냉매루프와 함께 열초전도 매체를 이용한 지열교환시스템
- 전문가 제언
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○ 땅속의 무한한 열을 이용하는 지열원 이용기술은 지구온난화 방지를 위한 재생에너지 시스템 중의 하나로 많은 관심을 받고 있다. 이 중 지열원 열펌프시스템(ground source heat pump systems)은 냉난방 시스템 중 가장 에너지효율이 좋은 시스템으로 평가되고 있다.
– 그러나 종래의 지열원 열펌프는 열전달물질인 부동액이 순환되는 큰 직경의 플라스틱 관으로 된 루프(loop)를 땅속에 묻기 위해 크고 깊은 홀(hole)을 뚫어야 했다. 따라서 설치도 어렵고 비용이 많이 소요된다. 또한 부동액을 순환시키기 위해 전력소비도 많았다.
– 이에 따라 작은 직경의 구리 관을 사용하고 부동액 대신 냉매를 순환시키는 직접지열교환(direct geoexchange)기술이 개발되었다. 그러나 이 시스템은 열결부의 증가로 냉매누설이 증가하고 부품이 추가되며 전력소비도 크게 줄지 많아 전체 에너지효율에서는 효과가 미흡했다.
– 따라서 본 발명의 내용과 같이 종래의 지열교환시스템보다 적은 전력을 사용하는 냉매 열강화 루프(refrigerant heat intensification loop)와 결합하여 운전하는 새로운 지열교환시스템이 필요하게 되었다.
○ 연중 10℃ 수준인 땅속의 무한한 열에너지를 이용하는 지열 열펌프는 국내도 1990년대부터 연구개발을 시작, 2000년대부터는 설치되기 시작했다. 특히 우리나라의 경우, 2004년부터 연면적 3000㎡ 이상의 신축 공공건물 건축 시 공사비의 5% 이상에 해당하는 신재생에너지이용이 의무화됨에 따라, 지열시스템의 보급도 확대될 것으로 예상된다.
○ 그러나 시스템을 지하에 설치해야하는 특성으로 지하교통시스템과의 간섭 및 지하수오염 등 환경문제에 대한 대책이 필요한 점은 공급확대에 있어 장애요소가 된다. 따라서 이 시스템은 공공기관과의 연계 및 사전 계획이 더욱 필요하다. 물론 설치성과 에너지효율을 더욱 향상하키고 가격이 저렴한 시스템을 개발하는 것이 필수과제가 된다.
- 저자
- FREE ENERGY SOLUTION INC
- 자료유형
- 특허정보
- 원문언어
- 영어
- 기업산업분류
- 일반기계
- 연도
- 2007
- 권(호)
- WO20070053951
- 잡지명
- PCT Patent
- 과학기술
표준분류 - 일반기계
- 페이지
- 1~77
- 분석자
- 이*원
- 분석물
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