KR20200133518A - 지역난방을 이용한 제로에너지 건축물의 온수 공급 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축물로 온수를 공급하는 저수조, 지중 열교환기로부터 공급되는 제1 열원과 상기 저수조에 저장된 물을 열 교환하는 지열 히트펌프, 상기 저수조에 저장된 물과 지역난방으로부터 공급되는 제2 열원을 열교환하는 고온 열교환기 및 상기 지중 열교환기에서 상기 지열 히트펌프를 순환하는 상기 제1 열원과 상기 고온 열교환기를 통과한 상기 제2 열원을 열교환하는 저온 열교환기를 포함하는 지역난방을 이용한 제로에너지 건축물의 온수 공급 시스템을 제공한다.

Description

지역난방을 이용한 제로에너지 건축물의 온수 공급 시스템{Hot water supply system of zero-energy buildings using district heating}

실시예는 지역난방을 이용한 제로에너지 건축물의 온수 공급 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 지역난방의 공급수를 이용하여 건축물에 안정적인 온수를 공급함과 동시에 지열의 온도저하를 방지하는 지역난방을 이용한 제로에너지 건축물의 온수 공급 시스템에 관한 것이다.

제로에너지 건축물이란, 일반적으로 연간 건축물의 에너지 소비량과 생산량의 규모가 동일한 건축물을 말하며, 대부분의 국내 제로에너지 건축물은 태양광, 연료전지, 풍력, 지열 등의 신재생 에너지원을 활용하여 에너지를 생산하여 소비하고 있다.

국내에서는 지방자치단체의 조례에 따라 일정 규모 이상의 건물에 대하여 일정 비율 이상의 신재생에너지 사용을 의무화하고 있으며, 대부분 이를 준수하기 위해 도심 내 설치하기 용이한 태양광, 연료전지 또는 지열 등의 신재생 관련 설비를 설치하고 있다. 특히 최근에는 대단위 아파트 단지의 신축 및 재건축 등으로 인해 신재생 에너지 열원 중 에너지 사용비율, 기술적 접근선, 투자비, 유지 보수성 등이 유리한 지열시스템이 대규모로 보급되는 추세이다.

도 1은 지열시스템의 구조를 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 지열시스템은 냉매를 열매체로 하는 일종의 히트펌프 설비로서 압축기，응축기, 팽창밸브，증발기로 구성되어 있다. 압축기는 전기 또는 가스엔진 등의 외부동력원으로 냉매를 압축(①ㅡ②)하며, 응축기는 외부 공기 또는 물과의 열교환을 통해 냉매를 응축(②-③)시키며，팽창밸브는 응축된 냉매를 저온저압의 상태로 만들어 증발이 용이하게 만들며(③-④), 증발기는 저온저압의 냉매를 외부 공기 또는 물과의 열교환을 통해 외부의 열을 흡수하여 증발(④-①)하도록 한다. 여기서 온수는 응축기와의 열교환을 통해 생산되며，냉수는 증발기와의 열교환을 통해 생산되는 구조이다.

이러한 지열시스템용 히트펌프의 응축기 및 증발기는 물을 열매체로 하는 판형 또는 쉘앤튜브형 열교환기로 구성되어 있으며, 냉매의 응축 및 증발을 위해서는 열교환기에 물이 지속적으로 공급되어야 한다. 히트평프의 응축온도가 높을수록 높은 온도의 온수를 생산할 수가 있으며 이때 증발온도 역시 동시에 높아져야 한다.

물은 0°C부터 동결이 시작되기 때문에 관내의 동결 및 동파방지를 위해서는 동절기에도 영상의 물이 상시 필요하다. 따라서 증발기에 공급되는 물을 일정 깊이 이하의 땅속으로 보내어 지열을 흡수하면 상시 영상의 물을 공급할 수 있기 때문에 동절기 대기와의 열교환 보다는 상대적으로 높은 증발온도를 유지할 수 있으며, 사이클 구조상 응축온도도 동일하게 높일 수 있다.

도 2는 종래 제로에너지 건축물에 적용중인 지열 히트펌프 시스템의 구성도이다.

도 2를 참조하면, 종래의 지열 히트펌프시스템은 지열 히트펌프, 지중 열교환기, 펌프, 저수조, 배관 및 비상열원 등으로 구성되어 있다.

지열 히트펌프는 ?매사이클로 이루어진 밀폐계로서 각 구성요소의 유기적인 연계에 따라 하나의 구성요소만의 온도를 높일 수는 없다. 따라서 온수온도를 직접적 관련이 있는 응축온도를 올리기 위해서는 냉매사이클 전체의 온도를 상승시켜야 하며, 이는 증발기의 온도，즉 지열을 흡수하고 나온 저온수의 온도를 상승시킴으로써 사이클 전체의 온도를 상승시킬 수 있다. 다만 압축기의 성능，효율 및 내구성 등에 의해 응축온도의 상승을 제한해야 하는 문제점이 있으므로 시스템의 최적화가 수반되어야 한다.

현재 시증에 보급되고 있는 일반적인 히트펌프의 사양에는 55-60°C 이상의 온수를 공급할 수 있다고 표기되어 있으나 실제 현장에 설치하여 운영할 경우 제품성능 편차，설치품질, 열교환기 효율, 배관거리, 단열정도 등 다양한 요인에 의해 온수의 온도저하가 발생하고 있다. 이는 곧 각 세대의 난방조절 속도가 늦어지거나 급탕용 온수의 온도가 낮아 민원의 대상이 되고 있다.

현장에서는 이를 보완하기 위해 가스보일러 또는 전기보일러 등과 같은 비상용 열원을 구비하여 병행 운영하는 실정이며 제로에너지 건축물을 운영하는데 장애가 되고 있다.

또한 지열을 이용하는 히트펌프는 동절기 난방 및 급탕용 온수생산을 위해 수년간에 걸쳐 장기간 지속적으로 지열을 사용하게 되는데，이때 땅속의 온도가 점차 낮아져 히트펌프 ?매사이클의 증발온도가 지열과의 온도차가 줄어들어 열교환성능이 저하되며，곧 히트펌프의 성능을 감소시키는 요인이 되고 있다.

대한민국 등록특허 제10-1591765호.

실시예는 지역난방의 열원을 이용하여 장기간 안정적이고 비교적 높은 온도의 온수공급을 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 신재생에너지 열원을 일정 비율 사용해야 하는 조건에 따라 건축물의 특성에 맞는 지열 히트펌프 생산 열량과 지역난방수의 공급열량을 상호 조절하는 것을 목적으로 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예는, 건축물로 온수를 공급하는 저수조; 지중 열교환기로부터 공급되는 제1 열원과 상기 저수조에 저장된 물을 열 교환하는 지열 히트펌프; 상기 저수조에 저장된 물과 지역난방으로부터 공급되는 제2 열원을 열교환하는 고온 열교환기; 및 상기 지중 열교환기에서 상기 지열 히트펌프를 순환하는 상기 제1 열원과 상기 고온 열교환기를 통과한 상기 제2 열원을 열교환하는 저온 열교환기;를 포함하는 지역난방을 이용한 제로에너지 건축물의 온수 공급 시스템을 제공한다.

바람직하게는, 상기 제2 열원의 상기 고온 열교환기와 상기 저온 열교환기로 유입여부를 결정하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제어부는 상기 제1 열원의 온도 또는 상기 지열히트펌프를 통과하여 상기 저수조로 이동하는 물의 온도를 고려하여 상기 고온 열교환기와 상기 저온 열교환기의 동작여부를 결정하는 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제어부는 상기 제1 열원의 온도 또는 상기 지열히트펌프를 통과하여 상기 저수조로 이동하는 물의 온도가 기설정된 비율 이하가 되는 경우 상기 제2 열원의 이동라인에 배치되는 밸브를 개방하는 것을 특징으로 할 수 있다.

실시예에 따르면, 신재생에너지 열원을 기반으로 하는 건축물에 지역난방수를 연계함으로써 안정적인 난방 및 급탕을 공급하여 사용자 만족도를 증대할 수 있다.

또한, 신재생에너지 사용의무 규정을 충족함과 동시에 지역난방을 연계하는 신사업 모델을 창출하는 효과가 있다.

또한, 지역의 온도저하를 방지하여 지열 히트펌프를 통한 안정적인 온수 생산을 할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 지열시스템의 구조를 나타내는 도면이고,
도 2는 종래 제로에너지 건축물에 적용중인 지열 히트펌프 시스템의 구성도이고,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지역난방을 이용한 제로에너지 건축물의 온수 공급 시스템의 구조도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.

이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.

그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’ 되는 경우도 포함할 수 있다.

또한, 각 구성 요소의 “상(위) 또는 하(아래)”에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1 내지 도 3는, 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것이며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지역난방을 이용한 제로에너지 건축물의 온수 공급 시스템의 구조도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 지역난방을 이용한 제로에너지 건축물의 온수 공급 시스템은 저수조(100), 지열 히트펌프(200), 고온 열교환기(300), 저온 열교환기(400) 및 제어부(500)를 포함할 수 있다.

저수조(100)는 온수를 저장하여 건축물로 온수를 공급할 수 있다. 저수조(100)에 저장된 물은 지열 히트펌프(200)를 거쳐 승온되어 저수조(100)로 유입되며, 저수조(100)에 저장된 물의 온도를 상승시킬 수 있다.

도 2에 나타나는 것과 같이, 종래에는 지열 히트펌프를 순환하는 물의 온도가 필요로 하는 만큼 승온되지 않는 경우 별도의 비상열원(가스 또는 전기)를 활용하여 물의 온도를 추가적으로 상승시켰다.

그러나, 본원발명에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 지역난방에서 공급되는 난방수(이하 '제2 열원'이라 함)의 온도를 이용하여 별도의 비상 열원을 사용하지 않고 저수조(100)에 저장된 물의 온도를 상승시킬 수 있다.

이를 통해, 비상열원을 동작시키기 위한 비용을 절감할 수 있다.

저수조(100)는 건축물로 온수를 공급함과 동시에 건출물의 온수가 환수된다.

따라서, 저수조(100) 내부에 저장된 물은 건축물로부터 환수된 물의 온도, 지열 히트펌프(200)를 순환하는 물의 온도 및 지역난방으로부터 공급되는 제2 열원과의 열교환을 통해서 공급되는 물의 온도에 의해 온도가 결정된다.

저수조(100)의 형상은 제한이 없으며 물을 저장하는 다양한 형태로 변형실시될 수 있으며, 물의 온도를 유지하기 위한 다양한 구조가 사용될 수 있다.

지열 히트펌프(200)는 지중 열교환기(10)로부터 공급되는 제1 열원과 저수조(100)에 저장된 물을 열교환하여 저수조(100)로부터 공급되는 물의 온도를 상응시킬 수 있다.

지중 열교환기(10)는 지중에 매립되어 그 내부를 유동하는 지하수와 같은 열교환 유체와 지중 사이의 열교환이 이루어지는 것이다. 본 발명에서 지중 열교환기(10)는 지열 히트펌프(200)로부터 공급되는 제1 열원이 지열과 열교환을 하여 제1 열원의 온도를 상승시킬 수 있다.

지중 열교환기(10)의 구조나 형상은 제한이 없으며, 공지된 다양한 구조와 형상으로 변형실시될 수 있다.

지열 히트펌프(200)는 지중 열교환기(10)를 거쳐 상승된 제1 열원과 저수조(100)에 저장된 물을 열교환할 수 있다. 지열 히트펌프(200)를 통해 온도가 상승된 물은 다시 저수조(100)로 공급되어 저수조(100)에 저장된 물의 온도를 상승시킬 수 있다.

도 1에 나타나는 것과 같이 지열 히트펌프(200)는 압축기，응축기, 팽창밸브(510)，증발기로 구성되어 있다. 압축기는 전기 또는 가스엔진 등의 외부동력원으로 냉매를 압축(①ㅡ②)하며, 응축기는 외부 공기 또는 물과의 열교환을 통해 냉매를 응축(②-③)시키며，팽창밸브(510)는 응축된 냉매를 저온저압의 상태로 만들어 증발이 용이하게 만들며(③-④), 증발기는 저온저압의 냉매를 외부 공기 또는 물과의 열교환을 통해 외부의 열을 흡수하여 증발(④-①)하도록 한다. 여기서 온수는 응축기와의 열교환을 통해 생산되며，냉수는 증발기와의 열교환을 통해 생산되는 구조를 구비할 수 있다.

이러한 지열 히트펌프(200)의 기본 원리 및 구조는 공지된 기술에 해당하는 바, 설명을 생략하도록 한다.

본 발명에서 제1 열원은 지열 히트펌프(200)와 지중 열교환기(10)를 순환하게 된다. 그러나, 도 2에 나타나는 것과 같이 지열 자체가 낮아지는 경우 지중 열교환기(10)의 효율이 당연히 낮아지게 되며, 이는 제1 열원의 온도가 하강됨을 의미한다.

따라서, 지열 히트펌프(200)에서 열교환되는 저수조(100)의 물의 온도 또한 원하는 목표가 달성되지 못하며, 건축물로 공급되는 물의 온도가 낮아질 수 밖에 없다.

본 발명에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 지중 열교환기(10)와 지열 히트펌프(200)를 순환하는 제1 열원과 지역난방에서 공급되는 난방수를 열교환하여 제1 열원의 온도를 상승시킬 수 있다.

고온 열교환기(300)는 저수조(100)에 저장된 물과 지역난방으로부터 공급되는 제2 열원을 열교환하여 저수조(100)에 저장된 물의 온도를 상승시킬 수 있다.

일반적으로 지역난방은 아파트, 주택, 상가, 사무실, 학교, 병원, 공장 등 각종 건물이 개별난방시설을 갖추는 대신에, 집중된 대규모 열원시설(예를 들어, 열 병합 발전소, 열전용 보일러, 쓰레기 소각로 등)에서 경제적으로 생산된 열을 이용하여 지역 전체에 난방 및 급탕을 공급하며, 쾌적한 도시환경을 창조하고 에너지 절약과 환경 공해 개선에 기여하는 효율적인 난방 시스템이다.

다시 말해서, 지역난방 설비 시스템은 한 개의 도시 또는 일정한 지역 내에 있는 주택, 상가, 사무실, 학교, 병원, 공장 등 각종 건물이 개별적으로 난방설비를 갖추지 않고, 대규모 열 생산 시설(예로, 열 병합 발전소)을 건설하여 난방 및 급탕에 필요한 고온수(예로, 110℃ 이상)를 생산하여 고압(예로, 16bar)으로 열수송관을 통해 각 수용가에 공급하는 시스템으로 집단에너지 공급방식 중 하나이다. 일실시예로, 지역난방 시스템에서 공급수는 115℃ 내외의 온도로 공급될 수 있으며, 50℃ 내외의 온도로 환수될 수 있다.

본 발명에서는 지역난방에서 공급되는 제2 열원과 저수조(100)에 저장된 물의 열교환을 통해 저수조(100)에 저장된 물의 온도를 상승시킬 수 있으며, 지중 열교환기(10)의 효율이 떨어져 공급된 온수의 온도가 낮아지는 문제를 해결할 수 있다.

또한, 종래에 제로에너지 건물에서 저수조(100)에 저장된 물의 온도를 상승시키기 위해 사용되는 비상열원이 불필요하여 비용을 절감할 수 있다.

저온 열교환기(400)는 지중 열교환기(10)에서 지열 히트펌프(200)를 순환하는 제1 열원과 고온 열교환기(300)를 통과한 제2 열원을 열교환 할 수 있다.

저온 열교환기(400)는 고온 열교환기(300)를 통과한 제2 열원의 잔열을 이용하는 것으로 열효율을 증대할 수 있다.

이때, 저온 열교환기(400)와 열교환을 하는 제1 열원은 지중 열교환기(10)에서 부족한 열원을 보충하여 지열 히트펌프(200)의 열교환을 정상적으로 동작하게 할 수 있다.

본 발명은 지역난방에 사용되는 제1 열원을 이용하여 고온 열교환기(300) 및 저온 열교환기(400)의 2단계의 열교환을 거쳐 저수조(100)에 저장된 물의 승온 속도를 증가시킬 수 있으며, 제2 열원에서 공급하는 에너지의 사용을 극대화할 수 있다.

제어부(500)는 제2 열원의 고온 열교환기(300) 및 저온 열교환기(400)로의 유입여부를 결정할 수 있다.

지중 열교환기(10)가 정상적으로 동작하여 원하는 온도가 확보되는 경우 지역난방 열원을 공급받을 필요가 없다. 따라서 제어부(500)는 지역난방으로부터 공급되는 제2 열원의 사용여부를 결정할 수 있다.

일실시예로, 제어부(500)는 제1 열원의 온도 또는 지열 히트펌프(200)를 통과하여 상기 저수조(100)로 이동하는 물의 온도를 고려하여 고온 열교환기(300) 및 저온 열교환기(400)의 동작여부를 결정할 수 있다.

이때, 제어부(500)는 지역난방으로부터 공급되는 제2 열원의 공급라인에 배치되는 밸브(510)의 개폐를 제어하여 제2 열원의 공급여부를 결정할 수 있다.

제어부(500)는 제1 열원의 온도 또는 지열 히트펌프(200)를 통과하여 저수조(100)로 이동하는 물의 온도가 기설정된 비율 이하가 되는 경우 제2 열원의 이동라인에 배치되는 밸브(510)를 개방할 수 있다. 제어부(500)는 제1 열원의 온도 또는 지열 히트펌프(200)를 통과하여 저수조(100)로 이동하는 물의 온도를 고려하여 밸브(510)의 개폐를 결정함에 따라, 신재생에너지 사용 비율을 충족할 수 있으며, 이와 동시에 안정적으로 온수를 공급할 수 있다.

제어부(500)는 제1 열원의 이동라인에 배치되는 제1 온도 센서(20) 및 지열 히트펌프(200)를 통과하여 저수조(100)로 이동하는 이동라인에 배치되는 제2 온도 센서(30)로부터 온도 정보를 수신할 수 있다.

제2 온도센서의 위치는 제한되지 않으며, 저수조(100)에서 이동하는 물의 전체온도를 측정하는 방식으로 사용될 수도 있다.

제어부(500)는 각라인에서 수신되는 온도정보를 이용하여 지중 열교환기(10)의 정상적 동작여부를 판단하게 되며, 이를 통해 밸브(510)의 개폐를 결정할 수 있다.

일실시예로, 제어부(500)는 제1 열원의 온도 또는 지열 히트펌프(200)를 통과하여 저수조(100)로 이동하는 물의 온도가 설정된 온도보다 5~10% 낮아지는 경우, 밸브(510)를 개방하여 저수조(100)에 저장된 물의 온도를 상승시킬 수 있다.

지중 열교환기(10) 통과하는 제1 열원의 필요온도가 15도라 일때, 10%이상 온도가 떨어지는 경우, 건축물로 공급되는 온도가 10~20% 정도 낮아짐을 확인할 수 있다. 따라서, 안정적인 온도의 온수를 공급하기 위해 제어부(500)는 기설정된 온도의 범위에서 5~10% 범위내에서 온도가 낮아지는 경우 밸브(510)를 개방하여 온수의 온도를 보완하는 것이 바람직하다.

이와 같이 본 발명의 실시예는 신재생에너지 열원을 기반으로 하는 건축물에 지역난방수를 연계함으로써 안정적인 난방 및 급탕을 공급하여 사용자 만족도를 증대할 수 있다.

또한, 지열의 온도저하를 방지하여 지열 히트펌프를 통한 안정적인 온수 생산을 할 수 있는 효과가 있다.

이상으로 본 발명의 실시 예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 지중 열교환기
20 : 제1 온도 센서
30 : 제2 온도 센서
100 : 저수조
200 : 지열 히트펌프
300 : 고온 열교환기
400 : 저온 열교환기
500 : 제어부
510 : 밸브

Claims (4)

1. 건축물로 온수를 공급하는 저수조;
   지중 열교환기로부터 공급되는 제1 열원과 상기 저수조에 저장된 물을 열 교환하는 지열 히트펌프;
   상기 저수조에 저장된 물과 지역난방으로부터 공급되는 제2 열원을 열교환하는 고온 열교환기; 및
   상기 지중 열교환기에서 상기 지열 히트펌프를 순환하는 상기 제1 열원과 상기 고온 열교환기를 통과한 상기 제2 열원을 열교환하는 저온 열교환기;
   를 포함하는 지역난방을 이용한 제로에너지 건축물의 온수 공급 시스템.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제2 열원의 상기 고온 열교환기와 상기 저온 열교환기로 유입여부를 결정하는 제어부;
   를 더 포함하는 지역난방을 이용하는 제로에너지 건축물의 온수 공급 시스템.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 제1 열원의 온도 또는 상기 지열히트펌프를 통과하여 상기 저수조로 이동하는 물의 온도를 고려하여 상기 고온 열교환기와 상기 저온 열교환기의 동작여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 지역난방을 이용하는 제로에너지 건축물의 온수 공급 시스템.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 제1 열원의 온도 또는 상기 지열히트펌프를 통과하여 상기 저수조로 이동하는 물의 온도가 기설정된 비율 이하가 되는 경우 상기 제2 열원의 이동라인에 배치되는 밸브를 개방하는 것을 특징으로 하는 지역난방을 이용하는 제로에너지 건축물의 온수 공급 시스템.

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