KR20240102238A - 유공관을 이용한 지열 냉난방장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유공관을 이용한 지열 냉난방장치에 관한 것으로, 지하에 매설된 유공관을 통해 지열을 함유하고 있는 토양 속의 물이나 습기를 직접 흡입하여 이를 통해 열교환된 공기를 실내로 유입할 수 있게 되어, 종래 튜브 형태의 공기 흐름관에 비하여 열교환 효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 지표면에서 종래보다 얕게 매설되어도 실내외 공기의 온도차를 둘 수 있어 시공비를 절약할 수 있는 효과가 있다.

Description

유공관을 이용한 지열 냉난방장치{GEOTHERMAL COOLING AND HEATING SYSTEM USING PERFORATED PIPE}

본 발명은 지열 에너지에 의한 냉난방장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유공관을 이용한 지열 냉난방장치에 관한 것이다.

지열 에너지(Geothermal energy)란 토양, 지하수, 지표수 등이 태양 복사열 또는 지구 내부의 마그마 열에 의해 보유하고 있는 에너지로, 간단히 지열로 언급되고 지표에서 지하로 가면서 깊이 100미터 당 25℃씩 상승하는 것으로 알려져 있다(한국에너지관리공단 블로그 http://blog.energy.or.kr/?p=11521 참조).

지금까지 개발된 지열 냉난방장치는 크게 지열 이용 형식에 따라 밀폐형 방식의 수직밀폐형과 개방형 방식의 스탠딩컬럼웰(SCW: Standing Column Well)형으로 구분되고, 주로 300 m 이내에서 10~35℃의 천부지열을 이용한다. 심부지열은 지하 수 km 속의 80~400℃ 고온수 또는 증기로 주로 지열발전에 이용된다(위 블로그 참조).

위와 같은 천부지열을 이용하기 위해서도 지하 수십 내지 수백 미터로 열교환 파이프를 박거나 묻어야 하기에 시공비가 너무 많이 드는 문제점이 있다.

최근에는 한국 등록특허 제10-1329468호 및 10-2290789호 등에서 튜브형 공기 흐름관을 지하에 수평으로 매설하여 급배기팬 등으로 외부 공기를 유입시키거나 실내 공기를 배출하면서 열교환이 되도록 하고 있다.

그러나 상기 선행 특허들은 급배기팬 등으로 외부 공기 그대로 강제로 공기 흐름관으로 유입시키고, 공기 흐름관을 통과하는 짧은 시간 동안만 통과하는 공기(기체)와 흐름관(고체) 사이의 접촉에 의한 열교환이 일어나게 하는 것이어서, 공기 흐름관을 깊게 매설하거나 길게 하지 않는 한 이를 통해 실내외 공기의 온도 차이를 크게 할 수 없는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 지열을 함유하고 있는 토양 속의 물이나 습기를 흡입하여 이를 통해 열교환된 공기를 실내로 유입하기 위한 유공관을 이용한 지열 냉난방장치를 제공하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 유공관을 이용한 지열 냉난방장치는 지하에 매설되어 토양 속의 물이나 습기를 유입하도록 측면에 복수 개의 구멍을 구비한 유공관; 상기 유공관의 일측 단부에 체결된 실외 배관; 및 상기 실외 배관에 체결되어 냉난방 구조체 내로 열교환된 공기를 공급하는 실내 배관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 유공관, 상기 실외 배관 및 상기 실내 배관 중 하나 또는 상기 유공관과 상기 실외 배관의 연결 부위에는 지열 흡입팬이 더 체결되어 구비될 수 있다.

상기 실외 배관과 상기 실내 배관의 연결 부위에는 열교환 및 살균 필터 유닛과 PTC 히터가 더 구비될 수 있다.

상기 유공관 내부 또는 상기 유공관과 상기 실외 배관의 연결 부위에는 지열 배관온도 센서를 구비하고, 상기 냉난방 구조체 내부에는 실내 온도 센서와 함께 상기 지열 흡입팬 및 상기 PTC 히터의 동작을 제어하는 열교환 제어기와 중앙제어기를 구비하고, 상기 PTC 히터에는 히터 온도 센서를 구비하고, 상기 중앙제어기는 상기 지열 배관온도 센서, 상기 실내 온도 센서, 상기 히터 온도 센서 및 상기 열교환 제어기와 전기적으로 연결되어 소정의 터치 모니터로 입력된 제어 신호로 상기 지열 흡입팬 및 상기 PTC 히터의 동작을 제어하도록 구비될 수 있다.

상기 유공관은 측면으로 부직포로 감싸고 길이 방향으로 경사지게 상기 지하에 매설된 것일 수 있다.

상기 유공관은 상기 냉난방 구조체에서 멀어지는 방향으로 가며 하향 경사지게 상기 지하에 매설되고, 상기 경사로 낮아진 상기 유공관의 타측 단부에는 바로 그물망이 체결되거나 소정의 배수구를 통하여 상기 배수구 끝단에 그물망이 체결될 수 있다.

본 발명은 지하에 매설된 유공관을 통해 지열을 함유하고 있는 토양 속의 물이나 습기를 직접 흡입하여 이를 통해 열교환된 공기를 실내로 유입할 수 있게 되어, 종래 튜브 형태의 공기 흐름관에 비하여 열교환 효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 지표면에서 종래보다 얕게 매설되어도 실내외 공기의 온도차를 둘 수 있어 시공비를 절약할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유공관을 이용한 지열 냉난방장치의 구성을 보인 개념도이다.
도 2는 도 1의 실시예를 응용하여 유공관의 타측 단부에 소정의 배수구를 연결 후 그물망을 체결한 모습을 보인 개념도이다.
도 3은 도 1 및 도 2의 실시예에서 유공관 측면에는 부직포로 감쌀 수 있음을 보인 단면의 구성도이다.
도 4는 도 1 및 도 2의 실시예에서 사용된 유공관을 확대한 사진이다.
도 5는 도 1 및 도 2의 실시예에서 사용된 열교환 및 살균 필터 유닛과 PTC 히터의 모습과 양 구성의 체결 모습을 보인 사진이다.
도 6은 도 1 및 도 2의 실시예에서 지열 흡입팬과 PTC 히터를 제어하기 위한 구성도이다.
도 7은 도 6의 제어로 난방하여 실내 온도를 일정 범위 내로 유지할 수 있음을 보인 온도 측정시험 결과 그래프이다.
도 8은 도 6의 제어로 도 7과 같은 온도 측정시험 결과를 보여주는 사진이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 유공관을 이용한 지열 냉난방장치를 시공하는 모습을 보인 사진들이다.
도 10은 한국과 위도가 비슷한 튀니지에서 2009년 4월 26일에서 5월 1일 사이에 실측한 토양의 깊이에 따른 온도 변화를 보인 논문(Int Symp on Convective Heat and Mass Transfer in Sustainable Energy April 26 - May 1, 2009, Tunisia)에 게시된 토양의 온도변화 그래프이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하며 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유공관을 이용한 지열 냉난방장치는, 도 1에 예시된 바와 같이, 지하(2)에 매설되어 토양 속의 물이나 습기를 유입하도록 측면에 복수 개의 구멍(11)을 구비한 유공관(10); 상기 유공관의 일측 단부에 체결된 실외 배관(30); 및 상기 실외 배관에 체결되어 냉난방 구조체(1) 내로 열교환된 공기를 공급하는 실내 배관(40)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 유공관(10)은 지하(2)에 일정 깊이 매설되어 있는 것으로, 측면에 있는 복수 개의 구멍(11)으로 토양 속에 있는 물(지하수 포함)이나 습기(지하 공기, 수증기, 수분 포함)를 관내로 직접 유입되도록(물론 유출도 가능하게) 구비된 것이면, 어떤 형태나 재질로도 가능하다.

기존에 지하에 매설하여 토양에 스며든 빗물 배수나 작물의 산소 공급을 위해 사용되던 다양한 형태와 재질의 유공관을 사용할 수도 있다.

기존 유공관 중에서도, 도 4와 같이, 고강도 PE 나선형관으로, 측면 둘레에 소정의 피치로 나선형 돌출 링이 형성되어, 피치 간격 및 높이가 각각 10~20 mm, 20~30 mm이고, 피치 사이에 복수 개의 구멍(11)이 직경 4~8 mm로 관 직경 200mm 기준으로 한 바퀴당 60~80개 형성된 것이 바람직하다. 이는 피치 사이에 잡석 등이 끼어 복수 개의 구멍(11)을 차단하는 것을 막고, 관의 외주에 최소 공극을 확보 함으로써, 지열을 함유한 지하수나 습기가 복수 개의 구멍(11)을 통해 보다 쉽게 유입되도록 할 수 있기 때문이다.

본 발명의 기술적 사상의 하나는, 도 10에서 제시된 토양의 깊이에 따른 온도 변화 그래프를 참조하여, 지하로 60~70 cm 정도만 깊게 들어가도 토양의 온도는 외기 온도 변화에 덜 민감하게 되어 일정한 범위 내에서 유지된다는 점, 이는 토양 속에 비열이 높은 물뿐만 아니라 습도가 거의 100%인 수증기(습기)가 있기 때문이라는 점, 지열의 대부분은 토양 속의 물과 습기에 함유되어 있다는 점, 이러한 토양 속의 물과 습기를 복수 개의 구멍(11) 예컨대 직경 4~8 mm의 미세공이 형성된 유공관 내로 효과적으로 유입시켜 이를 열교환에 활용함으로써, 종래 단순 튜브형 공기 흐름관(물보다 열전도율이 낮은 PVC 또는 PE 관)과의 외기 접촉만으로 열교환이 일어나는 것보다 훨씬 효과적으로 지열을 이용하고자 하는 데 있다.

상기 유공관(10)이 지하(2)에 매설되는 바람직한 깊이는 토양의 깊이에 따른 온도 변화, 냉난방 구조체(1)의 용도 및 시공비 등을 고려하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 냉난방 구조체(1)가 사람이 거주할 농막, 건축물일 경우 또는 가축 시설물(축사 등)일 경우는 60~70 cm로 함이 바람직하다(토양의 공기 조성 중 산소가 이산화탄소보다 많은 120cm 까지 가능). 상기 냉난방 구조체(1)가 광합성을 하는 식물이나 작물을 재배하기 위한 시설물(온실 등)일 경우는 토양의 공기 조성이 이산화탄소가 산소보다 많은 깊이로 하되, 시공비를 고려하여 지표면으로부터 120~150 cm 깊이로 함이 바람직하다. 상술한 유공관(10)의 지하 매설 깊이는 파낸 토양을 후술하는 관 매립용 고랑(2a)에 채운다는 것을 기준으로 하였으나, 후술하는 열교환 물질로 채울 경우에는 위 각 경우에 30 cm 정도 더 깊게 할 수도 있다.

상기 유공관(10)은 실시예에 따라, 도 3 및 도 9와 같이, 측면으로 부직포(13)로 감싸고 지하(2)에 매설되도록 구비될 수 있다. 이 경우에는 유공관(10)의 선택폭을 넓힐 수 있어 바람직하다. 즉, 유공관(10)의 측면으로 부직포(13)로 감싸도록 함으로써, 상술한 복수 개의 구멍(11)의 직경 크기에 제한되지 않고, 또한 측면 둘레로 기공 확보 등을 위한 나선형 돌출 링이 형성되지 않은 유공관(10)을 사용하더라도 측면을 감싸는 부직포(13)로 토양 속의 잔 모래 등은 막고 물이나 습기만 효과적으로 복수 개의 구멍(11)을 통해 관내로 유입되도록 할 수 있기 때문이다.

또한, 실시예에 따라, 상기 유공관(10)은 지하(2)에 매설될 때 유공관의 길이 방향으로 가며 경사지게 하여, 복수 개의 구멍(11)을 통해 관내로 유입된 토양 속의 물은 물론 습기도 실외 배관(30) 등을 통해 나가면서 응결되어 관수(管水)를 형성하게 되는데, 이를 원활히 유공관(10)의 일측 출구로 나가게 함이 바람직하다.

상기 유공관(10)의 경사는 지하(2)에 매설되는 위치에 따라 다양하게 할 수 있으나, 도 1 및 도 2와 같이, 냉난방 구조체(1)에서 멀어지는 방향으로 가며 하향 경사지게 함이 바람직하다. 이렇게 함으로서, 유공관(10) 내의 관수는 냉난방 구조체(1)에서 멀어지는 방향으로 흘러 유공관(10)의 일측 끝단인 출구로 나가게 하면서, 관수 흐름의 반대 방향으로 유공관(10) 내에서 공기(복수 개의 구멍을 통해 유입된 습기 및 관수 등으로 열교환된 공기)가 자연스럽게 냉난방 구조체(1) 쪽으로 흘러 실외 배관(30) 및 실내 배관(40)을 통해 냉난방 구조체(1) 내부로 유입되도록 할 수 있기 때문이다.

상기 유공관(10)의 일측 끝단(관수의 출구)에는, 도 1와 같이, 바로 그물망(12)이 체결되거나, 도 2와 같이, 소정의 배수구(14)를 통하여 배수구 끝단에 그물망(12)이 체결될 수도 있다. 여기서, 그물망(12)은 유공관(10)의 일측 끝단이나 배수구(14) 끝단에서 관수 배출 이외에 토양 속의 물이나 습기, 외기(배수구 밖의 공기)를 제외한 이물질의 유입을 막을 수 있는 수단이면 충분하다. 도 1의 유공관(10)의 일측 끝단(관수의 출구)과 도 2의 배수구(14) 끝단은 일부라도 후술하는 열교환 물질를 통하여 지표면의 공기가 유입되도록 함이 바람직하다.

도 9에는 본 발명의 일 실시예로, 냉난방 구조체(1)의 인근에 지표면으로부터 일정 깊이(약 70 cm)의 관 매립용 고랑(2a)을 파고, 부직포(13)로 감싼 유공관(10)을 매설하는 모습을 보여준다. 도 9에는 도시되지 않았으나, 실시예에 따라, 관 매립용 고랑(2a)의 바닥에 배수 및 지열 공급을 위한 공극 확보를 위해 자갈 등 잡석을 깔고 부직포(13)로 감싼 유공관(10) 또는 부직포(13)로 감싸지 않은 유공관(10)을 배치함이 바람직하다. 또한, 냉난방 구조체(1)가 사람이나 가축을 위한 시설물일 경우는 관 매립용 고랑(2a)에 유공관(10)을 배치한 후 숯을 유공관(10)이 묻힐 정도로 채워, 즉 유공관(10) 주변으로 숯이 감싸게 하여, 유공관(10) 내로 지열 공급을 위한 공극 확보는 물론 호기성 세균이나 미생물의 생육을 막아 이로 인한 산소 소모를 줄이게 함이 바람직하다. 나아가, 관 매립용 고랑(2a)에 배치한 유공관(10) 주변에 숯으로 감싸게 한 후 또는 숯으로 감싸지 않은 채로 잡석, 자갈, 모래 또는 적어도 0.1~2mm 크기의 모래가 갖는 공극 이상의 공극을 갖는 물질(이를 전술하거나 후술하는 '열교환 물질'이라 함)로 관 매립용 고랑(2a)을 채운 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 지표면의 공기(외기)가 관 매립용 고랑(2a)에 채워진 열교환 물질의 공극을 통과하며 열교환 되어 상술한 토양의 물이나 습기 형태로 복수 개의 구멍(11)을 통해 유공관(10) 내로 유입하게 할 수 있다.

실시예에 따라, 상기 유공관(10), 상기 실외 배관(30) 및 상기 실내 배관(40) 중 하나 또는, 도 1 및 도 2와 같이, 상기 유공관(10)과 상기 실외 배관(30)의 연결 부위에 지열 흡입팬(20)을 더 구비할 수 있다. 이렇게 함으로써, 상술한 관수의 흐름 또는 온도차에 따른 자연 유입에 더하여, 지열 흡입팬(20)으로 유공관(10) 내의 상술한 열교환된 공기를 효과적으로 냉난방 구조체(1) 내부로 유입되도록 할 수 있다.

실시예에 따라, 도 1 및 도 2와 같이, 상기 실외 배관(30)과 상기 실내 배관(40)의 연결 부위에 열교환 및 살균 필터 유닛(50)과 PTC 히터(60)를 더 구비할 수 있다. 상기 열교환 및 살균 필터 유닛(50)은 실외 배관(30)을 통해 유입된 열교환된 공기가 냉난방 구조체(1) 내로 들어오며 더 열교환됨과 동시에 소정의 필터로 토양 속의 세균 등 유해 물질이 걸러지게 하는 수단이다. 상기 열교환 및 살균 필터 유닛(50)의 실시예로, 도 5에 도시된 바와 같이, 양측에 관 체결부를 구비하고 열전도성이 높은 철제 케이스(52)에 일측으로 광촉매 살균 필터(54), Depth 필터(56) 및 Carbon 필터(58)를 탈착 가능하게 구비된 것이 바람직하나, 이에 제한 되지는 않는다. 상기 PTC 히터(60) 또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 철제 케이스(52)의 일측과 실내 배관(40)의 사이에 체결된 접속 관(62) 내에 상기 필터를 향하여 배치된 히터부(64)로 구비하고, 히터부(64)에는 바이메탈 Switch, TC Sensor 및 과부하 전류센서를 포함하여 구비한 것이 바람직하나, 이에 제한되지 않고 외부 열원을 공급할 수 있는 수단이면 충분하다.

실시예에 따라, 도 1 및 도 2와 같이, 상기 실내 배관(40)은 냉난방 구조체(1) 내에 구획된 층마다 분기하여 구비되고, 풍량 조절기(70)로 독립적으로 조절될 수 있다.

실시예에 따라, 도 6과와 같이, 상기 유공관(10)의 내부 또는 상기 유공관(10)과 상기 실외 배관(30)의 연결 부위에는 지열 배관온도 센서(81)를 구비하고, 상기 냉난방 구조체(1)의 내부에는 실내 온도 센서(82)와 함께 상기 지열 흡입팬(20) 및 상기 PTC 히터(60)의 동작을 제어하는 열교환 제어기(83)와 중앙제어기(80)를 구비하고, 상기 PTC 히터(60)에는 히터 온도 센서(85)를 구비하고, 상기 중앙제어기(80)는 상기 지열 배관온도 센서(81), 상기 실내 온도 센서(82), 상기 히터 온도 센서(85) 및 상기 열교환 제어기(83)와 전기적으로 연결되어 소정의 터치 모니터(90)로 입력된 제어 신호로 상기 지열 흡입팬(20) 및 상기 PTC 히터(60)의 동작을 제어하도록 구비될 수 있다. 물론, 상기 PTC 히터(60)의 히터부(64)에 구비된 과부하 전류센서 또는 히터 과승온 감지센서를 통해 누전 차단기(87)가 자동으로 작동되어 중앙제어기(80) 및 터치 모니터(90)로 실내 온도 센서(82)에 의한 실내 온도가 설정한 온도 이상이 될 경우 PTC 히터(60)가 이중으로 자동 차단되게 할 수 있다.

도 7은, 도 9와 같은 시공으로 지열 냉난방장치를 설치한 후, 도 6의 제어로 난방하여 실내 온도를 일정 범위 내로 유지할 수 있음을 보인 온도 측정시험 결과 그래프이다. 이는 12월 9일 강원도 영월에서 아침 8시 47분부터 저녁 19시 42분 동안 실측한 것으로, 히터와 지열 흡입팬 OFF에 온돌 25℃, 히터와 지열 흡입팬 ON에 온돌 38℃, 히터와 지열 흡입팬 ON에 온돌 35℃의 조건으로 제어시 외부온도, 오수통온도, 배관온도, 실내온도 및 히터온도의 변화를 보여준다. 여기서, 히터와 지열 흡입팬 ON/OFF는 중앙제어기(80) 및 터치 모니터(90)를 통해 PTC 히터(60)와 지열 흡입팬(20)을 각각 ON/OFF한 것이고, 온돌 온도는 냉난방 구조체(1)의 바닥에 시설된 난방 온도를 말하며, 외부온도는 냉난방 구조체(1)의 밖에 구비된 온도계 온도(CH2), 오수통온도는 냉난방 구조체(1) 주변에 매설된 오수통의 온도(CH1), 배관온도는 지열 배관온도 센서(81)로 측정된 온도(CH5), 실내온도는 실내 온도 센서(82)로 측정된 온도(CH3)이고, 히터온도는 히터 온도 센서(85)로 측정된 온도(CH4)를 말한다.

도 7에 의하면, 아침 8시 47분부터 저녁 19시 42분까지 외부온도는 -4~4℃로 변하고 있으나, 배관온도는 6~8℃로 거의 일정하고, 히터와 지열 흡입팬 OFF로 오전 2시간 정도 외출시에도 실내온도는 16~21℃로 유지되고, 히터와 지열 흡입팬 ON에 온돌 38℃로 할 경우에는 16~26℃로, 히터와 지열 흡입팬 ON에 온돌 35℃의 조건으로 할 경우에도 22℃ 이하로 떨어지지 않음을 확인하였다.

도 8은 도 7의 결과를 얻은 지열 냉난방장치에서 12월 16일 측정 약 72시간 전에 히터와 지열 흡입팬 ON에 온돌 38℃으로 동작시 터치 모니터(90)에 나타난 오수통온도(CH1), 외부온도(CH2), 실내온도(CH3), 히터온도(CH4) 및 배관온도(CH5)를 보여준다. 도 8을 참조하면, 외부온도(CH2)는 -15.5~3℃로 큰 폭으로 변하지만 배관온도(CH5)는 5℃ 정도로 유지하며, 실내온도(CH3)는 22.7℃ 정도로 거의 일정하게 유지할 수 있음을 보여준다.

도 7 및 도 8의 결과로부터 본 발명의 지열 냉난방장치는 겨울철에도 유공관(10)을 통해 열교환된 공기를 배관온도(CH5) 약 5℃로 거의 일정한 온도로 공급받게 되고, 여기에 PTC 히터(60) 및 생활(취침 등)에 필요한 온돌의 온도를 가해주면 주간은 물론 야간에도 냉난방 구조체(1)의 내부에 별도의 발열체를 두지 않고도 실내온도(CH3) 22.7℃ 정도를 유지할 수 있게 됨을 알 수 있다. 또한, 도 7 및 도 8의 결과로 미루어 보아, 여름철에도 유공관(10)을 통해 열교환된 공기는 배관온도(CH5)로 역시 변동하는 외부온도보다 훨씬 낮은 일정한 온도로 유지될 가능성이 높다고 보여지므로, 지열 흡입팬(20)의 가동만으로 여름철 냉방장치로 사용될 수 있음을 알 수 있다.

이상으로 첨부된 도면을 중심으로 설명하였으나, 이에 제한되지 않고, 상술한 설명을 기초로 균등물 등으로 대치하며 다양하게 실시될 수 있다.

1: 냉난방 구조체 2: 지하
2a: 관 매립용 고랑 10: 유공관
11: 부직포 12: 그물망
14: 배수구 20: 지열 흡입팬
30: 실외 배관 40: 실내 배관
50: 열교환 및 살균 필터 유닛 60: PTC 히터
70: 풍량 조절기 80: 중앙제어기
90: 터치 모니터

Claims (6)

1. 지하에 매설되어 토양 속의 물이나 습기를 유입하도록 측면에 복수 개의 구멍을 구비한 유공관;
   상기 유공관의 일측 단부에 체결된 실외 배관; 및
   상기 실외 배관에 체결되어 냉난방 구조체 내로 열교환된 공기를 공급하는 실내 배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 유공관을 이용한 지열 냉난방장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 유공관, 상기 실외 배관 및 상기 실내 배관 중 하나 또는 상기 유공관과 상기 실외 배관의 연결 부위에 체결된 지열 흡입팬이 더 구비된 것을 특징으로 하는 유공관을 이용한 지열 냉난방장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 실외 배관과 상기 실내 배관의 연결 부위에 열교환 및 살균 필터 유닛과 PTC 히터가 더 구비된 것을 특징으로 하는 유공관을 이용한 지열 냉난방장치.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 유공관 내부 또는 상기 유공관과 상기 실외 배관의 연결 부위에는 지열 배관온도 센서를 구비하고,
   상기 냉난방 구조체 내부에는 실내 온도 센서와 함께 상기 지열 흡입팬 및 상기 PTC 히터의 동작을 제어하는 열교환 제어기와 중앙제어기를 구비하고,
   상기 PTC 히터에는 히터 온도 센서를 구비하고,
   상기 중앙제어기는 상기 지열 배관온도 센서, 상기 실내 온도 센서, 상기 히터 온도 센서 및 상기 열교환 제어기와 전기적으로 연결되어 소정의 터치 모니터로 입력된 제어 신호로 상기 지열 흡입팬 및 상기 PTC 히터의 동작을 제어하도록 구비된 것을 특징으로 하는 유공관을 이용한 지열 냉난방장치.
   
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 유공관은 측면으로 부직포로 감싸고 길이 방향으로 경사지게 상기 지하에 매설된 것을 특징으로 하는 유공관을 이용한 지열 냉난방장치.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 유공관은 상기 냉난방 구조체에서 멀어지는 방향으로 가며 하향 경사지게 상기 지하에 매설되고,
   상기 경사로 낮아진 상기 유공관의 타측 단부에는 바로 그물망이 체결되거나 소정의 배수구를 통하여 상기 배수구 끝단에 그물망이 체결된 것을 특징으로 하는 유공관을 이용한 지열 냉난방장치.