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복사냉난방을 할때 지열을 사용하는것에 대해

1 로더맨 26 2,851 2017.12.12 20:48

집의 냉방과 난방을 위해 유입수의 온도가 15도 정도되는 지열시스템의 히트펌프가 충분히 좋은 효율을 보인다고 알고 있습니다. 

 

그런데 단점은 수직밀폐형의 경우 200미터 깊이의 관정2개를 파서 열교환파이프를 아래에 까지 넣는다고 알고 있습니다. 이때의 토목비용 및 히트펌프 관련 비용이 약 2500만원 정도 든다고 들었습니다. 

 

수평형의 지열시스템의 경우 깊이 3미터 10평정도의 넓이에 관을 평평하게 , 촘촘히 깔아서 방바닥 배관을 하듯이 유입.유출관을 설치하면 , 효율이 수직밀폐형에 비할 바는 아니지만 15도 정도의 물을 1년 내내 얻을 수 있다고 합니다. 

 

여기서 질문은. 예를들어 바닥을 이러한  연중 15도씨의 수돗물을 깊이 3미터 깊이에서 100~150미터  한바퀴돌린 후  히트펌프로 들어온다면  가열이나 냉방에 드는 에너지가 덜 들어가서 절감이 되지 않을까요?

 

150미터 정도의 3미터 지중에 뭍은 파이프로 인해 압력이 약하다면 , 가압펌프를 하나 설치한다면 충분할것으로 생각되는데 혹시 이러한 질문에 대한 여려분들의 견해는 어떠신지요? 

Comments

1 홍도영 2017.12.12 22:47
수평형의 지열시스템의 경우 깊이 3미터 10평정도의 넓이에 관을 평평하게 , 촘촘히 깔아서 방바닥 배관을 하듯이 유입.유출관을 설치하면 , 효율이 수직밀폐형에 비할 바는 아니지만 15도 정도의 물을 1년 내내 얻을 수 있다고 합니다.

→ 뻥입니다. 여름 막바지에는 회복율이 너무 떨어집니다. 이는 난방용으로 사용할 경우 겨울도 마찬가지 입니다. 보통 50cm 간격으로 층을 두어서 시공할 수도 있습니다. 그 이하의 간격은 열교환을 고려한다면 합당한 간격도 아니고 사용되는 배관의 직경도 가장 효율이 좋은 것이 약 30mm 정도라고 보고된 적이 있습니다.

여기서 질문은. 예를들어 바닥을 이러한  연중 15도씨의 수돗물을 깊이 3미터 깊이에서 100~150미터  한바퀴돌린 후  히트펌프로 들어온다면  가열이나 냉방에 드는 에너지가 덜 들어가서 절감이 되지 않을까요?

→ 에너지 절감에 효과는 있습니다. 일정기간동안 패시브 혹은 free cooling이라는 것(히트펌프의 가동없이)이 가능은 합니다. 그리고 지중에서 회전되는 액체는 닫혀진 Brine 시스템으로 열교환이 되는 것이지 그 액체를 직접 사용하는 것은 아닙니다. 혹여나 하는 노파심에서요.
1 로더맨 2017.12.12 22:59
그렇군요.
농사용으로 지열 열교환기 시공을 하는 업체가 있어 그 사람의 말을 듣고 상상해본 것인데 ...
별로 효율적이지 않군요.
답변 감사합니다.
2 이에코건설 2017.12.12 23:26
양평에 비숫한 방식으로 설치한 집이 있읍니다.
그 집은 기초하부에 넣지 않고 콘크리트속에 넣어서 여름철 냉방을 위하여 설치하였다고 설명을 들었읍니다. 이 집은 패시브건축물입니다.

또 지열을 이용한 히트펌프를 설치한 집은 국가지원금을 받아서 설치하였읍니다.
70평기준으로 겨울에 약 250,000-300.000원 사이 나온다고 설명을 받았읍니다.
물론 패시브는 아니고 일반주택입니다

그러한 방법을 하시는 것 보다는 패시브 방식을 보다 충실하게 하는 것이 더 좋을 둣합니다
저의 집 경우 일요일에 난방은 3시간하고 현재까지도 난방을 전혀하지 않고 실내온도가 현재 25.5도를 유지하고 낯에는 28-29도 유지하고 있읍니다. 제가 여러 방법으로 (적정기술로)시도를 해보았읍니다만, 결국 패시브가 가장 저렴한 방법인 듯 하며, 결국 기본에 충실한 방법이 더 좋을 둣합니다
6 gklee 2017.12.13 02:19
낮에 28-9도면 따듯한 수준을 넘어 너무 더운것같은데 이때 외기라도 받아들여 25도정도로 낮추게되면 밤에 온도는 더 내려가고 그런식인가요? 난방효율을 위해 낮에는 축열로 오버히팅해야하는..
1 로더맨 2017.12.13 08:56
여러분들의 의견 감사드립니다.
이에코건설 님의 말씀처럼 기본에 충실한. 즉 확실한 단열과 환기의 기초위에 냉.난방부하및 습기조절이 기본중에 기본인 것이라 생각합니다.
또한 이 냉.난방부하의 부담을 덜어주기 위해서는 전기든. 지열이든, 아니면 공기열이든 열원을 사용할 수 밖에 없는 상황에서 최소의 부담으로 최대의 효과를 보려면 어떠한 것이 좋을까를 고민했던 것인데.

결국 수직밀폐형이든 개방수평형이든 간에 지열에너지의 도움을 얻기위해서 효율적으로 온도를 뺏어올수 있는 것은 열전도가 잘되는 파이프(동이든 스텐레스이든) 에다 열전도 잘된는 냉매를 돌려야 효율이 좋아진다는 이야기 인것으로 이해했습니다.

역시나 공짜는 없다는 생각이 듭니다.
2 ifree 2017.12.13 09:11
뭔 소리인지 ...
왜 로더맨님이 전기던 지열이던 공기열이던 '사용할 수 밖에 없는 상황'이라고 말씀하시는건지.
그게 개인의 특별한 사정이라는건지
아니면 나라 사정이 그렇다는 건지
안 쓰면 누가 잡아간다는건지
본문과 댓글 어디에도 열전도 잘되는 파이프와 냉매에 대한 언급이 없는데 뭘 보시고 그렇게 해야 한다는 설명으로 이해를 했다는건지,
어느분과 텔레파시로 통신을 하셨다는 건지
국가지원 히터펌프라면 반드시 지열이어야 하고 지원 인증받은 히터펌프는 소비전력 5kw가 최저고 220v 3상 전력을 수전 받아야하고 계약전력이 8kw는 되야 할건데(통상예 10~11kw) 그럼 일년 내내 전기 사용량이 0이라도 무조건 지불해야하는 전기 기본요금만도 한달에 9만원 선인데 '겨울동안' 의 의미가 12월~2월  3달이라면 전기를 전혀 쓰지 않았어도 기본료금만 27만원이고 11월과 2월 일부를 포함하여 4달이라 치면 36만원인데 25~30만원이라는 근거는 어디에서 나온 것인지?
기본요금만 그렇다는 건지?
이게 한달간 비용 기준이라면 얼추 이해는 가지만 히터펌프 쓸일없는 일년내내 지불하는 기본료를 감안하면 싼것도 아닌 것이고
새벽 최저온도가 영하 13도에 일사가 나쁜 날이었음에도 이틀전(일요일)에 3시간 난방한 걸로 화요일 밤 11시 실내온도가 25.5도가 될 수가 있는지
또 한낮의 온도가 29도가 될 수가 있다는 건지
또 그런 온도에서도 에어컨 안 틀고 살 수가 있는건지
바캍 최저기온이 영하 13도인 12월에 실내온도가 난방없이도 28,9도를 넘나드는 집이 있는데 나라가 왜 이렇게 조용한지
하루 중 실내 온도 편차가 4도가 나는데(낮최고 29도 밤최저 25도) 그걸 좋은 집이라고 부를 수 있다는 건지
이걸 가지고 축열이 어쩌니 하고 있는게 맞는 얘긴지
그게 레알이면 제 지식으로는 패시브협회에서 논하고 있는 지식은 다 쓰레기던가 뉴톤이 등신이던가 뭔 사달이 나야 맞다고 봐 지는데
패시브를 다루는 기술자들이 이에 대한 엄밀한 검증없이 그런 경우도 있나보다 하고 넘어간다면 이 사이트도 아싸라판이 되가는 거라고 봅니다.
당췌 제 기준으로는 이해가 가는 내용이 없네요.
2 이에코건설 2017.12.13 10:18
로더맨님
바닥매트에 수도관을넣은집은 여름에 습도로인해 바닥에 온돌마루를 콘크리트면하고 띄어서 시공하였는데 온돌마루가 말려있읍니다 해서 기본에충실한 패시브가 더좋은것갔읍니다.
ifree님
지열로 시공한집이 저의엽집입니다 국가에서 일천만원지원해주고 나머지는자부담으로해서 설치한집을기준으로  말씀드린사항이고요
저의집은 현재 온도를기준으로하였읍니다 .엄밀한검증없이 그냥넘어간다란말씀은 너무심하신것갔읍니다.
 
협회직원분들도 다녀갔고 에너지검증은 이필열교수님이 검증을완료한상태입니다. 그리고 어제 모닝와이드에서 와서 같이 검증한내용입니다.또한 저는방송을좋아하지않읍니다.
제가답한것에대한 문제가있으시면 온도측정기를 오셔서 설치하여 직접 검증하셔도 됨니다.
2 ifree 2017.12.13 10:26
저는 건축하는 사람 아닙니다.
이필열교수님이 누군지 전 모릅니다.
근데 검증을 했는데 지금 이 상황이 맞다고 했다면 "그 분은 후로꾸다"라고 말씀드리고 싶네요.
협회직원분들 다녀 가셨다고요?
근데 지금 이 말이 맞다고 했다면 한국패시브건축협회도 후로꾸단체라고 봅니다.
대체 몇리터 집이되면 이 상황이 가능한가요?
무슨 검증을 하나요?
예를들어 플라스틱 돼지 저금통에 백원 넣고 자고 났더니 2백원이 됐다고 하는데 제가 바보도 아닌데 그걸 검증까지 하면서 진실을 논해야 하는가요?
검증을 해봐야 맞는지 아닌지 알 수 있다고 하는 자가 있다면 그 분도 후로꾸 아니면 바보입니다.
아무리 대단한 세간에 떠도는 권위의 추를 양팔 저울의 한쪽에 올려 놓는다 해도 진실의 무게에 비하면 한줌 먼지에 불과합니다.
지금 이 얘기가 맞다면 그 집은 '0' 리터 패시브를 넘어서는 집 스스로가 에너지를 생산하고 있는 엑티브집이라고 보여집니다.
정상적인 지식을 추구하는 자라면 상식에 부합하지 않는 나타난 팩트에 의문을 가져야 하고 무슨 오류가 있는지를 찾는 것이 맞는 것입니다.
열역학이란게 시장판의 약장사가 다루는 신비롭고 오묘한 영역의 얘기가 아니죠.
모든 측정만 완벽하다면 조건과 결과에 한치의 오차도 없는 산수 영역입니다.
누가 계산해도 그 결과가 다를 수가 없고 고등학교 2학년 과정만 정상 수료하면 누구던지 할 수가 있는 계산이기도 합니다.
측정기가 뭔가를 찍었다고 그것이 곧 진실인 것은 아닙니다.
측정 결과는 탐구의 종점이 아니라  측정과 검증은 단지 탐구의 시작일 뿐입니다.
한겨울에 비닐하우스내 온도계도 한낮 땡볕이 쬐면 40도를 찍습니다.
왜곡없는 팩트죠.
그렇다고 40도 찍었어니까 맨땅에 0.3mm 비닐 한장 걸쳐놓고 패시브하우스다라고 말하진 않습니다.
2 ifree 2017.12.13 13:45
직달광선 닫는 경계에서 20cm 이격한 자리에 온도계를 놓고 30분 정치 후 찍은 사진입니다.
현재 32도를 가르키고 있고 계속 올라가고 있습니다.
햇빛이 직접 닿으면 40도를 넘어갈 겁니다.
이 역시도 왜곡도 조작도 없는 분명한 팩트인건 맞습니다.
글타고 비록 온도계가 가르킨다 해서 난방 안 해도 한낮에 32도를 넘는다고 하진 않습니다.
이건 측정이 잘못 된거라고 보는게 맞을 겁니다.
저는 원래부터 이런 오차가 발생하는 위치에서는 측정을 하지도 않고 있기도 하고 여러군데에서 측정하고 있기 때문에 계내 평균 온도는 제 판단으로는 이 집의 한낮 온도는 기껏해야 20.5도라고 보고 있습니다.
2 이에코건설 2017.12.13 18:38
네 모두 그러하군요
님이생각하시는것은 후로로네요
나아니면 안된다는 생각도 후꾸로네요
지금제가 글을쓰는것도 후꾸로네요
ㅁ이세상 모두가 후꾸로네요.

허허허
2 ifree 2017.12.13 18:43
귀농을 희망하는 분들이 드나드는 집 짓는 사이트가 있어 우연히 방문했는데 그곳에서 어느 건축업자가 슬라브 지붕에 무려 스티로폼 100mm나 되게 패시브급으로 슈퍼 단열을 시공하였고 그 결과로 여름에 에어콘 한번 틀지 않고도 시원하게 지낸다는 복수의 건축주들의 생생한 증언들이 올라오고 저거들끼리 맞 짱구치고 하는 걸 본 적이 있었죠.
'여도 아싸라 판이구나'
나오면서 "건축법이나 보고 약을 팔아도 팔아라. 그걸로는 허가도 못낸다"
하고 웃고 말았는데요.
지금 하시는 말씀은 그 얘기보다 더 황당한 얘기로 느껴집니다.
건축물리학이고 뭐고 한다리라도 걸친 분들 중에 이 시나리오를 만족할 수 있는 일점의 경로라도 있다면 제시해 보셨으면 합니다.
여도 이제 아싸라판이 돼가나 봅니다.
조금 있으면 공중부양한다는 집 나오겠습니다.^^
저도 웃죠
ㅎㅎㅎ
M 관리자 2017.12.13 20:00
아니... 자리를 좀 비웠다 싶으면 ㅠㅠ...

중간에 글이 수정이 되었는지는 모르겠으나, 첫글부터 찬찬히 읽어 보았으나, 이런 논쟁의 대상이 될 만한 글의 흐름이 전혀 보이지 않습니다.
제가 뭘 놓친건가요?
2 ifree 2017.12.13 20:13
그런가요?
이에코건설님의 집이 있는데 2017년 12월10일 3시간 난방을 하고 그 후로는 난방을 한 적이 없는데 이틀이나 지난 12월 12일 화요일 밤 11시 실내 온도가 25.5도가 되고 낮 최고 온도는 28~29도가 될 수 있다는 글이 전혀 이상하지 않다고 보시는가요?
일욜 세종시는 종일 눈이 왔고 월요일도 새벽에 눈발이 날렸고 하루종일 흐린 날씨에 오후에 아주 잠깐만 볕이 나는 기후였습니다.
설은 확인 안했는데요. 세종이 이런데 설이 달라야 얼마나 달랐겠는지요.
외려 한파 주의보가 발령된 것으로 기억이 됩니다만.
화욜은 구름 조금이었습니다.
이게 이상하지 않다면 협회가 만드는 집은 보통 이런 성능의 집인가 봅니다?
이런 집은 불은 언제 때 봅니까?
1 로더맨 2017.12.13 20:18
괜한 글을 올려서 회원분들의 감정을 상하게 만들어 죄송합니다.
이런저런 많은 신재생에너지에 대한 정보가 여기저기에서 넘쳐나고있고 ,  친환경적인 에너지원에 대한 욕구가 있고 ,그리고 그런것에 대한 좀더 저렴하게 접근될 수 있는 방법은 없을까 생각하다 올린 글입니다.
이론적으로나 실제 현장에 대한 지식이 없어 명확하지 않는 글을 올려 사과드립니다.
논란을 만들고자 올린글이 아니오니 회원분들께서는 진정하옵기를 바랍니다.
G ssi8id 2017.12.13 20:38
히트펌프의 이해가 먼저 필요한 부분입니다.

지중의 온도는 13~17도고  이건 깊이에 따라 지역에 따라 다릅니다.

히트펌프없이  저 온도로 난방을 하면  발시려워서 못살아요

겨울철 공기의 온도가 일정하지 않아서  공기를 통한 히트펌프가

설치 단가는 낮지만  추워지면  효율이 급전직하하니

심정을 파고  일정한 온도를 얻어서 

냉각 압축을 통한  60도이상의 온수를 얻어서 

난방을 하는거고

여름엔 반대로 냉방을 하는데


지열난방이라기 보단 히트펌프 난방이  투입전기량에  나오는 열량은 거의 3~4배입니다.
2 ifree 2017.12.13 20:45
간단한 계산 하나 해드리죠
지열히터펌프의 출력 효율이 COP3이라고 보시죠.
일단, 보자는 겁니다.
그니까 전기 1kwh 투입하면 3kwh의 에너지를 생산합니다.
이것만 보면 유리한 것 같지만요.
난방은 전혀 아닙니다.
도시가스는 에너지 단가가 70원/kwh 인데 기본료가 있는 3상 전력을 사용하는 히터펌프 전력비는 단가가 250원~300원/kwh 수준입니다.
COP3 가지고는 경제성은 택도 없습니다.
냉방은 어차피 에어콘이나 히터펌프나 공기식이라면 다를게 없는거고요.
M 관리자 2017.12.13 20:46
ifree님 말씀이 틀린 말씀은 아닙니다.
하지만, 전체 글에서 집이 네 채가 등장하는데..

로더맨님(가상의 집),
양평집(슬라브축열),
지열설치한 집(이에코건설의 옆집),
이에코건설의 집

이에 대한 언급은 이 집들을 섞어서 하셨어요. 그래서 흐름이 보이지 않는다고 말씀드렸던 것이구요.
대게의 경우 이런 대화는 계 내의 환경에 대한 언급이 없으므로, 큰 의미를 두고 있지 않습니다. 협회 기술자료실은 모르겠으나, 여기는 말 그대로 "이것저것"이잖아요.
저도 가끔 영 엉뚱한 글도 올리는 게시판이기도 하구요..
이 게시판만큼은 그저 즐기셨으면 좋겠습니다.
보일러가 남 몰래 좀 더 돌았을 수도 있구요.  (걔도 추웠을 꺼잖아요.)
일사가 특정지역에 좀 집중되었을 수도 있구요. (이상기후 시대잖아요.)
손님 준비로 요리를 종일 하셨을 수도 있구요. (부인께서도 열나셨을꺼구요.)

그냥 그렇다구요.. ㅠㅠ
1 귀먹어리 2017.12.13 20:49
외기가 영하권일때  지열시스템은 극상의 효율을 보일겁니다.
문제는 그런날이 많지 않다는 점
초기 투자비가 많다는점
지원도 많긴 하지만

열은 낮은데서 높은데로 흐르지 않지만
전기를 투입해서 히트펌프를 돌리면 가능하고
일반  히터식 심야보일러나 온수매트를 비롯한 장판보다는 히트펌프가 효율이 높은거는 사실입니다.
2 ifree 2017.12.13 20:52
그럴 수 없습니다.
협회 정회원 등록회사가 언급한 글입니다.
이걸 비판하지 않으면 오류 수정을 하지 않을거고 온데 자사가 이런 집을 짓는다고 하고 다닐것 아닌가요?
아싸라판이 이것과 다른 것이 무엇인가요?
오다가다 하는 건축주가 올린 글이었다면 저도 웃고 말았겠지요.
정회원사라면 오해의 소지가 있는 글은 특히 주택의 성능에 관한 글은 신중하셔야 한다고 봅니다.
M 관리자 2017.12.13 21:04
네. ㅠㅠ  유구무언입니다.
즐길 만하면 기록말살 당한....
그래서 요즘은
자기검열하는...
 슬픈 1인 ㅋㅋㅋ
M 관리자 2017.12.13 21:31
아놔... 이젠 즐기시는 군요.. ㅎ
'걔도 추웠을 꺼잖아요.
이상기후 시대잖아요.
손님 준비로 요리를 종일 하셨을 수도 있구요. (부인께서도 열나셨을꺼구요.)'
여기에서 빵 터졌습니다~~ㅎ
관리자님  참으로 귀여우세요~~
ㅋ 도망가야쥐~~~
6 gklee 2017.12.14 12:32
'축열이 어쩌니 하는얘기'는 특정 집을 얘기한게 아니라 그렇게 한낮 온도가 올라가려면 채광이 상당히 우수하여 그로인해 낮동안 데워지는정도가 그정도일거라 가정하고 그렇게 더운걸 감수하면서 '햇빛을 통한 축열'을 활용해야 패시브하우스가 말하는 효율이 나온다는것인지 물어본겁니다.
G 정광호 2017.12.17 23:29
안녕하세요. 저는 지중 4m 깊이 지하층 하부 매트에 에 수평형 지열을 매립하여 사용 중인 시공자이자 건축주입니다.
지열교환기는 zehnder사의 comfofond-L550 이며 comfoair550과 comfocool550이 함께 설치되어 있습니다.
배관은 국산 25A PE관을 동네에서 사다가 매트 하부근 위에 타이로 묶어 50~60cm 간격으로 250m를 125m씩 병렬 연결하고 지열교환기와의 연결도 직접하였습니다.
지중매체의 온도는 17.5도 정도로 현재까지는 0도의 외기를 15.5도까지 끌어올리는 굉장한 성능을 보이고 있습니다. 배관의 길이는 Zehnder사의 메뉴얼상에 있는 배관이 국내에 롤형태로 나오는 것이 없어서 유량 10L정도로(Zehnder 메뉴얼 권장 8~10L) 마찰손실수두를 계산하여 아주 넉넉하게 뽑았습니다. 125M 배관을 5L 씩만 가면 되니까요. (지중 열교환기 펌프의 양정은 6m일겁니다^^; 기억이 잘 안나에요 ㅎㅎ) 물론 더 깔 수 있었지만 깔다보니 너무 힘들어서 목표는 300m 였으나 그냥 250m만 깔았습니다.^^;
사진중에 TGHE가 Outside Air 온도로 0도 입니다.
그리고 T1 Outside 15.5도가 지열교환 후 온도입니다.
21도의 RA와 열교환 후 20도로 유입되는 걸 확인하실 수 있습니다.
1월 2월까지 사용해보아야 지중 온도 변화에 대한 결과치를 말씀드릴 수 있겠지만 11월 12월 사용한 결과로는 기가막힙니다.^^;
G 정광호 2017.12.17 23:31
사진 한장 더 첨부합니다~