초록 ▼

개시되는 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템이 실내유닛과, 급탕공급유닛과, 지중열교환부재와, 냉난방 지열히트펌프와, 급탕 지열히트펌프와, 냉난방 공급펌프와, 냉난방 지열원펌프와, 급탕 공급펌프와, 급탕 지열원펌프와, 토출압력 감지센서와, 외기온도 감지센서와, 자동제어부재를 포함함에 따라, 상기 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템에서의 부하변동이나 사용환경의 변화에 따라, 상기 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템을 구성하는 각종 펌프의 반송동력을 능동적으로 실시간으로 제어할 수 있게 되므로, 상기 복합

개시되는 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템이 실내유닛과, 급탕공급유닛과, 지중열교환부재와, 냉난방 지열히트펌프와, 급탕 지열히트펌프와, 냉난방 공급펌프와, 냉난방 지열원펌프와, 급탕 공급펌프와, 급탕 지열원펌프와, 토출압력 감지센서와, 외기온도 감지센서와, 자동제어부재를 포함함에 따라, 상기 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템에서의 부하변동이나 사용환경의 변화에 따라, 상기 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템을 구성하는 각종 펌프의 반송동력을 능동적으로 실시간으로 제어할 수 있게 되므로, 상기 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템의 효율이 향상될 수 있게 되는 장점이 있다.

대표청구항 ▼

수요처에 대해 냉방과 난방 중 적어도 하나인 냉난방을 공급할 수 있는 실내유닛;상기 수요처에 대해 급탕을 공급할 수 있는 급탕공급유닛;지중과 열교환되면서 지열을 수득하거나 폐열을 버릴 수 있는 지중열교환부재;상기 실내유닛으로 냉난방을 공급하기 위하여, 상기 지중열교환부재로부터 상기 지열을 수득하거나, 상기 지중열교환부재 쪽으로 상기 폐열을 버릴 수 있고, 냉난방용 압축기를 포함하는 냉난방 지열히트펌프;상기 급탕공급유닛으로 급탕을 공급하기 위하여, 상기 지중열교환부재로부터 상기 지열을 수득할 수 있고, 급탕용 압축기를 포함하는 급탕

수요처에 대해 냉방과 난방 중 적어도 하나인 냉난방을 공급할 수 있는 실내유닛;상기 수요처에 대해 급탕을 공급할 수 있는 급탕공급유닛;지중과 열교환되면서 지열을 수득하거나 폐열을 버릴 수 있는 지중열교환부재;상기 실내유닛으로 냉난방을 공급하기 위하여, 상기 지중열교환부재로부터 상기 지열을 수득하거나, 상기 지중열교환부재 쪽으로 상기 폐열을 버릴 수 있고, 냉난방용 압축기를 포함하는 냉난방 지열히트펌프;상기 급탕공급유닛으로 급탕을 공급하기 위하여, 상기 지중열교환부재로부터 상기 지열을 수득할 수 있고, 급탕용 압축기를 포함하는 급탕 지열히트펌프;상기 지중열교환부재를 경유한 순환유체가 상기 냉난방 지열히트펌프와 상기 급탕 지열히트펌프 중 적어도 하나 쪽으로 유동되도록 상기 지중열교환부재의 일 측 말단에 형성되는 공급헤더;상기 냉난방 지열히트펌프와 상기 급탕 지열히트펌프 중 적어도 하나를 경유한 순환유체가 상기 지중열교환부재로 유입되도록 상기 지중열교환부재의 타 측 말단에 형성되는 환수헤더;상기 냉난방 지열히트펌프와 상기 실내유닛 사이에 배치되어, 상기 냉난방 지열히트펌프와 상기 실내유닛 사이에서의 순환유체를 유동시키는 냉난방 공급펌프;상기 지중열교환부재와 상기 냉난방 지열히트펌프 사이에 배치되어, 상기 지중열교환부재와 상기 냉난방 지열히트펌프 사이에서의 순환유체를 유동시키는 냉난방 지열원펌프;상기 급탕 지열히트펌프와 상기 급탕공급유닛 사이에 배치되어, 상기 급탕 지열히트펌프와 상기 급탕공급유닛 사이에서의 순환유체를 유동시키는 급탕 공급펌프;상기 지중열교환부재와 상기 급탕 지열히트펌프 사이에 배치되어, 상기 지중열교환부재와 상기 급탕 지열히트펌프 사이에서의 순환유체를 유동시키는 급탕 지열원펌프;상기 냉난방 공급펌프, 상기 냉난방 지열원펌프, 상기 급탕 공급펌프 및 상기 급탕 지열원펌프 중 적어도 하나의 토출압력을 감지하는 토출압력 감지센서;상기 수요처의 외부 공기의 온도인 외기온도를 감지하는 외기온도 감지센서;상기 냉난방용 압축기의 출력, 상기 급탕용 압축기의 출력, 상기 토출압력 감지센서에서 감지된 상기 토출압력 및 상기 외기온도 감지센서에서 감지된 상기 외기온도를 이용하여, 상기 냉난방 공급펌프, 상기 냉난방 지열원펌프, 상기 급탕 공급펌프 및 상기 급탕 지열원펌프 중 적어도 하나의 출력을 제어하는 자동제어부재;상기 지중열교환부재와 상기 냉난방 지열히트펌프 사이에 배치되어, 상기 지중열교환부재와 상기 냉난방 지열히트펌프 사이에서의 순환유체의 온도를 감지하는 냉난방측 헤더 히트펌프 온도감지센서;상기 냉난방 지열히트펌프와 상기 지중열교환부재 사이에 배치되어, 상기 냉난방 지열히트펌프와 상기 지중열교환부재 사이에서의 순환유체의 온도를 감지하는 냉난방측 히트펌프 헤더 온도감지센서;상기 냉난방 지열히트펌프와 상기 실내유닛 사이에 배치되어, 상기 냉난방 지열히트펌프와 상기 실내유닛 사이에서의 순환유체의 온도를 감지하는 냉난방측 히트펌프 유닛 온도감지센서;상기 실내유닛과 상기 냉난방 지열히트펌프 사이에 배치되어, 상기 실내유닛과 상기 냉난방 지열히트펌프 사이에서의 순환유체의 온도를 감지하는 냉난방측 유닛 히트펌프 온도감지센서;상기 지중열교환부재와 상기 급탕 지열히트펌프 사이에 배치되어, 상기 지중열교환부재와 상기 급탕 지열히트펌프 사이에서의 순환유체의 온도를 감지하는 급탕측 헤더 히트펌프 온도감지센서;상기 급탕 지열히트펌프와 상기 지중열교환부재 사이에 배치되어, 상기 급탕 지열히트펌프와 상기 지중열교환부재 사이에서의 순환유체의 온도를 감지하는 급탕측 히트펌프 헤더 온도감지센서;상기 급탕 지열히트펌프와 상기 급탕공급유닛 사이에 배치되어, 상기 급탕 지열히트펌프와 상기 급탕공급유닛 사이에서의 순환유체의 온도를 감지하는 급탕측 히트펌프 유닛 온도감지센서;상기 급탕공급유닛과 상기 급탕 지열히트펌프 사이에 배치되어, 상기 급탕공급유닛과 상기 급탕 지열히트펌프 사이에서의 순환유체의 온도를 감지하는 급탕측 유닛 히트펌프 온도감지센서;상기 냉난방 지열히트펌프로부터 상기 지중열교환부재 쪽으로 유동되는 순환유체 중 적어도 일부가 상기 급탕 지열히트펌프 쪽으로 유동되도록 조절할 수 있는 열원 삼방밸브; 및상기 열원 삼방밸브로부터 연장되고, 상기 공급헤더와 상기 급탕 지열히트펌프를 구성하는 열원측 열교환기를 연결하는 배관에 연결되는 삼방 우회배관;을 포함하고,상기 토출압력 감지센서는상기 냉난방 공급펌프의 토출단 쪽에 배치되어 상기 냉난방 공급펌프의 토출압력을 감지하는 냉난방 공급 토출압력 감지센서와,상기 냉난방 지열원펌프의 토출단 쪽에 배치되어 상기 냉난방 지열원펌프의 토출압력을 감지하는 냉난방 지열원 토출압력 감지센서와,상기 급탕 공급펌프의 토출단 쪽에 배치되어 상기 급탕 공급펌프의 토출압력을 감지하는 급탕 공급 토출압력 감지센서와,상기 급탕 지열원펌프의 토출단 쪽에 배치되어 상기 급탕 지열원펌프의 토출압력을 감지하는 급탕 지열원 토출압력 감지센서를 포함하고,상기 자동제어부재는상기 냉난방용 압축기의 출력, 상기 급탕용 압축기의 출력, 상기 냉난방측 헤더 히트펌프 온도감지센서의 온도 감지값, 상기 냉난방측 히트펌프 헤더 온도감지센서의 온도 감지값, 상기 냉난방측 히트펌프 유닛 온도감지센서의 온도 감지값, 상기 냉난방측 유닛 히트펌프 온도감지센서의 온도 감지값, 상기 급탕측 헤더 히트펌프 온도감지센서의 온도 감지값, 상기 급탕측 히트펌프 헤더 온도감지센서의 온도 감지값, 상기 급탕측 히트펌프 유닛 온도감지센서의 온도 감지값, 상기 급탕측 유닛 히트펌프 온도감지센서의 온도 감지값, 상기 냉난방 공급 토출압력 감지센서의 압력 감지값과, 상기 냉난방 지열원 토출압력 감지센서의 압력 감지값과, 상기 급탕 공급 토출압력 감지센서의 압력 감지값과, 상기 급탕 지열원 토출압력 감지센서의 압력 감지값과, 상기 외기온도 감지센서의 온도 감지값을 입력받는 내부정보 입력부와,상기 내부정보 입력부를 통해 입력된 정보를 이용하여 상기 냉난방 공급펌프, 상기 냉난방 지열원펌프, 상기 급탕 공급펌프 및 상기 급탕 지열원펌프 중 적어도 하나의 출력을 제어하는 제어부를 포함하고,상기 제어부는'펌프출력 = 압축기의 출력 × a + 외기온도 × b + 펌프의 토출압력 × c + 폐열회수 × d + e'의 연산식에 의해 상기 냉난방 공급펌프의 출력을 연산하되,상기 펌프출력은 상기 냉난방 공급펌프에서 제어 목표가 되는 출력이고,상기 압축기의 출력은 상기 냉난방용 압축기의 출력이고,상기 a는 상기 압축기의 출력 비례상수(a≥0)이고,상기 외기온도는 상기 외기온도 감지센서에 의한 온도 감지값이고,상기 b는 외기온도 비례상수(냉방 시에는 '+값', 난방 시에는 '-값')이고,상기 펌프의 토출압력은 상기 냉난방 공급펌프의 토출압력(상기 냉난방 공급 토출압력 감지센서에 의한 감지값)이고,상기 c는 토출압력 비례상수(c≥0 또는 c＜0)이고,상기 폐열회수는 상기 냉난방 지열히트펌프가 상기 수요처에 대해 냉방을 제공하고, 상기 급탕 지열히트펌프가 작동 중인 경우에, 상기 열원 삼방밸브가 상기 삼방 우회배관을 여는 정도(0 내지 100%)이고,상기 d는 폐열회수 비례상수(d≤0)이고,상기 e는 보정계수이고,상기 수요처의 냉난방 부하나 급탕 부하가 상대적으로 적거나, 상기 수요처에 대해 요구되는 양만큼 냉난방이 수행되어 상기 수요처의 실내온도가 설정온도에 상대적으로 가까워진 경우, 상기 냉난방 지열히트펌프의 출력을 감소시키게 되면, 상기 냉난방용 압축기의 압축비가 함께 축소되어 상기 냉난방 지열히트펌프에서의 부하측 및 열원측의 열교환 용량이 감소되고, 상기 냉난방 지열히트펌프로 진출되는 순환유체의 온도차가 감소되어 버리게 되는데, 이 때 상기 제어부가 상기 냉난방 공급펌프의 출력을 연동시켜 소정 비율로 감소시켜주면, 상기 냉난방 지열히트펌프로 진출되는 순환유체의 온도차는 미리 설정된 양만큼 그대로 유지될 수 있으면서, 상기 냉난방 공급펌프의 소비전력이 상대적으로 절감되고,상기 외기온도 감지센서에서 감지된 상기 외기온도가 영하 5℃ 이하에서는, 상기 제어부가 급탕 공급온도를 50℃로 공급하고, 상기 외기온도 감지센서에서 감지된 상기 외기온도가 영하 5℃ 초과 상태에서는, 상기 제어부가 상기 외기온도에 연동하여 상기 급탕 공급온도를 점진적으로 낮추어 공급하되,상기 급탕 공급온도는 '급탕 공급온도 = 50℃ - 외기온도 × f + g (단, 30℃ ≤ 상기 급탕 공급온도 ≤ 50℃)'의 연산식에 의해 연산되고,상기 f는 급탕시 외기온도 비례상수(f≥0)이고,상기 g는 급탕시 외기온도 보정계수이고,겨울철 난방운전의 경우, 난방을 위해 상기 실내유닛으로 공급되는 순환유체의 난방시 온수 공급온도는 '난방시 온수 공급온도 = 60℃ - 외기온도 × h + i (단, 40℃ ≤ 상기 난방시 온수 공급온도 ≤ 60℃)'의 연산식에 의해 연산되고,상기 h는 난방시 외기온도 비례상수(h≥0)이고,상기 i는 난방시 외기온도 보정계수이고,여름철 냉방운전의 경우, 냉방을 위해 상기 실내유닛으로 공급되는 순환유체의 냉방시 냉수 공급온도는 '냉방시 냉수 공급온도 = 15℃ - 외기온도 × j + k (단, 7℃ ≤ 상기 냉방시 냉수 공급온도 ≤ 15℃)'의 연산식에 의해 연산되고,상기 j는 냉방시 외기온도 비례상수(j≥0)이고,상기 k는 냉방시 외기온도 보정계수이고,상기 냉난방 공급펌프의 목표유량은 ''의 연산식에 의해 연산되고,상기 Q는 상기 냉난방 공급펌프의 목표유량이고,상기 K는 유량상수이고,상기 P는 상기 냉난방 공급펌프의 토출압력이고,상기 냉난방 지열히트펌프가 상기 수요처에 대해 냉방을 제공하고, 상기 급탕 지열히트펌프가 작동 중인 경우에 폐열회수 운전이 수행되고,상기 폐열회수 운전 중에는, 상기 냉난방 지열히트펌프로부터 상기 지중열교환부재 쪽으로 유동되는 순환유체 중 적어도 일부는 상기 열원 삼방밸브를 경유하여 상기 환수헤더를 통해 상기 지중열교환부재로 유입되고, 상기 냉난방 지열히트펌프로부터 상기 지중열교환부재 쪽으로 유동되는 순환유체 중 나머지가 상기 삼방 우회배관을 통해 상기 급탕 지열히트펌프로 유입되어, 상기 급탕 지열히트펌프의 증발열원이 보강되는 것을 특징으로 하는 복합 매개변수 연산방식의 인공지능형 지열시스템.