KR20200095647A - 지중케이슨 및 지열교환장치를 이용한 계절간 냉온열 에너지 저장시스템 - Google Patents

지중케이슨 및 지열교환장치를 이용한 계절간 냉온열 에너지 저장시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 냉열계간축열 케이슨; 상기 냉열계간축열 케이슨에 인접하여 형성되는 하나 이상의 지열회수장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지중케이슨 및 지열교환장치를 이용한 계절간 냉온열 에너지 저장시스템에 관한 것이다.

Description

지중케이슨 및 지열교환장치를 이용한 계절간 냉온열 에너지 저장시스템{The seasonal hot and cool geothermal energy storage-recovery system using a underground caisson and geothermal heat exchangers}
본 발명은 축열케이슨과 지열교환장치를 이용하여 에너지를 효율적으로 이용하는 시스템에 관한 것이다.
계간 축열이란 비난방기에 남는 잉여열을 저장하여 열수요가 많은 난방기에 사용하는 축열방식으로서 발전폐열, 산업폐열, 폐기물 소각열, 연료전지, 바이오매스, 태양열 등 연중 생산되는 (폐)열을 열원으로 이용하는 것으로, 간헐적이거나 배출온도가 일정치 않거나 온도가 낮아서 전력생산이나 산업용으로 이용하기 곤란한 열도 회수하여 건물 냉난방 또는 농업용으로 사용 가능하다.
국내의 경우 90년대 중반부터 연구되었으며 진천 친환경에너지타운에 태양열을 [0012] 저장하는 계간 축열 시스템을 2016년 구축 예정이고, 유럽지역에서 주로 태양열을 이용한 계간 축열 시스템으로 개발되어 운영되고 있으며 태양열 단독난방 대비 경제성이 50% 높은 것으로 보고되고 있다.
그리고, 태양열 블록히팅 또는 태양열 지역난방(이하 '태양열 블록히팅')은 일정 규모 이상의 단지(건물의 지붕 또는 기타 설치 가능한 공간)에 분산 또는 집중 설치된 태양열 집열기를 하나의 시스템으로 묶어서 계간 축열체라는 대용량의 장기 축열시스템과 연계시켜 집열된 태양열을 중앙에서 축열 및 공급하는 일련의 중앙 열공급 방식의 태양열 시스템이다.
적게는 소규모 단지에서부터 크게는 지역난방에 이르기까지 그 규모도 다양하게 적용할 수 있으며 이러한 태양열 블록히팅 시스템은 일반적으로 열부하가 적은 봄부터 가을에 이르기까지 남는 태양열을 저장하였다가 부족할 때 사용하는 대규모 용량의 중장기 축열체인 계간 축열(Seasonal Heat Storage) 시스템을 필요로 한다.
태양열 블록히팅 시스템은 기존 열 설비는 물론이고, 지열 히트펌프, 바이오 연료, 우드펠렛, 폐기물 에너지 등 타 신재생 히팅 시스템과 복합적으로 구성도 가능하며, 열부하 전체를 신ㅇ재생에너지만으로도 공급이 가능한 특징이 있어, 신재생에너지원 별 장점을 살리고 단점은 보완하며 태양열과 같은 자연에너지 활용을 극대화할 수 있다.
계간 축열을 통해 비난방기에 남는 잉여열을 저장하여 사용하므로 태양열의존율을 크게 높일 수 있고, 연중 태양열 이용이 가능하여 태양열 분야의 단점이었던 난방분야에 효율적 적용이 가능하며 또한, 경제성을 높이고 화석연료의 의존도가 높은 우리나라에 이산화탄소 저감효과에 크게 기여하는 장점이 있고, 또한 건물별 신ㅇ재생 에너지 적용에 한계가 있는 건물 밀도가 높은 지역에 계간 축열시스템을 적용시키면 기존 열원과의 효율적인 연계가 가능하여 폭 넓은 보급확대가 예상된다.
대한민국 특허등록 제10-1670007호
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 계간축열 케이슨을 구성하되, 케이슨으로부터의 손실되는 열의 경우도 지열교환장치를 이용하여 효율적으로 에너지를 이용할 수 있는 시스템을 제공하고자 함이다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 지중케이슨 및 지열교환장치를 이용한 계절간 냉온열 에너지 저장시스템은, 냉열계간축열 케이슨; 상기 냉열계간축열 케이슨에 인접하여 형성되는 하나 이상의 지열회수장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
하나의 예로 상기 케이슨은 하우징에 단열처리가 된 것을 특징으로 한다.
하나의 예로 상기 케이슨은 단열 및 전열이 선택적으로 이루어짐을 특징으로 한다.
하나의 예로 상기 지열회수장치는 상기 케이슨에 방사형으로 복수로 구성됨을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 지중케이슨 및 지열교환장치를 이용한 계절간 냉온열 에너지 저장시스템은 에너지를 효율적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 지중케이슨 및 지열교환장치를 이용한 계절간 냉온열 에너지 저장시스템을 나타내는 개략도이다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명에 따른 지중케이슨 및 지열교환장치를 이용한 계절간 냉온열 에너지 저장시스템은 도 1에서 보는 바와 같이 냉열계간축열 케이슨; 상기 냉열계간축열 케이슨에 인접하여 형성되는 하나 이상의 지열회수장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
하나의 예로 상기 케이슨은 하우징에 단열처리가 된 것을 특징으로 한다.
하나의 예로 상기 케이슨은 단열 및 전열이 선택적으로 이루어짐을 특징으로 한다.
하나의 예로 상기 지열회수장치는 상기 케이슨에 방사형으로 복수로 구성됨을 특징으로 한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (4)

  1. 냉열계간축열 케이슨;
    상기 냉열계간축열 케이슨에 인접하여 형성되는 하나 이상의 지열회수장치;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 지중케이슨 및 지열교환장치를 이용한 계절간 냉온열 에너지 저장시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 케이슨은 하우징에 단열처리가 된 것을 특징으로 하는 지중케이슨 및 지열교환장치를 이용한 계절간 냉온열 에너지 저장시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 케이슨은 단열 및 전열이 선택적으로 이루어짐을 특징으로 하는 지중케이슨 및 지열교환장치를 이용한 계절간 냉온열 에너지 저장시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 지열회수장치는 상기 케이슨에 방사형으로 복수로 구성됨을 특징으로 하는 지중케이슨 및 지열교환장치를 이용한 계절간 냉온열 에너지 저장시스템.
KR1020190013203A 2019-02-01 2019-02-01 지중케이슨 및 지열교환장치를 이용한 계절간 냉온열 에너지 저장시스템 KR20200095647A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101670007B1 (ko) 2016-06-15 2016-10-27 한국지역난방기술 (주) 열원의 공급온도에 따라 축열 공간의 선택이 가능한 보어홀 방식의 계간 축열 시스템

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101670007B1 (ko) 2016-06-15 2016-10-27 한국지역난방기술 (주) 열원의 공급온도에 따라 축열 공간의 선택이 가능한 보어홀 방식의 계간 축열 시스템

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