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지열시스템 설계 프로그램 원문보기

설비저널 = The magazine of the Society of Air-conditioning and Refrigerating Engineers of Korea, v.43 no.9, 2014년, pp.52 - 58  

남유진 (부산대학교 건축공학과)

초록이 없습니다.

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문제 정의

  • 이러한 곳에서는 지중열교환기의 전장을 단축시킬 수 있어 시공비를 절감할 수 있는 가능성이 있다. 본 고에서는 지열이용시스템의 최적설계를 위한 지중채열량의 예측수법 및국내외 설계 툴에 대해 기술하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
지열이용 시스템이 주목받는 이유는? 지속적인 유가 상승과 에너지 자원고갈이 국제적 이슈가 되고 있는 가운데, 건물부문에서도 신재생에너지 이용에 대한 관심이 높아지고 있다. 그중 연간 일정한 기온을 유지하는 지반이나 지하수를 열원 매체로 하여, 외기온과의 온도차에너지를 이용하는 지열이용 (특히, Ground Source Heat Pump, GSHP) 시스템은, 지열의 거대한 포텐셜과 시장 성장 가능성으로 관련 업계의 관심과 주목을 받고 있다(그림 1). 하지만 2004년 대체에너지법 개정 이후, 급격하게 성장한 국내 지열시장의 양적 성장에 대한 우려의 목소리도 적지 않다.
지열이용시스템의 성능은 무엇에 좌우되는가? 한편, 지열이용시스템의 성능은 지반에서 지중열교환기의 단위길이당 얼마나 많은 채열 또는 방열할 수 있는가에 크게 좌우된다. 즉, 지반으로 부터의 채열 특성이 정확하게 파악된다면, 적절한 천공깊이, 천공개수, 설치비 등의 예측이 가능 하다.
지중 열전도도시험을 통해 반의 유효 열전도율을 파악하여 설계에 반영하도록 하는 이유는? 하지만 2004년 대체에너지법 개정 이후, 급격하게 성장한 국내 지열시장의 양적 성장에 대한 우려의 목소리도 적지 않다. 대체에너지의 냉난방부하 담당률을 높이기 위한 과대 채열량 산정으로 설계 시계획했던 성능이 실제 운전에서 발휘되지 못하여, 지열이용시스템 자체에 대한 불신으로 이어지는 경우도 있다. 이것은 지중으로부터 채열 가능한 용량설계가 정확하게 이루어지지 않은 결과에 기인하며, 지중으로 부터 얻을 수 있는 채열량이 부족하면 추후에 타열원 설비를 추가로 설치해야 하는 수고와 비용이 발생한다. 이러한 문제를 방지하기 위해서는, 우선 도입지(導入地) 지반 및 지하수 조건에 대한 정확한 조사가 필요하며, 그 조사결과에 근거한 지중 채열량 예측이 반드시 필요하다. 국내외 지열설비 가이드라인에서는 지중 열전도도시험 (Thermal Response Test)을 통해, 지반의 유효 열전도율(Effective Thermal Conductivity)을 파악하여, 설계에 반영하도록 하고 있다.
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