KR20180028901A - Fusion energy system of geothermal, solar and water heat energy - Google Patents

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Abstract

In a disclosed geothermal, solar and waste heat energy fusion system, a hot water supply branch pipe to flow a fluid from a solar heat collection connection pipe to a geothermal heat pump for a hot water supply is connected between the solar heat collection connection pipe for flowing the fluid from a load side heat storage tank to a solar heat collection and recovery pipe and the geothermal heat pump for a hot water supply. A hot water supply pipe branched from a hot water supply three-way valve connection pipe is connected for supplying hot water to a demand source. A hot water recovery pipe to flow the fluid from the demand source is connected to the hot water supply branch pipe. Accordingly, the present invention can improve operation efficiency by using various heat sources.

Description

지열, 태양열 및 폐열 에너지 융합 시스템{Fusion energy system of geothermal, solar and water heat energy}Fusion energy system of geothermal, solar and water heat energy

본 발명은 지열, 태양열 및 폐열 에너지 융합 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a geothermal, solar and waste heat energy fusion system.

냉난방 시스템은 건축물, 작물 재배용 시설 등에 냉난방을 공급할 수 있는 것으로, 추가적으로 급탕을 제공하기도 한다.The heating / cooling system can supply air-conditioning to buildings, crop growing facilities, and also provides additional hot water supply.

이러한 냉난방 시스템의 작동 효율을 높이기 위하여 다양한 시도가 있어왔고, 태양열, 지열 등 다양한 열원을 추가하는 시스템이 개발되어 왔고, 그 예로 제시될 수 있는 것이 아래 제시된 특허문헌들이다.Various attempts have been made to increase the operating efficiency of the heating and cooling system, and systems for adding various heat sources such as solar heat and geothermal heat have been developed.

그러나, 아래 특허문헌들을 포함한 종래의 냉난방 시스템에 의하면, 태양열, 지열 등 다양한 열원을 단순히 추가하는 방식에 그칠 뿐이어서, 이를 이용하여 시스템의 작동 효율을 높이는 데에는 한계가 있었다.However, according to the conventional heating and cooling system including the following patent documents, only a method of simply adding various heat sources such as solar heat, geothermal heat, and the like is merely added.

등록특허 제 10-1083895호, 등록일자: 2011.11.09., 발명의 명칭: 태양열과 지열을 이용한 주택 냉난방 및 생활하수 처리시스템Registered Patent No. 10-1083895, Registered Date: 2011.11.09. Title of the invention: Household air-conditioning and household sewage treatment system using solar heat and geothermal 등록특허 제 10-1338264호, 등록일자: 2013.12.02., 발명의 명칭: 지열을 이용한 3존 하이브리드 냉난방 시스템Registered Patent No. 10-1338264, Registered Date: December 3, 2013, Title of the Invention: 3 Zone Hybrid Heating &

본 발명은 지열, 태양열, 폐열 등 다양한 열원을 이용하되, 작동 효율이 향상될 수 있는 지열, 태양열 및 폐열 에너지 융합 시스템을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a geothermal, solar and waste heat energy fusion system which can utilize various heat sources such as geothermal heat, solar heat, and waste heat, and can improve operation efficiency.

본 발명의 일 측면에 따른 지열, 태양열 및 폐열 에너지 융합 시스템은 태양열을 집열할 수 있는 태양열 집열 부재; 지중의 지열을 집열할 수 있는 지열 교환 부재; 수요처에 대해 냉난방을 공급할 수 있는 냉난방용 지열 히트 펌프; 상기 수요처에 급탕을 제공할 수 있는 급탕용 지열 히트 펌프; 및 상기 냉난방용 지열 히트 펌프에서 공급되는 냉난방 열기 및 상기 태양열 집열 부재에서 집열된 태양열 중 적어도 하나가 축열될 수 있고, 상기 수요처와 연결되는 부하측 축열조;를 포함하고,According to an aspect of the present invention, there is provided a geothermal, solar and waste heat energy fusion system comprising: a solar heat collecting member capable of collecting solar heat; A geothermal exchange member capable of collecting geothermal heat in the ground; A geothermal heat pump for cooling and heating that can supply cooling and heating to a customer; A geothermal heat pump for hot water supply capable of supplying hot water to the customer; And a load side storage tank capable of storing at least one of heat and air heat supplied from the geothermal heat pump for cooling and heating and solar heat collected by the solar heat collecting member,

상기 급탕용 지열 히트 펌프의 증발기를 상기 냉난방용 지열 히트 펌프로부터의 응축 폐열로 직접 가열하고,The evaporator of the geothermal heat pump for hot water supply is directly heated to the condensation waste heat from the geothermal heat pump for heating and cooling,

상기 태양열 집열 부재로부터의 태양열이 상기 수요처에 직접 전달되어 급탕으로 이용될 수 있고,The solar heat from the solar heat collecting member can be directly transmitted to the customer and used as hot water,

상기 냉난방용 지열 히트 펌프에서 유동되는 유체가 직접 서로 연결된 냉난방 히트 펌프발 연결 배관과 지열 환수 배관을 통해 상기 지열 교환 부재로 유동되고, 상기 지열 교환 부재를 경유한 유체는 직접 서로 연결된 지열 공급 배관과 냉난방 히트 펌프향 연결 배관을 통해 상기 냉난방용 지열 히트 펌프로 유동되고,Wherein the fluid flowing from the geothermal heat pump for cooling and heating flows to the geothermal heat exchanging member through the cooling / heating heat pump foot connecting pipe and the geothermal heat exchanging pipe directly connected to each other, and the fluid passing through the geothermal heat exchanging member is directly connected to the geothermal heat supply pipe Heating and cooling heat pump for connection to the cooling / heating heat pump,

상기 지열 환수 배관 상에 지열 환수측 삼방 밸브가 설치되고, 상기 지열 공급 배관 상에 지열 공급측 삼방 밸브가 설치되고,A geothermal heat recovery side three-way valve is provided on the geothermal heat recovery piping, a geothermal heat supply side three-way valve is provided on the geothermal heat supply piping,

상기 지열 환수측 삼방 밸브와 상기 급탕용 지열 히트 펌프 사이에는 상기 지열 환수측 삼방 밸브에서 상기 급탕용 지열 히트 펌프 쪽으로 유체가 유동되도록 하는 지열 급탕 공급 배관이 연결되고, 상기 급탕용 지열 히트 펌프와 상기 냉난방 히트 펌프향 연결 배관 사이에는 상기 급탕용 지열 히트 펌프에서 상기 냉난방 히트 펌프향 연결 배관 쪽으로 유체가 유동되도록 하는 지열 급탕 환수 배관이 연결되고,A geothermal hot water supply pipe for allowing the fluid to flow from the geothermal heat return side three-way valve to the hot water geothermal heat pump is connected between the geothermal heat return side three-way valve and the hot water geothermal heat pump, A geothermal hot water return pipe for allowing a fluid to flow from the hot water geothermal heat pump to the cooling / heating heat pump connection pipe is connected between the cooling / heating heat pump connection pipes,

상기 지열 공급측 삼방 밸브와 상기 태양열 집열 부재 사이에는 상기 지열 공급측 삼방 밸브에서 상기 태양열 집열 부재 쪽으로 유체가 유동되도록 하는 태양열 집열 환수 배관이 연결되고, 상기 태양열 집열 부재와 상기 지열 급탕 공급 배관 사이에는 상기 태양열 집열 부재에서 상기 지열 급탕 공급 배관 쪽으로 유체가 유동되도록 하는 태양열 집열 공급 배관이 연결되고,And a solar heat collection and return pipe for allowing a fluid to flow from the geothermal heat supply side three-way valve to the solar heat collection member is connected between the geothermal heat supply side three-way valve and the solar heat collecting member, and between the solar heat collection member and the geothermal heat generation supply pipe, A solar heat collection and supply pipe for allowing a fluid to flow from the heat collecting member toward the geothermal hot water supply pipe is connected,

상기 태양열 집열 공급 배관 상에 태양열 집열측 삼방 밸브가 설치되고, 상기 태양열 집열측 삼방 밸브에서 분지되어 상기 부하측 축열조로 향하는 냉난방 축열조향 연결 배관 상에 태양열 집열측 공급 펌프가 설치되고,A solar heat collection side supply pump is installed on the cooling / heating storage heat steering connection pipe branched from the solar heat collection side three-way valve and directed to the load storage heat storage tank on the solar heat collection supply pipe,

상기 냉난방 축열조향 연결 배관 상에 급탕향 삼방 밸브가 설치되고, 상기 급탕용 지열 히트 펌프와 상기 급탕향 삼방 밸브 사이에는 상기 급탕용 지열 히트 펌프에서 상기 급탕향 삼방 밸브로 유체가 유동되도록 하는 급탕 삼방 밸브 연결 배관이 연결되고,The geothermal heat pump for hot water supply and the three-way valve for hot water supply are provided with a three-way valve for hot water supply on the cooling / heating heat storage steering connection pipe, The valve connection pipe is connected,

상기 부하측 축열조에서 상기 태양열 집열 환수 배관 쪽으로 유체를 유동시키는 태양열 집열향 연결 배관과 상기 급탕용 지열 히트 펌프 사이에는 상기 태양열 집열향 연결 배관에서 상기 급탕용 지열 히트 펌프로 유체가 유동되도록 하는 급탕향 분지 배관이 연결되고,A geothermal heat pump connected to the solar heat collecting and returning pipe through which the fluid flows from the load side heat storage tank toward the solar heat collecting and returning pipe; The piping is connected,

상기 급탕 삼방 밸브 연결 배관에서 분지된 급탕 공급 배관이 상기 수요처로 급탕 공급을 위해 연결되고, 상기 수요처로부터 유체가 유동되는 급탕 환수 배관이 상기 급탕향 분지 배관과 연결되는 것을 특징으로 한다.The hot water supply piping branched from the hot water three-way valve connecting pipe is connected to supply hot water to the customer, and the hot water return pipe through which the fluid flows from the hot water supply connecting pipe is connected to the hot water supply branch pipe.

본 발명의 일 측면에 따른 지열, 태양열 및 폐열 에너지 융합 시스템에 의하면, 지열, 태양열 및 폐열 에너지 융합 시스템이 태양열 집열 부재와, 지열 교환 부재와, 냉난방용 지열 히트 펌프를 포함함에 따라, 상기 태양열 집열 부재에서 생산한 온수를 상기 급탕용 지열 히트 펌프의 증발기 가열원으로 사용함으로써 상기 급탕용 지열 히트 펌프의 성적계수(COP)를 높이거나, 부하 측에서 바로 사용할 수 있게 되고, 상기 냉난방용 지열 히트 펌프의 폐열인 응축열 또한 상기 급탕용 지열 히트 펌프의 증발기 가열원으로 사용함으로써 상기 급탕용 지열 히트 펌프의 성적계수를 높일 수 있으며, 중간기에는 에너지 소모가 큰 상기 냉난방용 지열 히트 펌프 및 상기 급탕용 지열 히트 펌프의 가동이 전혀 없이 태양열 집열 부재에서 생산한 온수와 지열 교환 부재에서 생산된 열교환수를 급탕 사용처나 부하측으로 보내어 사용이 가능하고, 지열, 태양열 및 폐열인 응축열을 모두 혼합하여 시너지 효과를 창출하고, 냉난방 시스템을 에너지 절약적으로 사용할 수 있으며, 부하축 축열조 및 열원측 축열조를 통하여 건물의 피크 전력을 감소할 수 있는 열에너지 부분에서의 수요관리가 가능해지는 효과가 있다.According to one aspect of the present invention, a geothermal, solar and waste heat energy fusion system includes a solar heat collection member, a geothermal exchange member, and a geothermal heat pump for cooling and heating, (COP) of the geothermal heat pump for hot water supply can be increased or used immediately on the load side by using the hot water produced in the member as the evaporator heating source of the geothermal heat pump for hot water supply, The geothermal heat pump for heating and cooling for cooling and heating and the geothermal heat pump for hot water supply, which have a large energy consumption in the middle stage, can be used as the evaporator heating source of the hot water geothermal heat pump, The hot water produced by the solar heat collecting member and the geothermal heat exchanger Heat exchange water produced from ash can be sent to the place of use or load side to be used, and synergy effect can be created by mixing all the heat of geothermal heat, solar heat and waste heat, and the heating and cooling system can be used in energy saving. There is an effect that the demand management in the portion of the thermal energy which can reduce the peak power of the building through the heat source side heat storage tank becomes possible.

본 발명의 다른 측면에 따른 지열, 태양열 및 폐열 에너지 융합 시스템에 의하면, 냉난방용 지열 히트 펌프의 응축 폐열을 축열하지 않고 급탕용 지열 히트 펌프의 증발기 가열원으로 직접 사용 가능하여, 급탕용 지열 히트 펌프의 빠른 순발력과 최대 효율 증대 및 전체 시스템 간소화를 이룰 수 있게 되고, 상대적으로 매우 고온의 상태로 매우 빠르게 가열될 수 있어서, 겨울철 등 고온수가 다량으로 신속하게 필요한 환경에 신속하게 대응할 수 있게 되는 효과가 있다.According to another aspect of the present invention, the condensation waste heat of the geothermal heat pump for heating and cooling can be directly used as the evaporator heating source of the geothermal heat pump for hot water supply without storing the heat, It is possible to rapidly increase the efficiency and the maximum efficiency and to simplify the entire system and can be heated very quickly at a relatively high temperature so that it is possible to quickly cope with a necessary environment quickly in a large amount of high temperature water such as winter have.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지열, 태양열 및 폐열 에너지 융합 시스템의 구성을 보이는 도면.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지열, 태양열 및 폐열 에너지 융합 시스템의 구성을 보이는 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a geothermal, solar and waste heat energy fusion system according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a view showing a configuration of a geothermal, solar and waste heat energy fusion system according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 지열, 태양열 및 폐열 에너지 융합 시스템에 대하여 설명한다.Hereinafter, a geothermal, solar and waste heat energy fusion system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지열, 태양열 및 폐열 에너지 융합 시스템의 구성을 보이는 도면이다.FIG. 1 is a view showing a configuration of a geothermal, solar and waste heat energy fusion system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 지열, 태양열 및 폐열 에너지 융합 시스템(100)은 태양열 집열 부재(140)와, 지열 교환 부재(150)와, 냉난방용 지열 히트 펌프(110)를 포함한다.1, the geothermal, solar and waste heat energy fusion system 100 according to the present embodiment includes a solar heat collection member 140, a geothermal exchange member 150, and a geothermal heat pump 110 for heating and cooling .

또한, 상기 지열, 태양열 및 폐열 에너지 융합 시스템(100)은 열원측 축열조(120)와, 부하측 축열조(130)를 더 포함할 수 있는데, 상기 열원측 축열조(120)와 상기 부하측 축열조(130)의 적용은 선택적인 것으로, 상기 열원측 축열조(120)와 상기 부하측 축열조(130) 모두를 선택할 수도 있고, 어느 하나만 선택할 수도 있으며, 모두 선택하지 않을 수도 있다.The geothermal, solar and waste heat energy fusion system 100 may further include a heat source side heat storage tank 120 and a load side heat storage tank 130. The heat storage side heat storage tank 120 and the load side heat storage tank 130 The application is optional and both the heat source side heat storage tank 120 and the load side heat storage tank 130 may be selected, either one of them may be selected, or none of them may be selected.

상기 태양열 집열 부재(140)는 태양열 집열판 등을 포함하여, 태양열을 집열할 수 있는 것이다.The solar heat collecting member 140 includes a solar heat collecting plate and the like, and is capable of collecting solar heat.

상기 지열 교환 부재(150)는 지중에 매설되는 열교환기(126) 등을 포함하여, 지중의 지열을 집열할 수 있는 것이다.The geothermal heat exchanger 150 includes a heat exchanger 126 buried in the ground and is capable of collecting geothermal heat in the ground.

상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)는 압축기(116), 응축기(117), 팽창 밸브(118), 증발기(119) 등을 포함하여 수요처에 대해 냉난방을 공급할 수 있는 것이다.The geothermal heat pump 110 for cooling and heating includes a compressor 116, a condenser 117, an expansion valve 118, an evaporator 119 and the like to supply cooling and heating to a customer.

본 실시예에서는, 상기 수요처가 냉난방 수요처(10)와, 급탕 수요처(20)로 분리 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것이고, 같은 공간에 대해 냉난방 및 급탕 공급도 가능하므로, 이하에서는 '수요처'로 통칭한다.In the present embodiment, the consumer is shown as being separate from the heating / cooling demand consumer 10 and the hot water consumer 20, but this is merely an example, and the same space can be provided for cooling and heating and hot water supply. do.

상기 열원측 축열조(120)는 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)의 폐열, 상기 태양열 집열 부재(140)에서 집열된 태양열 및 상기 지열 교환 부재(150)에서 집열된 집열 중 적어도 하나가 축열될 수 있는 것이다.At least one of the waste heat of the geothermal heat pump 110 for cooling and heating, the solar heat collected by the solar heat collecting member 140, and the collected heat collected by the geothermal heat exchanging member 150 may be stored in the heat storage tank 120 It is.

상기 부하측 축열조(130)는 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)에서 공급되는 냉난방 열기 및 상기 태양열 집열 부재(140)에서 집열된 태양열 중 적어도 하나가 축열될 수 있고, 상기 수요처와 연결되는 것이다.The load-side heat storage tank 130 is connected to the customer, and at least one of heat and cooling heat supplied from the geothermal heat pump 110 for cooling and heating and solar heat collected from the solar heat collection member 140 can be stored.

상기와 같은 구성 요소를 포함하는 상기 지열, 태양열 및 폐열 에너지 융합 시스템(100)은 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)의 냉방 운전 시, 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)의 응축 폐열과 상기 태양열 집열 부재(140)에서 집열된 태양열 중 적어도 하나를 상기 수요처로 공급하고, 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)의 난방 운전 시, 상기 태양열 집열 부재(140)에서 집열된 태양열과 상기 지열 교환 부재(150)에서 지중과 열교환에 의해 집열된 지열 중 적어도 하나를 상기 수요처로 공급하고, 상기 수요처에 대한 냉난방 중간기(봄, 가을, 초겨울, 초여름 등)에는, 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)는 운전 중지하고, 상기 태양열 집열 부재(140)에서 집열된 태양열과 상기 지열 교환 부재(150)에서 집열된 지열 중 적어도 하나를 상기 수요처로 공급한다.The geothermal, solar and waste heat energy fusion system 100 including the above-described components may be configured such that during the cooling operation of the geothermal heat pump 110 for cooling and heating, the condensation waste heat of the geothermal heat pump 110 for cooling and heating, The solar heat collected by the solar heat collecting member 140 and the geothermal heat exchanging member 140 when the heating and cooling operation of the geothermal heat pump 110 for heating and cooling is performed, 150), the geothermal heat pump 110 supplies the at least one of the geothermal heat collected by the earth and the heat exchange to the customer, and the geothermal heat pump 110 for heating and cooling for heating and cooling And supplies at least one of the solar heat collected in the solar heat collecting member 140 and the geothermal heat collected in the geothermal exchange member 150 to the customer.

이하에서 이에 대해 상세히 설명한다.This will be described in detail below.

상기 지열, 태양열 및 폐열 에너지 융합 시스템(100)은 상기 수요처에 급탕을 제공할 수 있는 급탕용 지열 히트 펌프(160)를 포함한다. 상기 급탕용 지열 히트 펌프(160)도 압축기(166), 응축기(167), 팽창 밸브(168), 증발기(169) 등을 구비한 것이다.The geothermal, solar and waste heat energy fusion system 100 includes a geothermal heat pump 160 for supplying hot water to the customer. The hot water geothermal heat pump 160 also includes a compressor 166, a condenser 167, an expansion valve 168, an evaporator 169, and the like.

상기 지열, 태양열 및 폐열 에너지 융합 시스템(100)은 상기 태양열 집열 부재(140)에서 상기 열원측 축열조(120)로 유체를 유동시키는 태양열 집열 공급 배관(141)과, 상기 태양열 집열 공급 배관(141)과 상기 부하측 축열조(130)를 연결하는 냉난방 축열조향 연결 배관(132)과, 상기 태양열 집열 공급 배관(141)과 상기 냉난방 축열조향 연결 배관(132)의 연결 부분에 설치되는 태양열 집열측 삼방 밸브(170)를 포함한다.The geothermal, solar and waste heat energy fusion system 100 includes a solar heat collection and supply pipe 141 for flowing a fluid from the solar collecting member 140 to the heat storage tank 120, Heat storage side three-way valve (132) installed at a connection portion between the solar heat collection supply pipe (141) and the cooling / heating storage heat storage connection pipe (132) 170).

도면 번호 142는 상기 열원측 축열조(120)에서 상기 태양열 집열 부재(140)로 유체를 유동시키는 태양열 집열 환수 배관이고, 도면 번호 143은 상기 태양열 집열 공급 배관(141) 상에 설치되는 태양열 집열측 공급 펌프이고, 도면 번호 131은 상기 부하측 축열조(130)에서 상기 태양열 집열 환수 배관(142) 쪽으로 유체를 유동시키는 태양열 집열향 연결 배관이다.Reference numeral 142 denotes a solar heat collection and return pipe for allowing the fluid to flow from the heat source side storage tank 120 to the solar heat collection member 140. Reference numeral 143 denotes a solar heat collection side supply pipe And a reference numeral 131 denotes a solar heat collecting connection pipe through which the fluid flows from the load side heat storage tank 130 to the solar heat collection and return pipe 142.

도면 번호 135와 136은 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)와 상기 부하측 축열조(130) 사이에서 유체를 순환시키는 냉난방 히트 펌프발 연결 배관(111)과 냉난방 히트 펌프발 연결 배관이고, 도면 번호 137과 138은 상기 부하측 축열조(130)와 상기 냉난방 수요처(10) 사이에서 유체를 순환시켜 냉난방을 공급하는 냉난방 공급 배관과 냉난방 환수 배관이다.Reference numerals 135 and 136 denote an air conditioning heat pump foot connecting pipe 111 and a cooling / heating heat pump foot connecting pipe for circulating fluid between the geothermal heat pump 110 and the load side heat storage tank 130, 138 is a cooling / heating supply pipe for circulating fluid between the load side heat storage tank 130 and the cooling / heating demand place 10 to supply cooling / heating and cooling / heating return pipes.

상기 태양열 집열 부재(140)에서 태양열이 집열되면서 온수화된 유체가 상기 태양열 집열 공급 배관(141)을 통해 상기 열원측 축열조(120)에 저장되고, 이렇게 저장된 열기가 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)와 상기 급탕용 지열 히트 펌프(160) 모두의 증발기 가열원으로 이용될 수 있게 된다.The solar heat is collected by the solar heat collecting member 140 and the heated water is stored in the heat source side storage tank 120 through the solar heat collection and supply pipe 141. The stored heat is supplied to the cooling / And the geothermal heat pump 160 for hot water supply.

상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)의 난방 운전 시에는, 상기 태양열 집열 부재(140)에서 집열된 태양열과 상기 지열 교환 부재(150)에서 집열된 집열이 상기 열원측 축열조(120)에 저장된 다음 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)의 난방 운전을 위한 열원으로 이용된다.The solar heat collected in the solar heat collecting member 140 and the collected heat collected in the geothermal heat exchanging member 150 are stored in the heat source side storage tank 120, And is used as a heat source for heating operation of the geothermal heat pump 110 for cooling and heating.

상기 태양열 집열 부재(140)에서 태양열이 집열된 유체는 상기 태양열 집열 공급 배관(141), 상기 태양열 집열측 삼방 밸브(170) 및 상기 냉난방 축열조향 연결 배관(132)을 순차적으로 따라 상기 부하측 축열조(130)에 저장된 다음 상기 수요처에 공급될 수 있다.The fluid collected by the solar heat collecting member 140 passes through the solar heat collecting and supplying pipe 141, the solar heat collecting side three-way valve 170 and the cooling / heating regenerative power steering connecting pipe 132, 130 and then supplied to the customer.

상기 지열, 태양열 및 폐열 에너지 융합 시스템(100)은 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)에서 상기 열원측 축열조(120)로 유체를 유동시키는 냉난방 히트 펌프발 연결 배관(111)과, 상기 열원측 축열조(120) 내에 배치되되 일 측이 상기 냉난방 히트 펌프발 연결 배관(111)과 연결되는 열교환기(126)와, 상기 열교환기(126)의 타 측과 상기 지열 교환 부재(150)를 연결해주는 지열 환수 배관(151)과, 상기 냉난방 히트 펌프발 연결 배관(111) 상에 설치되어 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)에서 상기 열원측 축열조(120)로 향하는 유체의 온도를 측정하는 제 1 온도 센서(101)와, 상기 열원측 축열조(120) 내에 저장된 유체의 온도를 측정하는 제 2 온도 센서(102)와, 상기 열원측 축열조(120)를 바이패스하여 상기 냉난방 히트 펌프발 연결 배관(111)과 상기 지열 환수 배관(151)을 연결하는 지열향 바이패스 배관(125)과, 상기 냉난방 히트 펌프발 연결 배관(111)과 상기 지열향 바이패스 배관(125)의 연결 부분에 설치되는 축열조측 삼방 밸브(172)를 포함한다.The geothermal, solar and waste heat energy fusion system 100 includes an air conditioning heat pump foot connection pipe 111 for flowing a fluid from the geothermal heat pump 110 for heating and cooling to the heat storage tank 120, A heat exchanger 126 disposed in the heat exchanger 120 and having one side connected to the cooling / heating heat pump foot connecting pipe 111, and a geothermal heat exchanger 126 connecting the other side of the heat exchanger 126 and the geothermal heat exchanger 150 A first temperature sensor installed on the cooling / heating heat pump foot connecting pipe 111 for measuring the temperature of the fluid flowing from the geothermal heat pump 110 to the heat source side storage tank 120, A second temperature sensor 102 for measuring the temperature of the fluid stored in the heat source side storage tank 120 and a second temperature sensor 102 for bypassing the heat source side heat storage tank 120, And the geothermal heat recovery pipe 151 Gyeolhaneun includes a storage tank-side three-way valve 172 provided in the connection portion of the geothermal effort bypass pipe 125, the air-conditioning heat pump connected to the pipe 111 and the geothermal effort bypass pipe 125. The

도면 번호 113은 상기 냉난방 히트 펌프발 연결 배관(111) 상에 설치되는 냉난방 히트 펌프측 공급 펌프이고, 도면 번호 112는 상기 열원측 축열조(120)에서 유체가 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)로 유입되도록 하는 냉난방 히트 펌프향 연결 배관이고, 도면 번호 152는 상기 지열 교환 부재(150)를 경유한 유체가 상기 열원측 축열조(120)로 유입되도록 하는 지열 공급 배관이고, 도면 번호 124는 상기 열원측 축열조(120)를 바이패스하여 상기 지열 공급 배관(152)과 상기 냉난방 히트 펌프향 연결 배관(112)을 연결해주는 히트 펌프향 바이패스 배관이다.Reference numeral 113 denotes a cooling / heating heat pump side supply pump installed on the cooling / heating heat pump foot connecting pipe 111; 112 denotes a case in which the fluid is supplied to the geothermal heat pump 110 for heating / Reference numeral 152 denotes a geothermal heat supply pipe through which the fluid passed through the geothermal exchange member 150 flows into the heat source side storage tank 120, reference numeral 124 denotes a heat source side pipe connected to the heat source side And is a bypass pipe directed to the heat pump for bypassing the heat storage tank 120 to connect the geothermal heat supply pipe 152 to the cooling / heating heat pump connection pipe 112.

상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)가 냉방 운전 중이고, 상기 제 1 온도 센서(101)에서 감지된 온도가 상기 제 2 온도 센서(102)에서 감지된 온도에 비해 상대적으로 높은 경우, 상기 축열조측 삼방 밸브(172)는 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)에서 유동된 유체를 상기 열교환기(126) 쪽으로 유동시켜 주고, 그에 따라 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)에서 유동된 유체는 상기 열교환기(126)를 통해 상기 열원측 축열조(120) 내에서 1차적으로 방열된 다음, 상기 지열 교환 부재(150)를 통해 지중으로 2차적으로 방열된다. 그러면, 두 차례에 걸친 방열로 인해 시스템의 작동 효율이 증대될 수 있고, 폐열 즉, 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)의 응축열을 태양열과 더불어 상기 열원측 축열조(120)에 모아두었다가 상기 급탕용 지열 히트 펌프(160)의 증발기 가열원으로 활용하게 될 수 있다.When the geothermal heat pump 110 for cooling and heating is in the cooling operation and the temperature sensed by the first temperature sensor 101 is relatively higher than the temperature sensed by the second temperature sensor 102, The valve 172 allows the fluid flowing from the geothermal heat pump 110 to flow toward the heat exchanger 126 so that the fluid flowing from the geothermal heat pump 110 for cooling and heating flows to the heat exchanger The heat is primarily radiated in the heat source side heat storage tank 120 through the geothermal heat exchanger 126 and then radiated to the earth through the geothermal heat exchanging member 150. In this case, the operation efficiency of the system can be increased due to the heat dissipation twice, and the waste heat, that is, the heat of condensation of the geothermal heat pump 110 for heating and cooling is collected in the heat storage tank 120 together with the solar heat, It can be utilized as an evaporator heating source of the geothermal heat pump 160.

즉, 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)의 냉방 운전 중 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)에서 발생되는 응축 폐열과 상기 태양열 집열 부재(140)에서 집열된 태양열 중 적어도 하나가 상기 열원측 축열조(120)에 축열되어 있다가, 상기 급탕용 지열 히트 펌프(160)의 증발기 가열원으로 사용될 수 있고 그에 따라 상기 급탕용 지열 히트 펌프(160)의 성적 계수가 향상될 수 있게 된다.That is, at least one of the condensation waste heat generated by the geothermal heat pump 110 for cooling and heating and the solar heat collected by the solar heat collecting member 140 during the cooling operation of the geothermal heat pump 110 for cooling and heating is stored in the heat source- The geothermal heat pump 160 can be used as an evaporator heating source for the hot water geothermal heat pump 160 and thus the coefficient of performance of the hot water geothermal heat pump 160 can be improved.

상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)가 냉방 운전 중이고, 상기 제 1 온도 센서(101)에서 감지된 온도가 상기 제 2 온도 센서(102)에서 감지된 온도에 비해 상대적으로 낮은 경우, 상기 축열조측 삼방 밸브(172)는 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)에서 유동된 유체를 상기 지열향 바이패스 배관(125)으로 유동시키고, 그에 따라 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)에서 유동된 유체는 상기 열원측 축열조(120)는 비경유한 상태로 상기 지열 교환 부재(150)에서만 방열되도록 한다. 그러면, 상기 열원측 축열조(120)가 상기 태양열 집열 부재(140)에 의해 이미 뜨거워진 상태라서, 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)의 열원으로서의 역할을 못하기 때문에, 이를 바이패스시킬 수 있게 된다.When the geothermal heat pump 110 for cooling and heating is in the cooling operation and the temperature sensed by the first temperature sensor 101 is relatively lower than the temperature sensed by the second temperature sensor 102, The valve 172 causes the fluid flowing from the geothermal heat pump 110 to flow to the geothermal bypass pipe 125 so that the fluid flowing from the geothermal heat pump 110 for cooling and heating flows through the heat source Side heat storage tank 120 is allowed to radiate heat only in the geothermal heat exchanging member 150 in a non-gaseous finite state. In this case, since the heat storage tank 120 is already heated by the solar collecting member 140, it can not be used as a heat source for the geothermal heat pump 110 for heating and cooling, so that it can be bypassed .

한편, 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)가 난방 운전 중이고, 상기 제 1 온도 센서(101)에서 감지된 온도가 상기 제 2 온도 센서(102)에서 감지된 온도에 비해 상대적으로 낮은 경우, 상기 축열조측 삼방 밸브(172)는 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)에서 유동된 유체를 상기 열교환기(126) 쪽으로 유동시켜 주고, 그에 따라 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)에서 유동된 유체는 상기 열교환기(126)를 통해 상기 열원측 축열조(120) 내에서 1차적으로 흡열된 다음, 상기 지열 교환 부재(150)를 통해 지중으로 2차적으로 흡열된다.On the other hand, when the geothermal heat pump 110 for heating and cooling is in the heating operation and the temperature sensed by the first temperature sensor 101 is relatively lower than the temperature sensed by the second temperature sensor 102, Side three-way valve 172 causes the fluid that has flowed from the geothermal heat pump 110 for cooling and heating to flow toward the heat exchanger 126 so that the fluid that has flowed from the geothermal heat pump 110 for cooling / Is first heat absorbed in the heat source side heat storage tank (120) through the heat exchanger (126), and then is secondarily absorbed to the ground through the geothermal heat exchanging member (150).

상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)가 난방 운전 중이고, 상기 제 1 온도 센서(101)에서 감지된 온도가 상기 제 2 온도 센서(102)에서 감지된 온도에 비해 상대적으로 높은 경우, 상기 축열조측 삼방 밸브(172)는 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)에서 유동된 유체를 상기 지열향 바이패스 배관(125)으로 유동시키고, 그에 따라 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)에서 유동된 유체는 상기 열원측 축열조(120)는 비경유한 상태로 상기 지열 교환 부재(150)에서만 흡열된다.When the geothermal heat pump 110 for heating and cooling is in the heating operation and the temperature sensed by the first temperature sensor 101 is relatively higher than the temperature sensed by the second temperature sensor 102, The valve 172 causes the fluid flowing from the geothermal heat pump 110 to flow to the geothermal bypass pipe 125 so that the fluid flowing from the geothermal heat pump 110 for cooling and heating flows through the heat source Side heat storage tank 120 is absorbed only in the geothermal heat exchanging member 150 in a non-gaseous finite state.

한편, 상기 지열, 태양열 및 폐열 에너지 융합 시스템(100)은 상기 열원측 축열조(120) 내의 열기가 상기 급탕용 지열 히트 펌프(160)의 열원이 될 수 있도록 상기 열원측 축열조(120)와 상기 급탕용 지열 히트 펌프(160)를 연결하는 축열조 급탕 히트 펌프 연결 배관(121)과, 상기 급탕용 지열 히트 펌프(160)와 상기 수요처, 상세히는 상기 급탕 수요처(20)를 연결해주는 급탕 공급 배관(163)과, 상기 급탕 공급 배관(163)을 통해 유동되었다가 상기 수요처를 경유한 유체가 상기 급탕용 지열 히트 펌프(160)로 유동되도록 하는 급탕 환수 배관(164)과, 상기 축열조 급탕 히트 펌프 연결 배관(121)과 상기 급탕 환수 배관(164)을 연결해주는 급탕 히트 펌프 유입 배관(161)과, 상기 축열조 급탕 히트 펌프 연결 배관(121)과 상기 급탕 히트 펌프 유입 배관(161)의 연결 부분에 설치되는 축열조측 급탕 삼방 밸브(171)와, 상기 급탕 공급 배관(163)과 상기 부하측 축열조(130)를 연결해주는 급탕 공급 축열조 연결 배관(134)과, 상기 급탕 공급 배관(163)과 상기 급탕 공급 축열조 연결 배관(134)의 연결 부분에 설치되는 급탕측 삼방 밸브(173)를 포함한다.In the geothermal, solar and thermal energy fusion system 100, the heat source-side heat storage tank 120 and the hot water supply heat storage tank 120 are installed so that the heat in the heat storage tank 120 can be a heat source of the geothermal heat pump 160. And a hot water supply piping 163 for connecting the hot water geothermal heat pump 160 and the demanding place, more specifically, the hot water supply demanding place 20, for connecting the geothermal heat pump 160, A hot water return pipe 164 which flows through the hot water supply pipe 163 to allow the fluid passing through the hot water supply source to flow to the hot water geothermal heat pump 160, A hot water heat pump inlet pipe 161 for connecting the hot water return pipe 121 and the hot water return pipe 164 to each other and a connection portion for connecting the hot water tank heat pump connection pipe 121 and the hot water heat pump inlet pipe 161 A hot water supply and storage tank connection pipe 134 for connecting the hot water supply pipe 163 and the load side storage tank 130 to each other and a connection pipe 134 for connecting the hot water supply pipe 163 to the hot water supply / And a hot water side three-way valve 173 provided at a connecting portion of the pipe 134.

도면 번호 122는 상기 급탕용 지열 히트 펌프(160)에서 유체가 상기 열원측 축열조(120)로 향하도록 하는 급탕 히트 펌프 축열조 연결 배관이고, 도면 번호 123은 상기 축열조 급탕 히트 펌프 연결 배관(121) 상에 설치되는 축열조측 공급 펌프이고, 도면 번호 162는 상기 급탕 공급 배관(163)을 유동하는 유체가 상기 급탕 히트 펌프 축열조 연결 배관으로 향하도록 하는 급탕 히트 펌프 유출 배관이고, 도면 번호 165는 상기 급탕 공급 배관(163) 상에 설치되는 급탕측 공급 펌프이고, 도면 번호 133은 상기 부하측 축열조(130)에서 유체가 상기 급탕 환수 배관(164)으로 향하게 하는 축열조 급탕 환수 연결 배관이다.Reference numeral 122 denotes a hot water piping heat pump connection pipe for allowing the fluid to flow toward the heat source side storage tank 120 from the hot water geothermal heat pump 160 and reference numeral 123 denotes a connection pipe for the hot water storage heat pump connection pipe 121 Reference numeral 162 denotes a hot water supply pump discharge pipe for directing the fluid flowing through the hot water supply pipe 163 to the hot water tank heat storage tank connecting pipe, Reference numeral 133 denotes a heat storage tank water return connection pipe for allowing the fluid to flow toward the hot water return pipe 164 from the load side heat storage tank 130.

상기 열원측 축열조(120)의 열기가 상기 급탕용 지열 히트 펌프(160)를 바이패스하여 상기 부하측 축열조(130)로 전달되어야 하는 경우, 상기 열원측 축열조(120)의 열기를 함유한 유체는 상기 축열조 급탕 히트 펌프 연결 배관(121), 상기 축열조측 급탕 삼방 밸브(171), 상기 급탕 히트 펌프 유입 배관(161), 상기 급탕 환수 배관(164), 상기 급탕 공급 배관(163), 상기 급탕측 삼방 밸브(173) 및 상기 급탕 공급 축열조 연결 배관(134)을 순차적으로 경유하면서 상기 부하측 축열조(130)로 유입된다.When the heat of the heat source side storage tank 120 is to be transferred to the load side storage tank 130 by bypassing the hot water geothermal heat pump 160, The hot water tank heat pump connecting pipe 121, the hot water tank three-way valve 171, the hot water heat pump inlet pipe 161, the hot water return pipe 164, the hot water supply pipe 163, The valve 173 and the hot water supply / storage tank connection pipe 134, and flows into the load side heat storage tank 130 sequentially.

한편, 상기 열원측 축열조(120)의 열기가 상기 급탕용 지열 히트 펌프(160)를 거치지 않고 바로 상기 수요처 중 급탕 수요처(20)로 공급할 수도 있는데, 이 경우, 상기 열원측 축열조(120)의 유체가 상기 축열조 급탕 히트 펌프 연결 배관(121), 상기 축열조측 급탕 삼방 밸브(171), 상기 급탕 히트 펌프 유입 배관(161) 및 상기 급탕 공급 배관(163)을 통해 유동된다.In this case, the heat of the heat source side storage tank 120 may be supplied to the hot water supply destination 20 of the demand side without passing through the hot water geothermal heat pump 160. In this case, Flows through the heat storage tank heat pump connection pipe 121, the heat storage tank side hot water three-way valve 171, the hot water heat pump inlet pipe 161, and the hot water supply pipe 163.

이하에서는 도면을 참조하여 상기 지열, 태양열 및 폐열 에너지 융합 시스템(100)의 작동에 대하여 간단히 설명한다.Hereinafter, the operation of the geothermal, solar and waste heat energy fusion system 100 will be briefly described with reference to the drawings.

먼저, 상기 지열 교환 부재(150)와 상기 태양열 집열 부재(140)를 통해 각각 지열과 태양열이 상기 열원측 축열조(120)로 축적된다.First, geothermal heat and solar heat are accumulated in the heat source side storage tank 120 through the geothermal heat exchanging member 150 and the solar heat collecting member 140, respectively.

상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)의 냉방 운전 시, 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)의 응축 폐열이 상기 열원측 축열조(120)로 축적된다. 상기와 같이, 상기 열원측 축열조(120)에 축적된 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)의 응축 폐열과 상기 태양열 집열 부재(140)에서 집열된 태양열 중 적어도 하나를 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)를 통해 냉방의 형태로 상기 수요처로 공급하거나, 상기 급탕용 지열 히트 펌프(160)를 통해 급탕의 형태로 상기 수요처로 공급할 수 있다.During the cooling operation of the geothermal heat pump 110 for cooling and heating, condensation waste heat of the geothermal heat pump 110 for heating and cooling is accumulated in the heat source side heat storage tank 120. As described above, at least one of the condensation waste heat of the geothermal heat pump 110 for heating and cooling accumulated in the heat storage tank 120 and the solar heat collected by the solar heat collection member 140 is supplied to the geothermal heat pump 110 Or may be supplied to the customer in the form of hot water through the geothermal heat pump 160 for hot water supply.

한편, 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)의 난방 운전 시, 상기 태양열 집열 부재(140)에서 집열된 태양열과 상기 지열 교환 부재(150)에서 지중과 열교환에 의해 집열된 지열 중 적어도 하나를 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)를 통해 난방의 형태로 상기 수요처로 공급하거나, 상기 급탕용 지열 히트 펌프(160)를 통해 급탕의 형태로 상기 수요처로 공급할 수 있다.At least one of the solar heat collected by the solar heat collecting member 140 and the geothermal heat collected by the earth and heat exchange in the geothermal heat exchanging member 150 is supplied to the cooling / The geothermal heat pump 110 may be supplied to the customer in the form of heating or may be supplied to the customer in the form of hot water through the hot water geothermal heat pump 160.

한편, 상기 수요처에 대한 냉난방 중간기에는, 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)는 운전 중지하고, 상기 태양열 집열 부재(140)에서 집열된 태양열과 상기 지열 교환 부재(150)에서 집열된 지열 중 적어도 하나를 상기 수요처로 직접 공급할 수 있다.At least one of the solar heat collected by the solar heat collecting member 140 and the geothermal heat collected by the geothermal heat exchanging member 150 is supplied to the cooling / Can be supplied directly to the customer.

여기서, 상기 태양열 집열 부재(140)에서 집열된 태양열은 상기 냉난방 축열조향 연결 배관(132)과 상기 부하측 축열조(130)를 통해 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)를 경유하지 아니하고 상기 수요처로 공급될 수 있고, 상기 지열 교환 부재(150)에서 집열된 지열은 상기 열원측 축열조(120), 상기 축열조 급탕 히트 펌프 연결 배관(121), 상기 급탕 히트 펌프 유입 배관(161), 상기 급탕 환수 배관(164), 상기 급탕 공급 배관(163), 상기 급탕 공급 축열조 연결 배관(134) 및 상기 부하측 축열조(130)를 통해 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)를 경유하지 아니하고 상기 수요처로 공급될 수 있다.The solar heat collected by the solar heat collecting member 140 is supplied to the customer without passing through the geothermal heat pump 110 for cooling and heating through the cooling / heating heat storage steering connection pipe 132 and the load side heat storage tank 130 And the geothermal heat collected in the geothermal heat exchanging member 150 flows through the heat source side storage tank 120, the heat storage tank water heat pump connection pipe 121, the hot water heat pump inlet pipe 161, the hot water return pipe 164 Can be supplied to the customer without passing through the geothermal heat pump 110 for heating and cooling through the hot water supply piping 163, the hot water supply and storage tank connecting pipe 134, and the load side heat storage tank 130.

상기와 같이, 상기 지열, 태양열 및 폐열 에너지 융합 시스템(100)이 태양열 집열 부재(140)와, 지열 교환 부재(150)와, 냉난방용 지열 히트 펌프(110)를 포함함에 따라, 상기 태양열 집열 부재(140)에서 생산한 온수를 상기 급탕용 지열 히트 펌프(160)의 증발기 가열원으로 사용함으로써 상기 급탕용 지열 히트 펌프(160)의 성적계수(COP)를 높이거나, 부하 측에서 바로 사용할 수 있게 되고, 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110)의 폐열인 응축열 또한 상기 급탕용 지열 히트 펌프(160)의 증발기 가열원으로 사용함으로써 상기 급탕용 지열 히트 펌프(160)의 성적계수를 높일 수 있으며, 중간기에는 에너지 소모가 큰 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(110) 및 상기 급탕용 지열 히트 펌프(160)의 가동이 전혀 없이 태양열 집열 부재(140)에서 생산한 온수와 지열 교환 부재(150)에서 생산된 열교환수를 급탕 사용처나 부하측으로 보내어 사용이 가능하고, 지열, 태양열 및 폐열인 응축열을 모두 혼합하여 시너지 효과를 창출하고, 냉난방 시스템을 에너지 절약적으로 사용할 수 있으며, 부하축 축열조 및 열원측 축열조(120)를 통하여 건물의 피크 전력을 감소할 수 있는 열에너지 부분에서의 수요관리가 가능해지는 장점이 있다.As described above, the geothermal, solar and waste heat energy fusion system 100 includes the solar heat collecting member 140, the geothermal heat exchanging member 150, and the geothermal heat pump 110 for cooling and heating, (COP) of the geothermal heat pump 160 for hot water supply can be increased by using the hot water produced by the geothermal heat pump 140 as an evaporator heating source of the hot water geothermal heat pump 160, And the condensation heat, which is the waste heat of the geothermal heat pump 110 for heating and cooling, is also used as an evaporator heating source for the hot water geothermal heat pump 160, so that the coefficient of performance of the hot water geothermal heat pump 160 can be increased, The hot water produced by the solar heat collecting member 140 and the geothermal heat exchanging member 150 without any operation of the geothermal heat pump 110 for heating and cooling and the geothermal heat pump 160 for hot water supply, The generated heat exchange water can be sent to the place where the hot water supply is used and the load side, and it is possible to use synergy effect by mixing all the heat of geothermal heat, solar heat and waste heat, and to use the cooling and heating system as energy saving. There is an advantage that the demand management in the heat energy portion capable of reducing the peak power of the building through the heat storage tank 120 becomes possible.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 지열, 태양열 및 폐열 에너지 융합 시스템에 대하여 설명한다. 이러한 설명을 수행함에 있어서, 상기된 본 발명의 일 실시예에서 이미 기재된 내용과 중복되는 설명은 그에 갈음하고, 여기서는 생략하기로 한다.Hereinafter, a geothermal, solar and waste heat fusion system according to another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In carrying out these explanations, the description overlapping with the content already described in the embodiment of the present invention described above is replaced with it, and it will be omitted here.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지열, 태양열 및 폐열 에너지 융합 시스템의 구성을 보이는 도면이다.FIG. 2 is a view showing a configuration of a geothermal, solar and waste heat energy fusion system according to another embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 지열, 태양열 및 폐열 에너지 융합 시스템(200)에서는 축열조로 열원측 축열조 없이 부하측 축열조(230)만 설치된다.Referring to FIG. 2, in the geothermal, solar and thermal energy fusion system 200 according to the present embodiment, only the load side heat storage tank 230 is installed in the heat storage tank without the heat storage side heat storage tank.

그리고, 냉난방 히트 펌프발 연결 배관(211)과 지열 환수 배관(251)이 직접 연결되고, 냉난방 히트 펌프향 연결 배관(212)과 지열 공급 배관(252)이 직접 연결됨으로써, 냉난방용 지열 히트 펌프(210)와 지열 교환 부재(250)가 직접 연결된다. 그러면, 냉난방용 지열 히트 펌프(210)에서 유동되는 유체가 직접 서로 연결된 상기 냉난방 히트 펌프발 연결 배관(211)과 상기 지열 환수 배관(251)을 통해 지열 교환 부재(250)로 유동되고, 상기 지열 교환 부재(250)를 경유한 유체는 직접 서로 연결된 상기 지열 공급 배관(252)과 상기 냉난방 히트 펌프향 연결 배관(212)을 통해 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(210)로 유동된다.The cooling / heating heat pump foot connecting pipe 211 and the geothermal heat return pipe 251 are directly connected to each other and the cooling / heating heat pump connection pipe 212 and the geothermal heat supply pipe 252 are directly connected to each other. 210 and the geothermal exchange member 250 are directly connected to each other. The fluid flowing from the geothermal heat pump 210 for cooling and heating flows into the geothermal heat exchanger 250 via the cooling / heating heat pump foot connecting pipe 211 and the geothermal heat exchanger pipe 251 directly connected to each other. The fluid passing through the exchange member 250 flows to the geothermal heat pump 210 for cooling and heating through the geothermal heat supply pipe 252 and the cooling / heating heat pump connection pipe 212 directly connected to each other.

또한, 상기 지열 환수 배관(251) 상에 지열 환수측 삼방 밸브(280)가 설치되고, 상기 지열 공급 배관(252) 상에 지열 공급측 삼방 밸브(281)가 설치된다.The geothermal heat recovery side three-way valve 280 is provided on the geothermal heat recovery pipeline 251 and the geothermal heat supply side three-way valve 281 is provided on the geothermal heat generation pipeline 252.

또한, 상기 지열 환수측 삼방 밸브(280)와 상기 급탕용 지열 히트 펌프(260) 사이에는 상기 지열 환수측 삼방 밸브(280)에서 상기 급탕용 지열 히트 펌프(260) 쪽으로 유체가 유동되도록 하는 지열 급탕 공급 배관(282)이 연결되고, 상기 급탕용 지열 히트 펌프(260)와 상기 냉난방 히트 펌프향 연결 배관(212) 사이에는 상기 급탕용 지열 히트 펌프(260)에서 상기 냉난방 히트 펌프향 연결 배관(212) 쪽으로 유체가 유동되도록 하는 지열 급탕 환수 배관(283)이 연결된다.The geothermal heat pump 260 is disposed between the three-way valve 280 and the hot water geothermal heat pump 260 so that fluid flows from the geothermal heat return side three-way valve 280 toward the hot water geothermal heat pump 260. The geothermal heat pump 260 is connected between the hot water geothermal heat pump 260 and the cooling / heating heat pump connection pipe 212 and connected to the cooling / heating heat pump connection pipe 212 Is connected to a geothermal hot water return pipe 283 for allowing the fluid to flow toward the hot water circulation pipe 283.

상기 지열 급탕 공급 배관(282) 상에는 제 1 온도 센서(201)가 설치되고, 상기 지열 급탕 환수 배관(283) 상에는 제 2 온도 센서(202)가 설치된다.A first temperature sensor 201 is provided on the geothermal hot water supply pipe 282 and a second temperature sensor 202 is provided on the geothermal hot water return pipe 283. [

또한, 상기 지열 공급측 삼방 밸브(281)와 태양열 집열 부재(240) 사이에는 상기 지열 공급측 삼방 밸브(281)에서 상기 태양열 집열 부재(240) 쪽으로 유체가 유동되도록 하는 태양열 집열 환수 배관(242)이 연결되고, 상기 태양열 집열 부재(240)와 상기 지열 급탕 공급 배관(282) 사이에는 상기 태양열 집열 부재(240)에서 상기 지열 급탕 공급 배관(282) 쪽으로 유체가 유동되도록 하는 태양열 집열 공급 배관(241)이 연결된다.A solar heat collecting and returning pipe 242 for allowing the fluid to flow from the geothermal heat supplying side three-way valve 281 toward the solar heat collecting member 240 is connected between the geothermal heat supplying side three-way valve 281 and the solar heat collecting member 240 A solar heat collection and supply pipe 241 for allowing the fluid to flow from the solar collecting member 240 toward the geothermal hot water supply pipe 282 is provided between the solar heat collecting member 240 and the geothermal hot water supply pipe 282 .

상기 태양열 집열 공급 배관(241) 상에 태양열 집열측 삼방 밸브(270)가 설치되고, 상기 태양열 집열측 삼방 밸브(270)에서 분지되어 상기 부하측 축열조(230)로 향하는 냉난방 축열조향 연결 배관(232) 상에 태양열 집열측 공급 펌프(243)가 설치된다.A solar heat collection side three-way valve 270 is installed on the solar heat collection and supply pipe 241 and a cooling and heating storage heat and steering connection pipe 232 branched from the solar heat collection side three-way valve 270 to the load side storage tank 230, A solar heat collection side supply pump 243 is installed.

상기 냉난방 축열조향 연결 배관(232) 상에 급탕향 삼방 밸브(290)가 설치되고, 상기 급탕용 지열 히트 펌프(260)와 상기 급탕향 삼방 밸브(290) 사이에는 상기 급탕용 지열 히트 펌프(260)에서 상기 급탕향 삼방 밸브(290)로 유체가 유동되도록 하는 급탕 삼방 밸브 연결 배관(291)이 연결된다.A geothermal heat pump 260 is installed between the geothermal heat pump 260 for hot water supply and the three-way valve 290 for hot water supply on the heating and cooling heat storage steering connection pipe 232, The hot water three-way valve connection pipe 291 for allowing the fluid to flow from the hot water supply side three-way valve 290 to the hot water supply three-way valve 290 is connected.

상기 부하측 축열조(230)에서 상기 태양열 집열 환수 배관(242) 쪽으로 유체를 유동시키는 태양열 집열향 연결 배관(231)과 상기 급탕용 지열 히트 펌프(260) 사이에는 상기 태양열 집열향 연결 배관(231)에서 상기 급탕용 지열 히트 펌프(260)로 유체가 유동되도록 하는 급탕향 분지 배관(292)이 연결된다.The solar heat collecting and returning pipe 231 is connected between the solar heat collecting connection pipe 231 for flowing the fluid to the solar heat collecting and returning pipe 242 in the load side heat storage tank 230 and the geothermal heat pump 260 for hot water supply, And a hot water countercurrent pipe 292 for allowing the fluid to flow to the hot water geothermal heat pump 260 is connected.

상기 급탕 삼방 밸브 연결 배관(291) 상에 급탕측 공급 펌프(265)가 설치되고, 상기 급탕 삼방 밸브 연결 배관(291)에서 분지된 급탕 공급 배관(263)이 급탕 수요처(20)로 급탕 공급을 위해 연결되고, 상기 급탕 수요처(20)로부터 유체가 유동되는 급탕 환수 배관(264)이 상기 급탕향 분지 배관(292)과 연결된다.A hot water supply side supply pump 265 is provided on the hot water three-way valve connecting pipe 291 and the hot water supply pipe 263 branched from the hot water three-way valve connecting pipe 291 supplies hot water to the hot water supply demand source 20 And a hot water return pipe 264 through which the fluid flows from the hot water supply destination 20 is connected to the hot water supply branch pipe 292.

상기와 같이 구성되면, 상기 급탕용 지열 히트 펌프(260)의 증발기(269)를 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(210)로부터의 응축 폐열로 직접 가열하고, 상기 태양열 집열 부재(240)로부터의 태양열이 급탕 수요처(20)에 직접 전달되어 급탕으로 이용될 수 있으므로, 일반적인 지열 시스템을 이용한 급탕 공급 방식에 비해 상대적으로 온도가 높은 고온수 급탕이 가능해진다.The evaporator 269 of the hot water geothermal heat pump 260 is directly heated to the condensation waste heat from the geothermal heat pump 210 for cooling and heating and the solar heat from the solar heat collecting member 240 It can be directly supplied to the hot water supply destination 20 and used as a hot water supply, so that a hot water hot water having a relatively higher temperature than the hot water supply system using a general geothermal system becomes possible.

상세히, 상기 지열, 태양열 및 폐열 에너지 융합 시스템(200)의 여름철 등 냉방 모드 운전 시의 경우를 설명하면 다음과 같다.In detail, the case of the cooling mode operation of the geothermal, solar and waste heat energy fusion system 200, such as summer, will be described as follows.

상기 냉난방용 지열 히트 펌프(210)의 응축기(217)를 경유하며 열을 취득한 유체는 상기 냉난방 히트 펌프발 연결 배관(211) 상에 설치되는 냉난방 히트 펌프측 공급 펌프(213) → 상기 지열 환수측 삼방 밸브(280) → 상기 지열 급탕 공급 배관(282) → 상기 급탕용 지열 히트 펌프(260)의 증발기(269) → 지열 급탕 환수 배관(283) → 상기 냉난방 히트 펌프향 연결 배관(212) → 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(210)의 응축기(217) 순으로 순환하면서, 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(210)의 응축기(217)의 응축 폐열을 상기 급탕용 지열 히트 펌프(260)로 공급하여 급탕에 직접 이용되도록 한다.The fluid obtained through the condenser 217 of the geothermal heat pump 210 for cooling and heating is supplied to the cooling / heating heat pump side supply pump 213 installed on the cooling / heating heat pump foot connecting pipe 211, Way valve 280 → the geothermal hot water supply pipe 282 → the evaporator 269 of the hot water geothermal heat pump 260 → the geothermal hot water return pipe 283 → the cooling / heating heat pump connection pipe 212 → the The geothermal heat pump 210 for cooling and heating circulates in the order of the condenser 217 and the condensed waste heat of the condenser 217 of the geothermal heat pump 210 for cooling and heating is supplied to the geothermal heat pump 260 for hot water supply, Direct use.

이 때, 상기 제 1 온도 센서(201)와 상기 제 2 온도 센서(202)에서 감지되는 온도 중 어느 하나라도 상기 급탕용 지열 히트 펌프(260)의 과부하를 나타내는 미리 설정된 온도값, 예를 들어 30 내지 35℃ 이상이면, 상기 지열 환수측 삼방 밸브(280)에서 상기 지열 교환 부재(250) 쪽이 일부 열리고, 그에 따라 상기 지열 환수측 삼방 밸브(280)를 경유하는 유체 중 일부는 상기 지열 교환 부재(250)로 향하여, 지중에 열기를 일부 버린 후, 상기 지열 급탕 환수 배관(283)을 따라 유동되는 유체와 합류된 다음 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(210)로 유동된다.At this time, any one of the temperatures detected by the first temperature sensor 201 and the second temperature sensor 202 may be a predetermined temperature value indicating an overload of the hot water geothermal heat pump 260, for example, 30 The geothermal heat exchange side three-way valve 280 is partially opened at the geothermal heat exchanging member 250 so that part of the fluid passing through the geothermal heat exchange side three- The geothermal hot water return pipe 283 is merged with the fluid flowing along the geothermal hot water return pipe 283 and flows to the geothermal heat pump 210 for heating and cooling.

한편, 상기 태양열 집열 부재(240)를 경유하며 열기를 함유한 유체는 태양열 집열 공급 배관(241) → 상기 태양열 집열측 삼방 밸브(270) → 상기 냉난방 축열조향 연결 배관(232) 상에 설치되는 상기 태양열 집열측 공급 펌프(243) → 상기 급탕향 삼방 밸브(290) → 상기 급탕 삼방 밸브 연결 배관(291) → 상기 급탕 공급 배관(263) → 상기 급탕 수요처(20) → 상기 급탕 환수 배관(264) → 상기 급탕향 분지 배관(292) → 상기 태양열 집열향 연결 배관(231) → 상기 태양열 집열 환수 배관(242) → 상기 태양열 집열 부재(240) 순으로 순환하면서, 상기 태양열 집열 부재(240)에서 집열된 태양열을 상기 급탕 수요처(20)로 직접 공급하여 급탕에 직접 이용되도록 한다.On the other hand, the fluid containing the heat through the solar heat collecting member 240 flows through the solar heat collecting and supplying pipe 241, the solar heat collecting side three-way valve 270, and the cooling / The solar heat collection side heat pump 243 → the hot water three-way valve 290 → the hot water three-way valve connection pipe 291 → the hot water supply pipe 263 → the hot water consumer 20 → the hot water return pipe 264, The heat collecting member 240 circulates in the order of the hot water supply branch pipe 292, the solar heat collecting connection pipe 231, the solar collecting water return pipe 242 and the solar collecting member 240, The solar heat is directly supplied to the hot water consumer 20 and used for hot water supply.

상기와 같이 구성되면, 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(210)의 응축 폐열을 축열하지 않고 상기 급탕용 지열 히트 펌프(260)의 증발기(269) 가열원으로 직접 사용 가능하여, 상기 급탕용 지열 히트 펌프(260)의 빠른 순발력과 최대 효율 증대 및 전체 시스템 간소화를 이룰 수 있게 된다.The geothermal heat pump 210 can be used directly as the heating source of the evaporator 269 of the hot water geothermal heat pump 260 without accumulating the condensation waste heat of the geothermal heat pump 210 for heating and cooling, The maximum power efficiency and the overall system simplification can be achieved.

한편, 상기 지열, 태양열 및 폐열 에너지 융합 시스템(200)의 겨울철 등 난방 모드 운전 시의 경우를 설명하면 다음과 같다.The case of the heating mode operation of the geothermal, solar and waste heat energy fusion system 200 such as the winter season will be described as follows.

상기 냉난방용 지열 히트 펌프(210)의 증발기(219)를 경유하며 열을 손실한 유체는 상기 냉난방 히트 펌프발 연결 배관(211) 상에 설치되는 냉난방 히트 펌프측 공급 펌프(213) → 상기 지열 환수 배관(251) → 상기 지열 교환 부재(250) → 상기 지열 공급 배관(252) → 상기 지열 공급측 삼방 밸브(281) → 상기 태양열 집열 환수 배관(242) → 상기 태양열 집열 부재(240) → 태양열 집열 공급 배관(241) → 상기 지열 급탕 공급 배관(282) → 상기 급탕용 지열 히트 펌프(260)의 증발기(269) → 상기 지열 급탕 환수 배관(283) → 상기 냉난방 히트 펌프향 연결 배관(212) → 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(210)의 증발기(219) 순으로 순환하면서, 상기 냉난방용 지열 히트 펌프(210), 상기 지열 교환 부재(250), 상기 태양열 집열 부재(240) 및 상기 급탕용 지열 히트 펌프(260) 사이를 순환하는 유체가 상대적 저온 가열원인 지열을 이용하여 상기 지열 교환 부재(250)에서 1차 가열 및 상대적 고온 가열원인 태양열을 이용하여 상기 태양열 집열 부재(240)에서 2차 가열됨으로써, 상대적으로 매우 고온의 상태로 매우 빠르게 가열될 수 있어서, 겨울철 등 고온수가 다량으로 신속하게 필요한 환경에 신속하게 대응할 수 있게 된다.The fluid that has passed through the evaporator 219 of the geothermal heat pump 210 for heating and cooling and has lost heat is supplied to the cooling / heating heat pump side supply pump 213 installed on the cooling / heating heat pump foot connecting pipe 211, The pipe 251 → the geothermal exchange member 250 → the geothermal heat supply pipe 252 → the geothermal heat supply three-way valve 281 → the solar heat collection and return pipe 242 → the solar heat collection member 240 → the solar heat collection and supply The piping 241 → the geothermal hot water supply pipe 282 → the evaporator 269 of the geothermal heat pump 260 for the hot water → the geothermal hot water return pipe 283 → the connection pipe 212 for the heating / The geothermal heat exchanging member 250, the solar heat collecting member 240, and the geothermal heat pump for hot water supply 218 are circulated in the order of the evaporator 219 of the geothermal heat pump 210 for cooling and heating, (260) The fluid is secondarily heated in the solar heat collecting member 240 using the solar heat as the primary heating and the relatively high temperature heating in the geothermal heat exchanging member 250 using the geothermal heat caused by relative low temperature heating, It can be heated very quickly, so that a large amount of hot water such as winter can quickly respond to the necessary environment quickly.

상기에서 본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and detail may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims And can be changed. However, it is intended that the present invention covers the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents.

본 발명의 일 측면에 따른 지열, 태양열 및 폐열 에너지 융합 시스템에 의하면, 지열, 태양열, 폐열 등 다양한 열원을 이용하되, 작동 효율이 향상될 수 있으므로, 그 산업상 이용가능성이 높다고 하겠다.The geothermal, solar and waste heat energy fusion system according to one aspect of the present invention uses various heat sources such as geothermal heat, solar heat, and waste heat, but can be improved in operation efficiency, and therefore, it is highly likely to be used industrially.

100 : 지열, 태양열 및 폐열 에너지 융합 시스템
101 : 제 1 온도 센서
102 : 제 2 온도 센서
110 : 냉난방용 지열 히트 펌프
120 : 열원측 축열조
130 : 부하측 축열조
140 : 태양열 집열 부재
150 : 지열 교환 부재
170 : 태양열 집열측 삼방 밸브
171 : 축열조측 급탕 삼방 밸브
172 : 축열조측 삼방 밸브
173 : 급탕측 삼방 밸브100: Geothermal, solar and waste heat energy fusion system
101: first temperature sensor
102: second temperature sensor
110: Geothermal heat pump for heating and cooling
120: heat source side heat storage tank
130: Load side heat storage tank
140: solar heat collecting member
150: Geothermal heat exchanger
170: Three row valve
171: Hot water three-way valve on the heat storage tank side
172: Three-way valve on the heat storage tank side
173: Hot water side three-way valve

Claims (5)

태양열을 집열할 수 있는 태양열 집열 부재;
지중의 지열을 집열할 수 있는 지열 교환 부재;
수요처에 대해 냉난방을 공급할 수 있는 냉난방용 지열 히트 펌프;
상기 수요처에 급탕을 제공할 수 있는 급탕용 지열 히트 펌프; 및
상기 냉난방용 지열 히트 펌프에서 공급되는 냉난방 열기 및 상기 태양열 집열 부재에서 집열된 태양열 중 적어도 하나가 축열될 수 있고, 상기 수요처와 연결되는 부하측 축열조;를 포함하고,
상기 급탕용 지열 히트 펌프의 증발기를 상기 냉난방용 지열 히트 펌프로부터의 응축 폐열로 직접 가열하고,
상기 태양열 집열 부재로부터의 태양열이 상기 수요처에 직접 전달되어 급탕으로 이용될 수 있고,
상기 냉난방용 지열 히트 펌프에서 유동되는 유체가 직접 서로 연결된 냉난방 히트 펌프발 연결 배관과 지열 환수 배관을 통해 상기 지열 교환 부재로 유동되고, 상기 지열 교환 부재를 경유한 유체는 직접 서로 연결된 지열 공급 배관과 냉난방 히트 펌프향 연결 배관을 통해 상기 냉난방용 지열 히트 펌프로 유동되고,
상기 지열 환수 배관 상에 지열 환수측 삼방 밸브가 설치되고, 상기 지열 공급 배관 상에 지열 공급측 삼방 밸브가 설치되고,
상기 지열 환수측 삼방 밸브와 상기 급탕용 지열 히트 펌프 사이에는 상기 지열 환수측 삼방 밸브에서 상기 급탕용 지열 히트 펌프 쪽으로 유체가 유동되도록 하는 지열 급탕 공급 배관이 연결되고, 상기 급탕용 지열 히트 펌프와 상기 냉난방 히트 펌프향 연결 배관 사이에는 상기 급탕용 지열 히트 펌프에서 상기 냉난방 히트 펌프향 연결 배관 쪽으로 유체가 유동되도록 하는 지열 급탕 환수 배관이 연결되고,
상기 지열 공급측 삼방 밸브와 상기 태양열 집열 부재 사이에는 상기 지열 공급측 삼방 밸브에서 상기 태양열 집열 부재 쪽으로 유체가 유동되도록 하는 태양열 집열 환수 배관이 연결되고, 상기 태양열 집열 부재와 상기 지열 급탕 공급 배관 사이에는 상기 태양열 집열 부재에서 상기 지열 급탕 공급 배관 쪽으로 유체가 유동되도록 하는 태양열 집열 공급 배관이 연결되고,
상기 태양열 집열 공급 배관 상에 태양열 집열측 삼방 밸브가 설치되고, 상기 태양열 집열측 삼방 밸브에서 분지되어 상기 부하측 축열조로 향하는 냉난방 축열조향 연결 배관 상에 태양열 집열측 공급 펌프가 설치되고,
상기 냉난방 축열조향 연결 배관 상에 급탕향 삼방 밸브가 설치되고, 상기 급탕용 지열 히트 펌프와 상기 급탕향 삼방 밸브 사이에는 상기 급탕용 지열 히트 펌프에서 상기 급탕향 삼방 밸브로 유체가 유동되도록 하는 급탕 삼방 밸브 연결 배관이 연결되고,
상기 부하측 축열조에서 상기 태양열 집열 환수 배관 쪽으로 유체를 유동시키는 태양열 집열향 연결 배관과 상기 급탕용 지열 히트 펌프 사이에는 상기 태양열 집열향 연결 배관에서 상기 급탕용 지열 히트 펌프로 유체가 유동되도록 하는 급탕향 분지 배관이 연결되고,
상기 급탕 삼방 밸브 연결 배관에서 분지된 급탕 공급 배관이 상기 수요처로 급탕 공급을 위해 연결되고, 상기 수요처로부터 유체가 유동되는 급탕 환수 배관이 상기 급탕향 분지 배관과 연결되는 것을 특징으로 하는 지열, 태양열 및 폐열 에너지 융합 시스템.A solar heat collecting member capable of collecting solar heat;
A geothermal exchange member capable of collecting geothermal heat in the ground;
A geothermal heat pump for cooling and heating that can supply cooling and heating to a customer;
A geothermal heat pump for hot water supply capable of supplying hot water to the customer; And
And a load side heat storage tank that can store at least one of solar heat collected from the solar heat collection member and cooling / heating heat supplied from the geothermal heat pump for cooling and heating, and connected to the demander,
The evaporator of the geothermal heat pump for hot water supply is directly heated to the condensation waste heat from the geothermal heat pump for heating and cooling,
The solar heat from the solar heat collecting member can be directly transmitted to the customer and used as hot water,
Wherein the fluid flowing from the geothermal heat pump for cooling and heating flows to the geothermal heat exchanging member through the cooling / heating heat pump foot connecting pipe and the geothermal heat exchanging pipe directly connected to each other, and the fluid passing through the geothermal heat exchanging member is directly connected to the geothermal heat supply pipe Heating and cooling heat pump for connection to the cooling / heating heat pump,
A geothermal heat recovery side three-way valve is provided on the geothermal heat recovery piping, a geothermal heat supply side three-way valve is provided on the geothermal heat supply piping,
A geothermal hot water supply pipe for allowing the fluid to flow from the geothermal heat return side three-way valve to the hot water geothermal heat pump is connected between the geothermal heat return side three-way valve and the hot water geothermal heat pump, A geothermal hot water return pipe for allowing a fluid to flow from the hot water geothermal heat pump to the cooling / heating heat pump connection pipe is connected between the cooling / heating heat pump connection pipes,
And a solar heat collection and return pipe for allowing a fluid to flow from the geothermal heat supply side three-way valve to the solar heat collection member is connected between the geothermal heat supply side three-way valve and the solar heat collecting member, and between the solar heat collection member and the geothermal heat generation supply pipe, A solar heat collection and supply pipe for allowing a fluid to flow from the heat collecting member toward the geothermal hot water supply pipe is connected,
A solar heat collection side supply pump is installed on the cooling / heating storage heat steering connection pipe branched from the solar heat collection side three-way valve and directed to the load storage heat storage tank on the solar heat collection supply pipe,
The geothermal heat pump for hot water supply and the three-way valve for hot water supply are provided with a three-way valve for hot water supply on the cooling / heating heat storage steering connection pipe, The valve connection pipe is connected,
A geothermal heat pump connected to the solar heat collecting and returning pipe through which the fluid flows from the load side heat storage tank toward the solar heat collecting and returning pipe; The piping is connected,
Wherein the hot water supply piping branched from the hot water three-way valve connecting pipe is connected to supply hot water to the customer, and the hot water return pipe through which the fluid flows from the hot water supply connecting pipe is connected to the hot water supply heat branch pipe. Waste heat energy fusion system. 제 1 항에 있어서,
상기 지열, 태양열 및 폐열 에너지 융합 시스템의 냉방 모드 운전 시,
상기 냉난방용 지열 히트 펌프의 응축기를 경유하며 열을 취득한 유체는 상기 냉난방 히트 펌프발 연결 배관 상에 설치되는 냉난방 히트 펌프측 공급 펌프 → 상기 지열 환수측 삼방 밸브 → 상기 지열 급탕 공급 배관 → 상기 급탕용 지열 히트 펌프의 증발기 → 지열 급탕 환수 배관 → 상기 냉난방 히트 펌프향 연결 배관 → 상기 냉난방용 지열 히트 펌프의 응축기 순으로 순환하면서, 상기 냉난방용 지열 히트 펌프의 응축기의 응축 폐열을 상기 급탕용 지열 히트 펌프로 공급하여 급탕에 직접 이용되도록 하는 것을 특징으로 하는 지열, 태양열 및 폐열 에너지 융합 시스템.The method according to claim 1,
In the cooling mode operation of the geothermal, solar and waste heat energy fusion system,
The fluid obtained through the condenser of the cooling / heating geothermal heat pump is supplied to the cooling / heating heat pump side supply pump installed on the cooling / heating heat pump foot connecting pipe, the geothermal heat return side three-way valve, the geothermal hot water supply pipe, And the condensation waste heat of the condenser of the geothermal heat pump for cooling and heating is circulated in the order of the evaporator of the geothermal heat pump → the geothermal hot water return pipe → the connection pipe for the heating and heating pump → the condenser of the geothermal heat pump for cooling and heating, And is directly used in hot water supply. 제 2 항에 있어서,
상기 지열 급탕 공급 배관 상에는 제 1 온도 센서가 설치되고, 상기 지열 급탕 환수 배관 상에는 제 2 온도 센서가 설치되고,
상기 제 1 온도 센서와 상기 제 2 온도 센서에서 감지되는 온도 중 어느 하나라도 상기 급탕용 지열 히트 펌프의 과부하를 나타내는 미리 설정된 온도값 이상이면, 상기 지열 환수측 삼방 밸브에서 상기 지열 교환 부재 쪽이 일부 열리고, 그에 따라 상기 지열 환수측 삼방 밸브를 경유하는 유체 중 일부는 상기 지열 교환 부재로 향하여, 지중에 열기를 일부 버린 후, 상기 지열 급탕 환수 배관을 따라 유동되는 유체와 합류된 다음 상기 냉난방용 지열 히트 펌프로 유동되는 것을 특징으로 하는 지열, 태양열 및 폐열 에너지 융합 시스템.3. The method of claim 2,
A first temperature sensor is provided on the geothermal hot water supply pipe, a second temperature sensor is provided on the geothermal hot water return pipe,
If any one of the first temperature sensor and the temperature sensed by the second temperature sensor is equal to or higher than a preset temperature value indicative of an overload of the hot water geothermal heat pump, the geothermal heat exchanger side part of the geothermal heat- A part of the fluid passing through the three-way valve on the geothermal heat exchange side is directed toward the geothermal heat exchanger and is partially merged with the fluid flowing along the geothermal hot water return pipe, Heat pump, and a heat pump. 제 1 항에 있어서,
상기 지열, 태양열 및 폐열 에너지 융합 시스템의 냉방 모드 운전 시,
상기 태양열 집열 부재를 경유하며 열기를 함유한 유체는 상기 태양열 집열 공급 배관 → 상기 태양열 집열측 삼방 밸브 → 상기 냉난방 축열조향 연결 배관 → 상기 급탕향 삼방 밸브 → 상기 급탕 삼방 밸브 연결 배관 → 상기 급탕 공급 배관 → 상기 수요처 → 상기 급탕 환수 배관 → 상기 급탕향 분지 배관 → 상기 태양열 집열향 연결 배관 → 상기 태양열 집열 환수 배관 → 상기 태양열 집열 부재 순으로 순환하면서, 상기 태양열 집열 부재에서 집열된 태양열을 상기 수요처로 직접 공급하여 급탕에 직접 이용되도록 하는 것을 특징으로 하는 지열, 태양열 및 폐열 에너지 융합 시스템.The method according to claim 1,
In the cooling mode operation of the geothermal, solar and waste heat energy fusion system,
And the fluid containing the heat is circulated through the solar heat collecting and supplying pipe, the solar heat collecting side three-way valve, the cooling / heating heat storage steaming connecting pipe, the hot water warming three-way valve, the hot water three-way valve connecting pipe, The solar heat collecting member circulates in the order of the above-mentioned demand source, the hot water return pipe, the hot water supply branch pipe, the solar heat collecting connection pipe, the solar heat collecting water return pipe and the solar heat collecting member, And is directly used in hot water supply. 제 1 항에 있어서,
상기 지열, 태양열 및 폐열 에너지 융합 시스템의 난방 모드 운전 시,
상기 냉난방용 지열 히트 펌프의 증발기를 경유하며 열을 손실한 유체는 상기 냉난방 히트 펌프발 연결 배관 → 상기 지열 환수 배관 → 상기 지열 교환 부재 → 상기 지열 공급 배관 → 상기 지열 공급측 삼방 밸브 → 상기 태양열 집열 환수 배관 → 상기 태양열 집열 부재 → 태양열 집열 공급 배관 → 상기 지열 급탕 공급 배관 → 상기 급탕용 지열 히트 펌프의 증발기 → 상기 지열 급탕 환수 배관 → 상기 냉난방 히트 펌프향 연결 배관 → 상기 냉난방용 지열 히트 펌프의 증발기 순으로 순환하면서, 상기 냉난방용 지열 히트 펌프, 상기 지열 교환 부재, 상기 태양열 집열 부재 및 상기 급탕용 지열 히트 펌프 사이를 순환하는 유체가 상대적 저온 가열원인 지열을 이용하여 상기 지열 교환 부재에서 1차 가열 및 상대적 고온 가열원인 태양열을 이용하여 상기 태양열 집열 부재에서 2차 가열될 수 있는 것을 특징으로 하는 지열, 태양열 및 폐열 에너지 융합 시스템.The method according to claim 1,
In the heating mode operation of the geothermal, solar and waste heat energy fusion system,
The heat-lost fluid passing through the evaporator of the geothermal heat pump for cooling and heating is passed through the cooling / heating heat pump foot connecting pipe, the geothermal heat exchanger pipe, the geothermal heat exchanger, the geothermal heat supply pipe, the geothermal heat supply three- Piping → the solar heat collecting member → the solar heat collecting supply piping → the geothermal hot water supply piping → the evaporator of the geothermal heat pump for hot water → the geothermal hot water return pipe → the connecting pipe for the heating and cooling pump → the evaporator of the geothermal heat pump for heating and cooling Circulating the geothermal heat pump, the geothermal heat exchanger, the solar heat collecting member, and the geothermal heat pump for hot water supply to the geothermal heat exchanger using the geothermal heat caused by the relative low temperature heating, Using solar heat as a relative high temperature heating And the heat collecting member can be secondarily heated by the solar heat collecting member.
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