KR20230141105A - 수열 회수에 의한 열 생산 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하수처리시설에서 배출된 하수처리수, 하천수, 수돗물 등을 저장하는 저수조를 설치하고 두고, 그 저수조에 수용된 물의 열을 회수하여 냉난방에 이용되는 열을 생산할 수 있도록, 구조가 개선된 수열 회수에 의한 열 생산 장치에 관한 것으로, 실생활에서 사용된 후 정화처리를 거친 생활용수가 일시적으로 저장되는 메인 탱크에 열교환기를 설치하여 두고, 히트펌프와 열교환기 사이에서 순환되는 냉매를 이용하여 수열에너지를 수확할 수 있도록 구성되어서, 수확된 열원을 냉ㆍ난방 전력으로 활용하는 등 에너지 사용 효율을 높일 수 있게 하고, 기존에 하수처리를 위해 설치되어 있는 메인 탱크를 활용한 열 생산 장치 구축이 가능하여 별도의 공간 없이도 신규 에너지 수확 장치 설치를 가능하게 하는 효과를 가진다.

Description

수열 회수에 의한 열 생산 장치{Heat harvesting apparatus by water heat recovery}

본 발명은 수열 회수에 의한 열 생산 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하수처리시설에서 배출된 하수처리수, 하천수, 수돗물 등을 저장하는 저수조를 설치하여 두고, 그 저수조에 수용된 물의 열을 회수하여 냉난방에 이용되는 열을 생산할 수 있도록, 구조가 개선된 수열 회수에 의한 열 생산 장치에 관한 것이다.

본 결과물은 환경부의 재원으로 한국환경산업기술원의 상하수도 혁신 기술개발사업의 지원 을 받아 연구되었습니다.(2020002700015)

지구는 약 70% 가 물로 덮여 있으나 이중 쉽게 이용할 수 있는 담수는 약 2%에 불과하다. 인구증가와 산업발전을 통한 도시화, 기후변화 등에 따라 물 수요는 증가하는 추세이다.

우리나라의 경우, 물 부족 국가에 속해 있고, 도시 내 집중적인 인구증가로 인해 효율적인 수자원의 이용이 어려우며, 기후변화의 영향으로 빈번한 홍수와 가뭄으로 인해 물 부족 현상이 심화되고 있다.

안정적인 수자원 공급을 위하여, 전 세계적으로 다양한 물 재이용 방법을 제시하고 있다. 국내에서 또한 관련 법령 제정 및 시행을 통해 빗물, 중수도, 하ㆍ폐수처리수 재이용을 통해 물 부족 문제를 해결하고자 노력하고 있다.

이러한 물 부족 문제 해결과 함께 물을 이용한 신재생에너지 개발 및 보급을 위해 물의 비열이 큰 특성을 이용하여 대기와의 온도차를 통해 열을 채열하는 수열에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 이 중 하수에서 채열된 하수열에너지는 열원과 열을 이용하는 수요처 간의 거리가 가까워 효율적인 열공급이 가능하기 때문에, 그 활용도가 높게 평가받고 있고, 전 세계적으로 하수열에너지에 대한 많은 연구가 진행되었으며, 실생활에 도입되고 있는 실정이다.

수열에너지 활용 시 지리적으로 수열원이 도시지역 인근에 위치하여야 이용가치가 상승하고, 열원수의 이송 및 배출에 드는 비용을 절감할 수 있다. 하천, 수돗물 및 하수의 경우, 도시지역에서 이용할 수 있는 열원수의 대표적인 예이다. 하천수 및 수돗물의 경우, 국내 도시지역에 인접하며, 유량이 많고, 원수 취수 및 정수 공급을 위한 배관이 이미 매설되어 효율적인 활용이 가능하나 이에 대한 활용이 이루어지지 않고 있다. 또한, 하수처리수의 재이용은 충분한 유량 제공, 고도처리를 통한 수질 확보와 이용처 간의 인접한 지리적 이점을 갖고 있어, 국내에서 재이용되는 물 비율 중 대부분을 차지하고 있다.

종래의 활용되고 있는 수열에너지 활용기술은 직접 하수관로에서 열을 채열하는 방식과 하수처리시설에서 처리된 하수처리수를 활용하는 방식이 존재한다. 직접 하수관로에서 열을 채열하는 경우, 시간적, 계절적 유량의 불균형으로 인해 안정적인 열을 공급하는 데 있어 한계가 존재하며, 효율성을 높이기 위해 관내 열교환기를 설치할 경우, 수질이 좋지 않은 하수의 특성상 이물질로 인한 문제가 발생할 수 있어 유지관리가 필요하다는 단점이 존재한다.

처리된 하수처리수를 활용하는 경우, 열원으로써만 활용 후 추가적인 이용을 하지 않고 다시 방류하는 경우가 대부분이라서 활용도를 높일 수 있는 필요성이 제기되었다.

대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-1996-0006725호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 하수처리수, 하천수 및 수돗물을 이용한 수열 에너지 수확을 가능하게 하고, 그 수확된 수열 에너지를 냉난방 전력으로 사용할 수 있게 하는 수열 회수에 의한 열 생산 장치를 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수열 회수에 의한 열 생산 장치는 실생활에서 사용 후 배출되는 생활용수의 수열을 회수하여 냉ㆍ난방에 이용되는 열을 생산하기 위한 것으로, 상기 생활용수를 정화시키는 하수처리시설과 그 정화된 생활용수의 사용시설 사이에 배치되어서, 상기 하수처리시설을 거친 생활용수가 사용시설에 공급되기 이전에 일시적으로 수용되는 메인 탱크; 상기 메인 탱크 내에 배치되고 냉매가 유동하는 것으로, 상기 메인 탱크에 수용된 생활용수와 냉매 간의 열교환을 가능하게 하는 열교환기; 및 냉매의 발열 또는 응축열을 이용해 저원의 열원을 고온으로 전달하거나 고원의 열원을 저온으로 전달하기 위한 것으로, 상기 메인 탱크 외측에 배치되고 냉매가 상기 열교환기와의 사이에서 순환될 수 있도록 그 열교환기에 유체이동 가능하게 연결되는 히트펌프;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 열교환기에 들러 붙은 이물질을 털어 내고 상기 메인 탱크 내에 수용된 물의 유동을 원활하게 유도할 수 있도록, 상기 메인 탱크에 회전 가능하게 설치되는 순환팬;을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 메인 탱크의 수용공간을 복수개로 구획할 수 있도록, 그 메인 탱크 내에 설치되는 복수의 구획체들을 포함하고, 상기 열교환기는 상기 구획체들에 의해 분할된 공간 개수만큼 복수개 마련되어서, 상기 각 분할된 공간에 일대일 대응되게 배치되는 것이 바람직하다.

상기 구획체들은 상기 메인 탱크 내부의 구획된 공간들이 서로 소통되게 하는 소통채널을 포함하되, 상기 각 소통채널은 상기 열교환기를 사이에 두고 서로 대각 방향에 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 메인 탱크 내에 설치되어서 수용된 물의 온도를 센싱하는 온도 센서; 및 상기 온도 센서로부터 송출된 신호에 기초하여 상기 복수의 열교환기들 측으로 냉매가 선택적으로 유입될 수 있도록, 상기 히트펌프와 열교환기 사이의 냉매 유입라인과 냉매 배출라인 상에 설치된 밸브에 제어신호를 인가시키는 컨트롤러;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 메인 탱크와 하수처리시설 사이에 배치되어서 생활용수가 상기 메인 탱크에 수용되기 이전에 경유하는 서브 탱크; 상기 서브 탱크에 연결되는 메인 급수관; 상기 메인 급수관으로부터 각각 분기되어서 상기 각 메인 탱크의 구획된 공간에 연결되는 복수의 서브 급수관들; 상기 서브 탱크 내에 설치되어서 수용된 물의 온도를 센싱하는 온도 센서; 및 상기 온도 센서로부터 송출된 신호에 기초하여 상기 메인 급수관과 서브 급수관들에 각각 설치되는 밸브에 개폐신호를 선택적으로 인가하는 컨트롤러;를 포함하여 이루어지는 것도 가능하다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 수열 회수에 의한 열 생산 장치는, 실생활에서 사용된 후 정화처리를 거친 생활용수가 일시적으로 저장되는 메인 탱크에 열교환기를 설치하여 두고, 히트펌프와 열교환기 사이에서 순환되는 냉매를 이용하여 수열에너지를 수확할 수 있도록 구성되어서, 수확된 열원을 냉ㆍ난방 전력으로 활용하는 등 에너지 사용 효율을 높일 수 있게 하고, 기존에 하수처리를 위해 설치되어 있는 메인 탱크를 활용한 열 생산 장치 구축이 가능하여 별도의 공간 없이도 신규 에너지 수확 장치 설치를 가능하게 하는 효과를 도출한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수열 회수에 의한 열 생산 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블럭도.
도 2는 본 발명 일실시예에 채용된 메인 탱크 내에서의 하수처리수 흐름을 설명하기 위한 도면.
도 3 및 도 4는 본 발명 일실시예에 채용된 히트펌프와 열교환기 사이에서의 서로 다른 상황에 따른 냉매 흐름을 설명하기 위한 도면들.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수열 회수에 의한 열 생산 장치의 구성을 설명하기 위한 블럭도.
도 6 및 도 7은 본 발명 다른 실시예의 서로 다른 생활용수 흐름을 설명하기 위한 도면들.
도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 다른 수열 회수에 의한 열 생산 장치의 구성 및 서로 다른 생활용수 흐름을 설명하기 위한 블럭도들.

이하의 설명에서 본 발명에 대한 이해를 명확히 하기 위하여, 본 발명의 특징에 대한 공지의 기술에 대한 설명은 생략하기로 한다. 이하의 실시 예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 상세한 설명이며, 본 발명의 권리 범위를 제한하는 것이 아님은 당연할 것이다. 따라서, 본 발명과 동일한 기능을 수행하는 균등한 발명 역시 본 발명의 권리 범위에 속할 것이다.

그리고, 이하의 설명에서 동일한 식별 기호는 동일한 구성을 의미하며, 불필요한 중복적인 설명 및 공지 기술에 대한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 상기 발명의 배경이 되는 기술에 대한 기재 내용과 중복되는 이하의 본 발명의 각 실시예에 관한 설명 역시 생략하기로 한다.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 수열 회수에 의한 열 생산 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수열 회수에 의한 열 생산 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블럭도이고, 도 2는 본 발명 일실시예에 채용된 메인 탱크 내에서의 하수처리수 흐름을 설명하기 위한 도면이며, 도 3 및 도 4는 본 발명 일실시예에 채용된 히트펌프와 열교환기 사이에서의 서로 다른 상황에 따른 냉매 흐름을 설명하기 위한 도면들이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 수열 회수에 의한 열 생산 장치는 실생활에서 사용 후 배출되는 생활용수의 수열을 회수하여 냉ㆍ난방에 이용되는 열을 생산하기 위한 것으로, 메인 탱크(1)와 열교환기(2)와 히트펌프(3)를 포함하여 이루어진다.

상기 메인 탱크(1)는 상기 생활용수를 정화시키는 하수처리시설과 그 정화된 생활용수의 사용 시설(C) 사이에 배치되어서, 상기 하수처리시설을 거친 생활용수가 사용 시설(C)에 공급되기 이전에 일시적으로 수용된다.

여기서, 생활용수는 하수처리시설을 통해 1차 정화된 하수처리수를 의미하나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 예를 들어 상수처리된 물과 같이 실생활에서 사용되는 모든 용수를 의미한다.

상기 열교환기(2)는 상기 생활용수가 유입되는 메인 탱크(1) 내에 배치되고 냉매가 유동하는 것으로, 상기 메인 탱크(1)에 수용된 생활용수와 냉매 간의 열교환을 가능하게 한다. 상기 열교환기(2)는 메인 탱크(1) 내에 1개 또는 복수개 등 다양한 개수로 설치될 수 있음은 물론이나, 본 실시예에서는 상기 메인 탱크(1)의 수용공간(10)이 복수개의 분할된 공간(11)(12)(13)으로 구획됨에 따라 이에 대응되는 개수로 마련되어서, 후술할 온도 센서(6)와 컨트롤러(7)를 포함한 제어 장치의 제어명령에 따라 다양한 조합으로 구동될 수 있도록 구성되었다.

예컨대, 도 3과 같이 복수의 열교환기(2)들이 모두 정상적으로 작동되는 경우 또는 도 4와 같이 어느 하나의 열교환기(2)가 작동이 되지 않아 나머지 열교환기(2)들만 작동되는 경우에는, 냉매의 순환 경로 상에 배치되어서 냉매의 순환경로를 결정하는 밸브를, 각각 상기 컨트롤러(7)에 의해 서로 다르게 개폐되도록 하여, 수열 에너지를 원활하게 수확할 수 있게 된다.

여기서, 도 3을 참조하여 메인 탱크(1) 내에 배치된 모든 열교환기(2)가 정상 모드로 작성하는 경우의 냉매 흐름을 구체적으로 설명하면, 상기 히트펌프(3)와 열교환기(2) 사이의 냉매 배출라인(A) 및 냉매 유입라인(B)에 설치된 밸브들 중 일부는 개방하고 나머지는 폐쇄시켜서, 상기 히트펌프(3)에서 토출된 냉매가 복수의 열교환기(2)들을 순차로 경유한 후 회귀하도록 한다.

이와는 달리 도 4와 같이 어느 하나의 열교환기(2)의 사용이 불가능한 경우에는, 상기 컨트롤러(7)에 의해 선택적인 밸브 개폐 동작에 의해 히트펌프(3)에서 토출된 냉매가 사용 불능인 열교환기(2)를 거치지 않고 나머지 열교환기(2)들을 경유한 후 회귀하도록 한다.

상기 히트펌프(3)는 냉매의 발열 또는 응축열을 이용해 저원의 열원을 고온으로 전달하거나 고원의 열원을 저온으로 전달하기 위한 것으로, 상기 메인 탱크(1) 외측에 배치되고 냉매가 상기 열교환기(2)와의 사이에서 순환될 수 있도록 그 열교환기(2)에 유체이동 가능하게 연결된다.

즉, 상기 히트펌프(3)는 상기 메인 탱크(1) 내에 배치된 열교환기(2) 측에 냉매를 유입시켜서 그 냉매와 메인 탱크(1)에 수용된 생활용수 간의 열교환을 가능하게 하고, 이러한 열교환을 통해 저온에서 고온으로 된 냉매가 재차 유입되게 하여 냉매를 원래의 온도로 돌려 놓고 그 과정에서 생성된 열원을 냉ㆍ난방에 이용할 수 있게 한다.

위에서 설명한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일실시예에 따른 수열 회수에 의한 열 생산 장치는, 실생활에서 사용된 후 정화처리를 거친 생활용수가 일시적으로 저장되는 메인 탱크(1)에 열교환기(2)를 설치하여 두고, 히트펌프(3)와 열교환기(2) 사이에서 순환되는 냉매를 이용하여 수열에너지를 수확할 수 있도록 구성되어서, 수확된 열원을 냉ㆍ난방 전력으로 활용하는 등 에너지 사용 효율을 높일 수 있게 하고, 기존에 하수처리를 위해 설치되어 있는 메인 탱크(1)를 활용한 열 생산 장치 구축이 가능하여 별도의 공간 없이도 신규 에너지 수확 장치 설치를 가능하게 하는 장점을 가진다.

본 발명은 상기 메인 탱크(1)에 회전 가능하게 설치되는 순환팬(4)을 더 포함하여서, 상기 열교환기(2)에 들러붙은 이물질을 털어 내고 상기 메인 탱크(1) 내에 수용된 물의 유동을 원활하게 유도할 수 있게 하는 것이 바람직하다.

그리고, 본 실시예는 도 1 및 도 2에 잘 도시된 바와 같이, 상기 메인 탱크(1) 내에 설치되는 복수의 구획체(5)들을 포함하여서 그 메인 탱크(1)의 수용공간(10)을 복수개로 구획할 수 있게 하고, 상기 열교환기(2)는 상기 구획체(5)들에 의해 분할된 공간(11)(12)(13) 개수만큼 복수개 마련되어서, 상기 각 공간에 일대일 대응되게 배치되도록 구성되었다.

이러한 구성을 가지는 본 실시예는 도 3과 같이 상기 메인 탱크(1) 내에 배치된 모든 열교환기(2)들을 냉매가 순차 경유하도록 하여 각 열교환기(2)와 생활용수 간의 열교환을 순차로 이루어지게 하거나, 도 4와 같이 어느 하나의 열교환기(2) 사용 불능 상태에서도 나머지 열교환기(2)를 이용한 수열 에너지 수확을 가능하게 한다.

도 2에 잘 도시된 바와 같이, 상기 구획체(5)들은 상기 메인 탱크(1) 내부의 구획된 공간들이 서로 소통되게 하는 소통채널(50)을 포함하되, 상기 각 소통채널(50)은 상기 열교환기(2)를 사이에 두고 서로 대각 방향에 형성된다.

이러한 구성을 가지는 본 실시예는 상기 메인 탱크(1) 내부에서 유동하는 생활용수의 유동경로를 상대적으로 길게 확보할 수 있게 하여, 그 생활용수와 열교환기(2) 간의 열교환 효율을 향상시킬 수 있게 한다.

본 실시예는 상기 메인 탱크(1) 내의 수용된 생활용수의 온도를 센싱하고, 그 센싱된 온도에 따라 열교환기(2)들을 선택적으로 작동시킬 수 있게 하는 구성으로, 온도 센서(6)와 컨트롤러(7)가 채택되었다.

예를 들어, 메인 탱크(1) 내의 온도가 상대적으로 작아 수확될 수 있는 수열 에너지가 작은 경우에는 모든 열교환기(2)를 작동시킬 필요 없이 도 4와 같이 일부의 열교환기(2)들을 작동시켜서 에너지 사용 효율을 높이고, 반대로 메인 탱크(1) 내의 온도가 상대적으로 높은 경우에는 도 3와 같이 모든 열교환기(2)를 작동시켜서 원하는 수열 에너지를 확보하는 것이 중요하다.

이러한 기능 확보를 위해 본 실시예는 상기 메인 탱크(1) 내에 설치되어서 수용된 물의 온도를 센싱하는 온도 센서(6)와, 상기 히트펌프(3)와 열교환기(2) 사이의 냉매 유입라인(B)과 냉매 배출라인(A) 상에 설치된 밸브에 제어신호를 인가시키는 컨트롤러(7)를 포함하여서, 상기 온도 센서(6)로부터 송출된 신호에 기초하여 냉매가 도 3 또는 도 4와 같이 상기 복수의 열교환기(2)들 중 일부 또는 전체로 유입될 수 있게 한다.

도면 중 미설명 부호 P는 메인 탱크(1) 내에 수용된 생활용수를 사용 시설(C) 측으로 보내주기 위한 펌프이다.

이하에서는 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 수열 회수에 의한 열 생산 장치를 상세히 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수열 회수에 의한 열 생산 장치의 구성을 설명하기 위한 블럭도이고, 도 6 및 도 7은 본 발명 다른 실시예의 서로 다른 생활용수 흐름을 설명하기 위한 도면들이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 앞에 설명한 실시예의 구성에 더하여, 서브 탱크(110)와 메인 급수관(201)과 서브 급수관(202)(203)들을 더 포함하여 이루어지고, 앞에서 설명한 실시예와 마찬가지로 온도 센서(300)와 컨트롤러(400)가 마련되기는 하나, 온도 센서(300)가 메인 탱크(120)가 아니라 상기 서브 탱크(110)에 설치되는 점과, 컨트롤러(400)에 의한 제어흐름이 다른 점에서 차이가 있다.

상기 서브 탱크(110)는 상기 메인 탱크(120)와 하수처리시설 사이에 배치되어서 생활용수가 상기 메인 탱크(120)에 수용되기 이전에 경유하게 되고, 상기 메인 급수관(201)은 상기 서브 탱크(110)에 연결되며, 상기 서브 급수관(202)(203)들은 상기 메인 급수관(201)으로부터 각각 분기되어서 상기 각 메인 탱크(120)의 구획된 공간(121)(122)(123)에 연결된다.

상기 온도 센서(300)는 상기 서브 탱크(110) 내에 설치되어서 수용된 물의 온도를 센싱하는 역할을 하고, 상기 컨트롤러(400)는 상기 온도 센서(300)로부터 송출된 신호에 기초하여 상기 메인 급수관(201)과 서브 급수관(202)(203)들에 각각 설치되는 밸브에 개폐신호를 선택적으로 인가하는 역할을 한다.

이러한 구성을 가지는 본 실시예는, 1) 상기 서브 탱크(110) 내에 유입된 하수처리수의 온도가 설정온도에 근접하여 상대적으로 높은 수열 에너지 확보가 기대되는 경우에는 도 6의 점선 경로와 같이 하수처리수가 상기 메인 급수관(201)을 통해 메인 탱크(120)에 구획된 공간들 중 어느 하나의 공간(121)에만 유입되도록 하여 순차로 열교환기(500)를 거치도록 하고, 2) 이와는 달리 하수처리수의 온도가 설정온도보다 낮아 상대적으로 작은 수열 에너지 확보가 예상되는 경우에는 도 7의 점선 경로와 같이 하수처리수를 상기 메인 급수관(201)과 서브 급수관(202)(203)들을 통해 분할하여 메인 탱크(120)의 구획된 각 공간(121)(122)(123)에 유입되게 함으로써, 각 열교환기(500)가 개별적으로 균등하게 분할된 양만큼 열교환을 하도록 하여 상대적으로 빠른 에너지 수확을 가능하게 한다.

한편, 도 8 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수열 회수에 의한 열 생산 장치를 상세히 설명하기로 한다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 다른 수열 회수에 의한 열 생산 장치의 구성 및 서로 다른 생활용수 흐름을 설명하기 위한 블럭도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 도 5 내지 도 7에 도시된 실시예의 구성과 대부분의 구성이 동일하나, 메인 탱크(120)의 각 구획된 공간에 각각 개별적인 펌프(P1)(P2)(P3)가 마련되어 있는 점에서 차이가 있다.

즉, 도 8의 점선 경로와 같이 서브 탱크(110)에 유입된 생활용수가 메인 급수관(201)을 통해 메인 탱크(120)의 어느 하나의 공간(121)에만 유입되는 경우에는. 메인 탱크(120)에서 순환하는 생활용수가 모든 열교환기(500)를 경유한 후 머물게 되는 공간에 배치된 펌프(P1)에 의해서만 사용시설(C) 측으로 토출되고, 도 9의 점선 경로와 같이 생활용수가 메인 급수관(201)과 서브 급수관(202)(203)들을 통해 균등하게 메인 탱크(120)의 각 공간(121)(122)(123)에 유입되는 경우에는 각 공간에 설치된 펌프(P1)(P2)(P3)에 의해 개별적으로 사용 시설(C) 측에 토출되게 한다.

이러한 구성을 가지는 본 실시예는 상기 메인 탱크(120)의 각 공간에 설치되는 펌프들 중 어느 하나(P1) 또는 모두(P1)(P2)(P3)를 선택적으로 작동되게 하여서, 컨트롤러(400)에 의한 각 상황에 맞는 제어를 통해 효율적인 에너지 수확을 가능하게 하는 장점을 가진다.

이상 본 발명의 다양한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.

*본 발명의 일실시예
1:메인 탱크 10:수용공간
11,12,13:분할된 공간 2:열교환기
3:히트펌프 4:순환팬
5:구획체 50:소통채널
6:온도 센서 7:컨트롤러
A:냉매 배출라인 B:냉매 유입라인
C:사용시설
*본 발명의 다른 실시예 및 또 다른 실시예
110:서브 탱크 120:메인 탱크
201:메인 급수관 202,203:서브 급수관
300:온도 센서 400:컨트롤러
500:열교환기

Claims (6)

1. 실생활에서 사용 후 배출되는 생활용수의 수열을 회수하여 냉ㆍ난방에 이용되는 열을 생산하기 위한 것으로,
   상기 생활용수를 정화시키는 하수처리시설과 그 정화된 생활용수의 사용시설 사이에 배치되어서, 상기 하수처리시설을 거친 생활용수가 사용시설에 공급되기 이전에 일시적으로 수용되는 메인 탱크;
   상기 메인 탱크 내에 배치되고 냉매가 유동하는 것으로, 상기 메인 탱크에 수용된 생활용수와 냉매 간의 열교환을 가능하게 하는 열교환기; 및
   냉매의 발열 또는 응축열을 이용해 저원의 열원을 고온으로 전달하거나 고원의 열원을 저온으로 전달하기 위한 것으로, 상기 메인 탱크 외측에 배치되고 냉매가 상기 열교환기와의 사이에서 순환될 수 있도록 그 열교환기에 유체이동 가능하게 연결되는 히트펌프;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수열 회수에 의한 열 생산 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 열교환기에 들러 붙은 이물질을 털어 내고 상기 메인 탱크 내에 수용된 물의 유동을 원활하게 유도할 수 있도록, 상기 메인 탱크에 회전 가능하게 설치되는 순환팬;을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수열 회수에 의한 열 생산 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 메인 탱크의 수용공간을 복수개로 구획할 수 있도록, 그 메인 탱크 내에 설치되는 복수의 구획체들을 포함하고,
   상기 열교환기는 상기 구획체들에 의해 분할된 공간 개수만큼 복수개 마련되어서, 상기 각 분할된 공간에 일대일 대응되게 배치되는 것을 특징으로 하는 수열 회수에 의한 열 생산 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 구획체들은 상기 메인 탱크 내부의 구획된 공간들이 서로 소통되게 하는 소통채널을 포함하되, 상기 각 소통채널은 상기 열교환기를 사이에 두고 서로 대각 방향에 형성되는 것을 특징으로 하는 수열 회수에 의한 열 생산 장치.
5. 제3항에 있어서,
   상기 메인 탱크 내에 설치되어서 수용된 물의 온도를 센싱하는 온도 센서; 및
   상기 온도 센서로부터 송출된 신호에 기초하여 상기 복수의 열교환기들 측으로 냉매가 선택적으로 유입될 수 있도록, 상기 히트펌프와 열교환기 사이의 냉매 유입라인과 냉매 배출라인 상에 설치된 밸브에 제어신호를 인가시키는 컨트롤러;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수열 회수에 의한 열 생산 장치.
6. 제3항에 있어서,
   상기 메인 탱크와 하수처리시설 사이에 배치되어서 생활용수가 상기 메인 탱크에 수용되기 이전에 경유하는 서브 탱크;
   상기 서브 탱크에 연결되는 메인 급수관;
   상기 메인 급수관으로부터 각각 분기되어서 상기 각 메인 탱크의 구획된 공간에 연결되는 복수의 서브 급수관들;
   상기 서브 탱크 내에 설치되어서 수용된 물의 온도를 센싱하는 온도 센서; 및
   상기 온도 센서로부터 송출된 신호에 기초하여 상기 메인 급수관과 서브 급수관들에 각각 설치되는 밸브에 개폐신호를 선택적으로 인가하는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수열 회수에 의한 열 생산 장치.

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