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안녕하세요 자동제어김과장입니다
오늘은 지열시스템에 대해 간단한 설명영상을 가져왔습니다
^——-^ 저도 아직 배우는 단계이다 보니 아는내용에 대해서만 공유드리고
다음엔 더 디테일하게 공부해서 다시 돌아오겠습니다
영상 봐주셔서 감사합니다.
지열 냉난방 시스템 주제에 대한 자세한 내용은 여기를 참조하세요.
[오해와 진실] 지열냉난방시스템분야
국내 지열이용방식의 대부분은 천부지열을 이용하는 ‘지열냉난방시스템’으로 지표로부터 약 200m 깊이로 천공 후 삽입한 지중열교환기를 통해 물을 순환 …
Source: www.kharn.kr
Date Published: 6/1/2021
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지엔원에너지의 지열 냉난방 시스템을 소개합니다.
지열 냉난방 시스템은 지열을 추출하거나, 실내에서 추출한 열을 지중으로 방열하기 위해 지중에 설치된 순환회로를 이용하여 지중에서 지열을 흡수 또는 방열합니다.
Source: www.genone.co.kr
Date Published: 11/20/2021
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[기획연재] 지열냉난방시스템, 가스냉난방보다 초기 투자비와 …
① 지열에너지시스템으로 냉난방 해소, 바람직한가② 신재생E 설치의무 비율에 수소연료전지+가스냉난방 적합③ 현실적 환경·경제성 감안한 복합 …
Source: www.gasnews.com
Date Published: 5/30/2021
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※지열 냉난방-시스템의 원리와 시공 – 다음블로그
지중 130m이상-150m이하 천공하여 열교환기(파이프)를 삽입하고 땅속온도 연중 12℃-18℃이상의 열원을 지열보일러 하고 열교환하면 지열보일러가 가동 되고 …
Source: blog.daum.net
Date Published: 3/13/2021
View: 6211
지열냉난방 시스템 궁금증 완벽 해결
☞ 주택용 지열시스템 설치비용은 지역과 설치환경에 따라 다르긴 하지만 대략 2,400~2,800만원 사이이고, 이중 정부에서 2011년 기준 50%인 1,200~1,400 …
Source: blog.63realty.co.kr
Date Published: 4/30/2021
View: 827
원리 및 장점 – 지열에너지냉난방 I (주)지오테크
지열시스템 ; 경제성: 냉난방비용 최소 50%이상 절감: 반영구적 수명(50년) ; 친환경성: 유류/가스 不사용: 연소가스 발생없음 ; 편리성: 원격자동 제어에 의해 냉/난방전환 …
Source: www.geo-tech.co.kr
Date Published: 9/29/2022
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주제에 대한 기사 평가 지열 냉난방 시스템
- Author: 자동제어김과장
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- Date Published: 2020. 3. 14.
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[오해와 진실] 지열냉난방시스템분야
기후변화가 나날이 심해지면서 화석연료 사용을 지양하고 제로에너지빌딩(ZEB) 의무화, 서울시 환경영향평가 등 신재생에너지를 보다 적극적으로 활용하기 위한 제도적 장치 등이 강화되면서 신재생에너지가 다시 주목을 받고 있다.
다양한 신재생에너지 중 지열은 ‘지하를 구성하는 토양, 암반, 그리고 지하수가 가지고 있는 열’을 말한다. 이 열을 활용하는 ‘지열냉난방시스템’은 우리나라의 기후환경에 적합한 시스템으로 평가받아 안정성과 효율성이 높다.
하지만 일반적인 소비자들에게는 ‘지열냉난방시스템’에 대해 ‘지열발전’으로 오해를 하거나 잘못된 정보로 시스템에 대한 평가가 제대로 이뤄지지 못하고 있다. 또한 타열원대비 효율이 떨어진다거나 지하수를 오염시킨다는 등 다양한 오해가 존재하고 있는 만큼 이번 ‘오해와 진실’에서는 지열냉난방시스템에 대한 대표적인 오해를 바로잡고자 한다.
지진 유발하는 지열냉난방시스템?
2017년 11월15일 경상북도 포항시에서 발생한 지진의 규모는 Mw(모멘트 규모(Moment magnitude scale)는 지진이 발생할 때 방출되는 에너지의 크기를 측정하기 위한 단위) 5.4로 2016년 경주지진에 이어 1978년 본격적인 지진관측 이래 두 번째로 규모가 큰 지진이었지만 피해는 역대 가장 많이 발생한 지진으로 기록돼 있다.
포항지진의 원인을 조사해온 정부조사단은 2019년 3월20일 포항지진이 인근 지열발 전소의 실증연구에 따른 ‘촉발지진’이라고 공식 발표했다. 아래는 포항지진과 지열발전의 연관성에 관한 정부조사연구단의 보고서의 일부 내용이다.
지열발전 실증연구 수행중 지열정 굴착과 두 지열정(PX-1, PX-2)을 이용한 수리자극이 시행됐으며 굴착 시 발생한 이수 누출과 PX-2를 통해 높은 압력으로 주입한 물에 의해 확산된 공극압이 포항지진 단층면 상에 남서방향으로 깊어지는 심도의 미소지진들을 순차적으로 유발시켰다. 시간의 경과에 따라 결과적으로 그 영향이 본진의 진원 위치에 도달되고 누적돼 거의 임계응력상태에 있었던 단층에서 포항지진이 촉발됐다.
해당 보고서의 결론을 통해 포항지진이 지열발전에 의해 촉발됐다는 것을 확인할 수 있다. 하지만 여기서 오해가 발생한다. 소비자는 일반적으로 신재생에너지 열원으로 건물에 적용되는 ‘지열냉난방시스템’과 포항에 설치됐던 ‘지열발전’이 동일한 것으로 착각하기 쉽다.
국내 지열이용방식의 대부분은 천부지열을 이용하는 ‘지열냉난방시스템’으로 지표로부터 약 200m 깊이로 천공 후 삽입한 지중열교환기를 통해 물을 순환시켜 지중열과 열교환을 하는 방식이다. 연중 일정하게 유지되는 지중온도(15℃±3℃)를 이용해 히트펌프의 냉동사이클을 구성해 냉방, 난방 및 급탕에 적용되는 친환경적인 시스템이다.
국내에서는 업무용빌딩, 도서관, 주거시설 등 광범위하게 적용되고 있다. 대표적인 사례가 롯데월드타워다. 용량 3,000RT 지열냉난방시스템이 설치돼 세계에서 두 번째로 큰 지열프로젝트로 정평이 나 있다. 국내에서는 업무용빌딩, 도서관, 주거시설 등 광범위하게 적용되고 있다. 대표적인 사례가 롯데월드타워다. 용량 3,000RT 지열냉난방시스템이 설치돼 세계에서 두 번째로 큰 지열프로젝트로 정평이 나 있다.
반면 포항지진을 유발한 ‘지열발전’은 이와 달리 지표로부터 약 4~5km 깊이까지 땅에 구멍을 뚫어 물을 주입해 땅속에서 가열된 증기를 끌어올린 뒤 터빈을 돌려 전기를 생산하는 방식이다.
지열냉난방시스템과 지열발전 원리, 이용온도, 굴착 깊이 등 전혀 다른 방식이다. 지열냉난방시스템은 국내에서 20년 이상 검증된 기술이며 이로 인한 지진유발 사례는 현재까지 전 세계적으로 보고된 바가 없다.
하지만 여전히 ‘자라 보고 놀란 가슴, 솥뚜껑보고 놀란다’라는 속담이 정부 에너지R&D정책에 적용되고 있다. 한국에너지기술평가원이 최근 공고한 2020년 상반기 에너지기술개발사업 신규지원 대상과제 공모를 공고했다. 하지만 신재생에너지 핵심기술개발분야를 살펴보면 지열에너지분야는 제외돼 있다.
이에 대한 업계 한 관계자는 에너지기술평가원에 문의한 결과 “2017년 11월 포항지역에서 발생한 지진과 해당지역 지열발전사업의 연관성이 있다는 결론에 따라2020년에는 지열분야 기술개발사업의 예산 배정이 제외됐다라는 답변을 들었다”고 밝혔다.
이 관계자는 이어 “지진발생 사고와 연관성이 없는 건축물의 냉난방을 위한 지열시스템 기술이 지열발전사업과 같은 위험성이 있는 기술로 인식되는 오해는 하루빨리 해소돼야 할 문제”라며 “건축물의 에너지소비효율이 높은 지열냉난방시스템의 연구개발과 기술발전을 위해 정부의 지속적인 기술개발 지원 정책이 필요하다”고 강조했다.
지열, 지하수오염·싱크홀 원인?
지열공법 중 밀폐형을 기준으로 지열냉난방시스템이 설치된 현장에 지하수 수위, 수온, 전기전도도 및 화학조성 등을 평가한 논문의 결론을 보면 지하수의 수질은 지열냉난방시스템의 영향을 거의 받지않고 다른 외부환경에 노출됐을 때 오염이 발생하는 것을 확인할 수 있다. 또한 지하수위도 자연변화량 이외에 영향을 주지 않았으며 지하수 수온은 시스템가동에 따라 변화가 있으며 경우에 따라 장기적으로 열이 축적되거나 온도가 낮아지는 양상을 확인할 수 있다. 이에 따라 지열이 지하수를 오염시킨다는 오해는 성립할 수 없다.
또 다른 오해 중 하나는 지열 천공을 건물하부에 다수 적용하면 건물하중지지에 문제가 생기고 싱크홀이 발생한다는 것이다. 하지만 일반적으로 사용되는 지열냉난방시스템의 경우 깊이 200m 이내의 천공을 보통 6m 간격으로 다수 진행한다.
하지만 시스템시공 시 천공간 일정한 거리를 확보하고 구조적 안정성을 검토 후 시스템을 설치하기 때문에 건물하중지지와는 관련성이 떨어지는 오해다.
또한 지열 천공 전 건물의 구조적 안정성을 모두 검토한 후 시스템을 설치하기 때문에 주변 지반 침하 및 싱크홀과는 관련성이 떨어지며 현재까지 지열냉난방시스템으로 지반 침하 또는 싱크홀이 발생한 사례는 보고된 바가 없다.
지열, 공기열대비 성능 떨어지고 전기먹는 하마다?
지열히트펌프와 공기열히트펌프의 히트펌프 성능은 거의 비슷하며 열원에 따른 성능차이가 있다. 지열의 경우 열원을 지중의 온도로 쓰며 온도변화가 적고 열원 회복속도가 좋아 시스템을 돌리지 않으면 온도가 바로 회복된다.
하지만 공기열의 경우 외기를 열원으로 사용하기 때문에 .15℃ 이하의 극한 조건으로 외기온도가 떨어지면 제상운전에 의한 성능저하가 발생할 수 있다는 것이 관련업계의 정설이다. 이에 따라 지열이 공기열보다 성능이 나쁘다고 판단하기는 어려운 문제다.
지열은 과연 전기먹는 하마인가도 대표적인 오해 중 하나다. 지열냉난방시스템은 히트펌프와 순환펌프를 통해 시스템을 가동하기 때문에 필수적으로 전기를 사용할 수밖에 없다.
건물 냉난방을 모두 지열시스템으로 공급할 경우 기존에 사용하는 타열원과 비교했을 때 기름이나 가스로 쓰이는 비용이 전기로 대체, 전기소비량이 증가된 것으로 볼 수 있다. 하지만 다른 연료를 사용하지 않기 때문에 비용측면에서 확인하면 비교적 저렴한 것을 한 눈에 볼 수 있다.
또한 신재생에너지로 사용하는 전기는 일반전기와는 다르게 누진제가 적용되지 않는다. 반면 기본요금이 일반전기요금보다 다소 높기 때문에 사용방법에 따라 전기요금이 달라질 수는 있다. 결론적으로 냉난방 공급량이 많은 건물에 지열냉난방시스템을 적용할 경우 뚜렷한 비용절감효과를 볼 수 있다.
G-ENONE ENERGY
산업통상부에서 제정한 ‘신에너지 및 재생에너지 개발 이용 보급 촉진법’에는 지열에너지를 재생에너지의 하나로 지정하고 있으며, 동법 시행규칙에 ‘지열에너지 설비: 물, 지하수 및 지하의 열 등의 온도차를 변환시켜 에너지를 생산하는 설비’라고 정의하고 있습니다.
지열에너지는 날씨나 기후조건과 관계없이 개발 및 활용이 가능하므로 재생에너지원 중에서 유일하게 기저부하를(Base load)를 담당하며, 부하 조건에 맞게 출력조절이 쉬운 운전 특정을 갖음
땅속 10m 이하에 연중 일정하게 유지되는 지중 온도(보통 15 ± 5 ℃)를 이용하여 히트펌프와 함께 냉동사이클을 구성하여 냉방, 난방 및 급탕에 활용하는 시스템으로 에너지 비용을 획기적으로 줄이면서 경제성을 높인 친환경 냉난방 시스템입니다. 지열 냉난방 시스템은 지열을 추출하거나, 실내에서 추출한 열을 지중으로 방열하기 위해 지중에 설치된 순환회로를 이용하여 지중에서 지열을 흡수 또는 방열합니다. 또한 미국 환경보호국(EPA)에서 공인한 가장 효율적, 환경친화적 냉난방 시스템입니다.
지열냉난방시스템에서 지하수를 직접이용하는 개방형 시스템이 효율면에서 우수하나, 모든 곳에서 필요한 수량의 지하수를 확보하기 어렵다. 또한 지하수 보호를 위해 지하수를 직접이용하는 것을 금하기도 한다. 밀폐형 시스템은 열원으로 지중에 저장되어 있는 지중열을 사용하는 시스템으로 HDPE 재질 등의 파이프를 지중에 매설한 뒤 폐회로 시스템을 구성 후, 내부에 유체를 충전하고 순환유체가 열교환을 하도록 하여 열을 흡수 또는 방출하여 냉난방을 이루어지도록 하는 시스템이다. 국내 환경에서는 개방형 지열시스템보다 밀폐형 지열시스템을 적극적으로 사용하고 있다.
지열 냉난방 시스템의 구성요소
지중열교환기
땅속에 100m 이상을 천공하고 HDPE를 천공된 공 내부에 삽입 후 내부에 유체를 통하여 땅속의 열과 유체가 열교환을 합니다. 삽입되는 파이프는 누설 또는 부식등의 문제가 없어야 하며, 50년이상 물리적 화학적 성질을 유지해야 합니다.
순환펌프
지열시스템의 작동유체를 순환시키기 위한 순환펌프입니다.
히트펌프
지중의 열을 흡수하거나 실내의 열을 방출하여 실내의 온도를 일정하게 냉난방할수 있도록 하는 지열시스템의 핵심장비입니다. 팽창밸브, 열교환기, 압축기, 4방 밸브로 구성되어 있습니다.
컨트롤판넬
지열시스템의 운전 및 이상을 판단하고 지열시스템의 동작을 관리함은 물론 계측된 데이터를 저장하여 분석하여 시스템 상태를 파악하도록 합니다.
[기획연재] 지열냉난방시스템, 가스냉난방보다 초기 투자비와 운전비 과도하게 높아
지열냉난방시스템을 설치한 대학교.
① 지열에너지시스템으로 냉난방 해소, 바람직한가
② 신재생E 설치의무 비율에 수소연료전지+가스냉난방 적합
③ 현실적 환경·경제성 감안한 복합냉난방신에너지공급시스템
[가스신문=주병국 기자] 최근 공공건축물을 대상으로 설치되고 있는 지역냉난방시스템이 분산전원인 가스냉난방보다 초기 투자비는 물론이고 운전비도 많이 투입되는 것으로 조사됐다.특히 설치 운전에 따른 전기소비량은 지열냉난방시스템이 가스냉방보다 무려 9배나 많고, 에너지효율도 낮지만 신재생에너지 설치의무화로 공공건물 등에 무분별하게 설치되고 있어 적절한 조율이 필요하다는 지적이 나오고 있다.
관련업계에 따르면 정부의 ‘신재생에너지 공급의무’ 비율 상향 조정과 함께 지자체별로 ‘녹색건축물 조성 지원법’에 따라 의무설치 대상 건물에 지열냉난방시스템이 늘고 있다는 것이다.
정부와 많은 지자체에서는 신재생에너지 개발이용보급촉진법 및 신재생에너지 설치 의무화제도를 시행하고 있고, 공공기관 건물의 경우 1000㎡ 이상이면 의무대상이며, 의무비율은 건물 허가 기준으로 2016년 18%, 2017년 21%로 매년 높아졌고, 올해는 30%이다. 민간건축물 역시 녹색건축물 조성법 등에 따라 공공건축물보다는 낮지만 의무비율(2020년 11%)은 매년 증가 추세이다.
이렇다보니 공공건축물의 경우 신재생에너지 의무비율을 맞추기 위해 최근 태양광발전 대신 지열시스템을 통한 지열냉난방 설비를 갖추는 곳이 늘고 있고, 많은 지자체에서도 공동주택까지 지열냉난방시스템 설치를 권장하고 있다.
올해 10월 준공을 앞둔 D경찰서의 경우 1066kw급 지열시스템을 설치, 신재생에너지 의무비율(18%)을 충당하고, 건물 냉난방은 73%를 지열시스템으로, 27%는 EHP로 운영한다. 수십억원의 예산이 투입됐다. 문제는 과도한 투자비와 운전비 외 지열시스템을 통한 연간 전기사용량도 337,824kW에 이른다.
또 A대학교(1000kW)는 2016년 1000kW급 설치용량 규모로 학교 부지내 지열을 통한 지열냉난방시스템을 운영하고 있다. 이 학교 역시 당초 설계 때 기대했던 운전비보다 과도하게 나오고 있다. 전기사용량도 적지 않다.
이처럼 지열시스템의 보급 증가에 따른 에너지 생산량(TOE)은 꾸준히 증가하고 있다.
한국에너지관리공단 자료에 따르면 지열시스템의 에너지생산량 변동 추이는 지난 2013년 8만6959 TOE에 불과했으나 2015년 13만5046, 2016년 16만2047, 2017년 18만3922, 2018년 20만5464으로 6년 사이에 1.4배 급증했다.
올 연말쯤 지열시스템을 통한 에너지생산량은 약 25만 TOE를 상회할 것으로 예상된다.
이는 신재생에너지 설치의무화에 따른 공공기관 설치 사례가 늘어났기 때문이며, 최근 협소한 부지의 건물은 태양광발전 대신 지열시스템으로 의무비율을 충당하는 것도 한 요인으로 보인다. 다만 지열시스템을 통한 냉난방 공급시 과도한 투자비와 운전비용이 문제로 지적되고 있다. 여기에다 지열시스템이 신재생에너지이지만 동·하절기 전력피크 때 다른 신재생에너지 공급시스템보다 전기 사용량이 과도하게 많다는 점도 지적되고 있다.
관련업계 자료를 기초로 동일한 설비 규모(1463kW)를 기준으로 지열냉난방시스템과 가스냉난방간의 경제성 및 전기사용량을 분석한 결과 지열냉난방이 초기투자비는 최소 1.7배 이상, 운전비용은 1.5배 이상 많이 소요되는 것으로 조사됐다.
두 냉난방시스템의 분석결과를 보면 초기투자비의 경우 지열냉난방(1063kW, 73%)의 장비(2억4380만원) 및 공사비(10억7100만원)을 합쳐 13억1480만원이 투입된 됐다.
여기에다 의무비율 외 나머지 부문의 냉난방(27%)을 위해 별도의 EHP(399kW) 설치에 따른 기기비용(9150만원)과 설치비(8610만원)까지 합쳐 총 14억9200만원 이상의 초기투자비가 소요됐다.
반면 가스냉난방시스템(GHP: 1463kW:100%)으로 건물 전체 냉난방을 공급할 경우 초기투자비는 기기값(6억0770만원)과 공사비(2억3390만원)를 합쳐 8억4160만원에 그쳤다. 지열냉난방시스템이 가스냉난방시스템보다 초기 투자비가 약 1.7배 더 비쌌다.
두 냉난방시스템의 운전비도 지열냉난방시스템의 경우 지열시스템 운전에 따른 연간 전기사용료가 7900만원, 여기에다 연간 EHP 운전비에 따른 전기사용료가 3530만원이 소요되는 등 총 연간 전기사용료가 1억1430원만원 소요됐다.
반면 가스냉난방(GHP)의 경우 연간 운전비는 전기사용료가 1280만원, 도시가스 사용료 5740여만원, 유지보수비(570만원/년) 각각 투입돼 총 연간 운전비가 7590만원에 그쳤다.
지열냉난방시스템이 가스냉난방시스템보다 연간 운전비용이 1.5배 더 많이 필요하다. 여기서 또 주목할 점은 연간 전기사용량이 가스냉난방시스템(53,800kW)보다 지열냉난방시스템(496,000kW)이 9배 이상 더 소비량이 많다는 점이다. 이처럼 지열냉난방시스템은 신재생에너지로 분류돼 건축물의 신재생에너지 의무비율은 충당할 수 있으나 건물의 냉난방 해소를 위해서는 초기투자비와 운전비용이 과도하게 소요되고, 전기사용량도 너무 많아 문제가 되고 있는 실정이다.
이에 많은 전문가들은 민간건물에서는 지열냉난방시스템이 비용 문제로 제한적으로 보급되고 있지만, 투입 예산을 걱정하지 않는 공공기관의 경우 그렇지 않아, 막대한 예산낭비라는 지적과 함께 에너지효율이 높은 신재생에너지 공급시스템을 융복합 형태로 설치하는 방안을 적극 검토해야 한다고 꼬집는다.
또 공공기관 외 공동주택 등 민간건물까지 경제성과 에너지 효율성을 전혀 고려하지 않고 무분별하게 지열냉난방시스템이 보급되는 것은 자칫 지하수 오염과 지반침하 등 또 다른 환경문제까지 유발할 수 있어 정부와 지자체의 세심한 관리감독이 필요하다고 지적하고 있다.
관련업계 관계자는 “정부와 지자체가 공공기관과 에너지다소비건물 등에 신재생에너지 설치 의무 비율을 높이는 것은 에너지전환 정책으로 바람직 하나, 지열시스템의 경우 지하수 오염과 지반 침하와 같은 또 다른 환경문제를 유발하고, 동·하절기 과다한 전기소비까지 야기시키는 것은 적절치 못하다”며 “신재생에너지의 균형감 있는 보급정책이 무엇보다 중요한 만큼 정부와 지자체에서는 신재생에너지 의무비율을 감안한 태양광 및 가스냉난방 또는 연료전지발전 및 가스냉난방과 같은 연계성과 효율성이 높은 에너지공급 시스템을 보급하는 것이 필요하다”고 말했다.
※지열 냉난방-시스템의 원리와 시공
지열냉난방 시스템
지하 5m이하로 내려가면 땅속은 대략 14~16℃의 온도를 1년 내내 일정하게 유지하며
지하 수km를 내려가면 37 ~150℃도의 일정온도를 유지합니다.
지열에너지의 이용은 열원의 온도에 따라서 여러 가지로 나뉠 수 있는데
지열을 이용한 냉난방시스템에는 지하 100∼150m 깊이의 지열을 이용하여 건축물의 냉난방 및 온수에 활용하는 지열히트펌프방식의 개발 보급이 활성화되고 있습니다.
지열히트펌프시스템은 현재 전 세계적으로 널리 보급 되고 있으며
“현존하는 냉난방시스템 중에서 가장 에너지 효율적이고 친환경적이며 비용 효율적인 공조시스템”이라고 공인되고 있읍니다.
수직밀폐형 지열냉난방 시스템의 원리
지열냉난방 시스템에는 밀폐형과 개방형이 있으며 밀폐형에는 수직형과 수평형으로 나뉩니다.
수직밀폐형은 일반적으로 지하 150m가량 천공하여 U자형의 지중열교환기를 설치하고 지중열교환기 내부에는 순환매체를 주입하여 지열과 열교환하는 방식의 시스템 입니다.
수직밀폐형 지열냉난방설비의 설치공정
1.천공 : 착정기를 사용하여 지하에 구경 150-200mm로 수직천공(케이싱설치) 하
여 설치공을 만듭니다.
2.그라우팅(Grouting)작업 : 지중열교환기로 사용되는 U자관(PE관)을 시추공에 삽
입한 다음 파이프와 시추공 사이의 빈 공간을 벤토나이
트,시멘트 밀크로 채웁니다.
3.파이프 배관 연결 : 보일러와 히트펌프, 축열조를 연결하고 지중열교환기에 부동
액을 채운후 유동시킵니다.
지열보일러 시스템 구성도
문)48평에 지열난방하려면 얼마나드나요?
답1)
공사는 정부 보조를 무조건 받아서 하셔야 됩니다
.
지열냉난방 시스템 궁금증 완벽 해결
경기도 김포에 단독주택 신축을 하려고 하시는 분이 장문의 질문을 보내오셨습니다. 지열시스템을 설치하 려고 결심하시면서 궁금했던 사항을 A4 두페이지 분량으로 FAX 발송하셨습니다. 주택이나 사업장의 냉난방을 지열로 하려고 고려중인 분들께는 모두 궁금해 하실 만한 내용이어서 주요내용을 소개합니다.
충주시 소재 지열시스템설치 주택(한화63시티)
질문1 . 주택용 지열시스템의 설치비용과 정부보조금의 지급 금액은 어느정도인가요?
☞ 주택용 지열시스템 설치비용은 지역과 설치환경에 따라 다르긴 하지만 대략 2,400~2,800만원 사이이고,
이중 정부에서 2011년 기준 50%인 1,200~1,400만원을 무상으로 지원해 주고 있습니다. 즉, 본인이 부담하여야 하는 비용은 1,200~1,400만원 정도입니다. 물론 정부지원외에 지자체에서 지원 하는 곳도 있는데 대략 200~300만원 정도입니다.(보조가 없는 지자체도 있습니다) 지자체 보조까지 받는다고 하면 순수 본인 부담금은 1,000~1,200 정도라고 할 수 있습니다.
질문2. 지중열 교환기를 설치하려면 땅속에 배관을 넣을 구멍을 파야 하는데 기준이 있나요?
☞ 정부로부터 보조금을 받는 지열시스템은 ‘수직밀폐형’시스템으로서 땅속에 약 150m 깊이의 구멍을 파게 되는데(전문용어로 천공이라고 합니다.) 구멍의 지름은 150mm입니다. 주택용 용량 5RT를 기준으로 2공 을 뚫게 되는데 구멍과 구멍간의 간격은 최소 5m를 확보하여야 하죠.
천공작업
질문3. 천공된 지하 구멍에 설치하는 것은?
☞ 150m의 천공작업이 완료되면 그 구멍에 지름 32mm의 PE관을 U자형으로 삽입을 합니다. PE관은 특별 한 사항이 없는 한 수십년을 견디고 부식의 우려도 없으며 가격도 저렴한 편입니다. 배관삽입이 된 후, 에너지관리공단에서 실질 천공깊이 측정을 시행하므로 깊이는 크게 신경쓸 필요가 없습니다.
PE배관을 땅속에 삽입하는 장면
질문4. 지열 냉난방에 사용하는 전기는 누진제가 적용되나?
☞ 지열에 사용하는 전기는 3,600KW까지 누진제가 적용되지 않습니다. 물론 지열 외 주택에서 사용하는 전기는 누진제가 적용되죠. 지열사용을 통한 냉난방을 할 경우 월 전기료는 실평수 35평기준 약 15만원 내외입니다. 물론 사용상태와 실내온도 설정 등 상황에 따라 달라질 수 있습니다.
질문5. 지열은 지하수를 이용하나요?
☞ 지열시스템은 지하수를 사용하지 않습니다. 천공시 지하수가 나오더라도 배관주변에 밀봉조치를 하여(벤토나이트를 집어넣습니다) 지하수의 오염을 예방합니다. 1개공당 벤토나이트는 15포 정도 를 사용하여 밀봉합니다. 냉난방은 지중의 배관내에 용액을 흐르게 하여 지하의 열을 뺏어 그열을 냉난방에 이용합니다.
지중 배관 밀폐용 벤토나이트
질문6. 배관의 용액은 겨울철 얼지 않나요?
☞ 배관내에 순환하는 용액은 에탄올5%와 물95%로 혼합되어 흐르게 되어 겨울철 영하6도에도 얼지 않도록 합니다. 그렇다고 지상에 노출된 배관에 보온재가 벗겨지거나 부실할 경우 동파의 우려는 항상 있으므로 세심한 관리가 필요하겠죠
질문7. 히트펌프가 지중에서 뻿은 열을 추가로 올리고 내리고 한다는데요?
☞ 지중에서 약 12도~15도 온도의 에너지를 뽑아올려 히트펌프라는 장치를 통해 냉방과 난방에 필요한 열을 만듭니다. 즉 냉방에 필요한 열은 히트펌프를 이용하여 약 9도 정도로 낮추고, 이렇게 낮춰진 열은 주택내 FCU(에어컨처럼 찬 바람을 나오게 하는 기기)를 통해 찬바람을 공급하고, 겨울철에는 히트 펌프를 통해 40~50도의 열을 주택 난방 배관을 통해 공급하여 바닥을 따뜻하게 합니다.
히트펌프
질문8. 히트펌프의 품질 및 내구년수, 하자보수 기간은?
☞ 히트펌프는 지열시스템의 가장 중요한 장비 중의 하나입니다. 열을 높이거나 낮추는 기능을 지속적으로 수행하여야 하므로 내구성과 품질이 중요합니다. 보급사업에 사용하는 히트펌프는 전량 에너지관리공단의 품질 인증을 받은 제품으로만 설치하여야 합니다. 그리고 히트펌프의 주요 부품은 다년간 품질이 입증된 외산으로 이루어져 있습니다.(고품질의 국산화가 필요한 분야죠.) 내구년수는 사용환경에 따라 달라지지만 양호한 환경에서는 10년이상 정상 작동이 가능합니다. 전문기업에서 보증하는 하자기간은 3년으로 정해져 있구요.
축열탱크
질문9. 지열시스템 유지비용은 ?
☞ 특별히 들어갈 유지비용은 없습니다. 땅속의 배관은 전혀 손댈것이 없고, 기계실내에 있는 열교환 탱크도 특별한 보수가 필요치 않기 때문이죠. 다만 압력계, 온도계 등과 콘트롤 판넬의 소모품 정도는 교환이 필요할 수도 있겠네요. 물론 주요 장비인 히트펌프가 고장시 보수비용이 발생할 수 있습니다.(관리에 주의를 기울여 주세요)
질문10. 전문기업에서 설치해주는 범위가 있나요?
☞ 정부보급 보조사업으로 주택에 설치하는 지열시스템의 해당 범위는 땅속 배관부터 기계실까지입니다. 즉 기계실부터 주택내부 각방의 냉방 기기 설치는 주택소유자 부담입니다. 기계실도 전문기업에 따라 다르진 하지만 대다수는 기계실은 수요자 부담으로 진행합니다.
질문11. 지열을 이용하여 온수사용도 가능한가요?
☞ 온수의 사용이 가능합니다만 겨울철 난방의 효과가 딸어질 수 있어서 잘 검토를 하여야 합니다. 실제로 전문기업별로 온수를 지열탱크에서 뽑아 쓸수 있게 하는 기업과 별도로 순간온수기를 설치하여 온수를 사용하도록 하는 기업이 있습니다. 필자의 생각으로는 별도로 순간온수기를 이용하는것이 가장 합리적인 것으로 생각됩니다.
질문12. 지열시스템 설치기한이 있나요?
☞ 정부 보급사업으로 진행할 경우 지열시스템의 설치 기한은 4개월입니다. 즉 에너지관리공단 승인 시점부터 4개월 안에 시스템을 설치완료하고 설치확인검사 신청을 하여야 정부 보조금을 받을 수 있습니다. 새롭게 주택을 건축하고자 한다면 지열시스템의 설치기한을 참고하여 공정계획을 수립하실 필요가 있습니다.
3년전부터 보급되기 시작한 지열냉난방시스템은 그 효과가 입증되면서 에너지 집단 공급 도시외의 지역 의 단독주택, 펜션 등에 다양하게 적용되고 있고, 설치세대도 급속히 확대되고 있습니다. 그러나 타 설비와 다르게 배관, 기계설비, 전기판넬, 펌프설비 등 다양한 기계장치로 구성되고 땅속 150m 깊이로 천공을 하여야 하는 등 세심한 기술이 적용되어야 원하는 효과를 얻을 수 있는 분야이기도 합니다. 또 한번 설치하면 수십년을 정상적으로 작동해주어야 하기도 하구요. 이러한 의미에서 주택에 지열냉난방 시스템을 설치한다면 무엇보다 가장 신뢰가 가는 기업을 선정하여야 할것으로 생각합니다.
사진 및 자료 출처: 한화63시티
안녕하세요. 기술지원팀 성락준 팀장입니다. 제가 담당하고 있는 업무는 환경과 에너지 관련 사업개발 및 시행입니다. 실제 생활에 도움이 되는 친환경 신재생에너지에 대한 지식과 정보를 알려드리겠습니다.
지오테크 I 원리 및 장점
기름(가스) 한방울 안들이고 하나의 시스템으로 냉/난방 및 급탕을 동시에 공급하는 경제적인 친환경 시스템
지열시스템
경제성 냉난방비용 최소 50%이상 절감 반영구적 수명(50년) 저렴한 유지/보수비용 친환경성 유류/가스 不사용 연소가스 발생없음 레지오넬라균 미발생 無폐기물 편리성 원격자동 제어에 의해 냉/난방전환 및 최적 운전기능(원터치) 별도관리인 불필요 안전성 화재/폭발 위험 없음 유류/가스 운반, 보관 불필요
지열시스템과 기존 (보일러 & 에어컨) 시스템의 운전비용 분석(1,000평 기준) 구분 여름
(냉방) 겨울
(난방) 계
(연간) 운전비용
(연간) 설치비
(천원) 지열시스템의 투자비
회수 기간 금액(원) 비교 기존시스템 Ⅰ
경유 보일러
& 에어컨 소비전력량 (kwh) 204,465 – 204,465 146,794,931 320 300,000 경유보일러 &에어컨대비 약 2.28년 경유 사용(ℓ) – 102,609 102,609 기존시스템 Ⅱ LNG 보일러
& 에어컨 소비전력량 (kwh) 204,465 – 204,465 81,952,968 179 300,000 LNG보일러&에어컨대비 약 6.38년 LNG 사용(㎟) – 89,927 89,927 지열시스템 소비전력량 (kwh) 151,158 324,315 475,473 45,911,675 100 530,000 –
키워드에 대한 정보 지열 냉난방 시스템
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