• Title/Summary/Keyword: 지열이용 시스템

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Numerical Simulations for Optimal Utilization of Geothermal Energy under Groundwater-bearing Conditions (지하수 부존지역에서 최적 지열에너지 활용방식 수치 모의)

  • Kim, Jin-Sung;Cha, Jang-Hwan;Song, Sung-Ho;Jeong, Gyo-Cheol
    • The Journal of Engineering Geology
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    • v.24 no.4
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    • pp.487-499
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    • 2014
  • While the vertical open type of heat exchanger is more effective in areas of abundant groundwater, and is becoming more widely used, the heat exchanger most commonly used in geothermal heating and cooling systems in Korea is the vertical closed loop type. In this study, we performed numerical simulations of the optimal utilization of geothermal energy based on the hydrogeological and thermal properties to evaluate the efficiency of the vertical open type in areas of abundant groundwater supply. The first simulation indicated that the vertical open type using groundwater directly is more efficient than the vertical closed loop type in areas of abundant groundwater. Furthermore, a doublet system with separated injection and extraction wells was more efficient because the temperature difference (${\Delta}$) between the injection and extraction water generated by heat exchange with the ground is large. In the second simulation, we performed additional numerical simulations of the optimal utilization of geothermal energy that incorporated heat transfer, distance, flow rate, and groundwater hydraulic gradient targeting a single well, SCW (standing column well), and doublet. We present a flow diagram that can be used to select the optimal type of heat exchanger based on these simulation results. The results of this study indicate that it is necessary to examine the adequacy of the geothermal energy utilization system based on the hydrogeological and thermal properties of the area concerned, and also on a review of the COP (coefficient of performance) of the geothermal heating and cooling system.

하천수 열원을 이용한 개발 가능한 에너지량 산정

  • An Yeong-Seop;Kim Jin-Hun;Jeong U-Seong;Kim Hyeong-Su
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 2006.04a
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    • pp.365-368
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    • 2006
  • 전 세계적으로 에너지 소비가 계속적으로 증가함에 따라 화석 에너지를 대체하기 위한 다양한 기술개발이 이루어지고 있으며, 지열 및 수온차 에너지 개발도 대체 에너지의 하나로 주목받고 있다. 본 연구에서는 이러한 지열 및 수온차 에너지의 개발 가능 에너지량을 산정하기 위하여 장기간에 걸쳐 하천수 및 충적층 온도 모니터링을 수행하고 이를 바탕으로 개발 가능 에너지량을 산정하였다. 모니터링 결과 충적층이나 하상에서의 온도변화가 대기 온도에 비하여 작음을 확인하였으며, 또한 충적층의 온도 변화가 하천수보다는 온도변화 폭이 작게 나타났다. 향후 이러한 수온차를 이용한 냉난방용 열펌프시스템을 활용하여 친환경적이고도 경제적인 에너지를 확보할 수 있을 것으로 기대된다.

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Study on feasibility analysis for ground source heat pump system using the building foundation (건물기초 이용 지열시스템의 도입 타당성 분석에 관한 연구)

  • Chae, Ho-Byung;Nam, Yujin
    • Proceedings of the Korean Institute of Building Construction Conference
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    • 2013.05a
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    • pp.155-157
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    • 2013
  • Ground source heat pump(GSHP) systems have been attracted as high-efficient energy-saving technology, but the building clients and designers have hesitated to use GSHP systems which is a expensive initial installation and a uncertain economic feasibility. Therefore In order to reduce the initial cost, many researchers have focused on the energy-pile system using the structure of the building as a heat exchanger. Even though many of experimental studies for energy pile system have been conducted, there was not enough data of a quantitative evaluation with the economic analysis and comprehensive analysis for energy-pile. In this study, the feasibility study for the energy pile system with a barrette pile was conducted by the performance analysis and LCC assessment.

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A Basic Study on the Performance CFD simulation of Road Snow-melting system by Ground Source Heat Pump (지열원 히트펌프를 이용한 도로융설시스템의 CFD 성능예측에 관한 기초연구)

  • Choi, Duk-In;Kim, Joong-Hun;Kim, Jin-Ho;Hwang, Kwang-Il
    • Journal of the Korean Society for Geothermal and Hydrothermal Energy
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    • v.6 no.2
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    • pp.23-28
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    • 2010
  • Fluent ver.6.3 is used as CFD(Computational Fluid Dynamics) simulator to predict the performance of snow-melting system by geothermal pipes energy. As the results of this simulation, it is clearly shown that $50^{\circ}C$ of working fluid in to geothermal evaluated as more effect comparing to $45^{\circ}C$ of working fluid. The Surface temperature is come to $5^{\circ}C$ at 1m/s speed and $50^{\circ}C$ temperature of the working fluid.

Time Series Analysis of the Effect of Ground-source Heat Pumps on Groundwater Characteristics (시계열 분석을 이용한 지열히트펌프 가동에 따른 지하수특성변화 해석)

  • Mok, Jong-Gu;Lim, Hong-Gyun;Jang, Bum-Ju;Park, Yu-Chul;Lee, Jin-Yong
    • The Journal of Engineering Geology
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    • v.21 no.1
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    • pp.35-43
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    • 2011
  • Time series analysis was applied to groundwater level, water temperature, and electrical conductivity data obtained from monitoring wells around ground-source heat pumps at Sangji University of Wonju (standing column well type) and at Jungwon University of Goesan (closed loop type), from 21 May to 12 October 2010. We found large temporal variations in the characteristics of groundwater at Wonju, but only minor variations at Goesan. These results may improve our understanding of the effects of ground-source heat pumps on the characteristics of surrounding groundwater, according to the installation method for the pumps.

A Case Study on Economic Analysis of a Solar Water Heating System and a Ground Source Heat Pump System Applied to a Military Building (군 복지시설의 지열시스템과 태양열시스템 경제성 평가 사례 연구)

  • Lee, Jong-Chan;Park, Young-Ho;Lee, Ghang;Lee, Sang-Ho
    • Korean Journal of Construction Engineering and Management
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    • v.10 no.4
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    • pp.111-118
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    • 2009
  • This study is to analyze the performance of SWH(Solar Water Heating) and GSHP(Ground Source Heat Pump) systems by evaluating their energy efficiency and LCC(Life Cycle Cost) as being applied to the OO hall as a selected building in the Army. The OO hall, used as bathrooms, dining rooms, accommodations and offices, has reinforced concrete structure system with three floors above the ground and one underground, and its total floor area is approximately 2,917$m^2$. Two energy simulations are conducted to predict the yearly cooling and heating energy of the selected building: One is for analysis of an air-conditioning energy consumption using the e-Quest program, and another is for two new-renewable energy facilities as a water heating source using the RETScreen. The installed capacity of two new-renewable energy facilities is determined according to the 5% level of total standard construction cost. As a briefly result, SWH system is more energy-effective than GSHP system. Considering the break-even point, it is expected that SWH can take only 3 years 11 months to pay for itself in savings while the investment of GSHP can be recovered in more than 16 years 6 months.

Development of a Gene's Functional Classifying System for a Microarray Data using a Gene Ontology (유전자 온톨로지를 이용한 마이크로어레이 데이터의 유전자 기능 분석 시스템의 개발)

  • Lee, Jong-Keun;Park, S.S.;Hong, D.W.;Yoon, J.H.
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2006.10c
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    • pp.246-251
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    • 2006
  • 마이크로어레이 실험은 수 천에서 수 만개의 유전자 발현 결과를 동시에 측정할 수 있어 질병의 발현 형질 분류 등에 유용하게 이용되고 있다. 그러나 마이크로어레이 실험은 동일한 플랫폼의 실험이라 할지라도 환경 등에 따라 그 실험 결과에 차이가 나는 등 오차를 항상 포함하고 있다. 또한 마이크로어레이 실험은 아직 고가의 실험으로 분류되어 다수의 샘플에 대한 반복 실험 결과를 얻기 어려운 상황이다. 따라서 이종의 플랫폼, 데이터 포맷, 정규화 기법 등이 서로 다른 데이터를 효율적으로 통합하여 유용한 정보를 추출하는 새로운 방식의 개발이 필요하다. 본 논문은 이와 같은 문제를 해결하기 위한 기초 단계 연구 결과이다. 마이크로어레이 실험 데이터로부터 통계적 방법을 이용하여 유의(informative) 유전자를 추출하고 유전자 온톨로지(Gene Ontology : GO)와의 연계를 통하여 유전자 정보의 기능적 분류 결과를 사용자에게 제공하는 유전자 기능 분석 시스템의 설계 및 구현 방안을 보인다. 본 시스템의 실험방법에서는 3-Fold Filtering 기법을 통하여 발현 차가 큰 유전자를 추출하고, t-검정 기법에 의하여 이들 유전자를 순위화 하였으며, 이 중 상위 100개의 유전자를 유의 유전자로 추출하였다. 다음, 이 들 유의 유전자의 t-검정 값을 GO의 유전자 기능을 나타내는 해당 텀 (term)에 가중치로 부과하여 각 유전자들과 기능적으로 연관성이 높은 텀들을 추출한다. 또한 본 연구의 유효성을 검증하기 위하여 본 시스템에 의한 마이크로어레이 데이터 분석 결과를 전문가에 의한 유전자 기능 분석 결과와 비교한다.투명성 있는 서비스를 제공하고 높은 신뢰성과 안정성이 확보될 수 있도록 구성하고자 한다. Query 수행을 여러 서버로 분산처리하게 함으로써 성능에 대한 신뢰성을 향상 시킬 수 있는 Load Balancing System을 제안한다.할 때 가장 효과적인 라우팅 프로토콜이라고 할 수 있다.iRNA 상의 의존관계를 분석할 수 있었다.수안보 등 지역에서 나타난다 이러한 이상대 주변에는 대개 온천이 발달되어 있었거나 새로 개발되어 있는 곳이다. 온천에 이용하고 있는 시추공의 자료는 배제하였으나 온천이응으로 직접적으로 영향을 받지 않은 시추공의 자료는 사용하였다 이러한 온천 주변 지역이라 하더라도 실제는 온천의 pumping 으로 인한 대류현상으로 주변 일대의 온도를 올려놓았기 때문에 비교적 높은 지열류량 값을 보인다. 한편 한반도 남동부 일대는 이번 추가된 자료에 의해 새로운 지열류량 분포 변화가 나타났다 강원 북부 오색온천지역 부근에서 높은 지열류량 분포를 보이며 또한 우리나라 대단층 중의 하나인 양산단층과 같은 방향으로 발달한 밀양단층, 모량단층, 동래단층 등 주변부로 NNE-SSW 방향의 지열류량 이상대가 발달한다. 이것으로 볼 때 지열류량은 지질구조와 무관하지 않음을 파악할 수 있다. 특히 이러한 단층대 주변은 지열수의 순환이 깊은 심도까지 가능하므로 이러한 대류현상으로 지표부근까지 높은 지온 전달이 되어 나타나는 것으로 판단된다.의 안정된 방사성표지효율을 보였다. $^{99m}Tc$-transferrin을 이용한 감염영상을 성공적으로 얻을 수 있었으며, $^{67}Ga$-citrate

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Neural Network Application for Geothermal Heat Pump Electrical Load Prediction (지열 히트펌프 전기부하 예측을 위한 신경망 적용 방법)

  • Anindito, Satrio;Kang, Eun-Chul;Lee, Euy-Joon
    • Journal of the Korean Solar Energy Society
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    • v.32 no.3
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    • pp.42-49
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    • 2012
  • 신경망방법은 공학, 경영 그리고 정보기술과 같이 다양한 분양에서 널리 사용되어지고 있다. 신경망방법은 기본적으로 예측, 제어, 식별과 같은 기능을 가지고 있는데, 본 논문에서는 신경망방법을 이용하여 C사의 모델 T의 히트펌프 전기부하를 예측하였다. 부하예측은 시스템을 더욱 효율적이고, 적절하게 만들기 위해 필요하다. 본 논문에서 사용된 히트펌프는 지열원 히트 펌프 시스템이다. 이 지열 히트 펌프의 부하는 사전에 미리 예측되어진 외기온도 및 건물 열부하에 따라 측정 학습된 전력 소비량으로 겨울에는 난방, 여름에는 냉방에 대한 전력 부하를 예측할 수 있다. 이 신경망방법은 신경망 학습 순서를 통해 부하 예측을 위해 히트펌프의 성능데이터를 필요로 한다. 이 부하 예측 인공지능망 방법으로 외기 온도별 건물 통합형 지열 히트 펌프 부하가 예측되어질 수 있다.

Performance Simulation of Geothermal Heat Pump (GHP) System with Different Control Schemes (제어 방식에 따른 지열 히트펌프 시스템의 성능 시뮬레이션)

  • Lee, Doo-Young;Choi, Jae-Ho;Min, Kyong-Chon;Sohn, Byonghu
    • Transactions of the KSME C: Technology and Education
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    • v.4 no.1
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    • pp.35-41
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    • 2016
  • Geothermal heat pump (GHP) systems have been proved to be one of the most efficient systems for heating and cooling in buildings. However, an optimal energy performance depends on a good control of the system components, including heat pumps and circulation pumps, which affect to the total energy consumption of system. This paper presents the simulation results of the heat pump performance for two different control schemes, i.e. constant setting temperature (Control-A) and variable setting temperatures (Control-B) in buffer tank. A dynamic simulation tool, TRNSYS 17, was used to model the entire system and to assess the performance of the system. Simulation results show that the Control-B, which controls the temperature in buffer tank with outdoor air temperature, is a effective way to reduce the energy consumptions in heat pump (7.7%) and circulation pump (7.5%).