| 1 |
1
히트펌프, 상기 히트펌프와 열교환하는 지열열교환기, 상기 히트펌프와 열교환하여 냉난방이 되는 건물을 포함하는 지열히트펌프 시스템에서의 지중열교환기 용량산정방법에 있어서:상기 지중열교환기에 상기 히트펌프로 유입되는 지중열교환기의 출구온도(EWT:Entering Water Temperature)를, 상기 히트펌프의 운전조건에 부합하도록 임의로 설정하여 설정온도(Tset)로 입력하는 제1단계와;설치공간이나 설치여건을 고려하여, 지중열교환기의 개수(N), 지중열교환기의 깊이(H) 및 지중열교환기의 간격(B)의 3가지 설계인자 중 적어도 하나를 설계변수로 지정하고, 지정된 설계변수를 제외한 나머지 설계인자는 지정된 상수값을 갖는 고정인자로 입력하는 제2단계와;설정된 범위 내의 임의의 값을 상기 설계변수의 변수값으로 하여, 모델링된 지중열교환기 모델을 적용하고 에너지 보존법칙과 열전달 방정식들을 이용하여 지중열교환기 출구온도(EWT)를 계산하는 제3단계와;상기 설정온도(Tset)와 계산된 상기 지중열교환기의 출구온도(EWT)의 온도 차이값이 '0'의 값에 근접한 값의 범위로 미리 설정된 한계범위 내에 포함되는지 판단하는 제4단계와;상기 온도 차이값이 상기 한계범위 내에 포함되면, 상기 설계변수로 입력된 값 및 상기 고정인자의 상수값을 지중열교환기의 개수(N), 지중열교환기의 깊이(H) 및 지중열교환기의 간격(B)으로 하여 지중열교환기의 용량을 산정하고, 상기 온도 차이값이 상기 한계범위에 포함되지 않으면, 상기 설계변수로 입력되는 상기 변수값을 변경하여 상기 온도 차이값이 상기 한계범위 내에 포함될 때까지 상기 제3단계 및 상기 제4단계를 반복수행하는 제5단계를 구비하고,상기 지중열교환기 모델은, 원형 단면에 복수의 지중열교환기들이 배치되고, 중심에 위치한 지중열교환기를 동일한 간격(B)만큼 이격된 6개의 지중열교환기들이 둘러싸는 형태로 복수 개(N)의 지중열교환기가 지면으로부터 일정 깊이(H)로 매립되는 배열구조를 가지며, 경계와 가장 근접한 지중열교환기와 경계와의 간격은 'B/2'이고, 경계와 가장 근접한 지중열교환기는 동일한 간격(B) 만큼 이격된 3개의 지중열교환기가 인접되는 배열구조를 가지고,상기 제3단계에서, 상기 지중열교환기 출구온도(EWT)는, 복수의 지중열교환기들에 대하여 각각의 지중열교환기 출구온도(EWT)를 계산하고, 이를 산술평균하는 방식으로 계산되고, 상기 제3단계에서, 6개의 지중열교환기들에 의해 둘러싸여지는 중심에 위치한 지중열교환기의 출구온도(EWT)는, 아래의 수학식 1 내지 6을 이용하여 계산되고, 경계와 가장 근접한 지중열교환기의 출구온도(EWT)는, 아래의 수학식 1 내지 3 및 수학식 5 내지 7을 이용하여, 계산됨을 특징으로 하는 지열히트펌프 시스템에서의 지중열교환기 용량산정방법
|
| 2 |
2
삭제
|
| 3 |
3
삭제
|
| 4 |
4
삭제
|
| 5 |
5
삭제
|
| 6 |
6
청구항 1에 있어서,상기 설계변수는 최대값과 최소값이 미리 설정되고, 상기 설계변수는 최대값과 최소값의 범위에 속하는 임의의 변수값으로 하여 상기 수학식에 입력됨을 특징으로 하는 지열히트펌프 시스템에서의 지중열교환기 용량산정방법
|
| 7 |
7
청구항 6에 있어서,상기 제5단계에서, 설정된 범위 내의 가능한 모든 변수값이 상기 설계변수로 입력된 경우에도 상기 온도 차이값이 상기 한계범위 내에 포함되지 않으면, 상기 제1단계의 상기 설정온도를 변경하는 설정온도 변경단계와;변경된 상기 설정온도를 바탕으로 상기 제2단계 내지 상기 제5단계를 수행하는 재수행 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 지열히트펌프 시스템에서의 지중열교환기 용량산정방법
|
| 8 |
8
청구항 7에 있어서,상기 재수행 단계에서, 설정된 범위 내의 가능한 모든 변수값이 상기 설계변수로 입력된 경우에도 상기 온도 차이값이 상기 한계범위 내에 포함되지 않으면, 상기 제2단계의 상기 설계변수 중 적어도 하나를 고정인자로 변경하거나, 상기 고정인자 중 적어도 하나를 상기 설계변수로 변경하는 단계와;변경된 상기 설계변수 또는 상기 고정인자를 바탕으로 상기 제3단계 내지 상기 제5단계를 수행하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 지열히트펌프 시스템에서의 지중열교환기 용량산정방법
|
| 9 |
9
청구항 6에 있어서, 상기 제5단계에서, 설정된 범위 내의 가능한 모든 변수값이 상기 설계변수로 입력된 경우에도 상기 온도 차이값이 상기 한계범위 내에 포함되지 않으면, 상상기 제2단계의 상기 설계변수 중 적어도 하나를 고정인자로 변경하거나, 상기 고정인자 중 적어도 하나를 상기 설계변수로 변경하는 변수 변경단계와;변경된 상기 설계변수 또는 고정인자를 바탕으로 상기 제3단계 내지 상기 제5단계를 수행하는 재수행단계를 더 구비함을 특징으로 하는 지열히트펌프 시스템에서의 지중열교환기 용량산정방법
|
| 10 |
10
청구항 7에 있어서,상기 재수행 단계에서, 설정된 범위 내의 가능한 모든 변수값이 상기 설계변수로 입력된 경우에도 상기 온도 차이값이 상기 한계범위 내에 포함되지 않으면, 상기 제1단계의 상기 설정온도를 변경하는 단계와;변경된 상기 설정온도를 바탕으로 상기 제2단계 내지 상기 제5단계를 수행하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 지열히트펌프 시스템에서의 지중열교환기 용량산정방법
|
