• Title/Summary/Keyword: 지열냉난방

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A Study on Thermal Conductivity Properties of Ground Heat Exchangers for GSHP systems (지열냉난방시스템 수직형 지중열교환기 그라우트의 열적 특성에 관한 연구)

  • Baek, Sung-Kwon;Jeon, Joong-Kyu;An, Hyung-Jun
    • Proceedings of the SAREK Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.429-433
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    • 2007
  • Cement mortar and concrete can be used as grouts but problems regarding shrinkage and the discord of coefficients of thermal expansion between grouts and HDPE pipes has to be solved. Thermal conductivities of wet condition two times larger than those of dry condition, except for pure cement mortar. The addition of sand into the cement grouts greatly increases the thermal conductivity. The addition of bentonite into the cement grouts reduces thermal conductivity thus reducing the density. Bentonite grouting must be used only below the groundwater table since bentonite grouts possesses high shrinkage property in dry condition. The addition of sand prevents the shrinkage of bentonite grouts. Bentonite manufactured in Korea can be used since they possess similar thermal conductivities with imported products. The addition of sand into the bentonite grouts greatly increases the thermal conductivity.

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A Sutdy on the Apllicability of the Energy Pile System on Substation (변전소 구조물의 에너지파일 시스템 적용성 연구)

  • Lee, Daesoo;Oh, Gidae;Lee, Kangyul
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.05a
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    • pp.198-198
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    • 2011
  • Cooling and Heating system using Geothermal energy in the country has shown rapid development in the research and business field during about 10 years. However, like other renewable energy sources, high initial construction cost is acting as an obstacle to apply widely. Therefore Energy pile system(Heat Exchanger inserted inside the structure pile) that can save about 25 % initial construction cost has been studied in European countries and recently being studied in our country. Therefore, KPECO(Korea Electric Power Corporation) is also studying energy pile system to improve cooling & heating system in substation that install about 200 pile. KPECO is aimed to make energy pile design, construction and maintenance standards because substation has good applicability. In this study, we studied to make new grout material and design program to make optimized design & counstruction method of energy pile system. And planing to peform field test for energy pile system in a 154 kV substation to obtain long-term behavior and efficiency of the system.

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Economic Analsys of Cooling-Heating System Using Ground Source Heat in Multi Family Apartment (공동주택에서 지열 냉난방 시스템 적용시 경제성 분석)

  • Park, Yongboo;Park, Jongbae;Lim, Haesik;Baek, Sungkoon
    • Journal of the Korean GEO-environmental Society
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    • v.8 no.3
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    • pp.11-18
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    • 2007
  • This paper studied the economical efficiency of ground source heat pump system under various conditions in apartments which have important effects on the housing market. And this study analysed the initial cost increase, saved managing cost and recovery time of initial cost. Analysis result showed as time of heating-cooling and water heating increases, the amount of saved managing cost increased much than the initial construction cost, so recovery time shortened. And as the net area of apartment increases, the recovery time increased. The study of the relation between the installation type and recovery time of initial construction cost showed when heat-cooling system adapted ground source heat and water heating system adapted waste heat, the initial construction cost was recovered most quickly. When Ground Source Heating system was used for the heating-cooling and water heating system, ground source heating system was used for the heating-cooling and waste heat used for water heating, and ground source heating system was used for the heating-cooling and LNG used for water heating, the construction cost increased 72,000, 66,900 and 62,300 won each per $m^2$ compared to the current system (package air-conditioner, heating and water heating using LNG).

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A Study on Thermal Conductivity Properties of Ground Heat Exchangers for GSHP systems (지열냉난방시스템 수직형 지중열교환기 그라우트의 열적 특성에 관한 연구)

  • Baek, Sung-Kwon;Jeon, Joong-Kyu;An, Hyung-Jun
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2007.11a
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    • pp.546-549
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    • 2007
  • 지열 냉난방 시스템의 설계는 냉난방 공간의 크기에 따라 필요한 부하를 계산하여 설계하게된 다. 설계 부하를 충분히 소화할 수 있는 지열교환기의 길이와 보어홀의 깊이 및 개수는 지반의 열적 특성에 크게 좌우된다. 열전도율이 큰 지반일수록 지열교환기 내의 열 흡수 및 소산이 효과적으로 이루어져 지열교환기의 길이도 상대적으로 짧아질 수 있다. 즉, 효율적이고 정확한 설계를 하기 위해서는 지반, 암반 및 지중열교환기의 물리적 특성에 따른 열적 특성을 설계자는 미리 숙지하여야 한다. 현재 국내에서 수직 밀폐형 지중열교환기의 그라우트로 벤토나이트를 가장 많이 사용하고 있으나, 해외의 경우 지중 조건에 따라 시멘트 또는 벤토나이트를 적절히 선택하여 시공하고 있다. 이는 벤토나이트의 특성상 적용 조건이 제약을 받기 때문이며, 특히 지하수가 존재하지 않을 경우 사용이 사실상 불가능하다. 국내에서 이에 대한 충분한 연구는 아직 이루어지지 않았으며, 시멘트 그라우트를 사용하기 위한 물리적, 열적 특성에 대한 연구가 필요한 시점이라 판단하여 본 연구를 수행하였다. 시멘트 그라우트의 경우 수화반응이 일어나는 초기의 건조수축을 최소화하는 배합비로 물성을 구성하였으며, 벤토나이트는 일반 현장 시공 비율을 사용하였다. 열전도율은 첫째 실내 시험으로 시멘트 그라우트에 대한 열판시험법과 벤토나이트 그라우트에 대한 탐침시험법으로 수행하여 구하였으며, 두 번째 방법인 현장 시공으로 직접 현장열응답시험을 수행하여 그라우트 간의 열적 특성을 비교하였다. 또한 기존 시멘트그라우트의 열적 특성을 개량한 코오롱건설에서 개발한 시멘트 그라우트에 대한 열적 거동도 기존 타 그라우트의 열적 거동과 비교하였으며, 개발 제품의 성능이 상당히 우수함을 알 수 있었다.

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Thermal Conductivity from an in-situ Thermal Response Test Compared with Soil and Rock Specimens under Groundwater-bearing Conditions (지하수 부존지역에서의 토질 및 암석 시료와 현장 열응답시험의 열전도도 비교)

  • Kim, Jin-Sung;Song, Sung-Ho;Jeong, Gyo-Cheol
    • The Journal of Engineering Geology
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    • v.23 no.4
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    • pp.389-398
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    • 2013
  • Studies of the thermal properties of various rock types obtained from several locations in Korea have revealed significant differences in thermal conductivities in the thermal response test (TRT), which has been applied to the design of a ground-source heat pump system. In the present study, we aimed to compare the thermal conductivities of the samples with those obtained by TRT. The thermal conductivities of soil and rock samples were 1.32W/m-K and 2.88 W/m-K, respectively. In comparison, the measured TRT value for thermal conductivity was 3.13W/m-K, which is 10% higher than that of the rock samples. We consider that this difference may be due to groundwater flow because abundant groundwater is present in the study area and has a hydraulic conductivity of 0.01. It is natural to consider that the object of TRT is to calculate the original thermal conductivity of the ground, following the line source theory. Therefore, we conclude that the TRT applied to a domestic standing column type well is not suitable for a line source theory. To solve these problems, values of thermal conductivity measured directly from samples should be used in the design of ground-source heat pump systems.

지열냉$\cdot$난방시스템 도입 ESCO사업 에너지절약은 물론 환경보호까지

  • 에너지절약전문기업협회
    • The Magazine for Energy Service Companies
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    • s.32
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    • pp.24-27
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    • 2005
  • 기후협약에 따른 환경과 에너지에 대한 국제적 규제의 강화는 지속가능한 에너지에 근거한 새로운 에너지전략의 수립을 요구하고 있다. 이러한 추세임을 감안할 때 ESCO를 통한 신$\cdot$재생에너지의 활용 가능성은 무궁무진해 보인다. 지열냉난방시스템은 1년 내내 $14\~16^{\circ}C$로 유지되는 땅속 온도를 에너지화하여 이용함으로써 에너지절약과 환경보호를 동시에 이룰 수 있는 무공해 청정시스템이다. 보험개발원 산하 자동차기술연구소는 지난 해 처음으로 지열시스템 도입 ESCO사업을 시행했다.

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