지열냉난방 시스템 - (주)에코트에너지

지열냉난방시스템

지열의 기본원리

태양열의 51%를 지표면과 해수면에서 흡수 (인류사용 에너지량의 500배)
지하 200m 이하로 내려가면 2.5°C/100m씩 상승

지열냉난방 시스템은 천부지열(15°C)의 온도를 이용 해수, 하천, 지하수, 호수의 에너지도 지열에 포함됨
지열은 무한정 사용이 가능한 “재생 에너지”

지열냉난방 시스템의 작동원리

난방운전

더운 공기(물)을 만들기 위해 얼음 땅속에서 흡수

겨울에 외부의 온도로 차가워진 실내온도를 지중의 열을 흡수하여 지중열교환기로 순환하여 실내 난방을 한다.

냉방운전

찬공기(물)을 만들기 위해 얼음 땅속으로 방열

여름철 외부의 온도로 높아진 실내 온도를 흡수하여 지중열교환기로 순환하여 열을 방출한다.

지열에너지의 활용분야와 기술의 분류

지열에너지의 활용 심도에 따라 심부지열과 천부지열로 분류
심부 지열은 통상 지하 300m 깊이 이상의 지열수 또는 높은 암반의 열을 활용
천부 지중열은 통상 지하 300m 깊이 이내의 연중 일정한 지하 온도와 대기의 온도차를 활용
국내의 경우 지열원 열펌프를 이용한 천부 지중열을 주로 활용

지열의 우수성

땅속 10m 이하에 연중 일정하게 유지되는 지중 온도 (보통 15 ± 5°C)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.

지열 냉난방 시스템의 분류

회로형식	시스템종류	열원
개방형 지열시스템	① 우물정 시스템 (Open loop system) ② 수직심정형 시스템 (Standing colmn well system)	천부지열, 지하수, 해수 및 지표수 이용
밀폐형 지열시스템	① 수직폐회로 시스템 (Vertical-closed loop system) ② 수정폐회로 시스템 (Horizontal-closed loop system) ③ 수정폐회로 또는 폐회로 물순환 시스템 (Modified closed water loop system)	천부지열, 시하수 및 지표수 이용
복합형 지열펌프시스템	기존의 냉각탑 또는 보일러와 연계시킨 지열펌프 시스템, 경우에 따라 개회로 및 폐회로를 사용함	천부지열, 지하수, 기존의 냉난방시설이용

수열에너지

수열에너지의 정의

해수 표층 및 하천수 등과 같은 물을 열원으로 하여 직접 또는 히트펌프를 이용하여냉난방에 활용하는 기술입니다.

수열 냉난방 시스템

물의 온도에너지를 직접 또는 히트펌프로 회수하여 건물의 냉난방에 이용하는 시스템입니다.
물의 온도에너지를 이용하여 냉방시 건물 내의 열을 수자원으로 방출하고, 난방시에는 수자원으로부터 열을 취득하여 실내에 공급하는 방식입니다.

수열 냉난방 시스템의 작동원리

냉방 : 여름철 외부의 온도로 높아진 실내 온도를 흡수하여 수열측으로 열을 방출한다.
난방 : 겨울에 외부의 온도로 차가워진 실내온도를 수열측의 열을 흡수하여 실내 난방을 한다.

수열 냉난방 시스템의 장점

1. 열원의 안정성

대기의 온도에 비해 여름, 겨울철 온도변화가 작음

2. 친환경 에너지

연료를 직접 연소하지 않으며, 온실가스 감축에 기여

3. 에너지 절감

기존의 화석연료 사용과 비교 시 약 20~50%의 에너지 절감 가능

4. 저비용 개발

기존 구축된 수도 관로를 활용할 경우 적은 비용으로 개발 가능

5. 비고갈성

인근 원수관로, 하천 및 댐에서 풍부하게 얻을 수 있는 자원

6. 부가효과

냉각탑 소음 등 피해 제거 및 실외기 미사용으로 도심의 열섬현상 해소

규제시장

설치 의무화 (공공기관)

국가,지자체 등의 공공기관이 신축, 증축 또는 개축하는 건축연면적 1천㎡이상의 건축물에 대하여 일정비율(’20년, 30%) 이상을 신·재생에너지를 통해 공급되는 에너지로 사용토록 신·재생에너지 설비 설치를 의무화하는 제도

공공건축물 신재생설비 설치의무화(‘04.3월)
의무대상 확대 : 학교(‘08.9월) 및 증·개축(‘09.3월)
의무기준 변경 : 건축비의 5% 이상 → 예상에너지사용량 대비 일정비율 이상(‘11.4월)
공급의무비율 확대 : ‘20년 기준 20%이상 → 30%이상(‘14.4월), ’30년 기준 30%이상 → 40%이상(‘20.10월)
공급의무비율 확대 : ‘20년 기준 20%이상 → 30%이상(‘14.4월), ’30년 기준 30%이상 → 40%이상(‘20.10월)
의무대상 확대 : 건축연면적 3,000㎡이상 → 1,000㎡이상(‘12.1월)

공급의무비율

연도	’20~’21	’22~’23	’24~’25	’26~’27	’28~’29	2030이후
공급의무 비율(%)	30	32	34	36	38	40

※공급의무비율 적용 기준은 전자민원 시스템 설치계획서 접수일자 기준

공급의무비율

연도	’20~’21	’22~’23	’24~’25
공급의무 비율(%)	30	32	34

연도	’26~’27	’28~’29	2030이후
공급의무 비율(%)	36	38	40

※공급의무비율 적용 기준은 전자민원 시스템 설치계획서 접수일자 기준

설치의무화 대상건축물

신에너지 및 재생에너지 개발·이용·보급 촉진법 제12조제2항에 따른 대상기관 중 하나가 동법 시행령 제15조1항제1호에 따른 대상용도 및 연면적 1,000m² 이상의 건축물을 신축·증축·개축하는 경우 설치의무 대상건축물에 해당됩니다.

*아래의 3가지 기준 모두 부합해야 설치의무 대상임

구분	항목
대상기관 (건축주)	국가기관 및 지방자치단체 「공공기관의 운영에 관한 법률」 제4조에 따른 공공기관 정부가 연간 50억 이상 출연한 정부출연기관 「국유재산법」 제2조제6호에 따른 정부출자기업체 지방자치단체, 공공기관, 정부출연기관 또는 정부출자기업체가 대통령령으로 정하는 비율(납입자본금의 50%) 또는 금액(납입자본금으로 50억원) 이상을 출자한 법인 특별법에 따라 설립된 법인
대상건축물 용도	공공용 : 업무시설, 방송통신시설, 교정시설(군사시설 제외) 문교·사회용 : 문화 및 집회시설, 종교시설, 의료시설, 교육연구시설, 노유자시설, 수련시설, 운동시설, 묘지관련시설, 관광휴게시설, 장례시설 상업용 : 판매시설, 운수시설, 업무시설, 숙박시설, 위락시설
대상건축물 연면적	신축·증축·개축하는 각 건축물의 연면적 1,000m² 이상

서울시 환경영향평가

법적근거 : 서울특별시 환경영향평가 조례 (2009.5.28 전부 개정)
대상사업 : ‘도시의 개발’ 분야 등 11개 분야 26개 사업
평가주체 : 환경영향평가 대상 사업의 사업계획을 수립하는 사업자

분야	항목
대기환경	기상 (미 기상 포함), 대기질, 악취, 온실가스
수환경	수질 (물 순환), 수리 수문
토지환경	토지용, 토양, 지형, 지질
자연생태환경	동·식물상, 자연환경자산
생활환경	환경적 자원순환, 소움 진동, 위락, 경관, 일조장해, 위생, 공중보건, 전파장애
사회·경제	인구, 주거, 산업, 공공시설, 교육, 교통, 문화재

“자격 보유로 검증된 지열 시스템의 설계 제안 및 설치에 관한 기술 능력 검증”

사업분야