KR20180068092A - Regenerative heat pump system comprising geothermal exchanger and controlling method thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a regenerative heat pump system including an underground heat exchanger and a method for controlling the same. According to an embodiment of the present invention, a regenerative heat pump system including an underground heat exchanger includes: at least one underground heat exchanger buried under the ground to exchange heat between a heat exchanging fluid and the ground; a thermal storage tank to store the heat exchanging fluid subject to heat exchange in the underground heat exchanger; an air-conditioning heat pump to store the heat exchanging fluid received from the thermal storage tank; an air conditioning system in which a refrigerant flows to exchange heat with the heat exchanging fluid stored in the air-conditioning heat pump; a first pump to circulate the heat exchanging fluid between the underground heat exchanger and the thermal storage tank; and a second pump to circulate the heat exchanging fluid between the thermal storage tank and the air-conditioning heat pump. In the case of non-load of air conditioning in which the heat exchanging fluid does not exchange heat with the refrigerant between the air-conditioning heat pump and the air conditioning system, the first pump operates in order to circulate the heat exchanging fluid between the underground heat exchanger and the thermal storage tank. In the case of load of air conditioning in which the heat exchanging fluid exchanges heat with the refrigerant between the air-conditioning heat pump and the air conditioning system, the second pump operates in order to circulate the heat exchanging fluid between the thermal storage tank and the air-conditioning heat pump.

Description

지중 열교환기를 포함하는 히트 펌프 시스템 및 그 제어 방법{REGENERATIVE HEAT PUMP SYSTEM COMPRISING GEOTHERMAL EXCHANGER AND CONTROLLING METHOD THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a heat pump system including an underground heat exchanger,

본 발명은 지중 열교환기를 포함하는 히트 펌프 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a heat pump system including an underground heat exchanger and a control method thereof.

지중 열교환기란, 지중에 매립되어 그 내부를 유동하는 지하수와 같은 열교환 유체와 지중 사이의 열교환이 이루어지는 것이다. 선행기술문헌에는, 종래 기술에 의한 히트 펌프 시스템이 개시되어 있다. 선행기술문헌을 참조하면, 종래에는, 축열 탱크(200)에 저장된 열교환 유체의 온도와 공조 시스템을 순환하는 냉매의 온도차에 따라서 제1펌프(500)의 동작에 의하여 축열 탱크(200)와 열교환기(300) 사이에서 열교환이 이루어지거나 제2펌프(600)의 동작에 의하여 지중 열교환기(100)와 열교환기(300) 사이에서 열교환이 이루어진다. 다시 말하면, 종래에는, 축열 탱크(200)에 저장된 열교환 유체만으로 공조 시스템을 순환하는 냉매의 냉각이나 가열이 가능한 경우에는, 축열 탱크(200)와 열교환기(300) 사이에서만 열교환 유체가 순환함으로써, 상대적으로 에너지가 다량 소모되는 지중 열교환기(100)와 축열 탱크(200) 사이에서의 열교환 유체의 순환을 위한 제2펌프(600)의 동작 횟수 및 시간을 감소시키게 된다.In the underground heat exchanger, the heat exchange fluid such as the ground water that is buried in the ground and flows inside thereof is exchanged with the earth. Prior art documents disclose a conventional heat pump system. The temperature of the heat exchange fluid stored in the heat storage tank 200 and the temperature difference of the refrigerant circulating in the air conditioning system are controlled by the operation of the first pump 500. In the heat storage tank 200, Heat exchange is performed between the underground heat exchanger (100) and the heat exchanger (300) by the operation of the second pump (600). In other words, conventionally, when the refrigerant circulating in the air conditioning system can be cooled or heated only by the heat exchange fluid stored in the heat storage tank 200, the heat exchange fluid circulates only between the heat storage tank 200 and the heat exchanger 300, The number of times and the time of operation of the second pump 600 for circulating the heat exchange fluid between the geothermal heat exchanger 100 and the heat storage tank 200, which consumes a relatively large amount of energy, are reduced.

그러나 공조 부하가 증가되는 혹서기의 경우에는, 냉방에 소요되는 에너지가 급격하게 증가되므로, 지중 열교환기와 축열 탱크 사이에서의 빈번한 열교환 유체의 순환이 이루어짐으로써, 에너지 절감의 효과가 감소되는 단점이 발생된다. 특히, 공조 부하가 최대가 되는 주간의 경우에는, 상대적으로 지중의 온도도 증가되므로, 필요한 에너지를 확보하기 위해서는, 지중 열교환기와 축열 탱크 사이의 열교환 유체의 순환 횟수 및 시간이 더 증가되어야 하는 단점이 발생한다.However, in the case of a hot cup in which the air conditioning load is increased, the energy required for cooling rapidly increases, so that circulation of the frequent heat exchange fluid between the underground heat exchanger and the heat storage tank is performed, . Particularly, in the case of a day during which the air conditioning load becomes maximum, the temperature of the ground is relatively increased. Therefore, in order to secure the necessary energy, the disadvantage that the circulation frequency and time of the heat exchange fluid between the underground heat exchanger and the heat storage tank must be further increased Occurs.

대한민국 등록특허공보 제1519340호(발명의 명칭: 지중 열교환기를 포함하는 축열식 히트 펌프 시스템)Korean Patent Registration No. 1519340 (entitled Heat Storage Heat Pump System Including an Underground Heat Exchanger)

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술에 의한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 보다 경제적으로 공조 시스템을 가동시킬 수 있도록 구성되는 지중 열교환기를 포함하는 축열식 히트 펌프 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a regenerative heat pump system including an underground heat exchanger configured to operate an air conditioning system more economically and a control method thereof .

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 의한 지중 열교환기를 포함하는 축열식 히트 펌프 시스템의 일 양태는, 지중에 매립되어 열교환 유체와 지중 사이의 열교환이 이루어지는 적어도 1개의 지중 열교환기; 상기 지중 열교환기에서 열교환된 열교환 유체가 저장되는 축열 탱크; 상기 축열 탱크로부터 공급받은 열교환 유체가 저장되는 공조용 히트 펌프; 상기 공조용 히트 펌프에 저장되는 열교환 유체와 열교환되는 냉매가 유동되는 공조 시스템; 상기 지중 열교환기와 축열 탱크 사이에서 열교환 유체를 순환시키는 제1펌프; 및 상기 축열 탱크와 공조용 히트 펌프 사이에서 열교환 유체를 순환시키는 제2펌프; 를 포함하고, 상기 축열 탱크의 내부에는, 상기 축열 탱크의 내부에는, 상기 축열 탱크에 저장된 열교환 유체와 접촉되고, 온도에 따라서 흡열 및 발열하면서 액체와 고체 사이에서 상변화하는 상변화 물질이 구비되며, 상기 공조용 히트 펌프와 공조 시스템 사이에서의 열교환 유체와 냉매 사이의 열교환이 이루어지지 않는 공조 무부하시에는, 상기 지중 열교환기와 축열 탱크 사이에서 열교환 유체를 순환시키기 위하여 상기 제1펌프가 동작하고, 상기 공조용 히트 펌프와 공조 시스템 사이에서의 열교환 유체와 냉매 사이의 열교환이 이루어지지는 공조 부하시에는, 상기 축열 탱크와 공조용 히트 펌프 사이에서 열교환 유체를 순환시키기 위하여 상기 제2펌프가 동작하는 지중 열교환기를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a regenerative heat pump system including an underground heat exchanger, comprising: at least one underground heat exchanger buried in the earth and performing heat exchange between the heat exchange fluid and the underground; A heat storage tank in which the heat exchange fluid heat-exchanged in the underground heat exchanger is stored; A heat pump for air conditioning in which a heat exchange fluid supplied from the heat storage tank is stored; An air conditioning system in which a refrigerant to be heat-exchanged with a heat-exchange fluid stored in the air-conditioning heat pump flows; A first pump circulating a heat exchange fluid between the underground heat exchanger and the heat storage tank; And a second pump circulating a heat exchange fluid between the heat storage tank and the air conditioning heat pump; Wherein the heat storage tank is provided with a phase change material which is in contact with the heat exchange fluid stored in the heat storage tank and changes phase between the liquid and the solid while absorbing heat and generating heat according to the temperature, The first pump operates to circulate the heat exchange fluid between the underground heat exchanger and the heat storage tank when the air conditioning is not performed between the heat exchange fluid and the refrigerant between the air conditioning heat pump and the air conditioning system, The second pump is operated to circulate the heat exchange fluid between the heat storage tank and the air conditioning heat pump at the time of the air conditioning load in which heat exchange is performed between the heat exchange fluid and the refrigerant between the air conditioning heat pump and the air conditioning system And an underground heat exchanger.

본 발명의 실시예에 의한 지중 열교환기를 포함하는 축열식 히트 펌프 시스템의 일 양태에서, 공조 무부하시에는, 상기 지중 열교환기와 축열 탱크 사이에서 열교환 유체를 순환시키기 위하여 상기 상변화 물질의 발열 및 흡열이 반복적으로 이루어지도록 상기 제1펌프가 기설정된 시간 간격으로 동작과 정지를 반복한다.In an embodiment of the regenerative heat pump system including the geothermal heat exchanger according to the embodiment of the present invention, in order to circulate the heat exchange fluid between the underground heat exchanger and the heat storage tank, the heat generation and heat absorption of the phase change material are repeated The first pump repeats its operation and stop at predetermined time intervals.

본 발명의 실시예에 의한 지중 열교환기를 포함하는 축열식 히트 펌프 시스템의 일 양태에서, 공조 무부하시에는, 상기 지중 열교환기와 축열 탱크 사이의 열교환 유체의 순환에 의하여 상기 축열 탱크에 저장된 열교환 유체의 온도가 상기 상변화 물질이 발열하는 온도 이하로 설정되는 제1온도에 도달할 때까지, 상기 제1펌프가 동작한 후 정지하고, 상기 축열 탱크의 내부에서의 상기 상변화 물질의 발열에 의한 온도의 증가에 의하여 상기 축열 탱크에 저장된 열교환 유체의 온도가 상기 상변화 물질이 발열하는 온도 이상으로 설정되는 제2온도에 도달하면, 상기 제1펌프가 재동작한다.In one embodiment of the regenerative heat pump system including the underground heat exchanger according to the embodiment of the present invention, the temperature of the heat exchange fluid stored in the heat storage tank due to the circulation of the heat exchange fluid between the underground heat exchanger and the heat storage tank is Wherein the phase change material is stopped after the first pump is operated until the temperature reaches a first temperature which is set to be equal to or lower than a temperature at which the phase change material exotherms and an increase in temperature due to heat generation of the phase change material in the heat storage tank When the temperature of the heat exchange fluid stored in the heat storage tank reaches a second temperature which is set to be equal to or higher than a temperature at which the phase change material generates heat, the first pump operates again.

본 발명의 실시예에 의한 지중 열교환기를 포함하는 축열식 히트 펌프 시스템의 일 양태에서, 공조 부하시에는, 상기 제1펌프가 상기 축열 탱크에 저장된 열교환 유체의 온도에 따라서 상기 제2펌프와 교호되게 동작하는 지중 열교환기를 포함한다.In an embodiment of the regenerative heat pump system including the geothermal heat exchanger according to the embodiment of the present invention, when the air conditioning load is applied, the first pump is operated to interchange with the second pump according to the temperature of the heat exchange fluid stored in the heat storage tank And an in-ground heat exchanger.

본 발명의 실시예에 의한 지중 열교환기를 포함하는 축열식 히트 펌프 시스템의 일 양태에서, 공조 부하시에는, 상기 축열 탱크와 공조용 히트 펌프 사이에서 열교환 유체를 순환시키기 위하여 상기 제2펌프가 동작하고, 상기 축열 탱크와 공조용 히트 펌프 사이에서의 열교환 유체의 순환에 의하여 상기 축열 탱크에 저장된 열교환 유체의 온도가 기설정된 제3온도에 도달하면, 상기 제2펌프가 정지한 후 상기 지중 열교환기와 축열 탱크 사이에서 열교환 유체를 순환시키기 위하여 상기 제1펌프가 동작하며, 상기 지중 열교환기와 축열 탱크 사이에서의 열교환 유체의 순환에 의하여 상기 축열 탱크에 저장된 열교환 유체의 온도가 상기 제3온도 미만으로 기설정된 제4온도에 도달하면, 상기 제1펌프가 정지한 후 상기 축열 탱크와 공조용 히트 펌프 사이에서 열교환 유체를 순환시키기 위하여 상기 제2펌프가 재동작한다.In an embodiment of the regenerative heat pump system including the geothermal heat exchanger according to the embodiment of the present invention, the second pump operates to circulate the heat exchange fluid between the heat storage tank and the air conditioning heat pump, When the temperature of the heat exchange fluid stored in the heat storage tank reaches a predetermined third temperature by circulation of the heat exchange fluid between the heat storage tank and the air conditioning heat pump, And the temperature of the heat exchange fluid stored in the heat accumulation tank is lower than the third temperature by circulation of the heat exchange fluid between the underground heat exchanger and the heat accumulation tank so as to circulate the heat exchange fluid, When the temperature reaches 4, the first pump is stopped, and thereafter the heat storage tank and the air conditioning heat pump Standing and the second pump operating member for circulating a heat exchange fluid.

본 발명의 실시예에 의한 지중 열교환기를 포함하는 축열식 히트 펌프 시스템의 제어 방법의 일 양태는, 제 1 항의 지중 열교환기를 포함하는 축열식 히트 펌프 시스템의 제어 방법에 있어서: 제1펌프가, 공조 무부하시 지중 열교환기와 축열 탱크 사이에서 열교환 유체를 순환시키기 위하여 동작하는 공조 무부하 동작 단계; 및 제2펌프가, 공조 부하시 축열 탱크와 공조용 히트 펌프 사이에서 열교환 유체를 순환시키기 위하여 동작하는 공조 부하 동작 단계; 를 포함한다.One aspect of a control method of a regenerative heat pump system including an underground heat exchanger according to an embodiment of the present invention is the control method of the regenerative heat pump system including the underground heat exchanger of claim 1, An air conditioning no-load operation step operated to circulate the heat exchange fluid between the underground heat exchanger and the heat storage tank; And the second pump are operated to circulate the heat exchange fluid between the heat storage tank and the air conditioning heat pump during the air conditioning load; .

본 발명의 실시예에 의한 지중 열교환기를 포함하는 축열식 히트 펌프 시스템의 제어 방법의 일 양태에서, 상기 축열 탱크의 내부에는, 상기 축열 탱크의 내부에는, 상기 축열 탱크에 저장된 열교환 유체와 접촉되고, 온도에 따라서 흡열 및 발열하면서 액체와 고체 사이에서 상변화하는 상변화 물질이 구비되고, 상기 공조 무부하 동작 단계에서, 상기 제1펌프가, 상기 지중 열교환기와 축열 탱크 사이에서 열교환 유체를 순환시키기 위하여 상기 상변화 물질의 발열 및 흡열이 반복적으로 이루어지도록 기설정된 시간 간격으로 동작과 정지를 반복한다.In one embodiment of the control method of the regenerative heat pump system including the geothermal heat exchanger according to the embodiment of the present invention, in the interior of the heat storage tank, a heat exchange fluid stored in the heat storage tank is contacted with the inside of the heat storage tank, Wherein the first pump includes a phase change material that is phase-changed between a liquid and a solid while endothermically absorbing heat generated by the heat pump, The operation and stop are repeated at predetermined time intervals so that the heat generation and the heat absorption of the change material are repeatedly performed.

본 발명의 실시예에 의한 지중 열교환기를 포함하는 축열식 히트 펌프 시스템의 제어 방법의 일 양태에서, 상기 축열 탱크의 내부에는, 상기 축열 탱크의 내부에는, 상기 축열 탱크에 저장된 열교환 유체와 접촉되고, 온도에 따라서 흡열 및 발열하면서 액체와 고체 사이에서 상변화하는 상변화 물질이 구비되고, 상기 공조 무부하 동작 단계에서, 상기 제1펌프가, 상기 지중 열교환기와 축열 탱크 사이의 열교환 유체의 순환에 의하여 상기 축열 탱크에 저장된 열교환 유체의 온도가 상기 상변화 물질이 발열하는 온도 이하로 설정되는 제1온도에 도달할 때까지, 동작한 후 정지하고, 상기 축열 탱크의 내부에서의 상기 상변화 물질의 발열에 의한 온도의 증가에 의하여 상기 축열 탱크에 저장된 열교환 유체의 온도가 상기 상변화 물질이 흡열하는 온도 이상으로 설정되는 제2온도에 도달하면, 재동작한다.In one embodiment of the control method of the regenerative heat pump system including the geothermal heat exchanger according to the embodiment of the present invention, in the interior of the heat storage tank, a heat exchange fluid stored in the heat storage tank is contacted with the inside of the heat storage tank, And the phase change material is phase-shifted between the liquid and the solid while endothermic heating and heat generation is performed in accordance with the temperature of the heat storage tank. In the air-conditioning no-load operation step, the first pump circulates the heat storage fluid Change material in the tank until the temperature of the heat-exchange fluid stored in the tank reaches a first temperature set below a temperature at which the phase-change material generates heat, The temperature of the heat exchange fluid stored in the heat storage tank due to the increase in temperature is a temperature at which the phase change material absorbs heat When it reaches the second temperature is set to be operated again.

본 발명의 실시예에 의한 지중 열교환기를 포함하는 축열식 히트 펌프 시스템의 제어 방법의 일 양태에서, 상기 공조 부하 동작 단계에서, 상기 제1펌프는, 상기 축열 탱크에 저장된 열교환 유체의 온도에 따라서 상기 제2펌프와 교호되게 동작한다.In an embodiment of the control method of the regenerative heat pump system including the underground heat exchanger according to the embodiment of the present invention, in the air-conditioning load operation step, the first pump is operated by the heat- 2 pump.

본 발명의 실시예에 의한 지중 열교환기를 포함하는 축열식 히트 펌프 시스템의 제어 방법의 일 양태에서, 상기 공조 부하 동작 단계는, 상기 제2펌프가, 상기 축열 탱크와 공조용 히트 펌프 사이에서 열교환 유체를 순환시키기 위하여 상기 축열 탱크에 저장된 열교환 유체의 온도가 기설정된 제3온도에 도달할 때까지 동작하는 단계; 상기 제1펌프가, 상기 지중 열교환기와 축열 탱크 사이에서 열교환 유체를 순환시키기 위하여 상기 축열 탱크에 저장된 열교환 유체의 온도가 상기 제3온도 미만으로 기설정된 제4온도에 도달할 때까지 동작하는 단계; 및 상기 제2펌프가, 상기 축열 탱크와 공조용 히트 펌프 사이에서 열교환 유체를 순환시키기 위하여 상기 축열 탱크에 저장된 열교환 유체의 온도가 기설정된 제3온도에 도달할 때까지 재동작하는 단계; 를 포함한다.In one embodiment of the control method of the regenerative heat pump system including the geothermal heat exchanger according to the embodiment of the present invention, the operation of the air conditioning load is such that the second pump controls the heat exchange fluid between the heat storage tank and the air conditioning heat pump Operating until a temperature of the heat exchange fluid stored in the heat storage tank reaches a predetermined third temperature for circulation; Operating the first pump until a temperature of the heat exchange fluid stored in the heat storage tank reaches a predetermined fourth temperature lower than the third temperature to circulate the heat exchange fluid between the underground heat exchanger and the heat storage tank; And the second pump is operated again until the temperature of the heat exchange fluid stored in the heat storage tank reaches a predetermined third temperature for circulating the heat exchange fluid between the heat storage tank and the air conditioning heat pump. .

본 발명의 실시예에 의한 축열식 히트 펌프 시스템에서는, 공조 부하가 발생되지 않거나 공조 부하가 상대적으로 낮은 야간에 지중 열교환기와 축열 탱크 사이에서 에너지의 교환이 이루어진 상태에서, 공조 부하가 발생되거나 공조 부하가 증가되면, 축열 탱크와 공조용 히트 펌프 사이에서 공조 부하에 따른 에너지의 교환이 이루어진다. 따라서 본 발명의 실시예에 의하면, 공조 부하가 발생하거나 증가하더라도 상대적으로 다량의 에너지가 소요되는 지중 열교환기와 축열 탱크 사이에서의 에너지의 교환이 최소화되고, 특히, 공조 부하가 발생하거나 증가되기 전에 상대적으로 지중 열교환기와 축열 탱크 사이에서 다량의 에너지의 교환이 가능한 야간에 양자 사이의 에너지의 교환이 이루어짐으로써, 보다 경제적으로 공조 시스템을 가동할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.In the regenerative heat pump system according to the embodiment of the present invention, when the air conditioning load is generated or the air conditioning load is increased in the state where the air conditioning load is not generated or energy is exchanged between the underground heat exchanger and the heat storage tank at night where the air conditioning load is relatively low The energy is exchanged between the heat storage tank and the air conditioning heat pump in accordance with the air conditioning load. Therefore, according to the embodiment of the present invention, it is possible to minimize the exchange of energy between the geothermal heat exchanger and the heat storage tank in which a relatively large amount of energy is required even when the air conditioning load is generated or increased. In particular, It is possible to exchange the energy between the underground heat exchanger and the heat storage tank at night where a large amount of energy can be exchanged, so that the air conditioning system can be operated economically more economically.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 지중 열교환기를 포함하는 축열식 히트 펌프 시스템을 보인 구성도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 지중 열교환기를 포함하는 축열식 히트 펌프 시스템에서 유체의 흐름을 보인 유체 흐름도.1 is a view showing a regenerative heat pump system including an underground heat exchanger according to an embodiment of the present invention;
Figures 2 and 3 are fluid flow diagrams illustrating fluid flow in a regenerative heat pump system including an underground heat exchanger in accordance with an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 실시예에 의한 지중 열교환기를 포함하는 축열식 히트 펌프 시스템의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the structure of a regenerative heat pump system including an underground heat exchanger according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 지중 열교환기를 포함하는 축열식 히트 펌프 시스템을 보인 구성도이다.FIG. 1 is a view showing a regenerative heat pump system including an underground heat exchanger according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 지중 열교환기를 포함하는 축열식 히트 펌프 시스템은, 지중 열교환기(100), 축열 탱크(200), 공조용 히트 펌프(300), 공조 시스템(400), 제1펌프(500), 제2펌프(600) 및 온도 센서(700)를 포함한다. 상기 공조용 히트 펌프(300)와 공조 시스템(400) 사에서의 열교환 유체와 냉매 사이의 열교환 여부에 따라서 상기 지중 열교환기(100), 축열 탱크(200) 및 공조용 히트 펌프(300) 사이에서의 열교환 유체의 순환이 이루어진다. 1, a regenerative heat pump system including an underground heat exchanger according to the present embodiment includes an underground heat exchanger 100, a heat storage tank 200, a heat pump 300 for air conditioning, an air conditioning system 400, 1 pump 500, a second pump 600, and a temperature sensor 700. [ Heat exchanging fluid between the heat exchanging fluid and the air conditioning system 400 may be exchanged between the underground heat exchanger 100, the heat accumulation tank 200 and the air conditioning heat pump 300 depending on the heat exchange between the heat exchange fluid and the refrigerant in the air conditioning heat pump 300 and the air conditioning system 400. Circulation of the heat exchange fluid of the heat exchanger is performed.

보다 상세하게는, 상기 지중 열교환기(100)는, 건축물의 외부에 해당하는 지중에 매립되어 열교환 유체와 지중 사이의 열교환이 이루어지는 곳이다. 도 1에는 상기 지중 열교환기(100)가 다수개로 구성되는 것으로 도시되었으나, 상기 지중 열교환기(100)가 1개로 구성되어도 무방하다. More specifically, the underground heat exchanger (100) is a place where the heat exchange fluid is buried in the earth corresponding to the outside of the building and the heat exchange is performed between the earth and the earth. In FIG. 1, the underground heat exchanger 100 is shown as a plurality of sub-units, but the sub-unit heat exchanger 100 may be formed as one sub-unit.

상기 축열 탱크(200)는 상기 지중 열교환기(100)에서 열교환된 열교환 유체가 저장되는 곳이다. 예를 들면, 상기 축열 탱크(200)는, 기계실과 같은 건축물의 내부에 설치될 수 있다. 본 실시예에서는, 상기 축열 탱크(200)의 내부에 상기 축열 탱크(200)에 저장된 열교환 유체와 접촉하는 상변화 물질(210)이 구비된다. 상기 상변화 물질(210)은, 기설정된 제1온도 이하에서는 발열하여 고체 상태가 되고, 상기 제1온도 미만으로 기설정된 제2온도 이상에서는 흡열하여 액체 상태가 된다. 예를 들면, 상기 제1 및 제2온도는, 각각 15℃ 및 25℃로 설정될 수 있다. 그러나 이는 예시적인 것으로, 상기 제1 및 제2온도가 이에 한정되는 것은 아니다.The heat storage tank 200 is a place where the heat exchange fluid heat-exchanged in the underground heat exchanger 100 is stored. For example, the heat storage tank 200 may be installed inside a building such as a machine room. In this embodiment, a phase change material 210 is provided in the heat storage tank 200 in contact with the heat exchange fluid stored in the heat storage tank 200. The phase change material 210 generates heat to a solid state at a temperature lower than a predetermined first temperature and absorbs heat to a liquid state at a temperature higher than the first temperature and higher than a predetermined second temperature. For example, the first and second temperatures may be set at 15 [deg.] C and 25 [deg.] C, respectively. However, this is illustrative only, and the first and second temperatures are not limited thereto.

또한 상기 공조용 히트 펌프(300)는, 상기 지중 열교환기(100) 또는 축열 탱크(200)로부터 열교환 유체를 공급받는다. 상기 공조용 히트 펌프(300)에 저장된 열교환 유체는, 상기 공조 시스템(400)을 순환하는 냉매와 열교환된다. The air conditioning heat pump 300 receives the heat exchange fluid from the underground heat exchanger 100 or the heat storage tank 200. The heat exchange fluid stored in the air conditioning heat pump 300 is heat-exchanged with the refrigerant circulating through the air conditioning system 400.

상기 공조 시스템(400)은, 건축물의 내부 공간에 대한 냉방과 난방과 같은 공조를 위한 것으로, 일반적으로, 냉방사이클을 구성하는 실내 열교환기 또는/및 실외 열교환기로 이해될 수 있다. 상기 공조 시스템(400)은, 건축물의 내부나 건물의 옥상 등에 설치될 수 있다. 이하에서는, 상기 공조용 히트 펌프(300)와 공조 시스템(400) 사이에서의 열교환 유체와 냉매 사이의 열교환이 이루어지지 않는 경우를 '공조 무부하시', 반대로 상기 공조용 히트 펌프(300)와 공조 시스템(400) 사이에서의 열교환 유체와 냉매 사이의 열교환이 이루어지지는 경우를 '공조 부하시'라 칭한다. 하계의 경우에는, 냉방이 불필요하거나 상대적으로 냉방량이 적은 야간이 '공조 무부하시'가 될 것이고, 냉방이 필요하거나 상대적으로 냉방량이 큰 주간이 '공조 부하시'가 될 것이다.The air conditioning system 400 is for air conditioning such as cooling and heating of an internal space of a building, and can be generally understood as an indoor heat exchanger and / or an outdoor heat exchanger constituting a cooling cycle. The air conditioning system 400 may be installed inside a building or on the roof of a building. Hereinafter, the case where no heat exchange is performed between the heat exchange fluid and the refrigerant between the air conditioning heat pump 300 and the air conditioning system 400 is referred to as 'when the air conditioning is not loaded' The case where the heat exchange between the heat exchange fluid and the refrigerant between the systems 400 is performed is referred to as 'during air conditioning load'. In the case of summer, the nighttime where cooling is unnecessary or the cooling rate is relatively low will be 'no air conditioner', and a week when air conditioner is required or a relatively large amount of air conditioner will be 'when the air conditioner is in operation'.

그리고 상기 제1펌프(500)는, 상기 지중 열교환기(100)와 축열 탱크(200) 사이에서 열교환 유체를 순환시킨다. 또한 상기 제2펌프(600)는, 상기 축열 탱크(200)와 공조용 히트 펌프(300) 사이에서 열교환 유체를 순환시킨다.The first pump 500 circulates the heat exchange fluid between the underground heat exchanger 100 and the heat storage tank 200. The second pump 600 circulates the heat exchange fluid between the heat storage tank 200 and the air conditioning heat pump 300.

보다 상세하게는, 공조 무부하시, 상기 지중 열교환기(100)와 축열 탱크(200) 사이에서 열교환 유체를 순환시키기 위하여 상기 상변화 물질(210)의 발열 및 흡열이 반복적으로 이루어지도록 상기 제1펌프(500)가 기설정된 시간 간격으로 동작과 정지를 반복할 수 있다. 다시 말하면, 상기 축열 탱크(200)에 저장된 열교환 유체는, 공조 부하시 상기 공조용 히트 펌프(300)와의 열교환 유체의 순환에 의하여, 상기 지중 열교환기(100) 내의 열교환 유체에 비하여 상대적으로 온도가 높은 상태이다. 따라서 상기 제1펌프(500)의 동작에 의하여 상기 지중 열교환기(100)와 축열 탱크(200) 사이에서 열교환 유체가 순환하면, 상기 축열 탱크(200)에 저장된 열교환 유체의 온도가 감소할 것이다. 또한 상기 축열 탱크(200)에 저장된 열교환 유체의 온도가 감소하여 상기 제1온도에 도달하면, 상기 상변화 물질(210)이 액체 상태에서 고체 상태로 상변화하면서 발열함으로써, 상기 축열 탱크(200)에 저장된 열교환 유체의 온도가 증가한다. 따라서 상기 제1펌프(500)는, 이와 같은 상기 상변화 물질(210)의 상변화에 따른 흡열/발열을 고려하여 상기 제1펌프(500)가 동작과 정지를 반복하도록 제어함으로써, 상기 축열 탱크(200), 실질적으로 상기 상변화 물질(210)로부터 상기 지중 열교환기(100)로 열이 전달되도록 할 수 있다. 이는, 실질적으로 상기 지중 열교환기(100)와 축열 탱크(200) 사이에서 열교환 유체가 순환하는 시간과 상기 상변화 물질(210)의 흡열 또는 발열이 이루어지는 시간 사이의 차이를 고려한 것이다. 다시 말하면, 본 실시예에서는, 상기 상변화 물질(210)의 발열에 의하여 상기 축열 탱크(200)의 열교환 유체의 온도가 충분하게 증가한 후 상기 지중 열교환기(100)와 축열 탱크(200) 사이에서 열교환 유체를 순환시킴으로써, 보다 경제적으로 상기 제1펌프(500)가 동작하게 된다. 따라서 상기 제1펌프(500)가 동작하는 시간은, 예를 들면, 상기 상변화 물질(210)의 발열/흡열 온도, 상기 지중 열교환기(100) 또는/및 축열 탱크(200)의 용적 등에 따라서 가변될 수 있을 것이다. In order to circulate the heat exchange fluid between the underground heat exchanger 100 and the heat storage tank 200 when the air conditioner is not loaded, The controller 500 can repeat the operation and stop at the predetermined time interval. In other words, the heat exchange fluid stored in the heat storage tank 200 is circulated relatively to the heat exchange fluid in the underground heat exchanger 100 due to the circulation of the heat exchange fluid with the heat pump 300 for air conditioning during the air conditioning load It is in a high state. Therefore, when the heat exchange fluid circulates between the underground heat exchanger 100 and the heat storage tank 200 by the operation of the first pump 500, the temperature of the heat exchange fluid stored in the heat storage tank 200 will decrease. Further, when the temperature of the heat exchange fluid stored in the heat accumulation tank 200 decreases to reach the first temperature, the phase change material 210 generates heat while changing from a liquid state to a solid state, The temperature of the heat exchange fluid stored in the heat exchanger increases. Accordingly, the first pump 500 controls the first pump 500 to repeatedly operate and stop in consideration of the heat absorption / heat generation due to the phase change of the phase change material 210, Heat transfer from the phase change material 210 to the underground heat exchanger 100 may be performed. This is in consideration of the difference between the time during which the heat exchange fluid circulates between the underground heat exchanger 100 and the heat storage tank 200 and the time during which the heat absorption or heat generation of the phase change material 210 takes place. In other words, in this embodiment, after the temperature of the heat exchange fluid of the heat accumulation tank 200 is sufficiently increased by the heat of the phase change material 210, the temperature of the heat exchange fluid is increased between the underground heat exchanger 100 and the heat storage tank 200 By circulating the heat exchange fluid, the first pump 500 operates more economically. Therefore, the operation time of the first pump 500 may be determined depending on, for example, the heat generation / endothermic temperature of the phase change material 210, the capacity of the underground heat exchanger 100 and / or the heat storage tank 200, Lt; / RTI >

다른 예로는, 공조 무부하시, 상기 축열 탱크(200)의 온도에 따라서 상기 제1펌프(500)가 동작할 수 있다. 다시 말하면, 상기 지중 열교환기(100)와 축열 탱크(200) 사이의 열교환 유체의 순환에 의하여 상기 축열 탱크(200)에 저장된 열교환 유체의 온도가 상기 상변화 물질(210)이 발열하는 온도 이하로 설정되는 제1온도에 도달할 때까지, 상기 제1펌프(500)가 동작한 후 정지할 수 있다. 그리고 상기 축열 탱크(200)의 내부에서의 상기 상변화 물질(210)의 발열에 의한 온도의 증가에 의하여 상기 축열 탱크(200)에 저장된 열교환 유체의 온도가 상기 제2온도에 도달하면, 상기 제1펌프(500)가 재동작할 수 있다.As another example, when the air conditioner is not loaded, the first pump 500 may operate according to the temperature of the thermal storage tank 200. In other words, the temperature of the heat exchange fluid stored in the heat storage tank 200 is lower than the temperature at which the phase change material 210 generates heat by circulation of the heat exchange fluid between the underground heat exchanger 100 and the heat storage tank 200 The first pump 500 can be stopped and then stopped until the first temperature to be set is reached. When the temperature of the heat exchange fluid stored in the heat storage tank 200 reaches the second temperature due to an increase in temperature due to heat generation of the phase change material 210 in the heat storage tank 200, 1 pump 500 can be operated again.

또한 본 실시예에서는, 공조 부하시, 상기 제1 및 제2펌프(500)(600)가 상기 축열 탱크(200)에 저장된 열교환 유체의 온도에 따라서 서로 교호되게 동작한다. 보다 상세하게는, 상기 제2펌프(600)가, 상기 축열 탱크(200)와 공조용 히트 펌프(300) 사이에서 열교환 유체를 순환시키기 위하여 동작한다. 그런데 공조 부하시에는, 상기 공조용 히트 펌프(300)와 공조 시스템(400) 사이에서의 열교환 유체와 냉매의 열교환에 의하여 상기 공조용 히트 펌프(300)에 저장된 열교환 유체의 온도가 증가된다. 따라서 상기 제2펌프(600)가 동작하면, 상기 축열 탱크(200)에 저장된 열교환 유체의 온도가 증가된다. 그리고 상기 축열 탱크(200)에 저장된 열교환 유체의 온도가 기설정된 제3온도에 도달하면, 상기 제2펌프(600)가 정지하고, 상기 제1펌프(500)가 동작한다. 따라서 상기 지중 열교환기(100)와 축열 탱크(200) 사이에서 열교환 유체의 순환이 이루어진다. 그런데 상기 지중 열교환기(100) 내의 열교환 유체는, 상대적으로 상기 축열 탱크(200)에 저장된 열교환 유체에 비하여 온도가 낮은 상태이므로, 상기 지중 열교환기(100)와 축열 탱크(200) 사이의 열교환 유체의 순환에 의하여 상기 축열 탱크(200)에 저장된 열교환 유체의 온도가 낮아진다. 그리고 상기 지중 열교환기(100)와 축열 탱크(200) 사이에서의 열교환 유체의 순환에 의하여 상기 축열 탱크(200)에 저장된 열교환 유체의 온도가 상기 제3온도 미만으로 기설정된 제4온도에 도달하면, 상기 제1펌프(500)가 정지한다. 다음으로, 상기 제1펌프(500)가 정지하면, 상기 제2펌프(600)가 재동작하여 상기 축열 탱크(200)와 공조용 히트 펌프(300) 사이에서 열교환 유체가 순환된다. 여기서 상기 제3온도는, 상기 제2온도 초과로 설정될 수 있다. 그리고 상기 제4온도는, 상기 제2온도 이상으로 설정될 수 있다. 따라서 실질적으로 상기 제2펌프(600)가 동작하면, 상기 상변화 물질(210)의 흡열에 의하여 상기 공조 시스템(400)의 공조 부하에 의한 열이 상기 공조용 히트 펌프(300)에서 상기 축열 탱크(200)로 전달될 것이다.In the present embodiment, the first and second pumps 500 and 600 operate to exchange with each other in accordance with the temperature of the heat exchange fluid stored in the heat accumulation tank 200 at the time of air-conditioning load. More specifically, the second pump 600 operates to circulate heat exchange fluid between the heat storage tank 200 and the air conditioning heat pump 300. The temperature of the heat exchange fluid stored in the air conditioning heat pump 300 is increased by heat exchange between the heat exchange fluid between the air conditioning heat pump 300 and the air conditioning system 400 and the refrigerant. Accordingly, when the second pump 600 operates, the temperature of the heat exchange fluid stored in the heat storage tank 200 is increased. When the temperature of the heat exchange fluid stored in the heat storage tank 200 reaches a predetermined third temperature, the second pump 600 is stopped and the first pump 500 operates. Therefore, circulation of the heat exchange fluid is performed between the underground heat exchanger (100) and the heat storage tank (200). Since the temperature of the heat exchange fluid in the underground heat exchanger 100 is relatively lower than that of the heat exchange fluid stored in the heat storage tank 200, the heat exchange fluid between the underground heat exchanger 100 and the heat storage tank 200 The temperature of the heat exchange fluid stored in the heat storage tank 200 is lowered by circulation of the heat exchange fluid. When the temperature of the heat exchange fluid stored in the heat storage tank 200 reaches a predetermined fourth temperature lower than the third temperature by the circulation of the heat exchange fluid between the underground heat exchanger 100 and the heat storage tank 200 , The first pump 500 stops. Next, when the first pump 500 stops, the second pump 600 operates again to circulate the heat exchange fluid between the heat storage tank 200 and the air conditioning heat pump 300. Here, the third temperature may be set to be higher than the second temperature. And the fourth temperature may be set to be equal to or higher than the second temperature. Therefore, when the second pump 600 operates, the heat due to the air conditioning load of the air conditioning system 400 is absorbed by the heat storage tank 300 from the heat storage tank 300 due to the heat absorption of the phase change material 210, 0.0 > 200 < / RTI >

미설명 도면 부호 510 및 600은, 보조 펌프와 온도 센서이다. 상기 보조 펌프(510)는, 상기 제1펌프(500)에 병렬 연결되어 상기 제1펌프(500)의 고장시 상기 지중 열교환기(100)와 축열 탱크(200) 사이에서 열교환 유체를 순환시킬 수 있다. 그리고 상기 온도 센서(600)는, 상기 축열 탱크(200)의 내부 온도, 실질적으로 상기 축열 탱크(200)에 저장된 열교환 유체의 온도를 감지한다.Reference numerals 510 and 600 denote auxiliary pumps and temperature sensors. The auxiliary pump 510 is connected to the first pump 500 in parallel to circulate the heat exchange fluid between the underground heat exchanger 100 and the heat storage tank 200 when the first pump 500 fails have. The temperature sensor 600 senses the internal temperature of the heat storage tank 200, and the temperature of the heat exchange fluid substantially stored in the heat storage tank 200.

이하에서는 본 발명의 실시예에 의한 지중 열교환기를 포함하는 축열식 히트 펌프 시스템의 작용을 첨부된 도면을 첨부하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the operation of a regenerative heat pump system including an underground heat exchanger according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 지중 열교환기를 포함하는 축열식 히트 펌프 시스템에서 유체의 흐름을 보인 유체 흐름도이다.FIG. 2 and FIG. 3 are fluid flow charts showing fluid flow in a regenerative heat pump system including an underground heat exchanger according to an embodiment of the present invention.

먼저, 공조 무부하시에는, 제1펌프(500)가 동작하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 지중 열교환기(100)와 축열 탱크(200) 사이에서 열교환 유체가 순환된다. 상술한 바와 같이, 공조 무부하시에는, 상기 제1펌프(500)가, 기설정된 시간 간격으로 동작과 정지를 반복하거나, 상기 축열 탱크(200)에 저장된 열교환 유체의 온도에 따라서 동작/정지할 수 있다.First, when the air conditioning is not loaded, the first pump 500 operates to circulate the heat exchange fluid between the underground heat exchanger 100 and the heat storage tank 200, as shown in FIG. As described above, when the air conditioner is not loaded, the first pump 500 repeats operation and stop at a predetermined time interval or can operate / stop according to the temperature of the heat exchange fluid stored in the heat storage tank 200 have.

다음으로, 공조 부하시에는, 제2펌프(600)가 동작하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 공조 부하시 축열 탱크(200)와 공조용 히트 펌프(300) 사이에서 열교환 유체가 순환된다. 이때 상기 제2펌프(600)는, 상기 축열 탱크(200)에 저장된 열교환 유체의 온도가 기설정된 제3온도에 도달할 때까지 동작할 수 있다. 그리고 상기 축열 탱크(200)에 저장된 열교환 유체의 온도가 상기 제3온도에 도달하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1펌프(500)가 동작하여, 상기 지중 열교환기(100)와 축열 탱크(200) 사이에서 열교환 유체가 순환될 수 있다. 이때 상기 제1펌프(500)는, 상기 축열 탱크(200)에 저장된 열교환 유체의 온도가 제4온도에 도달할 때까지 동작할 것이다.Next, at the air-conditioning load, the second pump 600 operates to circulate the heat-exchanging fluid between the heat-storage tank 200 and the air-conditioning heat pump 300 during the air-conditioning load, as shown in FIG. At this time, the second pump 600 can operate until the temperature of the heat exchange fluid stored in the heat storage tank 200 reaches a predetermined third temperature. When the temperature of the heat exchange fluid stored in the heat storage tank 200 reaches the third temperature, the first pump 500 operates as shown in FIG. 2, The heat exchange fluid can circulate between the tanks 200. At this time, the first pump 500 will operate until the temperature of the heat exchange fluid stored in the heat storage tank 200 reaches the fourth temperature.

이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications, and variations will be apparent to those skilled in the art in light of the above teachings. will be.

100: 지중 열교환기 200: 축열 탱크
210: 상변화 물질 300: 공조용 히트 펌프
400: 공조 시스템 500: 제1펌프
600: 제2펌프 700: 온도 센서100: Underground heat exchanger 200: Heat storage tank
210: phase change material 300: heat pump for air conditioning
400: air conditioning system 500: first pump
600: Second pump 700: Temperature sensor

Claims (10)

지중에 매립되어 열교환 유체와 지중 사이의 열교환이 이루어지는 적어도 1개의 지중 열교환기(100);
상기 지중 열교환기(100)에서 열교환된 열교환 유체가 저장되는 축열 탱크(200);
상기 축열 탱크(200)로부터 공급받은 열교환 유체가 저장되는 공조용 히트 펌프(300);
상기 공조용 히트 펌프(300)에 저장되는 열교환 유체와 열교환되는 냉매가 유동되는 공조 시스템(400);
상기 지중 열교환기(100)와 축열 탱크(200) 사이에서 열교환 유체를 순환시키는 제1펌프(500); 및
상기 축열 탱크(200)와 공조용 히트 펌프(300) 사이에서 열교환 유체를 순환시키는 제2펌프(600); 를 포함하고,
상기 축열 탱크(200)의 내부에는, 상기 축열 탱크(200)에 저장된 열교환 유체와 접촉되고, 온도에 따라서 흡열 및 발열하면서 액체와 고체 사이에서 상변화하는 상변화 물질(210)이 구비되며,
상기 공조용 히트 펌프(300)와 공조 시스템(400) 사이에서의 열교환 유체와 냉매 사이의 열교환이 이루어지지 않는 공조 무부하시에는, 상기 지중 열교환기(100)와 축열 탱크(200) 사이에서 열교환 유체를 순환시키기 위하여 상기 제1펌프(500)가 동작하고,
상기 공조용 히트 펌프(300)와 공조 시스템(400) 사이에서의 열교환 유체와 냉매 사이의 열교환이 이루어지지는 공조 부하시에는, 상기 축열 탱크(200)와 공조용 히트 펌프(300) 사이에서 열교환 유체를 순환시키기 위하여 상기 제2펌프(600)가 동작하는 지중 열교환기를 포함하는 축열식 히트 펌프 시스템.
At least one underground heat exchanger (100) buried in the earth to perform heat exchange between the heat exchange fluid and the earth;
A heat storage tank 200 in which the heat exchange fluid heat-exchanged in the underground heat exchanger 100 is stored;
An air conditioning heat pump 300 for storing the heat exchange fluid supplied from the heat storage tank 200;
An air conditioning system 400 in which a refrigerant to be heat-exchanged with a heat exchange fluid stored in the air conditioning heat pump 300 flows;
A first pump (500) circulating a heat exchange fluid between the underground heat exchanger (100) and the heat storage tank (200); And
A second pump (600) circulating a heat exchange fluid between the heat storage tank (200) and the air conditioning heat pump (300); Lt; / RTI >
Inside the heat storage tank 200, a phase change material 210 is provided which is in contact with a heat exchange fluid stored in the heat storage tank 200 and changes in phase between the liquid and the solid while absorbing heat and generating heat according to the temperature,
Exchanging fluid between the underground heat exchanger (100) and the heat storage tank (200) when the heat exchange fluid between the air conditioning heat pump (300) and the air conditioning system (400) The first pump 500 is operated to circulate the first pump 500,
Exchanging fluid between the heat storage tank 200 and the air conditioning system 400 is heat exchanged between the heat storage tank 200 and the air conditioning system 400 during the air- And an underground heat exchanger in which the second pump (600) operates to circulate the fluid.
제 1 항에 있어서,
공조 무부하시에는,
상기 지중 열교환기(100)와 축열 탱크(200) 사이에서 열교환 유체를 순환시키기 위하여 상기 상변화 물질(210)의 발열 및 흡열이 반복적으로 이루어지도록 상기 제1펌프(500)가 기설정된 시간 간격으로 동작과 정지를 반복하는 지중 열교환기를 포함하는 축열식 히트 펌프 시스템.
The method according to claim 1,
When air conditioning is unloaded,
The first pump 500 is disposed at a predetermined time interval so that the heat generation and the heat absorption of the phase change material 210 are repeatedly performed to circulate the heat exchange fluid between the underground heat exchanger 100 and the heat storage tank 200. [ A regenerative heat pump system including an underground heat exchanger that repeats operation and stop.
제 1 항에 있어서,
공조 무부하시에는,
상기 지중 열교환기(100)와 축열 탱크(200) 사이의 열교환 유체의 순환에 의하여 상기 축열 탱크(200)에 저장된 열교환 유체의 온도가 상기 상변화 물질(210)이 발열하는 온도 이하로 설정되는 제1온도에 도달할 때까지, 상기 제1펌프(500)가 동작한 후 정지하고,
상기 축열 탱크(200)의 내부에서의 상기 상변화 물질(210)의 발열에 의한 온도의 증가에 의하여 상기 축열 탱크(200)에 저장된 열교환 유체의 온도가 상기 상변화 물질(210)이 흡열하는 온도 이상으로 설정되는 제2온도에 도달하면, 상기 제1펌프(500)가 재동작하는 지중 열교환기를 포함하는 축열식 히트 펌프 시스템.
The method according to claim 1,
When air conditioning is unloaded,
Wherein the temperature of the heat exchange fluid stored in the heat storage tank (200) is set to a temperature below the temperature at which the phase change material (210) generates heat by circulation of a heat exchange fluid between the underground heat exchanger (100) 1 < / RTI > temperature, the first pump 500 is operated and then stopped,
The temperature of the heat exchange fluid stored in the heat storage tank 200 is increased by the temperature at which the phase change material 210 absorbs heat due to the increase of the temperature due to the heat generation of the phase change material 210 in the heat storage tank 200 Wherein the first pump (500) is operated again when the first temperature reaches a second temperature that is higher than the first temperature.
제 1 항에 있어서,
공조 부하시에는, 상기 제1펌프(500)가 상기 축열 탱크(200)에 저장된 열교환 유체의 온도에 따라서 상기 제2펌프(600)와 교호되게 동작하는 지중 열교환기를 포함하는 축열식 히트 펌프 시스템.
The method according to claim 1,
And an underground heat exchanger in which the first pump (500) operates to interact with the second pump (600) in accordance with the temperature of the heat exchange fluid stored in the heat storage tank (200).
제 4 항에 있어서,
공조 부하시에는,
상기 축열 탱크(200)와 공조용 히트 펌프(300) 사이에서 열교환 유체를 순환시키기 위하여 상기 제2펌프(600)가 동작하고,
상기 축열 탱크(200)와 공조용 히트 펌프(300) 사이에서의 열교환 유체의 순환에 의하여 상기 축열 탱크(200)에 저장된 열교환 유체의 온도가 기설정된 제3온도에 도달하면, 상기 제2펌프(600)가 정지한 후 상기 지중 열교환기(100)와 축열 탱크(200) 사이에서 열교환 유체를 순환시키기 위하여 상기 제1펌프(500)가 동작하며,
상기 지중 열교환기(100)와 축열 탱크(200) 사이에서의 열교환 유체의 순환에 의하여 상기 축열 탱크(200)에 저장된 열교환 유체의 온도가 상기 제3온도 미만으로 기설정된 제4온도에 도달하면, 상기 제1펌프(500)가 정지한 후 상기 축열 탱크(200)와 공조용 히트 펌프(300) 사이에서 열교환 유체를 순환시키기 위하여 상기 제2펌프(600)가 재동작하는 지중 열교환기를 포함하는 축열식 히트 펌프 시스템.
5. The method of claim 4,
At the time of air conditioning load,
The second pump 600 is operated to circulate the heat exchange fluid between the heat storage tank 200 and the air conditioning heat pump 300,
When the temperature of the heat exchange fluid stored in the heat storage tank 200 reaches a predetermined third temperature by circulation of the heat exchange fluid between the heat storage tank 200 and the air conditioning heat pump 300, The first pump 500 operates to circulate the heat exchange fluid between the underground heat exchanger 100 and the heat storage tank 200 after the first and second heat pumps 600 and 600 are stopped,
When the temperature of the heat exchange fluid stored in the heat storage tank 200 reaches a predetermined fourth temperature lower than the third temperature by the circulation of the heat exchange fluid between the underground heat exchanger 100 and the heat storage tank 200, Wherein the second pump (600) is operated again to circulate heat exchange fluid between the heat storage tank (200) and the air conditioning heat pump (300) after the first pump (500) Heat pump system.
제 1 항의 지중 열교환기를 포함하는 축열식 히트 펌프 시스템의 제어 방법에 있어서:
제1펌프(500)가, 공조 무부하시 지중 열교환기(100)와 축열 탱크(200) 사이에서 열교환 유체를 순환시키기 위하여 동작하는 공조 무부하 동작 단계; 및
제2펌프(600)가, 공조 부하시 축열 탱크(200)와 공조용 히트 펌프(300) 사이에서 열교환 유체를 순환시키기 위하여 동작하는 공조 부하 동작 단계; 를 포함하는 지중 열교환기를 포함하는 축열식 히트 펌프 시스템의 제어 방법.
A control method of a regenerative heat pump system including the underground heat exchanger of claim 1, comprising:
Wherein the first pump (500) is operated to circulate the heat exchange fluid between the underground heat exchanger (100) and the heat storage tank (200) when the air conditioning is not loaded; And
The second pump 600 operates to circulate the heat exchange fluid between the heat storage tank 200 and the air conditioning heat pump 300 during the air conditioning load; And an underground heat exchanger including the underground heat exchanger.
제 6 항에 있어서,
상기 축열 탱크(200)의 내부에는, 상기 축열 탱크(200)에 저장된 열교환 유체와 접촉되고, 온도에 따라서 흡열 및 발열하면서 액체와 고체 사이에서 상변화하는 상변화 물질(210)이 구비되고,
상기 공조 무부하 동작 단계에서,
상기 제1펌프(500)가, 상기 지중 열교환기(100)와 축열 탱크(200) 사이에서 열교환 유체를 순환시키기 위하여 상기 상변화 물질(210)의 발열 및 흡열이 반복적으로 이루어지도록 기설정된 시간 간격으로 동작과 정지를 반복하는 지중 열교환기를 포함하는 축열식 히트 펌프 시스템의 제어 방법.
The method according to claim 6,
Inside the heat storage tank 200, a phase change material 210 is provided which is in contact with a heat exchange fluid stored in the heat storage tank 200 and changes in phase between the liquid and the solid while absorbing heat and generating heat according to temperature,
In the air conditioning no-load operation step,
The first pump 500 is connected to the heat exchanger 100 through a predetermined time interval so that the heat and heat absorption of the phase change material 210 are repeatedly performed in order to circulate the heat exchange fluid between the underground heat exchanger 100 and the heat storage tank 200. [ And an underground heat exchanger for repeating operation and stopping of the heat pump system.
제 6 항에 있어서,
상기 축열 탱크(200)의 내부에는, 상기 축열 탱크(200)에 저장된 열교환 유체와 접촉되고, 온도에 따라서 흡열 및 발열하면서 액체와 고체 사이에서 상변화하는 상변화 물질(210)이 구비되고,
상기 공조 무부하 동작 단계에서,
상기 제1펌프(500)가, 상기 지중 열교환기(100)와 축열 탱크(200) 사이의 열교환 유체의 순환에 의하여 상기 축열 탱크(200)에 저장된 열교환 유체의 온도가 상기 상변화 물질(210)이 발열하는 온도 이하로 설정되는 제1온도에 도달할 때까지, 동작한 후 정지하고, 상기 축열 탱크(200)의 내부에서의 상기 상변화 물질(210)의 발열에 의한 온도의 증가에 의하여 상기 축열 탱크(200)에 저장된 열교환 유체의 온도가 상기 상변화 물질(210)이 흡열하는 온도 이상으로 설정되는 제2온도에 도달하면, 재동작하는 지중 열교환기를 포함하는 축열식 히트 펌프 시스템 제어 방법.
The method according to claim 6,
Inside the heat storage tank 200, a phase change material 210 is provided which is in contact with a heat exchange fluid stored in the heat storage tank 200 and changes in phase between the liquid and the solid while absorbing heat and generating heat according to temperature,
In the air conditioning no-load operation step,
The first pump 500 circulates the heat exchange fluid between the underground heat exchanger 100 and the heat storage tank 200 to circulate the heat exchange fluid stored in the heat storage tank 200 through the phase change material 210, And the temperature of the phase change material 210 in the heat storage tank 200 is increased by the increase in temperature due to the heat generation of the phase change material 210, And an underground heat exchanger operable again when the temperature of the heat exchange fluid stored in the heat storage tank (200) reaches a second temperature set to be equal to or higher than a temperature at which the phase change material (210) absorbs heat.
제 6 항에 있어서,
상기 공조 부하 동작 단계에서,
상기 제1펌프(500)는, 상기 축열 탱크(200)에 저장된 열교환 유체의 온도에 따라서 상기 제2펌프(600)와 교호되게 동작하는 지중 열교환기를 포함하는 축열식 히트 펌프 시스템의 제어 방법.
The method according to claim 6,
In the air conditioning load operation step,
Wherein the first pump (500) includes an underground heat exchanger operable to interact with the second pump (600) in accordance with the temperature of the heat exchange fluid stored in the heat accumulation tank (200).
제 6 항에 있어서,
상기 공조 부하 동작 단계는,
상기 제2펌프(600)가, 상기 축열 탱크(200)와 공조용 히트 펌프(300) 사이에서 열교환 유체를 순환시키기 위하여 상기 축열 탱크(200)에 저장된 열교환 유체의 온도가 기설정된 제3온도에 도달할 때까지 동작하는 단계;
상기 제1펌프(500)가, 상기 지중 열교환기(100)와 축열 탱크(200) 사이에서 열교환 유체를 순환시키기 위하여 상기 축열 탱크(200)에 저장된 열교환 유체의 온도가 상기 제3온도 미만으로 기설정된 제4온도에 도달할 때까지 동작하는 단계; 및
상기 제2펌프(600)가, 상기 축열 탱크(200)와 공조용 히트 펌프(300) 사이에서 열교환 유체를 순환시키기 위하여 상기 축열 탱크(200)에 저장된 열교환 유체의 온도가 기설정된 제3온도에 도달할 때까지 재동작하는 단계; 를 포함하는 지중 열교환기를 포함하는 축열식 히트 펌프 시스템의 제어 방법.
The method according to claim 6,
The air conditioning load operation step includes:
The second pump 600 is installed at a predetermined third temperature such that the temperature of the heat exchange fluid stored in the thermal storage tank 200 is maintained at a predetermined temperature for circulating the heat exchange fluid between the heat storage tank 200 and the air conditioning heat pump 300 Operating until reaching;
The first pump 500 may further include a second heat exchanger for exchanging a heat exchange fluid between the underground heat exchanger 100 and the heat storage tank 200, Operating until a set fourth temperature is reached; And
The second pump 600 is installed at a predetermined third temperature such that the temperature of the heat exchange fluid stored in the thermal storage tank 200 is maintained at a predetermined temperature for circulating the heat exchange fluid between the heat storage tank 200 and the air conditioning heat pump 300 Re-operating until reaching; And an underground heat exchanger including the underground heat exchanger.
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