• 한국지열·수열에너지학회논문집
• /
• 제3권2호
• /
• pp.17-23
• /
• 2007

Geothermal energy is used in various forms, such as power generation, direct use, and geothermal heat pumps. High temperature geothermal energy sources have been used for power generation for more than a century. Recent technical advances in power generation equipments make relatively low temperature geothermal energy to be available for power generation. In these applications, lower temperature geothermal energy source makes smaller difference between condensing water temperature and it. Various condensing water temperatures were investigated in analyzing its influence on power generation performance. Condensing water temperature of organic Rankine cycle imposed greater influence on power generation and its performance in lower temperature geothermal power generation.

• 지질공학
• /
• 제21권1호
• /
• pp.35-43
• /
• 2011

본 연구에서는 원주에 위치한 상지대와 괴산에 위치한 중원대의 여름철 지열히트펌프 가동에 따른 지하수 특성 변화를 이해하기 위해 각 관측정의 2010년 5월 21일에서 10월 12일까지의 수위, 수온, 전기전도도에 대하여 시계열분석을 실시하였다. 지하수를 직접 이용하는 수주지열정 방식의 지열히트펌프가 설치된 상지대의 경우 지열히트펌프 가동에 따른 영향을 많이 받아 지하수 특성이 많이 변화하였다. 반면에 유체를 통해 열교환을 하는 수직밀폐형 방식의 지열히트펌프가 설치된 중원대의 경우 지열히트펌프 가동에 영향을 많이 받지 않아 지하수의 특성 변화가 일어나지 않았다. 이와 같은 결과는 지열 히트펌프시스템의 설치 종류에 따른 지하수 특성 변화를 이해하기 위한 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제10권4호
• /
• pp.54-61
• /
• 2005

대수층 축열 에너지(ATES) 시스템은 지반의 특성과 이용량에 따라 매우 경제적인 새로운 대체에너지로 이용될 수 있다. 적절한 ATES 시스템 설계를 통하여 주어진 수리지질 특성에 적합한 ATES 시스템을 개발하기 위해서는 대수 층내 수리열역학적 과정의 이해가 필수적이다. 본 논문에서는 지하수 양수 및 열펌프에 이용된 불을 재주입하는 방식의 지하수 열펌프 운영에 대한 두 가지 시나리오를 통하여 두 개의 층으로 이루어진 대수층 모델에 적용하여 대수층내 열 저장에 대한 수리열역학적 현상을 시뮬레이션하였다. 첫 번째 시나리오에서는 양수 우물과 주입 우물을 계절에 따라 서로 교대로 시스템을 운영한 경우에 열 거동에 의한 온도 분포와 지하수위를 시뮬레이션 하였으며, 두 번째는 주입과 양수 우물 위치를 고정하여 시뮬레이션 하였다. 356일 이후 주입 우물 주변의 온도 분포는 주입수의 온도와 주입정으로 부터의 거리에 지배적인 영향을 받는 것으로 나타났다. 지표온도 분포는 30과 50 m 심도의 온도 분포에 비하면 미미한 변화만 나타났으며, 각 층에서의 열 거동은 공극률과 지하수의 유동 특성에 따라 매우 민감한 것으로 나타났다. 그리고 양수와 주입우물에서의 지하수위와 온도변화를 모니터링하여 열펌프 운영 방식에 따른 효율성을 실험하고, 두 우물간의 열 간섭현상을 분석하였다.

• 에너지공학
• /
• 제4권2호
• /
• pp.270-277
• /
• 1995

생활수준의 향상으로 따라 민생용 에너지의 소비량이 급격히 증가함에 따라 일상생활에서 발생되는 폐수의 양과 온도가 높아지면서 이들은 주요 에너지자원의 대상으로 부각되고 있다. 즉, 폐수열은 열원으로서의 경제성이 향상되어 에너지자원으로서의 잠재력이 높아지고 있으며, 또한 화석에너지의 과다 사용을 인한 환경오염이 심각한 사회문제로 부각되면서 이들 에너지의 유효이용에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구는 일상생활에서 발생되는 생활폐수를 대상으로 냉·난방에너지원으로서의 활용 가치를 평가히기 위한 열특성을 파악하고, 이 폐수열을 열원으로 하는 熱펌프시스템을 제작·설치하여 운전 성능을 파악하므로서 장차의 에너지수요에 대응하기 위한 기초자료를 제시하는데 목적이 있다. 이를 위해 아파트 단지를 대상으로 폐수열의 계절별 온도분포를 측정하고, 열원의 특성에 적합한 폐수열교환기, 세척장치 등 요소기기의 구조를 도출하였으며 이를 이용한 熱펌프시스템을 제작하여 성능실험을 수행하였다. 실험결과 난방기의 성적계수(COP)h를 3.5이상으로 유지할 수 있는 비교적 경제성이 높은 熱펌프시스템의 구성이 가능한 것으로 나타났다.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
• /
• 대한설비공학회 2003년도 하계학술대회 논문집
• /
• pp.72-72
• /
• 2003

• 대한설비공학회:학술대회논문집
• /
• 대한설비공학회 2004년도 하계학술발표 논문집
• /
• pp.233-233
• /
• 2004

• 에너지공학
• /
• 제10권4호
• /
• pp.318-326
• /
• 2001

중저온 배열회수를 통해 열설비의 열효율을 향상시키기 위하여 1 MW급 유기랭킨사이클시스템을 설계, 개발하였다. 포항제철소에 있는 두 대의 100 MW급 기력발전소에서 발생하는 175$^{\circ}C$의 배가스를 산업체에서 발생하는 대표적인 중저온배열원으로 선정하고, 환경오염을 최소화할 수 있는 신냉매인 HCFC-123을 시스템의 작동유체로 선정하였다. 유기냉킨사이클시스템의 시험운전을 통하여 유기랭킨사이클시스템이 산업체의 중저온배열을 회수하는데 유용함을 확인하였다. 열수의 가열, 터빈기동 및 전기투입방법 등의 운전방법을 최적화하였다. 그러나 HCFC-123 공급펌프의 능력부족으로 작동유체의 공급이 부족하여 정격출력보다 낮은 670kW의 전력을 생산할 수 있었다. HCFC-123의 공급유량을 증가시키기 위하여 파이프의 압력손실저하 및 펌프의 성능 향상을 위한 펌프교체 등이 고려되어야 함을 알 수 있었다.

• 한국태양에너지학회 논문집
• /
• 제35권1호
• /
• pp.81-87
• /
• 2015

Recently, in order to prevent increasing energy usages in the international community, many countries have attempted to develop the innovative renewable energy systems. Among the renewable energy systems, Ground source heat pump(GSHP) system which supply the heating, cooling and hot water in the building has been attracted by its stability of heat production and high efficiency. However, the initial drilling costs become very expensive and the construction period takes longer the other systems, because GSHP system needs more than 100 m depth drilling. In this study, in order to reduce initial costs of the GSHP, the building integrated geothermal system using the horizontal heat exchanger was developed. The heating and cooling load in the standard housing model was calculated by a simulation and the system design capacity in the high-rise apartment was decided by the total load. Based on the system design capacity, the high-rise apartments were applied to a BIGS and vertical GSHP system and there are analyzed about initial costs. In the result, the initial cost of BIGS could reduce 24% of the initial cost of the vertical GSHP system.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
• /
• pp.122.2-122.2
• /
• 2010

Knowledge of ground thermal properties is most important for the proper design of BHE(borehole heat exchanger) systems. The configure type, pipe size and thermal performance of the BHE is highly dependent on the ground source heatpump system-efficiency and instruction cost. Thermal response tests with mobile measurement devices were developed primarily for in-situ determination of design data for Standing Column Well apply. The main purpose has been to determine in-situ values of effective ground thermal conductivity and thermal resistance, including the effect of ground-water flow and natural convection in the boreholes. The test rig is set up on a some trailer, and contains a sub-circulation pump, a boiler, temperature sensors, flow meter and a data logger for recording the temperature and circulation fluid flow data. A constant heating power is injected into the SCW through the test rig and the resulting temperature change in the SCW is recorded. The recorded temperature data are analysed with a line-source model, which gives the effective in-situ values of rock thermal conductivity and thermal resistance of SCW.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
• /
• 제18권4호
• /
• pp.45-57
• /
• 2022

The Ministry of National Defense of the Republic of Korea is showing a lot of interest in net zero-energy buildings (NZEBs) to reduce energy consumption of military facilities and to promote green growth policy in military sector. The application of building passive technologies and renewable energies is essential to achieving NZEBs. This paper analyzed energy performance and energy cost on the conventional heating and cooling system (baseline scenario) and three different alternative scenarios (ALT 1, ALT 2 and ALT 3) applied in a hypothetical military building. A building modeling and simulation software (DesignBuilder V6.1) with EnergyPlus calculation engine was used to calculate the energy consumption for each scenario. Overall, when the GSHPs are applied to both space airconditioning and domestic hot water (DHW) production, Alt-2 and Alt-3, the amount of energy consumption for target building can be greatly reduced. In addition, when the building envelope performance is increased like Alt-3, the energy consumption can be further reduced. The annual energy cost analysis showed that the baseline was approximately 161 million KRW, while Alt-3 was approximately 33 million KRW. Therefore, it was analyzed that the initial construction cost increase could be recovered within about 6.7 years for ALT 3. The results of this study can help decision-makers to determine the optimal strategy for implementing GSHP systems in military buildings through energy performance and initial construction cost assessment.