KR100868518B1 - 축열식 지열 히트펌프 시스템 및 그의 제어 방법 - Google Patents

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김영중
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Abstract

본 발명은 축열식 지열 히트펌프 시스템 및 그의 제어 방법에 관한 것으로, 시설하우스와 지중에 매설된 지열 열교환기 사이의 지상에 구성한 공기열원 열교환기로 지온(地溫)을 제어하여 히트 펌프의 냉, 난방 성능을 향상시켜 고품질의 작물을 얻을 수 있는 효과가 있다.
지열, 히트, 펌프, 지온, 열교환기

Description

축열식 지열 히트펌프 시스템 및 그의 제어 방법{Geothermal heat pump system and control method thereof}
본 발명은 시설하우스 내의 온도를 하절기 또는 동절기에 작물이 최적인 조건에서 생육할 수 있는 온도로 유지되도록 하는 축열식 지열 히트펌프 시스템에 관한 것이다.
종래의 축열식 지열 히트펌프 시스템(문헌: 대한민국 특허등록 제10-0557460)은 압축기, 응축기 및 증발기를 포함하는 냉매회로의 냉매 흐름을 사방밸브를 조작하여 난방모드와 냉방모드로 제어한다.
난방모드로 제어하면, 냉매회로의 냉매 가스가 압축기에 의해 압축된 다음 응축기를 통과하면 저온, 저압의 액화 냉매가 되고, 이 응축기를 통과한 액화 냉매가 증발기를 통과하면 고온, 고압의 냉매 가스가 된 후, 다시 압축기에 의해 압축되는 과정을 순환 반복하며, 이때 증발기는 지중에 배치된 제2유체배관을 통해 강제 순환되는 유체로부터 지열을 흡수하여 액화 냉매를 기화시키고, 응축기는 유체탱크 내의 유체를 강제 순환시켜 고온유체를 생산하고, 상기 유체탱크에 저장되어 있는 고온유체는 온실 내의 보온터널 내에 설치된 제1유체배관을 통해 강제 순환되어 온실 내의 온도를 작물이 생육 가능한 온도로 유지시킨다.
냉방모드로 제어하면, 사방밸브의 조작으로 냉매회로의 냉매 흐름을 역방향으로 바꾸어 증발기와 응축기의 역할이 뒤바뀌도록 함으로써, 증발기와 열 교환 가능하게 연결되는 제2유체배관을 통해서는 고온의 열이 지중으로 방열되고, 응축기에 의해서는 유체탱크의 유체가 저온유체로 생성되고, 상기 유체탱크에 저장된 저온유체는 보온터널 내의 제1유체배관을 통해 강제 순환되면서 보온터널 내의 작물이 생육 가능한 온도로 유지시킨다.
이와 같이 작동하는 종래의 축열식 지열 히트펌프 시스템(문헌: 대한민국 특허등록 제10-0557460)은 여름철 주간 냉방 운전시 발생된 고온의 열 매체유(예: 물)의 열을 지중에 배치된 제2유체배관을 통해 지중으로 방출함에 따라 제2유체배관이 배치된 지중의 지온(地溫)이 상승된다. 그래서, 냉방 운전 시 증발기의 방열에 기인한 고온의 열 매체유의 열이 충분히 방출되지 못하였고, 그로 인해, 지열 히트펌프의 고압이 상승되거나 연속가동이 되지 않는 경우가 발생되며, 압축기 구동에 과다한 전력이 소비되거나 냉방 효율도 저하되는 문제점이 초래되어 왔다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로, 고온의 열매체유의 온도를 저하시켜 지온 상승을 최소한으로 방지하는 축열식 지열 히트펌프 시스템과 그 제어 방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적에 따른 본 발명의 축열식 지열 히트펌프 시스템은
시설하우스 내에 설치된 압축기, 응축기, 증발기가 구성된 히트펌프유닛, 상기 히트펌프유닛의 응축기와 열 교환된 열매체유를 저장하는 축열조, 축열조 내 열매체유를 히트펌프유닛의 응축기와 시설하우스로 순환시키는 순환펌프, 순환펌프에서 순환시키는 열매체유 흐름을 단속하는 단속밸브를 갖는 유체배관을 포함하여 이루어진 축열식 지열 히트펌프 시스템에 있어서,
시설하우스 바깥 지중에 매설된 지열 열교환기, 시설하우스 바깥 지상에 설치된 공기열원 열교환기, 상기 공기열원 열교환기에 연결된 팬모터와 연동하는 순환팬, 상기 히트펌프유닛의 증발기, 지열 열교환기, 공기열원 열교환기와 각기 열 교환되게 연결되고 일측에 순환펌프를 갖는 유체배관, 지온 제어 장치를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 목적에 따른 본 발명의 축열식 지열 히트펌프 시스템에 있어서, 상기 지온 제어 장치는 냉, 난방 키 신호를 입력받는 키입력부, 시설하우스 바깥 지상의 외기 온도에 대응되는 신호를 출력하는 제1 온도센서, 시설하우스 바깥에 지열 열교환기가 매설된 지중의 온도에 대응되는 신호를 출력하는 제2 온도센서, 시설하우스 바깥 지상에 설치된 공기열원 열교환기의 팬모터에 연결된 제1 통전부, 상기 지열 열교환기, 공기열원 열교환기, 시설하우스 내 히트펌프유닛의 증발기와 각기 열 교환되게 연결된 유체배관 내 열 매체유를 순환시키는 순환펌프에 연결된 제2 통전부, 상기 히트펌프유닛의 증발기에서 나와 공기열원 열교환기로 유입되는 열 매체유의 온도에 대응되는 신호를 출력하는 제3 온도센서, 상기 키입력부와 상기 제1,2,3 온도센서의 출력 신호에 따라 상기 제1,2 통전부의 온, 오프 동작을 제어하는 제어부가 구비된 마이크로컴퓨터를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
삭제
상기 마이크로컴퓨터는 상기 시설하우스 바깥 지상의 외기 온도가 상기 시설하우스 바깥에 지열 열교환기가 매설된 지중의 온도보다 낮은 경우, 상기 제1, 2 통전부를 온 시키는 단계, 높은 경우 상기 제1, 2 통전부를 오프시키는 단계가 구성된 알고리즘이 내장된 것을 특징으로 한다.
상기 마이크로컴퓨터는 상기 제어부에 난방 키 신호가 입력되는 동안, 상기 시설하우스 바깥 지상의 외기 온도가 상기 시설하우스 바깥에 지열 열교환기가 매설된 지중의 온도보다 높은 경우, 상기 제1, 2 통전부를 온 시키는 단계, 낮은 경우 상기 제1, 2 통전부를 오프시키는 단계가 구성된 알고리즘이 내장된 것을 특징으로 한다.
상기 마이크로컴퓨터는 상기 제어부에 난방 키 신호가 입력되는 동안, 상기 시설하우스 바깥 지상의 외기 온도가 상기 히트펌프유닛의 증발기에서 나와 공기열원 열교환기로 유입되는 열 매체유의 온도보다 높은 경우, 상기 제1, 2 통전부를 온 시키는 단계, 낮은 경우 상기 제1, 2 통전부를 오프시키는 단계가 구성된 알고리즘이 내장된 것을 특징으로 한다.
상기 목적에 따른 본 발명에 따른 축열식 지열 히트펌프 시스템의 제어 방법은 냉, 난방 모드와 시설하우스 바깥 지상의 외기 온도, 지열 열교환기가 매설된 지중 온도를 확인하는 단계, 상기 확인 결과, 상기 시설하우스 바깥 지상의 외기 온도가 상기 시설하우스 바깥에 지열 열교환기가 매설된 지중의 온도보다 낮은 경우, 상기 지열 열교환기와 시설하우스 바깥 지상에 설치된 공기열원 열교환기 및 시설하우스 내 히트펌프유닛의 증발기와 각기 열 교환되게 연결된 유체배관 내 열매체유를 순환시키는 순환펌프와, 상기 공기열원 열교환기에 연결된 팬모터가 구동되게 하고, 높은 경우 각 구동이 정지되게 하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
삭제
상기 확인 결과, 난방 모드 중 상기 시설하우스 바깥 지상의 외기 온도가 상기 시설하우스 바깥에 지열 열교환기가 매설된 지중의 온도보다 높은 경우, 상기 순환펌프와 팬모터가 구동되게 하고, 낮은 경우 각 구동이 정지되게 하는 단계를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 유체배관 내 열 매체유 온도를 확인하는 단계, 상기 확인 결과, 상기 시설하우스 바깥 지상의 외기 온도가 상기 히트펌프유닛의 증발기에서 나와 공기열원 열교환기로 유입되는 열 매체유의 온도보다 높은 경우, 상기 순환펌프와 팬모터가 구동되게 하고, 낮은 경우 각 구동이 정지되게 하는 단계를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따라 향상된 냉, 난방 성능으로 인해 하절기와 동절기에 시설하우스 내의 온도가 적정 온도로 유지되어, 고품질의 작물을 얻을 수 있는 효과가 있 다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.
도 1의 본 발명의 히트펌프시스템은 지온(地溫) 제어를 위해, 증발기(101), 응축기(102), 압축기(103)를 포함하고 사방밸브(104)를 조작하여 냉매 흐름을 난방모드와 냉방모드로 제어하는 히트펌프유닛(100), 지열 열교환기(110), 공기열원 열교환기(120), 팬모터(M), 순환팬(130), 순환펌프(P1), 유체배관(W1)이 구성된 것이고, 도 2의 지온 제어 장치를 더 포함한다.
부가적으로, 축열조(140), 제2순환펌프(P2), 제2순환펌프(P3), 다수의 단속밸브(V1~V8), 제2유체배관(W2)이 구성된 것이다.
이렇게 구성된 본 발명의 하절기, 동절기 별 각 동작은 다음과 같다.
① 하절기
냉방 모드 중에는, 종래의 기술에서 언급한 바와 같이, 히트펌프유닛(100)의 증발기(101)가 지열 열교환기(110)가 매설된 지중으로 열을 방출한다.
따라서, 상기 시설하우스(H) 바깥 지상의 외기 온도가 상기 시설하우스(H) 바깥에 지열 열교환기(110)가 매설된 지중의 온도보다 낮은 경우, 순환펌프(P1)와 팬모터(M)가 구동되게 하며, 예컨대 상기 시설하우스(H) 바깥의 지상의 외기 온도가 지열 열교환기(110)가 매설된 지중의 온도보다 5℃ 낮은 경우, 순환펌프(P1)와 팬모터(M)가 구동되게 한다.
그렇게 하여 구동된 순환펌프(P1)에 의해 유체배관(W1)을 따라 순환하는 열 매체유(예: 물)는 그 열이 순환팬(130)에 의해 유입된 공기 중으로 방출되어진 후 상기 지열 교환기(110)가 매설된 지중으로 유입되어, 상기 지열 열교환기(110)가 매설된 지중의 온도를 낮추게 된다.
그래서, 여름철 주간 냉방 운전시, 히트펌프유닛(100)의 증발기(101)가 냉방 모드로 작동함에 따라 발생된 고온의 열 매체유의 열이 상기 순환팬(130)에 의해 낮춰진 후 상기 지열 교환기(110)가 매설된 지중으로 방출되므로, 상기 지열 교환기(110)가 매설된 지중의 지온 상승을 억제하여 어느 정도 온도 이하로 낮출 수 있고, 그 결과로 히트펌프유닛(100)의 냉방 성능 저하를 방지하게 된다.
② 동절기
난방 모드 중에는, 종래의 기술에서 언급한 바와 같이, 히트펌프유닛(100)의 증발기(101)가 지열 열교환기(110)가 매설된 지중에서 열을 흡수한다.
따라서, 상기 시설하우스 바깥 지상의 외기 온도가 상기 시설하우스 바깥에 지열 열교환기(110)가 매설된 지중의 온도보다 높은 경우, 순환펌프(P1)와 팬모터(M)가 구동되게 하며, 예컨대 상기 시설하우스(H) 바깥의 지상의 외기 온도가 지열 열교환기(110)가 매설된 지중의 온도보다 5℃ 높은 경우, 순환펌프(P1)와 팬모터(M)가 구동되게 한다.
또는, 상기 시설하우스 바깥 지상의 외기 온도가 상기 히트펌프유닛(100)의 증발기(10)에서 나와 공기열원 열교환기(120)로 유입되는 열 매체유의 온도보다 높은 경우, 순환펌프(P1)와 팬모터(M)가 구동되게 하며, 예컨대 상기 시설하우스(H) 바깥 지상의 외기 온도가 상기 히트펌프유닛(100)에서 나와 공기열원 열교환기(120)로 유입되는 유체배관(W1) 내 열 매체유의 온도보다 5℃ 높은 경우, 순환펌프(P1)와 팬모터(M)가 구동되게 한다.
그렇게 하여 구동된 순환펌프(P1)에 의해 유체배관(W1)을 따라 순환하는 열 매체유는 순환팬(130)에 의해 유입된 공기 중의 열을 흡수한 후 상기 지열 교환기(110)가 매설된 지중으로 유입되어, 상기 지열 교환기(110)가 매설된 지중의 온도를 높이게 된다.
그래서, 겨울철 야간 난방 운전시, 지열을 흡수한 열 매체유의 열이 히트펌프유닛(100)의 증발기(101)로 유입된 냉매에 의해 흡수됨에 따라 낮아지더라도 상기 순환팬(130)에 의해 높여진 후 상기 지열 교환기(110)가 매설된 지중으로 방출되므로, 상기 지열 교환기(110)가 매설된 지중의 지온 하강을 억제하여 어느 정도 온도 이하로 높일 수 있고, 그 결과로 히트펌프유닛(100)의 난방 성능 저하를 방지하게 된다
도 2에 나타낸 본 발명의 상기 지온 제어 장치는 키입력부(200), 제1,2,3 온도센서(201, 202, 203), 제1,2 통전부(204, 205), 마이크로컴퓨터(206)로 된 것이다.
키입력부(200)는 냉, 난방 키가 구비된 것으로, 사용자 조작에 따라 냉방 또는 난방 키 신호를 선택적으로 입력받는다.
제1 온도센서(201)는 시설하우스(H) 바깥 지상의 외기 온도, 제2 온도센서(202)는 시설하우스(H) 바깥의 지열 열교환기(120)가 매설된 지중 온도, 제3 온도센서(203)는 히트펌프유닛(100)과 공기열원 열교환기(120) 사이의 유체배관(W1)을 흐르는 열 매체유(예: 물)의 온도를 각기 감지한다.
상기 각 온도센서(201, 202, 203)는 예컨대 NTC(Negative Temperature Coefficient) 써미스터가 사용될 수 있으며, 감지한 온도에 따라 서로 다른 전압을 인가하여, 감지한 온도를 알려준다.
제1 통전부(204)는 시설하우스(H) 바깥의 지상에 설치된 공기열원 열교환기(120)의 팬모터(M)에 연결된 것이다
제2 통전부(205)는 순환펌프(P1)에 즉, 지열 열교환기(110), 공기열원 열교환기(120), 시설하우스(H) 내 히트펌프유닛(100)의 증발기(101)와 각기 열 교환되게 연결된 유체배관(W1) 내 열 매체유를 순환시키는 순환펌프(P1)에 연결된 것이다.
마이크로컴퓨터(206)는 키입력부(200)와 제1,2,3 온도센서(201, 202, 203)의 출력 신호에 따라 상기 제1,2 통전부(204, 205)의 온, 오프 동작을 제어하는 알고리즘이 내장된 제어부가 구성된 것이다.
이렇게 구성된 본 발명의 지온 제어 장치 동작은 다음과 같다.
① 하절기
먼저, 마이크로컴퓨터(206)는 키입력부(200)로부터 냉방 키 신호가 입력되는 동안, 제1 온도센서(201)의 출력 전압과 제2 온도센서(202)의 출력 전압을 비교하여 제1 온도센서(201)의 출력 전압이 제2 온도센서(202)의 출력 전압보다 낮은 경우, 즉 시설하우스 바깥 지상의 온도가 상기 지열 교환기(110)가 매설된 지중 온도보다 낮은 경우, 하이 펄스(예: 5V)를 제1,2 통전부(204, 205)로 인가하여 순환펌프(P1)와 팬모터(M)가 구동되게 한다.
반면, 키입력부(200)로부터 냉방 키 신호가 입력되는 동안, 제1 온도센서(201)의 출력 전압과 제2 온도센서(202)의 출력 전압을 비교하여 제1 온도센서(201)의 출력 전압이 제2 온도센서(202)의 출력 전압보다 높은 경우, 즉 시설하우스 바깥 지상의 온도가 상기 지열 교환기(110)가 매설된 지중 온도보다 높은 경우, 로우 펄스(예: 0V)를 제1,2 통전부(204, 205)로 인가하여 순환펌프(P1)와 팬모터(M)의 구동이 정지되게 한다.
② 동절기
마이크로컴퓨터(206)는 키입력부(200)로부터 난방 키 신호가 입력되는 동안, 제1 온도센서(201)의 출력 전압과 제2 온도센서(202)의 출력 전압을 비교하여 제1 온도센서(201)의 출력 전압이 제2 온도센서(202)의 출력 전압보다 높은 경우, 즉 시설하우스 바깥 지상의 온도가 상기 지열 교환기(110)가 매설된 지중 온도보다 높은 경우, 하이 펄스를 제1,2 통전부(204, 205)로 인가하여 순환펌프(P1)와 팬모터(M)가 구동되게 한다.
반면, 키입력부(200)로부터 난방 키 신호가 입력되는 동안, 제1 온도센서(201)의 출력 전압과 제2 온도센서(202)의 출력 전압을 비교하여 제1 온도센서(201)의 출력 전압이 제2 온도센서(202)의 출력 전압보다 낮은 경우, 즉 시설하우스 바깥 지상의 온도가 상기 지열 교환기(110)가 매설된 지중 온도보다 낮은 경우, 로우 펄스를 제1,2 통전부(204, 205)로 인가하여 순환펌프(P1)와 팬모터(M)의 구동이 정지되게 한다.
또는, 마이크로컴퓨터(206)는 제1 온도센서(201)의 출력 전압과 제3 온도센서(203)의 출력 전압을 비교하여 제1 온도센서(201)의 출력 전압이 제3 온도센서(203)의 출력 전압보다 높은 경우, 즉 시설하우스 바깥 지상의 온도가 상기 지열 교환기(110)가 매설된 지중으로 유입되는 열 매체유의 온도보다 높은 경우, 하이 펄스를 제1,2 통전부(204, 205)로 인가하여 순환펌프(P1)와 팬모터(M)가 구동되게 한다.
반면, 마이크로컴퓨터(206)는 제1 온도센서(201)의 출력 전압과 제3 온도센서(203)의 출력 전압을 비교하여 제1 온도센서(201)의 출력 전압이 제3 온도센서(203)의 출력 전압보다 낮은 경우, 즉 시설하우스 바깥 지상의 온도가 상기 지열 교환기(110)가 매설된 지중으로 유입되는 열 매체유의 온도보다 낮은 경우, 로우 펄스를 제1,2 통전부(204, 205)로 인가하여 순환펌프(P1)와 팬모터(M)의 구동이 정지되게 한다.
도 2b의 제1 통전부는 본 발명에 따른 도 2a의 제1 통전부(204)의 예로, 릴레이, TNR로 구성되어 공기열원 열교환기(120)의 팬모터(M)에 전기적으로 연결된 것으로, 상기한 마이크로컴퓨터(206)의 제어하에 온, 오프 되어 동작 전원(예: AC 100V)을 선택적으로 팬모터(M)로 통전시킨다. 그렇게 하여 그 팬모터(M)의 구동이 제어되게 한다.
도 2c의 제2 통전부는 본 발명에 따른 도 2a의 제2 통전부(205)의 예로, 트랜지스터, 포토다이악, 트라이악으로 구성되어 유체배관(W1) 내 열 매체유를 순환시키는 순환펌프(P1)에 전기적으로 연결된 것으로, 상기한 마이크로컴퓨터(206)의 제어하에 온, 오프되어 동작 전원(예: AC 100V)을 선택적으로 순환펌프(P1)로 통전시킨다. 그렇게 하여, 그 순환펌프(P1)의 구동이 제어되게 한다.
도 3에 나타낸 본 발명의 하절기 지온 제어 방법은 다음과 같다.
먼저, 히트펌프유닛(100)의 냉, 난방 모드를 확인한다(S300). 그리고, 상기 시설하우스 바깥 지상의 외기 온도가 상기 시설하우스 바깥에 지열 열교환기(110)가 매설된 지중의 온도보다 낮은지를 확인한다(S301).
확인 결과, 냉방 모드 중, 상기 시설하우스 바깥 지상의 외기 온도가 상기 시설하우스 바깥에 지열 열교환기(110)가 매설된 지중의 온도보다 낮은 경우, 유체배관(W1) 내의 열 매체유(예: 물)를 순환시키는 순환펌프(P1)와 공기열원 열교환기(120)에 연결된 팬모터(M)가 구동되게 하고(S302), 높은 경우 각 구동이 정지되게 한다(S303).
도 4의 본 발명의 동절기 지온 제어 방법은 다음과 같다(도 1 참조).
먼저, 히트펌프유닛(100)의 냉, 난방 모드를 확인한다(S400).
다음, 상기 시설하우스 바깥 지상의 외기 온도가 상기 시설하우스 바깥에 지열 열교환기(110)가 매설된 지중의 온도보다 높은지를 확인한다(S402).
확인 결과, 난방 모드 중 상기 시설하우스 바깥 지상의 외기 온도가 상기 시설하우스 바깥에 지열 열교환기(110)가 매설된 지중의 온도보다 높은 경우 또는, 상기 시설하우스 바깥 지상의 외기 온도가 상기 히트펌프유닛(100)의 증발기에서 나와 공기열원 열교환기(120)로 유입되는 열 매체유의 온도보다 높은 경우에 순환펌프(P1)와 팬모터(M)가 구동되게 하고(S403), 미만인 경우 각 구동이 정지되게 한다(S404).
도 1은 본 발명에 따른 축열식 지열 히트펌프 시스템이 도시된 도면
도 2a는 본 발명에 따른 축열식 지열 히트펌프 시스템의 지온 제어 장치가 도시된 블록도
도 2b는 도 2a의 제1통전부의 예가 도시된 회로도
도 2c는 도 2a의 제2통전부의 예가 도시된 회로도
도 3은 본 발명에 따른 하절기 지온 제어 방법이 도시된 플로우 챠트
도 4는 본 발명에 따른 동절기 지온 제어 방법이 도시된 플로우 챠트
* 도면의 주요 부부에 대한 부호의 설명 *
100 : 히트펌프유닛 110 : 지열 열교환기
120 : 공기열원 열교환기 130 : 순환팬
140 : 축열조 M : 팬모터
W1 : 유체배관 P1 : 순환펌프
V1 ~ V8 : 단속밸브 W2 : 제2유체배관
200 : 키입력부 201 : 제1온도센서
202 : 제2온도센서 203 : 제3온도센서
204 : 제1통전부 205 : 제2통전부
206 : 마이크로컴퓨터

Claims (8)

  1. 시설하우스 내에 설치된 증발기(101), 응축기(102), 압축기(103)를 포함하고 사방밸브(104)를 조작하여 냉매 흐름을 난방모드와 냉방모드로 제어하는 히트펌프유닛(100), 상기 히트펌프유닛(100)의 응축기와 열 교환된 열매체유를 저장하는 축열조(140), 축열조(140) 내 열매체유를 히트펌프유닛(100)의 응축기와 시설하우스로 순환시키는 순환펌프(P2, P3), 순환펌프(P2, P3)에서 순환시키는 열매체유 흐름을 단속하는 단속밸브를 갖는 유체배관(W2)을 포함하여 이루어진 축열식 지열 히트펌프 시스템에 있어서,
    시설하우스 바깥 지중에 매설된 지열 열교환기(110);
    시설하우스 바깥 지상에 설치된 공기열원 열교환기(120);
    상기 공기열원 열교환기(120)에 연결된 팬모터(M)와 연동하는 순환팬(130);
    상기 히트펌프유닛(100)의 증발기, 지열 열교환기(110), 공기열원 열교환기(120)와 각기 열 교환되게 연결되고 일측에 순환펌프(P1)를 갖는 유체배관(W1); 및
    냉, 난방 키 신호를 입력받는 키입력부(200); 시설하우스 바깥 지상의 외기 온도에 대응되는 신호를 출력하는 제1 온도센서(201); 시설하우스 바깥에 지열 열교환기(110)가 매설된 지중의 온도에 대응되는 신호를 출력하는 제2 온도센서(202); 시설하우스 바깥 지상에 설치된 공기열원 열교환기(120)의 팬모터(M)에 연결된 제1 통전부(204); 상기 지열 열교환기(110), 공기열원 열교환기(120), 시설하우스 내 히트펌프유닛(100)의 증발기와 각기 열 교환되게 연결된 유체배관(W1) 내 열 매체유를 순환시키는 순환펌프(P1)에 연결된 제2 통전부(205); 상기 히트펌프유닛(100)의 증발기에서 나와 공기열원 열교환기(120)로 유입되는 열 매체유의 온도에 대응되는 신호를 출력하는 제3 온도센서(203); 상기 키입력부(200)와 상기 제1,2,3 온도센서(201,202,203)의 출력 신호에 따라 상기 제1,2 통전부(204,205)의 온, 오프 동작을 제어하는 제어부가 구비된 마이크로컴퓨터(206)를 포함하여 이루어진 지온 제어 장치
    를 더 포함하여 이루어진 축열식 지열 히트펌프 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 마이크로컴퓨터(206)는
    상기 제어부에 냉방 키 신호가 입력되는 동안, 상기 시설하우스 바깥 지상의 외기 온도가 상기 시설하우스 바깥에 지열 열교환기(110)가 매설된 지중의 온도보다 낮은 경우, 상기 제1, 2 통전부(204,205)를 온 시키는 단계, 높은 경우 상기 제1, 2 통전부(204,205)를 오프시키는 단계가 구성된 알고리즘이 내장된 축열식 지열 히트펌프 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 마이크로컴퓨터(206)는
    상기 제어부에 난방 키 신호가 입력되는 동안, 상기 시설하우스 바깥 지상의 외기 온도가 상기 시설하우스 바깥에 지열 열교환기(110)가 매설된 지중의 온도보다 높은 경우, 상기 제1, 2 통전부(204,205)를 온 시키는 단계, 낮은 경우 상기 제1, 2 통전부(204,205)를 오프시키는 단계가 구성된 알고리즘이 내장된 축열식 지열 히트펌프 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 마이크로컴퓨터(206)는
    상기 제어부에 난방 키 신호가 입력되는 동안, 상기 시설하우스 바깥 지상의 외기 온도가 상기 히트펌프유닛(100)의 증발기에서 나와 공기열원 열교환기(120)로 유입되는 열 매체유의 온도보다 높은 경우, 상기 제1, 2 통전부(204,205)를 온 시키는 단계, 낮은 경우 상기 제1, 2 통전부(204,205)를 오프시키는 단계가 구성된 알고리즘이 내장된 축열식 지열 히트펌프 시스템.
  6. 냉, 난방 모드와 시설하우스 바깥 지상의 외기 온도, 지열 열교환기(110)가 매설된 지중 온도를 확인하는 단계;
    상기 확인 결과, 냉방 모드 중 상기 시설하우스 바깥 지상의 외기 온도가 상기 시설하우스 바깥에 지열 열교환기(110)가 매설된 지중의 온도보다 낮은 경우, 상기 지열 열교환기(110)와 시설하우스 바깥 지상에 설치된 공기열원 열교환기(120) 및 시설하우스 내 히트펌프유닛(100)의 증발기(101)와 각기 열 교환되게 연결된 유체배관(W1) 내 열매체유를 순환시키는 순환펌프(P1)와, 상기 공기열원 열교환기(120)에 연결된 팬모터(M)가 구동되게 하고, 높은 경우 각 구동이 정지되게 하는 단계를 포함하여 이루어진 축열식 지열 히트펌프 시스템의 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 확인 결과, 난방 모드 중 상기 시설하우스 바깥 지상의 외기 온도가 상기 시설하우스 바깥에 지열 열교환기(110)가 매설된 지중의 온도보다 높은 경우, 상기 순환펌프(P1)와 팬모터(M)가 구동되게 하고, 낮은 경우 각 구동이 정지되게 하는 단계를 더 포함하여 이루어진 축열식 지열 히트펌프 시스템의 제어 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 유체배관(W1) 내 열 매체유 온도를 확인하는 단계;
    상기 확인 결과, 난방 모드 중 상기 시설하우스 바깥 지상의 외기 온도가 상기 히트펌프유닛(100)의 증발기에서 나와 공기열원 열교환기(120)로 유입되는 열 매체유의 온도보다 높은 경우, 상기 순환펌프(P1)와 팬모터(M)가 구동되게 하고, 낮은 경우 각 구동이 정지되게 하는 단계를 더 포함하여 이루어진 축열식 지열 히트펌프 시스템의 제어 방법.
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