지열에너지

지열에너지는 땅속의 온도는 사계절 내내 거의 변하지 않습니다. 겨울에는 땅위보다 따뜻하고 여름에는 땅위보다 시원합니다.

이러한 점을 이용해 여름에는 땅속으로부터 시원한 온도를 가져와 시원하게 해주고 겨울에는 따뜻한 온도를 가져와 따뜻하게 해줄 수 있습니다.

                                                                      <여름>

                                                                      <겨울>

지열 개요

·  지열이란 지표면의 얕은 곳에서부터 수 Km깊이에 뜨거운 물과 돌을 포함하고 있는 땅의 에너지를 말하며, 이를 냉·난방시스템으로 이용하여 여름철에는 실내의 높은 온도를 지중으로 겨울철에는 지중으로부터 열을 흡수하여 난방을 수행할 수 있다.

지열 시스템의 원리

· 땅속에 100M 이상을 천공하고 HDPE(고밀도 폴리에칠렌 파이프)를 삽입하여 파이프 내부에 유체를 삽입합니다.

그리고 펌프에 의해 순환시켜 땅속의 열과 열교환을 합니다. 이때 PE Pipe는 누설이나 부식 등의 문제가 없이 60년 이상의 수명을 보장 해야 합니다.

추진목적

지열에너지 기술

· 지열에너지는 물, 지하수 및 지하의 열 등의 온도차를 이용하여 냉·난방에 활용하는 기술

· 태양열의 약 47%가 지표면을 통해 지하에 저장되며, 이렇게 태양열을 흡수한 땅속의 온도는 지형에 따라 다르지만

 지표면 가까운 땅속의 온도는 개략 10ºC ~20ºC 정도 유지해 열펌프를 이용하는 냉난방시스템에 이용

· 우리나라 일부지역의 심부(지중1~2km) 지중온도는 80ºC 정도로서 직접 냉난방에 이용 가능

지열 시스템 구성도

 

지열 기술

 

· 지열시스템의 종류는 대표적으로 지열을 회수하는 파이프(열교환기) 회로구성에 따라 폐회로(Closed Loop)와 개방회로(Open Loop)로 구분된다.

   - 일반적으로 적용되는 폐회로는 파이프가 폐회로로 구성되어 있는데, 파이프내에는 지열을 회수(열교환) 하기 위한 열매가 순환되며, 

 파이프의 재질은 고밀도폴리에칠렌이 사용된다.

   - 폐회로시스템(폐쇄형)은 루프의 형태에 따라 수직, 수평루프시스템으로 구분되는데 수직으로 100~150m, 수평으로는 1.2~1.8m정도 

깊이로 묻히게 되며 상대적으로 냉난방부하가 적은 곳에 쓰인다.

   - 개방회로는 온천수, 지하수에서 공급받은 물을 운반하는 파이프가 개방되어 있는 것으로 풍부한 수원지가 있는 곳에서 적용 될 수 있다. 

   - 폐회로가 파이프내의 열매(물 또는 부동액)와 지열source가 열교환 되는 것에 비해 개방회로는 파이프내로 직접 지열source가 회수되므로 

열전달효과가 높고 설치비용이 저렴한 장점이 있으나 폐회로에 비해 보수가 필요한 단점이 있다.

· 폐쇄형 지열원 열교환장치

· 개방형 지열원 열교환장치(Standing Column Well