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수치 시뮬레이션을 이용한 복수정(Two-Well) 개방형 지열 시스템의 열원수 온도 변화 검토

A Study on the Characteristics of Heat Source Temperature for Two-Well Geothermal System Using Numerical Simulation

설비공학논문집 = Korean journal of air-conditioning and refrigeration engineering, v.27 no.4, 2015년, pp.207 - 212  

조정흠 (부산대학교 건축공학과) ,  남유진 (부산대학교 건축공학과)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The use of groundwater and ground_heat is one of the ways to use natural and renewable energy, and it has been considered as a technology to reduce greenhouse gas emissions and increase energy-saving. There are a few researches on the optimum design for the open-loop geothermal system. In this study...

주제어

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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 개방형 지열 시스템 중 복수정(Two-Well) 시스템을 대상으로 지하수-지중열 이동 동시해석 모델을 이용한 수치시뮬레이션을 수행하여 양수량 및 이격거리 변화에 따른 열원수 온도 변화 분석을 하였으며, 향후 개방형 지열히트펌프 시스템의 최적설계법 개발의 기초자료로 활용하고자 한다.
  • 본 연구에서는 개방형 지열 시스템의 최적설계법을 개발하기 위해, 복수정(Two-well) 개방형 지열 시스템을 대상으로 지하수-지중열 이동 동시해석 모델을 이용한 수치시뮬레이션을 실시하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
개방형 지열 시스템의 특징은 무엇인가? 건축물에 활용되는 다양한 신재생에너지 중, 지중열 및 지하수를 이용한 지열히트펌프 시스템은 크게 개방형(Open-Loop)과 밀폐형(Closed-Loop)으로 나누어진다. 그 중 개방형 지열 시스템은 연중 항온성을 지닌 지하수와 직접 열교환을 함으로써 히트펌프 시스템의 높은 효율을 기대할 수 있는 기술이다. 개방형 지열히트펌프 시스템은 다시 복수정(Multi-Well) 방식과 SCW(Standing Column Well) 방식으로 나눌 수 있다.
지열히트펌프 시스템은 어떻게 나눌 수 있는가? 건축물에 활용되는 다양한 신재생에너지 중, 지중열 및 지하수를 이용한 지열히트펌프 시스템은 크게 개방형(Open-Loop)과 밀폐형(Closed-Loop)으로 나누어진다. 그 중 개방형 지열 시스템은 연중 항온성을 지닌 지하수와 직접 열교환을 함으로써 히트펌프 시스템의 높은 효율을 기대할 수 있는 기술이다.
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참고문헌 (12)

  1. Korea Energy Economics Institute, 2013, Yearbook of Energy Statistics, Download site of http://www.keei.re.kr, pp. 4-5. 

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  3. Al-Sarkhi, A., Abu-Nada, E., Nijmeh, S., and Akash, B., 2008, Performance evaluation of standing column well for potential application of ground source heat pump in Jordan, Energy Conversion and Managemanet, Vol. 49, pp. 863-872. 

  4. Nam, Y. J. and Ryozo, O., 2011, Development of potential map for ground and ground water heat pump systems and the application to Tokyo, Energy and Buildings, Vol. 43, pp. 677-685. 

  5. Park, Y. Y., Kwon, K. S., Kim, N. J., Lee, J. Y and Yoon, J. G., 2013, Change of geochemical properties of groundwater by use of open loop geothermal cooling and heating sysmes, Geological Society of Korea, Vol. 49, No. 2, pp. 289-296. 

  6. Park, Y. Y., Mok, J. K., Jang, B. J., Park, Y. C., and Lee, J. Y., 2013, Influence of open and closed loop geothermal cooling and heating systems on hydrogeological properties, Geological Society of Korea, Vol. 49, No. 6, pp. 649-659. 

  7. Kim, J. S. and Nam, Y. J., 2013, A study of the influence of groundwater level on the system performance of open loop geothermal system, Korea Society of Geothermal Energy Engineers, Vol. 9, No. 3, pp. 1-10. 

  8. Lim, H. J., Kwon, J. T., Kim, C. E., Kong, H. J., and Park, S. K., 2009, An experimental study of ground water source two well type geothermal heat pump system, Journal of SAREK, Vol. 21, No. 8, pp. 468-474. 

  9. New York City Department of Design and Construction, 2012, Geothermal Heat Pump Manual-A Design and Installation Guide for New York City, pp. 25-26. 

  10. Jeffrey, D. S., Simon, J. R., Zheng, D. and Andrew, C., 2002, R&D Studies Applied to Standing Column Well Design, ASHRAE 1119-RP. 

  11. WASY GmbH, 2002, FEFLOW Reference manual, pp. 16-18. 

  12. Nam, Y. J. and Ryozo, O., 2010, Numerical simulation of ground heat and water transfer for groundwater heat pump system based on real-scale experiment, Energy and Buildings, Vol. 42, pp. 69-75. 

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