Land and Housing Review (토지주택연구)

Land and Housing Research Institute (한국토지주택공사 토지주택연구원)
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The Effect of Construction Methods on Geothermal Exchange Rates of Cast-in-place Energy Piles

현장타설말뚝형 에너지 파일의 시공형태별 지중 열교환량에 관한 연구

  • 박용부 (LH 토지주택연구원 건설환경연구실) ;
  • 남유진 (청주대학교 건축공학과) ;
  • 심영종 (LH 토지주택연구원 건설환경연구실) ;
  • 손정락 (LH 토지주택연구원 건설환경연구실)
  • Received : 2012.03.20
  • Accepted : 2012.04.19
  • Published : 2012.04.30
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Abstract

In recent, there are many studies associated with energy piles to save initial construction cost for ground source heat pump system. In this study, to evaluate geothermal exchange rates two types (a connection type and a slinky type) of cast-in-place energy piles (PRD, 4.5m in depth, 1,200 mm in diameter) were constructed for the tests and their efficiencies were compared with numerical analysis results. As a result, starting with operation, geothermal exchange rate gradually decreases due to exchange of lower ground temperature. In the case of connection type, temperature difference is $0.37^{\circ}C$ in heating mode and $0.34^{\circ}C$, in cooling mode, respectively. In addition, in case of a connection type, geothermal exchange rate in heating mode is 2,314W/m and in cooling mode, 252.2W/m whose value is 9% higher than in heating mode. In the case of slinky type, the average geothermal exchange rate in heating mode is 168.0W/m, which is about 27% lower than that of connection type.

최근, 지열 냉난방 시스템의 초기 공사비를 절감하기 위해 연구되고 있는 에너지 파일의 열교환량을 산정하기 위해 2종류(부속연결형, 슬링키형)의 현장타설말뚝형(PRD, 시공심도 4.5m, 직경 1,200mm) 에너지 파일을 시험시공하고 수치 시뮬레이션에 의해 효율을 상호 비교하였다. 상호 비교결과에 의하면 지중 교환량은 운전시작과 함께 채열에 의한 지중온도의 저하에 의해 점점 감소하였고 부속연결형의 평균 열원수의 온도차는 난방운전에서 $0.37^{\circ}C$, 냉방운전에서 $0.34^{\circ}C$로 나타났다. 또, 부속연결형의 난방운전시 열교환량 231.4W/m보다 냉방운전의 방열량은 252.2W/m로서 9% 높았고 슬링키형은 난방 기간 평균 열교환량이 168.0W/m로 부속연결형에 비해 약 27% 낮은 열교환량을 얻었다.

Keywords

References

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