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직접교환 지열 냉난방시스템

전문가 제언: ○ 근래에 들어 에너지 문제가 크게 부각됨에 따라 신재생에너지인 지열에너지가 많은 관심을 받고 있다. 이러한 지열 에너지를 이용하기 위해서는 일반적으로 열교환 배관을 지하에 매설해 대지로부터 열을 흡수하거나 방출하는 지열 열교환시스템을 이용한다. 종래에는 이와 같은 배관에 주로 물이 순환되고 지역에 따라 동결 방지제가 첨가된다.

○ 최근에는 지열이용 시스템의 성능향상 및 설치비용 절감을 위해 물 대신 냉매를 대지와의 열교환매체로 사용하는 새로운 시스템인 지열 DX(direct exchange)시스템이 도입되었다. 이 방식은 시스템이 간단하고 운전효율이 높아 배관의 소형화가 가능하다. 따라서 공사 규모가 축소되어 시스템 공사 및 설치비용이 감소된다.

○ 그러나 지표 밑에 배관을 설치하는 피트형(pit style) DX시스템과 수직 우물형(vertical well style) DX시스템은 각각 과부하 및 우물에 이물이 쌓이는 문제를 가지고 있다. 이에 대해 피트형 DX시스템에는 액체라인 냉매수송 루프를 수직 구멍 내에 추가 설치하고, 수직 우물형 DX시스템 경우에는 증기냉매 수송라인을 수평 도랑(horizontal trench) 내로 연장시키는 이 발명은 DX시스템 문제 개선에 효과가 있다.

○ 지열은 외기온도의 변동에도 영향을 거의 받지 않는 무한한 열원이다. 이를 이용함으로써 냉난방 시스템의 효율 및 성능이 향상되어 에너지를 크게 절약할 수 있다. 이러한 지열이용 시스템의 보급 확대를 위해서는 이 발명과 같은 성능향상 및 시스템 설치비용 절감이 필수적이다. 특히 국내의 열펌프 시스템의 경우, 지열시스템과 결합하면 혹한기에도 난방능력이 충분히 발휘되기 때문에 열펌프 보급 확대에도 큰 도움이 될 것이다.

저자: WIGGS, B. RYLAND
자료유형: 특허정보