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지열
수직밀폐형 지열 냉난방
지열
수직밀폐형 지열 시스템
- 200m수직밀폐형 천공 깊이
- 15℃지하 열원 온도 (약)
- 38%시스템에어컨 대비 전기료 절감 (약)
01고장 없는 에너지 생산
고장 없이 지속적인 에너지 생산 가능
02높은 안정성
환경 훼손 최소, 재료의 높은 안정성
03공기지연 최소
토목공사와 Zone 구분으로 공기지연 최소
지열시스템의 주요 구성요소
지중열교환기
지열에너지를 이용하여 건물의 난방, 냉방 및 온수 공급을 위한 시스템. 일반적으로 지하에 배관을 설치하여 지열을 추출 및 방출하고, 이를 통해 건물 내부의 온도를 조절하는 장비
Thermal Capacity열용량
어떤 물질의 온도를 1℃ 또는 1K 높이는 데 필요한 열량. 지중열교환기의 가장 중요한 고려 사항으로, 적절한 시스템을 선택하고 설계하는 데 사용
- 열을 가하거나 빼앗을 때 물체의 온도가 얼마나 쉽게 변하는지를 알려주는 값
- 단위 질량에 대한 열용량은 비열
- 영향 요소: 지중배관 또는 우물의 깊이, 주변 지질 재료의 열전도도 및 열확산율, 열전달 유체의 유량, 유체와 지면의 온도차
Source Temperature지중 온도
지표 온도는 안정적이지만 지중열교환기 시스템마다 일별, 계절별 온도 범위가 있으며 유형 간 차이가 큼
- 초여름 또는 초겨울에는 열전달유체의 온도가 지표 온도와 가까움
- 열에너지가 지중에서 제거되거나 배출됨에 따라 열전달 유체의 온도는 여름에 증가하고 겨울에 저하
지열시스템의 분류
폐회로(Closed Loop)와 개방회로(Open Loop)
지열시스템은 지중열교환기의 회로 구성에 따라 폐회로와 개방회로로 구분
폐회로 시스템
루프 형태에 따라 수직, 수평 루프 시스템으로 구분. 상대적으로 냉난방 부하가 적은 곳에 사용
- 수직루프시스템: 200m 내외 매립
- 수평루프시스템: 1.2~1.8m 매립
개방회로 시스템
온천수, 지하수에서 공급받는 물을 운반하는 파이프가 개방된 형태. 수원이 풍부한 곳에 적용
자료: 서울특별시 지열 매뉴얼 (한국에너지공단 신재생에너지센터 자료 재편집)
폐회로(밀폐형) 시스템
밀폐형 시스템
지중에 설치되는 지중열교환기가 완전히 밀폐되어 주변 환경과 분리된 형태
국내 주력 방식
- 한국에너지공단 분류: 수직밀폐형, 지중수평형, 에너지파일형
- 지원사업 등 국내 여건상 수직밀폐형이 주로 사용
- 보어홀 내부에 열융착으로 연결한 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 파이프로 지중순환배관 구성
간접열교환 운영
- 지중순환수: 식수 등급의 물에 에틸알코올 등 비독성, 생분해성 부동액 혼합
- 열펌프 용량에 맞춘 기계실 펌프로 유체 순환
- 순환수와 지반의 직접 접촉 없이 전도로 열교환
밀폐형 시스템의 종류
- 수직밀폐형: 수직으로 보어홀을 천공하고 지중열교환기 설치
- 지중수평형: 수평으로 트렌치를 설치하고 지중열교환기 설치
- 에너지파일형: 건축물 기초말뚝에 지중열교환기 설치
작동 원리
수직밀폐형의 작동 원리
자료: 서울특별시 지열 매뉴얼
신재생에너지사업본부 실적
지열(수직밀폐형, 개방형) 주요 실적
총 13건
| 사업명 | 발주처 | 준공년도 | 비고 |
|---|---|---|---|
| 천사의집 신축공사 | 마뗄암재단 | 2025~2026 | 지열설비 98RT / Vertical, Water to Air Type |
| e편한세상 시흥 더블스퀘어 신축공사 | DL이앤씨 | 2023~2026 | 지열설비 68RT / Vertical, Water to Air Type |
| 을지로3가구역 제6지구 도시정비형 재개발 신축공사 | 을지로3가 제6지구 재개발조합 | 2023~2026 | 지열공사 |
| 남산N타워 업무시설 신축공사 | KCC건설 | 2023~2025 | 지열공사 33RT / Vertical, Water to Air Type |
| 2024년 융복합지원사업 | 예산, 용인, 인천중구, 강화, 김포, 안성 등 지자체 | 2024 | 지열 등 신재생에너지 설비 |
| 2023년 융복합지원사업 | 예산, 용인, 화성, 강화 등 지자체 | 2023 | 지열 등 신재생에너지 설비 |
| 2022년 융복합지원사업 | 예산, 용인, 화성, 포천, 단양, 진천 등 | 2022 | 지열 등 신재생에너지 설비 |
| 오포자이디오브 | GS건설 | 2022 | 지열설비공사 |
| 삼성동 홍실아파트 재건축사업 | 홍실아파트 재건축조합 | 2025 | 지열설비공사 |
| 흑석리버파크자이 신축공사 | 흑석3구역 재개발조합 | 2023 | 지열설비공사 |
| 파주요양원 신축공사 | 파주시 / 민간 | 2021 | 지열설비공사 |
| 고양삼송물류센터 | 삼송물류 (시행사) | 2022 | 지열설비공사 |
| 오산역 지산/물류 복합시설 | 시행사 | 2023 | 지열설비공사 |
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