KR20130085696A - 태양열 지중축열방식의 태양열겸용 히트펌프장치의 급탕 및 난방시스템 - Google Patents

태양열 지중축열방식의 태양열겸용 히트펌프장치의 급탕 및 난방시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양열 지중축열방식의 태양열겸용 히트펌프장치의 급탕 및 난방시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양열 시스템과 지열 열원식 히트펌프시스템을 조합하여 난방 및 온수를 효율적으로 공급하기 위한 복합 시스템으로써, 태양열시스템은 저온으로 집열할 수 있기 때문에 태양열 집열효율이 증가하고, 태양열이 필요없는 여름철과 같은 계절에 태양열을 지중에 장기 저장하였다가 열이 필요한 계절(시점)에 저장한 지중의 열을 히트펌프장치의 열원으로 사용하여 히트펌프의 COP를 높여 에너지를 절감하며, 지열열교환기용 축열관 또는 복합단일관을 활용하여 지중에 태양열을 축열하기 때문에 큰 용량의 태양열 장기 축열조 또는 계간축열장치를 별도로 설치하지 않아 비용이 절감되는 효과가 있다.

Description

태양열 지중축열방식의 태양열겸용 히트펌프장치의 급탕 및 난방시스템{Solar thermal and geothermal heat pump hybrid system with underground solar heat storage device}
본 발명은 태양열 지중축열방식의 태양열겸용 히트펌프장치의 급탕 및 난방시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양열 시스템과 지열 열원식 히트펌프시스템을 조합하여 난방 및 온수를 효율적으로 공급하기 위한 복합 시스템으로써, 태양열시스템은 저온으로 집열할 수 있기 때문에 태양열 집열효율이 증가하고, 태양열이 필요없는 여름철과 같은 계절에 태양열을 지중에 장기 저장하였다가 열이 필요한 계절(시점)에 저장한 지중의 열을 히트펌프장치의 열원으로 사용하여 히트펌프의 COP를 높여 에너지를 절감하며, 지열열교환기용 축열관 또는 복합단일관을 활용하여 지중에 태양열을 축열하기 때문에 큰 용량의 태양열 장기 축열조 또는 계간축열장치를 별도로 설치하지 않아 비용이 절감되는 태양열 지중축열방식의 태양열겸용 히트펌프장치의 급탕 및 난방시스템에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이 태양광은 석탄, 석유, 천연가스, 원자력 등의 에너지에 비하여 설비만 갖춰지면 추가적인 비용 없이도 반영구적으로 자급자족이 가능하고, 특히 환경친화적인 장점이 있다.
그래서 태양열 또는 태양광을 이용한 친환경적인 주택에 대한 관심이 높아지고 있다.
그러나 태양열시스템은 백업설비를 반드시 필요로 할 뿐만 아니라, 부대설비인 보온 처리된 축열조, 펌프, 배관, 제어장치, 열교환기, 밸브 등 여러 가지 크고 작은 부품으로 구성되어 있으며, 이들 부품이 대부분이 설치 현장에서 시공되고 있어 넓은 설치장소를 필요로 할뿐만 아니라 시공시간도 많이 들고 시스템이 복잡하여 사후관리에도 어려움이 있으며, 미관상에도 문제점이 있다.
또한, 백업설비(보일러, 히트펌프 등)도 태양열시스템에 적합하게 개발된 것도 없어서 태양열시스템과의 효율적인 연계가 어려운 실정이다.
이 중에서 지열 히트펌프는 고효율 기기로 사용이 점차 증가되고 있고 또한 신재생에너지로 분류되어 있으나 지열 히트펌프만 단독으로 사용할 경우에는 상당한 양의 전기에너지가 소비되어 CO2 배출 감소효과는 그리 많지 않다. 또한 시스템 구성도 태양열시스템과 유사해서 버퍼탱크(일종의 축열조), 팽창탱크 각종 밸브 및 열교환기 등으로 구성되어 있다.
그러나, 상기 태양열시스템은 여름철에 사용하지 않는데, 그렇게 되면 태양열을 집열하는 집열기가 과열된다. 그래서 종래에는 대용량의 축열조 또는 계간축열장치를 별도로 설치하여 여름철에 태양열시스템에서 발생되는 열원을 축열하는 것이다.
하지만, 상기 대용량의 축열조 또는 계간축열장치는 고가이고 별도로 설치해야함으로써, 전체적인 설치비용 및 설치기간이 증가되는 문제점이 발생한다.
따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서,
태양열 시스템과 지열 열원식 히트펌프시스템을 조합하여 난방 및 온수를 효율적으로 공급하기 위한 복합 시스템으로써, 태양열시스템은 저온으로 집열할 수 있기 때문에 태양열 집열효율이 증가하고, 태양열이 필요없는 여름철과 같은 계절에 태양열을 지중에 장기 저장하였다가 열이 필요한 계절(시점)에 저장한 지중의 열을 히트펌프장치의 열원으로 사용하여 히트펌프의 COP를 높여 에너지를 절감하는 태양열 지중축열방식의 태양열겸용 히트펌프장치의 급탕 및 난방시스템을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 지열열교환기용 축열관 또는 복합단일관을 활용하여 지중에 태양열을 축열하기 때문에 큰 용량의 태양열 장기 축열조 또는 계간축열장치를 별도로 설치하지 않아 비용이 절감되는 태양열 지중축열방식의 태양열겸용 히트펌프장치의 급탕 및 난방시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하고자, 본 발명은 태양열의 온열 에너지를 집열하여 공급하는 태양열 집열장치와;
상기 태양열 집열장치와 연결되어 여름철에 사용하지 않는 태양열 집열장치의 온열 에너지를 지중에 축열하도록 지중에 형성되는 축열관과;
상기 축열관이 형성된 지중에 형성되어 히트펌프장치와 연결되고, 겨울철에 지중에 축열된 열원을 히트펌프장치에 전달하는 열원공급관과;
상기 열원공급관과 연결되어 공급받은 지중의 열원을 열교환을 통해 사용처에 급탕 및 난방용 열원을 공급하는 히트펌프장치;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양열 지중축열방식의 태양열겸용 히트펌프장치의 급탕 및 난방시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 태양열의 온열 에너지를 집열하여 공급하는 태양열 집열장치와;
상기 태양열 집열장치와 연결되어 여름철에 사용하지 않는 태양열 집열장치의 온열 에너지를 지중에 축열하는 동시에 겨울철에 지중에 축열된 열원을 히트펌프장치에 전달하도록 일측에 분기관이 형성되어 히트펌프장치와 연결되는 복합단일관과;
상기 복합단일관과 연결되어 공급받은 지중의 열원을 열교환을 통해 사용처에 급탕 및 난방용 열원을 공급하는 히트펌프장치;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양열 지중축열방식의 태양열겸용 히트펌프장치의 급탕 및 난방시스템에 관한 것이다.
이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 태양열 지중축열방식의 태양열겸용 히트펌프장치의 급탕 및 난방시스템은 태양열 시스템과 지열 열원식 히트펌프시스템을 조합하여 난방 및 온수를 효율적으로 공급하기 위한 복합 시스템으로써, 태양열시스템은 저온으로 집열할 수 있기 때문에 태양열 집열효율이 증가하고, 태양열이 필요없는 여름철과 같은 계절에 태양열을 지중에 장기 저장하였다가 열이 필요한 계절(시점)에 저장한 지중의 열을 히트펌프장치의 열원으로 사용하여 히트펌프의 COP를 높여 에너지를 절감하는 효과가 있다.
또한, 지열열교환기용 축열관 또는 복합단일관을 활용하여 지중에 태양열을 축열하기 때문에 큰 용량의 태양열 장기 축열조 또는 계간축열장치를 별도로 설치하지 않아 비용이 절감되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 태양열 지중축열방식의 태양열겸용 히트펌프장치의 급탕 및 난방시스템을 나타낸 개략도이고,
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 여름철 태양열 지중축열방식의 태양열겸용 히트펌프장치의 급탕 및 난방시스템을 나타낸 흐름도이고,
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 겨울철 태양열 지중축열방식의 태양열겸용 히트펌프장치의 급탕 및 난방시스템을 나타낸 흐름도이고,
도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 태양열 지중축열방식의 태양열겸용 히트펌프장치의 급탕 및 난방시스템을 나타낸 개략도이고,
도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 여름철 태양열 지중축열방식의 태양열겸용 히트펌프장치의 급탕 및 난방시스템을 나타낸 흐름도이고,
도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 겨울철 태양열 지중축열방식의 태양열겸용 히트펌프장치의 급탕 및 난방시스템을 나타낸 흐름도이고,
도 7은 본 발명의 제 1,2실시예에 따른 축열관, 열원공급관 및 복합단일관을 나타낸 개략도이다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래와 같은 특징을 갖는다.
본 발명은 태양열의 온열 에너지를 집열하여 공급하는 태양열 집열장치와;
상기 태양열 집열장치와 연결되어 여름철에 사용하지 않는 태양열 집열장치의 온열 에너지를 지중에 축열하도록 지중에 형성되는 축열관과;
상기 축열관이 형성된 지중에 형성되어 히트펌프장치와 연결되고, 겨울철에 지중에 축열된 열원을 히트펌프장치에 전달하는 열원공급관과;
상기 열원공급관과 연결되어 공급받은 지중의 열원을 열교환을 통해 사용처에 급탕 및 난방용 열원을 공급하는 히트펌프장치;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 태양열의 온열 에너지를 집열하여 공급하는 태양열 집열장치와;
상기 태양열 집열장치와 연결되어 여름철에 사용하지 않는 태양열 집열장치의 온열 에너지를 지중에 축열하는 동시에 겨울철에 지중에 축열된 열원을 히트펌프장치에 전달하도록 일측에 분기관이 형성되어 히트펌프장치와 연결되는 복합단일관과;
상기 복합단일관과 연결되어 공급받은 지중의 열원을 열교환을 통해 사용처에 급탕 및 난방용 열원을 공급하는 히트펌프장치;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 그에 따른 바람직한 실시예를 통해 더욱 명확히 설명될 수 있을 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 태양열 지중축열방식의 태양열겸용 히트펌프장치의 급탕 및 난방시스템을 나타낸 개략도이고, 도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 여름철 태양열 지중축열방식의 태양열겸용 히트펌프장치의 급탕 및 난방시스템을 나타낸 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 겨울철 태양열 지중축열방식의 태양열겸용 히트펌프장치의 급탕 및 난방시스템을 나타낸 흐름도이다.
도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 태양열 지중축열방식의 태양열겸용 히트펌프장치의 급탕 및 난방시스템은 태양열 집열장치(10)와, 축열관(20)과, 열원공급관(30)과, 히트펌프장치(40)로 구성된다.
상기 태양열 집열장치(10)는 도 1에 도시한 바와 같이, 태양열의 온열 에너지를 집열하여 공급하도록 태양열 집열기(11)과, 태양열 열교환기(12)로 구성된다.
여기서, 상기 태양열 집열기(11)는 태양열의 온열 에너지를 집열하는 장치로써, 내부에 물 등의 냉매에 열을 전달하고, 그 냉매가 관을 통해 열이 전달되는 것이다. 이때, 상기 태양열 집열기(11)의 구조는 일반적으로 공지되어 있기에 별도의 기술은 하지 않는다.
그리고, 상기 태양열 열교환기(12)는 겨울철에 히트펌프장치(40)의 열원공급이 부족시, 사용처(60)에 열원을 공급하는 것으로써, 상기 태양열 열교환기(12)는 태양열 집열장치(10)의 온열 에너지와 사용처(60)의 공급수를 상호 열교환시켜 열원을 공급하는 것이다. (상세한 기술은 이하에서 설명한다.)
상기 축열관(20)은 도 1에 도시한 바와 같이, 태양열 집열장치(10)의 태양열 집열기(11)와 연결되어 여름철에 사용하지 않는 태양열 집열장치(10)의 온열 에너지를 지중에 축열하도록 지중에 형성되는데 상기 축열관(20)에는 태양열 집열장치(10)의 온열 에너지를 이송시키기 위해 순환펌프가 설치된다.
상기 열원공급관(30)은 도 1에 도시한 바와 같이, 축열관(20)이 형성된 지중에 형성되어 히트펌프장치(40)와 연결되고, 겨울철에 지중에 축열된 열원을 히트펌프장치(40)에 전달하는데, 상기 열원공급관(30)에는 축열된 열원을 히트펌프장치(40)에 이송하기 위한 순환펌프가 설치된다.
상기 히트펌프장치(40)는 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 열원공급관(30)과 연결되어 공급받은 지중의 열원을 열교환을 통해 사용처(60)에 급탕 및 난방용 열원을 공급하도록 증발기(42)와, 압축기(41)와, 응축기(43)와, 팽창밸브(44)로 구성된다.
여기서, 상기 증발기(42)는 열원공급관(30)과 연결되어 지중에 축열된 열원과 냉매가 열교환되어 냉매를 고온의 증기로 변환시킨다.
그리고, 상기 압축기(41)는 상기 증발기(42)와 연결되어 증발기(42)에서 열교환된 증기냉매를 압축을 통해 고온,고압의 냉매로 변환시키며, 상기 응축기(43)는 압축기(41)와 연결되어 고온,고압의 냉매를 사용처(60)의 공급수와 열교환함으로써, 사용처(60)에 급탕 및 난방용 열원을 공급한다.
또한, 상기 팽창밸브(44)는 상기 응축기(43)와 증발기(42)가 상호 연결되는 관에 설치되어 응축기(43)에서 응축된 냉매를 팽창시키는 역할을 한다.
여기서, 상기 히트펌프장치(40)와 사용처(60) 사이에는 히트펌프장치(40)에서 공급되는 급탕 및 난방용 열원을 임시 저장하도록 버퍼탱크(50)가 형성되고, 상기 버퍼탱크(50)는 히트펌프장치(40)의 응축기(43)와 관으로 연결된다. 이때, 상기 버퍼탱크(50)는 사용처(60)와도 관으로 연결되어 상측을 통해 고온의 급탕 및 난방용 열원이 사용처에 공급되는 것이다.
이하에서는 상기에서 기술한 태양열 지중축열방식의 태양열겸용 히트펌프장치의 급탕 및 난방시스템의 계절에 따른 제어방법을 도면2,3을 참고하여 설명한다.
우선, 여름철에는 도 2에 도시한 바와 같이, 태양열 집열장치(10)의 온열 에너지가 축열관(20)을 통해 지중에 장기 저장된다. 그래야만 태양열 집열장치(10)의 과열을 방지하는 동시에 지중의 지열을 확보할 수 있다.
그리고, 겨울철에는 도 3에 도시한 바와 같이, 열원공급관(30)을 통해 지중의 축열된 열원이 히트펌프장치(40)의 증발기(42)에 공급되고, 상기 증발기(42)에서 지중의 열원과 내부에 순환되는 냉매를 열교환시켜 지중의 열원을 흡수한 뒤, 압축기(41)에 공급함으로써, 히트펌프장치(40)의 COP를 높여 에너지가 절감된다.
그렇게, 상기 압축기(41)는 냉매를 고온, 고압으로 변환하여 응축기(43)에 전달하고, 상기 응축기(43)에서는 버퍼탱크(50) 내의 공급수와 열교환하여 냉매의 열원을 공급한다. 또한, 상기 버퍼탱크(50) 내에 응축기(43)의 열원을 공급받은 공급수는 사용처에 온수(급탕) 및 난방용으로 공급되는 것이다.
이때, 상기 히트펌프장치(40)에 의해 급탕 및 난방용 열원이 부족할 시, 태양열 집열장치(10)의 태양열 열교환기(12)를 통해 버퍼탱크(50) 내에 태양열의 온열 에너지를 공급한다. 여기서, 상기 태양열 열교환기(12)는 태양열 집열기(11)와 버퍼탱크(50)와 연결되도록 태양열 집열장치(10)와 연결되는 축열관(20)에 분기관이 형성되어 태양열 열교환기(12)의 일측에 연결되고, 상기 히트펌프장치(40)의 응축기(43)와 버퍼탱크(50)가 상호 연결되는 관에 분기관이 형성되어 태양열 열교환기(12)의 타측에 연결되는 것이다. 이때, 상기 태양열 집열기(11)에서 이송된 온열 에너지는 태양열 열교환기(12)에 열원을 공급한 뒤, 축열관(20)을 통해 이송되다 지중을 거치지 않고, 축열관(20) 일단부에 분기된 관을 통해 바로 태양열 집열기(11)에 이송되는 구조로 형성된다.
그리고, 상기 분기되는 부위에는 삼방밸브(미도시)가 설치되어 제어부(미표현)에 의해 조건에 맞춰 삼방밸브 내에 냉매 이송의 개폐루트를 제어하는 것이다.
도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 태양열 지중축열방식의 태양열겸용 히트펌프장치의 급탕 및 난방시스템을 나타낸 개략도이고, 도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 여름철 태양열 지중축열방식의 태양열겸용 히트펌프장치의 급탕 및 난방시스템을 나타낸 흐름도이고, 도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 겨울철 태양열 지중축열방식의 태양열겸용 히트펌프장치의 급탕 및 난방시스템을 나타낸 흐름도이다.
도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 태양열 지중축열방식의 태양열겸용 히트펌프장치의 급탕 및 난방시스템은 상기의 제 1실시예에서 기술한 것과 동일한 구조, 구성 및 제어방식이다. 다만, 상기 제 1실시예에서는 태양열 집열장치(10)의 온열 에너지를 지중에 축열하는 축열관(20)과, 축열된 지중 열원을 히트펌프장치(40)에 공급하는 열원공급관(30)이 각각 구성되어 있었다면, 제 2실시예에서는 상기 축열관(20)과 열원공급관(30)을 단일관으로 통합한 복합단일관(70)에 의해 태양열 집열장치(10)의 온열 에너지의 축열 및 히트펌프장치(40)에 열원공급을 동시에 할 수 있는 구조이다.
상기 복합단일관(70)은 도 1에 도시한 바와 같이, 태양열 집열장치(10)의 태양열 집열기(11)와 연결되어 지중에 관통 형성되는데, 상기 복합단일관(70)이 히트펌프장치(40)의 증발기(42)와 연결되도록 일단부에 복합단일관(70)의 분기관(71)이 형성되어 연결된다.
이하에서는 상기에서 기술한 태양열 지중축열방식의 태양열겸용 히트펌프장치의 급탕 및 난방시스템의 계절에 따른 제어방법을 도면 5,6을 참고하여 설명한다.
우선, 여름철에는 도 5에 도시한 바와 같이, 태양열 집열장치(10)의 온열 에너지가 복합단일관(70)을 통해 지중에 장기 저장된다. 그래야만 태양열 집열장치(10)의 과열을 방지하는 동시에 지중의 지열을 확보할 수 있다.
그리고, 겨울철에는 도 6에 도시한 바와 같이, 복합단일관(70)을 통해 지중의 축열된 열원이 히트펌프장치(40)의 증발기(42)에 공급되고, 상기 증발기(42)에서 지중의 열원과 내부에 순환되는 냉매를 열교환시켜 지중의 열원을 흡수한 뒤, 압축기(41)에 공급함으로써, 히트펌프장치(40)의 COP를 높여 에너지가 절감된다. 이때, 상기 복합단일관(70)을 통해 태양열 집열장치(10)의 온열 에너지는 지중에 축열되지 않고, 태양열 열교환기(12) 측으로 이송되는 것이다.
또한, 다른 제어방법, 방식은 제 1실시예에서 기술한 것과 동일하기에 별도의 기술은 하지 않는다.
도 7은 본 발명의 제 1,2실시예에 따른 축열관, 열원공급관 및 복합단일관을 나타낸 개략도이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 상기 축열관(20), 열원공급관(30) 및 복합단일관(70)은 지중 상태에 따라 형태가 변형되는데, 먼저 지중의 상태가 암반층일 경우, 도면에서처럼 "U" 형태로 형성되어 내부에 이송되는 냉매가 직접 지중의 암반층에 접촉하지 않는 것이다.
그리고, 지중 상태가 대수층일 경우, 도면에서처럼 "11" 형태로 형성되어 냉매가 대수층에 직접 접촉 전달되어 대수층을 가열하고, 상기 대수층의 냉매를 직접 사용하는 것이다.
10 : 태양열 집열장치 11 : 태양열 집열기
12 : 태양열 열교환기 20 : 축열관
30 : 열원공급관 40 : 히트펌프장치
41 : 압축기 42 : 증발기
43 : 응축기 44 : 팽창밸브
50 : 버퍼탱크 60 : 사용처
70 : 복합단일관 71 : 분기관

Claims (7)

  1. 태양열의 온열 에너지를 집열하여 공급하는 태양열 집열장치(10)와;
    상기 태양열 집열장치(10)와 연결되어 여름철에 사용하지 않는 태양열 집열장치(10)의 온열 에너지를 지중에 축열하도록 지중에 형성되는 축열관(20)과;
    상기 축열관(20)이 형성된 지중에 형성되어 히트펌프장치(40)와 연결되고, 겨울철에 지중에 축열된 열원을 히트펌프장치(40)에 전달하는 열원공급관(30)과;
    상기 열원공급관(30)과 연결되어 공급받은 지중의 열원을 열교환을 통해 사용처에 급탕 및 난방용 열원을 공급하는 히트펌프장치(40);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양열 지중축열방식의 태양열겸용 히트펌프장치의 급탕 및 난방시스템.
  2. 태양열의 온열 에너지를 집열하여 공급하는 태양열 집열장치(10)와;
    상기 태양열 집열장치(10)와 연결되어 여름철에 사용하지 않는 태양열 집열장치(10)의 온열 에너지를 지중에 축열하는 동시에 겨울철에 지중에 축열된 열원을 히트펌프장치(40)에 전달하도록 일측에 분기관(71)이 형성되어 히트펌프장치(40)와 연결되는 복합단일관(70)과;
    상기 복합단일관(70)과 연결되어 공급받은 지중의 열원을 열교환을 통해 사용처에 급탕 및 난방용 열원을 공급하는 히트펌프장치(40);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양열 지중축열방식의 태양열겸용 히트펌프장치의 급탕 및 난방시스템.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 히트펌프장치(40)와 사용처(60) 사이에는 히트펌프장치(40)에서 공급되는 급탕 및 난방용 열원을 임시 저장하도록 버퍼탱크(50)가 형성되는 것을 특징으로 하는 태양열 지중축열방식의 태양열겸용 히트펌프장치의 급탕 및 난방시스템.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 히트펌프장치(40)는,
    상기 열원공급관(30)과 연결되어 지중에 축열된 열원과 냉매가 열교환되는 증발기(42)와;
    상기 증발기(42)와 연결되어 증발기(42)에서 열교환된 증기냉매를 고온,고압으로 압축하는 압축기(41)와;
    상기 압축기(41)와 연결되어 고온,고압의 냉매를 사용처(60)의 공급수와 열교환하여 사용처(60)에 급탕 및 난방용 열원을 공급하는 응축기(43)와;
    상기 응축기(43)와 증발기(42)가 상호 연결되는 관에 설치되어 응축기(43)에서 응축된 냉매를 팽창시키는 팽창밸브(44);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양열 지중축열방식의 태양열겸용 히트펌프장치의 급탕 및 난방시스템.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 히트펌프장치(40)는,
    상기 복합단일관(70)과 연결되어 지중에 축열된 열원과 냉매가 열교환되는 증발기(42)와;
    상기 증발기(42)와 연결되어 증발기(42)에서 열교환된 증기냉매를 고온,고압으로 압축하는 압축기(41)와;
    상기 압축기(41)와 연결되어 고온,고압의 냉매를 사용처(60)의 공급수와 열교환하여 사용처에 급탕 및 난방용 열원을 공급하는 응축기(43)와;
    상기 응축기(43)와 증발기(42)가 상호 연결되는 관에 설치되어 응축기(43)에서 응축된 냉매를 팽창시키는 팽창밸브(44);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양열 지중축열방식의 태양열겸용 히트펌프장치의 급탕 및 난방시스템.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 태양열 집열장치(10)는 겨울철에 히트펌프장치(40)의 열원공급이 부족시, 사용처(60)에 열원을 공급하도록 태양열 열교환기(12)가 더 설치되고, 상기 태양열 열교환기(12)는 태양열 집열장치(10)의 온열 에너지와 사용처(60)의 공급수를 상호 열교환시켜 열원을 공급하는 것을 특징으로 하는 태양열 지중축열방식의 태양열겸용 히트펌프장치의 급탕 및 난방시스템.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 축열관(20), 열원공급관(30) 및 복합단일관(70)은 지중 상태가 암반층일 경우, "U" 형태로 형성되고, 지중 상태가 대수층일 경우, "11" 형태로 형성되어 열원이 대수층에 직접 전달되는 것을 특징으로 하는 태양열 지중축열방식의 태양열겸용 히트펌프장치의 급탕 및 난방시스템.
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