KR102427238B1 - Geothermal cooling and heating system - Google Patents
Geothermal cooling and heating systemDownload PDFInfo
- Publication number
- KR102427238B1 KR102427238B1KR1020200156025AKR20200156025AKR102427238B1KR 102427238 B1KR102427238 B1KR 102427238B1KR 1020200156025 AKR1020200156025 AKR 1020200156025AKR 20200156025 AKR20200156025 AKR 20200156025AKR 102427238 B1KR102427238 B1KR 102427238B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- pipe
- underground
- pressure
- supply
- bypass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001816coolingMethods0.000titleclaimsabstractdescription48
- 238000010438heat treatmentMethods0.000titleclaimsabstractdescription48
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-NwaterSubstancesOXLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N0.000claimsabstractdescription67
- 239000012530fluidSubstances0.000claimsabstractdescription60
- 239000003673groundwaterSubstances0.000claimsabstractdescription46
- 239000000126substanceSubstances0.000claimsabstractdescription6
- 238000011084recoveryMethods0.000claimsdescription42
- 238000009412basement excavationMethods0.000claimsdescription10
- 230000001276controlling effectEffects0.000claimsdescription8
- 230000004308accommodationEffects0.000claimsdescription7
- 230000001105regulatory effectEffects0.000claimsdescription6
- 230000006378damageEffects0.000claimsdescription5
- 238000000034methodMethods0.000claimsdescription5
- 230000008878couplingEffects0.000claimsdescription4
- 238000010168coupling processMethods0.000claimsdescription4
- 238000005859coupling reactionMethods0.000claimsdescription4
- 238000007789sealingMethods0.000claimsdescription3
- 238000000638solvent extractionMethods0.000claimsdescription2
- 230000000694effectsEffects0.000abstractdescription8
- 238000002156mixingMethods0.000abstractdescription2
- 238000010586diagramMethods0.000description3
- 239000003507refrigerantSubstances0.000description3
- 238000011109contaminationMethods0.000description2
- 238000005553drillingMethods0.000description2
- 238000009434installationMethods0.000description2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-NmethaneChemical compoundCVNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N0.000description2
- 238000012986modificationMethods0.000description2
- 230000004048modificationEffects0.000description2
- 229910001018Cast ironInorganic materials0.000description1
- 229910000831SteelInorganic materials0.000description1
- 230000002528anti-freezeEffects0.000description1
- 230000015572biosynthetic processEffects0.000description1
- 238000009833condensationMethods0.000description1
- 230000005494condensationEffects0.000description1
- 238000011161developmentMethods0.000description1
- 238000005516engineering processMethods0.000description1
- 230000007613environmental effectEffects0.000description1
- 239000003344environmental pollutantSubstances0.000description1
- 238000003912environmental pollutionMethods0.000description1
- 239000002803fossil fuelSubstances0.000description1
- 239000007789gasSubstances0.000description1
- 238000012423maintenanceMethods0.000description1
- 239000003345natural gasSubstances0.000description1
- 239000003758nuclear fuelSubstances0.000description1
- 238000005192partitionMethods0.000description1
- 239000003209petroleum derivativeSubstances0.000description1
- 231100000719pollutantToxicity0.000description1
- 238000010248power generationMethods0.000description1
- 238000001556precipitationMethods0.000description1
- 230000002250progressing effectEffects0.000description1
- 230000001681protective effectEffects0.000description1
- 238000005086pumpingMethods0.000description1
- 239000013049sedimentSubstances0.000description1
- 239000010959steelSubstances0.000description1
- 230000009466transformationEffects0.000description1
- 238000000844transformationMethods0.000description1
- 230000008016vaporizationEffects0.000description1
Images
Classifications
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24T—GEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
- F24T10/00—Geothermal collectors
- F24T10/10—Geothermal collectors with circulation of working fluids through underground channels, the working fluids not coming into direct contact with the ground
- F24T10/13—Geothermal collectors with circulation of working fluids through underground channels, the working fluids not coming into direct contact with the ground using tube assemblies suitable for insertion into boreholes in the ground, e.g. geothermal probes
- F24T10/15—Geothermal collectors with circulation of working fluids through underground channels, the working fluids not coming into direct contact with the ground using tube assemblies suitable for insertion into boreholes in the ground, e.g. geothermal probes using bent tubes; using tubes assembled with connectors or with return headers
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
- F24F5/0046—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater using natural energy, e.g. solar energy, energy from the ground
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B30/00—Heat pumps
- F25B30/06—Heat pumps characterised by the source of low potential heat
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
- F24F5/0046—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater using natural energy, e.g. solar energy, energy from the ground
- F24F2005/0057—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater using natural energy, e.g. solar energy, energy from the ground receiving heat-exchange fluid from a closed circuit in the ground
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24T—GEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
- F24T10/00—Geothermal collectors
- F24T2010/50—Component parts, details or accessories
- F24T2010/53—Methods for installation
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2313/00—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
- F25B2313/002—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for geothermal
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/40—Geothermal heat-pumps
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/10—Geothermal energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
Abstract
Translated fromKoreanDescription
Translated fromKorean본 발명은 지열 냉난방 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열수용 유체를 지하수와 열교환 후 지상의 열교환 장치로 공급하기 위한 지중 배관의 일부가 지반의 붕괴나 외부 충격 등으로 파손 또는 폐쇄되는 경우에도 해당 지열공의 운전 중단 없이 지속적으로 열수용 유체를 순환시킬 수 있는 지열 냉난방 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a geothermal heating and cooling system, and more particularly, even when a part of an underground pipe for supplying a hot water fluid to a ground heat exchanger after heat exchange with ground water is damaged or closed due to ground collapse or external impact, etc. It relates to a geothermal heating and cooling system that can continuously circulate a fluid for hot water without stopping the operation of a geothermal well.
일반적으로 사용되고 있는 가정 및 산업용 에너지원은 석유나 천연가스와 같은 화석 연료 또는 핵연료 등이 있는데, 이러한 에너지원 사용은 환경오염의 주원인을 발생시킬 뿐만 아니라 매장량의 한계가 있기 때문에, 이러한 문제점의 대책으로 대체에너지 개발이 활발하게 진행되고 있다.Commonly used home and industrial energy sources include fossil fuels such as petroleum or natural gas or nuclear fuel, and the use of these energy sources not only causes environmental pollution but also has limited reserves. The development of alternative energy is actively progressing.
이 중 지열에너지는 지하 깊은 곳의 고온 지열을 이용하여 발전 등에 활용되기도 하고, 20 ℃ 전후의 지열을 이용하여 냉난방 시스템에 적용되기도 하는데, 지열을 이용하여 건물 등의 냉난방장치에 적용하는 경우, 기존 냉난방장치에 비하여 많은 에너지와 비용을 절감할 수 있다.Among them, geothermal energy is used for power generation by using high-temperature geothermal heat from deep underground, and is also applied to heating and cooling systems using geothermal heat around 20 °C. It can save a lot of energy and cost compared to the heating and cooling system.
이러한 지열을 이용하여 건물 내의 냉난방을 목적으로 지하수와 같은 천연 열에너지를 이용하는 냉난방 장치는 열교환기에 의해 하절기에는 열을 흡수하여 냉방으로 이용하고 동절기에는 지열을 방출하여 난방으로 주로 사용되고 있으며, 비닐하우스 등에도 지열을 이용하는 사례가 많이 늘어나고 있는 추세에 있다.Heating and cooling devices that use natural thermal energy such as groundwater for the purpose of heating and cooling buildings using geothermal heat absorb heat in summer and use it for cooling in summer, and release geothermal heat in winter, and are mainly used for heating. The use of geothermal heat is on the rise.
이와 같이 지하수를 이용한 종래의 지하수 공급 파이프의 설치 구조는, 지하 300미터 전후로 굴착한 나공에 삽설되는 지하수유입 파이프와 상기 지하수유입 파이프 내부에 설치되어 지하에서 유입되는 지하수를 지상의 열교환기로 공급해주는 지하수 토출관과, 상기 열교환기에서 열교환된 지하수가 리턴되어 다시 상기 지하수유입 파이프 내부로 회수해주는 지하수 회수관 및 상부 보호캡으로 구성되어 있다.As described above, the installation structure of the conventional groundwater supply pipe using groundwater includes an underground water inlet pipe installed in a hole excavated about 300 meters below the ground, and an underground water installed inside the groundwater inlet pipe to supply groundwater flowing in from the basement to a heat exchanger on the ground. It consists of a discharge pipe, a groundwater recovery pipe and an upper protective cap for returning the groundwater heat-exchanged in the heat exchanger and recovering it back to the inside of the groundwater inlet pipe.
그러나 이와 같은 종래의 지하수 공급 파이프의 설치 구조는, 지하수를 공급하기 위하여 지중에 설치된 지중 배관의 지하수 유입부가 지하 지반의 붕괴나 이물질 혼입 등으로 막히는 경우, 냉난방 시스템의 운전이 정지됨은 물론 지중 배관이 지하 깊은 위치하기 때문에 이를 보수하는데 많은 어려움이 있었다.However, in the conventional installation structure of the underground water supply pipe, when the groundwater inlet of the underground pipe installed underground to supply groundwater is blocked due to the collapse of the underground ground or mixing of foreign substances, the operation of the cooling and heating system is stopped as well as the underground pipe Because it is located deep underground, there were many difficulties in repairing it.
또한, 지중 내의 환경 변화, 외부 요인 등에 의하여 지하수유입 파이프 내에 부압이 발생되어 지하수가 상부로 역류하여 지상으로 유출되는 현상이 발생되는 문제점이 있었다.In addition, there is a problem in that a negative pressure is generated in the groundwater inlet pipe due to environmental changes in the ground, external factors, etc., so that the groundwater flows back to the upper side and flows out to the ground.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 지중 배관의 일부가 지반의 붕괴나 외부 충격 등으로 파손 또는 폐쇄되는 경우에도 해당 지열공의 운전 중단 없이 지속적으로 열수용 유체를 순환시킬 수 있는 지열 냉난방 시스템을 제공하고자 하는 것이다.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to continuously An object of the present invention is to provide a geothermal heating and cooling system capable of circulating a fluid for hot water.
본 발명의 또 하나의 목적은, 지하수가 지상으로 역류하거나 급격한 지중 압력 상승으로 시설물이 파손되는 것을 방지할 수 있는 지열 냉난방 시스템을 제공하고자 하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a geothermal heating/cooling system capable of preventing facilities from being damaged due to a backflow of groundwater to the ground or a sudden rise in underground pressure.
본 발명의 또 하나의 목적은, 최대의 지열 회수 효과를 얻을 수 있는 지열 냉난방 시스템을 제공하고자 하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a geothermal heating and cooling system that can obtain the maximum geothermal recovery effect.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은, 지열을 회수하여 지상으로 공급하기 위한 지중 열원 공급 유닛과;상기 지중 열원 공급 유닛으로부터 공급되는 열원을 히트 펌프를 이용하여 열교환하는 지상 열교환 유닛과; 상기 지중 열원 공급 유닛과 상기 지상 열교환 유닛을 연결하고, 내부에 열수용 유체가 순환하는 순환 유닛과; 상기 각 유닛의 운전을 제어하는 제어부;를 포함하여 구성되고, 상기 지중 열원 공급 유닛은, 지하 일정 깊이로 굴착된 굴착공에 삽입되어 굴착공을 지지하고, 지하 대수층 지하수의 유출입 공간을 형성하는 외부 케이싱과; 상기 외부 케이싱 내부에 설치되고, 상기 순환 유닛과 연통되어 상기 열수용 유체의 공급 및 회수 경로가 되는 지중 배관과; 상기 외부 케이싱의 상부를 덮어 내부로 이물질이 유입되거나, 내부 지하수가 지상으로 토출되는 것을 방지하는 상부 커버;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 지열 냉난방 시스템에 관한 것이다.One aspect of the present invention for achieving the above object is a geothermal heat source supply unit for recovering geothermal heat and supplying it to the ground; a ground heat exchange unit for exchanging heat with a heat source supplied from the underground heat source supply unit using a heat pump; a circulation unit connecting the underground heat source supply unit and the above-ground heat exchange unit and circulating a fluid for hot water therein; a control unit for controlling the operation of each unit; and the underground heat source supply unit is inserted into an excavation hole excavated to a predetermined depth underground to support the bore hole, and to form an inflow and outflow space for underground aquifer underground casing; an underground pipe installed inside the outer casing and communicating with the circulation unit to serve as a supply and recovery path for the hot water fluid; It relates to a geothermal heating and cooling system comprising a; an upper cover covering the upper portion of the outer casing to prevent foreign substances from entering the inside or the internal groundwater from being discharged to the ground.
본 발명의 일 구현예에 따른 지열 냉난방 시스템에 있어서, 상기 지중 배관은, 지열이 회수된 상기 열수용 유체를 상기 지상 열교환 유닛으로 공급하는 공급관과; 상기 지상 열교환 유닛에서 열교환된 상기 열수용 유체가 회수되는 회수관과; 일단부가 상기 회수관 하단부로부터 수직 하방으로 연장되고, 타단부는 상기 공급관 하단부로부터 수직 하방으로 연장되어, 양단부가 서로 연결되는 U자형 관으로 구성되어, 지하수와 열교환하여 지열을 회수하는 연결부;를 포함하여 구성되는 것일 수 있다.In the geothermal heating and cooling system according to an embodiment of the present invention, the underground pipe includes: a supply pipe for supplying the hot water fluid from which geothermal heat is recovered to the ground heat exchange unit; a recovery pipe through which the hot water fluid heat-exchanged in the ground heat exchange unit is recovered; One end extends vertically downward from the lower end of the recovery pipe, and the other end extends vertically downward from the lower end of the supply pipe, and consists of a U-shaped tube in which both ends are connected to each other. may be configured.
또한, 상기 연결부는, 상기 회수관 하단부로부터 수직 하방으로 연장되는 회수 연결관과; 상기 공급관 하단부로부터 수직 하방으로 연장되는 공급 연결관과; 상기 회수 연결관과 공급 연결관 단부를 서로 연결하는 수평 연결관;을 포함하여 구성되고, 상기 회수 연결관과 공급 연결관 사이에는 바이 패스(by-pass) 배관이 구비되는 것일 수 있다.In addition, the connection part, the recovery connection pipe extending vertically downward from the lower end of the recovery pipe; a supply connection pipe extending vertically downward from the lower end of the supply pipe; and a horizontal connector connecting the ends of the recovery connector and the supply connector to each other, and a by-pass pipe may be provided between the recovery connector and the supply connector.
그리고, 상기 바이 패스 배관은 상하 방향으로 소정 거리 이격되어 다단으로 설치되는 것일 수 있다.In addition, the bypass pipe may be installed in multiple stages spaced apart by a predetermined distance in the vertical direction.
또한, 상기 바이 패스 배관에는, 바이 패스 배관의 유로를 개폐하는 바이 패스 개폐 밸브가 구비되고; 상기 바이 패스 배관 하측의 상기 회수 연결관에는, 회수관의 유로를 개폐하는 회수관 개폐 밸브가 구비되며; 상기 바이 패스 배관 하측의 상기 공급 연결관에는, 공급관의 유로를 개폐하는 공급관 개폐 밸브가 구비되는 것일 수 있다.In addition, the bypass pipe is provided with a bypass opening/closing valve for opening and closing the flow path of the bypass pipe; a recovery pipe opening/closing valve for opening and closing a flow path of the recovery pipe is provided in the recovery connection pipe under the bypass pipe; A supply pipe opening/closing valve for opening and closing a flow path of the supply pipe may be provided in the supply connection pipe under the bypass pipe.
그리고, 상기 회수관 개폐 밸브 및 바이 패스 개폐 밸브는 상기 회수 연결관과 상기 바이 패스 배관 결합부에 설치된 3방 밸브(three-way valve)로 구성되는 것일 수 있다.In addition, the recovery pipe opening/closing valve and the bypass opening/closing valve may be configured as a three-way valve installed in a coupling part of the recovery connecting pipe and the bypass pipe.
또한, 상기 공급관 개폐 밸브 및 바이 패스 개폐 밸브는 상기 공급 연결관과 상기 바이 패스 배관 결합부에 설치된 3방 밸브(three-way valve)로 구성되는 것일 수 있다.In addition, the supply pipe opening/closing valve and the bypass opening/closing valve may be configured as a three-way valve installed in the coupling part of the supply connection pipe and the bypass pipe.
그리고, 상기 제어부는, 열수용 유체의 압력이 기 설정된 범위 이상으로 상승 또는 하강하는 경우, 최하단의 바이 패스 배관 유로가 개방되고, 최하단의 회수 연결관 및 공급 연결관 유로가 폐쇄되도록 밸브들을 제어하는 것일 수 있다.And, when the pressure of the hot water fluid rises or falls above a preset range, the control unit controls the valves so that the lowest bypass pipe flow path is opened and the lowest recovery connection pipe and the supply connection pipe flow path are closed. it could be
또한, 상기 제어부는, 열수용 유체의 압력이 기 설정된 시간 이내에 기 설정된 압력 범위 이내로 회복되지 아니하는 경우, 차상단의 바이 패스 배관 유로가 개방되고, 차상단의 회수 연결관 및 공급 연결관 유로가 폐쇄되도록 밸브들을 제어하는 것일 수 있다.In addition, the control unit, when the pressure of the hot water fluid does not recover within a preset pressure range within a preset time, the bypass pipe flow path at the top of the vehicle is opened, and the recovery connection pipe and the supply connection pipe flow path at the top of the vehicle are closed. It may be to control the valves to close.
그리고, 상기 제어부는, 최상단의 바이 패스 배관 유로가 개방되고, 최상단의 회수 연결관 및 공급 연결관의 유로가 폐쇄된 경우에도, 열수용 유체의 압력이 기 설정된 시간 이내에 기 설정된 압력 범위 이내로 회복되지 아니하는 경우, 해당 지중 열원 공급 유닛의 가동을 중단시키는 것일 수 있다.And, the control unit, even when the uppermost bypass pipe flow passage is opened and the flow passages of the uppermost recovery connection pipe and the supply connection pipe are closed, the pressure of the hot water fluid is not recovered within a preset pressure range within a preset time. If not, it may be to stop the operation of the underground heat source supply unit.
또한, 상기 굴착공 내에는 지하수 수위를 측정하기 위한 수위 감지 센서가 구비되고, 상기 제어부는, 지하수 수위보다 높은 위치의 바이 패스 배관 유로를 개방하는 경우, 해당 지중 열원 공급 유닛의 가동을 중단시키는 것일 수 있다.In addition, a water level sensor for measuring the groundwater level is provided in the excavation hole, and the control unit stops the operation of the underground heat source supply unit when the bypass pipe passage at a position higher than the groundwater level is opened. can
그리고, 상기 제어부는, 열수용 유체의 연결부 유입 온도와 유출 온도의 차이가 기 설정된 범위 이하인 경우, 바이 패스 배관을 통하여 열수용 유체의 유로가 형성되도록 밸브들을 제어하는 것일 수 있다.In addition, the controller may control the valves to form a flow path of the hot water fluid through a bypass pipe when the difference between the inlet temperature and the outlet temperature of the hot water fluid is less than or equal to a preset range.
또한, 상기 제어부는, 상기 바이 패스 배관 중 일부 또는 전부의 유로가 선택적으로 형성되도록 순차적으로 밸브들을 제어하는 것일 수 있다.In addition, the control unit may sequentially control the valves so that a flow path of some or all of the bypass pipe is selectively formed.
그리고, 상기 제어부는, 상기 순차적인 밸브들의 제어를 통해, 선택 가능한 유로들에 대한 열수용 유체의 유입부 유입 온도와 유출 온도의 차이를 측정하고, 상기 온도 차이가 가장 큰 경우의 유로가 형성되도록 상기 밸브들의 개폐 상태를 설정하는 것일 수 있다.And, the control unit, through the control of the sequential valves, to measure the difference between the inlet temperature and the outlet temperature of the hot water receiving fluid for the selectable flow paths, and to form a flow path when the temperature difference is the largest It may be to set the open/close state of the valves.
또한, 상기 상부 커버는, 내부에 수용 공간이 형성되고, 상기 외부 케이싱 상단부를 외부와 구획하여 밀폐하는 몸체부와; 상기 몸체부의 상부에 설치되어, 상기 수용 공간의 압력을 조절하는 압력 조절 밸브와; 상기 압력 조절 밸브의 개폐를 조절하는 밸브 구동부와; 상기 수용 공간의 압력을 측정하여 상기 제어부로 제공하는 압력 센서;를 포함하여 구성되는 것일 수 있다.In addition, the upper cover, the receiving space is formed therein, the body portion for sealing the upper end of the outer casing by partitioning from the outside; a pressure regulating valve installed on the upper portion of the body to control the pressure of the accommodation space; a valve driving unit for controlling opening and closing of the pressure control valve; A pressure sensor that measures the pressure of the accommodation space and provides it to the control unit; may be configured to include.
그리고, 상기 제어부는, 상기 압력 센서의 측정값이 제한값 이상인 경우, 상기 압력 조절 밸브를 개방하여 상기 내부 공간의 압력을 제한값 이하로 유지시키는 것일 수 있다.And, when the measured value of the pressure sensor is equal to or greater than the limit value, the control unit may open the pressure control valve to maintain the pressure in the internal space below the limit value.
또한, 상기 제한값은, 압력 상승 속도에 따라 가변 설정되되, 상기 압력 상승 속도가 증가할수록 상기 제한값은 낮게 설정되는 것일 수 있다.In addition, the limit value may be variably set according to the rate of pressure increase, and the limit value may be set lower as the rate of increase of the pressure increases.
그리고, 상기 제어부는, 상기 압력 상승 속도가 기 설정된 속도 이상인 경우, 상기 압력 조절 밸브를 완전 개방하여, 지중 배관의 압력 파괴를 방지하는 것일 수 있다.In addition, the control unit, when the pressure increase rate is greater than or equal to a preset rate, completely open the pressure control valve, may be to prevent pressure destruction of the underground pipe.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 지열 냉난방 시스템은, 지중에 매설된 지중 배관의 열수용 유체 공급관과 회수관 사이에 바이 패스(by-pass) 배관을 설치하고, 바이 패스 배관과 공급관 및 회수관이 접하는 배관의 교차 지점에는 공급관 개폐 밸브 및 회수관 개폐 밸브를 설치함으로써, 지중 배관의 일부 부위가 지층의 붕괴나 충격으로 인하여 파손되거나 폐쇄되는 경우에도, 바이 패스 배관을 이용하여 열수용 유체를 순환시킴으로써 해당 지열공의 운전 중단 없이 연속적으로 냉난방 시스템을 가동할 수 있는 효과가 있다.The geothermal heating and cooling system according to the present invention having the above configuration includes installing a by-pass pipe between the hot water fluid supply pipe and the recovery pipe of the underground pipe buried underground, and the bypass pipe and the supply pipe and recovery By installing the supply pipe opening/closing valve and the return pipe opening/closing valve at the intersection of the pipes in contact with the pipes, even if a part of the underground pipe is damaged or closed due to the collapse or impact of the stratum, the bypass pipe is used to remove the hot water fluid. It has the effect of continuously operating the heating and cooling system without stopping the operation of the geothermal well by circulating it.
특히 본 발명에 따르면 바이 패스 배관을 다단으로 설치하고, 다양한 경우에 대하여 열수용 유체를 바이 패스 배관을 통하여 순환시킴으로써, 최적의 열교환 효율을 유지하면서 시스템을 운영할 수 있는 효과가 있다.In particular, according to the present invention, by installing the bypass pipe in multiple stages and circulating the hot water fluid through the bypass pipe in various cases, there is an effect that the system can be operated while maintaining optimum heat exchange efficiency.
또한 본 발명에 따르면, 지중 배관의 상부를 밀폐시키는 상부 커버에 압력 조절 밸브를 설치함으로써, 지중의 압력을 조절하여 지하수의 역류를 방지하고, 급격한 지중 압력 상승으로 시설물이 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, by installing a pressure control valve on the upper cover that seals the upper part of the underground pipe, it is possible to control the pressure in the underground to prevent the backflow of groundwater, and to prevent the facility from being damaged due to a sudden increase in the underground pressure. It works.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 지열 냉난방 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 밀폐형 지열 냉난방 시스템의 지중 배관을 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 밀폐형 지열 냉난방 시스템의 지중 배관의 다른 구현예를 도시한 단면도이다.
도 4는 도 2의 밀폐형 지열 냉난방 시스템의 지중 배관의 또 다른 구현예를 도시한 단면도이다.1 is a block diagram of a geothermal heating and cooling system according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view illustrating an underground pipe of a sealed geothermal heating and cooling system according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view illustrating another embodiment of the underground piping of the sealed geothermal heating and cooling system of FIG. 2 .
4 is a cross-sectional view illustrating another embodiment of the underground piping of the sealed geothermal heating and cooling system of FIG. 2 .
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 구현예를 가질 수 있는 바, 특정 구현예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Since the present invention can apply various transformations and can have various implementations, specific implementations are illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe specific embodiments, and is not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It is to be understood that this does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
이하에서는 본 발명의 지열 냉난방 시스템에 대하여 바람직한 구현예 및 첨부 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the geothermal heating and cooling system of the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments and accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 지열 냉난방 시스템의 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 지열 냉난방 시스템의 지중 배관을 도시한 단면도이다.1 is a block diagram of a geothermal heating and cooling system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an underground pipe of the geothermal heating and cooling system according to the present invention.
먼저 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 지열 냉난방 시스템(100)은 지열을 회수하여 지상으로 공급하기 위한 지중 열원 공급 유닛(10)과, 상기 지중 열원 공급 유닛(10)으로부터 공급되는 열원을 히트 펌프를 이용하여 열교환하는 지상 열교환 유닛(20)과, 상기 지중 열원 공급 유닛(10)과 상기 지상 열교환 유닛(20)을 연결하고 내부에 열수용 유체가 순환하는 순환 유닛(30)과, 상기 각 유닛의 운전을 제어하는 제어부(40)를 포함할 수 있다.First, referring to FIG. 1 , the geothermal heating/
본 발명에 있어서, 상기 지중 열원 공급 유닛(10)은 크게 외부 케이싱(11)과, 지중 배관(13)과, 상부 덮개(12)를 포함할 수 있다.In the present invention, the underground heat
여기에서, 상기 외부 케이싱(11)은 지하로 굴착되는 굴착공에 삽입되어 굴착공을 지지하고 지하 대수층 지하수의 유출입 공간을 형성하기 위한 것으로서, 일반적으로 기계적 강도를 가지는 주철관이나 강관으로 이루어지나 고강도의 플라스틱관으로 이루어질 수도 있다. 상기 외부 케이싱(11)은 통상적으로 내경(Φ200) 정도이며, 굴착공의 깊이에 따라 100 내지 200 m 깊이까지 매설되게 된다.Here, the
또한 상기 지중 배관(13)은 상기 외부 케이싱(11) 내부에 설치되어 지열을 회수하기 위한 것으로서, 지중 배관(13)은 상기 순환 유닛(30)과 연통되어 열수용 유체의 공급 및 회수 경로가 되게 된다.In addition, the
또한 상기 상부 커버(12)는 상기 외부 케이싱(11) 내부로 이물질이 유입되거나, 내부 지하수가 지상으로 토출되는 것을 방지하기 위한 것으로서, 상기 외부 케이싱(11)의 상부를 덮도록 설치될 수 있다.In addition, the
본 발명에 있어서, 상기 지상 열교환 유닛(20)은 히트 펌프를 통하여 지열을 난방 열원 또는 냉방 열원으로 이용하는 구성이다.In the present invention, the ground
일반적으로, 히트 펌프란 공지된 바와 같이 냉매의 발열 또는 응축열을 이용해 저온의 열원을 고온으로 전달하거나 고온의 열원을 저온으로 전달하는 냉난방 장치로서, 구조는 압축기·증발기·응축기·팽창밸브 등으로 이루어져 있다.In general, as is known, a heat pump is a cooling/heating device that transfers a low-temperature heat source to a high temperature or a high-temperature heat source to a low temperature using heat or condensation heat of a refrigerant. have.
히트 펌프의 작동원리는 난방용의 경우, 압축기에서 고온·고압으로 압축된 냉매를 기화시킨 다음 응축기로 보내 높은 온도의 열을 온도가 낮은 바깥 쪽으로 내뿜는 사이클을 반복하도록 구성되어 있다. 한편 냉방용은 이와 반대로 응축기는 증발기로, 증발기는 응축기로 작용하도록 만들어 응축된 냉매가 더운 바깥 공기와 열교환됨으로써 냉방을 하고자 하는 대상 지점을 차갑게 만들도록 시스템이 구성되어 있다. 또한, 구동 방식에 따라 전기식과 엔진식으로 구분되는데, 현재 대부분이 냉방과 난방을 겸용하는 구조로 되어 있으며, 본 발명에서 특별히 한정되지 아니하고 공지된 다양한 형태의 히트 펌프를 사용하는 것이 가능하다.The operating principle of the heat pump is to repeat the cycle of vaporizing the refrigerant compressed at high temperature and high pressure in the compressor and then sending it to the condenser to blow out high temperature heat to the outside with low temperature in the case of heating. On the other hand, in the case of cooling, the condenser acts as an evaporator and the evaporator acts as a condenser, so that the condensed refrigerant exchanges heat with the hot outside air to cool the target point to be cooled. In addition, it is divided into an electric type and an engine type according to the driving method. Currently, most have a structure that combines cooling and heating, and the present invention is not particularly limited and it is possible to use various types of known heat pumps.
한편, 지열을 이용하는 방식은 지표 하부로 깊게 굴착한 후 이곳에 열교환을 위한 파이프를 묻는 밀폐형과, 지하수 심정펌프와 양수파이프를 설치하여 지하수를 양수한 후 지하수가 갖고 있는 열을 지상의 히트펌프에서 이용한 후 열교환된 지하수를 환수관을 통하여 다시금 지하수 심정 내부에 돌려보내는 개방형으로 분류할 수 있다.On the other hand, the method of using geothermal heat is a closed type in which a pipe for heat exchange is buried here after excavating deep below the surface, and an underground deep well pump and a pumping pipe are installed to pump up the ground water, and then the heat of the ground water is transferred from the ground heat pump. It can be classified as an open type in which heat-exchanged groundwater is returned to the inside of the groundwater deep well through a water exchange pipe after use.
그러나, 개방형 지열 냉난방 시스템에 있어서는, 지하수를 직접 열원으로 이용하기 때문에 밀폐형 시스템에 비하여 열교환 효율이 다소 높은 장점이 있으나, 지하수의 오염 및 지하수 고갈 등의 문제점이 발생할 수 있는바, 본 발명에서는 밀폐형 지열 냉난방 시스템을 대상으로 발명의 기술적 사상을 창안하게 되었다.However, in an open geothermal heating/cooling system, since groundwater is directly used as a heat source, heat exchange efficiency is somewhat higher than that of a closed system, but problems such as contamination of groundwater and depletion of groundwater may occur. The technical idea of the invention was created for the heating and cooling system.
이와 관련하여 도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 밀폐형 지열 냉난방 시스템의 지중 배관을 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 본 구현예에 따른 지중 배관(13)에는 열수용 유체가 흐르게 되며, 열수용 유체에 의하여 지열을 간접적으로 이용하게 된다. 상기 열수용 유체로는 통상적으로 부동액 등을 사용할 수 있다.In this regard, FIG. 2 is a diagram illustrating an underground pipe of a sealed geothermal heating and cooling system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2 , a fluid for hot water flows through the
본 구현예에 따른 지중 배관(13)을 세부적으로 설명하면, 지열이 회수된 상기 열수용 유체를 지상 열교환 유닛(20)으로 공급하는 공급관(13a)과, 상기 지상 열교환 유닛(20)에서 열교환된 열수용 유체가 회수되는 회수관(13b)과, 일단부가 상기 회수관 하단부로부터 수직 하방으로 연장되고, 타단부는 상기 공급관 하단부로부터 수직 하방으로 연장되어, 양단부가 서로 연결되는 U자형 관으로 구성되어, 지하수와 열교환하여 지열을 회수하는 연결부(13c)를 포함하여 구성된다. 물론 상기 공급관(13a)과 회수관(13b)은 각각 순환 유닛(30)과 연통되어 지상 열교환 유닛(20)에 연결되게 된다.Detailed description of the
여기에서 상기 연결부(13c)는 지중 약 150m 내지 200m의 깊이로 매설되게 되며 이때 지중 지하수의 온도는 연평균 약 15℃ 정도를 유지하게 된다. 따라서, 겨울철 난방시에는 외부의 차가운 열수용 유체(5℃ 이하)가 연결부(13c)를 통과하면서 지하수와의 열교환을 통해 15±5℃로 가열되어 히트 펌프로 공급됨으로써 실내에서 열을 취득하게 된다. 또한 여름철 냉방시에는 외부의 뜨거운 열수용 유체(24℃ 이상)가 연결부(13c)를 통과하면서 지하수와의 열교환을 통해 15±5℃로 냉각되어 히트 펌프로 공급됨으로써 실내의 열을 제거하게 된다.Here, the
그러나, 지열 냉난방 시스템은 지하수와 열교환하여 지열을 회수하는 지중배관 하부의 지층 붕괴나 이로 인하여 지중배관에 충격이 가해져 지중배관이 파손되거나 폐쇄되어 해당 지열공의 운영이 중단되는 경우가 발생할 수 있다.However, in geothermal heating and cooling systems, the underground pipe is damaged or closed due to the collapse of the stratum below the underground pipe that recovers geothermal heat by exchanging heat with groundwater or this may cause the underground pipe to be damaged or closed.
따라서 도 3은 이러한 문제점을 해결하기 위한 지중배관의 실시예로서, 본 실시예에 따르면, 지중배관에 바이 패스 배관을 설치하고 지중배관에 문제가 발생하는 경우 열수용 유체가 지중배관의 파손되거나 폐쇄된 부분을 우회하여 바이 패스 배관을 통하여 순환 유로가 형성되도록 함으로써 지열공의 운영이 중단되는 문제점을 방지할 수 있게 된다.Therefore, Figure 3 is an embodiment of the underground pipe for solving this problem, according to this embodiment, when a bypass pipe is installed in the underground pipe and a problem occurs in the underground pipe, the hot water fluid is damaged or closed of the underground pipe It is possible to prevent the problem that the operation of the geothermal well is stopped by bypassing the part that has been removed and forming a circulation flow path through the bypass pipe.
이를 위하여 다시 도 3을 참조하면, 상기 연결부(13c)는, 상기 회수관(13b) 하단부로부터 수직 하방으로 연장되는 회수 연결관(13bb)과, 상기 공급관(13a) 하단부로부터 수직 하방으로 연장되는 공급 연결관(13aa)과, 상기 회수 연결관(13bb)과 공급 연결관(13aa) 단부를 서로 연결하는 수평 연결관(13cc)을 포함하여 구성된다.To this end, referring again to FIG. 3 , the
이때 본 발명에 따르면, 상기 회수 연결관(13bb)과 공급 연결관(13aa) 사이에는 바이 패스(by-pass, 16) 배관이 구비되는 것을 발명의 특징으로 한다. 상기 바이 패스 배관(16)은 상하 방향으로 소정 거리 이격되어 다단(16a, 16b, 16c)으로 설치될 수 있다.At this time, according to the present invention, it is characterized in that a bypass (by-pass, 16) pipe is provided between the recovery connecting pipe 13bb and the supply connecting pipe 13aa. The bypass pipe 16 may be installed in
여기에서 본 발명에 따르면, 상기 바이 패스 배관(16a, 16b, 16c)에는, 바이 패스 배관(16a, 16b, 16c)의 유로를 개폐하는 바이 패스 개폐 밸브(17a, 17b, 17c)가 구비되고, 상기 바이 패스 배관(16a, 16b, 16c) 하측의 상기 회수 연결관(13bb)에는 회수관(13b)의 유로를 개폐하는 회수관 개폐 밸브(15a, 15b, 15c)가 구비되고, 상기 바이 패스 배관(16a, 16b, 16c) 하측의 상기 공급 연결관(13aa)에는 공급관(13a)의 유로를 개폐하는 공급관 개폐 밸브(14a, 14b, 14c)가 구비되게 된다.Here, according to the present invention, the
본 발명에 따르면, 상기 회수관 개폐 밸브(15a, 15b, 15c)와 바이 패스 개폐 밸브(17a, 17b, 17c), 또는 상기 공급관 개폐 밸브(14a, 14b, 14c) 및 바이 패스 개폐 밸브(17a, 17b, 17c)는 함께 통합되어 3방 밸브(three-way valve)로 구성될 수 있다. 이에 의하여 지중 배관(13)이 더욱 컴팩트하고 경제적인 시설로 설치될 수 있게 된다.According to the present invention, the return pipe on/off valve (15a, 15b, 15c) and the bypass on/off valve (17a, 17b, 17c), or the supply pipe on/off valve (14a, 14b, 14c) and the bypass on/off valve (17a), 17b, 17c) may be integrated together to constitute a three-way valve. Thereby, the
이에 의하여, 본 발명에 따르면 제어부(40)는, 평상시에는 회수관 개폐 밸브(15a, 15b, 15c) 및 공급관 개폐 밸브(14a, 14b, 14c)를 개방하고, 바이 패스 개폐 밸브(17a, 17b, 17c)를 폐쇄하여 열수용 유체가 굴착공의 가장 아래쪽 대수층까지 순환되어 충분한 열교환이 이루어지는 정상 모드에서 지중 열원 공급 유닛(10)을 작동시킨다.Accordingly, according to the present invention, the
그러나, 지중배관(13)의 일부가 파손되거나 폐쇄되는 경우에 제어부(40)는, 열수용 유체가 상기 파손 또는 폐쇄 지점을 우회하여 바이 패스 배관(16a, 16b, 16c)을 통하여 공급관(13a)으로 이송되는 바이 패스 모드로 지중 열원 공급 유닛(10)을 작동시키게 된다. 따라서 본 발명에 따르면, 지중배관(13)의 일부가 파손되거나 폐쇄되는 경우에도 해당 지열공의 운영을 중단함이 없이 연속적으로 가동시키는 것이 가능하게 된다.However, when a part of the
이하에서는 상기 바이 패스 개폐 밸브(17a, 17b, 17c) 및 공급관 개폐 밸브(14a, 14b, 14c) 그리고 회수관 개폐 밸브(15a, 15b, 15c)의 개폐 제어 예를 설명하기로 한다.Hereinafter, an example of opening/closing control of the bypass opening/
한편, 지하수의 경우 하부로 내려갈수록 외부와 열원의 온도차가 커서 열교환 효율이 향상되기 때문에, 가능한 하부의 지하수를 통하여 열수용 유체가 열교환을 하는 것이 바람직하다.On the other hand, in the case of groundwater, since the temperature difference between the outside and the heat source is large as it goes down, the heat exchange efficiency is improved.
이를 위하여 본 발명에 따르면, 상기와 같이 바이 패스 모드로 지중 열원 공급 유닛(10)을 작동시키는 경우에, 제어부(40)는 열수용 유체가 가급적 최하단의 바이 패스 배관(16c)를 통하여 흐르도록 제어하게 된다.To this end, according to the present invention, when operating the underground heat
한편, 제어부(40)는 열수용 유체의 압력이 기 설정된 범위 이상으로 상승 또는 하강하는 경우, 최하단의 바이 패스 밸브(17c)를 개방하고, 최하단의 회수관 개폐 밸브(15c) 및 공급관 개폐 밸브(14c)를 폐쇄시켜, 열수용 유체가 최하단의 바이 패스 패관을 통하여 흐를 수 있도록 한다.On the other hand, when the pressure of the hot water fluid rises or falls above a preset range, the
여기에서, 열수용 유체의 압력이 기 설정된 범위 이상으로 상승하는 경우란 연결부(13c) 배관의 일부가 지반 붕괴나 외부의 충격 등으로 인하여 폐쇄됨으로써 열수용 유체의 흐름이 막혀 압력이 지속적으로 상승하는 경우에 발생할 수 있다. 또한 열수용 유체의 압력이 기 설정된 범위 이하로 하강하는 경우란 연결부(13c) 배관의 일부가 지반 붕괴나 외부의 충격 등으로 인하여 파손됨으로써 열수용 유체가 외부로 누설되어 압력이 지속적으로 하강하는 경우에 발생할 수 있다.Here, the case where the pressure of the hot water fluid rises above the preset range means that a part of the
상기와 같은 조치 이후에도, 열수용 유체의 압력이 기 설정된 시간 이내에 기 설정된 압력 범위 이내로 회복되지 아니하는 경우에는, 제어부(40)는 다시 최하단의 바로 위에 설치된 차상단의 바이 패스 밸브(17b)를 개방하고, 차상단의 회수관 개폐 밸브(15b) 및 공급관 개폐 밸브(14b)를 폐쇄시키게 된다. 이 경우는 배관의 폐쇄 또는 파손이 최하단 바이 패스 배관(16c)의 상부 영역에서 발생하는 경우에 일어날 수 있다.Even after the above measures, if the pressure of the hot water fluid does not recover within the preset pressure range within a preset time, the
그러나 상기 제어부(40)가 전술한 바와 같이 순차적으로 상단부 바이 패스 배관(16a)을 통한 유로를 형성하였음에도 불구하고, 즉 최상단의 바이 패스 밸브(17a)를 개방하고, 최상단의 회수관 개폐 밸브(15a) 및 공급관 개폐 밸브(14a)를 폐쇄시켰음에도, 열수용 유체의 압력이 기 설정된 시간 이내에 기 설정된 압력 범위 이내로 회복되지 아니하는 경우에는, 해당 지중 열원 공급 유닛(10)의 가동을 중단시키게 된다.However, despite the fact that the
이 경우는 배관의 폐쇄 또는 파손이 최상단 바이 패스 배관(16a)의 상부 영역에서 발생하는 경우로서, 이 경우에는 바이 패스 모드 운전에 의하여도 해당 지중 열원 공급 유닛(10)을 정상 가동시키는 것이 불가능하기 때문에, 해당 지중 열원 공급 유닛(10)의 운전을 중단하고, 해당 지중 열원 공급 유닛(10)을 점검하거나 폐쇄하게 된다.In this case, the closure or damage of the pipe occurs in the upper region of the
이와 같이 본 발명에 따르면, 연결부(13c)에 바이 패스 배관(16a, 16b, 16c)을 다단으로 설치함으로써, 연결부의 파손 또는 폐쇄 위치에 따라 바이 패스 배관(16a, 16b, 16c)을 선택적으로 가동하여, 다양한 파손 위치에 따라 열수용 유체의 순환 유로를 능동적으로 대체하여 형성할 수 있다.As described above, according to the present invention, by installing the
특히 본 발명에 따르면 지중 배관(13)의 일부가 파손되는 경우에도 바이 패스 배관(16a, 16b, 16c)을 이용하여 열수용 유체를 순환시킴으로써 지중 열원 공급 유닛(10)의 운전 중단 없이 연속적으로 냉난방 시스템을 가동할 수 있는 효과가 있다.In particular, according to the present invention, even when a part of the
한편, 다층의 바이 패스 배관을 통해 다층의 유로를 형성할 수 있도록 하는 본 발명은, 지하수위 변화와 지하환경 변화에 따라 유동적인 열교환 유로를 형성하여, 열효율의 향상 및 경제적인 냉난방 시스템 운전이 가능하게 된다.On the other hand, the present invention, which enables the formation of a multi-layer flow path through a multi-layer bypass pipe, forms a fluid heat exchange flow path according to changes in the groundwater level and changes in the underground environment, thereby improving thermal efficiency and economical heating and cooling system operation will do
구체적으로, 본 발명에 따르면 상기 굴착공 내에는 지하수 수위를 측정하기 위한 수위 감지 센서(미도시)가 구비되어, 지하수위 변화에 따른 유로 변경을 수행할 수 있다. 이에 의하여 상기 제어부(40)는, 지하수 수위보다 높은 위치의 바이 패스 밸브를 개방하는 경우, 지중 열원 공급 유닛(10)의 가동을 중단시킬 수 있다.Specifically, according to the present invention, a water level sensor (not shown) for measuring the groundwater level is provided in the excavation hole, so that a flow path can be changed according to a change in the groundwater level. Accordingly, the
즉, 이 경우에는 열수용 유체가 지하수와의 접촉이 발생하지 않는 상태로 운전되기 때문에 지열 회수 효과가 없어 지중 열원 공급 유닛(10)의 가동을 중단하는 것이 바람직하다.That is, in this case, since the hot water fluid is operated in a state in which contact with groundwater does not occur, there is no geothermal recovery effect, so it is preferable to stop the operation of the underground heat
한편 굴착공 하부는 지하수위의 변화 또는 침전물의 침전 등으로 인하여 열교환 효율이 떨어지는 경우가 발생할 수 있다. 즉, 이 경우에는 열수용 유체와 지하수와의 접촉 면적이 줄어들거나 불량하기 때문에 열수용 유체의 연결부(13c) 유입 온도와 유출 온도의 차이가 미미하게 된다.On the other hand, heat exchange efficiency may decrease in the lower part of the excavation hole due to a change in the groundwater level or precipitation of sediment. That is, in this case, since the contact area between the hot water fluid and the groundwater is reduced or poor, the difference between the inlet temperature and the outlet temperature of the hot water
따라서, 본 발명에 따르면, 상기 제어부(40)는, 열수용 유체의 연결부(13c) 유입 온도와 유출 온도의 차이가 기 설정된 범위 이하로 유지되는 경우, 바이 패스 배관(16a, 16b, 16c)을 통하여 열수용 유체의 유로가 형성되도록 밸브들(14, 15, 17)을 제어하게 된다.Therefore, according to the present invention, the
즉, 바이 패스 모드를 다양한 경우의 수의 유로가 형성되도록 작동시켜, 각각의 경우에 대한 열수용 유체의 연결부(13c) 유입 온도와 유출 온도의 차이를 측정함으로써, 최대의 온도 차이가 발생하는 경우를 특정하여 지중 열원 공급 유닛(10)을 가동시키는 것이 가능하게 된다.That is, by operating the bypass mode to form a number of flow paths in various cases, and measuring the difference between the inlet temperature and the outlet temperature of the hot water
이를 위하여 본 발명에 따르면, 상기 제어부(40)는, 바이 패스 배관(16a, 16b, 16c) 중 일부 또는 전부의 유로가 선택적으로 형성되도록 순차적으로 밸브들(14, 15, 17)을 제어한 후에, 열수용 유체의 연결부(13c) 유입 온도와 유출 온도의 차이가 가장 큰 경우를 선택하여 밸브들(14, 15, 17)의 제어를 수행하게 된다.To this end, according to the present invention, the
물론 이와 같은 유로 설정은 지열 냉난방 시스템(100) 운전 초기에 최상의 열교환 컨디션을 구축하기 위해 수행될 수도 있다.Of course, such flow path setting may be performed to establish the best heat exchange condition at the initial stage of operation of the geothermal heating/
이에 의하여 본 발명에 따르면, 바이 패스 배관(16a, 16b, 16c)을 다단으로 형성하고, 다양한 경우의 수에 대한 바이 패스 모드 운전을 통하여 열교환 효율을 최대로 유지하면서 지열 냉난방 시스템(100)을 운영하는 것이 가능하게 된다.Accordingly, according to the present invention, the
한편 지열 냉난방 시스템(100)은, 굴착공 내부로 이물질이 유입되어 지하수가 오염되는 것을 방지하고 지중 설비를 보호하기 위하여 굴착공의 상부를 밀폐하는 상부 커버(12)를 설치하게 된다. 이러한 상부 커버(12)는, 내부에 수용 공간이 형성되어 외부 케이싱(11) 상단부를 외부와 구획하여 밀폐하는 몸체부(12a)를 포함하게 된다.Meanwhile, in the geothermal heating and
그러나, 일반적으로 지열 냉난방 시스템에 있어서는 지하수가 역류하여 지상으로 범람하거나 지중 압력이 급격히 상승하여 배관 등의 설비가 파손되는 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명에 따르면 상부 커버(12)에 압력 조절 밸브(12b)를 설치하여 이러한 문제점을 해결할 수 있게 된다.However, in general, geothermal heating and cooling systems have a problem in that underground water flows backward and overflows to the ground, or underground pressure rises rapidly, causing damage to facilities such as pipes. Therefore, according to the present invention, it is possible to solve this problem by installing the
이를 위하여 본 발명에 따르면, 상기 몸체부(12a)의 일측, 바람직하게는 몸체부(12a)의 상부에는 상기 수용 공간의 압력, 즉 외부 케이싱(11) 내측의 지중 압력을 조절하는 압력 조절 밸브(12b)가 설치될 수 있다. 이때 상기 압력 조절 밸브(12b)는 밸브의 개폐를 자동으로 조절하는 밸브 구동부(12c)를 포함할 수 있는데, 상기 밸브 구동부(12c)는 전기 모터에 의해 구동될 수 있다. 또한 몸체부(12a_의 일측에는 상기 수용 공간의 압력을 측정하여 제어부(40)로 제공하는 압력 센서(12d)가 구비될 수 있다.To this end, according to the present invention, on one side of the
이에 의하여, 본 발명에 따르면 상기 제어부(40)는, 압력 센서(12d)의 측정값이 제한값 이상인 경우, 압력 조절 밸브(12b)를 개방하여 상기 내부 공간의 압력을 제한값 이하로 유지시키게 된다. 이때 상기 제한값은, 압력 상승 속도에 따라 가변적으로 설정될 수 있다. 즉, 지하수의 수위가 서서히 상승하여 지중 압력의 상승 속도가 서서히 상승하는 경우에는 압력 조절 밸브(12b)도 이에 맞추어 서서히 개방함으로써 상부 커버 내부 공간의 압력을 제한값 이하로 유지시킬 수 있게 된다. 또한 지중 압력이 빠른 속도로 상승하는 경우에는 상기 제한값을 낮게 설정하여, 압력 조절 밸브(12b)도 이에 맞추어 빠르게 개방하게 된다.Accordingly, according to the present invention, when the measured value of the
그러나 압력 상승 속도가 기 설정된 속도 이상인 경우에는, 압력 조절 밸브(12b)를 완전 개방하여 압력을 저하시킴으로써 급격한 지중 압력의 상승으로 인한 지중 배관(13) 및 상부 커버(12) 등 설비의 파손을 방지할 수 있게 된다.However, when the pressure increase rate is higher than the preset rate, the
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 지중에 매설된 지중 배관의 열수용 유체의 공급관과 회수관 사이에 바이 패스(by-pass) 배관을 설치하고, 바이 패스 배관과 공급관 및 회수관이 접하는 배관의 교차 지점에는 공급관 개폐 밸브 및 회수관 개폐 밸브를 설치함으로써, 지중 배관의 하단 열교환 부위가 지층의 붕괴나 충격으로 인하여 파손되거나 폐쇄되는 경우에도, 바이 패스 배관을 이용하여 열수용 유체를 순환시킴으로써 해당 지열공의 운전 중단 없이 연속적으로 냉난방 시스템을 가동할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, a bypass pipe is installed between the supply pipe and the recovery pipe of the hot water fluid of the underground pipe buried underground, and the bypass pipe, the supply pipe, and the pipe in contact with the recovery pipe By installing the supply pipe opening/closing valve and the return pipe opening/closing valve at the intersection, even if the lower heat exchange part of the underground pipe is damaged or closed due to the collapse or impact of the stratum, the bypass pipe is used to circulate the hot water fluid There is an effect that the heating and cooling system can be operated continuously without interruption of the operation of the heat hole.
또한 본 발명에 따르면, 지중 배관의 상부를 밀폐시키는 상부 커버에 압력 조절 밸브를 설치함으로써, 지중의 압력을 조절하여 지하수의 역류를 방지하고, 급격한 지중 압력 상승으로 시설물이 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, by installing a pressure control valve on the upper cover that seals the upper part of the underground pipe, it is possible to control the pressure in the underground to prevent the backflow of groundwater, and to prevent the facility from being damaged due to a sudden increase in the underground pressure. It works.
나아가 본 발명에 따르면 종래 유류나 가스를 이용한 냉난방 시스템과 비교하여 최소 50% 이상의 비용을 절감할 수 있으며, 저렴한 유지 보수 비용과 오염 물질의 배출이 없는 친환경 설비를 구현할 수 있는 효과가 있다.Furthermore, according to the present invention, it is possible to reduce the cost by at least 50% or more compared to the conventional heating and cooling system using oil or gas, and there is an effect that it is possible to implement an eco-friendly facility without discharge of pollutants and low maintenance cost.
이상에서 본 발명의 바람직한 구현예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.Although preferred embodiments of the present invention have been described above, those of ordinary skill in the art can add, change, delete or The present invention may be variously modified and changed by addition and the like, and this will also be included within the scope of the present invention.
예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and likewise components described as distributed may also be implemented in a combined form. The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention. do.
본 발명은 지중 배관의 일부가 지반의 붕괴나 외부 충격 등으로 파손 또는 폐쇄되는 경우에도 해당 지열공의 운전 중단 없이 지속적으로 열수용 유체를 순환시킬 수 있는 지열 냉난방 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a geothermal heating and cooling system capable of continuously circulating a fluid for hot water without stopping the operation of the geothermal well even when a part of the underground pipe is damaged or closed due to ground collapse or external impact.
10 : 지중 열원 공급 유닛11 : 외부 케이싱
12 : 상부 커버12a : 몸체부
12b : 압력 조절 밸브12c : 밸브 구동부
12d : 압력 센서13 : 지중 배관
13a : 공급관13aa : 공급 여결관
13b : 회수관13bb : 회수 연결관
13c : 연결부 13cc : 수평 연결관
14a, 14b, 14c : 공급관 개폐 밸브15a, 15b, 15c : 회수관 개폐 밸브
16a, 16b, 16c : 바이 패스 밸브17a, 17b, 17c : 바이 패스 개폐 밸브
30 : 순환 유닛40 : 제어부
100 : 지열 냉난방 시스템10: underground heat source supply unit 11: outer casing
12:
12b:
12d: pressure sensor 13: underground piping
13a: supply pipe 13aa: supply tube
13b: return pipe 13bb: return connector
13c: connection part 13cc: horizontal connector
14a, 14b, 14c: supply pipe on/off
16a, 16b, 16c:
30: circulation unit 40: control unit
100: geothermal heating and cooling system
Claims (14)
Translated fromKorean상기 지중 열원 공급 유닛으로부터 공급되는 열원을 히트 펌프를 이용하여 열교환하는 지상 열교환 유닛과;
상기 지중 열원 공급 유닛과 상기 지상 열교환 유닛을 연결하고, 내부에 열수용 유체가 순환하는 순환 유닛과;
상기 각 유닛의 운전을 제어하는 제어부;를 포함하여 구성되고,
상기 지중 열원 공급 유닛은,
지하 일정 깊이로 굴착된 굴착공에 삽입되어 굴착공을 지지하고, 지하 대수층 지하수의 유출입 공간을 형성하는 외부 케이싱과;
상기 외부 케이싱 내부에 설치되고, 상기 순환 유닛과 연통되어 상기 열수용 유체의 공급 및 회수 경로가 되는 지중 배관과;
상기 외부 케이싱의 상부를 덮어 내부로 이물질이 유입되거나, 내부 지하수가 지상으로 토출되는 것을 방지하는 상부 커버;를 포함하여 구성되고:
상기 지중 배관은,
지열이 회수된 상기 열수용 유체를 상기 지상 열교환 유닛으로 공급하는 공급관과;
상기 지상 열교환 유닛에서 열교환된 상기 열수용 유체가 회수되는 회수관과;
일단부가 상기 회수관 하단부로부터 수직 하방으로 연장되고, 타단부는 상기 공급관 하단부로부터 수직 하방으로 연장되어, 양단부가 서로 연결되는 U자형 관으로 구성되어, 지하수와 열교환하여 지열을 회수하는 연결부;를 포함하여 구성되며:
상기 연결부는,
상기 회수관 하단부로부터 수직 하방으로 연장되는 회수 연결관과;
상기 공급관 하단부로부터 수직 하방으로 연장되는 공급 연결관과;
상기 회수 연결관과 공급 연결관 단부를 서로 연결하는 수평 연결관;을 포함하여 구성되고:
상기 회수 연결관과 공급 연결관 사이에는 상하 방향으로 소정 거리 이격되어 다단으로 바이 패스(by-pass) 배관이 구비되며:
상기 바이 패스 배관에는, 바이 패스 배관의 유로를 개폐하는 바이 패스 개폐 밸브가 구비되고;
상기 바이 패스 배관 하측의 상기 회수 연결관에는, 회수관의 유로를 개폐하는 회수관 개폐 밸브가 구비되며;
상기 바이 패스 배관 하측의 상기 공급 연결관에는, 공급관의 유로를 개폐하는 공급관 개폐 밸브가 구비되고:
상기 제어부는,
열수용 유체의 압력이 기 설정된 범위 이상으로 상승 또는 하강하는 경우,
최하단의 바이 패스 배관 유로가 개방되고, 최하단의 회수 연결관 및 공급 연결관 유로가 폐쇄되도록 밸브들을 제어하고;
열수용 유체의 압력이 기 설정된 시간 이내에 기 설정된 압력 범위 이내로 회복되지 아니하는 경우,
차상단의 바이 패스 배관 유로가 개방되고, 차상단의 회수 연결관 및 공급 연결관 유로가 폐쇄되도록 밸브들을 제어하며;
최상단의 바이 패스 배관 유로가 개방되고, 최상단의 회수 연결관 및 공급 연결관의 유로가 폐쇄된 경우에도,
열수용 유체의 압력이 기 설정된 시간 이내에 기 설정된 압력 범위 이내로 회복되지 아니하는 경우, 해당 지중 열원 공급 유닛의 가동을 중단시키도록 제어하며:
상기 제어부는,
열수용 유체의 연결부 유입 온도와 유출 온도의 차이가 기 설정된 범위 이하인 경우,
상기 바이 패스 배관 중 일부 또는 전부의 유로가 선택적으로 형성되도록 순차적으로 밸브들을 제어하여, 선택 가능한 유로들에 대한 열수용 유체의 유입부 유입 온도와 유출 온도의 차이를 측정하고, 상기 온도 차이가 가장 큰 경우의 유로가 형성되도록 상기 밸브들의 개폐 상태를 설정함을 특징으로 하는 지열 냉난방 시스템.
a geothermal heat source supply unit for recovering geothermal heat and supplying it to the ground;
a ground heat exchange unit for exchanging heat with a heat source supplied from the underground heat source supply unit using a heat pump;
a circulation unit connecting the underground heat source supply unit and the above-ground heat exchange unit and circulating a fluid for hot water therein;
A control unit for controlling the operation of each unit; is configured to include,
The underground heat source supply unit,
an outer casing inserted into an excavation hole excavated to a predetermined depth underground to support the excavation hole and to form an inflow and outflow space of the underground aquifer;
an underground pipe installed inside the outer casing and communicating with the circulation unit to serve as a supply and recovery path for the hot water fluid;
and an upper cover that covers the upper portion of the outer casing to prevent foreign substances from being introduced into the interior or internal groundwater from being discharged to the ground.
The underground pipe is
a supply pipe for supplying the hot water fluid from which geothermal heat is recovered to the ground heat exchange unit;
a recovery pipe through which the hot water fluid heat-exchanged in the ground heat exchange unit is recovered;
One end extends vertically downward from the lower end of the recovery pipe, and the other end extends vertically downward from the lower end of the supply pipe, and consists of a U-shaped tube in which both ends are connected to each other. is made up of:
The connection part,
a recovery connection pipe extending vertically downward from the lower end of the recovery pipe;
a supply connection pipe extending vertically downward from the lower end of the supply pipe;
and a horizontal connector connecting the end of the return connector and the supply connector to each other.
A by-pass pipe is provided in multiple stages spaced apart by a predetermined distance in the vertical direction between the return connection pipe and the supply connection pipe:
a bypass opening/closing valve for opening and closing a flow path of the bypass pipe is provided in the bypass pipe;
a recovery pipe opening/closing valve for opening and closing a flow path of the recovery pipe is provided in the recovery connection pipe under the bypass pipe;
A supply pipe opening/closing valve for opening and closing a flow path of the supply pipe is provided in the supply connection pipe under the bypass pipe:
The control unit is
When the pressure of the hot water fluid rises or falls above the preset range,
controlling the valves so that the lowermost bypass pipe flow path is opened and the lowermost return connecting pipe and the supply connecting pipe flow path are closed;
If the pressure of the hot water fluid does not recover within the preset pressure range within the preset time,
controlling the valves so that the bypass pipe flow path of the vehicle top is opened and the return connection pipe and the supply connection pipe flow path of the vehicle top are closed;
Even when the uppermost bypass pipe flow path is opened and the flow paths of the uppermost return connection pipe and supply connection pipe are closed,
If the pressure of the hot water fluid does not recover within a preset pressure range within a preset time, control to stop the operation of the underground heat source supply unit:
The control unit is
When the difference between the inlet temperature and the outlet temperature of the hot water fluid is less than a preset range,
By sequentially controlling the valves so that the flow paths of some or all of the bypass pipes are selectively formed, the difference between the inlet temperature and the outlet temperature of the hot water fluid for the selectable flow paths is measured, and the temperature difference is the most Geothermal heating and cooling system, characterized in that the opening and closing states of the valves are set so that a large flow path is formed.
상기 회수관 개폐 밸브 및 바이 패스 개폐 밸브는 상기 회수 연결관과 상기 바이 패스 배관의 결합부에 설치된 3방 밸브(three-way valve)로 구성됨을 특징으로 하는 지열 냉난방 시스템.
According to claim 1,
and the return pipe opening/closing valve and the bypass opening/closing valve are configured as a three-way valve installed at a coupling part of the recovery connecting pipe and the bypass pipe.
상기 공급관 개폐 밸브 및 바이 패스 개폐 밸브는 상기 공급 연결관과 상기 바이 패스 배관의 결합부에 설치된 3방 밸브(three-way valve)로 구성됨을 특징으로 하는 지열 냉난방 시스템.
According to claim 1,
and the supply pipe opening/closing valve and the bypass opening/closing valve are configured as a three-way valve installed at a coupling part of the supply connection pipe and the bypass pipe.
상기 상부 커버는,
내부에 수용 공간이 형성되고, 상기 외부 케이싱 상단부를 외부와 구획하여 밀폐하는 몸체부와;
상기 몸체부의 상부에 설치되어, 상기 수용 공간의 압력을 조절하는 압력 조절 밸브와;
상기 압력 조절 밸브의 개폐를 조절하는 밸브 구동부와;
상기 수용 공간의 압력을 측정하여 상기 제어부로 제공하는 압력 센서;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 지열 냉난방 시스템.
According to claim 1,
the upper cover,
a body portion having a receiving space formed therein, and sealing the upper end of the outer casing by partitioning it from the outside;
a pressure regulating valve installed on the upper portion of the body to control the pressure of the accommodation space;
a valve driving unit for controlling opening and closing of the pressure control valve;
A geothermal heating and cooling system comprising a; a pressure sensor measuring the pressure in the accommodation space and providing it to the control unit.
상기 제어부는,
상기 압력 센서의 측정값이 제한값 이상인 경우,
상기 압력 조절 밸브를 개방하여 상기 수용 공간의 압력을 제한값 이하로 유지시킴을 특징으로 하는 지열 냉난방 시스템.
12. The method of claim 11,
The control unit is
If the measured value of the pressure sensor is greater than the limit value,
Geothermal heating and cooling system, characterized in that by opening the pressure control valve to maintain the pressure of the accommodation space below a limit value.
상기 제한값은,
압력 상승 속도에 따라 가변 설정되되,
상기 압력 상승 속도가 증가할수록 상기 제한값은 낮게 설정됨을 특징으로 하는 지열 냉난방 시스템.
13. The method of claim 12,
The limit value is
Variable setting according to the rate of pressure rise,
Geothermal heating and cooling system, characterized in that the lower the limit value is set as the pressure increase rate increases.
상기 제어부는,
상기 압력 상승 속도가 기 설정된 속도 이상인 경우, 상기 압력 조절 밸브를 완전 개방하여, 지중 배관의 압력 파괴를 방지함을 특징으로 하는 지열 냉난방 시스템.
14. The method of claim 13,
The control unit is
The geothermal heating and cooling system according to claim 1 , wherein when the pressure increase rate is greater than or equal to a preset rate, the pressure control valve is completely opened to prevent pressure destruction of the underground pipe.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200156025AKR102427238B1 (en) | 2020-11-19 | 2020-11-19 | Geothermal cooling and heating system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200156025AKR102427238B1 (en) | 2020-11-19 | 2020-11-19 | Geothermal cooling and heating system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220069205A KR20220069205A (en) | 2022-05-27 |
| KR102427238B1true KR102427238B1 (en) | 2022-08-01 |
Family
ID=81796861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200156025AActiveKR102427238B1 (en) | 2020-11-19 | 2020-11-19 | Geothermal cooling and heating system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102427238B1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115950059B (en)* | 2023-01-06 | 2024-01-05 | 南京市建筑设计研究院有限责任公司 | Device and method for judging and alarming channeling of working condition switching valve of ground source heat pump system |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005114073A2 (en)* | 2004-05-11 | 2005-12-01 | Earth To Air Systems, Llc | Sub-surface and optionally accessible direct expansion refrigerant flow regulating device |
| JP2014122712A (en)* | 2012-11-20 | 2014-07-03 | Zeneral Heat Pump Kogyo Kk | Underground heat exchanger |
| KR102175106B1 (en)* | 2019-01-21 | 2020-11-05 | 주식회사 지앤지테크놀러지 | Leak Check Device and Method for Vertical Closed Ground Heat Exchanger |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101150596B1 (en) | 2011-07-21 | 2012-06-08 | (주)엔텍 | A geothermal type aairconditioner with overflow protector |
| KR101959037B1 (en) | 2017-04-21 | 2019-03-18 | (주)티이엔 | Upper casing for open type ground heat exchanger |
| KR102096582B1 (en)* | 2018-08-24 | 2020-05-27 | 조희남 | Underwater heat exchanger system using water current and water heat and method for constructing this same |
- 2020
- 2020-11-19KRKR1020200156025Apatent/KR102427238B1/enactiveActive
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005114073A2 (en)* | 2004-05-11 | 2005-12-01 | Earth To Air Systems, Llc | Sub-surface and optionally accessible direct expansion refrigerant flow regulating device |
| JP2014122712A (en)* | 2012-11-20 | 2014-07-03 | Zeneral Heat Pump Kogyo Kk | Underground heat exchanger |
| KR102175106B1 (en)* | 2019-01-21 | 2020-11-05 | 주식회사 지앤지테크놀러지 | Leak Check Device and Method for Vertical Closed Ground Heat Exchanger |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20220069205A (en) | 2022-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5992507A (en) | Geothermal community loop field | |
| EP3485200B1 (en) | Heat pump apparatus module | |
| KR101519340B1 (en) | Regenerative heat pump system comprising geothermal exchanger | |
| KR102118321B1 (en) | Regenerative heat pump system comprising geothermal exchanger | |
| US20080092575A1 (en) | Solar air conditioning system | |
| CN103890503A (en) | Refrigerant charge management in a heat pump water heater | |
| KR101583603B1 (en) | Hybrid Heat pump system | |
| KR101641507B1 (en) | Cooling heating system using heat exchanged bleeding underground water | |
| KR101568847B1 (en) | Regenerative heat pump system comprising geothermal exchanger | |
| KR102155016B1 (en) | Geothermal heat pump system with recycling tank and easy sludge removal | |
| KR102378170B1 (en) | Geothermal unit and geothermal heating and cooling system for preventing earthquake or disaster using this | |
| KR102427238B1 (en) | Geothermal cooling and heating system | |
| KR102646377B1 (en) | Geothermal heat pump cooling and heating system with make-up water supply tank | |
| US20080028761A1 (en) | Temperature equilibrating methodology & installation with water supply system | |
| KR101724379B1 (en) | Thermal compensation control system of seasonal balance for geothermal energy by using air thermal heat pump on the reverse system | |
| KR101647285B1 (en) | Thermal storage air conditioning system that can perform sequential or simultaneous frost accumulation and emissions or heat storage and dissipation by using a single heat exchanger and its control method | |
| KR102053572B1 (en) | Hybrid geothermal heating and cooling system based on waste heat recovery apparatus, and method thereof | |
| KR100599853B1 (en) | Erosion-proof underground heat exchanger | |
| KR20000063299A (en) | heating exchange system using the geothermal | |
| KR100793266B1 (en) | Economic air conditioning system using air heat heat pump | |
| US20110005257A1 (en) | Geothermal heat pump system having a downflow appliance cabinet | |
| KR102627465B1 (en) | Underground Heat Exchanger with Improved Fluid Flow | |
| KR102662170B1 (en) | Regenerative heat pump system comprising geothermal exchanger | |
| KR102269496B1 (en) | Geothermal heat pump system with mixed form of vertically closed type and horizontal type | |
| KR20210134455A (en) | A geothermal system using the integrated water supply and return valve assembly capable of being controlled the return of water in linkage with the supply of water from an underwater motor pump |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application | Patent event code:PA01091R01D Comment text:Patent Application Patent event date:20201119 | |
| PA0201 | Request for examination | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection | Comment text:Notification of reason for refusal Patent event date:20211118 Patent event code:PE09021S01D | |
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration | Patent event code:PE07011S01D Comment text:Decision to Grant Registration Patent event date:20220526 | |
| PG1501 | Laying open of application | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| PR0701 | Registration of establishment | Comment text:Registration of Establishment Patent event date:20220726 Patent event code:PR07011E01D | |
| PR1002 | Payment of registration fee | Payment date:20220726 End annual number:3 Start annual number:1 | |
| PG1601 | Publication of registration |