GSHP(지중열원 히트펌프) 시스템은 열원으로서 지반의 막대한 열용량과 상대적으로 변동이 적은 온도 특성을 활용함으로써 날씨나 계절 변화와 무관하게 효율적이며 장기적인 열교환이 가능하다. 그 결과, 공기열원 히트펌프 시스템에 비해 더 높은 COP(성능계수)를 얻을 수 있다. GSHP 시스템의 장기적이고 안정적인 운전을 보장하기 위해서는 지반의 특성을 고려한 적절한 설계 및 운전 전략이 필요하다. 연간 난방·냉방 부하의 불균형이 큰 건물에서는 지배적인 부하가 지반에 열이 누적되도록 하여 지반 온도의 불균형을 초래할 수 있다. 또한 큰 부하를 처리하는 경우 다수의 지중 열교환기가 필요해질 수 있으며, 이때 각 열교환기 간에 열적 간섭이 발생할 수 있다. 이러한 간섭은 특정 지중 열교환기에서 과열 또는 과냉을 유발하여 궁극적으로 열교환 효율을 저하시킬 수 있다. 따라서 선행 연구에서는 GSHP 시스템의 장기적이고 안정적인 운전을 확보하기 위한 다양한 운전 전략이 제안되어 왔다. 대부분의 선행 연구는 간헐 운전(intermittent operation)과 지중 열교환기의 병렬 운전에 기반한 하이브리드 열원 조합을 제안하였다. 이러한 전략은 어느 정도 지반 온도 불균형과 열 축적을 완화하는 데 도움이 될 수 있으나, 부하 불균형이 심하고 열적 간섭이 발생하는 조건에서는 열 축적 문제를 충분히 해결하지 못할 수 있다. 또한 특정 지중 열교환기에서 나타나는 개별 과열 또는 과냉 조건은 다루기 어렵다. 이에 본 연구는 그룹/개별 운전(group/individual operation) 전략을 제안하고, 연중 냉방 부하가 지배적인 조건에서 동시에 역( Inverse ) 국내온수(DHW, Domestic hot water) 부하를 처리하는 상황을 가정하여, 전통적인 방법인 지중 열교환기만 사용하는 방식과 그 효과를 비교하였다. 지중 열교환기만을 사용한 경우, 냉방 부하의 지배로 인해 지반 온도가 지속적으로 증가하며, 지반 온도의 적절한 회복이 이루어지지 않아 지반 온도가 급격히 상승하는 것이 관찰되었다. 제안된 그룹/개별 운전 전략 또한 냉방 부하의 지배로 인해 지반 온도가 증가하는 경향을 보였으나, 지중 열교환기만 사용하는 경우에 비해 더 완만하게 증가함이 확인되었다. 이는 DHW 부하 처리를 위해 중앙 지중 열교환기가 개별적으로 운전되며 지속적으로 지반 열을 추출하기 때문이다. 그 결과, 그룹 운전 시 냉방 부하가 지배적인 주변부 지중 열교환기의 지반 온도는 열적 간섭으로 인해 부분적으로 회복될 수 있다.b

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