초록 ▼

1. 최종목표
- 한방향 지열 열펌프용 혼수방지 3-way 밸브 제어기 개발
2. 개발내용 및 결과
- 3-way 밸브 혼수 방지 알고리즘 개발
- 효과적인 밸브 제어를 위한 Logic 개발
- 제어기 및 혼수 방지 성능 측정 실험장치 구축
- 운전조건에 따른 성능실험을 통한 혼수량 측정
- 3-way 밸브 사용시 혼수 방지 기술 개발
3. 사업성과
◦ 기술적 성과
- 혼수 방지 3-way 밸브 제어기의 기술 개발을 통하여 지열이용 열펌프의 성능 및 신뢰성이 향상되어 국내 보일러

1. 최종목표
- 한방향 지열 열펌프용 혼수방지 3-way 밸브 제어기 개발
2. 개발내용 및 결과
- 3-way 밸브 혼수 방지 알고리즘 개발
- 효과적인 밸브 제어를 위한 Logic 개발
- 제어기 및 혼수 방지 성능 측정 실험장치 구축
- 운전조건에 따른 성능실험을 통한 혼수량 측정
- 3-way 밸브 사용시 혼수 방지 기술 개발
3. 사업성과
◦ 기술적 성과
- 혼수 방지 3-way 밸브 제어기의 기술 개발을 통하여 지열이용 열펌프의 성능 및 신뢰성이 향상되어 국내 보일러 시장을 대체하고 이를 바탕으로 향후 유럽시장 공략
- 지열 열펌프용 혼수 방지 3-way 밸브 제어기의 기술 확보를 통하여 2020년 이후 추진 예정인 초고효율 다열원 복합기능 열펌프 개발을 위한 핵심기술로 활용이 가능
- 신재생에너지를 결합한 지열 열펌프용 혼수 장비 3-way 밸브 제어기 기술은 국가경쟁력 강화 및 기술력 발전에 기여하며 미래 시장 선점 및 국가 이미지 향상에 이바지할 수 있음
- 지열원 열펌프 시스템은 4계절 운전(여름: 냉방·급탕, 겨울: 온수·급탕, 봄·가을:급탕)이 가능하여 사용자의 편의를 도모하고 국내 열펌프 시장의 확대 및 인식의 변화를 가져올 수 있음
◦ 경제적 성과
- 지열원 하이브리드 열펌프 시스템은 공공기관 이전 각 시, 도 지자체의 신재생에너지 사용률 증가 예상 등을 감안할 때 매년 40%이상 가파른 성장이 계속될 것이며 이에 적용이 크게 증가할 것으로 예상
- 지열 열펌프용 혼수 방지 3-way 밸브 제어기는 국내에 실질적으로 친환경 제품을 보급할 수 있어 향후 일본, 유럽이 이끌고 있는 친환경 정책 및 냉동공조 분야의 온실가스 배출거래권 분야도 경쟁을 통하여 주도
- 국내 에너지 소비량의 25%를 차지하는 건물분야의 에너지 소비를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 화석에너지 사용경감에 의한 에너지 자립도를 향상시킬수 있음
◦ 사회적 성과(일자리 창출 등)
- 지열 열펌프용 혼수 방지 3-way 밸브 제어기 개발에 따른 시스템을 효과적으로 운용할 수 있게 됨은 물론 지열 시스템 운영 통합제어 시스템 구축이 가능한 인재 양성 효과 기대
- 기업에서 상업화를 위한 제품개발 과정을 통하여 신규 인력채용이 가능할 것으로 판단되며 특히 기술 개발과 관련한 석박사 인력의 채용이 기대됨
4. 기술개발결과 활용계획
- 상업화를 위해서 기존 개발 중인 친환경 냉난방/급탕 시스템과제와의 협력관계를 형성 후 개발된 제품의 적극적인 홍보활동을 통하여 공공건물 등에 먼저 시장형성을 같이하고 추후 업소, 주책 등으로 시장 확대
- 본 기술은 지열이용 열펌프 시스템 뿐만 아니라 여러 가지 냉난방 제어기 그리고 물을 이용한 냉난방 시스템 등 그 확장성이 큼
- 세계 시장은 지역별 자유 무역지역 및 Block화가 심화됨에 따라 3극 체제의 경제 Block에 집중 대응하기 위해 개발된 제품으로 각 지역별 현지 법인을 강화하고 Block별 특성에 맞은 지열 관련 제품의 판매력을 극대화할 계획
5. 기술개발자료의 보안관리
- 본 기술을 위하여 이미 고압제어용 밸브 작동과 관련하여 특허를 출원중에 있으며 또한 제어 로직과 관련하여 특허를 제출할 예정임
- 특허가 제출된 이후는 관련 기술에 대한 보완성이 확보될 수 있을 것으로 판단하며 대부분의 기술을 기업으로 이전할 예정임

목차 Contents

• 산학연 공동기술개발사업 사업비사용실적보고서 ... 1
• I. 총괄현황 ... 1
• II. 과제개발비 세부집행내역 ... 1
• 개발결과 의견서 ... 7
• 최종보고 요약서 ... 8
• 목 차 ... 10
• 제 1 장 서 론 ... 12
• 제 1 절 개발대상기술(또는 제품)의 개요 및 필요성 ... 12
• 1. 대상기술의개요 ... 12
• 2. 개발의 필요성 ... 14
• 제 2 절 관련기술 현황 ... 17
• 1. 국내·외 관련기술 현황 ... 17
• 2. 국내·외 시장현황 및 주요시장 경쟁사 ... 20
• 3. 국내·외 지식재산권 현황 ... 21
• 제 3 절 연구 목적 ... 25
• 제 2 장 개발 목표 및 방법 ... 27
• 제 1 절 기술개발 목표 및 내용 ... 27
• 제 2 절 실험장비 ... 28
• 1. 열펌프 시스템 ... 28
• 2. 열교환기 설계 ... 29
• 3. 삼방밸브(3-way valve) ... 31
• 4. 드레인 밸브 ... 33
• 5. 지열 시스템 ... 34
• 6. 부동액 ... 35
• 7. 부동액 농도측정 ... 36
• 8. 순환펌프 ... 37
• 9. 제어기 ... 38
• 제 3 절 성능 실험 장치 ... 40
• 1. 1차 성능 실험장치 ... 40
• 2. 2차 실험장치 ... 41
• 제 4 절 실험방법 및 조건 ... 42
• 제 5 절 실험결과 ... 43
• 1. 지열 부동액의 농도변화에 따른 배출액의 농도변화 ... 43
• 2. 펌프의 유량변화에 따른 배출액의 농도변화 ... 47
• 제 3 장 사업성과 ... 52
• 제 1 절 기술적 성과 ... 52
• 제 2 절 경제적 성과 ... 52
• 제 3 절 기타 성과 ... 53
• 제 4 장 결 론 ... 54
• 제 1 절 실험장치 제작 ... 54
• 제 2 절 실험결과 부분 ... 54
• 제 3 절 향후계획 ... 55