KR102468090B1 - Solar supplementary geothermal heat exchanger including solar geothermal power supplement - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a solar supplementary geothermal heat exchanger including a solar ground source supplementary device, and is to prevent damage to a solar collector, to have excellent field applicability, and to improve the recovery rate of solar heat through a change in location. According to the present invention, the solar supplementary geothermal heat exchanger including a solar ground source supplementary device comprises: a movable solar ground source supplementary device (100) which recovers solar heat; a geothermal heat supply unit (200) including a geothermal hole (210) and a geothermal circulation pipe (220) piped inside the geothermal hole (210); a heat-medium circulation control unit (300) circulating a heat-medium between the movable solar ground source supplementary device and the geothermal heat supply unit; a heat pump (400) which produces heat from the circulating heat medium; a tank (500) for storing the heat produced by the heat pump; a sensor for sensing the temperature of water stored in the tank; and a controller for controlling operation of the heat-medium circulation control unit and the heat pump based on the detected value of the sensor.

Description

태양열 지열원 보충 장치를 포함하는 태양열 보충형 지열 열교환 장치{Solar supplementary geothermal heat exchanger including solar geothermal power supplement}Solar supplementary geothermal heat exchanger including solar geothermal power supplement}

본 발명은 태양열 보충형 지열 열교환 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동절기 지열원이 부족한 현장에서 태양열을 보충하여 히트펌프의 가동율을 높여주고 여름철 태양열 집열기에서 생산한 열량을 지열에 보충하여 태양열 집열기의 손상을 방지하는 태양열 지열원 보충 장치를 포함하는 태양열 보충형 지열 열교환 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a solar heat-replenishing type geothermal heat exchanger, and more particularly, to increase the operation rate of a heat pump by supplementing solar heat at a site where geothermal sources are scarce in winter, and to supplement the heat produced by a solar collector in summer to geothermal heat to increase the efficiency of the solar collector. It relates to a solar replenishment type geothermal heat exchanger including a solar heat source replenishment device preventing damage.

이 부분은 본 출원 내용과 관련된 배경 정보를 제공할 뿐 반드시 선행기술이 되는 것은 아니다.This section provides background information related to the subject matter of this application and is not necessarily prior art.

지열이란 지중을 굴착한 굴착공 내부에 열매체를 순환시키거나 지하수를 양수하여 이로부터 회수한 열을 말하며, 지중 굴착공 안에 열교환을 위한 관을 묻거나 지하수를 순환하는 순환장치를 설치하여 지중에 있는 열을 지상에 설치한 히트펌프(열교환기)에 공급하는 열교환시스템을 포함한다.Geothermal heat refers to the heat recovered by circulating a heat medium inside an excavation hole excavated in the ground or by pumping groundwater. It includes a heat exchange system that supplies heat to a heat pump (heat exchanger) installed on the ground.

지중 온도는 사계절 변함없이 17도씨 내지 18도씨의 온도를 연중 유지하며, 이 온도의 열을 히트펌프에 공급하여 이용하는 경우 시간당 4000킬로칼로리에 이르는 열량 확보가 가능하다. 이렇게 열교환되어 상승되거나 낮아진 열매체는 지중 굴착공에 환수되어 지중의 열에 의해 다시금 열교환되어 낮아지거나 높아진 상태를 유지하게 되며 이러한 사이클이 지속적으로 사용가능한 상태를 유지할 수 있게 된다.The underground temperature maintains a temperature of 17 to 18 degrees Celsius throughout the year, and when heat at this temperature is supplied to a heat pump and used, it is possible to secure a heat amount of up to 4000 kilocalories per hour. The heat medium raised or lowered by the heat exchange is returned to the underground excavation hole and heat exchanged again by the heat of the ground to maintain a lowered or higher state, and this cycle can maintain a continuously usable state.

이러한 이유로 인해 냉난방 부하를 갖는 신축 건축물에 대한 지열 에너지의 적용은 급속히 확대되어 가고 있는 추세이며 종래 소규모 건축물이거나 대형 건축물이라 할지라도 부하율을 낮게 산정하여 지열 에너지의 핵심 구성요소인 히트펌프의 용량을 작게 시설하여 왔다.For this reason, the application of geothermal energy to new buildings with cooling and heating loads is rapidly expanding. have been equipped

이러한 변화가 최근 지열 에너지의 효율성이 높게 평가되는 가운데 그 시설규모가 대형화되어지고 있으며 이에 따라 히트펌프의 용량 또한 대형화 추세에 진입하고 있다.Due to this change, the efficiency of geothermal energy is recently highly evaluated, and the size of the facility is becoming larger, and accordingly, the capacity of the heat pump is also entering a trend of larger size.

한편, 외부 온도가 낮은 동절기의 경우 지열을 회수한 열이 매우 낮아 히트펌프의 가동이 어렵고 결국 난방 효율이 떨어지고 난방수를 적정 온도로 공급하지 못하는 단점이 있다.On the other hand, in the winter season when the external temperature is low, the heat recovered from geothermal heat is very low, making it difficult to operate the heat pump, resulting in poor heating efficiency and failure to supply heating water at an appropriate temperature.

이를 극복하기 위하여 지열과 태양열을 복합적으로 이용하는 기술로, 등록특허 제10-1514957호, 등록특허 제10-1495305호, 등록특허 제10-1683578호 등이 있으며, 히트펌프의 가동과 정지를 제어하지 않고 또한 태양열 집열구성의 효율적인 운전을 포함하지 않았으며 또한 태양열 집열구성이 고정식이기 때문에 현장 여건의 변화에 맞는 위치로 변경하면서 사용하지 못한다.To overcome this, geothermal heat and solar heat are used in combination. Patent Registration No. 10-1514957, Registration Patent No. 10-1495305, and Registration Patent No. 10-1683578 are available. Also, since the solar heat collecting structure is fixed, it cannot be used while changing to a location suitable for changes in field conditions.

등록특허 제10-1514957호Registered Patent No. 10-1514957 등록특허 제10-1495305호Registered Patent No. 10-1495305 등록특허 제10-1683578호Registered Patent No. 10-1683578

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 동절기 지열원이 부족한 현장에서 태양열을 보충하여 히트펌프의 가동율을 높여주고 여름철 태양열 집열기에서 생산한 열량을 지열에 보충하여 태양열 집열기의 손상을 방지하며 또한 태양열 지열원 보충 장치를 이동식으로 하여 현장 적용성이 우수하고 위치 변경을 통해 태양열의 회수율을 향상하는 이동식 태양열 지열원 보충 장치를 포함하는 태양열 보충형 지열 열교환 장치를 제공하려는데 그 목적이 있다. The present invention is to solve the above-described problems, and increases the operation rate of a heat pump by supplementing solar heat in a field where geothermal heat sources are insufficient in winter and prevents damage to solar collectors by supplementing the heat produced by the solar collector in summer to geothermal heat. In addition, the purpose is to provide a solar heat supplemental geothermal heat exchanger including a movable solar heat source supplementary device that has excellent field applicability by making the solar heat source supplementary device mobile and improves the recovery rate of solar heat through a change in location.

본 발명에 의한 태양열 지열원 보충 장치는, 태양열을 회수하는 이동식 태양열 지열원 보충 장치와; 열매체의 순환으로 지열을 회수하여 공급하는 지열 공급부와; 열매체를 상기 이동식 태양열 지열원 보충 장치와 지열 공급부에 순환시키는 열매체 순환 제어부와; 상기 열매체 순환 제어부에 의해 순환하는 열매체로부터 열을 생산하는 히트펌프와; 상기 히트펌프에 의해 생산된 열을 공급받아 저장하고 부하에 공급하는 탱크를 포함하며, 상기 탱크의 온도를 근거로 하여 히트펌프의 가동을 제어하고 상기 탱크의 물이 적정 온도를 만족하면 상기 히트펌프의 운전을 정지 제어하면서 열매체가 상기 이동식 태양열 지열원 보충 장치에서 공급되는 열(태양열)을 회수한 후 지열공으로 순환시켜 지열을 보충하면서 태양열 집열기의 손상을 방지하는 것을 특징으로 한다.Solar thermal geothermal source replenishment device according to the present invention, and a mobile solar thermal geothermal source replenishment device for recovering solar heat; A geothermal heat supply unit for recovering and supplying geothermal heat through circulation of a heating medium; a heat medium circulation control unit for circulating the heat medium between the mobile solar heat and geothermal source replenishment device and the geothermal heat supply unit; a heat pump generating heat from the heat medium circulated by the heat medium circulation control unit; A tank for receiving, storing, and supplying the heat generated by the heat pump to a load, controlling the operation of the heat pump based on the temperature of the tank, and when the water in the tank meets an appropriate temperature, the heat pump It is characterized in that the heat medium recovers the heat (solar heat) supplied from the mobile solar geothermal source supplementary device while stopping and controlling the operation, and then circulates it to the geothermal ball to supplement the geothermal heat while preventing damage to the solar collector.

본 발명에 의한 태양열 지열원 보충 장치를 포함하는 태양열 보충형 지열 열교환 장치에 의하면, 열매체가 지열과 태양열을 순차적으로 회수하여 히트펌프에 공급되어 지열원이 부족한 경우(동절기)에도 태양열의 보충을 통해 히트펌프의 운전율을 높일 수 있고 또한 히트펌프의 정지 시 태양열을 지중에 공급하여 태양열 집열기의 열량과 온도 상승으로 인한 손상을 방지하고 아울러 지열을 보충하게 되므로 히트펌프의 재가동율을 높일 수 있다.According to the solar heat replenishment type geothermal heat exchanger including the solar heat source replenishment device according to the present invention, the thermal medium sequentially recovers geothermal heat and solar heat and supplies them to the heat pump, so that even when the geothermal heat source is insufficient (winter season), solar heat is supplemented through It is possible to increase the operating rate of the heat pump, and also, when the heat pump is stopped, solar heat is supplied to the ground to prevent damage due to heat and temperature rise of the solar collector, and since the ground heat is supplemented, the restart rate of the heat pump can be increased.

또한, 태양열 집열기의 이동을 통해 현장 여건과 적합한 위치에 태양열 집열기를 설치하여 시공성을 향상하고 태양의 위치에 맞춰 태양열 집열기를 설치함으로써 태양열 회수율도 향상할 수 있으며 즉 지열 열교환 장치의 효율성과 신뢰성을 향상하는 효과가 있다.In addition, through the movement of the solar collector, it is possible to improve the workability by installing the solar collector in a location suitable for the site conditions, and by installing the solar collector according to the position of the sun, the solar heat recovery rate can be improved, that is, the efficiency and reliability of the geothermal heat exchanger can be improved. has the effect of

그리고, 이동식 태양열 지열원 보충 장치를 현장에서 자유롭게 이동시키면서도 열매체 순환 제어부와 연결 상태를 유지하여 이동식으로 인한 연결 불량 등을 해결할 수 있다.In addition, it is possible to solve a connection defect due to movability by maintaining a connection state with the heat medium circulation control unit while freely moving the movable solar thermal geothermal source replenishment device in the field.

도 1은 본 발명에 의한 태양열 지열원 보충 장치를 포함하는 태양열 보충형 지열 열교환 장치의 계통도.
도 2는 본 발명에 의한 태양열 지열원 보충 장치의 외관 사시도.
도 3과 도 4는 본 발명에 의한 태양열 지열원 보충 장치에 적용된 태양열 집열기의 다른 예시도.
도 5는 본 발명에 의한 태양열 지열원 보충 장치에 적용된 유입측 연결관과 토출측 연결관의 예시도.
도 6은 본 발명에 의한 태양열 지열원 보충 장치와 함께 사용되는 제1,2순환관이 복수인 예를 보인 도면.
도 7은 본 발명에 의한 태양열 지열원 보충 장치를 포함하는 태양열 보충형 지열 열교환 장치의 작동 상태도로서, 히트펌프의 정지 시이다.
도 8은 본 발명에 의한 태양열 일사량 및 차온 제어의 흐름도.
도 9는 본 발명에 의한 차온 제어의 흐름도.1 is a system diagram of a solar supplemental geothermal heat exchanger including a solar thermal source replenishment apparatus according to the present invention.
Figure 2 is an external perspective view of the solar geothermal source replenishment device according to the present invention.
3 and 4 are other exemplary views of a solar collector applied to the solar geothermal source supplementary device according to the present invention.
Figure 5 is an exemplary view of the inlet-side connector and the discharge-side connector applied to the solar geothermal source supplementary device according to the present invention.
6 is a view showing an example in which a plurality of first and second circulation pipes are used together with the solar thermal geothermal source replenishment device according to the present invention.
7 is an operating state diagram of a solar heat replenishment type geothermal heat exchanger including a solar heat source replenishment device according to the present invention, when the heat pump is stopped.
8 is a flowchart of solar insolation and differential temperature control according to the present invention.
9 is a flowchart of differential temperature control according to the present invention.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.

도 1에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 의한 태양열 지열원 보충 장치를 포함하는 태양열 보충형 지열 열교환 장치는, 태양열 보충부(이하, "이동식 태양열 지열원 보충 장치(100)"라 칭함)와 지열 공급부(200), 열매체 순환 제어부(300), 태양열과 지열을 이용하여 난방(냉방)열/급탕열을 생산하는 히트펌프(400) 및 히트펌프(400)에 의해 생산된 열을 저장하는 탱크(500)를 포함하며, 지열 공급부(200)와 이동식 태양열 지열원 보충 장치(100)를 함께 운용하되 히트펌프(400)를 가동하여 탱크(500)에 적정 온도의 물을 저장하고 탱크(500)의 물이 적정 온도를 만족하면 히트펌프(400)를 정지하면서 태양열을 지열에 보충한다.As shown in FIG. 1, the solar heat replenishment type geothermal heat exchanger including the solar heat source replenishment device according to the present invention includes a solar heat replenishment unit (hereinafter, referred to as "mobile solar heat source replenishment device 100") and a geothermal heat supply unit. (200), a heat medium circulation control unit (300), a heat pump (400) for producing heating (cooling) heat/hot water supply heat using solar and geothermal heat, and a tank (500) for storing the heat produced by the heat pump (400). ) Including, the geothermal heat supply unit 200 and the mobile solar thermal geothermal source replenishment device 100 are operated together, but the heat pump 400 is operated to store water at an appropriate temperature in the tank 500 and the water in the tank 500 When this appropriate temperature is satisfied, solar heat is supplemented with geothermal heat while the heat pump 400 is stopped.

도 1, 도 2에서 보이는 것처럼, 이동식 태양열 지열원 보충 장치(100)는, 내부에 공간이 구비되며 바퀴를 통해 이동하는 이동식 캐비넷(110), 이동식 캐비넷(110)의 외부에 설치되며 태양열을 회수하는 태양열 집열기(120), 태양열 집열기(120)를 통해 회수한 열을 회수하는 회수측 열교환기(130), 회수측 열교환기(130)에 의해 회수한 열을 저장하는 축열탱크(140), 축열탱크(140)에 축열된 열을 열매체 순환 제어부(300)의 열매체에 전달하기 위한 공급측 열교환기(150), 공급측 열교환기(150)와 열매체 순환 제어부(300)의 제1,3순환관(310,312)을 연결하는 유입포트(160) 및 토출포트(170)를 포함한다.As shown in FIGS. 1 and 2, the mobile solar geothermal source replenishment device 100 is installed outside the mobile cabinet 110, which has a space inside and moves through wheels, and recovers solar heat. A solar collector 120 for storing heat recovered through the solar collector 120, a recovery-side heat exchanger 130 for recovering heat recovered through the recovery-side heat exchanger 130, a heat storage tank 140 for storing heat recovered by the recovery-side heat exchanger 130, and heat storage Supply-side heat exchanger 150 for transferring the heat stored in the tank 140 to the heat medium of the heat-medium circulation controller 300, and first and third circulation pipes 310 and 312 of the supply-side heat exchanger 150 and the heat-medium circulation controller 300 It includes an inlet port 160 and a discharge port 170 connecting the ).

이동식 캐비넷(110)은 사각 박스(컨테이너) 형태이며 측벽 중 일측 이상에는 내부를 개폐하기 위한 도어(111), 저부에는 이동을 위한 캐스터(바퀴)(112), 둘레부에는 견인을 위한 견인 고리(113)가 적용된다.The movable cabinet 110 is in the form of a square box (container), and has a door 111 for opening and closing the inside at least one of the side walls, casters (wheels) 112 for movement at the bottom, and a towing hook for traction at the circumference ( 113) applies.

이동식 캐비넷(110)은 내부 및/또는 외부를 태양열 집열기(120)의 설치공간으로 하고 내부의 일부분에 나머지 구성의 설치 공간으로 하며, 예를 들어 도 4에서 보이는 것처럼, 내부는 축열탱크 수납부(110-1), 열교환 구성(열교환기, 배관, 펌프 등) 수납부(110-2), 전기 제어(전원부, 컨트롤박스 등) 수납부(110-3)로 구분될 수 있다.The movable cabinet 110 has an interior and / or exterior as an installation space for the solar collector 120 and a part of the interior as an installation space for the rest of the configuration, for example, as shown in FIG. 110-1), a heat exchange component (heat exchanger, pipe, pump, etc.) accommodating part 110-2, and an electric control (power supply part, control box, etc.) accommodating part 110-3.

수직의 격벽을 통해 축열탱크 수납부(110-1) 옆에 열교환 구성 수납부(110-2)와 전기 제어 수납부(110-3)를 복층으로 형성하여 열교환 구성 수납부(110-2)를 하부에, 전기 제어 수납부(110-3)를 상부에 형성한다.The heat exchange component storage unit 110-2 and the electric control storage unit 110-3 are formed in multiple layers next to the heat storage tank storage unit 110-1 through the vertical partition wall to form the heat exchange component storage unit 110-2. At the bottom, the electrical control housing 110-3 is formed at the top.

태양열 집열기(120)는 열매체를 통해 태양열을 회수하며, 상기 열매체는 태양열 집열기(120)와 회수측 열교환기(130)를 순환하는 열매체로서 태양열을 회수측 열교환기(130)에 회수한다.The solar heat collector 120 recovers solar heat through a heat medium, and the heat medium is a heat medium that circulates between the solar heat collector 120 and the recovery-side heat exchanger 130, and recovers solar heat to the recovery-side heat exchanger 130.

태양열 집열기(120)는 도 2에서 보이는 것처럼, 경사형 태양열 집열기(120-1), 슬라이드(인출)식 태양열 집열기(120-2), 접이식 태양열 집열기(120-3), 측벽 부착형 태양열 집열기 등이 가능하고, 어느 하나 또는 2개 이상의 조합이 가능하다.As shown in FIG. 2, the solar collector 120 includes an inclined solar collector 120-1, a slide (withdrawal) type solar collector 120-2, a foldable solar collector 120-3, a sidewall-mounted solar collector, etc. This is possible, and any one or a combination of two or more is possible.

경사형 태양열 집열기(120-1)는 이동식 캐비넷(110)의 가장 높은 곳인 지붕 위에 경사지게 설치되며, 슬라이드식 태양열 집열기(120-2)는 이동식 캐비넷(110)의 지붕 및 하부에 수납부를 형성하여 이 수납부에 수납되고 필요 시 인출되어 사용될 수 있다.The inclined solar collector 120-1 is installed inclined on the roof, which is the highest point of the movable cabinet 110, and the sliding solar collector 120-2 forms a storage part on the roof and bottom of the movable cabinet 110 to It is stored in the storage unit and can be taken out and used when necessary.

도 3에서 보이는 것처럼, 접이식 태양열 집열기(120-3)는 이동식 캐비넷(110)의 측면에 설치되는 액추에이터(121)(유압/공압실린더 등)를 매개로 하여 이동식 캐비넷(110)의 측벽에 접이식으로 설치되며, 평상 시 이동식 캐비넷(110)의 측벽에 붙은 자세이고 사용 시 펼쳐져 지붕에 설치되는 경사형 태양열 집열기(120-1)와 나란한 자세일 수 있으며 또한 태양의 위치에 맞춰 각도 조절도 가능하다. 또한 슬라이드식(인출식) 태양열 집열기(100-2)는 이동식 캐비넷(110)의 상하부에 설치하며 슬라이드식(인출식)형태로, 사용시 노출하고, 미사용 시에는 내부로 밀어 보관할 수 있다. As shown in FIG. 3, the foldable solar collector 120-3 is foldable on the sidewall of the movable cabinet 110 via an actuator 121 (hydraulic/pneumatic cylinder, etc.) installed on the side of the movable cabinet 110. It is installed, and it is normally attached to the sidewall of the movable cabinet 110 and can be in a position parallel to the inclined solar collector 120-1 that is unfolded and installed on the roof during use, and the angle can be adjusted according to the position of the sun. In addition, the slide type (withdrawal type) solar collector 100-2 is installed in the upper and lower parts of the movable cabinet 110 and has a slide type (withdrawal type) type, and can be exposed when in use and pushed inside when not in use.

태양열 집열기(120)는 진공관형, 평판형 등 다양한 기성 제품이 사용 가능하다.The solar heat collector 120 may use various off-the-shelf products such as a vacuum tube type and a flat plate type.

회수측 열교환기(130)는 열매체 순환관(131) 및 펌프(132)와 함께 구성되며 열매체가 태양열 집열기(120)와 회수측 열교환기(130)를 순환하면서 태양열을 회수측 열교환기(130)에 회수하며, 내부에 열매체 순환관(131) 내부를 순환하는 열매체와 열교환하는 물이 저장될 수 있다.The recovery-side heat exchanger 130 is composed of a heat-medium circulation pipe 131 and a pump 132, and the heat-medium circulates through the solar collector 120 and the recovery-side heat exchanger 130 to transfer solar heat to the recovery-side heat exchanger 130. , and water that exchanges heat with the heat medium circulating inside the heat medium circulation pipe 131 may be stored therein.

축열탱크(140)는 열매체 순환관(141) 및 펌프(142)와 함께 구성되며 열매체가 회수측 열교환기(130)와 축열탱크(140)를 순환하면서 회수측 열교환기(130)가 저장하는 열을 축열한다.The heat storage tank 140 is composed of a heat medium circulation pipe 141 and a pump 142, and heat is stored by the recovery heat exchanger 130 while the heat medium circulates between the recovery heat exchanger 130 and the heat storage tank 140. heat up

공급측 열교환기(150)는 열매체 순환관(151) 및 펌프(152)와 함께 구성되며 축열탱크(140)와 공급측 열교환기(150)를 순환하면서 축열탱크(140)가 저장하는 열을 히트펌프(400에 공급하며, 이를 위하여 유입포트(160)과 토출포트(170)가 배관된다.The supply-side heat exchanger 150 is composed of a heat medium circulation pipe 151 and a pump 152, and heat stored in the heat storage tank 140 is converted into a heat pump while circulating the heat storage tank 140 and the supply-side heat exchanger 150 ( 400, and for this purpose, the inlet port 160 and the outlet port 170 are piped.

유입포트(160) 및 토출포트(170)는 지열 공급부(200)와 열매체 순환 제어부(300)에 의해 순환되는 열매체가 공급측 열교환기(150)를 순환하여 열교환기(130)의 열매체와 열교환이 이루어지도록 한다.In the inlet port 160 and the discharge port 170, the heat medium circulated by the geothermal heat supply unit 200 and the heat medium circulation control unit 300 circulates through the supply-side heat exchanger 150 to exchange heat with the heat medium of the heat exchanger 130. let it bear

유입포트(160) 및 토출포트(170)는 열매체 순환 제어부(300)의 제1,3순환관(310,312)과 연결 또는 분리되며, 지중에 매설되는 제1,3순환관(310,312)과 연결과 분리 작업이 용이하도록 단부가 이동식 캐비넷(110)의 측면에 돌출되도록 설치되는 것이 바람직하다.The inlet port 160 and the discharge port 170 are connected to or separated from the first and third circulation pipes 310 and 312 of the heat medium circulation control unit 300, and connected to the first and third circulation pipes 310 and 312 buried in the ground. It is preferable that the end is installed to protrude from the side of the movable cabinet 110 so that the separation operation is easy.

또한, 유입포트(160) 및 토출포트(170)를 이동식 캐비넷(110)에서 길게 돌출시키면 운반이 어렵고 운반과 취급 시 파손우려가 높으므로 별도의 유입측 연결관(161)과 토출측 연결관(171)(도 5 참고)을 사용하는 것이 바람직하다.In addition, if the inlet port 160 and the outlet port 170 are protruded from the movable cabinet 110 for a long time, transport is difficult and the risk of damage during transportation and handling is high. ) (see FIG. 5) is preferably used.

유입측 연결관(161)과 토출측 연결관(171)은 길이방향의 양쪽이 유입포트(160)/토출포트(170)와 제3순환관(312)/제1순환관(310)에 퀵커플러 등으로 연결된다.The inlet-side connector 161 and the discharge-side connector 171 have quick couplers on both sides in the longitudinal direction of the inlet port 160 / discharge port 170 and the third circulation pipe 312 / first circulation pipe 310 connected, etc.

즉, 유입측 연결관(161)과 토출측 연결관(171)은 이동식 태양열 지열원 보충 장치(100)의 운반 시 이동식 캐비넷(110)에 보관되고 태양열 지열원 보충 장치(100)의 설치 시 연결되어 사용된다.That is, the inlet-side connector 161 and the outlet-side connector 171 are stored in the movable cabinet 110 when the mobile solar thermal source supplementary device 100 is transported and connected when the solar thermal geothermal source supplementary device 100 is installed. used

한편, 이동식 태양열 지열원 보충 장치(100)를 운용 현장 안에서 이동시키면서 설치 및 운용하고 특히 태양의 위치에 맞춰 태양열 집열기(120)의 위치를 이동시키면서 운용하게 되는데, 이 때, 제3순환관(312)/제1순환관(310)이 지중에 고정 상태이기 때문에 이동식 태양열 지열원 보충 장치(100)의 이동을 위하여 유입측 연결관(161)과 토출측 연결관(151)은 길이의 변화가 가능하고 유연성이 있도록 구성된다.On the other hand, the mobile solar thermal geothermal source supplementary device 100 is installed and operated while moving within the operation site, and is operated while moving the location of the solar collector 120 according to the position of the sun. At this time, the third circulation pipe 312 ) / Since the first circulation pipe 310 is fixed in the ground, the length of the inlet-side connector 161 and the discharge-side connector 151 can be changed for the movement of the mobile solar thermal geothermal source supplementary device 100, It is built to be flexible.

도 5는 유입측 연결관(161)은 신축성과 유연성이 있는 주름관으로 도시한 것이며, 토출측 연결관(171)은 유연성이 있으면서 신축이 가능하도록 코일 형태로 감긴 코일관을 예를 도시한 것이다.5 shows an example of an inlet-side connector 161 as a corrugated tube having elasticity and flexibility, and a discharge-side connector 171 as an example of a coiled tube that is flexible and can be stretched and contracted.

유입측 연결관(161)과 토출측 연결관(171)은 도 4로 한정되는 것이 아니라 주름관과 코일관 각각의 사용도 가능하다.The inlet-side connection pipe 161 and the discharge-side connection pipe 171 are not limited to those shown in FIG. 4 , and a corrugated pipe and a coil pipe may also be used.

다른 방법으로서, 도 6에서 보이는 것처럼, 제3순환관(312)/제1순환관(310)은 2개 이상(도면은 2개를 예로 들어 도시함)의 분기구(312-1,312-2)(310-1,310-2)를 포함하며 이들의 분기구는 서로 다른 위치에 설치하는 방법도 가능하다.As another method, as shown in FIG. 6, the third circulation pipe 312 / the first circulation pipe 310 is two or more branch ports 312-1 and 312-2 (the drawing shows two as an example) (310-1, 310-2), and their outlets can be installed in different locations.

즉, 이동식 태양열 지열원 보충 장치(100)의 이동 범위와 이동 위치를 결정하며 이 위치에 맞춰 분기구(312-1,312-2)(310-1,310-2)를 미리 설치하고, 이동식 태양열 지열원 보충 장치(100)를 이동시키면서 근처의 분기구(312-1,312-2)(310-1,310-2) 중 어느 하나에 유입포트(160) 및 토출포트(170)를 연결한다.That is, the moving range and moving position of the mobile solar geothermal source replenishment device 100 is determined, and branch outlets 312-1 and 312-2 and 310-1 and 310-2 are pre-installed according to this position, and the mobile solar thermal geothermal source supplement While moving the device 100, the inlet port 160 and the outlet port 170 are connected to one of the branch outlets 312-1, 312-2 and 310-1, 310-2 nearby.

한편, 본 발명의 이동식 태양열 지열원 보충 장치(100)는, 지열 공급부(200)의 열을 이용하는 탱크(500)에 열을 직접적으로 전달하지 않으며 대신 독립적으로 급탕수를 공급할 수 있도록 급탕수 열교환기가 포함될 수 있다.On the other hand, the mobile solar thermal geothermal source replenishment device 100 of the present invention does not directly transfer heat to the tank 500 using the heat of the geothermal heat supply unit 200, but instead has a domestic hot water heat exchanger to independently supply domestic hot water. can be included

상기 급탕수 열교환기는 축열탱크(140)의 열을 이용할 수 있도록 구성될 수 있다.The hot water heat exchanger may be configured to use heat from the heat storage tank 140 .

도 1에서 보이는 것처럼, 지열 공급부(200)는 지중에 형성되는 지열공(210), 내부의 열매체가 지열공(210)의 내부를 순환하도록 지열공(210) 내부에 배관되는 지열 순환관(220)을 포함한다.As shown in FIG. 1, the geothermal heat supply unit 200 includes a geothermal ball 210 formed in the ground, and a geothermal circulation pipe 220 piped inside the geothermal ball 210 so that the heat medium inside circulates through the inside of the geothermal ball 210. ).

지열 순환관(220)은 지열공(210) 내부에 배관되면서 히트펌프(400)의 유입부에 연결되어 지열을 회수한 열매체를 히트펌프(400)에 공급하는 공급부(221), 히트펌프(400)의 토출부에서부터 지열공(210)에 배관되어 공급부(221)와 연결되는 환수부(222)로 구성된다.The geothermal circulation pipe 220 is piped inside the geothermal hole 210 and is connected to the inlet of the heat pump 400 to supply the heat medium recovered from the geothermal heat to the heat pump 400. The supply unit 221 and the heat pump 400 It is composed of a water return part 222 connected to the supply part 221 by being piped to the geothermal hole 210 from the discharge part of ).

열매체 순환 제어부(300)는 배관으로서 공급부(221)와 이동식 태양열 지열원 보충 장치(100)의 열교환기의 유입측을 연결하는 제1순환관(310), 공급부(221) 중에서 제1순환관(310)의 연결부보다 지열공(210)에 더 가까운 곳과 제1순환관(310)을 연결하는 제2순환관(311), 공급부(221)와 이동식 태양열 지열원 보충 장치(100)의 열교환기의 토출측을 연결하는 제3순환관(312), 제3순환관(312)과 환수부(222)를 연결하는 제4순환관(313), 지열 순환관(220)의 공급부(221)에 설치되어 열매체를 펌핑하는 제1펌프(320), 제2순환관(311)에 설치되는 제2펌프(330), 상기 순환관(310,311,312,313)을 개폐하는 밸브, 탱크(500) 내부에 저장된 유체의 온도(난방수) 또는 지열을 회수한 열매체의 온도를 감지하는 온도센서 및 상기 온도센서의 온도 값을 근거로 하여 상기 제1,2펌프(320,330)의 가동과 상기 밸브의 개폐를 제어하는 컨트롤러를 포함한다.The heat medium circulation control unit 300 is a pipe that connects the supply unit 221 and the inlet side of the heat exchanger of the mobile solar geothermal source replenishment device 100 to the first circulation pipe 310 and the supply unit 221. 310), the second circulation pipe 311 connecting the first circulation pipe 310 and a place closer to the geothermal ball 210 than the connection part, the heat exchanger of the supply unit 221 and the mobile solar thermal geothermal source supplementary device 100 Installed in the third circulation pipe 312 connecting the discharge side of the pipe, the fourth circulation pipe 313 connecting the third circulation pipe 312 and the return part 222, and the supply part 221 of the geothermal circulation pipe 220 the first pump 320 for pumping the heat medium, the second pump 330 installed in the second circulation pipe 311, the valves for opening and closing the circulation pipes 310, 311, 312, and 313, and the temperature of the fluid stored in the tank 500. (Heating water) or a temperature sensor for detecting the temperature of the heating medium from which geothermal heat is recovered, and a controller for controlling the operation of the first and second pumps 320 and 330 and the opening and closing of the valve based on the temperature value of the temperature sensor do.

제1순환관(310)과 제3순환관(312)은 이동식 태양열 지열원 보충 장치(100)의 열교환기의 유입포트(160)과 토출포트(170)에 연결 또는 분리되도록 구성되며, 즉, 이동식 태양열 지열원 보충 장치(100)를 사용할 때 연결되고 이동식 태양열 지열원 보충 장치(100)를 사용하지 않을 때 분리된다.The first circulation pipe 310 and the third circulation pipe 312 are configured to be connected to or separated from the inlet port 160 and the outlet port 170 of the heat exchanger of the mobile solar geothermal source replenishment device 100, that is, Connected when using the mobile solar geothermal supplemental device 100 and disconnected when not using the mobile solar geothermal supplemental device 100.

제1순환관(310)과 제3순환관(312)의 연결과 분리를 위한 구성은 퀵커플러 등 다양한 커플러의 사용이 가능하다.As a configuration for connecting and separating the first circulation pipe 310 and the third circulation pipe 312, various couplers such as quick couplers can be used.

상기 밸브는 지열 순환관(220)의 공급부(221)를 개폐하는 제1밸브(V1), 지열 순환관(220)의 환수부(222)를 개폐하는 제2밸브(V2), 제3순환관(312)과 공급부(221)의 분기점 및 제4순환관(313)과 제3순환관(312)의 분기점 사이에 설치되는 제3밸브(V3), 제1순환관(310)을 개폐하는 제4밸브(V4), 제4순환관(313)을 개폐하는 제5밸브(V5), 제1펌프(320)의 유입측과 제2순환관(311)의 분기점 사이에 설치되는 제6밸브(V6), 제2순환관(311)을 개폐하는 제7밸브(V7)로 구성된다.The valves include a first valve V1 for opening and closing the supply part 221 of the geothermal circulation pipe 220, a second valve V2 for opening and closing the return part 222 of the geothermal circulation pipe 220, and a third circulation pipe. The third valve (V3) installed between the branch point of the 312 and the supply unit 221 and the branch point of the fourth circulation pipe 313 and the third circulation pipe 312, the first valve 310 is opened and closed. The fourth valve (V4), the fifth valve (V5) for opening and closing the fourth circulation pipe (313), and the sixth valve installed between the inlet side of the first pump (320) and the branch point of the second circulation pipe (311) ( V6) and a seventh valve (V7) that opens and closes the second circulation pipe (311).

히트펌프(400)는 지열 순환관(220)과 연결되며 열매체의 순환을 통해 지열을 회수하여 이를 열원으로 하여 냉난방용 및/또는 급탕용의 열을 생산하고, 이 과정에서 열원으로 지열만을 이용하거나, 지열과 태양열을 복합 이용한다.The heat pump 400 is connected to the geothermal circulation pipe 220 and recovers geothermal heat through the circulation of the heat medium to produce heat for cooling and heating and/or hot water supply using the geothermal heat as a heat source. , combined use of geothermal and solar heat.

탱크(500)는 순환관(510)과 펌프(520)를 통해 히트펌프(400)와 연결되며 예를 들어 물의 순환을 통해 히트펌프(400)에서 생산한 열을 회수하여 저장한다.The tank 500 is connected to the heat pump 400 through a circulation pipe 510 and a pump 520, and recovers and stores heat produced by the heat pump 400 through, for example, water circulation.

본 발명에 의한 이동식 태양열 지열원 보충 장치를 포함하는 태양열 보충형 지열 열교환 장치의 작용은 다음과 같다.The action of the solar heat replenishment type geothermal heat exchanger including the mobile solar heat source replenishment device according to the present invention is as follows.

1. 히트펌프 가동(도 1 참고).1. Start the heat pump (see Figure 1).

탱크(500) 내에 저장된 물의 온도가 설정 온도에 도달하기 까지 히트펌프(400)를 가동하며, 그 조건은 다음과 같다.The heat pump 400 is operated until the temperature of the water stored in the tank 500 reaches the set temperature, and the conditions are as follows.

제1,5,7밸브(V1,V5,V7) 폐쇄, 제2,3,4,6밸브(V2,V3,V4,V6) 개방.1st, 5th, 7th valves (V1, V5, V7) closed, 2nd, 3rd, 4th, 6th valves (V2, V3, V4, V6) open.

제1펌프(320) 가동, 제2펌프(330) 정지.Operation of the first pump 320, stop of the second pump 330.

히트펌프(400)와 제1펌프(320)의 가동으로 열매체는 공급부(221) - 제1순환관(310) - 이동식 태양열 지열원 보충 장치의 공급측 열교환기(150) - 제3순환관(312) - 히트펌프(400) 유입측 - 히트펌프(400) 토출측 - 환수부(222)의 경로로 순환한다.By operating the heat pump 400 and the first pump 320, the heat medium is supplied through the supply unit 221 - the first circulation pipe 310 - the heat exchanger 150 on the supply side of the mobile solar heat source supplementary device - the third circulation pipe 312 ) - the inlet side of the heat pump 400 - the discharge side of the heat pump 400 - circulates through the path of the return part 222.

이와 같은 순환 과정을 통해 열매체는 지열을 회수한 후 이동식 태양열 지열원 보충 장치의 열교환기를 통과하여 태양열을 보충받고 히트펌프(400)에 공급된다. After recovering geothermal heat through such a circulation process, the heating medium passes through the heat exchanger of the portable solar geothermal source replenishment device, receives solar heat, and is supplied to the heat pump 400.

히트펌프(400)는 열을 탱크(500)에 전달하고 탱크(500)는 내부의 열을 난방용/급탕용으로 공급한다.The heat pump 400 transfers heat to the tank 500, and the tank 500 supplies internal heat for heating/hot water supply.

2. 히트펌프 정지(도 7 참고).2. Shut down the heat pump (see Figure 7).

온도센서는 탱크(500)에 저장된 유체의 온도를 감지하여 컨트롤러에 전송하고, 컨트롤러는 온도센서에 의한 현재 온도와 기준 온도를 비교하여 현재 온도가 기준 온도를 만족하면 히트펌프(400)를 정지 제어한다.The temperature sensor detects the temperature of the fluid stored in the tank 500 and transmits it to the controller, and the controller compares the current temperature by the temperature sensor with the reference temperature and stops the heat pump 400 when the current temperature meets the reference temperature. do.

이 때, 본 발명은 태양열을 지열에 보충하며 그 조건은 다음과 같다.At this time, the present invention supplements solar heat to geothermal heat, and the conditions are as follows.

제1,2,3,4,6밸브(V1,V2,V3,V4,V6) 폐쇄, 제5,7밸브(V5,V7) 개방.1st, 2nd, 3rd, 4th, 6th valves (V1, V2, V3, V4, V6) closed, 5th, 7th valves (V5, V7) opened.

제2펌프(330) 가동, 제1펌프(320) 정지.Operation of the second pump 330, stop of the first pump 320.

제2펌프(330)의 가동으로 열매체는 제2순환관(311) - 이동식 태양열 지열원 보충 장치의 공급측 열교환기(150) - 제3순환관(312) - 제4순환관(313) - 환수부(222)의 경로로 순환하며, 즉, 열매체는 태양열을 회수하여 지열에 공급하게 되고, 따라서, 지열의 온도를 손실없이 적정 온도로 보상한다.By the operation of the second pump 330, the heat medium flows through the second circulation pipe 311 - the supply-side heat exchanger 150 of the mobile solar heat source replenishment device - the third circulation pipe 312 - the fourth circulation pipe 313 - return water Circulating through the path of the unit 222, that is, the heating medium recovers solar heat and supplies it to geothermal heat, thus compensating the temperature of geothermal heat to an appropriate temperature without loss.

즉, 히트펌프(400)를 정지시킨 상태에서도 태양열을 계속해서 지열에 공급하여 히트펌프(400)의 가동 시 적정 온도의 난방수를 신속하게 구할 수 있고 아울러 기기의 정지로 인한 고장을 막을 수 있다.That is, even in a state in which the heat pump 400 is stopped, solar heat is continuously supplied to geothermal heat, so that when the heat pump 400 is operating, heating water at an appropriate temperature can be obtained quickly, and failures due to equipment stoppage can be prevented. .

한편, 본 발명은 이동식 태양열 지열원 보충 장치(100)가 분리된 경우 지열만으로 히트펌프를 운전할 수 있으며, 이 때, 제1,2,6밸브(V1,V2,V6)만 개방하고 나머지 밸브를 폐쇄하며 제1펌프(320)만 가동시켜 열매체가 지열을 회수한 후 히트펌프(400)에 공급되어 히트펌프(400)를 운전한다.On the other hand, the present invention can operate the heat pump only with geothermal heat when the mobile solar heat source supplementary device 100 is separated, and at this time, only the first, second and sixth valves (V1, V2, V6) are opened and the remaining valves are turned off. It is closed and only the first pump 320 is operated so that the heat medium recovers geothermal heat and is then supplied to the heat pump 400 to operate the heat pump 400 .

한편, 본 발명은 일사량 및 차온을 근거로 하는 제어, 차온만을 근거로 하는 제어도 가능하다.Meanwhile, in the present invention, control based on solar radiation and differential temperature and control based only on differential temperature are also possible.

1. 태양열 일사량 및 차온제어(도 8 참고)1. Solar radiation and differential temperature control (see Figure 8)

일사량(일사량 센서), 외기 온도(온도계), 탱크 온도(온도계)를 감지하고, 아울러, 설정값 1(일사량의 기준 온도), 설정값 2(외기 기준 온도), 탱크 온도와 집열기 온도의 비교치를 이용한다. 상기 설정값 1,2는 관리자에 의해 설정 가능하며, 도면에서 T=30S는 탱크 펌프와 집열기 펌프의 가동 운전 시 30초 후 운전하는 것을 의미하고, 가동 운전 판단 직후 운전보다 일정 시간 후 운전되는 것을 설명하기 위한 것일 뿐이며 그 시간은 다양하게 변경된다.It detects solar radiation (solar radiation sensor), outside air temperature (thermometer), and tank temperature (thermometer), and also sets value 1 (standard temperature of solar radiation), set value 2 (standard temperature of outside air), and compares the tank temperature and collector temperature. use The set values 1 and 2 above can be set by the manager. In the drawing, T=30S means that the tank pump and the collector pump are operated after 30 seconds, and that they are operated after a certain period of time rather than immediately after determining the operation operation. It is only for explanation, and the time is variously changed.

탱크측 펌프(520)와 집열기측 펌프(132,142,152)의 가동 조건은 설정값 1 < 일사량, 설정값 2 < 외기 온도 및 탱크 온도 < 집열기 온도이고, 따라서, 태양열을 공급측 열교환기(150)에 공급하고 또한 히트펌프(400)에서 생산한 열을 회수한 후 탱크(500)에 저장한다.The operation conditions of the tank-side pump 520 and the collector-side pumps 132, 142, and 152 are set value 1 < solar radiation, set value 2 < outside air temperature and tank temperature < collector temperature, and thus, solar heat is supplied to the supply-side heat exchanger 150 and In addition, heat produced by the heat pump 400 is recovered and stored in the tank 500.

또한, 펌프 정지 조건은 설정값 1 > 일사량, 설정값 2 > 외기온도 또는 탱크 온도 > 집열기 온도이며, 이동식 태양열 지열원 보충 장치의 펌프(132,142,152)를 정지시키고 탱크측의 펌프(520)를 정지시킨다.In addition, the pump stop condition is set value 1 > solar radiation, set value 2 > outdoor temperature or tank temperature > collector temperature, and the pumps 132, 142, and 152 of the mobile solar heat source supplementary device are stopped and the pump 520 on the tank side is stopped. .

또한, 집열기 보호기능을 포함하며, 집열기 토출온도가 예를 들어 100도 이상(설정에 따라 달라짐)이면 집열기 하부에 설치된 솔밸브를 열어 물을 뺀다.In addition, it includes a collector protection function, and when the discharge temperature of the collector is, for example, 100 degrees or more (depending on the setting), a sol valve installed at the bottom of the collector is opened to drain water.

2. 차온 제어(도 9 참고).2. Differential temperature control (see Fig. 9).

외기 온도, 탱크 온도, 설정값 1, 탱크온도와 집열기 온도의 비교치를 이용한다. 설정값 1은 외기 온도와 관련된 기준 온도이며, 관리자에 의해 설정된다.Use outside air temperature, tank temperature, setting value 1, and comparative value of tank temperature and collector temperature. Setting value 1 is the standard temperature related to the outdoor temperature and is set by the administrator.

펌프(520)의 가동 조건은 설정값 1 < 외기 온도 및 탱크 온도 < 집열기 온도이며, 상기 2가지 조건이 동시에 만족하면 이동식 태양열 지열원 보충 장치의 펌프(132,142,152)와 탱크측 펌프(520)를 가동시킨다.The operating condition of the pump 520 is set value 1 < outside air temperature and tank temperature < collector temperature, and when the above two conditions are satisfied at the same time, the pumps 132, 142, and 152 of the mobile solar power geothermal source supplementary device and the tank-side pump 520 are operated. let it

한편, 설정값 1 > 외기 온도 또는 탱크 온도 > 집열기 온도의 펌프 정지 조건을 만족하면 이동식 태양열 지열원 보충 장치의 펌프(132,142,152)와 탱크측 펌프(520)를 정지 제어한다.On the other hand, if the pump stop condition of set value 1 > outdoor temperature or tank temperature > collector temperature is satisfied, the pumps 132 , 142 , and 152 of the mobile solar heat source replenishment device and the tank-side pump 520 are stopped and controlled.

집열기 보호 기능은 전술한 것과 동일하다.The collector protection function is the same as described above.

100 : 이동식 태양열 지열원 보충 장치,
110 : 이동식 캐비넷, 120 : 태양열 집열기
130 : 회수측 열교환기, 140 : 축열탱크
150 : 공급측 열교환기, 160 : 유입 포트
161 : 유입측 연결관, 170 : 토출 포트
171 : 토출측 연결관,
200 : 지열 공급부, 210 : 지열공
220 : 지열 순환관, 221 : 공급부
222 : 환수부,
300 : 열매체 순환 제어부,
310,311,312,313,314 : 제1 내지 제4순환관,
320 : 제1펌프, 330 : 제2펌프
V1,V2,V3,V4,V5,V6,V7 : 제1 내지 제7 밸브,
400 : 히트펌프, 500 : 탱크100: mobile solar geothermal source replenishment device,
110: movable cabinet, 120: solar collector
130: recovery side heat exchanger, 140: heat storage tank
150: supply side heat exchanger, 160: inlet port
161: inlet side connector, 170: discharge port
171: discharge side connector,
200: geothermal supply unit, 210: geothermal ball
220: geothermal circulation pipe, 221: supply unit
222: return department,
300: heat medium circulation controller,
310,311,312,313,314: first to fourth circulation pipes,
320: first pump, 330: second pump
V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7: first to seventh valves,
400: heat pump, 500: tank

Claims (8)

태양열을 회수하는 태양열 지열원 보충 장치와;
열매체의 순환으로 지열을 회수하여 공급하는 지열 공급부와; 열매체를 상기 태양열 지열원 보충 장치와 지열 공급부에 순환시키는 열매체 순환 제어부와; 상기 열매체 순환 제어부에 의해 순환하는 열매체로부터 열을 생산하는 히트펌프와;
상기 히트펌프에 의해 생산된 열을 공급받아 저장하고 부하에 공급하는 탱크를 포함하여 상기 탱크의 온도를 근거로 하여 히트펌프의 가동을 제어하고 상기 탱크의 물이 적정 온도를 만족하면 상기 히트펌프의 운전을 정지 제어하면서 열매체가 상기 태양열 지열원 보충 장치에서 공급되는 열을 회수한 후 지열공으로 순환시켜 지열을 보충하면서 태양열 집열기의 손상을 방지하고,
상기 열매체 순환 제어부는 배관으로서 상기 지열 공급부의 공급부(221)와 상기 태양열 지열원 보충 장치의 유입측 연결관에 연결되는 제1순환관(310), 상기 공급부(221) 중에서 상기 제1순환관의 연결부보다 상기 지열공에 더 가까운 곳과 상기 제1순환관을 연결하는 제2순환관(311), 상기 공급부(221)와 상기 태양열 지열원 보충 장치의 토출측 연결관에 연결되는 제3순환관(312), 상기 제3순환관(312)과 환수부(222)를 연결하는 제4순환관(313), 상기 지열 공급부의 공급부(221)에 설치되어 열매체를 펌핑하는 제1펌프(320), 상기 제2순환관(311)에 설치되는 제2펌프(330), 상기 제1, 2, 3, 4순환관(310,311,312,313)을 개폐하는 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열 지열원 보충 장치를 포함하는 태양열 보충형 지열 열교환 장치.A solar thermal geothermal source replenishment device that recovers solar heat;
A geothermal heat supply unit for recovering and supplying geothermal heat through circulation of a heating medium; a heat medium circulation controller for circulating the heat medium between the solar heat and geothermal source replenishment device and the geothermal heat supply unit; a heat pump generating heat from the heat medium circulated by the heat medium circulation controller;
Including a tank that receives and stores the heat produced by the heat pump and supplies it to a load, the operation of the heat pump is controlled based on the temperature of the tank, and when the water in the tank meets the appropriate temperature, the heat pump While stopping and controlling the operation, the heat medium recovers the heat supplied from the solar heat source replenishment device and then circulates it to the geothermal ball to supplement the geothermal heat and prevent damage to the solar collector,
The thermal medium circulation control unit is a pipe, which is connected to the supply unit 221 of the geothermal heat supply unit and the inlet side connection pipe of the solar thermal geothermal source replenishment device. A second circulation pipe 311 connecting a place closer to the geothermal ball than the connection part and the first circulation pipe, and a third circulation pipe connected to the supply part 221 and the discharge side connection pipe of the solar thermal geothermal source replenishment device ( 312), the fourth circulation pipe 313 connecting the third circulation pipe 312 and the water return part 222, a first pump 320 installed in the supply part 221 of the geothermal heat supply part to pump the heat medium, A second pump 330 installed in the second circulation pipe 311 and a valve for opening and closing the first, second, third, and fourth circulation pipes 310, 311, 312, and 313. Solar supplemental geothermal heat exchanger. 청구항 1에 있어서, 상기 태양열 지열원 보충 장치는, 저부에 바퀴가 구비되어 현장을 이동하는 이동식 캐비넷(110), 상기 이동식 캐비넷에 설치되며 태양열을 집열하는 태양열 집열기(120), 상기 태양열 집열기가 집열한 열을 회수하여 상기 열매체 순환 제어부에 의해 순환하는 열매체에 전달하는 회수측 열교환기(130), 상기 회수측 열교환기와 열전달 가능하게 연결되어 열을 저장하는 축열탱크(140), 상기 축열탱크와 열전달 가능하게 연결되며 상기 열매체 순환 제어부에 의한 열매체에 열을 공급하는 공급측 열교환기(150), 상기 공급측 열교환기의 유입측과 토출측에 각각 형성되는 유입 포트(160) 및 토출 포트(170), 상기 토출 포트 및 유입 포트와 상기 열매체 순환 제어부를 연결하여 열매체를 순환시키는 토출측 연결관(161) 및 유입측 연결관(171)을 포함하는 이동식 태양열 지열원 보충 장치인 것을 특징으로 하는 태양열 지열원 보충 장치를 포함하는 태양열 보충형 지열 열교환 장치.The method according to claim 1, wherein the solar heat source replenishment device comprises: a movable cabinet (110) equipped with wheels on the bottom to move the site; a solar collector (120) installed in the movable cabinet and collecting solar heat; and the solar collector A recovery-side heat exchanger 130 that recovers the collected heat and transfers it to the circulating heat medium by the heat-medium circulation control unit, a heat storage tank 140 connected to the recovery-side heat exchanger in a heat transfer manner to store heat, and the heat storage tank A supply-side heat exchanger 150 connected to enable heat transfer and supplying heat to the heat medium by the heat-medium circulation control unit, an inlet port 160 and a discharge port 170 respectively formed on the inlet and outlet sides of the supply-side heat exchanger, A solar heat and geothermal source replenishment device comprising a discharge-side connection pipe 161 and an inlet-side connection pipe 171 that circulates the heat medium by connecting the discharge port and the inlet port and the heat medium circulation control unit. Solar supplemental geothermal heat exchanger comprising a. 청구항 2에 있어서, 상기 토출측 연결관 및 유입측 연결관은 유연성과 신축성이 있으며 상기 토출 포트 및 유입 포트와 상기 열매체 순환 제어부에 연결된 상태에서 상기 이동식 태양열 지열원 보충 장치의 이동에 맞춰 변형되어 사용되는 것을 특징으로 하는 태양열 지열원 보충 장치를 포함하는 태양열 보충형 지열 열교환 장치.The method according to claim 2, wherein the discharge-side connector and the inlet-side connector are flexible and stretchable, and are deformed and used according to the movement of the mobile solar thermal geothermal source supplementary device in a state connected to the discharge port and the inlet port and the heat medium circulation control unit Solar heat supplemental geothermal heat exchanger comprising a solar heat source supplementary device, characterized in that. 청구항 2에 있어서, 상기 제1순환관 및 제3순환관은 서로 다른 위치에 배치되는 2개 이상의 분기구를 포함하여 상기 이동식 태양열 지열원 보충 장치가 이동되어 사용되는 것을 특징으로 하는 태양열 지열원 보충 장치를 포함하는 태양열 보충형 지열 열교환 장치.The method according to claim 2, wherein the first circulation pipe and the third circulation pipe include two or more branch outlets disposed at different locations, so that the mobile solar heat source replenishment device is moved and used. A solar supplemented geothermal heat exchanger comprising a device. 삭제delete 청구항 1에 있어서, 일사량과 외기 온도가 기준이 되는 설정값보다 높으면서 탱크 온도보다 집열기 온도가 높을 때 펌프의 가동을 제어하는 한편 일사량과 외기 온도가 설정값보다 낮거나 탱크 온도가 집열기 온도보다 높을 때 펌프의 정지를 제어하는 태양열 일사량 및 차온 제어 모드, 또는 외기 온도가 기준이 되는 설정값보다 높으면서 탱크 온도보다 집열기 온도가 높을 때 펌프의 가동을 제어하는 한편 외기 온도가 설정값보다 낮거나 탱크 온도가 집열기 온도보다 높을 때 펌프의 정지를 제어하는 차온 제어 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열 지열원 보충 장치를 포함하는 태양열 보충형 지열 열교환 장치.

The method according to claim 1, wherein the operation of the pump is controlled when solar radiation and outdoor temperature are higher than the reference set value and the collector temperature is higher than the tank temperature, while solar radiation and outdoor temperature are lower than the set value or the tank temperature is higher than the collector temperature Solar irradiation and differential temperature control mode to control stop of the pump, or control operation of the pump when the outside temperature is higher than the reference set value and the collector temperature is higher than the tank temperature while the outside temperature is lower than the set value or the tank temperature is higher than the tank temperature A solar supplemental geothermal heat exchanger comprising a solar thermal geothermal source supplementary device, characterized in that it comprises a differential temperature control mode for controlling the stop of the pump when it is higher than the collector temperature.

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