지열에너지활용

소개글

지열에너지활용에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ. 지열 냉ㆍ난방시스템이란

Ⅱ. 지열 열교환기의 방식
　➀ 수직형 (VERTICAL LOOP SYSTEM)
　➁ 수평형 (HORIZONTAL LOOP SYSTEM)
　➂ 오픈형 (OPEN LOOP SYSTEM)
　➃ 연못형 (POND LOOP SYSTEM)

Ⅲ. 지열 히트 펌프 시스템의 원리
　➀ 지열히트펌프 시스템이란?
　➁ 지열을 이용한 냉.난방 급탕 시스템의 특징
　➂ 지열이용냉난방급탕원리
　➃ 계통도
　➄ 루프의 종류

Ⅳ. 참고문헌

본문내용

세계적인 관심이 높아지고 있으며 세계기후협약은 이제 모든 국가의 기본정책의 일부분으로 자리잡고 있다.
이에 대체에너지 분야가 급성장하고 있으며, 국내에서도 대체에너지 이용기술 전 분야에서 연구개발이 진행되고 있다. 여러 가지 대체에너지 중에서 각각 자국의 여건에 맞는 방식을 집중육성하고 있다. 대체에너지로서 대표적인 태양열, 풍력, 지열발전(고온),파력 등을 다른 나라와 여건을 비교해 볼 때, 이를 적극적으로 개발하는 국가에 비하면 우리나라의 경우 그 자원이 미약한 편입니다. 하지만 , 지열히트펌프 SYSTEM의 경우 지중열은 청정에너지이며 무한대의 재생 가능한 에너지임에 틀림없다.
Ⅱ. 지열 열교환기의 방식
수직형 (VERTICAL LOOP SYSTEM)
-한정된 부지조건에 맞출수 있다.
-대부분의 지열교환기 설치 방법.
-용량에 따라 열교환기(천공)깊이와 열교환기 수량이 결정된다.
-설치 깊이는 100M~200M 깊이로 천공.
-사용부지는 주차장, 정원등으로 활용.
-열교환기 설치비용이 다른방시에 비해 고가.
수평형 (HORIZONTAL LOOP SYSTEM)
-넓은 부지를 필요로한다.
-학교, 공원시설등 넓은 여유 부지가 있는곳에 적합.
-설치 깊이는 2M 이하에 매설
-가장 경제적인 설치방법.
-열교환기 길이는 수지형에 비해 50%이상 길어짐.
오픈형 (OPEN LOOP SYSTEM)
-효율,성능면에서 우수한 시스템.
-필요 유량 확보 어려움 있음.
-환경적인 문제 재기될수 있으나 개발 가능성 많음.(미국에선 규제사항 심함)
연못형 (POND LOOP SYSTEM)
-설치가 간단하다.
-효율,성능면에서 우수한 시스템.
-연못, 강, 바다이용
Ⅲ. 지열 히트 펌프 시스템의 원리
지열히트펌프 시스템이란?
지열히트펌프 시스템(Ground Source Pump System)은 수열원 히트펌프 시스템(Water Source Heat Pump System)에서 변화된 시스템으로 땅에 열을 버리고, 땅에서 열을 보충하도록 고안된 시스템이다. 지열 히트 펌프 시스템(Ground Source Heat Pump System)은 상대적으로 땅의 온도 변화가 적다는 잇점을 이용하여 개발한 시스템으로 땅이나 지표수에 열을 버리고, 열을 흡수 하는 시스 템입니다.
지열을 이용한 냉.난방 급탕 시스템의 특징
▶ 한대의 기기로 냉방, 난방 및 급탕을 해결하는 가장 경제적이며 환경친화적[토탈에너지 쏠루션 시스템] Total Energy Solution System입니다. ▶ 총 냉난방 소요에너지의 75%이상의 열(냉열, 온열)을 지중으로부터 조달합니다. ▶ 냉방부하에 따라 지중열을 직접 냉방에 이용하는 방식(Passive Cooling)과 히트펌프를 가동시켜 간접적으로 냉방하는 방식(Active Cooling)을 선택할 수 있습니다. ▶ 직접 냉방방식은 히트펌프를 가동시키지 않으므로 냉열생산을 위한 에너지의 사용이 없 으며 단지 냉열순환펌프의 가동만으로 냉방이 가능합니다. ▶ 히트펌프를 가동시키는 간접 냉방방식도 비교적 저온의 지중열을 이용하므로 기존의 에 어콘에 비해 약 50%까지 냉방효율이 높습니다. ▶ 온실가스의 배출이나 소음이 없는 환경친화적 냉 난방시스템입니다. ▶ 전자동 작동 시스템에 의해 실내온도를 조정하며, 온수를 생산합니다. ▶ 냉난방의 공급은 실내에 설치된 팬코일을 통해 이루어지는데 바닥난방(온돌방식)의 난 방도 됩니다.
지열이용냉난방급탕원리
◈ 히트펌프는 지하에 수직 또는 수평으로 매립되어 있는 폐쇄형 집열파이프 내의 열매체를 이용한다.
◈ 지중의 열이 히트펌프의 증발기에 도달되면 저압력의 냉매가 그 열을 흡수하여 기체로 변한 후 압축기에 의해 압축되어 71℃의 고온으로 변한다.
◈ 이 고온고압의 가스는 그 열을 열교환기(응축기)에서 공기나 물에 전달하여 난 방에 이용한다. 또한 하절기에는 냉매는 반대 방향으로 순환하며 실내에서 열 을 흡수하여 지중에 저장한다.
◈ 다시 말하면 동절기에는 지중의 온열을 이용하고 냉열을 지하에 저장하며, 하 절기에는 지중의 냉열을 이용하고 온열을 저장하는 방식이다.
- 냉방싸이클
- 난방싸이클
계통도
루프의 종류
-지열시스템의 종류는 대표적으로 지열을 회수하는 파이프(열교환기) 회로구성에 따라 폐 회로(Closed Loop)와 개방회로(Open Loop)로 구분됨.
-일반적으로 적용되는 폐회로는 파이프가 폐회로로 구성되어 있는데, 파이프 내에는 지열 을 회수(열교환)하기 위한 열매가 순환되며, 파이프의 재질은 고밀도폴리에칠렌이 사용됨.
-폐회로시스템(폐쇄형)은 루프의 형태에 따라 수직, 수평루프시스템으로 구분되는데 수직 으로 100∼150m, 수평으로는 1.2∼1.8m정도 깊이로 묻히게 되며 상대적으로 냉난방부하
가 적은 곳에 쓰임.
-개방회로는 수원지, 호수, 강, 우물 등에서 공급받은 물을 운반하는 파이프가 개방되어 있는 것으로 풍부한 수원지가 있는 곳에서 적용 될 수 있음.
-폐회로가 파이프내의 열매(물 또는 부동액)와 지열source가 열교환 되는 것에 비해 개방 회로는 파이프내로 직접 지열source가 회수되므로 열전달효과가 높고 설치비용이 저렴한 장점이 있으나 폐회로에 비해 보수가 필요한 단점이 있음.
[폐쇄형 지열원 열교환장치]: 수직형, 수평형, 우물형
[개방형 지열원 열교환장치]
Ⅳ. 참고문헌
에너지와 환경 / 삼성북스 / 정석진, 성준용, 박경석 공저


㈜삼성물산
http://www.samsungcorp.co.kr/
한국 지열 에너지 시스템
http://www.k-geo.com/
대림산업
http://www.daelim.co.kr/
지열이용 하이브리드 열펌프 시스템의 구조 및 유형별 특성 -경원대학교 윤동원 교수
설비저널 ‘06. 2월호 신재생E적용사례
지하 열자원의 개념 및 개발 수준 동향 한국지질자원연구소 송윤호 박사
지열이용 하이브리드 열펌프 시스템의 설계 및 응용 충주대학교 김영일 교수
지열이용 하이브리드 열펌프 시스템의 설계 및 시공사례1 유원엔지니어링 노진덕 부장
지열이용 하이브리드 열펌프 시스템의 성능평가1 한국건설 기술연구원 신 현준 박사

키워드

지열,   에너지,   펌프,   난방,   냉방,   열교환기,   루프,   지열 열교환기,   지열에너지활용,   지열히트펌프