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» 지열 히트 펌프(GSHP)

지열 히트 펌프(GSHP)

1948
  • Robert C. Webber
주거용 에너지 기술 애플리케이션의 지상 열원 히트 펌프 시스템.

(설명을 위한 생성된 이미지입니다)

지열 펌프 지열 히트 펌프(GSHP)는 땅속의 열을 이용하여 냉난방을 조절하는 중앙 난방 및 냉방 시스템입니다. 겨울에는 지표면 아래의 비교적 일정한 온도를 열원으로, 여름에는 열 흡수원으로 활용합니다. 이러한 높은 열 관성 덕분에 GSHP는 높은 효율을 자랑하며, 성능 계수(COP) 또한 높고 안정적입니다.

지열 히트펌프 시스템은 지표면 아래 수 미터 깊이의 안정적인 지열 온도를 활용합니다. 이 온도는 주변 기온과 관계없이 연중 비교적 일정하게 유지됩니다(일반적으로 10~16°C 또는 50~60°F). 이는 겨울에는 극도로 차갑고 여름에는 더운 외부 공기와 열을 교환해야 하는 기존 공기열 히트펌프에 비해 효율성이 크게 향상되는 장점입니다.

지열 히트펌프 시스템은 크게 세 부분으로 구성됩니다. 히트펌프 본체, 액체 열교환 매체(‘지열 루프’), 그리고 공기 공급 시스템(덕트)입니다. 지열 루프는 일반적으로 고밀도 폴리에틸렌으로 만들어진 파이프들로, 건물 근처 땅속에 묻습니다. 수평 트렌치나 수직 시추공에 설치할 수 있습니다. 겨울에는 이 파이프를 통해 물이나 부동액 용액이 순환하면서 땅에서 열을 흡수하여 히트펌프로 전달합니다. 히트펌프는 이 열을 집중시켜 건물로 공급합니다. 여름에는 과정이 반대로 진행됩니다. 히트펌프가 건물 내부에서 열을 추출하여 지열 루프의 유체로 전달하고, 유체는 이 열을 더 차가운 땅으로 방출합니다. 지열 히트펌프는 열원/열흡수원(땅)과 원하는 실내 온도 사이의 온도 차이가 작고 안정적이기 때문에 공기열원 히트펌프보다 훨씬 높고 안정적인 성능 계수(COP)를 제공합니다.

UNESCO Nomenclature: 3313
에너지 기술

유형

물리 시스템

분열

점진적

용법

널리 사용됨

전구체

  • 켈빈 경의 열펌프에 대한 이론적 개념
  • the established use of the vapor-compression refrigeration cycle
  • 우물 굴착 및 광물 채굴 기술의 발전
  • 폴리에틸렌과 같은 내구성이 뛰어난 플라스틱 배관 재료 개발

응용 프로그램

  • 고효율 주거용 난방 및 냉방
  • 학교 및 사무실과 같은 대형 상업용 건물의 냉난방 시스템
  • 지역 난방 및 냉방 네트워크
  • 농업용 온실 온도 조절
  • 안정적인 온도가 요구되는 산업 공정의 가열 및 냉각

특허:

  • US Patent 2533447 (Robert C. Webber, 1950)

잠재적 혁신 아이디어

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관련 용어: 지열 히트 펌프, GSHP, 지열 에너지, 지중 루프, 열교환기, 에너지 효율, 재생 가능 난방, COP, 지구 에너지, HVAC.

역사적 맥락

지열 히트 펌프(GSHP)

1940
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1940
1948
1950
1950
1950
1940
1940
1940
1945-01-01
1949
1950
1950
1950

(날짜를 알 수 없거나 관련이 없는 경우, 예를 들어 "유체역학"의 경우, 주목할 만한 등장 시기를 대략적으로 추정하여 제공합니다.)

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