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알래스카 치나 온천의 지열이용 사례
Case Study for Geothermal Energy Uses of Chena Hot Springs in Alaska 원문보기

지열에너지저널 = Korea journal of geothermal energy, v.3 no.2, 2007년, pp.39 - 45  

김진상 ((주)엑서지엔지니어링) ,  최재기 (KC에너지(주))

초록이 없습니다.

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제안 방법

  • 지열발전 시스템은 응축기는 하절기에 Monument Creek 계곡을 흐르는 낮은 온도의 물을 기준으로 수냉식 응축기를 설계하였다. 외기온도가 낮은 알래스카의 동절기에는 계곡의 물이 동결되어서 응축기에 공급할 수 없으므로 물 대신 외기를 이용하는 공냉식 응축기를 추가로 설치하여 수원이 결빙되는 경우에 원활하게 운전하도록 하였다. 공냉식과 수냉식을 복합한 응축기를 적용하여 지열발전 시스템을 높은 효율에서 운전할 수 있도록 설계한 것이 치나 온천 지열발전 시스템의 특징이다.
  • 이 제품은 실제로 Carrier사의 350RT급 19XR 원심식 냉동기를 기반으로 제작되었다. 원심식 압축기 대신에래디얼 터빈으로 교체하고, 팽창변을 펌프로 교체한 것 이외에 나머지 부품을 그대로 사용하는 것을 원칙으로 개발되었다. 압축기를 구성하는 부품도 대부분이 그대로 사용되었다.
  • 지열발전 시스템은 응축기는 하절기에 Monument Creek 계곡을 흐르는 낮은 온도의 물을 기준으로 수냉식 응축기를 설계하였다. 외기온도가 낮은 알래스카의 동절기에는 계곡의 물이 동결되어서 응축기에 공급할 수 없으므로 물 대신 외기를 이용하는 공냉식 응축기를 추가로 설치하여 수원이 결빙되는 경우에 원활하게 운전하도록 하였다.

대상 데이터

  • 하절기 얼음 박물관의 운영을 위하여 700kW급(200RT)의 Trane 냉동기가 운전되어야 했으며, 지열 발전시스템이 적용되기 이전에는 별도로 500kW급 발전기를 설치하여 운영하여 왔다. 염화칼슘 수용액이 브라인으로 사용되고 있으며, 그림 6과 같이 영하 -29℃의 온도로 얼음 박물관으로 유입되어 실내온도를 -4℃를 유지하며, 원활한 운전을 위하여 최소 1시간의 부하를 담당할 수 있는 7.56m3의 저장조를 설치하였다.[6]
  • UTC Power사 PureCycle의 외관은 그림 4와 같이 원심식 냉동기와 동일하다. 이 제품은 실제로 Carrier사의 350RT급 19XR 원심식 냉동기를 기반으로 제작되었다. 원심식 압축기 대신에래디얼 터빈으로 교체하고, 팽창변을 펌프로 교체한 것 이외에 나머지 부품을 그대로 사용하는 것을 원칙으로 개발되었다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
흡수식 냉동기란? 흡수식 냉동기는 기계적인 압축기를 사용하지 않고 열로서 구동하는 냉동시스템으로서 전기를 거의 소비하지 않는 시스템으로서 국내에서 상업용 건물의 냉방에 널리 사용되는 시스템이다. 비교적 높은 온도(약 95℃)의 열을 이용하는 흡수식 냉동기는 국내외에서 많이 이용되고 있으며, 리튬 브로마이드/물이 사용된다.
치나 온천의 위치는? 알래스카 치나 온천은 북위 65.05˚에 위치하고 있으며, 알래스카에서 두 번째로 큰 도시인 페어뱅크스(Fairbanks)에서 동쪽으로 75km정도 떨어져 있다. 치나 온천에 인접한 페어뱅크스는 연평균 기온이 -2.
치나 온천은 어떠한 발전기가 설치되어 있는가? 알래스카에 위치한 치나 온천(Chena Hot Springs)는 74℃의 온수가 생산되고 있다. 여기에는 유기 랭킨사이클(Organic Rankine Cycle)을 이용하는 발전기가 설치되어 있으며, 이는 세계에서 가장 낮은 온도에서 지열을 이용하여 발전하는 것으로 알려져 있다. 지열발전 시스템 이외에도 지열수를 열원으로 이용하는 흡수식 냉동기가 얼음 박물관 건물을 유지하는데 이용되고 있다.
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