Abstract
This study summarizes test methods and evaluation methods for examining the thermal characteristics of Jeju-type ground heat exchangers (GHXs) installed on Jeju Island, and analyzes the ground temperature and thermal characteristics of ground heat exchangers installed in various regions by using thermal response tests (TRT). Jeju Island is composed of volcanic rock layers, and the groundwater flow is well developed. A Jeju-type GHX can be installed up to 30 m from groundwater level after drilling a borehole. The ground heat exchanger has a structure in which several pipes are inserted into the borehole. In order to examine the characteristics of the Jeju-type GHX, tests were conducted on ground heat exchangers installed in four places on Jeju Island (Pyoseon, Jeju, Namwon, and Hallym). As a result of the analysis of the Jeju-type ground heat exchanger, the ground circulating water temperature stabilized according to the heat injection, depending on the installed location, and was formed within one to three hours. The ground heat exchanger capacity in Hallym was highest at 73.4 kW (cooling) and 82.8 kW (heating), and the Jeju-type calculation was lowest at 34.1 kW (cooling) and 23.3 kW (heating).
본 연구는 제주도에 설치된 제주형 지중열교환기의 열적 특성을 분석하기 위해서 시험 방법 및 평가 방법을 정립하고, 열응답시험 (TRT)을 통하여 다양한 지역에 설치된 지중열교환기의 지중온도와 열적 특성을 분석하였다. 제주도는 화산암반층으로 이루어져 지하수의 유동이 잘 발달되어 있으며, 제주형 지중열교환기는 보어홀을 굴착 한 이후에 지하수 수위로 부터 30 m 까지 지중열교환기를 설치할 수 있다. 지중열교환기는 여러개의 파이프가 보어홀 내부에 삽입되는 구조로 되어있다. 제주형 지중열교환기의 특성을 살펴보기 위해 제주도 관내 4곳 (표선, 제주, 남원, 한림)에 설치된 지중열교환기에 대한 시험을 수행하였다. 분석결과 제주형 지중열교환기의 경우 열교환기에 열량을 투입 후 1 ~ 3시간 안에서 지중 순환수 온도가 안정화 되었으며, 열교환기가 설치된 지역에 따라서 투입열량에 따른 지중 순환수 온도 상승이 다르게 나타났다. 한림의 경우 지중열교환기 용량이 73.4 kW (냉방) / 82.8 kW (난방)로 가장 높게 나타났으며, 제주의 경우 34.1 kW (냉방) / 23.3 kW (난방)로 가장 작게 계산되었다.