지열을 이용한 냉난방 시스템
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지열 냉난방 시스템의 소개
국내의 토양은 암석이 주를 이루므로 지열이용에 좋은 조건을 갖춤
지열원 히트펌프 개념
여 름
실내열
흡수
지중열
방출
겨 울
지중열
흡수
실내열
공급
- 열 용량이 큰 토양을 열원으로 이용, 열 저장매체로 활용
- 지표면으로부터 지중 5m이하부터는 연중 일정한 온도 (15±5℃) 유지함
자료출처 : 부산대 첨당냉동센터
압축기에서 고온, 고압으로 압축된 냉매가 슈퍼가스의 형태가 되어 온수생성기에서 온수를 생산한 후 전환밸브를 통해 응축기로 전달되며 응축기에 부착된 열교환기에서 실내 공기 또는 난방순환수와 열교환되어 이 열이 난방에 이용된다. 열교환에 의해 열을 빼앗긴 냉매는 액체상태가 되어 증발기에 도달되면 증발기에 부착된 열교환기에서 지중으로부터 올라온 지열에 의해 기화된 후 압축기로 보내져 다시 고온, 고압의 가스가 되는 사이클을 반복한다.실외의 공기를 이용하는 기존의 멀티에어콘이나 시스템에어콘은 난방사이클 중 증발기가 영하의 외부 공기로부터 열을 흡수하여야 하므로 많은 에너지가 소요되며(
냉매 압축기
온수 발생기
냉방방향
전환밸브
냉매/공기 열교환기
(응축기)
냉매/열교환기
(증발기)
지중열교환기 (-3℃)
54℃
71℃
0℃
35℃
54℃
-4℃
팽창밸브
15℃
난방 사이클
난방
냉방 사이클
냉매 압축기
온수 발생기
냉방방향
전환밸브
냉매/공기 열교환기
(증발기)
냉매/열교환기
(응축기)
지중열교환기 (30℃)
54℃
71℃
0℃
7℃
29℃
팽창밸브
15℃
냉방
냉방 사이클은 난방사이클의 반대로 작동되는데 압축기에서 발생된 고온, 고압의 슈퍼가스는 1차로 온수생성기에 열을 빼앗긴 후 전환밸브를 경유하여 응축기로 전달되는데 이 때 응축기에 부착된 열교환기에서 지중으로 올라온 지열에 2차적으로 열을 빼앗긴 후 팽창밸브를 통과하여 저온(7도 이내), 저압으로 냉각된 후 증발기에서 더운 실내공기 또는 냉방순환수에 열을 빼앗기고 다시 반 기체 상태로 변한 냉매는 압축기를 통해 고온, 고압가스로 압축되는 사이클을 반복한다.
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2013.06.26
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