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영국의 지열원 히트펌프 및 접지 루프 유형

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주택 소유자가 열 펌프를 이해하는 데는 어느 정도 시간이 걸렸지만 시대가 변하고 있으며 영국에서 열 펌프는 이제 계속 성장하는 시장에서 입증된 기술입니다. 히트펌프는 태양에서 생성되는 자연 열 에너지를 활용하여 작동합니다. 이 에너지는 거대한 열 저장소 역할을 하는 지구 표면으로 흡수됩니다. 매설관인 그라운드 루프 어레이 또는 그라운드 콜렉터는 주변 지반으로부터 저온의 열을 흡수하여 이 열을 히트펌프로 전달합니다. 글리콜/부동액 혼합물을 운반하는 접지 루프 또는 열 수집기는 다양한 방법을 사용하여 설치할 수 있습니다. 지열 히트펌프는 땅에 수평으로 설치한 파이프나 시추공에 수직으로 설치한 파이프 등 다양한 집열기를 사용할 수 있습니다. 열은 강, 하천, 연못, 바다 또는 우물에서 얻을 수 있습니다. 이론적으로는 열 매체나 열원이 있는 곳이면 어디든 열 펌프를 활용할 수 있습니다.
사용 가능한 접지 루프 어레이/컬렉터 유형

수평 수집기

폴리에틸렌 파이프는 도랑이나 굴착된 넓은 지역에 매설됩니다. 그라운드 콜렉터 파이프는 20mm, 32mm 또는 40mm로 다양할 수 있지만 원칙적으로 아이디어는 동일합니다. 파이프의 깊이는 1200mm(4피트)만 있으면 되며 때로는 파이프 주위에 쿠션 역할을 하기 위해 모래가 필요할 수도 있습니다. 개별 제조업체는 특정 루프 설치 방법을 권장하지만 일반적으로 필요한 파이프가 모두 매설될 때까지 트렌치를 굴착하고 파이프가 지정된 영역을 위아래로 달리는 수집 파이프의 직선형인 세 가지 주요 시스템이 있습니다. 넓은 지역이 굴착되고 일련의 루프가 땅에 묻혀 바닥 아래 배관 효과를 생성하거나 미리 제작된 파이프 코일인 슬링키가 다양한 길이의 트렌치로 굴러갑니다. 이는 수직 또는 수평으로 설치할 수 있으며 설치 시 분리된 스프링과 유사합니다. 그라운드 루프 컬렉터는 간단해 보이지만 레이아웃의 크기와 디자인은 매우 중요합니다. 건물의 열 손실, 설치되는 열 펌프의 설계 및 크기를 감당할 수 있도록 충분한 접지 루프를 설치해야 하며 최소 유량을 유지하면서 잠재적으로 '지면이 동결'되지 않도록 필요한 토지 면적에 간격을 두어야 합니다. 설계 단계에서 계산됩니다.

수직 수집기

수평 방법으로 사용할 수 있는 공간이 충분하지 않은 경우 대안은 수직 드릴링입니다.

드릴링은 땅에서 열을 얻으려고 할 때 유용한 방법일 뿐만 아니라 시추공은 여름철 냉각을 위해 히트 펌프를 역으로 사용할 때 유용합니다.

폐쇄 루프 시스템과 개방 루프 시스템이라는 두 가지 주요 드릴링 옵션이 있습니다.

드릴링된 폐쇄 루프 시스템

필요한 열 펌프의 크기와 토지의 지질학적 특성에 따라 시추공을 다양한 깊이로 뚫을 수 있습니다. 직경이 약 150mm이고 일반적으로 깊이가 50m~120m 사이로 뚫립니다. 열 루프가 시추공 아래로 삽입되고 열 성능이 강화된 그라우트로 구멍이 그라우트됩니다. 원리는 지면에서 열을 수집하기 위해 루프 주위로 글리콜 혼합물을 펌핑하는 수평 접지 루프와 동일합니다.

그러나 시추공은 설치 비용이 많이 들고 때로는 하나 이상이 필요할 수도 있습니다. 지질학적 보고서는 드릴러와 전도도를 결정하는 데 모두 중요합니다.

천공 개방형 루프 시스템

드릴형 개방 루프 시스템은 땅에서 물을 잘 공급하기 위해 시추공을 뚫는 곳입니다. 물은 펌핑되어 열 펌프의 열 교환기를 직접 통과합니다. 일단 '열'이 열교환기를 통과하면 이 물은 또 다른 시추공을 통해 땅이나 지역 수로로 다시 주입됩니다.

개방형 루프 시스템은 일반적으로 수온이 더 높고 일정하며 실제로 열 교환기의 사용을 중단하기 때문에 매우 효율적입니다. 그러나 지방 당국과 환경청의 승인을 받아 보다 상세한 설계와 계획이 필요합니다.

 

연못 루프

사용하기에 충분한 연못이나 호수가 있는 경우 연못 매트(파이프 매트)를 물에 담가서 물에서 열을 추출할 수 있습니다. 이것은 연못 매트를 구성하는 파이프 주위로 글리콜 혼합물이 다시 펌핑되는 폐쇄 루프 시스템입니다. 계절에 따른 수위 변화를 고려해야 하며 일반적으로 물의 면적/량이 부족하여 적합한 연못이 많지 않습니다.

연못 루프는 올바르게 설계하고 크기를 조정하면 매우 효율적일 수 있습니다. 흐르는 물은 지속적으로 열이 유입되기 때문에 더 효율적이며 물 또는 '열원'은 절대 약 5oC 이하로 떨어지지 않아야 합니다. 연못 루프 시스템은 열 펌프가 역전되는 여름철 냉각에도 유용합니다.

 

 


게시 시간: 2022년 6월 15일