냉난방용 하이브리드 지중열교환기 시스템

전문가 제언

○ 세계적 현안인 온실가스 감축을 위해 각국은 신재생에너지 적용을 확대시키고 있다. 이에 따라 각국은 전체 에너지 수요 중 상당비율을 차지하는 건물의 냉난방에 있어서 지중열교환기 시스템(GCHE: Ground Coupled Heat Exchanger)과 같은 지열이용 시스템 개발 및 보급에 힘을 쏟고 있다.

 

○ GCHE 시스템은 지중공기열교환기(Earth Air Heat Exchanger: EAHE)와 지열히트펌프(Ground Source Heat Pump: GSHP)로 구분된다. 이러한 지열시스템은 단독유닛 방식보다는 다른 재생에너지/에너지절약 기술과의 하이브리드 형태가 효과적이다. 대상 기술에는 태양열, 트롬월/솔라월(trombe wall/solar wall), 솔라침니(solar chimney), 윈드타워(wind towers), PCM(Phase Change Materials), 증발냉방(evaporative cooling) 등이 있다.

 

○ 여러 연구에 따르면 하이브리드 GCHE 시스템에 있어 EAHE에 증발냉각기를 결합하면 냉방효과는 69% 증가하고 매립 배관길이는 93.5% 단축효과가 있다. 또한 PCM과의 결합에 의해서는 종래 공조시스템 대비 냉방효과가 47% 향상됐다. 이외에도 증발냉각장치를 결합한 GSHP 시스템의 COP는 약 2배로 향상되는 등 많은 연구결과가 발표되고 있다.

 

○ 하이브리드 EAHE 시스템에 비해 보급률이 낮은 하이브리드 GSHP 시스템도 이미 보급이 이루어진 미국, 북유럽 이외 지역으로도 설치가 확대되고 있다. 특히 중국은 각종 지원책으로 하이브리드 GSHP 보급을 촉진하고 있다. 우리나라의 GSHP 연구는 1990년대 초반부터 본격화됐으며 정부의 ‘공공건물의 신재생에너지 설치 의무화 제도’ 실행으로 최근 공공건물의 신재생에너지원 중 60%가 GSHP로 설치되고 있다.

 

○ 국내 건물부문은 전체 에너지 소비의 약 1/3에 달하는 많은 에너지를 소비하며 냉난방용이 이의 대부분을 차지한다. 온실가스 배출 감축에의 기여는 물론 에너지 수입액 절감을 위해 각종 하이브리드 지열시스템의 개발 및 보급 확대가 필요하다.

저자

Suresh Kumar Soni, et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

일반기계

연도

2016

권(호)

60()

잡지명

Renewable and Sustainable Energy Reviews

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

724~738

분석자

이*원

분석물

• 냉난방용 하이브리드 지중열교환기 시스템.pdf [526,431 byte]

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