• Title/Summary/Keyword: 지열히트펌프시스템

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Performance Evaluation of Open-Loop Ground Water Heat Pump system (개방형 지열히트펌프 시스템의 성능평가)

  • Kim, Tae-Won
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2006.11a
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    • pp.9-14
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    • 2006
  • Open loop or ground water heat pump systems are the oldest of ground-source systems. Standing column wells can be used as highly efficient ground heat exchanger in geo-thermal heat pump systems, where hydrological and geological conditions are suitable. These systems require some careful considerations for well design, ground water flow, heat exchanger selection etc This paper describes 9round water temperature variations, performances in heat ins and cool ing mode and the results of ground water analysis.

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Technical and Political Issues on Geothermal Energy Policy for Long-term Portfolio (지열에너지의 중장기 정책 포트폴리오를 위한 기술 및 정책적 접근방안 제시)

  • Kim, Kiyeol;Kim, Kyung-Hee;An, Hyungjun;Lim, Hye-Sook
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.11a
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    • pp.154-154
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    • 2011
  • 화석연료의 가격 및 공급의 불안정과 온실가스감축 국제 규제 강화 등에 대한 대안으로 여기는 신 재생에너지는 높은 초기 투자 부담으로 인하여 관련기술의 연구개발과 보급정책 등 전과정에 걸친 정책 지원체계가 필요하다. 본 연구에서는 지열에너지를 이용하는 지열냉난방기술에 중점을 두고 이에 대한 중장기 정책 포트폴리오 작성을 위한 기술 및 정책적 접근방안을 제시하고자한다. 지열에너지의 가장 큰 특징은 기후 등에 영향을 크게 부하가 변하는 태양광, 풍력 등과 달리 일정한 부하를 유지함으로써 안정적인 에너지공급이 가능하다는 것이다. 또, 품질 측면에서도 화석연료를 이용한 기존의 연료보다 쾌적한 환경을 조성하여 고급에너지로 평가받고 있다. 반면, 설비를 갖추기 위한 천공, 히트펌프 설치 등에 큰 비용이 든다는 단점을 가지고 있다. 현재 히트펌프 제작기술은 국산화를 완료한 상태로 사실상 기술개발에 의한 큰 폭의 원가절감은 기대하기 힘든 상황이다. 하지만, 유사분야인 시스템 에어컨이 표준화 및 대량생산을 통한 시장 보급 확대로 보급단가가 하락한 것을 고려해 볼 때 이를 통한 가격하락은 어느 정도 기대해 볼 수 있을 것으로 생각된다. 에너지 외적인 측면에서 볼 때도 지열에너지의 공급은 상당한 의미를 갖는다. 건물 냉 난방용 이외에 다양한 용도의 개발을 통해 비닐하우스나 온실 등에 지열에너지를 이용할 경우 정부차원에서 농어촌에 대한 지원이 가능하다. 또, 기존의 에너지원을 조달하는데 어려움이 있는 산간, 도서지방에서는 도시지역보다 투자대비 큰 효과를 볼 수 있어 지역간 에너지 불균형 해도에도 도움이 될 수 있다. 이와같은 지열에너지의 특성에 따라 향후 발전방향을 정리해 보았다. 핵심기술인 지열 히트펌프의 산업구조와 시장 보급 확대를 통한 가격하락을 기대한다. 지역개발 및 고립지역에서 타 신 재생에너지와 함께 독립적인 전력, 냉난방 등의 완전 에너지 공급시스템을 갖출 수 있다. 또한 특수 작물 등의 고급 농수산물 생산등의 용도개발을 통해 지열에너지 공급역량을 성장시킬 수 있을 것이다. 이와 함께 중장기 비젼을 제시하기 위해 추진되어야 할 연구과제로는 시장 보급 확대에 따른 가격경쟁력 도달 가능성에 대한 연구를 통해 산업육성 방안 마련, 타 신 재생에너지기술과 복합 설치에 의한 시너지 효과 및 이에따른 초기 투자비 증가에 대한 대책, 보급 잠재량 조사, 지열시스템의 자금 조달 및 관련 정책 검토 등이 있을 수 있다.

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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.

A Study on High Efficiency Geothermal Heat Pump System by Improving Flow of Heat Exchanger (열교환기의 흐름개선을 통한 고효율 지열 히트펌프 시스템에 관한 연구)

  • Ahn, Sung-Hwan;Choi, Jae-Sang;Kim, Sang-Bum;Ahn, Hyung-Hwan
    • Journal of the Korean Institute of Gas
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    • v.21 no.4
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    • pp.42-46
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    • 2017
  • As $CO_2$ emission with imprudent using fossil fuel, annual mean temperature of earth is increased in every year. Geothermal energy is inexhaustible energy resource to solve this problem. Heat pump performance and heat exchange efficiency of ground loop are important to distribute widely. Thus, this study are performed to increase heat pump performance and heat exchange efficiency of ground loop with dual expansion valves and spacer. As a results, COP of cooling & heating is obtained improvement up to 11.4% using dual expansion valves, and heat exchange efficiency is increased up to 17.5% using spacer. It will be reduced initial installation cost due to increasing heat pump performance and heat exchange efficiency of ground loop.

A Study on the Geothermal Heat Pump System Performance Analysis according to Water Flow Rate Control of the Geothermal Water Circulation Pump (지열순환펌프 유량변화에 따른 지열히트펌프시스템의 에너지 성능 평가)

  • Jung, Young-Ju;Jo, Jae-Hun;Kim, Yong-Shik;Cho, Young-Hum
    • Journal of the Korean Solar Energy Society
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    • v.34 no.6
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    • pp.103-109
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    • 2014
  • It is important to control the amount of supply water flow rate at all kinds of HVAC systems in order to maintain IAQ and energy efficiency. The most of buildings installed geothermal heat pumps is using fixed water flow rate in spite of the excellent performance of geothermal heat pumps. Especially when the air-conditioning load is low, the flow rate control may be possible to save energy to operate. However, it is effective to apply the variable flow control system in order to reduce energy consumption. Therefore, the purpose of this study, change a water flow rate and improve the whole performance of the geothermal heat pump. Geothermal heat pump system is modeled after the selection of the applied building, by setting the flow rate control to be analyzed through a simulation of performance evaluation. Building energy saving according to the flow rate of the ground circulating water analyze quantitatively and to investigate the importance of the flow control.

A Study on Comparative Analysis of Energy Performance of Hybrid Heat Pump Systems Using Ground Heat Source and Water Heat Source (지열원과 수열원을 이용한 하이브리드 히트펌프 시스템의 에너지 성능 비교 분석 연구)

  • Park, Sihun;Kim, Jonghyun;Min, Joonki
    • Journal of the Korean Society for Geothermal and Hydrothermal Energy
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    • v.17 no.4
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    • pp.59-67
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    • 2021
  • In this study, the performance of the single heat source system and the hybrid system was comparatively analyzed. Case 1 is a ground heat source system, and Case 2 is a water heat source system. Case 3, a hybrid system, reduced the capacity of the ground heat source and applied a water heat source as an auxiliary heat source, and Case 4 was composed of a system that applied a water heat source as an auxiliary heat source to the ground heat source system. As a result of the simulation, in case 3, energy consumption was reduced by up to 2.67% compared to ground sources for cooling. In Case 4, COP was improved by up to 10.02% compared to ground sources during cooling, and EST was calculated to be 2.42℃ lower. During heating, 0.83% was improved compared to the water heat source. At this time, the EST was calculated to be 2.25℃ higher than the water heat source.