지중 열교환기의 그라우팅용 스페이서 및 이를 이용한 그라우팅 시공방법{Method for grouting spacer for geothermal heat exchanger and grouting spacer for geothermal heat exchanger}
본 발명은 지중 열교환기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공급관과 환수관으로 이루어진 지중 열교환기가 천공홀 내부에서 일정 간격이 유지된 상태로 그라우팅이 이루어짐으로써 상기 지중 열교환기를 순환하는 작동 유체의 안정적인 열교환을 도모하기 위한 지중 열교환기의 그라우팅용 스페이서 및 이를 이용한 그라우팅 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 지열 에너지를 이용한 냉, 난방 기술은 1950년대에 최초로 개발되어 미국, 유럽, 아시아 등 각 국가에서 널리 사용되는 기술이다. 지열 에너지를 이용하기 위해서는 지중 열교환기를 지하에 설치해야 하며 상기 지중 열교환기는 파이프의 매설방법에 따라 지하 100m 내지 200m의 깊이로 파이프를 매설하는 폴리에틸렌 파이프(polyethylene pipes)를 매설하는 수직형과 지하 1.25m ?1.5m의 깊이로 수평 방향으로 매설하는 수평형이 있으며 지하수에 직접 파이프를 연결하는 지하수형이 있다. 수직형 지중 열교환기는 가장 일반적인 형태로 높은 신뢰성을 가지며 시공 부지가 협소한 경우에 적합하고 열 성능이 우수하다는 장점이 있으나 높은 시공비가 드는 단점이 있고, 수평형 지중 열교환기는 시공비가 저렴하고 시공이 용이하고 유지보수가 간단하지만 넓은 설치 부지가 필요하고 수직형에 비해서 열 성능이 저하되며 도심지에 설치가 불가능하여 국내에서는 시공사례가 거의 없다. 지하수형 지중 열교환기는 지하수에 직접 파이프를 연결하기 때문에 시공비가 저렴하고 열 성능이 우수하며 설치 부지가 협소하지만 지속적인 지하수량이 필요하므로 일부 지역에서만 적용가능하고 지하수 함유물에 의해 장비가 고장날 우려가 있다. 열교환기의 파이프 선택은 수명, 유지비용, 펌프의 소요에너지와 지역적인 현장 조건 등을 고려하여 열융착으로 연결 가능한 폴리에틸렌 혹은 폴리 부틸렌을 사용하고 파이프 직경은 소비 동력과 열전달을 동시에 고려하여야 한다. 즉 파이프 직경을 크게 하면 소비전력을 감소하나 열전달이 감소하고 직경을 적게 하면 열전달이 원활 하나 소비전력이 증가한다. 앞서 설명한 수직형 지중 열교환기는 38~91w/m, 수평형 지중 열교환기는 38~59w/m 정도의 열을 공급할 수 있는 것으로 알려져 있으며, 일반적으로 수직형 지중 열교환기는 단일 U-Tube 형이 일반적이며 2중 U-Tube형도 사용된다. 지중 열교환기를 매설하는 천공의 직경은 100 ~ 200mm 정도이며 토양의 조건, 설치되는 시스템의 용량에 따라 15m에서 200m 깊이로 적정 수량을 천공한다. 이때 공급관과 환수관은 열적 간섭을 예방하기 위해 서로 간에 밀착되지 않아야 하며, 천공 사이의 간격은 5m정도로 유지되는 것이 일반적이다. 종래의 지중 열교환기에 대한 그라우팅 시공상태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 첨부된 도 1을 참조하면, 종래에는 천공홀(2) 내부에 지중 열교환기(10)를 삽입한 상태에서 그라우팅 파이프(20)를 이용하여 상기 천공홀(2)의 하측에서부터 그라우팅 액을 주입하는 방식으로 그라우팅 시공을 실시하였다. 그러나, 상기 그라우팅 파이프(20)가 상기 지중 열교환기(10)의 공급관(12)과 환수관(14) 사이에 위치한 상태에서 그라우팅 액이 주입될 때 공급관(12)과 환수관(14)의 간격이 일정하게 유지되어야 하나 서로 간에 밀착되거나 교차되면서 불균일한 상태로 그라우팅이 실시되었다. 또한 상기 그라우팅 파이프(20)의 삽입에 따른 많은 어려움이 유발되어 공사비가 높아지고 시공품질이 저하되어 지중 열교환기(10)의 효율이 떨어지는 문제점이 유발되었다.
본 발명의 실시예들은 그라우팅 파이프에 간단히 설치하여 천공홀에 배치된 지중 열교환기를 서로 간에 일정 간격으로 유지시킨 상태에서 그라우팅 작업을 안정적으로 실시함과 동시에 상기 지중 열교환기의 효율이 일정하게 유지될 수 있는 지중 열교환기를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 지중에 천공된 천공홀 내부에 배치된 U자형 지중 열교환기 사이로 삽입되는 그라우팅 파이프; 및 상기 그라우팅 파이프의 하단과 결합되는 연결관과 연통 되고 상기 그라우팅 파이프를 통해 공급된 그라우팅 액이 천공홀을 경유하여 하측으로 배출되도록 개구된 분출공을 가지는 몸체와, 상기 연결관의 좌우 양측으로 각각 이격 배치되고 상기 지중 열교환기가 삽입되는 사이드 홀과, 상기 사이드 홀의 원주 방향을 따라 일정 간격으로 이격 되어 상기 지중 열교환기의 외주면과 최소한의 면적으로 접촉 유지되는 돌기를 가지는 스페이서를 포함하고, 상기 스페이서의 연결관에 그라우팅 파이프가 연결되며, 상기 사이드 홀에 지중 열교환기가 삽입된 상태에서 그라우팅 파이프가 천공기에 의해 천공홀의 하측에서 상측으로 이동되면서 분출공을 통해 그라우팅 액을 배출시킴과 동시에 상기 사이드 홀에 삽입된 지중 열교환기의 길이 방향을 따라� � 그라우팅 파이프의 단부에 설치된 스페이서가 상대 이동되는 것을 특징으로 한다.
본 실시예에 의한 몸체는 좌측과 우측이 각각 외측을 향해 돌출된 라운드부를 포함한다.
상기 몸체는 상기 분출공과 사이드 홀 사이를 구획하는 격벽을 포함한다.
삭제 삭제 삭제 삭제 삭제 본 발명의 일 실시예에 의한 지중 열교환기의 그라우팅 시공방법은 지중 열교환기가 설치될 위치에 천공홀을 천공하는 단계와; 상기 천공홀 내부에 지중 열교환기를 설치하는 단계와; 그라우팅 파이프에 장착된 스페이서와 상기 지중 열교환기를 서로 간에 결합하되, 상기 스페이서는 그라우팅 파이프와 고정 결합되고, 지중 열교환기와는 상대이동을 위해 인서트 결합되는 단계와; 상기 스페이서와 결합된 그라우팅 파이프를 지중 열교환기의 하측으로 이동하는 단계; 및 상기 천공홀에 그라우팅 액을 주입하되, 상기 그라우팅 파이프를 통해 공급되는 그라우팅 액의 공급량과 상기 스페이서와 결합된 그라우팅 파이프가 지중 열교환기의 길이 방향을 따라 이동되는 속도가 서로 간에 비례하도록 제어하는 단계를 포함한다.
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본 발명의 실시예들은 지중 열교환기가 설치된 천공홀에서의 그라우팅 시공방법이 개선되어 천공홀 내부에서 지중 열교환기가 일정 간격이 유지된 상태로 그라우팅 시공이 실시되고, 이로 인해 그라우팅 시공에 따른 작업속도가 향상되고 지중 열교환기의 효율이 안정적으로 유지될 수 있다.
도 1은 종래의 지중 열교환기의 그라우팅 시공상태를 간략히 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 지중 열교환기의 그라우팅용 스페이서를 도시한 사시도.
도 3의 (a), (b)는 본 발명의 일 실시예에 의한 지중 열교환기의 그라우팅용 스페이서의 실시예에 따른 그라우팅 관의 결합 상태를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 지중 열교환기의 그라우팅용 스페이서의 다른 실시예를 도시한 평면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 지중 열교환기의 그라우팅용 스페이서가 설치된 상태를 도시한 평면도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 지중 열교환기의 그라우팅용 스페이서에 그라우팅 관과 지중 열교환기가 결합된 상태를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 지중 열교환기의 그라우팅 시공방법을 도시한 순서도.
도 8 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 지중 열교환기의 그라우팅용 스페이서의 사용상태도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 지중 열교환기의 그라우팅용 스페이서에 의해 설치된 지중 열교환기의 작동 상태도.
본 발명의 일 실시예에 따른 지중 열교환기의 그라우팅용 스페이서에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 첨부된 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 지중 열교환기의 그라우팅용 스페이서를 도시한 사시도이다. 첨부된 도 2 내지 도 3을 참조하면, 스페이서(300)는 직사각형 형상으로 이루어지진 몸체(310)와, 상기 몸체(310)에 구비된 사이드 홀(320)을 포함하며, 상기 몸체(310)의 상부에 그라우팅 파이프(200)(도 4 참조)와 연결되는 연결관(311)을 포함한다. 상기 스페이서(300)는 플라스틱 재질로 이루어지나 상기 재질로 반드시 한정되지는 않는다. 그라우팅(Grouting)은 수직으로 천공홀(2)에 설치되는 지중 열교환기(100)와 상기 천공홀(2) 사이의 공간에 메우기 위해 시행되는 작업으로서 지하수의 오염을 방지하고, 지표면 또는 지표면으로 유입된 오염 물질이 지하로 침투되는 것을 방지하며, 상기 천공홀(2)에 삽입된 지중 열교환기(100)의 원활한 열전달을 도모하기 위해 실시된다. 그라우팅에 사용되는 재료는 분말형 벤토나이트로서 물과 혼합하여 겔(gal) 상태로 변형된 그라우팅 액이 천공홀(2)에 주입된다.
몸체(310)는 후술할 천공홀(2)의 직경 보다는 상대적으로 작은 직경으로 이루어진다. 왜냐하면 상기 몸체(310)가 그라우팅 파이프(200)와 결합된 상태에서 천공홀(2)의 내부 길이 방향을 따라 용이하게 이동되어야 하기 때문이다. 스페이서(300)는 몸체(310)의 좌측과 우측이 각각 외측을 향해 돌출된 라운드부(312)를 포함하며, 상기 라운드부(312)는 천공홀(2)의 내주면 곡률과 동일한 곡률을 가지도록 이루어진다. 스페이서(300)는 연결관(311)과 연통되고 몸체(310)의 하측을 향해 개구된 분출공(314)을 포함하며, 상기 분출공(314)를 통해 그라우팅 파이프(200)를 통해 공급된 다량의 그라우팅 액이 천공홀(2)로 주입될 수 있다. 스페이서(300)는 분출공(314)과 사이드 홀(320) 사이를 구획하는 격벽(316)을 더 포함하고, 상기 격벽(316)에 의해 상기 분출공(314)을 통해서는 그라우팅 액만 배출되고, 사이드 홀(320)에는 지중 열교환기(100)의 삽입된 상태가 안정적으로 유지된다. 상기 사이드 홀(320)은 지중 열교환기(100)의 직경 보다는 상대적으로 크게 이루어져 있어서 스페이서(300)가 지중 열교환기(100)의 길이 방향을 따라 이동되는 경우에도 상기 지중 열교환기(100)의 외주면과 사이드 홀(320)의 내주면이 접촉되면서 발생되는 마찰이 최소화될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 스페이서(300)는 스틸 또는 플라스틱으로 이루어질 수 있으며 이에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 참고로 도 3의 (a)에 도시된 스페이서(300)는 스틸로 형성되었고, (b)에 도시된 스페이서(300)는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)로 형성된 것으로 한정하여 설명한다. 첨부된 도 3의 (a)를 참조하면, 스페이서(300)는 상측으로 연장된 연통관(311)의 내측으로 그라우팅 파이프(200)의 하단에 결합된 어댑터 관(210)이 삽입된다. 상기 어댑터 관(210)은 스페이서(300)와 그러우팅 파이프(200)를 상호간에 연결 시켜주는 매개체 역할을 하며 나사산이 형성된 부분은 스틸로 이루어지고, 상기 그라우팅 관(200)과 연결된 부분은 고밀도 폴리에틸렌으로 이루어지며, 상기 어댑터 관(210)의 상부는 그라우팅 관(200)과 융착 고정된다. 어댑터 관(210)은 연통관(311)의 내측에 안정적으로 결합되기 위해 외주면에 나사산이 형성되며, 상기 연통관(311)의 내측에도 이와 대응되게 나사산이 형성된다. 따라서 상기 스페이서(300)가 어댑터 관(210)에 결합된 상태에서 상기 스페이서(300)를 일 방향으로 회전시켜 상기 그라우팅 파이프(200)에 결합된 어댑터 관(210)에 스페이서(300)가 안정적으로 설치된다. 첨부된 도 3의 (b)를 참조하면, 스페이서(300)는 앞서 설명한 바와 다르게 고밀도 폴리에틸렌과 같은 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 스페이서(300)가 플라스틱으로 이루어질 경우에는 그라우팅 관(200)의 하단이 연결관(311)의 내측에 삽입된 상태에서 상기 그라우팅 관(200)과 연결관(311)이 면접촉된 부분을 융착 고정시키면 상호간에 고정된 상태가 유지된다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 스페이서에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 첨부된 도 4를 참조하면, 스페이서(300)는 사이드 홀(320)의 내측 길이 방향을 따라 일정 간격으로 이격된 돌기(317)를 더 포함하고, 상기 돌기(317)는 도면에 도시된 바와 같이 반원형의 단면으로 이루어진 것으로 도시하였으나 삼각 또는 사각 형상의 다각 단면으로 이루어지는 것도 가능함을 밝혀둔다. 상기 돌기(317)는 스페이서(300)의 좌측과 우측에 구비된 사이드 홀(320) 내부에 모두 형성되고 지중 열교환기(100)의 외주면과 최소한의 면적을 가지며 접촉될 수 있으며 이를 통해 스페이서(300)가 수백 미터에 이르는 지중 열교환기(100)의 길이 방향을 따라 이동되는 경우에도 마찰 발생이 최소화 될 수 있다.
첨부된 도 5를 참조하면, 스페이서(300)는 상기 천공홀(2)과 밀착되지 않고 소정의 간격을 가지며 이격된다. 또한 상측과 하측으로는 L의 이격거리를 가지며 이격 배치된다. 스페이서(300)가 천공홀(2) 내부에 이와 같이 배치되는 이유는 지중 열교환기(2)의 길이 방향을 따라 이동될 때 라운드부(312)와 천공홀(2)의 내주면이 부분적으로 접촉되는 경우에도 이격된 간격이 짧아서 좌측 또는 우측 방향으로 스페이서(300)가 이동되는 변위가 최소화된 상태로 이동되면서 다량의 그라우팅 액이 천공홀(2) 내부로 주입되는 경우에도 그라우팅 액이 주입되는 위치에서 천공홀(2)을 폐쇄시키지 않고 안정적으로 주입시키기 위해서이다. 또한 그라우팅 액이 과도하게 주입되는 경우에도 스페이서(300)의 상측과 하측으로 이격된 이격공간을 통해 그라우팅 파이프(200)와 지중 열교환기(200)에 파손을 유발시키지 않고 상기 그라우팅 액의 이동 가능한 공간을 제공하기 위해서이다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 의한 스페이서에 설치되는 지중 열교환기와 그라우팅 파이프의 결합 상태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 첨부된 도 6을 참조하면, 스페이서(300)는 재질이 스틸 또는 스테인리스로 이루어질 수 있으며, 연결관(311)이 위치한 부분이 그라우팅 파이프(200)의 하부 내측과 결합된 상태에서 융착 고정됨으로써 그라우팅 파이프(200)와 스페이서(300)의 결합이 이루어지고 개구된 사이드 홀(320)의 위치에 지중 열교환기(100)의 공급관(110)과 환수관(120)이 각각 결합된다. 연결관(311)은 그라우팅 파이프(200)의 내측으로 삽입되며 몸체(310)의 상부를 향해 소정의 길이를 가지며 연장되고 상기 그라우팅 파이프(200)를 통해 공급된 그라우팅 액이 배출되는 분출공(314)과 연통 형성된다. 사이드 홀(320)은 연결관(311)을 기준으로 좌측과 우측에 각각 이웃하여 배치되고 지중 열교환기(100)의 공급관(110)과 환수관(120)에 각각 삽입되며 상기 공급관(110)과 환수관(120)의 직경 보다는 상대적으로 큰 직경으로 이루어진다.
본 발명의 일 실시예에 의한 지중 열교환기의 그라우팅 시공방법에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 첨부된 도 7을 참조하면, 지중 열교환기의 그라우팅 시공방법은 지중 열교환기가 설치될 위치에 천공홀을 천공하는 단계(ST100)와; 상기 천공홀 내부에 지중 열교환기를 설치하는 단계(ST200)와; 그라우팅 파이프에 장착된 스페이서와 상기 지중 열교환기를 서로 간에 결합하는 단계(ST300)와; 상기 그라우팅 파이프를 지중 열교환기의 하측으로 이동하는 단계(ST400); 및 상기 천공홀에 그라우팅 액을 주입하는 단계(ST500)를 포함한다. 상기 그라우팅 파이프에 장착된 스페이서와 상기 지중 열교환기를 서로 간에 결합하는 단계(ST300)는 상기 그라우팅 파이프와 스페이서는 고정 결합되고, 상기 지중 열교환기와 스페이서스는 인서트 결합에 의해 상호 간에 결합 된다. 상기 천공홀에 그라우팅 액을 주입하는 단계(ST500)는 상기 그라우팅 파이프를 통해 공급되는 그라우팅 액의 공급량과 상기 스페이서와 결합된 그라우팅 파이프가 지중 열교환기의 길이 방향을 따라 이동되는 속도가 서로 간에 비례하는 것을 특징으로 한다. 예를 들어 그라우팅 액의 공급량이 증가되면 천공홀(2)에 주입되는 그라우팅 액 또한 비례하여 증가되고 그라우팅 파이프(200)가 지중 열교환기(100)의 길이 방향을 따라 이동되는 속도 또한 그에 비례하여 빨라져야만 스페이서(300) 상부로 그라우팅 액이 이동되지 않는 상태로 주입이 이루어지기 때문이다. 만약 그라우팅 액이 스페이서(300)의 상부로 이동될 경우에는 지중 열교환기(200)의 외주면에 그라우팅 액이 잔존하게 되고 상기 스페이서(200)에 개구된 사이드 홀(320)의 내측으로 다량의 그라우팅 액이 유입되어 지중 열교환기(100)의 길이 방향을 따라 이동되는 스페이서(300)와 지중 열교환기(100) 사이에 불필요한 마찰을 발생시키거나, 상기 지중 열교환기(100)의 특정 위치에서 이동이 중지될 수 있는 문제점이 유발될 수 있기 때문이다. 따라서 스페이서(300)에 개구된 사이드 홀(320)에는 스페이서(300)의 이동에 따라 소량의 그라우팅 액이 유입될 수 있으나, 앞서 설명한 바와 같이 스페이서(300)의 상측으로 다량의 그라우팅 액이 이동되는 경우는 원활한 스페이서(300)의 이동을 방해할 수 있기 때문에 그라우팅 액의 공급량에 따라 스페이서(300)와 결합된 그라우팅 파이프(200)의 이동 속도 또한 그에 비례하여 이동되는 것이 바람직하다. 이를 위해 본 발명에서는 그라우팅 파이프(200)의 승, 하강을 도모하는 천공기(3)의 작동 상태를 그라우팅 액의 공급량과 비례하여 작동시킨다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 의한 지중 열교환기의 그라우팅용 스페이서 및 이를 이용한 그라우팅 시공방법의 사용 상태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 첨부된 도 8 내지 도 9를 참조하면, 작업자는 지중 열교환기(100)가 설치된 위치에 100m의 이상의 깊이로 천공홀(2)에 대한 천공을 실시한 후에(ST100), 스틸 재질로 이루어진 케이싱(미도시)을 삽입한다. 그리고 별도로 구비된 줄자(미도시)를 이용하여 지표면에서부터 천공된 천공홀(2)의 전체 깊이가 천공될 깊이와 일치하는지 측정을 실시한다. 만약 일치할 경우에는 지중 열교환기(100)를 상기 천공홀(2) 내부로 삽입하고 일치하지 않을 경우에는 천공홀(2)에 대한 천공을 다시 실시한다. 작업자는 개구된 천공홀(2) 내부로 지중 열교환기(200)를 삽입한 후에(ST200) 천공기(3)에 그라우팅 파이프(200)를 연결하여 천공홀(2)을 향해 수직 상태가 유지되도록 한 후에 상기 천공기(3)에 그라우팅 파이프(200)를 연결하고 스페이서(300)에 구비된 연결관(311)을 상기 그라우팅 파이프(200)의 하측 단부의 내측으로 삽입시킨 상태에서(ST300) 결합된 그라우팅 파이프(200)의 외주면을 따라 용접을 실시한다. 작업자는 천공기(3)와 연결된 그라우팅 파이프(200)를 천공홀(2)을 향해 수직으로 위치한 상태에서 스페이서(300)에 개구된 사이드 홀(320)과 지중 열교환기(100)의 공급관(110)과 환수관(120)의 위치가 서로 간에 일치되도록 상기 그라우팅 파이프(200)의 위치를 조절하여 사이드 홀(320)의 내측으로 상기 공급관(110)과 환수관(120)을 삽입(ST300)시킨다. 작업자는 그라우팅 파이프(200)가 지중 열교환기(100)의 길이 방향을 따라 하측으로 이동(ST400)되도록 천공기(3)를 제어하고, 목표 위치에 스페이서(300)가 위치한 경우에 펌프를 가동시켜 그라우팅 액을 그라우팅 파이프(200)로 공급한다. 그라우팅 액은 그라우팅 파이프(200)를 따라 이동하여 연결관(311)을 경유하여 분출공(314)을 통해 천공홀(2)의 하측으로 배출되고, 이와 동시에 그라우팅 파이프(200)는 지중 열교환기(100)의 길이 방향 상측으로 소정의 속도가 유지되면서 이동된다. 스페이서(300)는 지중 열교환기(100)의 길이 방향을 따라 상측으로 이동되면서 개구된 천공홀(2)의 내측과 부분적으로 간섭될 수 있으나, 라운드부(312)의 라운드진 형상에 의해 천공홀(2)과의 간섭이 최소화되면서 상측으로 이동될 수 있다. 작업자는 이와 같이 지중 열교환기(100)의 하측에서부터 상측까지 소정의 속도를 유지하면서 그라우팅 파이프(200)를 이동시켜 천공홀(2)에 대한 그라우팅 작업을 완료한다. 이와 같이 시공된 지중 열교환기의 작동 상태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 첨부된 도 10을 참조하면, 히트펌프(400)는 건축물(6)에 대한 냉방 또는 난방을 실시하기 위해 작동 유체를 제1 배관(102)을 통해 지중에 매설된 지중 열교환기(100)의 공급관(110)으로 공급하고, 상기 작동 유체는 공급관(110)을 따라 화살표 방향으로 이동하여 년 중 항시 일정한 온도로 유지되는 지중과의 열교환을 실시한 후에 환수관(120)을 통해 이동되어 다른 히트펌프로 공급되어 상기 건축물의 냉방 또는 난방을 도모한다. 공급관(110)과 환수관(120)은 천공홀(2)에서 길이 방향을 따라 서로 간에 일정한 간격을 두고 일정하게 이격 배치된 상태가 유지되고, 작동 유체는 상기 공급관(110)과 환수관(120)을 따라 이동되면서 지중 열교환기(100)의 외측에 주입된 그라우팅 액을 통한 방열 또는 흡열이 안정적으로 이루어진 후에 상기 히트펌프(400)로 계속 순환될 수 있다. 따라서 지중 열교환기(100)는 계절에 상관없이 항시 일정한 효율로 작동될 수 있으며 지중 열교환기(100)에서 열전달이 부분적으로 불안정하게 이루어지는 문제점이 발생되지 않고 안정적인 운영이 이루어진다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
100 : 지중 열교환기
110, 120 : 공급관, 환수관
200 : 그라우팅 파이프
300 : 스페이서
310 : 몸체
311 : 연결관
314 : 분출공
317 : 돌기
320 : 사이드 홀 |
