지열 원리와 구조도

지열원리와 구조도

• 지열에너지는 물, 지하수 및 지하의 열 등의 온돠를 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 10℃~20℃ 정도 유지해 열펌프를 이용하는 냉난방시스템에 이용
• 우리나라 일부지역의 심부(지중 1~2km) 지중온도는 80℃ 정도로서 직접 냉난방에 이용가능

시스템구성도

시스템구성도

• 지열시스템의 종류는 대표적으로 지열을 회수하는 파이프(열교환기) 회로구성에 따라 폐회로(Closed Loop)와 개방회로(Open Loop)로 구분됨.
  • 일반적으로 적용되는 폐회로는 파이프가 폐회로로 구성되어 있는데, 파이프내에는 지열을 회수(열교환) 하기 위한 영매가 순환되며, 파이프의 재질은 고밀도폴리에틸렌이 사용됨
  • 폐회로시스템(폐쇄형)은 루프의 형태에 따라 수직, 수평루프시스템으로 구분되는데 수직으로 100~150m, 수평으로는 1.2~1.8m 정도 깊이로 묻히게 되며, 상대적으로 냉난방부하가 적은 곳에 쓰임
  • 개방회로는 수원지, 호수, 강, 우물 등에서 공급받은 물을 운반하는 파이프가 개방되어 있는 것으로 풍부한 수원지가 있는 고세서 적용될 수 있음
  • 폐회로가 파이프내의 열매(물 또는 부동액)와 지열source가 열교환 되는 것에 비해 개방회로는 파이프내로 직접 지열source가 회수되므로 열전달효고가 높고 설치비용이 저렴한 장점이 있으나 폐회로에 비해 보수가 필요한 단점이 있음

폐쇄형 지열원 열교환장치

개방형 지열원 열교환장치(Standing Column Well)

개방형 천공

트렌치배관 시공

기계시설 시공

밀폐형 시공