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건축물의 냉난방 적용 지열에너지 관련 최근 연구동향 고찰

A Review of Recent Research Progress about Geothermal Energy Utilized for Heating and Cooling of Building

이철구
건설환경연구소 (Construction and Environment Research Institute)|2013.08|청운대학교 건설환경연구소 논문집|제8권 제1호|pp. 70-83

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review고찰COP지열에너지geothermal energy지열시스템투자비 회수기간geothermal systempayback period

초록

본 연구는 지열에너지에 관한 최근의 연구동향을 분석하고 평가함으로써 향후의 연구방향 설정에 의미 있는 정보 제공을 목적으로 하고 있다. 본 연구를 위해 조사한 문헌은, 국제적인 논문집으로서 「Energy and Building」과 「Applied Thermal Engineering」, 국내의 논문집으로서 「한국지열에너지학회 논문집」, 「설비공학 논문집」 및 「한국태양에너지학회 논문집」에 2009년 이후 게재된 논문들이다. 지열시스템의 개발과 최적화를 위해 현장측정, 실험실측정, 시뮬레이션, 모델개발과 같은 많은 방법이 적용되었다. 각 논문에서 COP나 투자비 회수기간이 약간씩 다른 결과가 나왔는데, 이는 각 연구가 이루어진 곳의 기후나 토양의 조건이 다르기 때문이다. 많은 연구가 이루어지고 또 좋은 결과가 얻어졌으나, 아직은 경제적으로 불리하기 때문에 시스템의 보급을 위해서는 공공투자가 필요하다.

Abstract

The purpose of this paper is to review the recent research progress about geothermal energy utilized for heating and cooling of building, and to offer the significant information for the establishment of research subject. Referred papers have been appeared in related journals which was published since 2009. Various methods such as field measurement, laboratory measurement, simulation, model development, have been used for development and optimization of the geothermal system. Each paper proposes a little different COP or payback period, because they seems to be influenced by climate and edaphic conditions of the region in which each research had been carried out. Though many studies have been performed and good results have been achieved, offer of public funding is necessary for spread of the system, because it is still unfavorable economically.

참고문헌 (40)

  1. Hüseyin Benli, "Evaluation of ground-source heat pump combined latent heat storage system performance in greenhouse heating", Energy and Buildings, 41(2), pp.220~228 (2009)
  2. Huajun Wang, "Thermal performance of borehole heat exchanger under groundwater flow : A case study from Baoding", Energy and Buildings, 41(12), pp.1368~1373 (2009)
  3. 황광일, "계절별 운전조건에 따른 수직형 지열교환기의 깊이별 지중온도 변화에 대한 사례 연구", 한국태양에너지학회 논문집, 29(3), pp.45~50 (2009), 한국태양에너지학회
  4. Yujin Nam, "Development of dual-source hybrid heat pump system using groundwater and air", Energy and Buildings, 42(6), pp.909~916 (2010)
  5. 이평강, "물-공기 지열 멀티형 열펌프 시스템 실증연구", 한국지열에너지학회논문집, 6(1), pp.9~16 (2010), 한국지열에너지학회
  6. 유형규, "건물일체형 지열시스템의 동계 성능 모니터링 연구", 한국지열에너지학회논문집, 6(1), pp.23~28 (2010), 한국지열에너지학회
  7. 임효재, "지중열교환기 설치 조건이 지중 유효 열전도도와 보어홀 열저항에 미치는 영향", 설비공학 논문집, 23(2), pp.95~102 (2011), 대한설비공학회
  8. X. Q. Zhai, "Experience on the application of a ground source heat pump system in an archives building", Energy and Buildings, 43(11), pp.3263~3270 (2011)
  9. C. Montagud, "Analysis of the energy performance of a ground source heat pump system after five years of operation", Energy and Buildings, 43(12), pp.3618~3626 (2011)
  10. D. Vanhoudt, "An aquifer thermal storage system in a Belgian hospital : Long-term experimental evaluation of energy and cost savings", Energy and Buildings, 43(12), pp.3657~3665 (2011)
  11. Ali Keçebaş, "Performance investigation of the Afyon geothermal district heating system for building applications : Energy analysis", Applied Thermal Engineering, 31(6), pp.1229~1237 (2011)
  12. Bedri Yüksel, "Investigation of seasonal variations in the energy and exergy performance of the Gonen geothermal district heating system", Applied Thermal Engineering, 36, pp.39~50
  13. 최창호, "공공도서관에 지열시스템 적용시 경제성에 관한 연구", 한국태양에너지학회 논문집, 32(1), pp.56~66 (2012), 한국태양에너지학회
  14. 최덕인, "난방·융설 겸용 지열원 히트펌프시스템의 운전성능 평가", 한국지열에너지학회논문집, 8(1), pp.7~12 (2012), 한국지열에너지학회
  15. Stefano Lo Russo, "Different design scenarios related to an open loop groundwater heat pump in a large building : Impact on subsurface and primary energy consumption", Energy and Buildings, 43(2), pp.347~357 (2011)
  16. Yujin Nam, "Development of potential map for ground and groundwater heat pump systems and the application to Tokyo", Energy and Buildings, 43(2), pp.677~685 (2011)
  17. U. Desideri, "Feasibility study and numerical simulation of a ground source heat pump plant, applied to a residential building", Applied Thermal Engineering, 31(16), pp.3500~3511 (2011)
  18. 손병후, "단독주택 적용 지열 히트펌프 시스템의 성능 분석", 설비공학 논문집, 23(6), pp.392~399 (2011), 대한설비공학회
  19. 박차식, "열원에 따른 열펌프의 성능 비교 및 경제성 평가", 한국지열에너지학회논문집, 7(1), pp.23~31 (2011), 한국지열에너지학회
  20. 이충국, "주택용 지열히트펌프 시스템의 용량 변화에 대한 경제성 비교 분석", 한국지열에너지학회논문집, 7(2), pp.1~9 (2011), 한국지열에너지학회
  21. Enyu Wang, "Performance prediction of a hybrid solar ground-source heat pump system", Energy and Buildings, 47, pp.600~611 (2012)
  22. P.M.Congedo, "CFD simulations of horizontal ground heat exchangers : A comparison among different configurations", Applied Thermal Engineering, 33, pp.24~32 (2012)
  23. T. Magraner, "Comparison between design and actual energy performance of a HVAC-ground coupled heat pump system in cooling and heating operation", Energy and Buildings, 42(9), pp.1394~1401 (2010)
  24. Yujin Nam, "Numerical simulation of ground heat and water transfer for ground water heat pump system based on real-scale experiment", Energy and Buildings, 42(1), pp.69~75 (2010)
  25. Vincent Partenay, "The influence of the borehole short-time response on ground source heat pump system efficiency", Energy and Buildings, 43(6), pp.1280~1287 (2011)
  26. Eui-Jong Kim, "Jean-Jacques Roux, Gilles Rusaouen, Frédéric Kuznik, Numerical modelling of geothermal vertical heat exchangers for the short time analysis using the state model size reduction technique", Applied Thermal Engineering, 30(6), pp.706~714 (2010)
  27. Dejan Milenić, "Criteria for use of groundwater as renewable energy source in geothermal heat pump systems for building heating", cooling purposes, 2010, pp.42(5), 649~657
  28. Yan Shang, "Analysis of geo-temperature recovery under intermittent operation of ground-source heat pump", Energy and Buildings, 43(4), pp.935~943 (2011)
  29. Ji Liang, "Modeling and performance evaluation of shallow ground water heat pumps in Beijing plain, China", Energy and Buildings, 43(11), pp.3131~3138 (2011)
  30. Scott Hackel, "Effective design and operation of hybrid ground-source heat pumps : Three case studies", Energy and Buildings, 43(12), pp.3497~3504 (2011)
  31. Zhongjian Li, "A new constant heat flux model for vertical U-tube ground heat exchangers", Energy and Buildings, 45, pp.311~316 (2012)
  32. 김진상, "지열을 이용한 매음리 지역난방에 관한에너지 및 엑서지 분석", 한국지열에너지학회논문집, 5(2), pp.13~19 (2009)
  33. Xiang Jingyan, "Exergetic cost analysis of a space heating system", Energy and Buildings, 42(11), pp.1987~1994 (2010)
  34. Vahid Khalajzadeh, "Parameters optimization of a vertical ground heat exchanger based on response surface methodology", Energy and Buildings, 43(6), pp.1288~1294 (2011)
  35. 안병천, "지열히트펌프 시스템의 EWT의 변화에 따른 냉방운전 특성에 관한 실험적 연구", 한국지열에너지학회논문집, 6(1), pp.1~7 (2010), 한국지열에너지학회
  36. 전종욱, "지열복합 열원기기 최적운전제어에 관한 해석적 연구", 한국지열에너지학회논문집, 6(2), pp.1~7 (2010), 한국지열에너지학회
  37. 민선홍, "에너지 파일의 열교환 효율 및 성능, 열응력에 의한 역학적 거동 평가", 한국지열에너지학회논문집, 6(2), pp.9~14 (2010), 한국지열에너지학회
  38. N. Pardo, "Efficiency improvement of a ground coupled heat pump system from energy management", Applied Thermal Engineering, 31(2), pp.391~398 (2011)
  39. 손병후, "기상청 지중 온도 데이터를 이용한 지중 온도 및 토양 열확산계수 산정", 한국지열에너지학회논문집, 7(1), pp.1~9 (2011), 한국지열에너지학회
  40. 민경천, "설계변수가 수직밀폐형 지중열교환기 설계길이에 미치는 영향", 한국지열에너지학회논문집, 7(2), pp.10~15 (2011), 한국지열에너지학회

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