KR20170003095A

KR20170003095A - Variable depth pipe for geothermal borehole and multi-temperature geothermal energy collecting method using the same

Info

Publication number: KR20170003095A
Application number: KR1020150093315A
Authority: KR
Inventors: 김영원
Original assignee: 한국생산기술연구원
Priority date: 2015-06-30
Filing date: 2015-06-30
Publication date: 2017-01-09
Also published as: WO2017003198A1; KR101753110B1

Abstract

The present invention relates to a pipe, inserted into a geothermal well to allow a heat transmission medium to flow along a geothermal well. The present invention comprises: a pipe module extended from the ground to a lower portion of the geothermal well, having a relatively smaller diameter than the geothermal well to be disposed to be spaced from an inner surface of the geothermal well, and having at least one through-hole of which an inside and outside are connected to one side of the pipe module; and a valve module selectively opening and closing the through-hole of the pipe module.

Description

TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a variable depth geothermal heat pipe and a multi-temperature geothermal heat recovery method using the same. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002]

본 발명은 지열정 파이프 및 이를 이용한 다중온도지열 회수방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단일의 지열정 내부에서 심도에 따라 천부지열 및 심부지열을 선택적으로 회수할 수 있는 심도가변형 지열정 파이프 및 이를 이용한 다중온도지열 회수방법에 관한 것이다.The present invention relates to a geothermal pipe and a multi-temperature geothermal heat recovery method using the geothermal pipe, and more particularly, to a depth-variable geothermal heat pipe capable of selectively recovering deep geothermal heat and deep geothermal heat according to a depth in a single geothermal heat pipe, The present invention relates to a multi-temperature geothermal heat recovery method.

지반의 내부에 보유되어 있는 열인 지열은 지구 내부 맨틀의 대류 또는 지각 속의 방사성 물질의 붕괴 또는 화산지역의 마그마 등에 의한 열을 그 열원으로 한다.Geothermal heat, which is the heat retained in the ground, is the source of heat caused by the convection of the mantle inside the earth or the collapse of radioactive materials in the crust or the magma of the volcanic area.

이러한 지열을 에너지원으로 이용하기 위하여 전 세계 약 80개국 이상에서 지열에너지를 활용하고 있으며, 지열활용을 기술별로 분류하면 다음과 같다. In order to utilize these geothermal energy as an energy source, geothermal energy is utilized in more than 80 countries around the world.

첫째, 심도 30~200m 내외를 천공하고 히트펌를 사용하여 냉난방하는 기술인 소구경의 수직밀폐형 천부지열 기술이 있고, 둘째, 소구경 300~500 m 가령을 시추하고 지하의 지하수를 직접 순환하고 히트펌프를 이용하는 관정형 천부지열 기술, 셋째 하산지대에서 사용하는 방식으로써 소구경 1000m이상을 시추하고 지하에서 200℃이상의 고온수를 직접 지상으로 끌어 올려 지열 발전하는 기술, 넷째 심도 500m~5,000m의 장심도 대구경을 시추하여 지열순환매체를 순환시키는 방식을 통해 열만 지상으로 끌어 올리고 히트펌프 없이 지열직접 난방 및 발전하는 기술인 심부지열 기술로 크게 분류할 수 있다. Firstly, there is a small diameter vertical ceiling geothermal technology, which is a technique of drilling a depth of 30 ~ 200m and using a heat pump. Second, it drills 300 ~ 500 m of small diameter, circulates underground groundwater directly, It is the technology used in the subsea geothermal technology used in the third sub-zone, drilling more than 1000m of small diameter and bringing the high temperature water above 200 ℃ directly to the ground to generate geothermal power. Fourth depth is 500m ~ And the deep-seated geothermal technology, which is a technology to directly heat and generate geothermal heat without a heat pump, by circulating the geothermal circulation medium through drilling.

본 발명은 마지막 네 번째 언급한 기술에 해당되는 것으로써 지열정을 시추하고, 지열정의 내부에 파이프 또는 지중열교환기를 삽입하여 지열정을 따라 열전달매체가 유동하여 지하 고온의 열을 지상으로 열손실 없이 생산이 가능케 하는 장심도/고효율의 대구경 심부지열 지중열교환기 제조에 관한 기술이다.The present invention is based on the fourth and last invention, and is characterized in that a heat pipe is inserted into a pipe or an underground heat exchanger inside a pipe, and a heat transfer medium flows along the pipe, This is a technique for manufacturing a large diameter deep geothermal underground heat exchanger with high efficiency and high efficiency.

특히, 전 세계 지열산업은 기존의 천부지열에서 고효율 형태인 심부지열 형태로 산업 패러다임이 전환되고 있어 본 발명에서 제안하는 대구경/심부지열 기술은 전세계적으로 최근 많은 관심을 끌고 있는 실정이다. In particular, the global paradigm shifts from the existing deep geothermal heat to the deep geothermal heat, which is a high-efficiency type, and thus the large-diameter / deep geothermal technology proposed in the present invention attracts a great deal of attention worldwide.

또한, 본 발명은 우리나라와 같은 비화산지대이면서, 암반이 단단한 화강암 지대에 매우 적합한 기술로써 향후 개발 성공시 국내 지열산업의 가속화와 새로운 지열에너지 사업 창출이 가능한 기술이라 하겠다.In addition, the present invention is a technology suitable for a granite zone, which is a non-volcanic zone like Korea, and a rocky granite zone, and can be a technology capable of accelerating the domestic geothermal industry and creating a new geothermal energy business.

즉, 지열정에 하나 이상의 파이프를 삽입하여 지열정 내부의 공간을 구획하고, 구획된 공간의 일부를 통하여 열전달매체가 주입정 내부로 주입되어 지열을 공급받고, 다른 구획된 공간을 통하여 지상으로 회수되어 열 에너지를 이용하는 구성이다.That is, by inserting one or more pipes into the passageway, the space inside the passageway is partitioned, and the heat transfer medium is injected into the passageway through a part of the partitioned space to receive the geothermal heat and recovered to the ground through another partitioned space And the heat energy is utilized.

본 기술에서 제안하는 장심도 지중열교환기 구동 특성을 살펴보게 되면, 지열정 상부에서는 생산온도와 주입온도 간의 온도차이가 크기 때문에 상부에서는 생산정 및 주입정이 상호간의 큰 온도차이에 의하여 열전달이 크게 일어나기 때문에 생산정의 온도가 하강하여 고온수 생산 능력이 감소할 수 있다.As the temperature difference between the production temperature and the injection temperature is large at the upper part of the geothermal system, the heat transfer due to the large temperature difference between the production well and the injection well occurs at the upper part. As a result, the production definition temperature may drop and the high temperature water production capacity may decrease.

지열은 회수 깊이에 따라 천부지열 및 심부지열로 나뉘는데, 그 중 천부지열은 지표로부터 50~300미터 깊이까지의 열로 계절에 상관없이 약 12도에서 25도로 상대적으로 낮은 온도의 열이 일정하게 유지되며, 심부지열은 300미터 이상의 깊이에서 약 40도에서 150도 정도의 상대적으로 높은 온도의 열을 회수할 수 있다.Geothermal heat is divided into deep-seated and deep-seated geothermal heat, depending on the depth of reclamation, among which the heat from 50 to 300 meters from the surface is maintained at a relatively low temperature of about 12 to 25 degrees, , And deep-seated geothermal heat can recover relatively high temperatures of about 40 to 150 degrees at depths of more than 300 meters.

이러한 천부지열 및 심부지열을 이용하기 위해서는 서로 다른 깊이로 형성된 별개의 지열정에 각각의 열매체 순환시스템을 설치하여 서로 다른 온도의 지열을 회수하여 이용하므로, 복수개의 시스템이 각각 설치되어야 한다.In order to utilize the deep geothermal heat and the deep geothermal heat, a plurality of systems should be installed, respectively, because each heat medium circulation system is installed at a different geothermal heat of different depths, and geothermal heat of different temperatures is recovered.

이러한 구조는 지열회수 시스템의 제조 및 운용이 각각 필요하므로, 그에 따른 수고 및 비용이 크게 증가한다는 문제점이 있다.Such a structure requires the manufacture and operation of the geothermal recovery system, respectively, and thus the labor and cost thereof are greatly increased.

또한, 천부지열 및 심부지열을 각각 이용하는 경우, 회수시스템 중 일부는 가동을 안하고 있게 되므로, 전체적인 순환시스템의 효율도 낮아지는 문제점이 있다.In addition, when the geothermal heat and the deep geothermal heat are respectively used, some of the recovery systems are not operated, and the efficiency of the entire circulation system is also lowered.

따라서, 지열 회수 순환시스템의 경제성이 낮아지는 문제점이 있다.Therefore, there is a problem that the economical efficiency of the geothermal heat recovery circulation system is lowered.

본 발명의 기술적 과제는, 배경기술에서 언급한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 단일의 지열정 내부에서 심도에 따라 천부지열 및 심부지열을 선택적으로 회수할 수 있는 심도가변형 지열정 파이프 및 이를 이용한 다중온도지열 회수방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a depth-variable geothermal heat pipe capable of selectively recovering deep geothermal heat and deep geothermal heat according to depth in a single geothermal heat pipe, And a method of recovering the geothermal heat.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise form disclosed. There will be.

기술적 과제를 해결하기 위해 안출된 본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프는 지열정의 내부에 삽입하여 상기 지열정을 따라 열전달매체가 유동하도록 형성되는 파이프에 관한 것으로, 지상으로부터 상기 지열정의 하부까지 연장되고, 상기 지열정에 비하여 상대적으로 작은 직경으로 형성되어, 상기 지열정의 내측면과 이격되어 배치되며, 일측에 내부와 외부가 연통되는 적어도 하나 이상의 관통홀이 형성되는 파이프모듈 및 상기 파이프모듈의 상기 관통홀을 선택적으로 개폐하는 밸브모듈을 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a depth variable pipe according to the present invention, which is inserted into the interior of a retaining pipe so as to allow a heat transfer medium to flow along the retaining pipe, A pipe module which is formed to have a relatively small diameter as compared with the above-mentioned geothermal heat so as to be spaced apart from the inner side surface of the geothermal tube and at least one through hole communicating with the inside and the outside is formed at one side, And a valve module for selectively opening and closing the through-hole of the valve module.

여기서, 상기 밸브모듈은 상기 파이프모듈에서 상기 관통홀이 형성되는 부위의 내경과 대응되는 외경을 가지며 상하로 연통되도록 형성되고, 상기 관통홀이 형성되는 부위의 상기 파이프모듈 내주면을 따라 슬라이딩하도록 구비되며, 상기 밸브모듈의 측면 일부가 개방된 형태의 개방부 및 상기 밸브모듈의 측면이 개방되지 않은 형태의 폐쇄부를 포함할 수 있다.The valve module has an outer diameter corresponding to an inner diameter of a portion where the through hole is formed in the pipe module and is formed so as to be vertically communicated and slid along an inner peripheral surface of the pipe module at a portion where the through hole is formed An opening portion in the form of a part of the side surface of the valve module being open, and a closing portion in the side surface of the valve module in an open state.

이때, 상기 밸브모듈은 상기 지열정의 내부에서 유동하는 상기 열전달매체의 유동방향에 따라 슬라이딩하도록 상기 열전달매체의 유동에 저항을 발생시키는 유동저항부를 포함할 수 있다.In this case, the valve module may include a flow resistance portion that generates a resistance to the flow of the heat transfer medium so as to slide along the flow direction of the heat transfer medium flowing in the heat trapping passage.

또한, 상기 파이프모듈은 상기 파이프모듈 내부의 상기 관통홀에 인접하여 상기 밸브모듈의 슬라이딩을 제한하는 스톱퍼가 형성될 수 있다.In addition, the pipe module may be formed with a stopper which limits the sliding of the valve module adjacent to the through-hole in the pipe module.

그리고, 상기 밸브모듈은 상기 관통홀을 개방하는 경우, 상기 관통홀의 하부에서 상기 파이프모듈 내부를 폐쇄하는 파이프폐쇄부를 더 포함할 수 있다.The valve module may further include a pipe closing portion that closes the inside of the pipe module at a lower portion of the through hole when the through hole is opened.

여기서, 상기 파이프폐쇄부는 상기 스톱퍼의 내경보다 크게 형성되어, 상기 밸브모듈이 상기 스톱퍼와 접촉하며 상기 파이프모듈의 내부가 폐쇄될 수 있다.Here, the pipe closing portion is formed to be larger than the inner diameter of the stopper, so that the valve module contacts the stopper and the inside of the pipe module can be closed.

한편, 상기 관통홀이 개방되는 경우, 상기 관통홀의 하부에서 상기 지열정 및 상기 파이프모듈의 사이를 차단하는 차단모듈을 더 포함할 수 있다.In addition, when the through hole is opened, a blocking module may be provided to block the gap between the tile pass and the pipe module at a lower portion of the through hole.

한편, 본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프를 이용한 다중온도지열 회수방법은 상기 지열정 및 상기 지열정 파이프 사이의 공간에 상기 열전달매체를 주입하여, 상기 지열정의 하부까지 열전달매체를 주입하는 심부지열 주입단계, 상기 심부지열 주입단계에서 주입된 상기 열전달매체를 상기 지열정 파이프의 내부를 통해 지상으로 회수하는 심부지열 회수단계, 상기 지열정 파이프의 내부에 상기 열전달매체를 주입하여, 상기 지열정 파이프의 상기 관통홀이 형성된 부위까지 주입하는 천부지열 주입단계 및 상기 천부지열 주입단계에서 주입된 상기 열전달매체를 상기 지열정 및 상기 지열정 파이프 사이의 공간을 통해 지상으로 회수하는 천부지열 회수단계를 포함할 수 있다.Meanwhile, in the multi-temperature geothermal heat recovery method using the depth-variable geotechnical pipe according to the present invention, the heat transfer medium is injected into the space between the geothermal heat pipe and the geothermal heat pipe, A geothermal heat recovery step of recovering the heat transfer medium injected in the deep geothermal heat injection step to the ground through the inside of the geothermal return pipe, a step of injecting the heat transfer medium into the geothermal return pipe, And a step of recovering the heat transfer medium injected in the geothermal geothermal heat injection step to the ground through the space between the geothermal heat pipe and the geothermal heat pipe, .

본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프 및 이를 이용한 다중온도지열 회수방법에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.The depth variable pipe according to the present invention and the multi-temperature geothermal heat recovery method using the same provide the following advantages.

첫째, 단일의 지열정을 이용하여 천부지열 및 심부지열을 선택적으로 회수하여 이용할 수 있다.Firstly, it is possible to selectively recover the deep and deep geothermal heat using a single geothermal heat.

둘째, 지열회수 순환시스템의 시공 및 운용에 소요되는 수고 및 비용을 절감하여 경제성을 향상시킬 수 있다.Second, it is possible to reduce labor and cost required for construction and operation of the geothermal return circulation system, thereby improving the economical efficiency.

이러한 본 발명에 의한 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프 제1 실시예의 파이프모듈 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프 제1 실시예의 밸브 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프 제1 실시예를 이용하여 심부지열을 회수하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프 제1 실시예를 이용하여 천부지열을 회수하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프 제2 실시예의 파이프모듈 구성을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프 제2 실시예의 밸브모듈 구성을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프 제2 실시예를 이용하여 심부지열을 회수하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프 제2 실시예를 이용하여 천부지열을 회수하는 상태를 나타내는 도면이다.1 is a view showing the construction of a pipe module of a depth-variable geotechnical pipe according to a first embodiment of the present invention.
2 is a view showing a valve configuration of a depth-variable geotechnical pipe according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view showing a state of recovering deep geothermal heat by using the depth variable pipe according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view showing a state in which a deep geothermal heat is recovered using the depth variable pipe according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view showing the construction of a pipe module of a depth-variable geotechnical pipe according to a second embodiment of the present invention.
6 is a view showing a valve module configuration of a depth-variable geotechnical pipe according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a view showing a state of recovering deep geothermal heat by using the depth variable pipe according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a view showing a state where a deep geothermal heat is recovered by using the depth variable pipe according to the second embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, the well-known functions or constructions are not described in order to simplify the gist of the present invention.

아울러, 본 발명을 설명하는데 있어서, 전방/후방 또는 상측/하측과 같이 방향을 지시하는 용어들은 당업자가 본 발명을 명확하게 이해할 수 있도록 기재된 것들로서, 상대적인 방향을 지시하는 것이므로, 이로 인해 권리범위가 제한되지는 않는다고 할 것이다.Moreover, in describing the present invention, terms indicating a direction such as forward / rearward or upward / downward are described in order that a person skilled in the art can clearly understand the present invention, and the directions indicate relative directions, It is not limited.

<< 지열정Passion 파이프 제1 Pipe first 실시예의Example 구성> Configuration>

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프 제1 실시예의 구성에 대하여 상세히 설명하기로 한다.First, the configuration of the depth variable pipe according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.

여기서, 도 1은 본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프 제1 실시예의 파이프모듈 구성을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프 제1 실시예의 밸브 구성을 나타내는 도면이다.FIG. 1 is a view showing the construction of a pipe module of the depth variable pipe according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view showing the valve structure of the depth variable pipe according to the first embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프는 파이프모듈(100), 제1 밸브(200) 및 제2 밸브(300)를 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 1 and 2, the depth variable pipe according to the present invention may include a pipe module 100, a first valve 200, and a second valve 300.

파이프모듈(100)은 지열정(H)의 내부로 삽입되어 지열정(H)의 내부공간을 구획하기 위한 구성으로, 지상에서 지열정(H)의 하부까지 연장되고, 지열정(H)에 비하여 상대적으로 작은 직경으로 형성되어 지열정(H) 내측면과 서로 이격되어 배치될 수 있다.The pipe module 100 is inserted into the inside of the trough hole H to divide the inner space of the trough hole H and extends from the ground to the lower portion of the trough hole H, It can be formed with a relatively small diameter and be disposed apart from the inner side surface of the passive column H.

또한, 파이프모듈(100)은 지열정(H)의 내부 하면에 접촉하지 않고 소정의 간격으로 이격되어 배치되는 것이 유리할 수 있다.In addition, it may be advantageous that the pipe module 100 is disposed at a predetermined interval without being in contact with the inner bottom surface of the tribo package H.

즉, 파이프모듈(100)의 구성은 지열정(H) 내부의 공간을 파이프모듈(100)의 외부 및 내부 공간으로 구획하여, 지열을 회수하기 위한 열전달매체는 지열정(H) 및 파이프모듈(100) 사이의 공간으로 주입되어 지열에 의해 가열되고, 지열정(H)의 하부에서 파이프모듈(100)의 내부로 유입되어 파이프모듈(100)을 통하여 지상으로 회수될 수 있다.That is, the structure of the pipe module 100 divides the space inside the tile pass H into the outer and inner spaces of the pipe module 100, and the heat transfer medium for recovering the geothermal heat includes the tile pass H and the pipe module 100, and is heated by the geothermal heat, flows into the interior of the pipe module 100 from the lower portion of the geothermal column H, and is recovered to the ground via the pipe module 100.

이러한 파이프모듈(100)의 구성은 지반 내부의 압력 및 유동하는 열전달매체의 압력을 견딜 수 있는 충분한 강도로 형성되는 것이 유리할 수 있다.The construction of such a pipe module 100 may advantageously be formed with sufficient strength to withstand the pressure in the ground and the pressure of the flowing heat transfer medium.

그리고, 파이프모듈(100)은 파이프모듈(100)의 내부 및 외부간의 열교환 효율을 낮추기 위한 단열부를 포함하여 형성될 수 있다.The pipe module 100 may include a heat insulating part for lowering the heat exchange efficiency between the inside and the outside of the pipe module 100.

지열정(H)의 상부에서, 지열정(H)으로 주입되는 열전달매체의 온도와 지열정(H)의 하부에서 지열을 전달받아 회수되는 열전달매체의 온도가 크게 차이가 나기 때문에, 파이프모듈(100)의 내부 및 외부간에 열교환이 일어나면 지열을 온전히 회수하지 못하게 되고, 따라서 지열 이용의 효율이 낮아질 수 있다.Since the temperature of the heat transfer medium injected with the geothermal heat H and the temperature of the heat transfer medium recovered by receiving the geothermal heat at the lower part of the geothermal heat H differ greatly at the upper part of the geothermal column H, 100), it is impossible to completely recover the geothermal heat, so that the efficiency of utilization of the geothermal heat can be lowered.

따라서, 단열부는 적어도 하나 이상의 단열소재가 파이프모듈(100)의 면을 따라 구비되어 형성될 수 있으며, 외관 및 내관을 포함하는 이중관 형태의 파이프모듈(100)의 외관 및 내관 사이의 공간에 구비되는 것이 유리할 수 있다.Therefore, the heat insulating part can be formed by providing at least one heat insulating material along the surface of the pipe module 100, and is provided in the space between the inside and the outside of the pipe module 100 of the dual pipe type including the external pipe and the internal pipe Can be advantageous.

이러한 단열부는 발포 우레탄, 발포 고무 등과 같은 발포성 단열소재가 충전된 형태로 구성되어 있으나, 공기, 스티로폼, 유리섬유 등의 다양한 단열소재가 적용되는 등 그 소재 및 구성은 제한되지 않고 다양할 수 있다.Such a heat insulating portion is formed of a foamed heat insulating material such as foamed urethane or foam rubber filled with various heat insulating materials such as air, styrofoam, glass fiber, etc., and its material and construction may be varied without limitation.

또한, 파이프모듈(100)의 상부 일측에는 지열정(H)의 내부에서 파이프모듈(100)의 내외부를 따라 열전달매체가 순환하는 동력을 제공하는 펌프가 구비될 수 있다.A pump may be provided at one side of the upper portion of the pipe module 100 to provide a power for circulating the heat transfer medium along the inside and outside of the pipe module 100 in the inside of the pipe passage H. [

한편, 파이프모듈(100)은 일측에 내부와 외부가 연통되는 적어도 하나 이상의 관통홀(110)이 형성될 수 있다.Meanwhile, the pipe module 100 may have at least one through hole 110 at one side thereof communicating with the inside and the outside.

이때, 파이프모듈(100)은 지열정(H)의 심부지열을 회수할 수 있는 깊이(B)까지 연장되어 삽입되고, 관통홀(110)은 지열정(H) 내부의 천부지열을 회수할 수 있는 깊이(A)에 형성되는 것이 유리할 수 있다.At this time, the pipe module 100 is extended and inserted to a depth B capable of recovering deep geothermal heat of the geothermal column H, and the penetrating hole 110 is capable of recovering geothermal heat inside the geothermal column H It may be advantageous to be formed at the depth A where A is the depth.

또한, 파이프모듈(100)은 후술하는 밸브모듈(500)이 관통홀(110)의 구성을 개폐하기 위하여 파이프모듈(100) 내부에서 슬라이딩하는 것을 제한하기 위한 스톱퍼(120)의 구성이 더 포함될 수도 있다.The pipe module 100 may further include a structure of the stopper 120 for restricting sliding of the valve module 500 in the pipe module 100 to open and close the structure of the through hole 110 have.

이러한 스톱퍼(120)의 구성에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.A detailed description of the configuration of the stopper 120 will be described later.

한편, 제1 밸브(200)는 전술한 파이프모듈(100)의 관통홀(110)을 선택적으로 개폐하는 구성으로, 일반적으로 사용되는 다양한 밸브의 구성이 적용될 수 있다.Meanwhile, the first valve 200 selectively opens and closes the through-hole 110 of the pipe module 100, and various configurations of commonly used valves can be applied.

본 실시예에서 제1 밸브(200)는 도 2에 도시된 바와 같이, 파이프모듈(100)에서 관통홀(110)이 형성되는 부위의 내경과 대응되는 외경을 가지며 상하로 연통되도록 형성될 수 있다.2, the first valve 200 may have an outer diameter corresponding to an inner diameter of a portion where the through hole 110 is formed in the pipe module 100, .

이러한 제1 밸브(200)의 구성은 전술한 파이프모듈(100)의 내부에 구비되며, 관통홀(110)이 형성되는 부위의 내주면을 따라 슬라이딩할 수 있다.The structure of the first valve 200 is provided inside the pipe module 100 and can slide along the inner circumferential surface of the portion where the through hole 110 is formed.

또한, 본 실시예에서 제1 밸브(200)은 제1 밸브(200)의 측면 일부가 개방된 형태의 개방부(210) 및 제1 밸브(200)의 측면이 개방되지 않은 형태의 폐쇄부(220)를 포함할 수 있다.In this embodiment, the first valve 200 includes an opening portion 210 in which a side portion of the first valve 200 is opened and a closing portion in which the side surface of the first valve 200 is not opened 220).

개방부(210)에는 제1 밸브(200)의 측면 일부가 개방되기 위하여 제1 밸브(200)의 내부 및 외부가 연통되는 하나 이상의 관통홀(212)이 형성될 수 있으며, 이러한 관통홀(212)의 구성은 전술한 파이프모듈(100)에 형성된 관통홀(110)과 대응되어 형성되는 것이 유리할 수 있다.One or more through holes 212 through which the inside and the outside of the first valve 200 are communicated may be formed in the open portion 210 to open a part of the side surface of the first valve 200, May be advantageously formed in correspondence with the through hole 110 formed in the pipe module 100 described above.

또한, 폐쇄부(220)는 제1 밸브(200)의 측면이 개방되지 않은 형태로 형성될 수 있다.Also, the closing part 220 may be formed such that the side surface of the first valve 200 is not opened.

즉, 제1 밸브(200)이 파이프모듈(100)의 내부에서 슬라이딩하며 이동하다가, 파이프모듈(100)의 관통홀(110) 및 제1 밸브(200)의 관통홀(212)이 형성된 개방부(210)가 겹쳐지면 파이프모듈(100)의 내부 및 외부가 서로 연통되고, 제1 밸브(200)의 폐쇄부(220)가 파이프모듈(100)의 관통홀(110)과 겹쳐지면 파이프모듈(100)의 관통홀(110)은 폐쇄될 수 있다.That is, the first valve 200 slides and moves inside the pipe module 100, and the openings 110 of the pipe module 100 and the through-holes 212 of the first valve 200 are formed, The inside and the outside of the pipe module 100 are communicated with each other and when the closing portion 220 of the first valve 200 is overlapped with the through hole 110 of the pipe module 100, 100 can be closed.

이때, 전술한 파이프모듈(100)의 스톱퍼(120)는 제1 밸브(200)의 구성이 파이프모듈(100)의 내부에서 관통홀(110)이 형성된 부분을 완전히 벗어나지 않고, 적어도 일부는 관통홀(110)과 겹쳐지는 범위안에서만 슬라이딩하도록 파이프모듈(100) 내측의 관통홀(110)에 인접하여 구비될 수 있다.At this time, the stopper 120 of the pipe module 100 described above is configured such that the configuration of the first valve 200 does not completely deviate from the inside of the pipe module 100 where the through hole 110 is formed, (110) inside the pipe module (100) so as to slide only within a range overlapping with the through hole (110).

본 실시예에서 스톱퍼(120)는 파이프모듈(100)의 내측 일부가 돌출된 형태로 형성되어 있으나, 파이프모듈(100)의 내측에서 제1 밸브(200)이 슬라이딩 하는 범위만큼 함몰된 형태로 구성되고, 제1 밸브(200)은 함몰된 형태와 대응되는 형태로 형성되는 등 본 실시예에 제한되지 않고 다양할 수 있다.In this embodiment, the stopper 120 is formed in a shape in which a part of the inside of the pipe module 100 is protruded. However, the stopper 120 may be formed in a shape depressed from the inside of the pipe module 100 by a range in which the first valve 200 slides And the first valve 200 is formed in a shape corresponding to the depressed shape, and the present invention is not limited to this embodiment.

이러한 구성을 통해 지열정(H)의 내부로 주입되는 열전달매체는 선택적으로 지열정(H)의 하부까지 유입되었다가 회수되거나, 관통홀(110)이 형성된 파이프모듈(100)의 중간부분에서 회수될 수 있다.Through this structure, the heat transfer medium injected into the interior of the geothermal column H selectively flows into the lower portion of the geothermal column H and is recovered, or is recovered from the middle portion of the pipe module 100 in which the through holes 110 are formed .

또한, 제1 밸브(200)은 지열정(H)의 내부에서 유동하는 열전달매체의 유동방향을 따라 슬라이딩하도록 열전달매체의 유동에 저항을 발생시키는 유동저항부(230)를 포함할 수 있다.In addition, the first valve 200 may include a flow resistance portion 230 that generates a resistance to the flow of the heat transfer medium so as to slide along the flow direction of the heat transfer medium flowing in the triboelectric element H.

본 실시예에서 유동저항부(230)는 제1 밸브(200)의 상부가 제1 밸브(200)의 내측으로 돌출된 형태로 형성되어 있으며, 이러한 유동저항부(230)는 열전달매체의 유동에 보다 저항을 일으킬 수 있는 면이 형성되는 것이 유리할 수 있다.In this embodiment, the flow resistance portion 230 is formed such that the upper portion of the first valve 200 protrudes inward of the first valve 200, and the flow resistance portion 230 is formed in the flow of the heat transfer medium It may be advantageous to form a surface that can cause more resistance.

유동저항부(230)는 열전달매체의 유동 방향에 따라 슬라이딩 될 수 있는 정도의 저항을 일으킬 수 있는 면적을 가지며, 제1 밸브(200)의 상면을 모두 폐쇄하지 않고 일부는 개방되어 열전달매체가 유동할 수 있도록 형성될 수 있다.The flow resistance portion 230 has an area capable of causing a resistance to be slidable in accordance with the flow direction of the heat transfer medium. The flow resistance portion 230 does not close all of the upper surface of the first valve 200, As shown in FIG.

이러한 유동저항부(230)에 의하여 제1 밸브(200)의 슬라이딩 작용이 일어나는 것에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.A detailed description of the sliding action of the first valve 200 by the flow resistance portion 230 will be described later.

한편, 제2 밸브(300)는 전술한 제1 밸브(200)의 내부에 구비되어 제1 밸브(200)의 내주면을 따라 상하로 슬라이딩 할 수 있다.The second valve 300 may be provided inside the first valve 200 and may slide up and down along the inner circumferential surface of the first valve 200.

본 실시예에서 제2 밸브(300)는 제1 밸브(200)에 비해 상대적으로 작게 형성되고, 상면은 오픈되고 하면은 폐쇄된 형태로 형성될 수 있다.In this embodiment, the second valve 300 is relatively small compared to the first valve 200, and the upper surface may be opened and the lower surface may be closed.

이때, 제2 밸브(300)의 폐쇄된 하면은 파이프모듈(100) 관통홀(110)의 하부에서 파이프모듈(100)의 내부를 폐쇄하는 파이프폐쇄부(310)를 더 포함할 수 있다.At this time, the closed bottom surface of the second valve 300 may further include a pipe closing part 310 closing the inside of the pipe module 100 in the lower part of the through hole 110 of the pipe module 100.

본 실시예에서 파이프폐쇄부(310)는 밸브모듈(500)의 하면 중앙부위에 소정의 면적을 가지는 플레이트 형태로 형성되며, 이러한 파이프폐쇄부(310)는 파이프모듈(100)의 내부에서 제1 밸브(200) 및 제2 밸브(300)의 하부에 형성된 스톱퍼(120)의 내경보다 크게 형성될 수 있다.In this embodiment, the pipe closing part 310 is formed in the shape of a plate having a predetermined area at the center of the lower surface of the valve module 500, and the pipe closing part 310 is disposed inside the pipe module 100, May be larger than the inner diameter of the stopper 120 formed at the lower portion of the valve 200 and the second valve 300.

또한, 제2 밸브(300)는 상부가 외측으로 확장되는 형태로 형성되며, 확장된 상부는 제1 밸브(200)의 내주면과 대응되는 크기로 형성될 수 있다.The upper portion of the second valve 300 may be formed to extend outwardly and the upper portion of the second valve 300 may have a size corresponding to the inner circumferential surface of the first valve 200.

이러한 구성을 통해 제2 밸브(300)는 제1 밸브(200)의 내부에서 중앙에 위치하며 상하로 슬라이딩 할 수 있다.In this configuration, the second valve 300 is located at the center of the first valve 200 and can slide up and down.

그리고, 제2 밸브(300)는 측면에 적어도 하나 이상의 개방홀(320)이 형성될 수 있다.At least one or more opening holes 320 may be formed in the side surface of the second valve 300.

이러한 개방홀(320)을 통해 지열을 전달하는 열전달매체가 제2 밸브(300)의 내부 및 외부를 통과할 수 있다.The heat transfer medium which transmits the geothermal heat through the opening hole 320 can pass through the inside and the outside of the second valve 300.

전술한 구성을 통해, 제1 밸브(200)가 파이프모듈(100)의 하부로 슬라이딩하면서 관통홀(110)을 개방하면, 제2 밸브(300)도 하부로 슬라이딩하면서 하부에 형성된 스톱퍼(120)와 접촉하게 되고, 이때 파이프폐쇄부(310)는 스톱퍼(120)와 접촉할 수 있다.When the first valve 200 is slid to the lower portion of the pipe module 100 and the through hole 110 is opened through the above-described construction, the second valve 300 slides downward, And the pipe closing portion 310 may be in contact with the stopper 120 at this time.

파이프폐쇄부(310)가 스톱퍼(120)의 내경보다 크게 형성되어 있기 때문에, 파이프폐쇄부(310)는 스톱퍼(120) 안쪽의 유로를 차단하게되며, 따라서 열전달매체가 관통홀(110) 하부의 파이프모듈(100) 내부를 유동하지 못하고, 파이프모듈(100)의 관통홀(110)을 통해 유동할 수 있다.Since the pipe closing portion 310 is formed to be larger than the inner diameter of the stopper 120, the pipe closing portion 310 blocks the flow path inside the stopper 120, It can flow through the through hole 110 of the pipe module 100 without flowing inside the pipe module 100.

이러한 파이프폐쇄부(310)의 구성 역시 본 실시예에 제한되지 않고, 파이프모듈(100)의 내부를 폐쇄하도록 마련된다면 일반적인 밸브의 구성 등 다양하게 적용될 수 있다.The configuration of the pipe closing part 310 is not limited to the present embodiment, and may be variously applied to a configuration of a general valve if it is provided to close the inside of the pipe module 100.

한편, 본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프는 파이프모듈(100)의 관통홀(110)이 개방되는 경우, 관통홀(110)의 하부에서 지열정(H) 및 파이프모듈(100)의 사이를 차단하는 차단모듈을 더 포함할 수 있다.The depth variable pipe according to the present invention is characterized in that when the through hole 110 of the pipe module 100 is opened, a gap between the pass pipe H and the pipe module 100 And a blocking module for blocking the communication.

이러한 구성은 본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프를 이용하여 천부지열을 회수할 때, 보다 명확하게 심부지열측 지열정(H)을 폐쇄하여 전체적인 지열회수 시스템의 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.This configuration is effective in improving the efficiency of the entire geothermal heat recovery system by closing the deep geothermal side surface enthalpy (H) more clearly when recovering the deep geothermal heat using the depth variable geothermal enthalpy pipe according to the present invention .

<< 지열정Passion 파이프 제1 Pipe first 실시예를Examples 이용한 Used 다중온도지열Multi-temperature geothermal 회수방법 작용 및 효과> Recovery method Action and effect>

이어서, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프 제1 실시예를 이용한 다중온도지열 회수방법의 작용 및 효과에 대하여 상세히 설명하기로 한다.3 and 4, the operation and effect of the multi-temperature geothermal heat recovery method using the depth variable pipe according to the first embodiment of the present invention will be described in detail.

여기서, 도 3은 본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프 제1 실시예를 이용하여 심부지열을 회수하는 상태를 나타내는 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프 제1 실시예를 이용하여 천부지열을 회수하는 상태를 나타내는 도면이다.FIG. 3 is a view showing a state of recovering deep geothermal heat by using the depth variable pipe according to the first embodiment of the present invention, FIG. 4 is a view showing a state of the deep variable geothermal heat pipe according to the first embodiment of the present invention And recovering the geothermal heat.

먼저, 본 발명에 따른 다중온도지열 회수방법은 심부지열 주입단계, 심부지열 회수단계, 천부지열 주입단계 및 천부지열 회수단계를 포함할 수 있다.First, the multi-temperature geothermal heat recovery method according to the present invention may include a deep geothermal heat injection step, a deep geothermal heat recovery step, a deep geothermal heat injection step, and a deep geothermal heat recovery step.

도 3에 도시된 바와 같이, 심부지열 주입단계는 지열정(H) 및 본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프 사이의 공간에 열전달매체를 주입하여, 지열정(H)의 하부까지 열전달매체를 주입하는 단계일 수 있다.As shown in FIG. 3, the deep geothermal injection step injects the heat transfer medium into the space between the geothermal column H and the depth variable pipe according to the present invention, and injects the heat transfer medium Lt; / RTI >

또한, 심부지열 회수단계는 전술한 심부지열 주입단계에서 주입된 열전달매체를 본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프의 내부를 통하여 지상으로 회수하는 단계일 수 있다.In the deep geothermal heat recovery step, the heat transfer medium injected in the deep geothermal heat injection step may be recovered to the ground through the inside of the depth variable geothermal heat pipe according to the present invention.

심부지열 주입단계 및 심부지열 회수단계에서는 제1 밸브(200) 및 제2 밸브(300)가 파이프모듈(100)의 내부에서 상부로 슬라이딩 된 상태를 유지하며, 폐쇄부(220)가 관통홀(110)과 겹쳐져 있어 관통홀(110)이 폐쇄된 상태일 수 있다.The first valve 200 and the second valve 300 are slid upward from the inside of the pipe module 100 in the deep geothermal heat injection step and the deep geothermal heat recovery step and the closure part 220 is inserted into the through hole 110 and the through hole 110 may be closed.

따라서, 지열정(H) 및 파이프모듈(100) 사이의 공간으로 주입되는 열전달매체는 지열정(H)의 하단부까지 주입되며, 지반 내부의 심부지열에 의해 가열될 수 있다.Accordingly, the heat transfer medium injected into the space between the geothermal column H and the pipe module 100 is injected to the lower end of the geothermal column H, and can be heated by the deep geothermal heat in the ground.

가열된 열전달매체는 파이프모듈(100)의 내부로 유입되어 지상으로 유동하는데, 이 과정에서 열전달매체는 제1 밸브(200) 및 제2 밸브(300)를 통과할 수 있다.The heated heat transfer medium flows into the interior of the pipe module 100 and flows to the ground. In this process, the heat transfer medium can pass through the first valve 200 and the second valve 300.

먼저, 열전달매체는 제1 밸브(200) 및 제2 밸브(300)의 하부에 형성된 스톱퍼(120)를 지나 제2 밸브(300)의 하면을 밀어올리고, 제1 밸브(200)의 내부로 유입되며 상부로 유동할 수 있다.First, the heat transfer medium pushes up the lower surface of the second valve 300 through the stopper 120 formed at the lower part of the first valve 200 and the second valve 300 and flows into the first valve 200 And can flow upward.

이어서, 제2 밸브(300)가 상부로 슬라이딩되는 과정에서, 제2 밸브의 상면이 제1 밸브(200)의 유동저항부와 맞닿아 제1 밸브(200)도 함께 상부로 슬라이딩할 수 있다.In the course of sliding the second valve 300 upward, the upper surface of the second valve abuts against the flow resistance portion of the first valve 200, so that the first valve 200 can also slide upward.

또한, 열전달매체가 제2 밸브(300)의 개방홀(320)을 통과하여 제2 밸브(300)의 내부로 유입되어 제2 밸브(300)의 상부로 빠져나오는데, 이때 제2 밸브(300)의 돌출된 상부 및 제1 밸브(200)의 상부에 형성된 유동저항부(230)는 열전달매체의 유동에 저항을 발생시키고, 이러한 저항에 의해 유동저항부(230)가 열전달매체의 유동과 함께 위로 밀려나면서 제1 밸브(200) 및 제2 밸브(300)가 상부로 슬라이딩 될 수도 있다.The heat transfer medium passes through the open hole 320 of the second valve 300 and flows into the second valve 300 and then flows out to the upper portion of the second valve 300. At this time, The flow resistance portion 230 formed on the protruded upper portion of the first valve 200 and the protruded upper portion of the first valve 200 generates a resistance to the flow of the heat transfer medium, The first valve 200 and the second valve 300 may be slid upward.

여기서, 제1 밸브(200)는 제1 밸브(200)의 상부에서 파이프모듈(100)의 내측에 형성된 스톱퍼(120)와 접촉하여 더 이상의 슬라이딩은 제한될 수 있다.Here, the first valve 200 is in contact with the stopper 120 formed on the inner side of the pipe module 100 at the upper portion of the first valve 200, so that further sliding can be restricted.

이러한 구성을 통해, 본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프는 별다른 구동장치 없이 열전달매체의 유동에 의해 자연스럽게 파이프모듈(100)의 관통홀(110)을 폐쇄하고, 심부지열을 회수할 수 있는 효과가 있다.With such a configuration, the depth variable pipe according to the present invention has the effect of closing the through hole 110 of the pipe module 100 naturally by the flow of the heat transfer medium without any driving device, and recovering the deep geothermal heat have.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 천부지열 주입단계는 본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프의 내부에 지열정(H) 및 파이프모듈(100)의 관통홀(110)이 형성된 부위까지 열전달매체를 주입하는 단계일 수 있다.4, the geothermal geothermal heat is injected into the depth-variable geothermal pass pipe according to the present invention to the portion where the geothermal column H and the through hole 110 of the pipe module 100 are formed, As shown in FIG.

또한, 천부지열 회수단계는 전술한 천부지열 주입단계에서 주입된 열전달매체가 관통홀(110)을 통해 파이프모듈(100)의 외부로 유동하여, 지열정(H) 및 본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프 사이의 공간을 통해 지상으로 회수되는 단계일 수 있다.Also, in the deep geothermal heat recovery step, the heat transfer medium injected in the above-mentioned deep geothermal heat injection step flows to the outside of the pipe module 100 through the through hole 110, so that the geothermal heat H and the depth- And may be recovered to the ground through the space between the passive pipes.

천부지열 주입단계 및 천부지열 회수단계는 제1 밸브(200) 및 제2 밸브(300)가 파이프모듈(100)의 내부에서 하부로 슬라이딩 된 상태를 유지하며, 관통홀(110)을 개방할 수 있다.The first and second valves 200 and 300 are slid downward from the inside of the pipe module 100 and the through hole 110 can be opened have.

파이프모듈(100)의 내부를 통해 하부로 주입된 열전달매체는 제1 밸브(200)의 내부로 유입될 수 있다.The heat transfer medium injected downward through the interior of the pipe module 100 may be introduced into the first valve 200.

이때, 제1 밸브(200)의 상부에 형성된 유동저항부(230)는 전술한 심부지열 회수단계와 같이 열전달매체의 유동에 의해 압력을 받게되고, 따라서 제1 밸브(200)는 하부로 슬라이딩하여 제1 밸브(200) 하부의 파이프모듈(100) 내부에 형성된 스톱퍼(120)와 접촉할 수 있다.At this time, the flow resistance portion 230 formed on the upper portion of the first valve 200 is pressurized by the flow of the heat transfer medium like the above-mentioned deep portion of the geothermal heat recovery step, so that the first valve 200 slides downward And can contact the stopper 120 formed inside the pipe module 100 under the first valve 200.

이때, 제1 밸브(200)가 하부로 슬라이딩하는 과정에서 제1 밸브의 유동저항부(230)가 제2 밸브(300)와 맞닿아 제2 밸브(300)가 제1 밸브(200)와 함께 하부로 슬라이딩 할 수 있다.At this time, when the first valve 200 slides downward, the flow resistance portion 230 of the first valve abuts against the second valve 300 so that the second valve 300 contacts with the first valve 200 Can be slid downward.

그리고, 제1 밸브(200)가 하부로 슬라이딩하면서 제1 밸브(200)의 개방부(210)가 관통홀(110)이 형성된 부위와 겹쳐지며 관통홀(110)이 개방될 수 있다.As the first valve 200 slides downward, the open portion 210 of the first valve 200 overlaps with the portion where the through hole 110 is formed, and the through hole 110 can be opened.

또한, 열전달매체의 유동 압력에 의해 제2 밸브(300) 역시 하부로 압력을 받고, 제2 밸브(300) 하부의 파이프폐쇄부(310)가 제2 밸브(300) 하부의 파이프모듈(100) 내부에 형성된 스톱퍼(120)와 접촉하여 스톱퍼(120) 중앙에 형성된 홀을 폐쇄한 상태일 수 있다.The second valve 300 is also pressurized downward by the flow pressure of the heat transfer medium and the pipe closing part 310 under the second valve 300 is connected to the pipe module 100 under the second valve 300, The hole formed in the center of the stopper 120 may be closed by contacting the stopper 120 formed inside.

따라서, 파이프모듈(100)의 내부를 통해 하부로 주입된 열전달매체는 파이프모듈(100)의 내부를 따라 관통홀(110) 하부로 더이상 유동하지 못하고, 관통홀(110)을 통과하여 파이프모듈(100)의 외부로 유동할 수 있다.Therefore, the heat transfer medium injected downward through the inside of the pipe module 100 can no longer flow below the through hole 110 along the inside of the pipe module 100, and passes through the through hole 110, 100). &Lt; / RTI >

파이프모듈(100)의 외부로 유동한 열전달매체는 천부지열 심도에서 지열정(H)의 내측면과 접촉하게 되고, 따라서 열전달매체는 지반 내부의 천부지열을 공급받아 상부로 회수될 수 있다.The heat transfer medium flowing out of the pipe module 100 comes into contact with the inner surface of the geothermal column H at the deep geothermal depth of the ceiling so that the heat transfer medium can be recovered to the upper part by receiving the geothermal heat inside the ground.

전술한 과정에서 관통홀(110)이 형성된 하부에서 지열정(H) 및 파이프모듈(100) 사이의 공간에 있는 열전달매체는 별다른 압력이 가해지지 않기 때문에 유동하지 않을 수 있다.In the above-described process, the heat transfer medium in the space between the perforated hole H and the pipe module 100 in the lower part where the through hole 110 is formed may not flow because no pressure is applied.

다만, 별도의 차단모듈에 의해 격리상태를 유지하면 심부지열이 상부로 전달되어 천부지열 회수 효율이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.However, if the isolation state is maintained by a separate shut-off module, the deep geothermal heat is transferred to the upper part, thereby preventing the underground geothermal heat recovery efficiency from being lowered.

이러한 구성을 통해, 본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프는 별다른 구동장치 없이 열전달매체의 유동에 의해 자연스럽게 파이프모듈(100)의 관통홀(110)을 개방하고, 심부지열 측 파이프모듈(100)의 내부를 폐쇄하여 천부지열을 회수할 수 있는 효과가 있다.The depth variable pipe according to the present invention can open the through hole 110 of the pipe module 100 naturally by the flow of the heat transfer medium without any driving device, There is an effect that the inside can be closed and the geothermal heat can be recovered.

전술한 구성에 의한 지열정 파이프를 이용하여 다중온도지열을 회수하는 방법은 단일의 지열정을 이용하여 천부지열 및 심부지열을 선택적으로 회수하여 이용할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.The method of recovering the multi-temperature geothermal heat using the geothermal pipe according to the above-mentioned configuration can obtain the effect of selectively recovering the deep geothermal and deep geothermal heat by using a single geothermal heat.

따라서, 지열회수 순환시스템의 시공 및 운용에 소요되는 수고 및 비용을 절감하여 지열정 지열회수 시스템의 경제성을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.Accordingly, it is possible to reduce the labor and cost required for the construction and operation of the geothermal return circulation system, thereby improving the economical efficiency of the geothermal geothermal heat recovery system.

<< 지열정Passion 파이프 제2 Pipe second 실시예의Example 구성> Configuration>

먼저, 도 5 및 도 6를 참조하여, 본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프 제2 실시예의 구성에 대하여 상세히 설명하기로 한다.5 and 6, a configuration of a depth-variable geotechnical pipe according to a second embodiment of the present invention will be described in detail.

여기서, 도 5는 본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프 제2 실시예의 파이프모듈 구성을 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프 제2 실시예의 밸브모듈 구성을 나타내는 도면이다.FIG. 5 is a view showing the construction of a pipe module according to a second embodiment of the depth variable pipe according to the present invention, and FIG. 6 is a view showing the construction of a valve module according to a second embodiment of the depth variable pipe according to the present invention.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프는 파이프모듈(400) 및 밸브모듈(500)을 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 5 and 6, the depth variable pipe according to the present invention may include a pipe module 400 and a valve module 500.

파이프모듈(400)은 지열정(H)의 내부로 삽입되어 지열정(H)의 내부공간을 구획하기 위한 구성으로, 지상에서 지열정(H)의 하부까지 연장되고, 지열정(H)에 비하여 상대적으로 작은 직경으로 형성되어 지열정(H) 내측면과 서로 이격되어 배치될 수 있다.The pipe module 400 is inserted into the inside of the trough hole H and is configured to partition the internal space of the trough hole H and extends from the ground to the lower portion of the trough hole H, It can be formed with a relatively small diameter and be disposed apart from the inner side surface of the passive column H.

또한, 파이프모듈(400)은 지열정(H)의 내부 하면에 접촉하지 않고 소정의 간격으로 이격되어 배치되는 것이 유리할 수 있다.In addition, it may be advantageous that the pipe modules 400 are disposed apart from each other at a predetermined interval without contacting the inner bottom surface of the triboelectric element H.

즉, 파이프모듈(400)의 구성은 지열정(H) 내부의 공간을 파이프모듈(400)의 외부 및 내부 공간으로 구획하여, 지열을 회수하기 위한 열전달매체는 지열정(H) 및 파이프모듈(400) 사이의 공간으로 주입되어 지열에 의해 가열되고, 지열정(H)의 하부에서 파이프모듈(400)의 내부로 유입되어 파이프모듈(400)을 통하여 지상으로 회수될 수 있다.That is, the construction of the pipe module 400 divides the space inside the tile pass H into the outer and inner spaces of the pipe module 400, and the heat transfer medium for recovering the geothermal heat includes the tile pass H and the pipe module 400 and may be heated by the geothermal heat and may be introduced into the interior of the pipe module 400 at a lower portion of the geothermal column H and may be recovered to the ground through the pipe module 400.

이러한 파이프모듈(400)의 구성은 지반 내부의 압력 및 유동하는 열전달매체의 압력을 견딜 수 있는 충분한 강도로 형성되는 것이 유리할 수 있다.The construction of such a pipe module 400 may advantageously be formed with sufficient strength to withstand the pressure in the ground and the pressure of the flowing heat transfer medium.

그리고, 파이프모듈(400)은 파이프모듈(400)의 내부 및 외부간의 열교환 효율을 낮추기 위한 단열부를 포함하여 형성될 수 있다.The pipe module 400 may include a heat insulating part for lowering heat exchange efficiency between the inside and the outside of the pipe module 400.

지열정(H)의 상부에서, 지열정(H)으로 주입되는 열전달매체의 온도와 지열정(H)의 하부에서 지열을 전달받아 회수되는 열전달매체의 온도가 크게 차이가 나기 때문에, 파이프모듈(400)의 내부 및 외부간에 열교환이 일어나면 지열을 온전히 회수하지 못하게 되고, 따라서 지열 이용의 효율이 낮아질 수 있다.Since the temperature of the heat transfer medium injected with the geothermal heat H and the temperature of the heat transfer medium recovered by receiving the geothermal heat at the lower part of the geothermal heat H differ greatly at the upper part of the geothermal column H, 400 can not recover the geothermal heat completely, so that the efficiency of geothermal utilization can be lowered.

따라서, 단열부는 적어도 하나 이상의 단열소재가 파이프모듈(400)의 면을 따라 구비되어 형성될 수 있으며, 외관 및 내관을 포함하는 이중관 형태의 파이프모듈(400)의 외관 및 내관 사이의 공간에 구비되는 것이 유리할 수 있다.Accordingly, the heat insulating part can be formed by providing at least one heat insulating material along the surface of the pipe module 400, and is provided in the space between the inside and the outside of the pipe module 400 of the dual pipe type including the external pipe and the internal pipe Can be advantageous.

또한, 파이프모듈(400)은 일측에 내부와 외부가 연통되는 적어도 하나 이상의 관통홀(410)이 형성될 수 있다.In addition, at least one through hole 410 may be formed at one side of the pipe module 400 to communicate with the inside and the outside.

이때, 파이프모듈(400)은 지열정(H)의 심부지열을 회수할 수 있는 깊이(B)까지 연장되어 삽입되고, 관통홀(410)은 지열정(H) 내부의 천부지열을 회수할 수 있는 깊이(A)에 형성되는 것이 유리할 수 있다.At this time, the pipe module 400 is extended to the depth B where the deep geothermal heat of the geothermal column H can be recovered, and the penetrating hole 410 can recover the geothermal heat inside the geothermal column H It may be advantageous to be formed at the depth A where A is the depth.

또한, 파이프모듈(400)은 후술하는 밸브모듈(500)이 관통홀(410)의 구성을 개폐하기 위하여 파이프모듈(400) 내부에서 슬라이딩하는 것을 제한하기 위한 스톱퍼(420)의 구성이 더 포함될 수도 있다.The pipe module 400 may further include a structure of a stopper 420 for restricting sliding of the valve module 500 in the pipe module 400 to open and close the structure of the through hole 410 have.

이러한 스톱퍼(420)의 구성에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.The construction of the stopper 420 will be described later in detail.

한편, 밸브모듈(500)은 전술한 파이프모듈(400)의 관통홀(410)을 선택적으로 개폐하는 구성으로, 일반적으로 사용되는 다양한 밸브의 구성이 적용될 수 있다.Meanwhile, the valve module 500 is configured to selectively open and close the through-hole 410 of the pipe module 400, and various configurations of commonly used valves may be applied.

본 실시예에서 밸브모듈(500)은 도 6에 도시된 바와 같이, 파이프모듈(400)에서 관통홀(410)이 형성되는 부위의 내경과 대응되는 외경을 가지며 상하로 연통되도록 형성될 수 있다.6, the valve module 500 may have an outer diameter corresponding to an inner diameter of a portion where the through-hole 410 is formed in the pipe module 400, and may be formed to communicate with the upper and lower portions.

이러한 밸브모듈(500)의 구성은 전술한 파이프모듈(400)의 내부에 구비되며, 관통홀(410)이 형성되는 부위의 내주면을 따라 슬라이딩할 수 있다.The structure of the valve module 500 is provided inside the pipe module 400 and can slide along the inner circumferential surface of the portion where the through hole 410 is formed.

또한, 본 실시예에서 밸브모듈(500)은 밸브모듈(500)의 측면 일부가 개방된 형태의 개방부(510) 및 밸브모듈(500)의 측면이 개방되지 않은 형태의 폐쇄부(520)를 포함할 수 있다.In this embodiment, the valve module 500 includes an opening portion 510 in which a side portion of the valve module 500 is opened, and a closing portion 520 in which the side surface of the valve module 500 is not opened. .

개방부(510)에는 밸브모듈(500)의 측면 일부가 개방되기 위하여 밸브모듈(500)의 내부 및 외부가 연통되는 하나 이상의 관통홀(512)이 형성될 수 있으며, 이러한 관통홀(512)의 구성은 전술한 파이프모듈(400)에 형성된 관통홀(410)과 대응되어 형성되는 것이 유리할 수 있다.One or more through holes 512 through which the inside and the outside of the valve module 500 are communicated may be formed in the opening 510 to open a part of the side surface of the valve module 500, The configuration may be advantageously formed in correspondence with the through-hole 410 formed in the pipe module 400 described above.

또한, 폐쇄부(520)는 밸브모듈(500)의 측면이 개방되지 않은 형태로 형성될 수 있다.In addition, the closing portion 520 may be formed in a state where the side surface of the valve module 500 is not opened.

즉, 밸브모듈(500)이 파이프모듈(400)의 내부에서 슬라이딩하며 이동하다가, 파이프모듈(400)의 관통홀(410) 및 밸브모듈(500)의 관통홀(512)이 형성된 개방부(510)가 겹쳐지면 파이프모듈(400)의 내부 및 외부가 서로 연통되고, 밸브모듈(500)의 폐쇄부(520)가 파이프모듈(400)의 관통홀(410)과 겹쳐지면 파이프모듈(400)의 관통홀(410)은 폐쇄될 수 있다.That is, when the valve module 500 slides and moves inside the pipe module 400, the through hole 410 of the pipe module 400 and the through hole 512 of the valve module 500 The inside and the outside of the pipe module 400 are communicated with each other and when the closing portion 520 of the valve module 500 is overlapped with the through hole 410 of the pipe module 400, The through hole 410 can be closed.

이때, 전술한 파이프모듈(400)의 스톱퍼(420)는 밸브모듈(500)의 구성이 파이프모듈(400)의 내부에서 관통홀(410)이 형성된 부분을 완전히 벗어나지 않고, 적어도 일부는 관통홀(410)과 겹쳐지는 범위안에서만 슬라이딩하도록 파이프모듈(400) 내측의 관통홀(410)에 인접하여 구비될 수 있다.At this time, the stopper 420 of the pipe module 400 described above is configured such that the valve module 500 is not completely removed from the inside of the pipe module 400 where the through hole 410 is formed, 410 of the pipe module 400 so as to slide only within a range overlapping with the through-hole 410 of the pipe module 400.

본 실시예에서 스톱퍼(420)는 파이프모듈(400)의 내측 일부가 돌출된 형태로 형성되어 있으나, 파이프모듈(400)의 내측에서 밸브모듈(500)이 슬라이딩 하는 범위만큼 함몰된 형태로 구성되고, 밸브모듈(500)은 함몰된 형태와 대응되는 형태로 형성되는 등 본 실시예에 제한되지 않고 다양할 수 있다.In this embodiment, the stopper 420 is formed in a shape in which a part of the inside of the pipe module 400 is protruded, but it is configured to be recessed by an extent of sliding the valve module 500 from the inside of the pipe module 400 The valve module 500 is formed in a shape corresponding to the depressed shape, and the present invention is not limited to this embodiment.

이러한 구성을 통해 지열정(H)의 내부로 주입되는 열전달매체는 선택적으로 지열정(H)의 하부까지 유입되었다가 회수되거나, 관통홀(410)이 형성된 파이프모듈(400)의 중간부분에서 회수될 수 있다.Through this structure, the heat transfer medium injected to the inside of the geothermal column H selectively flows into the lower portion of the geothermal column H and is recovered, or is recovered from the middle portion of the pipe module 400 in which the through holes 410 are formed .

또한, 밸브모듈(500)은 지열정(H)의 내부에서 유동하는 열전달매체의 유동방향을 따라 슬라이딩하도록 열전달매체의 유동에 저항을 발생시키는 유동저항부(530)를 포함할 수 있다.In addition, the valve module 500 may include a flow resistance portion 530 that generates a resistance to the flow of the heat transfer medium so as to slide along the flow direction of the heat transfer medium flowing inside the geothermal column H. [

본 실시예에서 유동저항부(530)는 밸브모듈(500)의 상부가 밸브모듈(500)의 내측으로 돌출된 형태로 형성되어 있으며, 이러한 유동저항부(530)는 열전달매체의 유동에 보다 저항을 일으킬 수 있는 면이 형성되는 것이 유리할 수 있다.In this embodiment, the flow resistance portion 530 is formed such that the upper portion of the valve module 500 protrudes to the inside of the valve module 500, and this flow resistance portion 530 is more resistant to the flow of the heat transfer medium It may be advantageous to form a surface which can cause a problem.

유동저항부(530)는 열전달매체의 유동 방향에 따라 슬라이딩 될 수 있는 정도의 저항을 일으킬 수 있는 면적을 가지며, 밸브모듈(500)의 상면을 모두 폐쇄하지 않고 일부는 개방되어 열전달매체가 유동할 수 있도록 형성될 수 있다.The flow resistance portion 530 has an area capable of causing a resistance to be slidable along the flow direction of the heat transfer medium. The flow resistance portion 530 does not close all of the upper surface of the valve module 500, . &Lt; / RTI >

이러한 유동저항부(530)에 의하여 밸브모듈(500)의 슬라이딩 작용이 일어나는 것에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.A detailed description of the sliding action of the valve module 500 by the flow resistance portion 530 will be described later.

또한, 밸브모듈(500)은 파이프모듈(400)의 관통홀(410)을 개방하는 경우, 관통홀(410)의 하부에서 파이프모듈(400)의 내부를 폐쇄하는 파이프폐쇄부(540)를 더 포함할 수 있다.The valve module 500 further includes a pipe closing portion 540 for closing the inside of the pipe module 400 at a lower portion of the through hole 410 when the through hole 410 of the pipe module 400 is opened .

본 실시예에서 파이프폐쇄부(540)는 밸브모듈(500)의 하면 중앙부위에 소정의 면적을 가지는 플레이트 형태로 형성되며, 이러한 파이프폐쇄부(540)는 파이프모듈(400)의 내부에서 밸브모듈(500)의 하부에 형성된 스톱퍼(420)의 내경보다 크게 형성될 수 있다.In this embodiment, the pipe closing portion 540 is formed in the shape of a plate having a predetermined area at the center of the lower surface of the valve module 500, and the pipe closing portion 540 is disposed inside the pipe module 400, May be formed larger than the inner diameter of the stopper 420 formed at the lower portion of the stopper 500.

따라서, 밸브모듈(500)이 파이프모듈(400)의 하부로 슬라이딩하면서 관통홀(410)을 개방하면, 밸브모듈(500)은 밸브모듈(500)의 하부에 형성된 스톱퍼(420)와 접촉하게 되고, 이때 파이프폐쇄부(540)는 스톱퍼(420)와 접촉할 수 있다.When the valve module 500 is slid to the lower portion of the pipe module 400 and the through hole 410 is opened, the valve module 500 is brought into contact with the stopper 420 formed at the lower portion of the valve module 500 The pipe closing portion 540 may be in contact with the stopper 420.

파이프폐쇄부(540)가 스톱퍼(420)의 내경보다 크게 형성되어 있기 때문에, 파이프폐쇄부(540)는 스톱퍼(420) 안쪽의 유로를 차단하게되며, 따라서 열전달매체가 관통홀(410) 하부의 파이프모듈(400) 내부를 유동하지 못하고, 파이프모듈(400)의 관통홀(410)을 통해 유동할 수 있다.Since the pipe closing portion 540 is formed to be larger than the inner diameter of the stopper 420, the pipe closing portion 540 blocks the flow path inside the stopper 420, Can flow through the through hole (410) of the pipe module (400) without flowing inside the pipe module (400).

이러한 파이프폐쇄부(540)의 구성 역시 본 실시예에 제한되지 않고, 파이프모듈(400)의 내부를 폐쇄하도록 마련된다면 일반적인 밸브의 구성 등 다양하게 적용될 수 있다.The configuration of the pipe closing portion 540 is not limited to the present embodiment, and may be variously applied to a configuration of a general valve if it is provided to close the inside of the pipe module 400.

한편, 본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프는 파이프모듈(400)의 관통홀(410)이 개방되는 경우, 관통홀(410)의 하부에서 지열정(H) 및 파이프모듈(400)의 사이를 차단하는 차단모듈을 더 포함할 수 있다.The depth variable pipe according to the present invention is characterized in that when the through hole 410 of the pipe module 400 is opened, the gap between the pipe tile H and the pipe module 400 at the lower portion of the through hole 410 And a blocking module for blocking the communication.

<< 지열정Passion 파이프 제2 Pipe second 실시예를Examples 이용한 Used 다중온도지열Multi-temperature geothermal 회수방법 작용 및 효과> Recovery method Action and effect>

이어서, 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프 제2 실시예를 이용한 다중온도지열 회수방법의 작용 및 효과에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Next, the operation and effect of the multi-temperature geothermal heat recovery method using the second embodiment of the depth variable pipe according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 7 and 8. FIG.

여기서, 도 7은 본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프 제2 실시예를 이용하여 심부지열을 회수하는 상태를 나타내는 도면이며, 도 8은 본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프 제2 실시예를 이용하여 천부지열을 회수하는 상태를 나타내는 도면이다.7 is a view showing a state of recovering deep geothermal heat by using the second embodiment of the depth variable pipe according to the present invention, and FIG. 8 is a view showing the depth variable geothermal pipe according to the second embodiment of the present invention And recovering the geothermal heat.

도 7에 도시된 바와 같이, 심부지열 주입단계는 지열정(H) 및 본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프 사이의 공간에 열전달매체를 주입하여, 지열정(H)의 하부까지 열전달매체를 주입하는 단계일 수 있다.As shown in FIG. 7, the deep geothermal injection step injects a heat transfer medium into a space between the geothermal column H and the depth variable pipe according to the present invention to inject the heat transfer medium to the lower portion of the geothermal column H. [ Lt; / RTI >

심부지열 주입단계 및 심부지열 회수단계에서는 밸브모듈(500)이 파이프모듈(400)의 내부에서 상부로 슬라이딩 된 상태를 유지하며, 폐쇄부(520)가 관통홀(410)과 겹쳐져 있어 관통홀(410)이 폐쇄된 상태일 수 있다.In the deep geothermal heat injection step and the deep geothermal heat recovery step, the valve module 500 is slid upward from the inside of the pipe module 400 and the closure part 520 overlaps the through hole 410, 410 may be in a closed state.

따라서, 지열정(H) 및 파이프모듈(400) 사이의 공간으로 주입되는 열전달매체는 지열정(H)의 하단부까지 주입되며, 지반 내부의 심부지열에 의해 가열될 수 있다.Therefore, the heat transfer medium injected into the space between the geothermal column H and the pipe module 400 is injected up to the lower end of the geothermal column H, and can be heated by the deep geothermal heat inside the geothermal well H.

가열된 열전달매체는 파이프모듈(400)의 내부로 유입되어 지상으로 유동하는데, 이 과정에서 열전달매체는 밸브모듈(500)의 내부를 통과할 수 있다.The heated heat transfer medium flows into the interior of the pipe module 400 and flows to the ground. In this process, the heat transfer medium can pass through the inside of the valve module 500.

먼저, 밸브모듈(500)의 하부에 형성된 스톱퍼(420)를 지나 밸브모듈(500)의 파이프폐쇄부(540)의 인근에 연통된 부위를 통해 상부로 유동한다.The valve module 500 flows upward through the stopper 420 formed at the lower portion of the valve module 500 and through the portion communicated with the pipe closing portion 540 of the valve module 500.

이어서, 열전달매체가 밸브모듈(500)의 내부를 통과하여 밸브모듈(500)의 상부로 빠져나오는데, 이때 밸브모듈(500)의 상부에 형성된 유동저항부(530) 및 밸브모듈(500)의 하면인 파이프폐쇄부(540)는 열전달매체의 유동에 저항을 발생시키고, 이러한 저항에 의해 유동저항부(530)가 열전달매체의 유동과 함께 위로 밀려나면서 밸브모듈(500)이 상부로 슬라이딩 된다.The heat transfer medium then passes through the interior of the valve module 500 and exits to the upper portion of the valve module 500. At this time, the flow resistance portion 530 formed on the upper portion of the valve module 500, The pipe closing portion 540 generates a resistance to the flow of the heat transfer medium and the valve module 500 is slid upward as the flow resistance portion 530 is pushed upward together with the flow of the heat transfer medium.

여기서, 밸브모듈(500)은 밸브모듈(500)의 상부에서 파이프모듈(400)의 내측에 형성된 스톱퍼(420)와 접촉하여 더 이상의 슬라이딩은 제한될 수 있다.Here, the valve module 500 contacts the stopper 420 formed inside the pipe module 400 at the upper part of the valve module 500, so that further sliding can be restricted.

이러한 구성을 통해, 본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프는 별다른 구동장치 없이 열전달매체의 유동에 의해 자연스럽게 파이프모듈(400)의 관통홀(410)을 폐쇄하고, 심부지열을 회수할 수 있는 효과가 있다.With such a configuration, the depth variable pipe according to the present invention is capable of closing the through hole 410 of the pipe module 400 naturally by the flow of the heat transfer medium without any driving device, and recovering the deep geothermal heat have.

한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 천부지열 주입단계는 본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프의 내부에 지열정(H) 및 파이프모듈(400)의 관통홀(410)이 형성된 부위까지 열전달매체를 주입하는 단계일 수 있다.8, in the deep geothermal heat injection step, a portion of the depth-variable geothermal pass pipe according to the present invention is provided with a through hole 410 of the pipe module 400, As shown in FIG.

또한, 천부지열 회수단계는 전술한 천부지열 주입단계에서 주입된 열전달매체가 관통홀(410)을 통해 파이프모듈(400)의 외부로 유동하여, 지열정(H) 및 본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프 사이의 공간을 통해 지상으로 회수되는 단계일 수 있다.Also, in the deep geothermal heat recovering step, the heat transfer medium injected in the deep geothermal heat injection step flows to the outside of the pipe module 400 through the through hole 410, and the geothermal heat H and the depth- And may be recovered to the ground through the space between the passive pipes.

천부지열 주입단계 및 천부지열 회수단계는 밸브모듈(500)이 파이프모듈(400)의 내부에서 하부로 슬라이딩 된 상태를 유지하며, 관통홀(410)을 개방할 수 있다.In the deep geothermal heat injection step and the deep geothermal heat recovery step, the valve module 500 is slid downward from the inside of the pipe module 400, and the through hole 410 can be opened.

파이프모듈(400)의 내부를 통해 하부로 주입된 열전달매체는 밸브모듈(500)의 내부로 유입될 수 있다.The heat transfer medium injected downward through the interior of the pipe module 400 may be introduced into the interior of the valve module 500.

이때, 밸브모듈(500)의 상부에 형성된 유동저항부(530) 및 파이프폐쇄부(540)는 전술한 심부지열 회수단계와 같이 열전달매체의 유동에 의해 압력을 받게되고, 따라서 밸브모듈(500)은 하부로 슬라이딩하여 밸브모듈(500) 하부의 파이프모듈(400) 내부에 형성된 스톱퍼(420)와 접촉할 수 있다.At this time, the flow resistance portion 530 and the pipe closing portion 540 formed on the upper portion of the valve module 500 are pressurized by the flow of the heat transfer medium as in the deep geothermal recovery step described above, The valve module 500 can be brought into contact with the stopper 420 formed in the pipe module 400 under the valve module 500. [

그리고, 밸브모듈(500)이 하부로 슬라이딩하면서 밸브모듈(500)의 개방부(510)가 관통홀(410)이 형성된 부위와 겹쳐지며 관통홀(410)이 개방될 수 있다.As the valve module 500 slides downward, the opening 510 of the valve module 500 overlaps with the portion where the through hole 410 is formed, and the through hole 410 can be opened.

또한, 밸브모듈(500)의 하부의 파이프폐쇄부(540)가 밸브모듈(500) 하부의 파이프모듈(400) 내부에 형성된 스톱퍼(420)와 접촉하여 스톱퍼(420) 중앙에 형성된 홀을 폐쇄한 상태일 수 있다.The pipe closing portion 540 at the lower portion of the valve module 500 is brought into contact with the stopper 420 formed in the pipe module 400 under the valve module 500 to close the hole formed at the center of the stopper 420 Lt; / RTI >

따라서, 파이프모듈(400)의 내부를 통해 하부로 주입된 열전달매체는 파이프모듈(400)의 내부를 따라 관통홀(410) 하부로 더이상 유동하지 못하고, 관통홀(410)을 통과하여 파이프모듈(400)의 외부로 유동할 수 있다.Therefore, the heat transfer medium injected downward through the inside of the pipe module 400 can no longer flow under the through hole 410 along the inside of the pipe module 400, passes through the through hole 410, 400). &Lt; / RTI >

파이프모듈(400)의 외부로 유동한 열전달매체는 천부지열 심도에서 지열정(H)의 내측면과 접촉하게 되고, 따라서 열전달매체는 지반 내부의 천부지열을 공급받아 상부로 회수될 수 있다.The heat transfer medium flowing out of the pipe module 400 comes into contact with the inner surface of the geothermal column H at the depth of the geothermal field, so that the heat transfer medium can be recovered to the upper part by receiving the geothermal heat inside the ground.

전술한 과정에서 관통홀(410)이 형성된 하부에서 지열정(H) 및 파이프모듈(400) 사이의 공간에 있는 열전달매체는 별다른 압력이 가해지지 않기 때문에 유동하지 않을 수 있다.The heat transfer medium in the space between the guide hole H and the pipe module 400 in the lower portion where the through hole 410 is formed may not flow because no pressure is applied.

이러한 구성을 통해, 본 발명에 따른 심도가변형 지열정 파이프는 별다른 구동장치 없이 열전달매체의 유동에 의해 자연스럽게 파이프모듈(400)의 관통홀(410)을 개방하고, 심부지열 측 파이프모듈(400)의 내부를 폐쇄하여 천부지열을 회수할 수 있는 효과가 있다.The depth variable pipe according to the present invention can open the through hole 410 of the pipe module 400 naturally by the flow of the heat transfer medium without any driving device, There is an effect that the inside can be closed and the geothermal heat can be recovered.

또한, 이상 설명한 바와 같이 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is self-evident to those of ordinary skill in the art. Accordingly, it should be understood that such modifications or alterations should not be understood individually from the technical spirit and viewpoint of the present invention, and that modified embodiments fall within the scope of the claims of the present invention.

100 : 파이프모듈
110 : 관통홀 120 : 스톱퍼
200 : 제1 밸브
210 : 개방부 220 : 폐쇄부
230 : 유동저항부
300 : 제2 밸브
310 : 파이프폐쇄부 320 : 개방홀
400 : 파이프모듈
410 : 관통홀 420 : 스톱퍼
500 : 밸브모듈
510 : 개방부 520 : 폐쇄부
530 : 유동저항부 540 : 파이프폐쇄부100: Pipe module
110: through hole 120: stopper
200: first valve
210: opening part 220: closing part
230: flow resistance portion
300: second valve
310: pipe closing portion 320: opening hole
400: Pipe module
410: through hole 420: stopper
500: Valve module
510: opening part 520: closing part
530: flow resistance portion 540: pipe closing portion

Claims

And a heat transfer medium inserted into the pipe, the pipe being formed to flow along the pipe,
At least one through-hole extending from the ground to a lower portion of the geothermal heat and having a relatively small diameter as compared with the geothermal heat, being disposed apart from the inner surface of the geothermal hills, A pipe module formed; And
A valve module for selectively opening and closing the through-hole of the pipe module;
A passive pipe comprising.

The method according to claim 1,
Wherein the valve module comprises:
The pipe module having an outer diameter corresponding to an inner diameter of a portion of the pipe module where the through-hole is formed, the pipe module being formed to communicate with the pipe module vertically and to slide along the inner circumferential surface of the pipe module,
An opening portion in which a side portion of the valve module is opened, and
Wherein the side surface of the valve module
A passive pipe comprising.

3. The method of claim 2,
Wherein the valve module comprises:
And a flow resistance portion that generates a resistance to the flow of the heat transfer medium so as to slide along the flow direction of the heat transfer medium flowing in the heat trapping medium.

3. The method of claim 2,
The pipe module includes:
Wherein a stopper is formed adjacent to the through hole in the pipe module to limit sliding of the valve module.

3. The method of claim 2,
Wherein the valve module comprises:
Further comprising a pipe closing portion for closing the inside of the pipe module at a lower portion of the through hole when the through hole is opened.

The method according to claim 4 or 5,
The pipe-
Wherein the valve module is formed to be larger than the inner diameter of the stopper so that the valve module contacts the stopper and the inside of the pipe module is closed.

The method according to claim 1,
And a blocking module for blocking the gap between the guide passage and the pipe module at a lower portion of the through hole when the through hole is opened.

A multi-temperature geothermal heat recovery method using a geothermal pipe according to any one of claims 1 to 7,
A geothermal geothermal heat injection step of injecting the heat transfer medium into a space between the geothermal heat pipe and the geothermal heat pipe and injecting a heat transfer medium to a lower portion of the geothermal heat pipe;
A deep geothermal heat recovery step of recovering the heat transfer medium injected in the deep geothermal heat injection step to the ground through the inside of the geothermal return pipe;
A geothermal geothermal heat injection step of injecting the heat transfer medium into the geothermal heat pipe and injecting the heat transfer medium to a portion where the through hole is formed; And
A superficial geothermal heat recovery step of recovering the heat transfer medium injected in the geothermal geothermal heat injection step to the ground through a space between the geothermal heat pipe and the geothermal heat pipe;
Gt; a < / RTI > multi-temperature geothermal heat recovery system.