기 위한 구동 요소(drive element)를 구비한다. 열교환기는 밸브에 연결되어 히트 펌프가 난방 운전 동안에 히트 펌프의 소스 측에 연결되고, 난방 운전과 냉방 운전 사이에서의 히트 펌프 전환 동안에 상기 열교환기 내의 열전달 매체의 흐름 방향은 역전된다. 열교환기는 예를 들어 동축 프로브가 사용될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 전환 밸브의 밸브 보디는 속이 빈 형상의 통로와 같은 관통공들(penetrations)을 가지며, 적어도 그 중 일부는 하우징 내의 적어도 두 개의 연결 부분들을 운전 모드에 따라 상이한 방식으로 연결하도록 제안된다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 밸브 보디는 예를 들어 실린더형이나 구형과 같이 회전적으로 대칭으로 디자인되며, 연결 부분들을 상이한 방식으로 서로 연결하기 위하여 셸과 유사하게(shell-like) 밸브 보디를 둘러싸는 하우징에 대해 회전 가능하도록 제안된다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 밸브 보디는 하우징에 대해 선형적으로 이동 가능하도록 제안되며, 여기에서 연결 부분들은 운전 모드에 따라 병진 이동(translational movement)에 의해 상이한 방식으로 서로 연결 가능하다. 추가적인 구현예들은 종속항들에서 특정된다.
더욱이, 청구항 11에 따라 히트 펌프의 열 흐름을 전환하는 것에 의해 히트 펌프를 상이한 방식으로 운전하는 방법이 제안된다.
본 발명에 따른 방법의 추가적인 구현예들이 종속항들에서 특정된다.
본 발명은 이하에서 예시적 구현예를 도시한 첨부 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명된다.
도 1a 및 1b는 본 발명에 따른 밸브 장치를 가지는 히트 펌프 시스템의 유압 접속의 예를 도시한다.
도 2는 난방 운전 동안에 히트 펌프의 소스 측에 연결되는 열교환기를 가지는 본 발명에 따른 전환 밸브의 개략적 단면도이다.
도 3 및 4는 난방 운전 동안에 히트 펌프의 소스 측에 연결되는 열교환기를 가지는 본 발명에 따른 전환 밸브의 개략적 단면도 상에서의 예시적 구현예들을 도시한다.
도 5는 전환 밸브의 서로 다른 커넥터들 사이의 접속들 및 난방 운전 동안에 히트 펌프의 소스 측에 연결되는 열교환기의 흐름 방향의 상이한 운전 모드들을 도시한다.
도 1a 및 1b는 히트 펌프(1), 동축 지열 프로브(2), 집열기(3), 룸 방열 시스템(4), 순환 펌프들(5) 및 본 발명에 따른 밸브 장치의 밸브 설비(6)를 가지는 히트 펌프 시스템의 유압 접속의 예를 도시한다.
도 1a 및 도 1b는 각각 예시적 운전 온도들을 가지는 난방 운전 동안의 시스템(도 1a) 및 냉방 운전 동안의 시스템(도 1b)을 도시한다. 난방 운전 동안에 집열기의 사이클은 꺼지며, 동축 지열 프로브가 외부에서 내부로(α에서 β로) 흐른다. 냉방 운전 동안에 집열기의 사이클은 켜지며, 동축 지열 프로브 내부의 흐름 방향은 역전되어 흐름이 내부에서 외부로(β에서 α로) 발생한다. 흐름 방향의 역전은 프로브 유체와 프로브 길이를 따른 토양 사이에 열전달을 각각 선택적으로 방해하거나 유리하게 한다.
외부 전환(outer changeover)은 히트 펌프 냉방 사이클의 일정하고 조화로운 운전을 가능하게 하며, 따라서 난방 및 냉방 양쪽 운전 모드 모두에 걸쳐 분석되는 히트 펌프 평균 효율을 증대시킨다.
본 발명은 전형적인 밸브 기술을 사용하는 흐름 방향 역전의 외부 전환에서 야기되는 유압 설비의 복잡성을, 접속들의 복잡성을 하나의 단일 밸브에 위치시킴으로써 감소시킨다. 따라서, 설치 비용이 절감되며 유리한 해결을 실현하는 잠재력이 있다. 프로브 내에서 흐름 방향 역전을 포함하여 난방/냉방의 변환을 위한 적어도 3개의 4-방향 또는 4개의 3-방향 밸브들에서 하나의 단일 밸브로의 감소는, 공간의 절약뿐만 아니라 외부 전환을 히트 펌프의 하우징 내부로 통합하는 가능성을 향상시킨다.
더욱이, 밸브 장치의 밸브 배치는 "외부 대기 냉각(free-cooling)" 모드를 위한 히트 펌프의 바이패스 또는 집열기를 이용한 직접적인 토양 재생(direct regeneration of the earth) 또는 동축 지열 프로브의 흐름 방향 역전과 관련하여 지열 프로브 및 집열기의 흐름 순서의 교환 등과 같은 추가적인 구성의 간단한 통합을 가능하게 한다.
본 발명에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이, 밸브 장치의 전환 밸브는 히트 펌프 및 소스들/싱크들을 위한 연결 부분들(8, 9)을 가지는 하우징(7), 밸브 보디(10) 및 구동 요소(11)를 포함하며, 집열기와의 직접 연결을 위한 연결 부분들의 확장이 가능하다.
밸브 보디는 히트 펌프 측의 연결 부분들(8)을 특별한 방식으로 소스/싱크 측의 연결 부분들(9)에 각각 연결하는 공동들(cavities) 및 관통공들(penetrations)을 포함한다. 이들 연결 부분들은 운전 모드(난방/냉방, 외부 대기 냉방, 토양 재생 등)에 따라 서로 연결된다. 더욱이, 도 2의 예시와는 반대로, 히트 펌프 및 소스/싱크 측의 커넥터들이 밸브 보디에서 양쪽 사이드에 배치될 수 있다. 필요하면, 커넥터들이 모든 사이드에 배치될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같은 밸브 장치에 있어서, 열 흐름을 본 발명에 기재된 바에 따라 전환시키기 위하여 다른 구현예들도 가능하다. 두 가지 가능한 구현예들이, 셸 표면 또는 전면에 각각 관통공들을 가지는 실린더형 밸브 보디에 기초하고 x-축 및 y-축 주위의 회전 운동에 의해 전환될 수 있다. 볼(ball)과 같은 추가적인 회전적 대칭 구조도 또한 밸브 보디로 고려될 수 있다. 추가적인 구현예는 x-축에 따른 병진 운동 또는 x-축을 횡단하는 운동에 의해 전환을 발생시키는 선형 슬라이더에 기초한다.
본 발명의 특징은, 외부 전환 및 흐름 방향 역전이 난방 운전 동안에 히트 펌프의 소스 측에 연결되는 지열 프로브 등과 같은 열교환기 내에서 발생하며, 하나의 단일 요소(밸브) 내에서 발생하여 전환을 위해 단지 하나의 조절 요소만이 필요하다는 점이다. 도 2에 도시된 구현예의 대안적 구현예로서, 커넥터들의 연결은 밸브 보디 대신에 하우징 내에 한정될 수 있으며, 특정 연결들을 하우징에서 떼어내어 다른 것과 분리시키는 간단한 제어 디스크가 또한 사용될 수 있다. 도 3 및 도 4에는 본 발명에 따른 밸브 장치의 두가지 예시적 구현예가 도시된다. 전술한 밸브 장치의 부품으로서 전환 밸브가 한편으로는 x-축 주위를 회전하는 실린더로서(도 3), 다른 한편으로는 x-축을 따라서 이동하는 축방향 슬라이더로서(도 4), 단면으로 도시된다. 난방 운전 동안에 히트 펌프의 소스 측에 연결되는 열교환기가 두 가지 구현예들에서 전환 밸브에 연결된다. 두 가지 구현예들에서, 연결된 열교환기 내에서 흐름 방향이 역전되는 것뿐만 아니라 소스측과 싱크측 사이에 전환이 발생한다. 도 3 위쪽의 실린더형 전환 밸브의 위치는 난방 운전을 나타내며, 따라서 ⅰ은 A에, ⅱ는 C에, ⅲ은 B에, ⅳ는 D에 연결된다. 연결된 열교환기는 커넥터 α에서 커넥터 β의 방향으로 흐른다. 냉방 운전 동안에(도 3 아래쪽), 커넥터들은 서로 다음과 같이 연결된다: ⅰ은 C에, ⅱ는 A에, ⅲ은 D에, ⅳ는 B에. 연결된 열교환기는 커넥터 β 에서 커넥터 α의 방향으로 흐른다.
도 4의 위쪽에서, 밸브는 난방 운전을 위한 위치의 축방향 구현예를 도시하며. 따라서 ⅰ은 A에, ⅱ는 B에, ⅲ은 C에, ⅳ는 D에 연결된다. 이 구현예에서, 난방 운전 동안에 ⅳ와 D의 연결은 밸브 보디에 의해 달성될 뿐만 아니라 밸브 보디와 하우징의 공동에 의해서도 달성된다. 연결된 열교환기는 커넥터 α에서 커넥터 β의 방향으로 흐른다. 냉방 운전 동안에(도 4 아래쪽), 커넥터들은 서로 다음과 같이 연결된다: ⅰ은 B에, ⅱ는 D에, ⅲ은 A에, ⅳ는 C에. 냉방 운전 동안에 히트 펌프와 소스/싱크 사이의 연결은 도시된 배치를 위하여 다시 밸브 보디 단독에 의해 달성된다. 연결된 열교환기는 커넥터 β에서 커넥터 α의 방향으로 흐른다.
난방 운전 동안에 히트 펌프의 소스 측에 연결되는 열교환기의 흐름 방향뿐만 아니라 히트 펌프와 소스/싱크측 사이의 접속 예시가 여러 운전 모드를 위해 도시된다.
도 5에서, 상이한 운전 모드를 위한 밸브 설비의 서로 다른 커넥터들 사이의 연결 및 연결된 열교환기의 흐름 방향이 개략적으로 도시된다. 흐름 방향 역전을 포함하여 소스 및 싱크 측의 외부 전환을 위해(도 5, 위치 a-c), 히트 펌프, 방열 시스템 및 열교환기(즉 지열 프로브)가 밸브 설비에 연결된다. 밸브 설비의 가능한 확장의 경우에 있어서, 집열기가 추가로 밸브 설비에 연결된다(도 5, 위치 d-f). 상기 확장에 의해 지열 프로브 및 집열기의 흐름 순서 유지 또는 지열 프로브 내부에서 동시 흐름 방향 역전 동안에 순서를 교환하는 것 각각이 가능하다.
도 5에서의 상이한 운전 모드들은 다음과 같다:
위치 a : 난방
위치 b : 지열 프로브 내의 흐름 방향 역전에 의한 냉방
위치 c : 외부 대기 냉방
위치 d : 가능한 확장; 집열기 및 동축 지열 프로브에 의한 난방
위치 e : 가능한 확장; 집열기 및 동축 지열 프로브에 의한 냉방
위치 f : 가능한 확장; 집열기에 의한 토양의 재생
해 설
ⅰ 응축기 OUT
ⅱ 증발기 IN
ⅲ 증발기 OUT
ⅳ 응축기 IN
A 룸 VL
B 열교환기 커넥터 α
C 열교환기 커넥터 β
D 룸 RL
E VL 집열기
F RL 집열기
도 1 내지 5에 기술된 본 발명에 따른 밸브 장치의 가능한 구현예들 및 방법들은 당연히 본 발명의 보다 원활한 이해를 위한 예시적인 것이다.
특히, 도시된 밸브 장치는 단지 예시적인 것이며 다른 구현예들도 가능하다. 예를 들어, 밸브 보디가 볼로 형성되는 것도 고려할 수 있으며, 보디를 둘러싸는 셸-형상 하우징 내부에서 밸브 보디를 회전시킴으로써 도 5에 도시된 바와 같이 커넥터들이 서로 연결될 수도 있다. 슬라이드 대신에, 실린더가 물론 하우징 내부에서 선형적으로 이동할 수 있으며, 필요하면 연결들의 일부는 하우징 내부에 미리 지정될 수도 있다. x-축에 대해 횡단하여 이동하며 외측의 커넥터들의 개수에 대응하는 개수만큼의 관통공들을 밸브 보디에 위치마다 포함하는 선형 슬라이더로서의 해결도 또한 고려될 수 있다. 본 발명은 하우징 및 밸브 보디 제조를 위한 물질에 제한이 없으며, 폴리머, 세라믹, 또는 다른 물질 뿐만 아니라 금속 물질이 필요에 따라 사용될 수 있다. 본 발명은 또한 가능성이 무한하기 때문에 밸브의 제어에 특히 강조를 두지 않는다.

Claims (14)

  1. 히트 펌프에 연결되는 적어도 4개의 연결 부분들(8) 및 적어도 2개는 열 소스에 연결되며 적어도 2개는 열 싱크에 연결되는 적어도 4개의 연결 부분들(9), 적어도 하나의 밸브 보디(10) 및 하우징 내에서 밸브 보디를 서로 다른 연결 부분들에 대해 이동시키기 위한 구동 요소를 구비하는 하우징(7)을 가지는 전환 밸브를 포함하며, 난방 운전 동안에 히트 펌프의 소스 측에 연결되고, 난방 운전과 냉방 운전 사이의 전환이 있을 때 그 내부에서 열전달 매체의 흐름 방향 역전이 발생할 수 있는 열교환기(2)를 더욱 포함하는 밸브 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 밸브 보디(10)는 관통공들 또는 속이 빈 형상의 통로들을 포함하며, 그 중 적어도 일부는 운전 모드에 따라 상이한 방식으로 적어도 두 개의 연결 부분들을 서로 연결하는 것을 특징으로 하는 밸브 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 밸브 보디는 실린더형 또는 구형과 같이 회전적으로 대칭으로 디자인되며, 연결 부분들을 상이한 방식으로 서로 연결시키기 위하여 밸브 보디를 둘러싸는 하우징에 대하여 회전 가능한 것을 특징으로 하는 밸브 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 밸브 보디는 하우징에 대해 선형적으로 이동 가능하며, 연결 부분들은 병진 이동에 의해 운전 모드에 따라 상이한 방식으로 서로 연결 가능한 것을 특징으로 하는 밸브 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구동 요소는 기계적 구동기로 형성되며, 제어는 수동 또는 전기 에너지에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 밸브 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 두 개의 커넥터들이 응축기용으로, 적어도 두 개의 커넥터들이 증발기용으로, 적어도 두 개의 커넥터들이 각각 냉방 또는 난방 사이클용으로, 적어도 두 개의 커넥터들이 지열 프로브와 같은 열 소스/싱크 또는 열저장 장치용으로 지정되는 것을 특징으로 하는 밸브 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연결 부분들은 상이한 방식으로 연결 가능하여 히트 펌프의 열 소스 및 싱크가 교환되고 이에 의해 난방 및 냉방 운전 모두가 가능한 것을 특징으로 하는 밸브 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 커넥터들은 열 소스의 연결 부분들과 열 싱크의 연결 부분들이 서로 직접 연결되도록 연결 가능한 것을 특징으로 하는 밸브 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 하우징 내의 추가적인 커넥터들이 집열기들, 추가적인 냉방 또는 난방 사이클들, 축열기들과 같은 부속 설비들을 위해 지정되는 것을 특징으로 하는 밸브 장치.
  10. 히트 펌프, 동축 지열 프로브, 룸 방열 시스템, 순환 펌프들 및 필요시 청구항 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 밸브 장치를 가지는 집열기를 구비하는 히트 펌프 시스템.
  11. 난방 운전 동안에 히트 펌프의 소스 측에 연결되는 열교환기 내에서의 흐름 방향 역전뿐만 아니라 히트 펌프의 열 흐름을 전환시킴으로써 상이한 방식으로 히트 펌프를 운전하는 방법에 있어서, 히트 펌프는 적어도 4개의 커넥터들에 의해 밸브 장치의 하우징에 연결되고, 또한 적어도 하나의 열 소스 및 적어도 하나의 열 싱크가 각각 적어도 2개의 커넥터들에 의해 동일한 하우징에 연결되며, 상이한 운전 모드가 하우징 내에 위치하는 밸브 보디에 의해 커넥터들을 상이한 방식으로 서로 연결시킴으로써 수행되고, 상기 밸브 보디는 하우징에 대해 이동되는 것을 특징으로 하는 히트 펌프의 운전 방법.
  12. 지열 프로브 뿐만 아니라 열 흡수/열 방출 시스템과 같은 열 소스/열 싱크 각각을 하나 이상 사용함으로써 빌딩을 난방 또는 냉방하는 제11항에 따른 히트 펌프의 운전 방법에 있어서, 히트 펌프 및 열 소스/열 싱크의 커넥터들은 밸브 보디의 관통공들 또는 속이 빈 형상의 통로들에 의해 스위칭되어 내부의 냉매 흐름의 역전 없이 히트 펌프의 상이한 사용(난방/냉방)이 가능한 것을 특징으로 하는 히트 펌프의 운전 방법.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 커넥터들을 상이한 방식으로 연결함으로써, 특히 동축 지열 프로브 내에서 흐름 방향의 역전이 발생하는 것을 특징으로 하는 히트 펌프의 운전 방법.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 커넥터들을 상이한 방식으로 연결함으로써 하나 또는 그 이상의 집열기들의 사용하면서, 추가적인 커넥터들의 배치에 의해 지열 프로브의 동시 흐름 방향 역전 동안에 필요시 집열기들 및 지열 프로브의 흐름 순서의 영구화(perpetuation of the order of the flow)가 가능한 것을 특징으로 하는 히트 펌프의 운전 방법.
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