지열 (Ground-Source) 열 펌프 (GHP)는 세계에서 가장 빠르게 성장하는 재생 가능 에너지 응용 중 하나입니다. GHP는 지난 10 년 동안 약 30 개국에서 10%의 연간 성장을 보였습니다. 5 ℃에서 30 ℃ 사이의 지하수에서 작동하기 때문에 세계의 모든 국가에서 사용할 수 있습니다.
이 성장의 대부분은 미국과 유럽에서 일어나고 있지만 일본과 터키와 같은 국가조차도 관심을 갖고있는 것 같습니다.
약 12,000 MWT (열)의 전력이 현재 전 세계적으로 설치되어 있으며 매년 약 72,000 TJ의 에너지가 사용됩니다 (20,000 gwh). 사람들은 전 세계적으로 약 1,100,000 GSHP 장치를 설치했지만 데이터는 완전하지 않으므로 얼마나 많은 사람들이 가지고 있는지 말하기는 어렵습니다.
지열 (지상 소스) 열 펌프
지열 에너지는 많은 사람들이 겨울 동안 집을 데우고 식히고 일년 내내 뜨거운 물을 이용할 수있게 해주었습니다.
지열 열 펌프는 때때로 단일 시스템보다 더 효율적으로 작동하기 때문에 태양열 가열 시스템과 결합됩니다. 지열 열 펌프는 지구 에너지 시스템, 지상 소스 히트 펌프, 지리 교환 및 지구 커플로도 알려져 있습니다. 지열 열 펌프라고도 할 수도 있습니다. 이 이름은 한 영역마다 다릅니다.
그것들은 지상 소스 히트 펌프와 지리 교환이라고하며, 기존의 지열 전력 시스템과 혼동되지 않도록하기 위해 표면 아래의 몇 피트에서 뜨거운 물을 가져 가면 전기를 생성합니다.
.지열 히트 펌프를 사용하는 사람들은이 에너지를 땅 아래에서 얻고 건물/집을 가열하고 시원하게하는 데 사용합니다. 지열 히트 펌프의 기술은 1940 년대부터 사용되었습니다.
지열 열 펌프의 작동
지열 히트 펌프 시스템은 열 펌프 장치,지면 열교환 기 및 공기 전달 시스템 또는 덕트 워크의 세 가지 주요 부분으로 구성됩니다. 이 세 부분은 함께 작동하여 집을 가열하고 시원합니다.
열교환 기는 건물 근처의 땅 아래에 몇 피트 떨어진 파이프 루프로 구성됩니다. 이 파이프는 본질적으로 열을 한 곳에서 다른 곳으로 옮깁니다. 물과 부동액의 혼합물은 일련의 선을 통해 흐르고 땅에서 나오는 지구에서 열을 얻습니다. 부동액 솔루션은 일반적으로 겨울에 얼지 않도록 유체에 추가됩니다.
지열 열 펌프의 기능은 냉장고와 매우 유사합니다.
식품을 차갑게 보관하는 냉장고는 열을 방출하여 냉장고 주변의 부위를 훨씬 더 따뜻하게 만듭니다.
겨울 동안 지열 열 펌프는 지상 열 교환기에서 뜨거운 물이나 가스를 가져 와서 건물의 공기 전달 시스템으로 보내 집을 따뜻하게 유지합니다.
여름에는주기가 다릅니다. 지열 히트 펌프는 건물 내부의 공기에서 열을 가져 와서 지상 열교환기로 움직여 냉각됩니다.
지열 히트 펌프의 유형
지열 히트 펌프의 4 가지 주요 범주는 다음과 같습니다.
폐쇄 루프 시스템
그들은 액체가 그들을 통과 할 수있는 두꺼운 플라스틱 루프로 만들어졌습니다. 일부 폐쇄 된 루프는 땅 아래에 몇 피트에 묻히거나 물에 잠긴다. 이 시스템은 냉장고, 유체 및 히트 펌프 사이의 교환을 조정하는 열교환 기가있어 폐쇄 루프
연못 또는 호수 시스템
대부분의 집에는 연못이나 호수가 근처에 있습니다. 이 수역은 폐쇄 시스템이 그 아래에 설치 될 수 있습니다.
오픈 루프 시스템
이 유형의 지열 열 펌프는 지하수가 충분한 사람들에게 그것을 운영 할 수있는 것이 가장 좋습니다. 지하수는 열교환기로 사용되며 전체 시스템이이를 통해 이동합니다. 표면 재충전 과정에서는 땅으로 돌아갑니다. 오픈 루프 지열 열 펌프를 구매하려는 사람들은 지역 코드 및 규정이기 때문에 깨끗한 지하수가 충분해야합니다.
하이브리드 시스템
하이브리드 시스템은 지열 및 공기 소스 히트 펌프를 통합하여 저렴하고 효율적인 시스템을 만듭니다. 가열 및 냉각 부하를 설정할 때 내부 이득으로 인해 냉각이 리드를받는 경우가 있습니다. 더 높은 냉각 부하를 충족시키기 위해 열교환 기의 크기를 증가시키는 대신, 가열 하중을 충족시키기 위해 리모델링되며, 열 거부자가 시스템에 추가되어 과도한 열을 관리합니다. 보일러와 화석 연료를 제거하려면 하이브리드 시스템이 좋은 선택입니다. 그들은 땅과 돈을 덜 사용하여 지상 열 교환기를 설정합니다.
결론
히트 펌프는 지구의 안정적인 온도를 활용하여 가열 및 냉각을 제공 할 수 있습니다. 이와 같이 GHP는 가장 에너지 효율적인 재생 가능 기술입니다. 수직 또는 수평으로 구축 할 수있는 두 가지 유형의 GHP 시스템이 있으며 시스템이 제작 된 암석과 토양의 종류에 따라 다릅니다.
