KR100675257B1

KR100675257B1 - 지열히트펌프 시스템의 지중열교환기

Info

Publication number: KR100675257B1
Application number: KR1020050096654A
Authority: KR
Inventors: 김진상
Original assignee: 삼양에코너지 주식회사; 김진상
Priority date: 2005-10-13
Filing date: 2005-10-13
Publication date: 2007-01-29

Abstract

본 발명은 지하수 및 지열을 열원으로 사용하여 냉난방을 실시하는 열교환 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지열히트펌프 시스템을 구성하는 지중열교환기의 슬리브를 길이가 짧은 PVC 파이프를 접착제나 기계적인 연결장치로 연결하여 사용하지 않고, 상대적으로 길이가 긴 폴리에틸렌(PE) 파이프를 융착, 연결하여 사용하여 연결부를 최소화함으로써, 설치가 보다 용이하고 슬리브 중간에서의 지하수 누설 가능성을 줄인 지열히트펌프 시스템의 지중열교환기에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 지열히트펌프 시스템의 지중열교환기는 지열에너지를 이용하는 냉난방 시스템의 지중열교환기에 있어서, 상기 지중열교환기는 지하 암반층에 지하수가 고이도록 시추된 관정의 내부로 내설되는 슬리브를 포함하여 이루어지고, 상기 슬리브는 복수의 폴리에틸렌(PE) 파이프가 융착되어 연결되고, 하부측에 지하수가 유입되는 통공이 형성되고, 하단부에는 무게추가 구성된 것을 특징으로 한다.

지열에너지, 지중열교환기, 히트펌프, 스탠딩컬럼웰, PE 파이프

Description

지열히트펌프 시스템의 지중열교환기{Heat exchanging apparatus for the geothermy heat pump system}

도1은 일반적인 스탠딩컬럼웰 방식의 지중열 교환기의 구조를 나타내는 도면.

도2는 본 발명 실시예의 지중열교환기의 구조를 나타내는 도면.

도3 및 도4는 열교환 과정을 나타내는 슬리브의 부분 확대도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 암반층 110 : 관정

120 : 웰헤드 130 : 맨홀

140 : 멘홀커버 200 : 슬리브

210 : 펌프 220 : 통공

230 : 무게추 300 : 열교환기

310 : 지하수유출관 320 : 지하수복귀관

330 : 밸브 340 : 관정복귀관

350 : 지하수사용관 360 : 순환관

W1 : 지하수 W2 : 순환수

H : 지열

지열의 이용은 지중의 고온의 열을 이용하여 전기를 발전하는 지열발전 이용과, 온천등과 같이 지열을 이용하는 직접 이용과, 히트펌프를 장착하여 저온의 지열을 이용하여 냉난방을 수행하는 지열히트펌프 이용으로 크게 나눌 수 있다. 지열히트펌프를 통한 지열의 이용은 지하수와 지열 등을 냉난방 열원으로 사용하는 것으로, 일반적으로 지중열은 연중 온도변화가 적은 안정적인 열원이기 때문에 주거 및 상업용으로 사용하기에 적합하여 대체 에너지로의 개발이 활발하게 진행되고 있다. 이러한 지중 이용의 일종으로 최근에 널리 보급되고 있는 지열 히트펌프는 비교적 천부의 지열을 이용하는 것으로, 암반층이 잘 발달된 암반 내부에 약 400~500m 깊이의 관정을 형성한 후 그 관정 내부에 열교환기를 설치하여 냉난방을 행하는 기술이며, 그 구조는 본 출원인에 의해 출원된 등록실용신안 제0371813호에 제시된 바 있다.

그 중에서도 반개방형, 일명 스탠딩컬럼웰(Standing Column W1ell) 방식의 지열히트 펌프를 사용하는 열교환기는 좁고 길게 구성된 관정 내부에 고인 물을 이용하여 암반과 지하수의 직접적인 열교환이 이루어지는 방식으로, 지하수를 직접 이용하는 개방형 열교환기 또는 수직으로 삽입된 U 자형 관을 사용하는 밀폐형 열교환기에 비하여 관정 내부의 설치 공간 확보, 설치비용, 오염, 제품수명, 관정의 유지보수 등의 문제에 유리하여 점차로 보급이 확대되고 있는 추세이다.

도1은 일반적인 스탠딩컬럼웰 방식의 지중열 교환기의 구조를 나타내는 도면이다.

도1에 도시된 바와 같이, 스탠딩컬럼웰 방식의 열교환기는 암반층을 시추하여 형성된 관정(110) 내부에 매설된 슬리브(200) 내부로 냉매 등의 유체를 순환시켜 지열과의 열교환에 의하여 냉난방 효과를 달성하는 것으로, 상기 슬리브(200)는 PVC(Polyvinyl Chloride: 염화비닐) 재질로 이루어진 파이프를 사용하는 것이 일반적이다.

PVC는 명칭에서 알 수 있듯이 오존파괴 물질인 염소성분을 포함하고 있으며 또한 제조공정에서 다이옥신이 발생하여 친환경적이지 못한 물질로 인식되면서, PVC를 오랜 기간 널리 사용해온 하수관 등에서도 PE(Polyethylene: 폴리에틸렌)와 같이 보다 환경친화적인 소재로 교체되고 있는 상황이다. PE 파이프 중에서도 HDPE(High Density Polyethylene: 고밀도 폴리에틸렌)가 상하수도 및 가스관 등에 많이 사용된다. 아래의 표1은 HDPE와 PVC를 비교한 것이다.

명칭	HDPE (High Density Polyethylene)	PVC (Polyvynil chloride)
염소 (chlorine)	포함되지 않음	포함
다이옥신 (dioxin)	발생 없음	발생함 (제조 과정)
마모 (abrasion)	강함	비교적 강함
화학 반응 (chemical reaction)	강함	비교적 강함
충격 (impact)	강함	약함 (특히 저온에서 약함)
연결부 (joining)	누설없는 연결 가능 (융착이 가능함)	누설이 적음
밀도 (density)	낮음 (0.95~0.97)	높음 (평균적으로 1.43)
유연성 (flexibility)	유연함 (깨지지 않음)	단단함 (깨짐)
강도 (strength)	PVC보다 체적당 강도 낮음	체적당 강도 높음
가연성 (fire)	연소에 강함	연소에 약함

표1에서도 알 수 있듯이 PVC 파이프는 탄성이 약하고 단단한 재질의 특성상 그 길이를 길게 만드는데 한계가 있어 대체로 4~6m의 길이로 이루어지므로, 깊이가 400~500m에 이르는 관정의 상부에서 바닥에 걸쳐 슬리브를 구성하기 위해서는 여러 개의 파이프를 접착제로 연결하여 사용하는 것이 일반적이다. 따라서, 위와 같이 다수의 PVC 파이프를 접착제나 기계적인 연결장치를 사용하여 연결함으로써 이루어지는 슬리브는 약 100여개의 접합부를 가지게 되므로, 작업 공정이 복잡하고 슬리브의 설치작업 또는 사용 도중에 접착부의 불량으로 슬리브의 중간에 균열이나 구멍이 발생하여 슬리브 전체의 성능이 감소될 우려가 있다.

또한, 상기 접합부는 접착제를 사용하여 이루어지므로 접착부위가 견고하지 못하므로, 설치 또는 사용 중 균열이나 구멍 등이 발생하여 점검이 필요할 때 관정의 상부에서 슬리브 전체를 끌어올리지 못하기 때문에 지중열교환기의 점검 및 보수가 용이하지 못한 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 관정의 내부에 매설되는 슬리브를 100여개 접합부를 가지는 PVC 파이프를 연결하여 사용하지 않고, 3~4개의 접합부를 가지도록 100~150m의 길이로 구성된 PE(Polyethylene: 폴리에틸렌) 파이프를 융착시켜 사용함으로써, 접합부의 수를 감소시키는 것을 목적으로 한다.

또한, 상기 접합부는 PE 파이프 자체가 융착되어 이루어지므로 접착부위가 매우 견고하므로, 설치 또는 사용 중 균열이나 구멍 등의 문제가 발생하여 열교환기의 점검이 필요할 때 관정의 상부에서 슬리브 전체를 손쉽게 끌어올려 지중열교환기의 설치, 점검 및 보수를 용이하게 수행하는 것을 목적으로 한다.

또한, 상기 슬리브의 하단부에 콘크리트 등으로 이루어진 무게추를 구성하여 물보다 비중이 낮은 PE 파이프가 자연스럽게 관정의 하부로 가라앉아 슬리브의 설치가 용이하도록 하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 지열히트펌프 시스템의 지중열교환기는 지열에너지를 이용하는 냉난방 시스템의 지중열교환기에 있어서, 상기 지중열교환기는 지하 암반층에 지하수가 고이도록 시추된 관정의 내부로 내설되는 슬리브를 포함하여 이루어지고, 상기 슬리브는 복수의 폴리에틸렌(PE) 파이프가 융착되어 연결되고, 하부측에 지하수가 유입되는 통공이 형성되고, 하단부에는 무게추가 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 슬리브를 구성하는 폴리에틸렌(PE) 파이프는 코일형태로 보관 및 운반이 가능하도록, 내경은 100~150mm이고, 두께는 5~20mm로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 슬리브 하단부의 무게추는 슬리브의 하단부 소정길이를 콘크리트로 매설하여 슬리브와 일체형으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 슬리브는 100~150m 길이의 단위 파이프가 슬리브 전체의 길이에 맞게 융착, 연결되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도2는 본 발명 실시예의 지중열교환기의 구조를 나타내는 도면이고, 도3 및 도4는 열교환 과정을 나타내는 슬리브의 부분 확대도이다.

도2에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 사용하는 스탠딩컬럼웰 방식의 지중열교환기는 암반이 잘 발달된 지역에 주로 적용되는 것으로, 암반층(100)을 시추하여 내부에 지하수(W1)가 고인 관정(110)을 형성하고, 상기 관정(110)의 내부에 고인 지하수(W1)를 이용하여 관정을 구성하는 암반의 열을 흡수하거나, 암반에 열을 저장하는 방식을 사용한다. 즉, 본 발명 실시예의 지중열교환기는 암반층(100)을 시추하여 얻게 되는 관정(110)과, 상기 관정(110)의 상부에서 바닥에 걸쳐 설치되는 슬리브(200), 및 상기 슬리브(200) 내에 매설되어 관정(110)에 고인 지하수(W1)를 양정하기 위한 펌프(210)를 포함하여 구성되며, 상기 관정(110)은 내경 200mm 내외, 길이 400~500m의 좁고 긴 형태로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기와 같이 시추된 관정(110)의 경우, 상부를 제외하고는 케이싱을 하지 않은 관정(110)이므로 내부로는 암반층(100)의 상부 또는 하부로 유동하는 지하수(W1)가 암반과 직접 접촉하며 자연적으로 고여지게 되며, 상방에는 개폐가 가능하며 오염방지를 위한 웰헤드(120)가 구비된다. 또한, 시추되는 관정(110)의 상방측에는 통상적으로 맨홀(130)이 형성되게 되고, 상기 맨홀(130)의 상방에도 개폐 가능한 맨홀커버(140)를 구성하는 것이 바람직하며, 내부에 고인 지하수(W1)를 이용하는 스탠딩컬럼웰 방식의 지중열교환기는 상기 관정(110)이 지표에 정확하게 수직으로 천공되지 않을 수도 있다.

관정(110)의 내부로 유입되는 상기 슬리브(200)는 약 100~150m의 길이를 갖는 PE(Polyethylene: 폴리에틸렌) 재질의 단위 파이프가 3~4개의 연결부위를 갖도록 융착되어 대략 400~500m 깊이의 관정(110)의 상부로부터 바닥에 걸쳐 설치된다. 상기 PE 파이프는 기존의 PVC 파이프가 단단한 재질의 특성 때문에 4~6m 이상의 길이로 제조가 불가능 했던 점에 비해, 탄성이 높은 재질의 성질 때문에 길이가 길게 제조되어도 코일 형태로 보관 및 이동이 가능하므로 PVC 파이프보다 10배 이상의 길이로 제조가 가능하다. 상기와 같이 슬리브(200)를 구성하는 단위 파이프의 길이 가 길어지게 되면, 전체 슬리브(200)의 연결부위, 즉 접합부(미도시)의 수가 감소하여 단위 파이프 간에 접합 불량이 발생할 가능성이 줄어들게 된다. 또한, 상기 기존의 슬리브(200)가 PVC 파이프를 접착제나 기계적 연결장치로 연결하여 사용하는데 비해, 본 발명의 슬리브(200)는 PE 파이프를 융착하여 접합시키게 되므로 접합부가 매우 견고하여 융착 하지 않은 원래의 파이프 부분보다 더욱 높은 강도를 가지며, 사용 중에 슬리브(200) 중간에 구멍이나 균열이 발생할 가능성이 거의 없다. 또한, 구부러지되 깨지지는 않는 재질의 특성 상 열교환기의 설치 또는 보수 작업 중 슬리브(200)의 중간에 불량이 발생할 가능성이 PVC 파이프에 비해 현저하게 낮아지게 된다.

상기 PE 파이프는 관정의 크기 등을 고려하여 경험치에 의해 내경은 100~150mm이고 두께는 5~20mm로 제조되며, 보다 바람직하게는 내경 120mm, 두께 10mm 내외로 이루어진다. 여기서, PE 파이프는 기존의 5~6mm의 두께의 PVC 파이프에 비해 상대적으로 2배 정도 두껍게 제조되는데, 위와 같이 PE 파이프의 두께를 제한하는 것은 PE 파이프의 두께가 지나치게 두꺼워지면 파이프를 코일형태로 제조, 보관 및 운반하기 어렵게 되고, 두께가 너무 얇은 경우에도 파이프를 코일형태로 유지하기 어려우며, 슬리브(200) 내부의 열교환이 이루어진 후의 지하수(W1)와 외부의 지하수(W1)간의 열차단이 적절하게 이루어지지 않는 것을 방지하기 위한 것이다. 즉, PVC 파이프의 열전도율은 k _PVC = 0.2 w/mk 이고 PE 파이프의 열전도율은 k _PE = 0.44 w/mk 로, PE 파이프가 PVC 파이프에 비해 열전도율이 약 2배 정도가 되 므로, PE 파이프로 이루어진 슬리브가 기존의 PVC 파이프와 같은 수준의 열차단 성능을 수행하려면 기존 PVC 파이프의 약 2배정도인 10mm의 두께로 이루어지게 되는 것이다.

다만, PVC파이프의 재질로 이루어진 파이프의 비중이 평균적으로 1.43 g/cm³으로 물보다 훨씬 무거운데 비하여, 대체로 PE 재질로 이루어진 파이프는 그 비중(比重)이 약 0.95~0.97 g/cm³ 으로 물보다 가볍기 때문에 설치과정에서 지하수(W1)가 고여 있는 관정(110) 내부로 유입되기가 어려우므로 슬리브(200)의 하부에 무게추(230)를 구성하게 된다. 상기 무게추(230)는 일반적으로 물보다 무거운 재질로 이루어진 것이라면 어떤 것도 사용 가능하고, 슬리브(200) 하단부에 구멍을 뚫어서 매다는 등의 방법으로 장착하는 등의 여러 가지 다양한 방법을 사용하여 구성할 수 있으며, 환경오염의 문제가 제기되는 납이나 부식의 염려가 있는 철 등의 금속보다는 콘크리트 일체형으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이처럼, 슬리브(200)의 하단부 일부를 콘크리트로 매설하여 일체형으로 무게추(230)를 구성하게 되면 별도의 무게추를 슬리브(200) 하단에 장착하는 방법에 비해, 좁고 긴 형태를 가진 관정(110)에 적용하기에도 적합하다.

또한, 상기 무게추(230)가 구성된 슬리브(200)는 관정(110)과 상기 관정(110)에 내설되는 슬리브(200)의 길이, 내경 등의 크기와 부피, 및 PE 파이프와 물, 콘크리트의 비중 관계를 고려하여 약 100kg 의 무게를 가지게 되는 것이 바람직하다. 이를 위해 본 발명 실시예에서는 대략 4m 내외의 슬리브(200) 하단부가 콘크 리트로 매설되어 무게추(230)가 구성된다.

상기와 같이 슬리브(200)의 하부에 무게추(230)를 구성하더라도 단위 PE 파이프가 융착된 접합부가 매우 견고하기 때문에, 열교환기의 설치나 점검, 또는 보수 과정에서 슬리브(200) 전체를 끌어올려도 접합부가 훼손되지는 않는다. 또한, 지중열교환기의 설치 후 사용기간이 경과함에 따라 관정(110)이 시추된 암반층(100)으로부터 점차로 부스러진 소형 암석 등이 관정(110)의 저부로 매몰되어, 상기 슬리브(200)는 자연스럽게 관정(110) 바닥에 고정되어 열교환 기능을 원활하게 수행하게 된다.

또한, 스탠딩컬럼웰 방식의 지중열교환기는 관정(110)의 저부에서 양정이 이루어지게 되는데, 이를 위해 슬리브(200)의 하부측에는 도3에서 나타내는 바와 같이 지하수의 유입을 위한 무수히 많은 통공(220)이 형성된다. 따라서, 상기 관정(110)의 내부에 고인 지하수(W1)는 상기 통공(220)을 통해 슬리브(200)의 내부로 유입되고, 상기 슬리브(200) 내부에 설치된 펌프(210)에 의해 상승, 순환된다.

위와 같이, 상기 펌프(210)의 동작에 따라 관정(110)에 고여 있는 지하수(W1)는 후술하는 각 배관을 따라서 유동되며 열교환에 의해 에너지를 공급하게 되는데, 상기 관정(110) 내부에서의 열교환은 도4에서 나타내는 바와 같이 상부를 제외하고는 케이싱을 하지 않은 관정(110)을 이용하여 내부에 고인 지하수(W1) 자체와 열전도율이 높은 암반층(100) 간의 접촉에 의해 직접적으로 이루어진다. 즉, 지 하수와 직접 접하는 암반층(100) 자체의 순수 열전도율은 k _ROCK = 3 w/mk 로, 그라우팅 공정에 의해 되메움된 부분의 열전도율 k _GROUT = 0.4 ~ 0.8 w/mk 보다 월등히 높으므로 열전도 효과가 탁월하고, 열교환율의 상승효과 및 냉난방 효율이 배가된다. 상기의 열교환 과정을 예를 들어 보다 상세히 설명하면, 본 발명 지중열교환기로 냉방을 수행하는 경우, 관정(110) 상부의 고온의 지하수(W1)가 암반층(100)과의 접촉을 통한 지열(H)과의 열교환에 의해 냉각되면서 관정(110) 저부로 이동하면, 상기 냉각된 지하수(W1)가 슬리브(200)의 하부측에 형성된 통공으로 유입되어 상기 슬리브(200) 내부의 펌프(210)에 의해 상부로 이동하여 공급됨으로써 냉방이 이루어지게 되는 것이다.

위와 같이 상부로 이동한 냉각된 지하수(W1)는 지하수유출관(310)을 따라 유동되어 건물 등에 설치된 판형열교환기 등의 열교환기(300)에서 건물 내부를 순환하는 순환수(W2)와 열전도에 따라 열교환되고난 후 지하수복귀관(320)을 따라 이동하여, 말단에 설치된 밸브(330)의 동작에 따라 관정복귀관(340)을 통하여 관정(110)의 내부로 재투입되거나, 지하수사용관(350)을 통하여 지하수를 타용도로 재사용할 수도 있다. 상기 열교환기(300)에서 열교환된 순환수(W2)는 순환관(360)을 통해 히트펌프 유니트로 유입되어 소정의 냉방 효과를 달성하게 되고, 상기 지하수사용관(350)을 통해 관정(110)의 내부로 재투입된 지하수(W1)는 다시 동일한 관정(110) 내부의 열교환 과정을 반복하여 냉각된 후 지하수유출관(310)을 통해 열교환 기(300)로 유동된다. 그리고, 건물의 내부에서 냉난방 과정을 수행하고 난 순환수(W2)는 순환관(360)을 따라 유동하며 다시 열교환기(300)를 거쳐 열교환되는 과정이 반복 수행된다. 또한, 상기 열교환 과정 이후에 지하수사용관(350)으로 유입된 일부 지하수(W1)는 급탕탱크 등 별도의 부대시설을 통해 다양한 목적으로 재사용될 수도 있다.

상기와 같이 지하수(W1)와 같은 냉매 등의 유체를 순환시켜 지열과의 열교환에 의하여 냉방 효과를 달성하는 것은 주로 지중의 온도가 대기에 비해 낮은 여름철에 이루어지는 것으로, 지중 온도가 상대적으로 높은 겨울에는 관정(110)에서 온도가 상승된 지하수(W1)를 냉난방기(300)에 제공하여 순환관(360)을 따라 유동되는 순환수(W2)에 의해 건물 등의 난방에 동일한 방식으로 적용 가능하다.

여기서, 상기 열교환기(300)와 연동되어 냉난방 효과를 달성하는 별도의 구성요소로써 히트펌프, 온도센서 등이 추가될 수 있는데, 이러한 구성요소들은 본 발명의 권리범위에 불필요한 부분이므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 누구나 수정 및 변환 실시가 가능한 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.

상기한 구성의 본 발명에 따르면, 본 발명은 관정의 내부에 매설되는 슬리브를 PVC 가 아닌 100~150m의 길이로 구성된 PE 파이프를 융착시켜 사용함으로써 기존의 PVC 파이프에 비해 3~4개의 접합부만으로 구성되므로, 설치작업 또는 사용 중에도 접합부에 불량이 발생할 확률이 매우 낮아지고, 열교환기 전체의 성능 감소의 가능성이 줄어드는 효과가 있다.

또한, 상기 접합부는 PE 파이프 자체가 융착되어 이루어지므로 접착부위가 매우 견고하여 사용 중 균열이나 구멍 등의 문제 발생 가능성이 현저히 낮으며, 경우에 따라 열교환기의 점검이 필요할 때 관정의 상부에서 슬리브 전체를 손쉽게 끌어올려 지중열교환기의 점검 및 보수를 용이하게 수행하는 효과가 있다.

따라서, 관정 내부에 고인 물이 슬리브 중간으로 유입되지 않고 관정 저부에서만 슬리브 내부로 유입되어 지하수의 유로가 일정하게 되고, 이로 인해 지중열 교환기의 냉난방 효율이 적정수준으로 유지되는 효과가 있다.

또한, 상기 슬리브의 하부에 콘크리트 등으로 이루어진 추를 구성하여 물보다 비중이 낮은 PE 파이프가 자연스럽게 관정의 하부로 가라앉아 슬리브의 설치가 보다 용이한 효과가 있다.

또한, 지열히트펌프를 이용한 냉난방 수행으로 설치비, 유지비용 등의 절약 및 제품수명에 따른 장기간 사용으로 에너지가 절감되고, 친환경성 대체에너지를 열원을 이용하여 환경오염의 문제가 줄어드는 효과가 있다.

Claims

지열에너지를 이용하는 냉난방 시스템의 지중열교환기에 있어서,

상기 지중열교환기는 지하 암반층에 지하수가 고이도록 시추된 관정의 내부로 내설되는 슬리브를 포함하여 이루어지고,

상기 슬리브는 복수의 폴리에틸렌(PE) 파이프가 융착되어 연결되고, 하부측에 지하수가 유입되는 통공이 형성되고, 하단부에는 무게추가 구성된 것을 특징으로 하는 지열히트펌프 시스템의 지중열교환기.
제1항에 있어서,

상기 슬리브를 구성하는 폴리에틸렌(PE) 파이프는 코일형태로 보관 및 운반이 가능하도록,

내경은 100~150mm이고, 두께는 5~20mm로 이루어진 것을 특징으로 하는 지열 냉난방 시스템의 지중열교환기.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 슬리브 하단부의 무게추는 슬리브의 하단부 소정길이를 콘크리트로 매설하여 슬리브와 일체형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 지열 냉난방 시스템의 지중열교환기.
제3항에 있어서,

상기 슬리브는 100~150m 길이의 단위 파이프가 슬리브 전체의 길이에 맞게 융착, 연결되어 이루어진 것을 특징으로 하는 지열 냉난방 시스템의 지중열교환기.