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수평 코일형 지중 열교환기의 성능을 위한 피치 설계 방법에 있어서, 상기 수평 코일형 지중 열교환기의 성능에 영향을 미치는 매개 변수들을 설정하는 단계;상기 설정된 매개 변수들의 수치해석을 통한 성능값을 계산함에 따라 분석 데이터를 획득하는 단계; 및상기 획득한 분석 데이터에 대한 유의성 검증을 수행하는 단계 를 포함하고,상기 설정된 매개 변수들의 수치해석을 통한 성능값을 계산함에 따라 분석 데이터를 획득하는 단계는,상기 설정된 매개 변수들의 설계 조건에 기초하여 수치해석을 통한 성능값을 계산하고, 상기 계산된 성능값에 기초하여 설계 조건별 성능을 비교하는 단계; 상기 수평 코일형 지중 열교환기의 깊이에 따른 시간대별 지중 온도의 분포를 분석하기 위하여 수학식 1()을 계산하는 단계; 및 상기 수치해석을 통해 일정한 시간 간격으로 순환수의 입구와 출구의 온도를 측정함에 따라 획득된 측정값들에 대하여 수학식 2()를 이용하여 상기 수평 코일형 지중 열교환기의 열교환율을 측정하는 단계를 포함하고, 은 지반의 평균 온도, 는 지표면에서의 연중 온도차, z는 상기 수평 코일형 지중 열교환기의 설치 심도, 는 토양의 열 확산 계수, t는 시간, 는 지표면에서 위상 변화일수를 의미하고, m은 순환수의 질량 흐름 속도, c는 순환수의 비열, 은 상기 수평 코일형 지중 열교환기 입구에서의 순환수 온도, 은 상기 수평 코일형 지중 열교환기 출구에서의 순환수 온도를 의미하고,상기 획득한 분석 데이터에 대한 유의성 검증을 수행하는 단계는, 상기 획득한 분석 데이터에 대하여 통계적 유의성 검증인 등분산을 가정한 t-검정을 수행하는 단계를 포함하는 피치 설계 방법
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제1항에 있어서, 상기 수평 코일형 지중 열교환기의 성능에 영향을 미치는 매개 변수들을 설정하는 단계는,건물 부하, 순환수 온도, 유량 및 운영조건 중 적어도 하나를 포함하는 건물-히트펌프, 설치 심도 및 외기 온도 중 적어도 하나를 포함하는 지중 온도, 열전도도, 밀도 및 비열 중 적어도 하나를 포함하는 지반 열물성, 파이프 재질, 외경/내경, 피치 및 나선 지름 중 적어도 하나를 포함하는 열교환기 제원과 관련된 매개 변수들을 설정하는 단계를 포함하는 피치 설계 방법
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제1항에 있어서,상기 획득한 분석 데이터에 대한 유의성 검증을 수행하는 단계는, 상기 t-검정을 수행한 결과값이 상기 t-검정에 설정된 기 설정된 값을 기준을 초과할 경우, 상기 설정된 매개 변수들이 상기 수평 코일형 지중 열교환기의 성능에 영향을 미치지 않는 것으로 판단하는 단계 를 포함하는 피치 설계 방법
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수평 코일형 지중 열교환기의 성능을 위한 피치 설계 시스템에 있어서, 상기 수평 코일형 지중 열교환기의 성능에 영향을 미치는 매개 변수들을 설정하는 설정부;상기 설정된 매개 변수들의 수치해석을 통한 성능값을 계산함에 따라 분석 데이터를 획득하는 획득부; 및 상기 획득한 분석 데이터에 대한 유의성 검증을 수행하는 수행부 를 포함하고,상기 획득부는, 상기 설정된 매개 변수들의 설계 조건에 기초하여 수치해석을 통한 성능값을 계산하고, 상기 계산된 성능값에 기초하여 설계 조건별 성능을 비교하고,상기 수평 코일형 지중 열교환기의 깊이에 따른 시간대별 지중 온도의 분포를 분석하기 위하여 수학식 1()을 계산하고, 상기 수치해석을 통해 일정한 시간 간격으로 순환수의 입구와 출구의 온도를 측정함에 따라 획득된 측정값들에 대하여 수학식 2()를 이용하여 상기 수평 코일형 지중 열교환기의 열교환율을 측정하는 것을 포함하고, 은 지반의 평균 온도, 는 지표면에서의 연중 온도차, z는 상기 수평 코일형 지중 열교환기의 설치 심도, 는 토양의 열 확산 계수, t는 시간, 는 지표면에서 위상 변화일수를 의미하고, m은 순환수의 질량 흐름 속도, c는 순환수의 비열, 은 상기 수평 코일형 지중 열교환기 입구에서의 순환수 온도, 은 상기 수평 코일형 지중 열교환기 출구에서의 순환수 온도를 의미하고,상기 수행부는, 상기 획득한 분석 데이터에 대하여 통계적 유의성 검증인 등분산을 가정한 t-검정을 수행하는 피치 설계 시스템
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제8항에 있어서, 상기 설정부는,건물 부하, 순환수 온도, 유량 및 운영조건 중 적어도 하나를 포함하는 건물-히트펌프, 설치 심도 및 외기 온도 중 적어도 하나를 포함하는 지중 온도, 열전도도, 밀도 및 비열 중 적어도 하나를 포함하는 지반 열물성, 파이프 재질, 외경/내경, 피치 및 나선 지름 중 적어도 하나를 포함하는 열교환기 제원과 관련된 매개 변수들을 설정하는 것을 특징으로 하는 피치 설계 시스템
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제8항에 있어서,상기 수행부는,상기 t-검정을 수행한 결과값이 상기 t-검정에 설정된 기 설정된 값을 기준을 초과할 경우, 상기 설정된 매개 변수들이 상기 수평 코일형 지중 열교환기의 성능에 영향을 미치지 않는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 피치 설계 시스템
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