지열 히트 펌프 - 1부

때때로 GeoExchange, 접지 결합, 지열 또는 수원 열 펌프라고도 하는 지열 열 펌프(GHP)는 1940년대 후반부터 사용되어 왔습니다. 그들은 외부 공기 온도 대신 상대적으로 일정한 지구의 온도를 교환 매체로 사용합니다.

나라의 많은 지역에서 여름의 뜨거운 더위부터 겨울의 영하의 추위까지 계절에 따른 극단적인 기온을 경험하지만, 지구 표면에서 몇 피트 아래에서는 땅의 온도가 상대적으로 일정하게 유지됩니다. 위도에 따라 지상 온도 범위는 45°F(7°C)에서 75°F(21°C)입니다. 동굴처럼 이 땅의 온도는 겨울에는 그 위의 공기보다 따뜻하고 여름에는 공기보다 시원합니다. GHP는 지상 열 교환기를 통해 대지와 열을 교환함으로써 이러한 보다 유리한 온도를 활용하여 효율성을 높입니다.

다른 열 펌프와 마찬가지로 지열 및 수자원 열 펌프는 가열, 냉각이 가능하며, 장착된 경우 집에 뜨거운 물을 공급할 수 있습니다. 지열 시스템의 일부 모델에는 2단 속도 압축기와 가변 팬이 장착되어 있어 더욱 편안하고 에너지를 절약할 수 있습니다. 공기열원 히트펌프에 비해 더 조용하고 오래 지속되며 유지보수가 거의 필요하지 않고 외부 공기 온도에 영향을 받지 않습니다.

이중 소스 히트펌프는 공기 소스 히트펌프와 지열 히트펌프를 결합한 것입니다. 이 어플라이언스는 두 시스템의 장점을 결합합니다. 이중 소스 열 펌프는 공기 소스 장치보다 효율 등급이 높지만 지열 장치만큼 효율적이지는 않습니다. 이중 소스 시스템의 주요 장점은 단일 지열 장치보다 설치 비용이 훨씬 저렴하고 거의 작동한다는 것입니다.

지열 시스템의 설치 가격은 동일한 냉난방 용량의 공기 공급 시스템에 비해 몇 배나 높을 수 있지만, 추가 비용은 에너지 비용과 비용에 따라 5~10년 내에 에너지 절약으로 회수될 수 있습니다. 귀하의 지역에서 사용 가능한 인센티브. 시스템 수명은 내부 구성 요소의 경우 최대 24년, 접지 루프의 경우 50년 이상으로 추정됩니다. 미국에는 매년 약 50,000개의 지열 히트펌프가 설치되어 있습니다.

지열 히트펌프 시스템의 종류

접지 루프 시스템에는 네 가지 기본 유형이 있습니다. 이들 중 3개(수평, 수직, 연못/호수)는 폐쇄 루프 시스템입니다. 네 번째 유형의 시스템은 개방 루프 옵션입니다. 기후, 토양 상태, 이용 가능한 토지, 현지 설치 비용 등 여러 요인이 현장에 가장 적합한 요소를 결정합니다. 이러한 접근 방식은 모두 주거용 및 상업용 건물 응용 분야에 사용될 수 있습니다.

폐쇄 루프 시스템

대부분의 폐쇄 루프 지열 히트펌프는 땅에 묻혀 있거나 물 속에 잠겨 있는 폐쇄 루프(일반적으로 고밀도 플라스틱 유형의 튜브로 만들어짐)를 통해 부동액을 순환시킵니다. 열 교환기는 히트 펌프의 냉매와 폐쇄 루프의 부동액 사이에서 열을 전달합니다.

직접 교환이라고 하는 한 가지 유형의 폐쇄 루프 시스템은 열 교환기를 사용하지 않고 대신 수평 또는 수직 구성으로 땅에 묻혀 있는 구리 튜브를 통해 냉매를 펌핑합니다. 직접 교환 시스템은 더 큰 압축기가 필요하며 습한 토양에서 가장 잘 작동하지만(때로는 토양을 촉촉하게 유지하기 위해 추가 관개가 필요함) 구리 튜브를 부식시키는 토양에 설치하는 것을 피해야 합니다. 이러한 시스템은 냉매를 지면을 통해 순환시키기 때문에 현지 환경 규정에 따라 일부 지역에서는 사용이 금지될 수 있습니다.

수평의

이러한 유형의 설치는 일반적으로 주거용 설치, 특히 충분한 토지를 사용할 수 있는 신축 건물의 경우 가장 비용 효율적입니다. 적어도 4피트 깊이의 참호가 필요합니다. 가장 일반적인 레이아웃은 2개의 파이프를 사용합니다. 하나는 6피트에 매설되고 다른 하나는 4피트에 매설되거나, 2피트 폭의 도랑에 지면에서 5피트 높이에 나란히 배치된 2개의 파이프를 사용합니다. 파이프를 루핑하는 Slinky™ 방법은 더 짧은 트렌치에 더 많은 파이프를 허용하여 설치 비용을 절감하고 기존 수평 적용이 불가능한 영역에 수평 설치를 가능하게 합니다.

주목:

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