수열원 시스템 지중 열부하 불균형 저감 및 열교환기 최적 운영 연구

Ground thermal imbalance reduction and optimized operation for borehole heat exchanger systems

연구 내용

수열원 열교환기와 연계 열원을 구성하고 지중 열부하 불균형을 저감하는 방식을 모델로 최적화하는 연구

김의종 연구실은 borehole heat exchanger와 히트펌프 기반 수열원 시스템에서 지중 열부하 불균형을 저감하는 운영 전략을 연구합니다. 열교환기 모델과 지중 열수지 관점에서 불균형을 평가하고, series 결합 하이브리드 열원 구성을 통해 borehole 규모를 줄이는 방향을 분석합니다. 또한 PVT 모듈과 연계한 중앙집중형 borehole heat exchanger의 독립 운전 구조를 통해 지중 열평형에 미치는 영향을 파악합니다. 이를 바탕으로 AI 기반 최적 운영 제어 기술을 적용하는 접근을 병행합니다.

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2건

연구 흐름

초기에는 series 결합 하이브리드 열원을 적용해 지중 열부하 불균형을 줄이고, borehole heat exchanger의 크기 저감 가능성을 검토하는 모델 기반 연구를 수행했습니다. 이후 PVT 모듈과 연계된 운영 구조로 확장하여 중앙집중형 시스템의 독립 운전이 열평형에 미치는 영향을 비교했습니다. 최근에는 수열원 시스템 동절기 효율을 높이기 위해 AI 기반 최적 운영 제어 기술을 개발하는 방향으로 연구를 이어가고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

지중 열수지 기반 운영 진단
borehole 크기 산정 보조
열평형 최적 운전 알고리즘
PVT 연계 운영 전략
히트펌프 효율 향상 제어
동절기 에너지 성능 개선
AI 기반 냉난방 스케줄링
열원 조합 설계 가이드
지중 열부하 불균형 저감
수열원 시스템 성능 평가 도구