매설관 지열 히트펌프
매립관 지열 열펌프 시스템은 토양을 열원 또는 방열판으로 사용합니다. 핵심 구성요소에는 히트펌프 장치와 지하에 매설된 열교환기 세트가 포함됩니다. 이러한 열 교환기는 일반적으로 고밀도 폴리에틸렌 또는 폴리부텐 파이프로 만들어지며 폐쇄된 지하 파이프를 순환하는 유체(예: 물 또는 부동액)를 통해 시스템과 지면 사이의 효과적인 열 교환을 달성합니다.
그림: 매설관 지열 히트펌프 작동 원리(겨울철 난방)
매립관 지열 열펌프 시스템에서는 건물 하중의 동적 변화와 지하 토양과의 열교환이 밀접하게 연결되어 상호 작용하므로 이 열펌프 시스템을 토양{0}}결합 열펌프라고도 합니다. 구현 중에 매립형 열교환기의 매립 방법에는 수평 매설과 수직 매설이라는 두 가지 주요 선택 사항이 있습니다.
수평매설은 일반적으로 시공이 간단하고 초기 투자비가 상대적으로 낮은 얕은 매설을 사용한다. 그러나 이 방법은 면적이 더 크고, 얕은 토양의 온도는 지표 기온의 영향을 받기 쉽기 때문에 파이프 단위 길이당 열교환이 상대적으로 적습니다.
이에 반해, 수직매설관은 초기 투자비가 높지만, 지하 깊은 곳에 위치하여 상대적으로 깊은 토양의 온도를 일년 내내 안정적으로 유지하여 히트펌프 시스템의 안정적인 작동을 보장하므로 널리 사용되고 있습니다.
그러나 수직 매립관 히트펌프 시스템에는 잠재적인 문제가 존재합니다. 겨울철에 매설 열교환기에 의해 흡수된 열과 여름에 방출되는 열의 균형이 맞지 않으면 지하 열 균형이 무너지고 지하 토양 온도가 지속적으로 상승 또는 하강하여 궁극적으로 매설 열교환기의 열교환 효율에 영향을 미치게 됩니다.
