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압축기에서 발생된 고온, 고압의 가스는 1차로 온수생성기에 열을 공급한(빼앗긴)후, 전환벨브를 경유하여 응축기로 전달된다. ← 냉방 싸이클에서 지중 열교환기는 응축기가 된다.
기존의 멀티에어콘이나 시스템에어콘은 고온의 열을 고온의 외기중으로 (여름철 27~35℃) 배출하여야 하므로 많은 에너지가 소비되나, 이 응축과정을 지중의 비교적 찬 11~18℃에 배출하므로 에너지효율이 높고(13 EER 이상) 냉방능력이 증대된다.

 

 

실내에 열을 빼앗긴 냉매는 액상이 되어 증발기에 도달하여 지열에 의해 기화된후 압축기로 보내진다. ← 난방 싸이클에서 지중 열교환기는 증발기가 된다.
기존의 멀티에어콘이나 시스템에어콘은 증발기의 열흡수과정을 차가운 외부공기(-10~0℃)로부터 얻어야 하므로 많은 에너지가 소요되며(COP 1이하), 혹한기중에는 별도의 보조열원을 부착해야하지만, 10~16℃의 지중열로부터 열흡수를 하는 지열시스템은 3배에 가까운 에너지효율(COP 3.0이상)을 나타낸다.

 
 
구분 수직형
(Vertical Type)
수평형
(Horizontal Type)
직립정
(SCW Type)
우물형
(Pond Type)
1. 시스템
개요
지중에 존재하는 연중 일정한 온도(15±5℃)를 열원으로 지하 300M 이내에 수직으로 천공하여
고밀도 폴리에틸렌 파이프를 매설하고 이 매설된 지중 열교환기 내부로 물을 순환시키면서 얻어진
에너지를 이용하여 히트펌프(HEAT PUMP)를 구동시켜 냉,난방을 수행하는 시스템
지표근처에 존재하는 연중 일정한 온도(15±10℃)를 열원으로 지하 2-5M이내에 고밀도 폴리에틸렌 파이프를 수평으로 매설하고 이 매설된 지중열 교환기 내부로 물을 순환시키면서 얻어진 에너지를 이용하여 히트펌프(HEAT PUMP)를 구동시켜 냉,난방을 수행하는 시스템 지중에 존재하는 연중 일정한 온도((15±5℃)를 열원으로 지하 400M-500M이내에 우물을 설치하고 하부에 수중펌프를 삽입 가동하여, 지하수를 지상의 열교환기로 보내고, 이 지하수와 열교환을 실시하여 얻어진 에너지를 이용하여 히트펌프(HEAT PUMP)를 구동시켜 냉,난방을 수행하는 시스템.
열교환을 하고 난 지하수는 일정량만큼을 밖으로 배출(약10%)하고 약 90%는 다시 우물의 상부로 집어넣어 순환하면서 재차 열적으로 회복시킴
건물근처에 존재하는 저수지, 강의 저수면에 고밀도 폴리에틸렌 파이프를 수평으로 매설하고 이
매설된 지중열교환기 내부로 물을 순환시키면서 얻어진 에너지를 이용하여 히트펌프(HEAT PUMP)를
구동시켜 냉,난방을 수행하는 시스템
2. 구조        
3. 주요
구성부품
- 수직형 지중열교환기(고밀도 폴리에틸렌 Pipe)
- 히트펌프
- 지열 Loop 순환펌프
- 냉온수탱크(물-물 방식으로 히트펌프 적용시)
- 수평형 지중열교환기(고밀도 폴리에틸렌 Pipe)
- 히트펌프
- 지열 Loop 순환펌프
- 냉온수탱크(물-물 방식으로 히트펌프 적용시)
- 지중 우물 시스템(지상노출)
- 수중펌프 내장
- 히트펌프
- 지상열교환기
- 지상열교환기용 순환펌프
- 냉온수탱크(물-물 방식으로 히트펌프 적용시)
- 수평형 수중열교환기(저수면 설치)(고밀도 폴리에틸렌 Pipe)
- 히트펌프
- 수열 Loop 순환펌프
- 냉온수탱크(물-물 방식으로 히트펌프 적용시)
4. 입지조건 - 열전도도의 측정과 프로그램해석을 통해 각 지역별 최적의 열교환면적을 확보하여 시공해야하므로 입지조건과 무관함. - 열교환기를 수평으로 설치할 수 있는 충분한 면적을 확보하여야 함(일반적으로 건물 연건평의
약 1-2배 면적소요)
- 반드시 지질이 경암(Hard Rock)으로 구성되어야 우물의 함몰 및 이물질 혼입을 예방할 수 있음.
(석회암이나 연암 및 파쇄중지역은 반드시 피할 것)
- 항시 일정량의 수자원이 존재하여야 함.
- 수중에 열교환기를 손상시킬 수 있는 요인은 절대로 피해야 함.(배 어망 기타수중 설치물)
- 수류에 따른 이동이 되지 않도록 고정장치 필요.
5. 법적제약 - 법적제약이 없음.
- 법적제약이 없음.
- 일정용량(100톤/일)이상의 지하수를 동력을 이용하여 채수할때는 허가가 필요
- 지하수법개정에 따른 지하수 이용부담금제도입으로 향후 시공상 상당한 제한이 예상됨
(제 252호) 임시국회에 제출되었음
- 공유수면 등의 설치조건 검토가 필요함
6. 장점 - 공사완료 후 구조물을 간단(지중열교환기의 노출부위 없음)
- 친환경적이 시스템(지하수 및 환경에 미치는 영향이 없음)
- 유지비 가장 저렴(펌프동력 및 관리비용 가장 저렴)
- 반영구적 수명
- 법적 제약이 없음
- 공사비 매우 저렴
- 공사완료 후 구조물을 간단(지중열교환기의 노출부위 없음)
- 친환경적이 시스템(지하수 및 환경에 미치는 영향이 없음)
- 유지비 저렴(펌프소요동력은 수직형에 비해 다소 높음)
- 반영구적 수명
- 법적 제약이 없음
- 공사비 저렴
- 천공 소요면적이 작음(우물간 거리 약 15-40m)
- 공사기간의 단축
- 공사비 가장 저렴
- 천공소요면적 불필요
- 공사기간이 가장 짧음
- 유지비 저렴(펌프소요동력은 수직형에 비해 다소 높음)