New & Renewable Energy 2015. 9 Vol. 11, No. 3 ISSN 1738-3935 http://dx.doi.org/10.7849/ksnre.2015.09.11.3.28 [2015-9-GT-004] 저에너지주택내지중순환수조건변화에따른지열히트펌프의동절기성능평가 이철희 1)* ㆍ정훈 2) ㆍ김범주 3) ㆍ조종영 4) The Performance of Ground Source Heat Pump System for Domestic Heating under various Ground Water Circulation Conditions Cheolhee Lee 1)* ㆍ Hoon Jung 2) ㆍ Beomjoo Kim 3) ㆍ Jongyoung Jo 4) Received 19 August 2015 Revised 22 September 2015 Accepted 22 September 2015 ABSTRACT This study is evaluates the performance of a prototype ground source heat pump(gshp) system under various secondary fluid flow rates. The prototype GSHP has four functions : space heating, cooling, floor heating and domestic water heating. Heating can be operated by two operational modes : water to water and water to air. As a result, the COP of GSHP was increased from 3.43 to 3.84 when the underground circulation flow rate was increased, but ratio of increased in COP was decreased. When the flow rate of the GSHP system including electricity consumption of the ground circulation pump was increased 19.2 LPM to 47.4 LPM, the COP was increased by up to 6.1%, but flow rate was increased 47.4 to 87.7 LPM, the COP was decreased by up to 6.2%. It is suggested that the GSHP with an underground circulation inverter pump saves power consumption in the operation mode, a variable-speed control of ground circulation flow rate based on a compressor Hz have to be selected in order to optimize COP of GSHP system. Key words GSHP( 지열히트펌프 ), Circulation Pump( 순환펌프 ), Variable Speed Control( 가변속도제어 ), Low Energy House( 저에너지주택 ) 1. 서론 에너지소비에따른기후변화및에너지환경문제를해결하기위해전세계적으로다양한분야의에너지감축에 1) 한국전력공사전력연구원 E-mail: good@kepco.co.kr Tel: +82-42-865-5316 Fax: +82-42-865-5202 2) 한국전력공사전력연구원 E-mail: hjung@kepco.co.kr Tel: +82-42-865-5374 Fax: +82-42-865-5202 3) 한국전력공사전력연구원 E-mail: 06101551@kepco.co.kr Tel: +82-42-865-5324 Fax: +82-42-865-5202 4) 한국전력공사전력연구원 E-mail: jjy@kepco.co.kr Tel: +82-42-865-5217 Fax: +82-42-865-5202 대한정책이진행되고있으며주택에너지감축은에너지절감요소중가장잠재성있는분야중하나이다. 주택에너지감축을위해서는단열, 침기등의패시브요소및주택에너지의 70% 를차지하는난방및급탕에대한기기의고효율화에대한연구개발이필요하며이에따라고효율냉난방기기인히트펌프의보급이점차증가할것이라고전망된다. 공기열히트펌프는설치가쉬우며가격하락의기대성등의장점이있지만혹한의외기온에따른낮은성능이주요문제점으로제기되고있다. 이에비해지열히트펌프는지중열원의안정적인공급으로인해공기열히트펌프에비 Copyright c2015 by the New & Renewable Energy This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
저에너지주택내지중순환수조건변화에따른지열히트펌프의동절기성능평가 해높은성능을얻을수있는반면시공호환성및높은설비치의단점이있다. 1,2) 국내의경우지열히트펌프는신재생설비로지정되어보조금의지원을받고있으며정부의에너지절감정책에의해보급된지열히트펌프의총설비용량은 13년까지총 552,804kW로서 09년(39,838kW) 대비 13년보급용량 (121,456kW) 은 305% 증가하였다. 3) 지열히트펌프에대한연구는오래전부터국내외에서진행되었으며최근지중순환수유량제어및지열히트펌프를건물에적용한실증시험에관한다양한연구들이진행되고있다. Zhai et al. 4) 은학교건물에지열히트펌프를적용하여실내온도조건의변화에따른실증연구를수행하였으며, Michopoulos et al. 5) 은시청에지열히트펌프를적용하여 3년간히트펌프의성능특성에관한연구를수행하였다. 국내의경우 Sohn et al. 6) 은가상의단독주택에지열히트펌프를 20년간적용하여지열히트펌프의냉난방성능및에너지사용량을분석하였으며 Lee et al. 7) 는국내지열히트펌프인증제품에대한성능자료를분석하여히트펌프의효율향상및지중열교환기길이에의한시공비절감을위해지중순환수유량의최소화가필요함을강조하였다. Kim et al. 8) 과 Choi et al. 9) 은학교건물에물- 공기방식의지열히트펌프와정속형지중순환펌프를설치하여성능평가를수행하였으며, 히트펌프의용량변화시지중순환수의유량최적화의중요성및유량최적화를위한효율적운전제어알고리즘의필요성을제시하였다. 본연구에서는지중순환수유량및공급온도에따른지열히트펌프의성능을평가하기위하여물-물방식 ( 난방, 급탕 ) 및물-공기방식 ( 냉방 ) 이결합된지열히트펌프시제품을개발하여실증저에너지주택에설치후연간성능평가를수행하고결과를분석하였다. 도출된결과를통하여저에너지주택에서의지열히트펌프의동절기기간의지열히트펌프의난방성능및에너지사용량을분석하며지중순환수의유량최적화에대한타당성을고찰하고자한다. 총에너지 30% 저감을충족하는 Fig. 1과같은단독주택형저에너지실증주택을 2010년대전에완공하였다. 지상 2 층, 총면적 214m 2 의실증주택은복층유리이중창, 삼중유리시스템창호, 외단열시스템등의패시브요소로구성되었다. 또한주택내의냉난방및급탕설비로물-물및물- 공기방식이결합을통해공간냉 / 난방, 바닥난방및급탕의선택적이용이가능한지열멀티히트펌프시제품을설치하였다. 주택내의난방은히트펌프에서생산된온수를이용, 건식바닥을통한바닥복사난방방식을주로사용하였으며주택내공간냉난방사용시에는각층거실및침실에설치된 6대의천장형실내기를이용하였다. 급탕은급탕조내히트펌프를통한축열방식과태양열설비를이용한축열방식을결합하여각각설정된온도에서운전하여에너지를절감하도록구성하였다. 지열이용을위해각각 150m 와 100m 깊이의 Borehole 과열교환기를설치하였으며지중열전도시험을수행하여 100m 깊이의지중열전도도는 3.55W/m k, 150m 깊이의지중열열전도도는 3.25W/m k로서냉동공조인증센터로부터인증을받았다. 2.2 지열히트펌프시스템개요 Fig. 2 및 Table 1은실증주택에설치된지열멀티히트펌프시제품의개략도및사양을나타낸다. 히트펌프의압축기는 BLDC 인버터를적용한로터리압축기이며인버터의회전수를 15 80Hz 로가변하여부분부하에대응한다. 지중순환펌프는초기 0.9kW급정속형펌프를설치하였으나, 부분부하운전시펌프의상대적인소비전력증가및히트펌프의효율감소로인한시스템의전체성능저하를개선하기위해인버터펌프로변경하였다. 적용된인버터펌프의제어방식으로는지열측입 / 출구온도차에대한목표온 2. 실험장치및방법 2.1 실증사이트개요 본연구를위해 2012 년신축설계기준인냉난방 50%, Fig. 1. Picture of Low Energy Detached House 2015. 9 Vol.11, No.3 29
이철희ㆍ정훈ㆍ김범주ㆍ조종영 Fig. 2. Schematic diagram of the prototype GSHP system Table 1. Specifications of GSHP system Normal capacity Item Specification Cooling 14.4 Heating & Dhw 16.5 Electricity Cooling 3.0 Heating & Dhw 4.1 Refrigerant R410A Max temp. 55 실험조건 : KS B IS0 13256-1, EN14515 도를설정하고실제측정된온도차에대한비례적분제어를통해지중순환펌프의유량을제어하는방식을사용하였다. 10) 히트펌프는각방에설치된지상 1.2m 높이의온도센서로부터실내설정온도에대한가동신호를받아작동여부를결정한다. 2.3 데이터측정 본연구에서는지열원히트펌프를사용하여실증주택의연간에너지사용량및히트펌프의냉 / 난방성능평가를수행하고자실증주택및히트펌프의주요부위에온도센서, 압력계, 유량계등을설치하여실증데이터를확보하였다. 지열히트펌프시스템의열원측및부하측온도측정은 RTD를이용하였으며주택의실내외각요소별온도는 T형열전대를이용하여측정하였다. RTD 의정확도는 ±0.01, 열전대의정확도는 ±0.1 이다. 유량은열원측 (LF600, TOSIBA) 및부하측 (FEP311, ABB) 에전자식유량계를설 Fig. 3. Measure point of actual performance data of GSHP system 치하여측정하였다. 전력량모니터링은실증주택의분전반에미터링디바이스를각각설치하여분전반내부의 CT에서측정된데이터를취합하여서버에전송하는방식을적용하였으며전력분석계 (WT1600, YOKOHAMA) 를통해검증하였다. 온도, 압력, 유량, 소비전력, 기상자료등의실증주택의모든데이터는 PC와데이터로깅시스템 (Agilent 34980A) 을상호연결한후 10초간격으로수집하여 1분평균값으로데이터를저장한후 TCP/IP 및 FTP 데이터전송방식을통하여에너지관리시스템 (EMS) 에서통합운영하였으며히트펌프제작사의자체모니터링프로그램을히트펌프에연결하여데이터를상호비교하였다. 히트펌프의성능평가를위해서는히트펌프의실시간난방공급열량에대한정확한산출이필요하였다. 본연구에서는부하측입출구온도및유량을통하여식 (1) 과같이히트펌프의난방공급열량을산출한후히트펌프및지중순환펌프소비전력을포함한히트펌프시스템의 COP 식 (3) 을계산하였다. (1) (2) (3) 30 신재생에너지
저에너지주택내지중순환수조건변화에따른지열히트펌프의동절기성능평가 3. 실험결과및고찰 3.1 일간난방성능데이터분석저에너지실증주택의에너지성능평가및지열히트펌프의성능평가를위해 2011년 1월부터연속냉난방운전을시작하였다. 바닥난방운전초기각방의각실온도제어조건으로실험을진행하였으나, 각실온도변화에따른잦은히트펌프기동및히트펌프의효율저하등의문제로인해 2012년 1월부터는 2층거실의실내온도가기준인중앙온도제어방식으로실험을연중수행하였으며히트펌프는설정실내온도기준 22±0.5 범위에서기동하였다. 이후히트펌프시스템의성능향상을위해지중순환수유량제어시스템을구축하였으며본연구에서는유량제어가수행된난방성능평가에대한결과를분석하였다. Fig. 4 및 Fig. 5는 2월분석일의지열히트펌프의가동패턴을나타낸다. 실험당일최저 / 최고 / 평균외기온은 -5.9 / 5.2 /-0.6 이며일사량및외기온의상승으로인해 10 시부터 17시사이에는히트펌프가가동을하지않았다. 실험당일히트펌프의일일공급난방열량은 81.9kWh, 소비전력은 23.1kWh로서히트펌프의일일총괄 COP는 3.51 이며총가동시간은 426분이였다. 히트펌프는가동초기바닥난방배관내정체되어있는 20 30 범위의저온난방수가히트펌프로유입됨에따라최대 18kW 의순간난방열량을공급하였으며이후건식바닥의빠른열교환을통한 목표실내온도의도달로가동종료직전에는 10kW 의난방열량을공급하였다. 히트펌프가동시난방출수온도의설정값은 46 로서난방입출구온도차의최대값은 9.5, 최소값은 5.0 를나타내었다. 지중순환펌프는설정된지열순환입출구온도차를유지하기위해유량을증감시키며설정최소펌프가동률이하로는유량을감소시키지않도록제어되었으며실험당일지열순환수입출구온도차는 5 이하, 순환펌프의최소가동률은 40%(36 LPM) 로설정되었다. 실험결과히트펌프가동초기지열순환수입출구온도차를 5 를맞추기위해순환펌프는최저유량인 36 LPM 으로기동하였고난방열량증가에따른지중순환수온도차증가로인해유량을증가시켜온도차를유지하였으며이후난방공급열량이안정화가된후에는온도차가감소하여 36 LPM 으로유량을유지, 가동종료직전입출구온도차는 3 까지감소하였다. 일일평균지중순환수유량은 36.7 LPM, 입출구온도차는 3.3 를나타내였다. 가동별지열순환수초기공급온도는오전에비해오후가높았으며이는외기온증가에따른난방부하감소로인해히트펌프의정지간격이길어짐에따라토양온도가회복된것으로보인다. 오전의지열순환수의가동초기입구온도는평균 12.9, 종료직전온도는평균 11.2 인것에비해오후의가동초기입구온도는 14.1, 13.5, 13.1 로서공급온도는증가하였지만가동이반복될수록온도는감소 Fig. 4. Variations of floor heating capacity and inter and outlet water temperature difference on load side (Feb.21) Fig. 5. Variations of inlet and outlet temperature, Temperature difference and mass flow rate on ground source side (Feb.21) 2015. 9 Vol.11, No.3 31
이철희ㆍ정훈ㆍ김범주ㆍ조종영 한다. Fig. 6은지중공급열량, 난방공급열량, 압축기소비전력을나타낸다. 가동시분당평균지열공급열량은 9.5kW, 난방공급열량은 12.6kW, 평균소비전력은 3.5kW이며총지열공급열량대비난방공급열량의평균비는 75.1% 로서지중공급열량과압축기소비전력의합은난방공급열량에비해 3.1% 의오차가발생하였다. 이러한결과는압축기효율에의한전력투입량대비손실, 시스템기동시간에의한배관열전달률감소, 배관손실, 지중순환수의비열오차등의원인으로볼수있으며, 직접적인열량측정이어려운지열히트펌프의공간냉 / 난방성능평가시지중공급열량과압축기소비전력으로지열히트펌프의효율을계산하는 방식에대하여적정오차를고려하여효율을판단하여야한다. Fig. 7은동절기기간중주택의일일난방부하별지열취득열량에대한결과로서지열취득열량은난방부하대비평균 76.1%, 지중공급열량과압축기소비전력대비난방공급열량은 3.3% 의오차가발생하였다. Fig. 8 및 Fig. 9은일일최고 / 최저 / 평균기온이 -4.9 / -17.6 /-11.4 인 1월분석일의지열히트펌프가동특성을나타낸다. 히트펌프의성능은총공급난방열량 122.9 kwh, 히트펌프소비전력 34.9kWh 로서일일평균 COP는 3.47이며가동시간은총 698분을가동하였다. 2월실증데이터의경우난방가동횟수는 7회로평균약 60분을가동 Fig. 6. Variations of Daily element capacity and power consumption (Feb.21) Fig. 8. Variations of floor heating capacity and inter and outlet water temperature difference on load side (Jan. 3) Fig. 7. Daily average geothermal capacity according to heating capacity of GSHP Fig. 9. Variations of inlet and outlet temperature, Temperature difference and mass flow rate on ground source side (Jan. 3) 32 신재생에너지
저에너지주택내지중순환수조건변화에따른지열히트펌프의동절기성능평가 하였지만 1월분석일에는가동횟수는 6회, 평균 116분을가동하였다. 오전의지열순환수가동초기입구온도는 12.6 12.3, 종료직전입구온도는평균 11.0 이였으며오후의가동초기입구온도는 14.1, 13.1, 12.7 로서 2 월대비약 0.4 감소하였다. 히트펌프가동도중난방공급열량및지중순환수유량이 0이되는것은 3시간마다히트펌프의냉매재분배제어에의해 6분정도역방향으로작동하기때문이다. Fig. 10은히트펌프가동시난방부하대비인버터압축기의회전수제어및시간별 COP를나타낸다. 초기난방배관내의 30 이하의난방수환수로인해난방공급열량이증가하지만 6분후히트펌프가공급한난방수가모두순환되며난방환수온도의증가폭은점차감소한다. 인버터압축기는난방공급열량에따라회전수를제어하며 70Hz에서최저설정치인 40Hz까지감소시켜히트펌프를가동한다. 히트펌프 COP 는난방공급열량의감소에따라감소하며 30 이상의난방수가환수된시점부터초기 10분동안 COP는 10.7% 감소하였으며 20분까지 COP는감소하는경향을나타내나 20분이후부터는 10분당 1% 대, 40분이후부터는 10분당 0.5% 미만으로안정화되었다. 지열히트펌프의인증조건은실험조건이안정화된상태에서진행되는조건으로소비자는제작사에서제시한성능결과와다른값을적용받을수있으며초기소비전력증가로인해잦은기동시소비전력이증가할것으로추론할수있다. 3.2 지중순환수특성별히트펌프성능평가 Fig. 11은 11월부터 1월까지의실증결과를바탕으로한일일평균지중순환수공급온도대비지열히트펌프의일일평균 COP avg 이다. 실험조건은 2층거실실내온도 (22 ) 를기준으로한중앙난방방식이며지중순환수유량제어를위해지중순환수입 / 출구의목표온도차는 5, 순환수펌프의최소가동률은 40% 로설정하였다. 실험결과히트펌프기동시평균지중순환수공급온도 15 에서히트펌프 COP avg 는 4.00이며 11.6 에서 COP avg 는 3.48으로약 13.0% 감소하였다. 월별지중순환수공급온도는 11월의 14.9 13. 0, 12월 13.1 11.8, 1월 11.9 11.5 로감소하였으며월별평균히트펌프 COP는 11월평균 3.88, 12월평균 3.64, 1월평균 3.58로서지중순환수공급온도의감소에 Fig. 11. Daily average COP variations of GSHP according to ground source T gi Fig. 10. Performance characteristics of GSHP in heating mode (Jan. 3) Fig. 12. Daily heating capacity variations of GSHP with ambient temperature 2015. 9 Vol.11, No.3 33
이철희ㆍ정훈ㆍ김범주ㆍ조종영 따라 COP는점점감소한다. 이러한결과는 Fig. 12에서도볼수있듯이외기온의감소에따른주택의난방부하증가, 그리고히트펌프의가동시간증가에의해지열회복율의감소로판단된다. 2012년 11월부터 2월까지의평균외기온별가동시간은 11월 5.6 /54분, 12월 -3.5 /106분, 1월 -2.6 /102분, 2월 -1.9 /96분으로외기온감소에따라히트펌프의가동시간은증가하는경향을나타내었으며 Fig. 13과같이난방부하증가에의해히트펌프의 COP가감소하는경향을확인할수있다. Fig. 14는지중순환수유량에따른히트펌프의난방성능을가동시간별로비교한것이다. 지중순환수의유량제어를위해순환펌프의최소가동률을 10% 간격으로변화시켰으 Fig. 13. Daily average COP variations of GSHP according to Daily heating capacity 며기존의동일한실내조건에서히트펌프를 120분간가동하여데이터를취득하였다. 각유량조건에서초기 60분의난방공급열량은 10.9kW±4% 이내였으며이후 60분의난방공급열량은난방부하의감소에따라 8.8kW±4% 이내로감소하였다. 히트펌프의 COP는유량이증가할수록증가하지만증가폭은감소하며 87.7 LPM( 최소가동률 90%) 에서 COP가가장높았다. 0 120분구간의히트펌프의평균 / 최대 COP는 3.58/3.70 이였으며 0~60분구간의히트펌프평균 / 최대 COP는 3.72/3.84, 60~120 분구간의히트펌프평균 / 최대 COP는 3.41/3.53 을나타내었다. COP 의증가와달리초기난방부하의증가로인해 0~60분의평균소비전력은 3.72kW로서난방부하가감소및안정화된 60~120분구간의소비전력 3.41kW 대비 0.31kW 증가하였다. Fig. 10과 Fig. 12에서나타낸바와같이히트펌프의공급부하감소에따라히트펌프의 COP도감소하는경향을보이지만 COP 감소율대비부하감소율이더크게때문에초기 60분이전의전력소비량이더높은값을가지게된다. 이러한결과는저에너지주택내잦은히트펌프의기동이오히려전력소비량을증가시킬수있으며일정실내온도를유지하는것이난방에너지절감에유리할것으로판단된다. Fig. 15는설정유량에대한인버터순환펌프의유량별소비전력을나타낸다. 순환펌프의소비전력은유량이증가함에따라소비전력의증가폭이커짐을알수있다. 이결과를바탕으로 Fig. 16과같이 0 120분운전기간의히트펌 Fig. 14. Comparison of COP of operation time for the GSHP under Secondary fluid flow rate Fig. 15. Power Consumption of Ground circulation pump under Secondary fluid flow rate 34 신재생에너지
저에너지주택내지중순환수조건변화에따른지열히트펌프의동절기성능평가 유량이가능한지열히트펌프를적용하여실증성능평가를수행하였으며일일기동특성및지중순환수유량별히트펌프시스템의성능을비교하여다음과같은결과를도출하였다. Fig. 16. GSHP COP and GSHP system COP according to Secondary fluid flow rate 프의 COP hp 및유량별지중순환펌프의소비전력을포함한시스템총괄 COP sys 에대해비교하였다. 히트펌프의 COP hp 는지중순환수유량이증가할수록증가하지만 COP hp 의증가폭은점점감소하였다. 이와달리지중순환펌프를포함한총괄 COP sys 는지중순환수유량 47.4 LPM( 최소가동률 50%) 에서 3.50로가장높으며 47.4 LPM 을중심으로점차감소하여 19.2 LPM( 최소가동률 20%) 에서 3.29까지감소한다. 순환펌프를포함한히트펌프시스템의소비전력은 47.4 LPM에서 5.48kW로최소소비전력을나타내었고최대소비전력 6.16kW을나타낸 19.1 LPM 과의비교시 11.0% 의소비전력이절감되었다. 본결과를토대로지열순환수의유량제어를통한일 6회난방가동시월 122.4kWh를절감할수있다. 이러한결과는저에너지주택내지열히트펌프적용시에너지절감을위해지중순환펌프로인버터펌프를설치하여야하는이유일뿐만아니라시스템의전체효율향상을위해서도필요하다. 하지만인버터압축기의제어방식으로는사용자가다양한변수를설정하여유량을제어하는방식이아닌부하변동에대한유량최적화방식이필요하며인버터압축기의회전수변동에연동하여제어가가능한지중순환유량제어방식이기존방식의오차를줄여줄수있을것으로예상된다. 4. 결론 본연구에서는저에너지실증주택내지중순환수의가변 1) 시험결과, 2월시험일내일일평균외기온 -0.6 에서난방공급총 / 평균열량 81.9 / 11.7kWh, 평균가동시간 60분, 일일총괄 COP는 3.51 이였으며 1월시험일내일일평균외기온 -11.4 에서난방공급총 / 평균열량 122.9 / 9.1kWh, 평균가동시간 116분, 일일총괄 COP는 3.47을나타내었다. 2) 히트펌프가동시간대의일일평균지열순환수공급온도는 15.0 11.6 이며일일총괄 COP는최대 4.00, 최소 3.48으로지중순환수입구온도감소에따라최대 13.0% 감소하였다. 이러한원인으로는외기온의감소에따른주택의난방부하증가, 그리고히트펌프의가동시간증가에따른지열회복율의감소로판단된다. 3) 지중순환수유량별히트펌프의최대 COP는최소가동률 90% 에서 COP 3.70 로유량이증가함에따라증가하는경향을보이지만증가폭은감소한다. 히트펌프가동시간별 COP 는초기 60분일경우최소가동률 90% 에서 3.84로시간대별결과중가장높으며, 60-120 분시간대가 3.53으로가장작지만전력사용량은 3.72kW/3.41kW 로서초기난방부하증가로인해전력사용량은증가하였다. 4) 지중순환수펌프의소비전력을포함한히트펌프시스템의 COP는히트펌프의 COP와달리 47.4 LPM에서 3.50로가장높았으며 47.4 LPM 을중심으로점차감소하여 19.2 LPM 에서 3.29으로최대 6.1% 감소하였다. 전력사용량의경우 47.4 LPM 에서소비전력 5.48kW 로 19.1 LPM 의소비전력 6.16kW 대비 11.0% 절감되어일 6회한달난방가동시약 122.4kWh를절감할수있다. 5) 위의결과를바탕으로저에너지주택에지열히트펌프의적용시에너지절감을위해지중순환펌프를인버터펌프로설치를해야하며시스템의전체효율향상을위해서는다양한제어방식을통해지중순환수유량제어가존재하지만사용자가값을설정하는방식이아닌인버터 2015. 9 Vol.11, No.3 35
이철희ㆍ정훈ㆍ김범주ㆍ조종영 압축기의회전수변동에연동한방식이기존방식대비히트펌프시스템의효율을향상시켜줄수있는방식이될것으로기대한다. References [1] DOE, 2001, Ground-source heat pumps applied to federal facilities second edition, Federal Energy Management Program, DOE/EE-0245(PNNL-13534), US Department of Energy. [2] Ozgener, L., Hepbasli, A., and Dincer, I., 2007, A key review on performance improvement aspects of geothermal district heating systems and applications, Renew Sustainable Energy Rev. 11, 1675-1697. [3] 에너지관리공단, 2014, 2013년신 재생에너지보급통계, 에너지관리공단신 재생에너지센터, pp. 50-51. [4] X.Q. Zhai., X.L. Wang., H.T. Pei., Y. Yang., and R.Z. Wang., 2012, Experimental investigation and optimization of a ground source heat pump system under different indoor set temperatures, Applied Thermal Engineering, Vol. 48, 105-116. [5] Michopoulos, A., Bozis, D., Kikidis, P., Papakostas, K., and Kyriakis, A. N., 2007, Three-years operation experience of a ground source heat pump system in Northern Greece, Journal of Energy and Buildings, Vol. 39, 328-334. [6] Sohn, B. H., Choi, J. M., and Choi, H. J., 2011, Performance Simulation of Ground-Coupled Heat Pump (GCHP) System, Korean Journal of Air - Conditioning and Refrigeration Engineering, Vol. 23, No. 6, 392-399. [7] Lee, J. Y., Chung, J. T., and Choi, J. M., 2010, Influence of the Secondary Fluid Flow Rate on the Performance of a GSHP System, Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering, Vol. 22, No. 10, 649-656. [8] Euiyoung, Kim., Jaekeun, Lee., Youngman Jeong., Yujin, Hwang., Sangheon, Lee., and Naehyun, Park., 2012, Performance evaluation under the actual operating condition of a vertical ground source heat pump system in a school building, Journal of Energy and Buildings, Vol. 50, 1-6. [9] Jongmin, Choi., Hyo-Jae, Lim., Shin-Hyung, Kang., Jemyung, Moon., and RockHee, Kim., 2009, Daily Heating Performance of a Ground Source Multi-heat Pump at Heating Mode, Korea Journal of Air - conditioning and Refrigeration Engineering, Vol. 21, No. 9, 527-535. [10] Suwon, Song., 2012, An Experimental Study on Variablespeed Control of a Ground-water Circulation Pump Using Inlet and Outlet Water, Proceedings of the SAREK 2012 Summer Annual Conference, 179-182. 36 신재생에너지