초록 ▼

1. 최종목표
본 개발 시스템은 특수한 제주지형으로 기존 지열시스템의 이용이 비효율성에 대한 이식으로 활용이 미비하였다. 최근 지중공기 순환에 의한 지열취득 방안이 개발되어 직접 이용이 매우 활발히 이루어 지고 있으나 직접 이용의 문제점(온도제약성 및 고습도)으로 이용상의 많은 제약이 있다.
따라서 지중공기에 의한 효과적인 지열 활용을 위해 히트펌프와 연계된 시스템 및 사용처에 따른 효율적인 시스템 개발을 목표로 한다. 특히 지중공기 열 히트펌프를 적용한 농업시설 냉난방 시스템의 적용 방안, 직접 이용의 문제[ 해결 및

1. 최종목표
본 개발 시스템은 특수한 제주지형으로 기존 지열시스템의 이용이 비효율성에 대한 이식으로 활용이 미비하였다. 최근 지중공기 순환에 의한 지열취득 방안이 개발되어 직접 이용이 매우 활발히 이루어 지고 있으나 직접 이용의 문제점(온도제약성 및 고습도)으로 이용상의 많은 제약이 있다.
따라서 지중공기에 의한 효과적인 지열 활용을 위해 히트펌프와 연계된 시스템 및 사용처에 따른 효율적인 시스템 개발을 목표로 한다. 특히 지중공기 열 히트펌프를 적용한 농업시설 냉난방 시스템의 적용 방안, 직접 이용의 문제[ 해결 및 효용성 증가를 위한 제습 및 가열 방안 그리고 냉온열 동시 사용하는 곳(특히, 건물 등)에 적용하기 위한 지중공기열원 열펌프 시스템 등을 개발하였다.
2. 개발내용 및 결과
제주도의 경우 화산 폭발로 인한 지형으로 인해 지열 취득 효용성이 떨어져 전형적인 지열에너지 사용 기술에 대해 적용성이 떨어진다고 인식되어 왔다. 즉, 열교환을 위한 파이프를 수평 혹은 수직형으로 배치하고 지중토양열이 파이프 내의 열매체(주로 물)에 전도에 의해 열교환하는 방식은 제주도 지형이 다공성 혹은 암반층으로 인해 매우 낮은 열전도율을 갖기 때문이다. 그러나 최근 이런한 지질 특성을 이용하여 지중 및 지표간 공기 강제순환에 의한 지열을 얻을 수 있는 기술이 개발되어 직접 이용하는 기술이 적용되어 왔다. 반면 지중공기의 직접 이용은 발생 메커니즘으로 고습도로 이용 제약성이 상존하여 본 기술 또한 초기 단계로 본 사업을 통해 다양한 이용 기술을 개발하였다.
본 사업을 통해 개발된 기술인 '지중공기 열원 냉난방 시스템'은 다수의 지하공으로부터 취득한 지열과 지중공기 열원 물-물 히트펌프 시스템의 연계 및 안정적 운영을 위한 기술에 관한 것으로 참여 업체의 실제 시공에 적용하여 다양한 기술이 개선이 이루어져 회사의 기술 축적이 이루어졌다. 또한 ‘지중공기의 직접이용을 위한 제습 및 가열(혹은 냉각) 기술’은 지중공기를 직접 이용함에 있어서 온도의 제약성과 고습으로 인한 문제점을 해결하기 위한 기술로 상대적 소용량의 히트펌프를 적용하여 지중공기의 제습과 가온(혹은 냉각)할수 있는 시스템이다. 시제품의 개발을 통한 실험을 통해 그 실효성의 검증이 이루어졌다. 그리고 ‘지중공기 열원 물-물 및 공기-물 듀얼 히트펌프 시스템’은 건물 등의 적용 혹은 냉난방 열원이 동시에 필요한 사용 환경에 적용하기 위한 시스템으로 냉열사용량과 온열사용량의 상대적 용량에 따라 3가지 모드를 설정하여 이에 대한 연구를 수행하여 지중공기열을 건축물의 냉난방에도 적용할 수 있다는 점을 보여주었다.

목차 Contents

• 과제별최종보고서...1
• 최종보고요약서(초록)...3
• 목차...5
• 그림목차...6
• 제 1 장 서 론...7
• 제1절 개발 기술의 현황 ...7
• 제2절 개발 기술의 필요성...8
• 제3절 기술 개발의 개요...10
• 제 2 장 과제개발 내용 및 방법...11
• 제1절 지중공기 열원 냉난방 시스템...11
• 2-1-1 기술 개발의 특성...11
• 2-1-2 기술 개발의 내용...11
• 2-1-3 기술 개발의 결과...12
• 제2절 지중공기의 제습 및 가열(냉각) 시스템...13
• 2-2-1 기술개발의 특성...13
• 2-2-2 기술 개발의 내용...14
• 2-2-3 기술 개발의 결과...15
• 제3절 지중공기 열원 물-물 및 공기-물 듀얼 히트펌프 시스템...17
• 2-3-1 기술 개발의 개요...17
• 2-3-2 기술개발의 내용 ...17
• 2-3-3 기술개발의 결과...18
• 제3장 사업 성과...20
• 제1절 기술적 성과 ...20
• 제2절 경제적 성과 ...21
• 제4장 결 론 ...22
• 제1절 기술 개발 결과 ...22
• 제2절 향후 계획 및 상품화...22
• 사업비사용실적보고서...24
• 개발결과의견서...30
• 연구전담인력연구원연구일지...32