KR101940991B1 - 복합 열교환 축열식 히트 펌프 시스템 - Google Patents

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Abstract

복합 열교환 축열식 히트 펌프 시스템이 개시된다.
개시되는 복합 열교환 축열식 히트 펌프 시스템은 냉매를 압축할 수 있는 압축기; 상기 압축기를 경유하며 압축된 냉매를 응축할 수 있는 응축기; 상기 응축기를 경유하며 응축된 냉매를 팽창시킬 수 있는 온수측 팽창 밸브; 지열 교환수가 지중과 열교환되는 지열 교환 부재; 상기 지열 교환 부재에서 지중과 열교환된 지열 교환수와 상기 온수측 팽창 밸브를 경유한 냉매가 열교환되면서 상기 냉매가 증발될 수 있는 복합 열교환 증발기; 상기 복합 열교환 증발기를 경유하며 증발된 냉매가 상기 응축기에서 응축되면서 방열되는 열기를 축열하여 온수를 형성하는 온수 축열조; 상기 응축기를 경유하며 응축된 냉매를 팽창시킬 수 있는 냉수측 팽창 밸브; 상기 냉수측 팽창 밸브를 경유한 냉매가 경유하며 흡열하는 냉수측 증발기; 및 상기 냉수측 증발기와의 사이에서 냉수 형성수가 순환되면서 상기 냉수측 증발기에서 방열하면서 냉수가 축적되는 냉수 축열조;를 포함한다.
개시되는 복합 열교환 축열식 히트 펌프 시스템에 의하면, 복합 열교환 축열식 히트 펌프 시스템이 압축기와, 응축기와, 온수측 팽창 밸브와, 지열 교환 부재와, 복합 열교환 증발기와, 온수 축열조와, 냉수측 팽창 밸브와, 냉수측 증발기와, 냉수 축열조를 포함함에 따라, 지열 및 폐열 등 다양한 열원을 복합적으로 이용하여 냉온수를 동시에 생산하면서 효율적인 운전이 가능해지는 장점이 있다.

Description

복합 열교환 축열식 히트 펌프 시스템{Complex heat exchange heat storage type heat pump system}
본 발명은 복합 열교환 축열식 히트 펌프 시스템에 관한 것이다.
축열식 히트 펌프 시스템은 압축기, 증발기, 응축기, 팽창 밸브 등으로 구성되고, 냉매의 발열 또는 응축열을 이용해 저온의 열원을 고온으로 전달하거나 고온의 열원을 저온으로 전달함으로써, 수요처에 대해 냉방 또는 난방을 수행하거나, 온수 또는 냉수를 공급할 수 있는 냉난방장치를 말한다.
유류비 상승으로 인해, 기존의 기름 보일러를 대체하기 위한 수단으로, 양계장 등의 농가에서는 다양한 열원을 이용하는 복합 열교환 축열식 히트 펌프 시스템의 보급이 증대되고 있다.
그러나, 종래의 복합 열교환 축열식 히트 펌프 시스템의 경우, 단순히 다양한 열원을 개별적으로 이용할 뿐, 다양한 열원을 제대로 활용하여 시스템의 효율을 향상시키는 것이 쉽지 않은 단점이 있었다.
등록특허 제 10-1297764, 등록일자: 2013.08.12., 발명의 명칭: 직접 순환식 지열원 히트펌프 시스템
본 발명은 다양한 열원을 이용하여 냉온수를 동시에 생산하면서 효율적인 운전이 가능한 복합 열교환 축열식 히트 펌프 시스템을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 복합 열교환 축열식 히트 펌프 시스템은 냉매를 압축할 수 있는 압축기; 상기 압축기를 경유하며 압축된 냉매를 응축할 수 있는 응축기; 상기 응축기를 경유하며 응축된 냉매를 팽창시킬 수 있는 온수측 팽창 밸브; 지열 교환수가 지중과 열교환되는 지열 교환 부재; 상기 지열 교환 부재에서 지중과 열교환된 지열 교환수와 상기 온수측 팽창 밸브를 경유한 냉매가 열교환되면서 상기 냉매가 증발될 수 있는 복합 열교환 증발기; 상기 응축기에서 상기 냉매가 응축되면서 방열되는 열기를 축열하여 온수를 형성하는 온수 축열조; 상기 응축기를 경유하며 응축된 냉매를 팽창시킬 수 있는 냉수측 팽창 밸브; 상기 냉수측 팽창 밸브를 경유한 냉매가 경유하며 흡열하는 냉수측 증발기; 및 상기 냉수측 증발기와의 사이에서 냉수 형성수가 순환되면서 상기 냉수측 증발기에서 방열하면서 냉수가 축적되는 냉수 축열조;를 포함하고,
상기 응축기를 경유한 냉매가 유동되는 배관은 상기 온수측 팽창 밸브로 향하는 배관과 상기 냉수측 팽창 밸브로 향하는 배관으로 분지됨으로써, 상기 응축기를 경유한 냉매가 상기 온수측 팽창 밸브와 상기 냉수측 팽창 밸브로 유동되고, 상기 온수측 팽창 밸브로 향하는 냉매는 상기 복합 열교환 증발기에서 증발되며 열을 수득하고, 그러한 상태로 상기 압축기를 경유한 다음 상기 응축기에서 열을 방출하고, 상기 냉수측 팽창 밸브로 향하는 냉매는 상기 냉수측 증발기에서 증발되며 열을 수득하고, 그러한 상태로 상기 압축기를 경유한 다음 상기 응축기에서 열을 방출하고, 이러한 과정에서, 상기 압축기에서 방열되는 열에 의해 온수가 형성되어 상기 온수 축열조에 저장되고, 상기 냉수측 증발기에서의 열교환 과정에서 열을 잃으면서 냉수가 형성되어 상기 냉수 축열조에 저장되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 복합 열교환 축열식 히트 펌프 시스템에 의하면, 복합 열교환 축열식 히트 펌프 시스템이 압축기와, 응축기와, 온수측 팽창 밸브와, 지열 교환 부재와, 복합 열교환 증발기와, 온수 축열조와, 냉수측 팽창 밸브와, 냉수측 증발기와, 냉수 축열조를 포함함에 따라, 지열 및 폐열 등 다양한 열원을 복합적으로 이용하여 냉온수를 동시에 생산하면서 효율적인 운전이 가능해지는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 열교환 축열식 히트 펌프 시스템의 구성을 보이는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 열교환 축열식 히트 펌프 시스템을 구성하는 일부 구성을 확대한 도면.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 열교환 축열식 히트 펌프 시스템에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 열교환 축열식 히트 펌프 시스템의 구성을 보이는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 열교환 축열식 히트 펌프 시스템을 구성하는 일부 구성을 확대한 도면이다.
도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 복합 열교환 축열식 히트 펌프 시스템(100)은 압축기(155)와, 응축기(120)와, 온수측 팽창 밸브(135)와, 지열 교환 부재(115)와, 복합 열교환 증발기(140)와, 온수 축열조(110)와, 냉수측 팽창 밸브(165)와, 냉수측 증발기(170)와, 냉수 축열조(180)를 포함한다.
상기 압축기(155)는 냉매를 압축할 수 있는 것이고, 상기 응축기(120)는 상기 압축기(155)를 경유하며 압축된 냉매를 응축할 수 있는 것이고, 상기 온수측 팽창 밸브(135)는 상기 응축기(120)를 경유하며 응축된 냉매를 팽창시킬 수 있는 것이다.
또한, 상기 냉수측 팽창 밸브(165)는 상기 응축기(120)를 경유하며 응축된 냉매를 팽창시킬 수 있는 것이고, 상기 냉수측 증발기(170)는 상기 냉수측 팽창 밸브(165)를 경유한 냉매가 경유하며 흡열하는 것이다.
본 실시예에서는, 상기 응축기(120)를 경유한 냉매가 유동되는 배관(204)이 상기 온수측 팽창 밸브(135)로 향하는 배관(194)과 상기 냉수측 팽창 밸브(165)로 향하는 배관(196)으로 분지된다.
상기 각 배관(194, 196) 상에는 개폐 밸브(210, 215)가 각각 설치되어, 상기 각 배관(194, 196)이 동시 또는 하나만 선택적으로 개폐되면서 냉매의 유동이 제어될 수 있다.
도면 번호 125는 상기 응축기(120)를 경유한 냉매가 유동되는 배관(204) 상에 설치되는 수액기이다.
상기 지열 교환 부재(115)는 지중에 매설되고 지열 교환수가 유동되면서, 상기 지열 교환수가 지중과 열교환되는 것이다.
도면 번호 103은 상기 지열 교환 부재(115)를 경유한 지열 교환수를 유출시킬 수 있는 공급 펌프이다.
상기 복합 열교환 증발기(140)는 상기 지열 교환 부재(115)에서 지중과 열교환된 지열 교환수와 상기 온수측 팽창 밸브(135)를 경유한 냉매가 열교환되면서 상기 냉매가 증발될 수 있도록 하는 것이다.
상세히, 상기 복합 열교환 증발기(140)는 상기 지열 교환 부재(115)에서 공급되는 지열 교환수가 유동되는 배관(192)을 따라 유동된 지열 교환수가 유동되는 지열 교환수 유동관(141)과, 상기 온수측 팽창 밸브(135)를 경유한 냉매가 유동되는 냉매 유동관(142)과, 상기 지열 교환수 유동관(141)과 상기 냉매 유동관(142)이 함께 관통되는 방열판(143)과, 상기 지열 교환수 유동관(141), 상기 냉매 유동관(142) 및 상기 방열판(143)을 향해 공기 유동을 형성해줄 수 있는 유동팬(144)을 포함한다.
상기 지열 교환수 유동관(141)과 상기 냉매 유동관(142)은 각각 지그재그 형태로 형성되고, 열교환 효율이 향상될 수 있도록 서로 일정 부분 겹쳐지도록 배치된다.
상기 방열판(143)이 상기 지열 교환수 유동관(141)과 상기 냉매 유동관(142)을 함께 엮음에 따라, 상기 지열 교환수 유동관(141)과 상기 냉매 유동관(142)이 대류뿐만 아니라 상기 방열판(143)을 통한 직접적인 열전도에 의해서도 열교환이 가능하고, 필요에 따라 상기 유동팬(144)이 작동되어 상기 방열판(143)이 과도하게 데워지지 않도록 냉각시켜줄 수도 있다.
상기 복합 열교환 증발기(140)를 경유하며 열을 잃은 지열 교환수는 상기 복합 열교환 증발기(140)와 상기 지열 교환 부재(115)를 연결하는 배관(193)을 따라 상기 지열 교환 부재(115)로 환수되고, 상기 복합 열교환 증발기(140)를 경유하며 열을 수득한 냉매는 상기 복합 열교환 증발기(140)와 상기 압축기(155)를 연결하는 배관(195)을 따라 상기 압축기(155) 쪽으로 유동된다.
도면 번호 150은 상기 복합 열교환 증발기(140)와 상기 압축기(155)를 연결하는 배관(195) 상에 설치되는 기액 분리기이고, 도면 번호 190은 상기 압축기(155)와 상기 응축기(120)를 연결하는 배관이다.
한편, 본 실시예에서는, 상기 복합 열교환 축열식 히트 펌프 시스템(100)이 상기 지열 교환 부재(115)를 경유한 지열 교환수가 상기 응축기(120)에서 상기 온수측 팽창 밸브(135)로 유동되는 냉매와 열교환되면서 상기 응축기(120)에서 상기 온수측 팽창 밸브(135)로 유동되는 냉매를 과냉각시키는 지열 과냉각 부재(130)를 포함한다.
상기 지열 과냉각 부재(130)는 상기 응축기(120)와 상기 온수측 팽창 밸브(135)를 연결하는 배관(194) 상에 배치되고, 상기 지열 교환 부재(115)에서 공급되는 지열 교환수가 유동되는 배관(192)이 상기 지열 과냉각 부재(130)와 연결됨으로써, 상기 지열 교환 부재(115)에서 공급되는 지열 교환수가 상기 지열 과냉각 부재(130)를 경유하면서 역시 상기 지열 과냉각 부재(130)를 경유하는 냉매를 과냉각시킬 수 있게 된다.
상기 지열 과냉각 부재(130)를 경유한 지열 교환수는 상기 지열 과냉각 부재(130)와 상기 복합 열교환 증발기(140)를 연결하는 배관(191)을 따라 상기 복합 열교환 증발기(140)로 유동된다.
상기 온수 축열조(110)는 상기 복합 열교환 증발기(140)를 경유하며 증발된 냉매가 상기 응축기(120)에서 응축되면서 방열되는 열기를 축열하여 온수를 형성하는 것이다.
도면 번호 185는 상기 온수 축열조(110)에서 상기 응축기(120) 쪽으로 상기 온수 축열조(110) 내의 온수 형성수가 유동되도록 하는 배관이고, 도면 번호 186은 상기 응축기(120)를 경유하며 온수 형성수가 열을 수득하여 형성된 온수가 상기 온수 축열조(110)로 환수되도록 하는 배관이다.
여기서, 상기 온수 형성수는 상기 온수와 같은 것, 예를 들어 물로서, 온도 차이가 있을 뿐 같은 물질이다.
상기 온수 축열조(110)에서 상기 응축기(120) 쪽으로 상기 온수 축열조(110) 내의 온수 형성수가 유동되도록 하는 배관(185) 상에는 공급 펌프(102)와, 상기 온수 축열조(110)에서 상기 응축기(120)로 유동되는 온수 형성수 중 적어도 일부를 상기 온수 축열조(110)로 환류시킬 수 있는 온수측 삼방 밸브(101)가 설치된다.
상기 온수측 삼방 밸브(101)에서 상기 온수 축열조(110) 쪽으로 온수 환수관(187)이 연장되어, 상기 온수의 환수가 이루어질 수 있다.
상기 온수 축열조(110)에는 상하 방향으로 서로 다른 높이에 상측 디퓨저(111), 중간 디퓨저(112) 및 하측 디퓨저(113)이 설치된다.
상기 상측 디퓨저(111)에 상기 온수 축열조(110)에서 상기 응축기(120) 쪽으로 상기 온수 축열조(110) 내의 온수 형성수가 유동되도록 하는 배관(185)이 연결되고, 상기 중간 디퓨저(112)에 상기 온수 환수관(187)이 연결되며, 상기 하측 디퓨저(113)에 상기 응축기(120)를 경유하며 온수 형성수가 열을 수득하여 형성된 온수가 상기 온수 축열조(110)로 환수되도록 하는 배관(186)이 연결된다.
한편, 상기 상측 디퓨저(111)는 수요처(10)의 바닥에 형성된 난방용 바닥 코일(107)과 배관(189)을 통해 연결되어, 상기 온수 축열조(110) 내의 온수가 상기 난방용 바닥 코일(107)을 통해 상기 수요처(10)에 바닥 난방을 공급할 수 있다.
도면 번호 188은 상기 난방용 바닥 코일(107)을 경유한 온수가 상기 온수 축열조(110) 내의 상기 하측 디퓨저(113)를 통해 환수되도록 하는 배관이다.
한편, 상기 복합 열교환 축열식 히트 펌프 시스템(100)은 상기 복합 열교환 증발기(140)와 상기 압축기(155)를 연결하는 배관(195) 상에 설치되어, 상기 복합 열교환 증발기(140)에서 상기 압축기(155)로 유동되는 냉매의 역류를 방지하는 온수측 체크 밸브(145)를 포함한다.
상기 냉수 축열조(180)는 상기 냉수측 증발기(170)와의 사이에서 냉수 형성수가 순환되면서 상기 냉수측 증발기(170)에서 방열하면서 냉수가 축적되는 것이다.
도면 번호 201는 상기 냉수 축열조(180)에서 상기 냉수측 증발기(170) 쪽으로 상기 냉수 축열조(180) 내의 냉수 형성수가 유동되도록 하는 배관이고, 도면 번호 200은 상기 냉수측 증발기(170)를 경유하며 냉수 형성수가 열을 방열하여 형성된 냉수가 상기 냉수 축열조(180)로 환수되도록 하는 배관이다.
여기서, 상기 냉수 형성수는 상기 냉수와 같은 것, 예를 들어 물로서, 온도 차이가 있을 뿐 같은 물질이다.
상기 냉수 축열조(180)에서 상기 냉수측 증발기(170) 쪽으로 상기 냉수 축열조(180) 내의 냉수 형성수가 유동되도록 하는 배관(201) 상에는 공급 펌프(105)와, 상기 냉수 축열조(180)에서 상기 냉수측 증발기(170)로 유동되는 냉수 형성수 중 적어도 일부를 상기 냉수 축열조(180)로 환류시킬 수 있는 냉수측 삼방 밸브(106)가 설치된다.
상기 냉수측 삼방 밸브(106)에서 상기 냉수 축열조(180) 쪽으로 냉수 환수관(199)이 연장되어, 상기 냉수의 환수가 이루어질 수 있다.
상기 냉수 축열조(180)에는 상하 방향으로 서로 다른 높이에 상측 디퓨저(181), 중간 디퓨저(182) 및 하측 디퓨저(183)가 설치된다.
상기 상측 디퓨저(181)에 상기 냉수 축열조(180)에서 상기 냉수측 증발기(170) 쪽으로 상기 냉수 축열조(180) 내의 냉수 형성수가 유동되도록 하는 배관(201)이 연결되고, 상기 중간 디퓨저(182)에 상기 냉수 환수관(199)이 연결되며, 상기 하측 디퓨저(183)에 상기 냉수측 증발기(170)를 경유하며 냉수 형성수가 열을 방열하여 형성된 냉수가 상기 냉수 축열조(180)로 환수되도록 하는 배관(200)이 연결된다.
상기와 같이, 상기 냉수가 형성되면서 상기 냉수측 증발기(170)에서 열교환을 통해 열을 수득한 냉매는 상기 냉수측 열교환기와 상기 압축기(155)를 연결하는 배관(198)을 통해 유동되어 상기 응축기(120)에서 열을 상기 온수 축열조(110) 쪽으로 전달할 수 있게 되므로, 상기 냉수 축열조(180)에 냉수 축열을 위한 운전 시에 형성되는 폐열이 상기 온수 축열조(110)에서의 온수 형성에 기여할 수 있게 되어, 상기 복합 열교환 축열식 히트 펌프 시스템(100)의 운전 효율이 향상될 수 있게 된다.
한편, 상기 하측 디퓨저(183)는 상기 수요처(10)의 상공 등에 설치된 팬코일(108)과 배관(202)을 통해 연결되어, 상기 냉수 축열조(180) 내의 냉수가 상기 팬코일(108)을 통해 상기 수요처(10)에 냉수를 공급할 수 있다.
도면 번호 203은 상기 팬코일(108)을 경유한 냉수가 상기 냉수 축열조(180) 내의 상기 상측 디퓨저(181)를 통해 환수되도록 하는 배관이고, 도면 번호 104는 상기 하측 디퓨저(183)와 상기 팬코일(108)을 연결하는 배관(202) 상에 설치되는 공급 펌프이다.
한편, 상기 복합 열교환 축열식 히트 펌프 시스템(100)은 상기 냉수측 열교환기와 상기 압축기(155)를 연결하는 배관(198) 상에 설치되어, 상기 냉수측 증발기(170)에서 상기 압축기(155)로 유동되는 냉매의 역류를 방지하는 냉수측 체크 밸브(175)를 포함한다.
한편, 상기 복합 열교환 축열식 히트 펌프 시스템(100)은 상기 냉수 축열조(180)를 경유한 냉수 형성수가 상기 응축기(120)에서 상기 냉수측 팽창 밸브(165)로 유동되는 냉매와 열교환되면서 상기 응축기(120)에서 상기 냉수측 팽창 밸브(165)로 유동되는 냉매를 과냉각시키는 냉수 과냉각 부재(160)를 포함한다.
상기 냉수 과냉각 부재(160)는 상기 응축기(120)와 상기 냉수측 팽창 밸브(165)를 연결하는 배관(196) 상에 배치되고, 상기 냉수 축열조(180)에서 상기 냉수측 증발기(170) 쪽으로 상기 냉수 축열조(180) 내의 냉수 형성수가 유동되도록 하는 배관(201)에서 분지된 관이 상기 냉수 과냉각 부재(160)와 연결됨으로써, 상기 냉수 축열조(180)에서 공급되는 냉수 형성수가 상기 냉수 과냉각 부재(160)를 경유하면서 역시 상기 냉수 과냉각 부재(160)를 경유하는 냉매를 과냉각시킬 수 있게 된다.
상기 냉수 과냉각 부재(160)를 경유한 냉수 형성수는 상기 냉수 과냉각 부재(160)와 상기 냉수 축열조(180)의 중간 디퓨저(182)를 연결하는 배관(197)을 따라 상기 냉수 축열조(180)로 유동된다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 복합 열교환 축열식 히트 펌프 시스템(100)의 작동에 대하여 설명한다.
먼저, 상기 응축기(120)를 경유한 냉매가 상기 온수측 팽창 밸브(135)와 상기 냉수측 팽창 밸브(165)로 유동된다.
상기 온수측 팽창 밸브(135)로 향하는 냉매는 상기 복합 열교환 증발기(140)에서 증발되며 열을 수득하고, 그러한 상태로 상기 압축기(155)를 경유한 다음 상기 응축기(120)에서 열을 방출한다.
상기 냉수측 팽창 밸브(165)로 향하는 냉매는 상기 냉수측 증발기(170)에서 증발되며 열을 수득하고, 그러한 상태로 상기 압축기(155)를 경유한 다음 상기 응축기(120)에서 열을 방출한다.
이러한 과정에서, 상기 압축기(155)에서 방열되는 열에 의해 온수가 형성되어 상기 온수 축열조(110)에 저장된다.
한편, 상기 냉수측 증발기(170)에서의 열교환 과정에서 열을 잃으면서 냉수가 형성되고, 그 냉수가 상기 냉수 축열조(180)에 저장된다.
상기와 같이, 상기 복합 열교환 축열식 히트 펌프 시스템(100)이 압축기(155)와, 응축기(120)와, 온수측 팽창 밸브(135)와, 지열 교환 부재(115)와, 복합 열교환 증발기(140)와, 온수 축열조(110)와, 냉수측 팽창 밸브(165)와, 냉수측 증발기(170)와, 냉수 축열조(180)를 포함함에 따라, 지열 및 폐열 등 다양한 열원을 복합적으로 이용하여 냉온수를 동시에 생산하면서 효율적인 운전이 가능해진다.
상기에서 본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 복합 열교환 축열식 히트 펌프 시스템에 의하면, 다양한 열원을 이용하여 냉온수를 동시에 생산하면서 효율적인 운전이 가능하므로, 그 산업상 이용가능성이 높다고 하겠다.
100 : 복합 열교환 축열식 히트 펌프 시스템
110 : 온수 축열조
115 : 지열 교환 부재
120 : 응축기
135 : 온수측 팽창 밸브
140 : 복합 열교환 증발기
155: 압축기
165 : 냉수측 팽창 밸브
170 : 냉수측 증발기
180 : 냉수 축열조

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 냉매를 압축할 수 있는 압축기;
    상기 압축기를 경유하며 압축된 냉매를 응축할 수 있는 응축기;
    상기 응축기를 경유하며 응축된 냉매를 팽창시킬 수 있는 온수측 팽창 밸브;
    지열 교환수가 지중과 열교환되는 지열 교환 부재;
    상기 지열 교환 부재에서 지중과 열교환된 지열 교환수와 상기 온수측 팽창 밸브를 경유한 냉매가 열교환되면서 상기 냉매가 증발될 수 있는 복합 열교환 증발기;
    상기 응축기에서 상기 냉매가 응축되면서 방열되는 열기를 축열하여 온수를 형성하는 온수 축열조;
    상기 응축기를 경유하며 응축된 냉매를 팽창시킬 수 있는 냉수측 팽창 밸브;
    상기 냉수측 팽창 밸브를 경유한 냉매가 경유하며 흡열하는 냉수측 증발기;
    상기 냉수측 증발기와의 사이에서 냉수 형성수가 순환되면서 상기 냉수측 증발기에서 방열하면서 냉수가 축적되는 냉수 축열조; 및
    상기 지열 교환 부재를 경유한 지열 교환수가 상기 응축기에서 상기 온수측 팽창 밸브로 유동되는 냉매와 열교환되면서 상기 응축기에서 상기 온수측 팽창 밸브로 유동되는 냉매를 과냉각시키는 지열 과냉각 부재;를 포함하고,
    상기 응축기를 경유한 냉매가 유동되는 배관은 상기 온수측 팽창 밸브로 향하는 배관과 상기 냉수측 팽창 밸브로 향하는 배관으로 분지됨으로써, 상기 응축기를 경유한 냉매가 상기 온수측 팽창 밸브와 상기 냉수측 팽창 밸브로 유동되고,
    상기 온수측 팽창 밸브로 향하는 냉매는 상기 복합 열교환 증발기에서 증발되며 열을 수득하고, 그러한 상태로 상기 압축기를 경유한 다음 상기 응축기에서 열을 방출하고,
    상기 냉수측 팽창 밸브로 향하는 냉매는 상기 냉수측 증발기에서 증발되며 열을 수득하고, 그러한 상태로 상기 압축기를 경유한 다음 상기 응축기에서 열을 방출하고,
    이러한 과정에서, 상기 압축기에서 방열되는 열에 의해 온수가 형성되어 상기 온수 축열조에 저장되고, 상기 냉수측 증발기에서의 열교환 과정에서 열을 잃으면서 냉수가 형성되어 상기 냉수 축열조에 저장되고,
    상기 지열 과냉각 부재는 상기 응축기와 상기 온수측 팽창 밸브를 연결하는 배관 상에 배치되고, 상기 지열 교환 부재에서 공급되는 지열 교환수가 유동되는 배관이 상기 지열 과냉각 부재와 연결됨으로써, 상기 지열 교환 부재에서 공급되는 지열 교환수가 상기 지열 과냉각 부재를 경유하면서 역시 상기 지열 과냉각 부재를 경유하는 냉매를 과냉각시킬 수 있게 되고,
    상기 지열 과냉각 부재를 경유한 지열 교환수는 상기 지열 과냉각 부재와 상기 복합 열교환 증발기를 연결하는 배관을 따라 상기 복합 열교환 증발기로 유동되는 것을 특징으로 하는 복합 열교환 축열식 히트 펌프 시스템.
  3. 냉매를 압축할 수 있는 압축기;
    상기 압축기를 경유하며 압축된 냉매를 응축할 수 있는 응축기;
    상기 응축기를 경유하며 응축된 냉매를 팽창시킬 수 있는 온수측 팽창 밸브;
    지열 교환수가 지중과 열교환되는 지열 교환 부재;
    상기 지열 교환 부재에서 지중과 열교환된 지열 교환수와 상기 온수측 팽창 밸브를 경유한 냉매가 열교환되면서 상기 냉매가 증발될 수 있는 복합 열교환 증발기;
    상기 응축기에서 상기 냉매가 응축되면서 방열되는 열기를 축열하여 온수를 형성하는 온수 축열조;
    상기 응축기를 경유하며 응축된 냉매를 팽창시킬 수 있는 냉수측 팽창 밸브;
    상기 냉수측 팽창 밸브를 경유한 냉매가 경유하며 흡열하는 냉수측 증발기;
    상기 냉수측 증발기와의 사이에서 냉수 형성수가 순환되면서 상기 냉수측 증발기에서 방열하면서 냉수가 축적되는 냉수 축열조; 및
    상기 냉수 축열조를 경유한 냉수 형성수가 상기 응축기에서 상기 냉수측 팽창 밸브로 유동되는 냉매와 열교환되면서 상기 응축기에서 상기 냉수측 팽창 밸브로 유동되는 냉매를 과냉각시키는 냉수 과냉각 부재;를 포함하고,
    상기 응축기를 경유한 냉매가 유동되는 배관은 상기 온수측 팽창 밸브로 향하는 배관과 상기 냉수측 팽창 밸브로 향하는 배관으로 분지됨으로써, 상기 응축기를 경유한 냉매가 상기 온수측 팽창 밸브와 상기 냉수측 팽창 밸브로 유동되고,
    상기 온수측 팽창 밸브로 향하는 냉매는 상기 복합 열교환 증발기에서 증발되며 열을 수득하고, 그러한 상태로 상기 압축기를 경유한 다음 상기 응축기에서 열을 방출하고,
    상기 냉수측 팽창 밸브로 향하는 냉매는 상기 냉수측 증발기에서 증발되며 열을 수득하고, 그러한 상태로 상기 압축기를 경유한 다음 상기 응축기에서 열을 방출하고,
    이러한 과정에서, 상기 압축기에서 방열되는 열에 의해 온수가 형성되어 상기 온수 축열조에 저장되고, 상기 냉수측 증발기에서의 열교환 과정에서 열을 잃으면서 냉수가 형성되어 상기 냉수 축열조에 저장되고,
    상기 냉수 과냉각 부재는 상기 응축기와 상기 냉수측 팽창 밸브를 연결하는 배관 상에 배치되고, 상기 냉수 축열조에서 상기 냉수측 증발기 쪽으로 상기 냉수 축열조 내의 냉수 형성수가 유동되도록 하는 배관에서 분지된 관이 상기 냉수 과냉각 부재와 연결됨으로써, 상기 냉수 축열조에서 공급되는 냉수 형성수가 상기 냉수 과냉각 부재를 경유하면서 역시 상기 냉수 과냉각 부재를 경유하는 냉매를 과냉각시킬 수 있게 되고,
    상기 냉수 과냉각 부재를 경유한 냉수 형성수는 상기 냉수 과냉각 부재와 상기 냉수 축열조의 중간 디퓨저를 연결하는 배관을 따라 상기 냉수 축열조로 유동되는 것을 특징으로 하는 복합 열교환 축열식 히트 펌프 시스템.
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