Feasibility Study of High-Efficiency Ground Heat Exchanger using Double U-tube through a Real-Scale Experiment

Bae, Sangmu; Kim, Jaemin; Nam, Yujin

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자료유형: 학술저널

저자정보: Bae, Sangmu (Pusan National Univ.) Kim, Jaemin (Pusan National Univ.) Nam, Yujin (Pusan National Univ.)

저널정보: 한국생태환경건축학회 KIEAE Journal KIEAE Journal Vol.17 No.4(Wn.86)

발행연도: 2017.8

수록면: 33 - 39 (7page)

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Purpose: The use of renewable energy system is essential for building energy independence and saving energy consumption in the building sector. Among renewable energy technologies, ground source heat pump(GSHP) system is more energy-efficient and environmental-friendly than other heat source systems due to utilize stable ground heat source. However, the GSHP system requires a high initial installation cost and installation space in limited urban area, so it is difficult to have superiority in the market of heat source system. Therefore, it is necessary to develop the installation method of low-cost and improve system performance. This paper aims to evaluate the performance of double u-tube ground heat exchanger(GHX) and verify system feasibility through real-scale experiment. Method: In this study, the real-scale experiment of vertical closed-type GSHP system was conducted using double u-tube GHX and high-efficiency grout. Through the verification experiment, heat source temperature, heat exchange rate(HER) and seasonal performance factor(SPF) were measured according to the long-term operation. In addition, the feasibility analysis was conducted comparing to the single u-tube system. Result: In the results of experiment, average HER was 136.27 W/m and average SPF was 5.41. Furthermore, compared to the single u-tube, the installation cost of the developed system could be reduced about 70% in the same heating load condition.

#지열 히트펌프 시스템 #지중열교환기 #실증 실험 #Ground source heat pump system #Ground heat exchanger #Real-scale experiment

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[학술지(정기간행물)] - XIang-Ri Kong / 2017 / Experimental and numerical study on the thermal performance of ground source heat pump with a set of designed buried pipes / Applied Thermal Engineering 114 : 110 ~ 117

[학술지(정기간행물)] - Jin Luo / 2015 / Experimental investigation of a borehole field enhanced geothermal response test and numerical analysis of performance of the borehole heat exchangers / Energy 84 : 473 ~ 484

[학술지(정기간행물)] - Yan Shang / 2014 / Intermittent Experimental Study of a Vertical Ground Source Heat Pump System / Energy 136 : 628 ~ 635

[학술지(정기간행물)] - Angelo Zarrella / 2017 / A Simulation-based Analysis of Variable Flow Pumping in Ground Source Heat Pump Systems with Different Types of Borehole Heat Exchangers : A Case Study / Energy Conversion and Management 131 : 135 ~ 150

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