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turbo energy for environment

지열을 이용한 '히트 펌프'와 '산업용 히트펌프'의 선구주자
(주)티이엔

처음으로

지중열교환기 선정시 검토 사항

Residential Applications

* COP (Coefficient of Performance) : 성적계수, 입력에너지 대비 출력에너지의 비율을 수치로 표현
* SCW (Standing Column Well) : 수직 개방형, 준 개방형, (국내)개방형

- 지중열 교환기 선정시는

지중 열교환기 온도조건에 따른 적정 설계, 열섬화 방지 시공
실내 부하 패턴에 따른 온도제어 통한 COP 효율 증가
개방형[SCW]인 경우 시스템 시공 기준 필요
사후관리 및 대지 활용 계획 / VE 방안 검토 / 연간운전비 검토
수직밀폐형인 경우 건축물 하부 천공시는 구조계산 첨부
- 향후 수평배관 누수 및 하자발생시는 사후처리 불가
- 하부 천공시 그라우팅 외부 지하수 유출에 따른 방수 시공기준 필요

구분		밀폐형[소형]	개방형[중,대형]
히트펌프 COP
	냉방	4.68 [3.5]	7.02
	난방	3.59 [2.7]	4.51

유입 방식	재순환 방식
개방형	(준)개방형-SCW 공법	수직밀폐형
유출수 직접 이용	지하수를 열원으로 열이용	지하수를 열월 간접이용(밀폐회로)
우리나라 적용불가	지하수위는 변동 없음, [일본,유럽 지하수위로 지진 감지] 국가지하수정보썬터(http://www.gims.go.kr)

국내 개방형(SCW) 과 수직 밀폐형 시스템 비교 요약

지중열교기 구분	개방형(SCW)공법	수직 밀폐형 공법
공법 시스템개요
지열 이용방법	지하 400~500M의 지하 암반수의 열만 회수하고 재주입 방법으로 지하수 오염이, 지하수 고갈 등의 문제 없음 (한국 지형에 적합한 지열 개방형 시스템 임)	지중의 PE관을 매입하고 부동액 +물의 혼합수 재순환 방식
부지 활용도	건축물 주변 천공 가능	천공 후 건축물 신축 불가
천공 규격	Ø 200MM / 깊이 400M 이상	Ø150MM / 깊이 150M-200M
천공 간격	10M이상	5M 이상
천공 공당 용량	열전도 테스트 후 결정	열전도 테스트 후 결정
히트펌프COP [신재생인증]	냉방 : 7.02 / 난방 : 4.51	냉방 : 4.68 / 난방 : 3.59
활용도	대형 건물 / 건물 주변 가능	소형 건물[대지면적 필요]
유지 관리	유지관리 필요[A/S 가능]	필요 없음[A/S 불가, 폐공처리]
성능분석

지열 히트펌프 및 EHP 시스템 비교

구분

지열히트펌프

EHP(공기열)

성적계수(COP)
영향요소
및 효과

- 지중온도 : 일정

지열에너지란, 땅속의 온도는 사계절 내내 거의 변하지 않음겨울에는 땅위보다 따뜻하고 여름에는 땅위보다 시원하여 이러한 점을 이용함 근거 참조 : 한국에너지 공단 신재생 에너지 쎈터
(https://www.knrec.or.kr/energy/geothermal_intro.aspx)

- 성적계수 일정 지중온도 일정하여 안정적 운전

- 외기온도-계절별 변화 기상청 OO 기온( 2017년

구분	1월	2월	3월	4월	5월	6월	7월	8월	9월	10월	11월	12월
평균	0.5	1.6	5.8	13.4	17.6	20.8	26.4	25.5	20.9	14.6	6.4	0.0
최고	6.6	8.1	13.1	20.9	25.4	27.4	31.1	30.7	26.5	21.3	14.3	6.1
최저	-4.6	-4.0	-0.7	6.1	10.0	15.0	23.0	21.2	14.7	9.7	-0.2	-5.3

- 성적계수 저하 외기 온도에 따라 운전영향 받음 : 성능저하

지중열교환기 검토(부하 370RT 예시)

- 수직 밀폐형 공법 -

청공위치

천공위치

	수직밀폐형
히트펌프 용량	370RT 급
깊이	150m
수량	150공

한국에너지공단 : 150M 기준 공당 용량 2.47RT [평균]
[용량 부족, 특성상 부하 설계 기준 검토 필요]
천공 및 수평배관 공사시 건축공정 진행 불가
하부천공에 따른 하자불가, 열섬화방지대책안 없음. 수평배관 누수시 효율저하

- 개방형(SCW) 공법 및 수축열조 -

청공위치

천공위치

	개방형	개방형+수축열조
히트펌프 용량	370RT 급	히트펌프 : 220RT급
깊이	400~500m	440m
수량	15공	10공

전체 신재생에너지 비율 및 주간냉방 부하 설계조건 검토 필요
[전체 시스템 비교 검토시 초기투자비 및 연간운전비가 절감]
순간 부하 및 집중부하의 효율적 관리
타공정간의 간섭이 없으며, 하자관리가 가능

수직밀폐형 과 개방형(SCW공법) 단면도 및 시스템 공법 비교

- 수직 밀폐형 -

- 개방형(SCW) -

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