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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 최종민
- 발행연도
- 2013
- 저작권
- 한밭대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수4
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신재생에너지 사용 시스템 중 지열원 열펌프 시스템은 현존하는 냉?난방 방식 중에서 가장 효율이 높고 환경 친화적인 시스템으로 그 사용 및 기술 개발이 증가되고 있지만 현재 널리 보급되고 있는 수직밀폐형 지열원 열펌프 시스템은 설치비용이 커 초기 투자비가 과다하는 단점이 있다. 따라서 고효율의 지열원 열펌프 시스템의 보급 확산과 지열원 열펌프 시스템의 초기 투자비 감소를 위해 많은 노력이 지속적으로 이루어지고 있다. 특히, 유럽 선진국을 중심으로 건물 하부 구조물에 지중열교환기를 설치하여 시공비용 절감을 위한 새로운 공법의 지열원 열펌프 시스템이 보급되고 있으나 현재 국내에서는 구체적인 성과는 매우 부족한 실정이다. 본 연구에서는 서울시 강서구 개화동에 위치한 복합 환승센터의 건물 기초 파일말뚝과 건물의 하부 바닥의 슬래브를 활용한 지중 열교환 시스템을 활용하여 추가적인 대지나 천공이 필요없어 설치비용 절감이 가능한 에너지파일과 에너지 슬래브 지중열교환기를 적용한 지열원 열펌프 시스템을 설계 및 시공하여 시스템의 냉·난방 성능을 분석하였다. 에너지파일은 48RT 에너지 슬래브는 10RT를 각각의 열펌프 유닛에서 부하를 담당하고 있고, 열펌프 유입 전 후에 서플라이 메인헤더와 리턴 메인헤더가 설치되어 있다. 냉방운전 가동기간 중에 에너지파일 시스템과 에너지슬래브 시스템의 평균 열펌프 유닛 COP는 각각 6.1과 5.8를 나타냈으며, 평균 시스템 COP는 각각 4.8과 4.7을 나타내었고 난방운전 가동기간 중에 에너지파일 시스템과 에너지슬래브 시스템의 평균 열펌프 유닛 COP는 각각 4.56과 4.9를 나타내어 평균 시스템 COP는 각각 3.76과 4.11으로 우수하게 측정되었다. 가동기간동안의 총 냉·난방 용량의 변화도 미소하여 시스템 또한 안정적인 운전특성을 가진 것으로 평가되었다. 하지만 장기간의 데이터 취득 및 시스템 신뢰성 평가를 위해서는 추후 장기성능 분석을 통한 시스템 안정성에 대한 연구가 필요하다.
목차
List of Tables ⅰList of Figures ⅱNomenclature ⅵSubscripts ⅶ국 문 요 약 ⅷⅠ. 서 론 11.1 연구 배경 11.2 지열원 열펌프 시스템의 기본개념 41.3 연구 동향 141.4 연구 목적 18Ⅱ. 연구내용 및 연구방법 202.1 실험 사이트 개요 202.2 지열원 열펌프 시스템 설계 262.2.1 설계 절차 262.2.2 부하 모델 272.2.3 지열원 열펌프 유닛 선정 282.2.4 에너지파일 지중 열교환기 설계 312.2.5 에너지슬래브 지중 열교환기 설계 332.3 실증시스템 및 계측장치 352.4 모니터링 시스템 392.5 성능 계산 42Ⅲ. 결과 및 고찰 443.1 냉방 성능 분석 453.1.1 에너지파일 냉방 성능 분석 453.1.2 에너지슬래브 냉방 성능 분석 513.2 난방 성능 분석 563.2.1 에너지파일 난방 성능 분석 563.2.2 에너지슬래브 난방 성능 분석 61Ⅳ. 결 론 67참 고 문 헌 69ABSTRACT 76
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