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직접순환식 수직밀폐형 지열원 열펌프의 연간 운전성능 평가
김민성(Kim Minsung),우정선(Woo Joungson),백영진(Baik Young-Jin),장재철(Jang Jeachul),김지영(Kim Ji-Young),라호상(Ra Ho-Sang) 한국태양에너지학회 2012 한국태양에너지학회 학술대회논문집 Vol.2012 No.3
Vertical closed-loop ground source heat pump systems(GSHP) have been installed widely in Korea since it can extract moderate temperature level of geothermal heat in a small area. As a ground heat exchanger, a vertical closed-loop type with brine circulation is mostly preferred since it is simple and less harmful to ground environment. However, it requires a secondary heat exchange loop between the refrigerant in a heat pump and the brine. By adding a geothermal heat exchanger in the secondary heat exchange loop, circulation pumps should be attached and the temperature difference between refrigerant and ground is increased, which are important pats of performance degradation. In this paper, annual and seasonal performances of direct expansion(DX) geothermal heat pump were estimated mathematically as an alternative of classical indirect geothermal heat pump based on the annual performance evaluation. As a result, DX geothermal heat pump showed 43% higher annual performance than the classical U-tube geothermal heat pump.
김민성(Minsung Kim),우정선(Joungson Woo),백영진(Young-Jin Baik),나호상(Ho-Sang Ra) 대한기계학회 2011 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2011 No.5
지열원 열펌프 시스템은 재생에너지원 중 상대적으로 작은 공간에서 열원 추출이 가능하여 국내에 널리 적용되어 왔다. 지중열교환기로서 에탄올 부동액이 순환되는 수직밀폐형이 선호되어 왔는데, 이는 설비나 시공이 비교적 단순하고 지중환경에 유해한 영향이 적기 때문이다. 그러나 지중열교환기는 지중순환수와 열펌프의 작동냉매와의 열교환을 수행하는 지열열교환기가 필수적으로 요구되는데, 지중순환수의 매개적 역할로 인하여 지열열교환기와 지중순환펌프 등이 추가 설비로서 요구된다. 이러한 2차유체 순환루프는 지중온도와 냉매온도간의 차이를 증가시키고 지중순환펌프의 동력에 대한 에너지손실이 상대적으로 크게 되어 지열원 열펌프의 열손실에 중요한 영향을 미친다. 본 연구에서는 이의 대안으로 지중순환루프에 냉매가 직접 순환하여 열교환을 하는 직접순환식 지중열교환기와 이를 적용한 열펌프 시스템에 대하여 소개하고자 한다. Ground source heat pump systems(GSHP) have been installed widely in Korea since it can extract renewable heat resources in a small area. As a ground heat exchanger, a vertical closed-loop type with brine circulation is preferred since it is simple and less harmful to ground environment. However, it requires a geothermal heat exchanger between the refrigerant in a heat pump and the brine. By adding a secondary heat exchange loop, circulation pumps should be attached and the temperature difference between refrigerant and ground is increased, which are important parts of performance degradation. In this paper, direct exchange(DX) geothermal heat pump is introduced as an alternative.