시추공식 계간축열 시스템을 이용한 4세대 지역난방 공급 및 효율 개선 연구

Abstract

이상으로 지역난방을 사용하는 2,000세대 규모의 서울시 재건축단지를 대상으로 신？재생에너지 의무생산량을 단순히 기존방식의 지열 히트펌프로 공급하는 기존방식과, 하절기에 저가의 신？재생/미활용에너지나 지역난방 열을 지중에 저장하였다가 동절기에 히트펌프의 열원으로 사용하여 열을 공급하는 제안방식에 대하여 비교 검토한 결과 제안방식을 채택할 경우 다음과 같은 이점을 기대해 볼 수 있다. 1) 지반 천공 작업량이 35% 수준(38,624 m/109,350 m)으로 감소하고 히트펌프 용량이 25% 이하(1,781 kW/7,864 kW)로 감소하므로 투자비를 크게 절감할 수 있다. 2) 지중 열교환기 설치를 위한 부지면적을 16% 이하로 줄일 수 있다. 3) 기존 지열 히트펌프의 장기간 사용으로 인한 지중온도 감소 및 COP 저하 문제를 해결할 수 있다. 4) 기존방식에서는 통상 공급수 온도가 55℃ 이하로 생산되므로 급탕공급에 문제점이 발생할 수 있지만, 제안방식의 히트펌프는 60℃의 안정적인 온수 생산이 가능하다. 5) 하절기의 저가 지역난방열을 이용할 경우 열원의 열생산 설비를 늘리지 않고도 지역난방 수요를 해결할 수 있고 30년 누적 비용소요를 약 24% 가량 감축할 수 있다.