• 제목/요약/키워드: Ground heat source

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지하공기를 이용하는 농업시설용 난방시스템 (Performance of Heat Pump System Using Underground Air as Heat Source)

  • 강연구;유영선;김영화;성문석;김종구;장재경;이형모
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.587-589
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    • 2009
  • The districts of underground geologic structure in Jeju island where underground air is distributed are lava cave, pyroclastic, open joint, and crushing zone. Such districts are identified to secure an enough airflow when air ventilation layer is to secure 25-35m in depth. In Jeju, Ground air is used for heating greenhouse and fertilizing natural $CO_2$ gas by suppling directly into greenhouse. But the heating method by suppling ground air into greenhouse directly bring about several problem. The occurrence of disease of the crops by high humidity is worried because the underground air which becomes discharge from underground air layer has over 90% relative humidity. The underground air is inadequate in heating for crops which need high temperature heating such as mangos, Hallbong and mandarin orange because the temperature of it is $15{\sim}18^{\circ}C$. Also There is worry where the ventilation loss becomes larger because the air pressure inside greenhouse is high by supplying underground air directly. In this study the heat pump system using underground air as heat source was developed and heating performance of the system was analysed. Heating COP of the system was 2.5~5.0 and rejecting heat into greenhouse and extracting heat from underground air were 40,000~27,000 kcal/h, 30,000~18,000 kcal/h respectively.

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열응답시험 데이터를 이용한 SCW형 지중열교환기 블리딩 효과 분석 (An Analysis on the Bleeding Effect of SCW Ground Heat Exchanger using Thermal Response Test Data)

  • 장근선;김민준
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.512-520
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    • 2020
  • 개방형 지중열교환기(SCW)는 수직 밀페형 지중열교환기에 비해 높은 용량과 효율을 갖고 있어 최근에 우리나라에서 많이 보급되고 있는 추세이다. SCW형 지중열교환기의 여러 설계 및 운전변수 중 블리딩 운전이 지중 열전도율, 보어홀 열저항 등 열성능 개선에 가장 효과가 큰 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 SCW형 지중열교환기가 설치된 현장의 열응답시험 결과를 기반으로 블리딩해석 모델을 정립하고 블리딩율 및 지하수 유입수의 위치변화가 SCW형 지중열교환기 열성능에 미치는 영향을 수치해석을 통하여 고찰하였다. 해석결과 지하수가 지중열교환기 상부에서 유입될 경우 지중열교환기 순환수의 시간에 따른 온도증가는 블리딩율이 증가함에 따라 낮아지는 경향을 보였으며, 지중 열전도율은 30% 블리딩율에서 179% 증가하는 결과를 보였다. 반면에 지하수가 지중열교환기 하부에서 유입될 경우 지중열교환기 순환수는 지중과 먼저 열교환을 한 후 유입수와 하단에서 혼합되기 때문에 지중열교환기 순환수의 온도증가는 상부 유입의 경우보다 적으며 블리딩율이 약 10%를 초과하면 일정하게 유지되는 경향을 보였다.

OEMGD 알고리즘을 이용한 건물 냉난방용 최적 에너지 믹스 모델에 관한 연구 - 지열히트펌프와 지역냉난방 시스템을 중심으로 (A Study on the Optimal Energy Mix Model in Buildings with OEMGD Algorithm Focusing on Ground Source Heat Pump and District Heating & Cooling System)

  • 이기창;홍준희;이규건
    • 한국지역사회생활과학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.281-294
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    • 2016
  • This study was conducted to promote consumer interest in Geothermal Heat Pump (Ground Source Heat Pump, GSHP) and district heating and cooling (District Heating & Cooling, DHC) systems, which are competing with each other in the heating and cooling field. Considering not only the required cost data of energy itself, but also external influence factors, the optimal mix ratio of these two energy systems was studied as follows. The quantitative data of the two energy systems was entered into a database and the non-quantitative factors of external influence were applied in the form of coefficients. Considering both of these factors, the optimal mix ratio of GSHP and DHC systems and minimum Life Cycle Cost (LCC) were obtained using an algorithm model design. The Optimal Energy Mix of GSHP & DHC (OEMGD) algorithm was developed using a software program (Octave 4.0). The numerical result was able to reflect the variety of external influence factors through the OEMGD algorithm. The OEMGD model found that the DHC system is more economical than the GSHP system and was able to represent the optimal energy mix ratio and LCC of mixed energy systems according to changes in the external influences. The OEMGD algorithm could be of help to improve the consumers' experience and rationalize their energy usage.

그라우트 재료에 따른 지중 열교환기의 열전도도에 관한 실험적 연구 (Thermal Conductivity Measurement of Grouting Materials for Geothermal Heat Exchanger)

  • 임효재;공형진;송윤석;박성구
    • 설비공학논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.364-369
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    • 2005
  • An experimental study was conducted on the thermal conductivity of various grouting materials for geothermal heat exchanger which is used as a heat sink or source in the heat pump system. The grouting of the vertical heat exchanger is important for environmental and heat transfer reasons and is generally accomplished by the placement of a low permeability material into the annular space between the borehole wall and the pipes suspended in the borehole. In this study, a lab scale test apparatus was made and measured the thermal conductivity of four grouting materials. As a result, the temperature rising tendency was similar among them, but the increasing rate was different. Thus the thermal conductivity showed a maximum difference of $27\%$ among grouting materials.

지중열 교환기와 빙축열조(Thermal Ice Storage)를 연계시킨 통합 지중열-빙축열조 시스템(Integrated GEO/TES) (A Study on An Integrated GEO/TES with Geothermal Heat Exchanger and Thermal Ice Storage)

  • ;한정상;한혁상;한찬;김형수
    • 자원환경지질
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    • 제38권6호
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    • pp.717-729
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    • 2005
  • 일반적으로 대규모 건물의 피크 냉방 부하는 난방부하보다 크다. 북위도의 한냉한 지역에 소재한 대규모건물의 냉난방 설비는 건물 내부에서 생성되는 발열량과 태양으로부터 획득되는 열량에 따라 좌우된다. 최대 냉방부하에 적합하도록 냉난방설비와 지중루프를 설치하는데 소요되는 비용은 일반적으로 초기투자비가 적게 드는 전통적인 HVAC시스템에 비해 다소 고가이다. 빙축열조(Thermal ice storage, TES)시스템은 과거 수년동안 일반 HVAC에서 냉동기의 용량을 축소시키거나 최대 전력부하 시간대를 바꾸기 위해 사용되어온 기술이다. 일반적으로 건물 난방을 위해서는 보일러와 같은 전통적인 난방설비를 이용하고 그 다음날의 건물냉방을 위해서는 전력료가 저렴한 야간에 빙축을 시키는 빙축열기법을 이용한다. 얼음에서 추출한 잠열 에너지의 장점을 이용하기 위해 설계된 분배시스템(distribution system)과 열원과 열배출원(열침, sink)대신에 지중열 교환기(지중루프)를 이용하면 많은 장점이 있다. 공간 난방과 급탕을 공급하기위한 분리형 설비를 별도로 사용하지 않아도 된다. 공간난방용으로 소요되는 설비용량을 축소시킬 수 있으며-소요 지중열 교환기의 규격과 비용을 절감시킴은 물론 지열 HVAC시스템의 효율을 배가 시킬 수 있으며 온실가스 배출량을 대폭 감축시킬 수 있다. 또한 TES를 적용하면 대규모 건물의 냉난방부하와 열펌프의 용량을 $40\~60\%$ 정도 감축시킬 수 있으며 설비대수와 기계실 공간을 줄일 수 있다. 뿐만아니라 피크 냉난방부하를 토대로 설계한 지원 열펌프 시스템(Ground source heat pump system)의 지중루프를 $1/4\~1/3$가지 줄일 수 있어 도심지역에서 지중루프를 설치할 때 장애요인인 지중루프 설치공간문제와 지중암석의 열적특성문제를 동시에 해결할 수 있다.문이며, 따라서 $^{137}Cs$의 분포는 광물분포 보다는 TOC의 함량에 더 큰 영향을 받고 있음을 보여준다.과 위기 고조 단계, 그리고 갈등 해소 단계등 모든 시기에서 두 신문의 주요 행위자 구성에 있어서 차이가 나타났다. 다시 말해, 조선일보는 기본적으로 총파업을 둘러싼 문제의 구성과 발전, 해소 과정에서 정당이나 대통령, 야당 지도자 등과 같은 정치관련 행위자를 강조하고 있었다. 반면에, 한겨레는 대체로 로든 사건진행 단계에서 노동 관련 단체들과 시민단체의 역동적인 연대와 활동에 초점을 맞추고 있는 것으로 나타났다.술 후 24시간에 599.4$\pm$145.6, 678.8 $\pm$256.4였다(t-test, p < 0.05). 동종 수혈은 RAP군에서 34명 중 7명에서(20.6$\%$), 대조군에서는 46명중 16명에서(34.8$\%$) 시행되어, RAP군에서 유의하게 빈도가 낮았다(Chi-square test, p < 0.05). 결론: 역행성 자가 충전법은 심폐바이패스의 충전에 의한 혈액희석을 최소화함으로서, 개심술 후 출혈과 동종수혈을 또한 줄이는 데 효과적인 방법이 될 수 있다고 생각된다.타내지 않았다.성 교사, 가정 전공 교사가 그렇지 않은 교사보다 해석적, 해방적 행동목표를 더 중요하게 인식하고 있었다. 특히 가정교육 철학을 배운 경험이 있는 교사가 그렇지 않은 교사보다 해방적 행동체계 목표를 중요시하는 것으로 나타났다. 이 연구 결과는, 실천 비판적인 가정 교과의 본질을 구현하기 위해서는 주생활 영역의 교육과정에 기술적, 해석적, 해방적 행동에 대한 목표들을 고루 포함하여야 하며 특히 교사들이 중요하게 인식하는 해방적 행동에 대한 목표를 강조하여 적용할 필요가 있음을 시사하고 있다.교하여 유의한 차이가 관찰되지 않았다. 또한

수도권 팔당취수장 원수 이용 온도차에너지 부존량 조사 (Evaluation of Water Temperature Difference Energy of the Raw Water from Paldang Water Intake Station)

  • 조용;박진훈;김영준;박태진
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.170.2-170.2
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    • 2010
  • The amount of the heating and cooling energy of water source heat pump using the raw water from the Paldang water intake station is investigated in the study. The Han river water is conveyed in the large-size shallowly buried pipe. Averaged water temperature at the position, 27 km from the Paldang water intake station, is increased by $1.11^{\circ}C$ due to the geothermal energy transfer under the ground, therefore the raw water has more thermal energy than the river water. To estimate of the thermal energy for the raw water, it is assumed that the water source heat pump is used for the heating and cooling ventilation. When $5.0^{\circ}C$ temperature difference energy of the raw water is used in the heat pump system all the year except for the January and February in which $3.0^{\circ}C$ temperature difference energy is used. It is predicted that total 5,766.3 Tcal could be used in the metropolitan area a year, which is about 3.0% of the river water unutilized energy resources.

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관정간 도수통로를 설치한 개방형 지열 시스템의 냉방성능 실험 (Performance Analysis for Open-loop Geothermal System with Spill-way technology by Real-scale Experiment)

  • 김홍교;배상무;남유진;전운;오종현;이병호
    • 설비공학논문집
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    • 제30권4호
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    • pp.186-194
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    • 2018
  • A ground-source heat pump system (GSHP) is more energy efficient than other heat-source systems because it uses annual constant underground and water temperatures. Especially, two-well geothermal systems using groundwater as the heat source can achieve higher performance than closed-loop geothermal systems. However, performance of two-well geothermal systems is decreased by occurring overflow according to scale during long-term operations. Therefore, this study presents a two-well pairing geothermal system that controls the groundwater level of a diffusion well. In addition, a two-well pairing geothermal system and an SCW geothermal system were installed, and a comparative analysis of cooling performance depending on system operation under the same load conditions was conducted. The result was that the average heat pump coefficient of performance (COP) of the two-well pairing system was 6.5, and the entire system COP was 4.3.

친수지역 강변여과수 열원을 활용한 냉난방시스템 개발 (Development of Water-Source Heat Pump System Using Riverbank Filtration Water on the Waterfront)

  • 조용;김대근;문종필
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.201.2-201.2
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    • 2011
  • A water-source heat pump system has been developed for cooling and heating of a green house on the waterfront in Jinju. In order to supply a heat source/sink of water in alluvium aquifer to the heat pump system, the riverbank filtration facility (two pumping wells and one recharge well) for water intake and injection has been constructed. To pump and recharge water sufficiently, the geometric design such as depth and diameter for the wells have been completed, and details of the well such as slot size and length of the screen and filter pack size have been designed based on the practical and theoretical design method including D30 technique. For the investigation of the hydrogeological characteristics, step-drawdown test, long-term pumping test, and recovery test have been carried out for two developed pumping wells. Step-drawdown test has been performed on 4 step flowrates of 150, 300, 450, $600m^3$/day for 1 hour, and long-term pumping test on flowrate of $500m^3$/day for 24 hours, and recovery test for 6 hours. Since the underground water filtrated by riverbank is flowing smoothly into the well, the water level goes down slightly for the long-term test. Consequently, the stable pumping flowrate for two pumping well has been predicted at least over $1,647m^3$/day which is larger than the flowrate of $1,000m^3$/day for a 60 RT heat pump system.

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지하수 이용 지열 히트펌프 시스템의 주거용 건물 적용시 난방성능 특성에 관한 연구 (A Study on the Heating Performance of SCW Type Geothermal Heat Pump System for Residential House)

  • 김주화;김주영;홍원화;안창환
    • 한국주거학회논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.11-18
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    • 2008
  • Geothermal heat pump system using sanding column well type with their ground heat exchanger can be used as a highly efficient source of heating and cooling in massive buildings. But there is no case of a small scale residential house. So in the residential house this study estimated heating coefficient of performance (COP) of geothermal heat pump system using sanding column well type which is excellent in heat recovery. As a result of analysis, The COP of heat pump is over average 6 and is excellent. And in consequence of making a comparative study according to the bleeding, the COP is higher in the case of bleeding. Therefore, bleeding affects the performance of the system. This study has shown performance result that stands on actual data. Therefore, this study provides ground data that needs when a low capacity of system designs for a residence with confidence elevation.