지열에너지(지열시스템) 특징 및 종류 소개와 실생활에서의 예

소개

지열에너지(지열시스템) 특징 및 종류 소개와
실생활에서의 지열에너지를 활용한 사례를 조사한 자료입니다.

A+ 학점을 취득한 수업 자료입니다.

목차

- 지열에너지 개요
- 지열에너지의 정의와 특성
- 지열 히트펌프 시스템이란?
- 지열 펌프의 종류
- 지열 히트펌프 냉.난방 시스템
- 지열 히트펌프의 장점
- 지열 히트펌프의 단점
- 지열 히트펌프 보급현황
- 지열 발전원리
- 지열시스템의 구성
- 지열시스템의 장점
- 지열 교환기의 종류
- 지열발전
- 지열 히트펌프
- 지열시스템 설계 및 시공 프로세스
- 지열원을 이용한 사례1
- 지열원을 이용한 사례2
- 지열원을 이용한 사례3
- 지열원을 이용한 사례4
- 향후전망과 과제

본문내용

• 지열에너지 개요
땅 속 깊은 곳에서는 방사성 동위원소들의 붕괴로 끊임없이 열이 생성되고 있고, 땅 속 마그마는 종종 지각이 얇은 곳에서 화산이나 뜨거운 노천온천의 형태로 열을 분출한다. 이러한 열을 보통 지열이라 부르는데, 지열은 방사성 물질과 마그마의 작용으로 생성되는 것이기 때문에, 태양에너지와는 관계없는 것이다. 지열은 직접적인 난방, 전력생산, 열펌프를 통한 난방과 냉방, 제조용 열 등 여러 가지 형태로 이용될 수 있다.
온도가 그다지 높지 않은 섭씨 20도에서 150도 사이의 지열이 존재하는 땅속 저장소는 보통 주거지나 산업체에 직접 열을 공급하는 데 이용될 수 있다. 지열을 직접 이용하는 시스템은 세 개의 핵심요소로 구성되어 있다. 이것은 지하에 존재하는 또는 지하에서 데워진 뜨거운 물을 지표면으로 뽑아올리는 열공급장치, 열을 실내난방용이나 산업제조용으로 전달하는 기계장치 그리고 사용되고 나온 냉각된 물을 내보내는 장치이다. 직접적인 이용은 냉난방이나 산업용 외에도 온실, 양어장, 수영장, 목욕탕 등에도 이용될 수 있다. 지열의 직접적인 이용은 지열로 전력을 생산하는 경우와 비교할 때 열의 이용효율이 높고, 투자비와 개발비가 적게 든다는 잇점을 가지고 있다. 전력생산의 경우 효율은 5-20%에 지나지 않지만, 직접 이용은 50-70%에 달한다. 또한 온도가 그다지 높지 않은 지열도 직접 이용은 가능하다는 것도 장점이다. 그러나 지열을 이용해서 생산한 전기는 먼 곳까지 전달되기 쉽지만, 직접적인 이용은 그 장소 부근으로부터 벗어나기가 힘들다는 단점도 있다.
지열을 이용해서 전력을 생산하기에 적합한 곳은 뜨거운 증기나 뜨거운 물이 나오는 곳이다. 증기가 솟아나오는 곳에서는 이 증기로 직접 터빈을 돌려서 발전을 한다. 뜨거운 물이 나오는 경우 물의 온도는 섭시 182도 이상이 되어야 하는데, 이 물은 땅 속에서 높은 압력을 받고 있기 때문에, 지상으로 끌어올려지면 압력이 떨어지면서 일부가 증기로 바뀐다. 이 증기는 물로부터 분리되어 터빈으로 전달되어 터빈을 회전시키고, 이때 전력이 생산된다. 증기와 분리되어 나온 물과 터빈을 통과한 후 응축된 증기는 원래의 저장소로 되돌려진다.
물의 온도가 섭시 107도에서 182도까지인 경우에도 전기를 생산할 수 있는데, 이때는 물을 열교환기로 보내서 낮은 온도에서 끓는 액체를 증기로 변환시켜야 한다. 이 증기는 터빈을 돌리고 이때 발전기가 함께 회전하면서 전기를 만들어낸다. 끌어올려진 물은 열교환기를 통과한 후 땅속으로 보내져서 가열되어 다시 끌어올려진다. 이 시스템에서는 물이 흐르는 회로가 완전히 닫혀져 있어 땅 속에 뜨거운 물이 없고 뜨거운 암석층만 있어도 가능하다. 뜨거운 암석층은 거의 식지 않기 때문에 이 과정은 발전시설의 규모가 적당하면 오랫동안 반복 가능하기 때문이다.

참고자료

· 없음