국내외 얕은 지열 에너지 연구 및 이용 현황 및 개발

1. 초기 개발 단계

열펌프 기술의 연구와 발전에 따라 얕은 지열 에너지의 연구와 개발이 일어나고 있다. 일찍이 186 년 전 (1824) 프랑스 물리학자 카노는 열펌프의 이론적 토대를 마련했다. 나중에 영국 물리학자 줄은 기체 압력 변화로 인한 온도 변화의 원리를 증명했다. 영국 훈작 톰슨 교수는 먼저' 열 멀티플라이어' 가 난방을 할 수 있다는 관점을 제시했다. 스위스 취리히 19 12 년 강물을 저급 열원으로 난방하는 열펌프 설비를 성공적으로 설치하고 특허를 출원했다. 이것은 초기 수원 열 펌프 시스템이자 세계 최초의 수원 열 펌프 시스템이다.

이후 수십 년 동안 지원 열펌프는 기본적으로 실험 연구 단계에 있으며, 이어 지표수원 열펌프, 지하수원 열펌프, 지원 열펌프 시스템이 등장하고 발전했다. 지표 수원 열 펌프 시스템은 1930 년대에 출시되어 지원 열 펌프에 사용된 최초의 열 펌프 시스템 중 하나이다. 유럽 최초의 대형 열펌프 장치는 1938 부터 1939 까지 스위스 취리히 시청에서 가동되고 있다. 강물을 열원으로 하고 열을 175 kW 로 만듭니다. 1940-50 년대에 스위스와 영국에서 사용된 지하수 원 열 펌프 시스템은 건물 난방뿐만 아니라 수영장 난방, 레이온 공장 공예 난방, 신발 공장 에어컨에도 사용되었다. 이후 유럽의 다른 나라들은 지표 수원 열 펌프 시스템을 설치하기 시작했고, 열 펌프 시스템의 공급 열량은 계속 증가하고 성능 계수도 크게 높아졌다.

지하수 원 열 펌프도 1930 년대에 탄생했다. 1940 년까지 미국은 15 대의 대형 상용 열 펌프를 설치했으며, 그 중 대부분은 우물물을 열원으로 사용했다. 1937 년 일본은 대형 오피스텔에 194k W 압축기 2 대와 저열탱크의 지하수 열 펌프 시스템을 설치했으며, 성능 계수는 4.4 였다. 1940 년대부터 50 년대까지 지열 열 펌프는 주로 미국에서 사용되었다.

194 1 2 차 세계대전이 발발한 후 에어컨 및 난방에 대한 열펌프 기술 개발이 영향을 받아 중단되었다. 제 2 차 세계대전이 끝난 후 열펌프 기술의 연구와 응용이 점차 회복되었다. 1950 년까지 미국에는 20 개 제조업체와 10 개 이상의 대학 연구기관이 히트 펌프 개발 및 연구에 종사했습니다. 당시 가지고 있던 600 대의 열펌프 중 50% 가 주택난방에 쓰였다. 지원 열 펌프 기술은 원래 미국과 영국에서 발전했다. 1950 년경에 양국은 지하관을 이용해 지열 에너지를 열원으로 국내 주택을 난방하기 시작했다. 1952 년 미국 지역 열 펌프 출하 약 1000 대, 1954 년 열 펌프 출하 약 2000 대. 지원 열펌프의 성숙으로 얕은 층의 지열 에너지의 광범위한 응용을 효과적으로 촉진시켰다.

1957 년 미군 기지의 대량의 주택은 가스 난방 대신 열 펌프 난방을 사용했고, 열 펌프 생산량은 2 만 채에 달했고, 1963 년에는 7 만 6000 대로 증가했다. 1960 년대 초까지 미국은 거의 80,000 대의 열펌프 장치를 설치했다. 하지만 당시 압축기의 품질이 미달되면서 설비 비용이 높아져 열펌프 난방 기술의 보급에 영향을 미쳐 침체 상태에 빠지기 시작했다.

1964 까지 열 펌프의 신뢰성은 이미 매우 심각한 문제가 되었다. 1960 년대 전기 가격이 계속 하락하면서 전기 히터의 응용이 많아지면서 열펌프의 발전이 제한되었다.

2. 신속한 개발 단계

1970 년대 세계 석유 위기의 출현으로 지하수원 열펌프에 대한 관심과 흥미를 불러일으켰고, 지하수원 열펌프가 대량으로 설치돼 열펌프 산업이 황금시대로 접어들었다. 이 기간 동안 세계 각국은 열펌프의 연구 작업을 매우 중시했다. 예를 들어, 국제에너지국과 유럽 국가들은 대규모 열펌프 개발 계획을 세웠고, 새로운 열펌프 기술이 속출하고 있으며, 열펌프의 용도도 끊임없이 탐구하고 있으며, 에어컨과 공업 분야에 광범위하게 적용되어 에너지 절약과 환경 보호에 중요한 역할을 했다.

열펌프의 실제 상업 응용은 거의 20 년의 역사에 불과하다. 1990 년대 이후, 환경 요구 사항이 더욱 높아짐에 따라, 지하원 열펌프 시스템이 미국에서 응용되는 추세가 줄곧 상승세를 보이고 있다. 미국 에너지정보부의 조사에 따르면 미국 지하수 수원 열 펌프의 생산량은 1994 년 5924 대에서 1997 년 9724 대로 증가했다. 또 다른 예로 미국이 있습니다. 1985 까지 전국에 총 14000 대의 플랫폼 소스 열 펌프가 설치되어 있고 1997 에는 4 만 5 천 대가 설치되어 현재까지 40 만 대가 설치되어 있으며 연간 성장률은/KLOC 입니다. 1998 미국 상업용 건물의 지열 열 펌프 시스템은 이미 에어컨 총량의 19% 를 차지하고 있으며, 그 중 30% 는 새 건물에 있다. 현재 매년 지열 열 펌프는 약 5 만 대를 설치하는데, 그 중 오픈 시스템이 5% 를 차지한다. 미국 열펌프 업계는 미국 에너지부, 환경보호국, 에디슨 전력연구소, 수많은 지원 열펌프 제조업체로 구성된 미국 지원 열펌프 협회를 설립했다. 최근 몇 년 동안 이 협회는 개발, 연구 및 보급에 6543 억 8 천만 달러를 투자할 것이다.

일부 유럽 국가들은 적극적인 촉진 정책 (재정 보조금, 감세, 우대가격, 광고 포함) 을 채택해 열펌프 시장이 빠르게 성장하고 있다. 1997 년, 유럽개발재단은 다시 한 번 열펌프 발전 계획을 제안했다. 2000 년까지 유럽에서 난방 및 온수 공급에 사용되는 열 펌프의 총 수는 약 46 만 7000 대였으며, 그 중 지하수 원 열 펌프는 약 1 1.75% 를 차지했다. 미국 열 펌프의 발전과 달리 스웨덴 스위스 오스트리아 독일 등 북유럽 국가들은 주로 얕은 지열 자원과 지하 매설 토양의 지열 열 펌프를 이용하여 실내 바닥 복사 난방과 생활 온수 공급을 한다. 1999 통계에 따르면 국내 난방 장치의 지열 열 펌프 비율은 스위스가 96%, 오스트리아가 38%, 덴마크가 27% 로 나타났다.

3. 발전 추세

최근 몇 년 동안 각국의 얕은 지열 에너지 개발 이용의 규모와 속도가 급속히 증가하고 있다. 미국과 캐나다의 일부 대학과 연구기관들은 지원 열펌프에 대한 심도 있는 실험 연구를 실시하고 중요한 데이터를 얻었다. 미국 에너지부, 미국 환경보호국, 에디슨 전력연구소 (EEI), 국가농업전력협력회사 및 기타 재단은 정부가 참여하는 국제공업시설그룹을 구성해 열펌프 난방 시스템을 보급하고 있다. 현재 외국의 발전 추세로 볼 때 얕은 지열 에너지의 개발 활용은 지열 자원 개발 활용의 주류와 방향이 될 것이다.

얕은 지열 에너지는 귀중한 새로운 에너지 원입니다. 풍력, 태양열 등 인력에 의해 통제되지 않는 천연자원에 비해 얕은 지열 에너지는 채굴 이용 시간 동안 인위적으로 이용할 수 있는 재생에너지이다. 그것은 열, 광산, 물을 하나로 모으는 청결하고, 싸고, 광범위하게 응용되는 새로운 에너지원이다. 얕은 층 지열의 개발과 활용은 기존 에너지 소비를 줄이고 환경오염, 특히 대기오염을 줄일 수 있으며, 일부 관련 공업경제를 발전시키고 인민의 삶의 질을 향상시키는 데 중요한 상업적 가치를 가지고 있다. 따라서 그것의 개발과 활용은 각국의 중시를 불러일으켰다. 특히 1973 세계 에너지 위기 이후 얕은 지열 에너지의 탐사, 개발 및 활용이 깊이와 폭으로 급속히 발전하고 있다.

지하수 열 이동의 수치 시뮬레이션 연구 진행

지하수 원 열 펌프가 가동된 후, 재충전 우물에 수층을 주입하는 냉열에너지는 대류와 열전도의 작용으로 양수정으로 이동하여 지하수 온도장에 영향을 미친다. 따라서 지하수열 이전 과정에 대한 심도 있는 연구가 필요하다. 수치 시뮬레이션 방법은 효율적이고 편리하며 유연하기 때문에 점차 이 문제를 연구하는 효과적인 도구가 되었다. 이에 따라 이 섹션에서는 국내외 지하수 열 전달 수치 시뮬레이션의 연구 진척을 종합하여 이 과제의 후속 연구에 대한 근거와 참고를 제공한다.

1970 년대 말 이후, 외국에서는 수층의 열전달을 묘사하는 많은 수학 모형이 제시되었다. Mercer 등 (1985), Crawford 등 (1982), Mirza 등은 수층 에너지 저장에 대한 시뮬레이션 기술에 대해 논의했습니다. 1985.P.Heijde 와 Y.Bachmat 은 당시 핫 마이그레이션의 2 1 수학 모델을 집계했다. 이러한 모델은 모두 대류와 열 전도만 고려하며 자연 대류가 열 이동에 미치는 영향은 무시합니다. 두 모형이 3D 수류 결합 모형인 것을 제외하고 나머지는 모두 1 차원 및 2D 입니다. Tsang 등 (198 1) 과 Sykes 등 (1982 Buscheck 등 (1983) 은 오브럼 대학 에너지 저장 실험의 처음 두 주기에 대한 데이터를 이용하여 2 차원 수치 시뮬레이션을 실시했으며, 시뮬레이션 과정에서 자연 대류의 영향을 고려했다. Rouve 등 (1988) 은 유한 요소 시뮬레이션 방법을 사용하여 독일 슈투트가르트 대학의 인공 수층 계절성 저장 실험에 대한 2D 수치 시뮬레이션을 실시하여 수층 내 각 충전자 층의 침투율 공간 조합을 최적화했다. Molson 등 (1992) 은 캐나다 온타리오 주 다이빙 수층 에너지 저장에 대한 실험 데이터를 사용하여 실험 과정을 3 차원 유한 요소 시뮬레이션했으며, 자연 대류의 영향과 밀도가 온도에 따라 변하는 것을 고려했다. 모형은 비교적 완전하지만 테스트 조건은 간단하고 연속성 방정식은 완벽하지 않습니다. Forkeli 등 (1995) 은 2 차원 축 대칭 모델과 3 차원 유한 요소 모델을 사용하여 인공 수층 에너지 저장 시스템의 에너지 저장 효과를 시뮬레이션하고 시뮬레이션을 비교하여 최적의 인공 에너지 저장 시스템을 결정했습니다. Travi 등 (1996) 은 2 차원 불안정한 흐름 모델을 만들어 수치 계산을 통해 수층 단면의 온도 변화를 제공합니다. Chevalier 등 (1999) 은 임의 해체법을 사용하여 다공성 매체 수층의 에너지 저장을 시뮬레이션한 결과, 지역 지하수의 흐름이 저장된 열을 하류 수층으로 빠르게 확산시켜 저장 열 회수율을 낮출 수 있음을 발견했다. Nagano(2002) 는 실험실 실험과 유한 차이 수치 시뮬레이션을 통해, 회수 중 온도가 높으면 (& amp；; Gt; 50 C), 수층에서 자연 대류가 발생할 가능성이 높으며, 이는 수층 에너지 저장의 열 회수율에 큰 영향을 미칠 것이다. Chounet 등 (1999) 은 혼합 유한 요소법을 사용하여 토양 내 물의 흐름과 열 전달을 시뮬레이션하여 시뮬레이션 정확도를 높였지만 단면 2 차원 모델을 사용했습니다.

국내에서 지열 수치 시뮬레이션에 대한 연구는 1980 년대 말에 시작되었다. 장거명 등 (1982) 은 유한 요소법으로 2 차원 지열 이동 문제를 시뮬레이션하고 유한 요소 프로그램을 제시했다. , 왕, 등. 평정산팔광온수 공급원 및 조건. 석탄 과학 연구소 Xi 지점 연구 보고서.

평정산지열장의 2 차원 및 3 차원 수학 모형을 만들어 유한 요소법으로 풀었지만, 이 모형은 단지 안정된 모형일 뿐, 수류장의 변화 법칙을 연구하지 않았다. 설옥군 등 (1987) 은 상해 에너지 저장 실험의 3 차원 수학 모델을 세워 열 분산을 고려했다. 수류 모형은 수류 모형 대신 간단한 해석 표현식으로 수류 모형을 대체하는 안정된 모델이며 수밀도와 수력점성 계수가 온도에 따라 변하는 것을 고려하지 않습니다. 장거명 (1994) 은 지온장의 3 차원 수학 모형을 만들어 유한 요소 해법을 제시했지만 수류 방정식은 고려하지 않았다. 후백경 후백경. 1995. 지열 지대의 열 및 물질 전달 연구. 베이징: 칭화대 박사 논문.

2 차원 이중 구멍 미디어 모델을 이용하여 지열밭의 열전도 과정을 시뮬레이션하고, 티베트 나곡 지열밭과 양팔정 지열밭의 열전도 법칙을 각각 시뮬레이션했다. 임리 등 (1998) 은 교대 방향 유한차법으로 2 차원 토양수열 이동 법칙을 연구했다. 하만초 등 (2002) 은 먼저 지하 온수 재충전 중 침투계수의 변화 법칙을 연구한 다음, 단일 우물과 이중 우물 재충전 중 침투장의 동적 변화에 따라 지열 재충전 누출장의 수학적 모형을 수립했다. 침투 계수 상수와 가변 조건 하에서 단일 우물과 이중 우물 재충전 이론 공식을 유도했다.

국내외 전문가들도 수원 열펌프에 대한 지하수 열전달에 대한 시뮬레이션 연구를 전문적으로 했다. Gringarten 등 (1975) 은 지하수 흐름이 균일한 조건에서 수층의 열 수집을 이론적으로 연구했다. 경계 조건과 적절한 가정을 단순화하여 우물 시스템으로 열을 전달하는 수학적 모델을 구축하고, 이 모델을 사용하여 주어진 조건에 따른 열 돌파 사건을 정량적으로 평가함으로써 프랑스 우물 에너지 회수 시스템의 합리적인 배치 설계에 효과적인 지침을 제공합니다. 목표 수층 시스템의 열 이동 특성을 정량적으로 평가하고 에너지 회수 시스템의 설계를 안내하기 위해 Wiberg 는 유한 요소 방법을 적용하여 순수 열 전도와 전도 대류가 공존하는 두 가지 가정 하에서 이상적인 수층 시스템의 지열 분포 특성을 비교 시뮬레이션했습니다. Andrews( 1978) 는 미국 위스콘신 주 냉열 부하의 요구 사항에 따라 2 차원 유한 요소 모델을 적용하여 수원 열 펌프 이용이 지하 온도 장에 미치는 영향을 정량적으로 평가하고 예측합니다. 시뮬레이션 결과, 지역 지하수가 일정한 속도로 흐를 때 겨울 관개 주변의 온도 강하는 상대적으로 작지만 영향 반경이 커지고 온도 교란 지역이 수류 방향을 따라 이동하는 것으로 나타났다. Rahman( 1984) 은 수층 조건을 가정하여 우물 재충전 시스템 시뮬레이션 모델을 구축하여 다양한 재충전, 수층 두께, 저수지 초기 온도, 우물 거리 등의 영향 조건을 정량적으로 시뮬레이션했습니다. 그 결과 보급량과 우물이 간격에 미치는 것 외에 수층 두께가 열 돌파 시간에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 그러나, 수층의 저장률과 침투 계수가 열 돌파 사건에 미치는 영향은 그리 크지 않다. 생산 우물과 재충전 우물 사이의 합리적인 배치를 결정하기 위해 Paksoy(2000) 는 CONFLOW 프로그램을 사용하여 수층 에너지 회수 중 열봉의 이동 특성을 정량적으로 시뮬레이션했습니다. 생산 우물과 재충전 우물의 수위를 제한하고 열 돌파구가 발생하지 않도록 하여, 상술한 제약 조건 하에서 생산 우물과 재충전 우물의 최소 거리를 최종적으로 확정하였다. 천마는 FEHM 소프트웨어를 이용하여 다양한 채굴 및 재충전 속도, 우물 필터의 길이와 위치, 작업 주기를 정량적으로 비교하고 시뮬레이션하는 이상적인 우물 배출 모델을 구축했다. 그 결과, 처음 두 가지 요인이 모형 온도 변화의 범위를 제어하는 주요 요인임을 알 수 있습니다. 국내에서 신 등 (2002) 은 미국 지질조사국이 편성한 HST3D 프로그램을 이용해 전형적인 쌍정 압력 수층의 연간 속도장과 온도장을 시뮬레이션했다. 프로그램의 제한으로 인해 시뮬레이션에서는 연간 유량, 온도 결정 방법을 사용합니다. 주견위 등 (2008) 은 HST3D 기반 Flowheat 프로그램을 이용해 우한 모 지하수 수원 열 펌프 시스템을 시뮬레이션하여 천정과 펌핑 조합의 합리성을 분석했다. 장등 (1998) 은 장구정수원 열펌프의 겨울 운행을 시뮬레이션한 결과 장구정우물물의 유량이 고르게 떨어지는 것으로 나타났다.

둘째, 국내 연구 현황 및 개발 동향

1. 초기 열 펌프의 응용 및 초기 (1949 ~ 1966)

세계 열 펌프의 발전에 비해 우리나라 열 펌프의 연구 작업은 약 20 ~ 30 년 늦었다. 1950 년대 천진대 열에너지연구소의 육찬인 교수가 중국 최초의 열펌프 연구를 시작했다. 육교수가 1956 에서 쓴' 열펌프와 우리나라에서의 응용' 이라는 글은 우리나라에서 현존하는 최초의 열펌프 연구 문헌이다. 1960 년대에 우리나라는 난방 에어컨 분야에서 열펌프를 적용하고 발전시키기 시작하면서 많은 성과를 거두었다. 1960 동제대 오신의교수는' 열펌프 난방 소개 및 제남 열펌프 난방 시도 제안' 을 발표했다. 1963 원화동 건축설계원과 상하이 에어컨 공장에서 열펌프 에어컨 개발을 시작했습니다. 1965 상하이 냉장고 공장 개발 성공 국내 최초의 제열 능력이 3720W 인 CKT-3A 열펌프 창식 에어컨. 1965 천진대학, 천진에어컨 공장 개발 성공 국내 최초의 지하수 수원 열 펌프 에어컨 1966 천진대학교는 철도부 4 중주 차량연구소와 합작하여 간선 버스 공기/공기열펌프 실험을 실시한다. 1965 하얼빈 건축공학대학원 서방옥 교수와 오 교수가 이끄는 연구팀이 열펌프 이론에 따르면 보조 냉응기를 항온항습 에어컨 유닛 2 급 히터로 활용하는 새로운 공정을 제안한 것은 이번이 처음이다. 충칭 건축대학, 천진경영대학원 등도 지하 코일 지원 열펌프에 대해 다년간 연구를 진행했다. 중과원 광저우 에너지연구소 등도 열펌프 기술 개발과 응용에 관한 전국적인 세미나를 여러 차례 개최했다. 칭화대와 천진대는 각각 관련 기업과 산학연연합체를 구성해 중국 브랜드를 갖춘 지원 열펌프 시스템을 개발하고 여러 시범 공사를 구축했다. 점점 더 많은 중국 사용자들이 이미 열펌프에 익숙하고 그 응용에 흥미를 가지게 되었다.

중국의 초기 열펌프는 17 년의 발전 과정을 거쳐 긴 초기 발전 단계를 거쳤다. 그 특징은 다음과 같이 요약할 수 있다. ① 신중국의 경우, 시작은 일찍 시작되고, 시작은 높으며, 일부 연구는 세계 선진 수준에 이르렀다. ② 당시 공업기반이 약하고 에너지 구조와 가격의 특수성으로 인해 열펌프 에어컨의 중국 응용과 발전은 시종 더디다. (3) 외국으로부터 참고한 기초 위에서 혁신의 길을 걷고, 앞으로 우리나라 열펌프 연구의 발전을 위해 방향을 제시했다.

2. 열펌프 응용발전정체 (1966 ~ 1977)

이 시기는' 10 년 동란' 시기에 처해 있으며, 기간 열펌프의 응용과 발전은 기본적으로 침체 상태에 처해 있다. 이 기간 동안 열펌프에 관한 학술 논문도 발표되지 않았고, 열펌프에 대한 번역과 저작도 공식 출판되지 않았다. 중국은 열펌프 학술 세미나를 한 번도 본 적이 없고, 어떤 열펌프 국제학술회의에도 사람을 보내지 않고 10 년 이상 세상과 단절한 적이 없다. 하얼빈건축공학대학원 서방옥, 오가 이끄는 과학팀만이 1966 부터 1969 까지 LHR20 열펌프 장치 개발의 마지막 작업을 완료하고 1969 에서 기술평가를 통과했습니다. 이어 하얼빈 에어컨 공장은 소량 생산을 시작했고, 첫 번째 단위는 흑룡장성 안다기계 수리 총공장의 마무리 작업장에 설치되었다. 현장 실측 운행 효과는 (20 1)℃, (60 10)% 의 항온 항습 요구 사항에 완전히 도달했다. 국내 최초로 열펌프기가 실현한 항온 항습 프로젝트다.

3. 열펌프 응용발전의 회복과 번영기 (1978 ~ 1999)

1978 부터 1988 까지 우리나라 열펌프의 응용과 발전은 전면적인 복구 단계로 접어들었다. 이 기간 동안 외국 열펌프 발전의 현황과 진전을 전면적으로 이해하기 위해 대량의 관련 저작을 출간했고, 국내 간행물은 열펌프 번역, 테스트 분석, 해외 열펌프 제품 분석, 국제 학술 교류에 적극 참여했다. 이와 동시에, 일부 외국의 유명 열펌프 제조사들이 중국에 공장을 건설하기 시작했다. 예를 들어, 미국 개리회사는 중국에 최초로 투자한 외국 회사 중 하나이며 1987 에 상해에 합자회사를 설립했다.

1989 ~ 1999 기간 동안 우리나라 열 펌프는 새로운 발전 과정을 맞았다. 중국에서 사용하는 열펌프 형태는 공기-공기 열 펌프, 공기-물 열 펌프, 물-공기 열 펌프, 물-물 열 펌프 등 다양해지기 시작했다. 이 기간 동안 국내 국유, 민영, 단독 소유, 합자 등 에어컨 생산업체는 300 곳이 채 되지 않아 점차 우리나라의 완전한 열펌프 에어컨 산업체계를 형성하였으며, 수원 열 펌프 에어컨 시스템은 우리나라에서 광범위하게 응용되었다. 통계에 따르면 1999 년까지 전국에 약 100 개의 프로젝트가 있었고 2 만 대의 지하수 원 열 펌프가 가동되고 있다. 90 년대 초에는 공기원 열 펌프 냉온수기를 대량 생산했습니다. 1990 년대 중반에는 지하수 열 펌프 냉온수기가 개발되었습니다. 90 년대 후반에 하수원 열 펌프 시스템이 나타나기 시작했다. 토양결합 열펌프의 연구는 이미 국내 난방 에어컨 분야의 연구 핫스팟이 되었다. 국내 연구 방향과 내용은 주로 지하 열교환기 방면에 집중되어 있어 외국 기술에 기반을 둔 혁신이다.

1978- 1999 중국 냉방학회 제 2 전문위원회가 제 9 회 전국 여열 냉각 및 열펌프 기술 학술회의를 개최한다. 1988 중국과학원 광저우 에너지연구소 주최 중국 열펌프 응용 및 개발 전문가 세미나. 1990 년대부터 중국건축학회, 중국냉방학회, 중국냉방학회 난방 전문위원회는 전국 난방 냉방 연례회에서' 열펌프' 를 전문적으로 추가했다.

1988 년 중국 건축공업출판사는 서방옥 교수가 집필한 교재' 열펌프' 를 출판했다. 교수 편집장의' 열펌프 원리와 응용' 기계공업출판사 1993 출판, 장능조 교수가 편집한' 에어컨 열펌프 기술 및 응용' 1997 출판, 정주이 박사가 편집한' 열펌프 기술의 에어컨 적용'/KK 1994 화중과학기술대학 출판사에서 정조의를 출판한' 열펌프 에어컨 시스템의 설계와 혁신'. 1989 부터 1999 까지 열 펌프 관련 논문 270 편, 열 펌프 특허 16 1, 발명 특허 77 건을 공식 발표했다. 이 교재, 저작, 번역서, 논문의 출판 및 특허 기술의 응용은 중국에서 열펌프 기술의 보급과 보급을 촉진시켰다.

4. 히트 펌프 기술의 급속한 발전

2 1 세기에 접어들면서 도시화 과정의 가속화와 1 인당 GDP 의 증가로 우리나라 에어컨 시장의 발전을 촉진했고, 열펌프는 우리나라에서도 점점 더 광범위하게 응용되고 있다. 열펌프의 발전은 매우 빠르며, 열펌프 기술의 연구도 끊임없이 혁신하고 있다. 열펌프의 응용과 연구는 전무후무한 활약으로 성과가 풍성하다. 2000 년부터 2003 년까지 총 특허 수는 287 건으로 1989 부터 1999 년 평균 특허 수의 4.9 배에 달했다. 2000 년부터 2003 년까지 총 *** 1 19 건의 발명 특허가 평균 1989 ~ 1999 건이었다 2000 년부터 2003 년까지 열펌프 문헌 수가 급격히 증가했다. 예를 들어 2003 년 문헌 수는 1999 의 5 배였다. 국내의 거의 모든 성시에는 열펌프 기술을 응용하는 공사 사례가 있다. 열펌프 기술에 대한 연구가 더욱 활발해지고, 혁신적인 성과가 속출하고 있다. 불과 몇 년 만에 같은 우물 재충전 열 펌프 시스템, 토양 저장 및 토양 결합 열 펌프 통합 시스템, 추운 지역을 위한 2 단 결합 열 펌프 시스템 등 세 가지 세계 최고의 혁신 성과가 있었습니다.

지열 열 펌프의 응용 및 연구

우리나라의 지원 열펌프에 대한 연구는 1980 년대에 시작되었다. 처음에 일부 대학과 과학연구기관들은 지원 열펌프의 관련 기술에 대해 전문적인 연구를 진행했다. 예를 들어, 베이징 공대는 심층 지열 수를 연구하여 여러 개의 수직 매설 파이프와 수평 매설 파이프에 대한 지열 열 펌프 테스트 시스템을 설계했습니다. 하공대수환 열펌프 에어컨 시스템 응용 기초 연구 및 평가, 토양 저장 및 토양 결합 열펌프 통합 시스템 수치 시뮬레이션 및 실험 연구, 지원 열펌프 시스템 매설 파이프 열 및 침투 결합 이론 및 핵심 기술 연구 호남 대학은 수평 지열 열 펌프 시스템을 구축했다. 또한 청도 건축공학대학, 산둥 건축공학대학, 상해동제대, 천진경영대학, 충칭 건축대학 등 고교에서도 이 방면의 연구를 진행했다. 최근 몇 년 동안 우리나라 몇 개 대학이 지원 열펌프 시스템과 수원 열펌프 시스템에 대한 실험 연구를 전개하여 몇 가지 중요한 성과를 거두었다.

현재, 우리나라의 얕은 층 지열 개발 이용 연구가 급속히 발전하고 있다. 최근 20 년간의 연구와 발전을 거쳐 열펌프 기술은 우리나라에서 장족의 발전을 이루었는데, 특히 지원 열펌프 기술이 급속히 발전하였다. 각종 지하수 원 열 펌프 시스템의 수원 우물 시공 공정과 기술 요구 사항, 우물 그룹 설계 계산 방법, 수질 평가 및 처리 방법, 환경 평가 방법을 초보적으로 세웠다.

2008 년 10 말 현재 우리나라 얕은 지열 응용 면적이 1× 108 m2 (지원 열펌프 2009 년 5 월호) 를 초과합니다. 베이징, 상하이, 천진, 허베이, 허난, 산서, 랴오닝, 쓰촨, 호남, 티베트, 신강 등지에 널리 퍼져 있다. 사용된 건물 유형은 호텔, 주택, 쇼핑몰, 오피스텔, 학교, 경기장, 병원, 전시관, 군영, 빌라, 공장 등이다. , 광범위한 응용 가능성을 가지고 있습니다.

얕은 지열 에너지의 개발, 이용 및 개발 동향

얕은 층의 지열 에너지의 개발과 이용은 도시 에너지 구조, 환경 보호, 인민의 삶의 질 향상과 관련이 있다. 특히 얕은 지하수원 열펌프와 지원 열펌프의 재생 에너지 수집 시스템은 이러한 주요 문제를 해결하는 열쇠이며, 에너지 수집은 기본적으로 사용 지역과 사계절 기후의 영향을 받지 않는다. 얕은 층의 지열은 건물의 냉열원의 초기 집합으로서 더욱 보급 가치가 있다.

얕은 층의 지열 에너지의 개발과 활용은 학술계와 재계의 주목을 받을 뿐만 아니라 정부의 중시를 받고 있다. 중화인민공화국 재생에너지법' 은 국가가 재생에너지의 과학기술연구와 산업화 발전을 과학기술발전과 첨단기술 발전의 우선 분야로 꼽았다고 분명히 지적했다. 국가 재정은 재생에너지 자원의 조사와 평가 및 관련 정보 시스템의 건설을 지원한다. 이 법의 시행은 얕은 층의 지열 에너지의 조사, 평가 및 개발을 위한 강력한 근거와 보장을 제공한다. 국토자원부, 중국 지질조사국 등 부처는 얕은 지열 탐사 개발 경험 교류회와 기술 세미나를 여러 차례 열어 얕은 층 지열 탐사 평가 규범을 편성하여 얕은 층 지열 탐사 개발 기준을 따를 수 있게 했다. 최근 몇 년 동안, 국가가' 자원 절약형 친환경' 사회를 건설하면서 에너지 절약 감축 목표를 달성함에 따라, 국가는 중앙재정에서 재생 에너지 건축 응용 시범 보급을 지원하기 위한 특별 기금을 마련하고, 재정부와 건설부는 얕은 층의 지열 에너지 이용을 포함한 세 가지 재생 에너지 건축 응용 시범 보급 프로젝트를 승인했다. 각지에서 얕은 층의 지열 개발 이용을 지원하는 프로그램도 내놓았다. 예를 들어, 2006 년 5 월 3 1 일, 베이징시 발전개혁위원회는 시 수리국, 국토국과 공동으로 문건을 발부하고, 지원 열펌프 시스템을 사용하는 난방 냉각 프로젝트는 평방미터당 35 위안의 기준에 따라 보조금을 지급하고, 지원 열펌프 시스템을 사용하는 난방 냉각 프로젝트는 평방미터당 50 위안의 기준에 따라 보조금을 지급한다. 심양시에서 내놓은' 지원 열펌프 시스템 건설 응용에 관한 실시 의견' 에서 심양시 3 환 내 455km2 의 핵심 지역을 원칙적으로 409km2 범위 내에서 지하수 열펌프 기술을 적용하는 건물을 계획하고 있다.

2 1 세기에 접어들면서 우리나라 경제의 급속한 발전에 따라 삶의 질과 편안함에 대한 요구가 끊임없이 높아지고, 도시 에너지 구조가 변화하고, 거대한 건축 시장은 얕은 층 지열 개발 활용 기술의 보급을 위한 전례 없는 기회를 창출했다. 우리나라는 이론 연구, 실험 연구, 제품 개발, 엔지니어링 프로젝트 응용 등에서 만족스러운 성적을 거두었다.

현재, 우리나라는 비교적 정교한 얕은 층 지열 개발 이용 공학 기술, 기계 설비, 감시 시스템을 구축했지만, 저수지와 수도관에 영향을 미치는 수질통제와 평가, 막힌 우물의 처리 기술, 우물 군채관개 시스템의 온도장, 화학장, 압력장의 시뮬레이션 계산 방법, 매개변수 획득 방법 등은 여전히 연구 중이다.