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업계 첫 ‘60℃ 이상 고온수와 냉난방 동시 공급’ 유천써모텍 지열히트펌프, 최초 녹색제품확인
  • 한국에너지정보센터
  • 승인 2020.01.29 09:06
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지열은 친환경적이지만 고온수 공급에 있어서 성능이 제한적이라는 평가를 받아왔다.
다수의 지열히트펌프회사가 보통 45℃정도의 온수를 공급함으로써 급탕으로 직접 사용이 어렵고 동절기에는 난방열량 부족문제가 발생했다. 또한 부족한 열량을 보완하기 위해 보일러나 온도보상장치와 같은 별도의 열원장치들을 설치하는 등 신재생에너지 비율을 맞추기 위한 구색 갖추기 식의 기술을 적용해 온 것으로 알려졌다.

유천써머텍 지열히트펌프

차별화된 기술력 뭐길래

그러나 디슈퍼히터기술을 적용한 유천써모텍의 지열히트펌프는 다르다. 이 회사의 제품은 60℃ 이상의 고온수를 냉난방과 동시에 공급할 수 있어 급탕설비가 따로 필요하지않다. 따라서 유지비는 물론 설치비 측면에서도 강점이 있다. 냉각탑이나 축열조 등과 호환을 하게 되
면 더욱 높은 효율을 볼 수 있어 호환성과 확장성이 뛰어나다는 평가를 받고 있다.

유천써모텍은 지열원 히트펌프시스템에 대한 차별화된 노하우와 기술력을 가지고 매년 큰 폭의 성장세를 이어가고 있는 신재생에너지 전문기업이다. 고온급탕 및 냉난방용 지열히트펌프, 공기열히트펌프, 폐수열히트펌프, 환기회수형스마트공조기, 공기열·폐수열 하이브리드 히트펌프 등 고효율, 친환경 제품을 생산하고 있다.

특히 고효율히트펌프의 개발부터 제조, 설계, 시공뿐만 아니라 유지보수까지 원스톱서비스를 제공하고 있다. 이 회사는 히트펌프를 이용한 급탕 및 냉방성능의 차별화된 기술력을 보유하고 있다. 우선 급탕 공급성능이 크게 개선됐다. 건물에서 난방은 건축적인 수법을 동원하면 발생 부하를 현저하게 감소시킬 수 있다. 하지만 급탕 부하는 문화 수준 향상으로 점진적 사용량이 늘고 있는 추세다. 이렇게 증가되는 급탕 부하와 저온 급탕에서 발생될수 있는 레지오넬라균 오염 방지를 고려, 고온(60℃)의 급탕을 공급할 수 있는 시스템을 개발한 것이다.

유천써모텍의 급탕 시스템은 급탕조의 성층화 기술을 이용 60℃ 고온 급탕 공급 기준으로 냉방과 동시 급탕을 공급하는 경우 냉방과 급탕 종합 성능(TER)은 12를 넘어서며 지중열원으로 급탕만을 공급 하는 경우는 C.O.P 가 6을 초과하는 매우 우수한 급탕 성능을 보인다.
또 다른 경쟁력은 지중열원 히트펌프의 냉방성능 향상이다.

현재 에너지관리공단 지열이용검토 설계기준에 의하면 지중의 온도 상승을 고려하여 설계하도록 되어 있으며 기존 지중열원 히트펌프시스템의 경우 운전 중 발생하는 모든 응축열을 지중에 방열하기 때문에 장시간 운전시 지중온도의 상승으로 냉방 성능이 저하된다. 하지만 유천써모텍의 신기술 적용 히트펌프에서는 냉각탑 등 복합열원 및 지중열원 열교환기를 직렬로 2단 배치하여 냉방 응축열 중 압축기과 열 토출가스 열을 포함한 고온열은 냉각탑을 이용
하여 방열하고 저온 지중열원은 액냉매를 과냉각하는데 이용함으로써 냉매 과냉각 효과에 의한 냉동능력을 증대할 수 있다. 실제 G.L.D를 이용 시뮬레이션 할 경우 냉각탑 설치시 일반 지중열원 히트펌프 대비 우수한 성능을 출력하면서도 지중열원 열교환기는 30%까지 절감이 가능하다. 다만, 현행 신재생에너지 관련 법규 준수 등을 고려하여 설계, 시공,운전시 냉방 성능을 기존 대비 20%이상 증대시킬수 있는 솔루션을 개발 적용하고 있다.
 

지열히트펌프 왜 필요한가
지열히트펌프 시스템을 도입하는 이유는 바로 친환경적이고 경제적이라는 점 때문이다.직접적으로 화석연료를 사용하지 않기 때문에 요즘 심각한 미세먼지 문제라든지, 온난화 문제, 탄소배출 규제 등에 도움이 될 수 있는 친환경적인 냉난방 방법이다. 또 국제 유가 변동성으로부터 크게 영향 받지 않기 때문에 국내 에너지 자립도에도 기여하면서 저탄소형 녹색성장에 도움이 되는 시스템이라고 할 수 있다.

뿐만 아니라 기존의 화석연료를 사용하는 냉난방설비 보다 30%이상 저렴한 유지관리 비용이 들기 때문에 효율성이 높고, 대온도차 적용 시 부하측 초기투자비가 절감되며 기존 에너지는 물론 여타 재생에너지와 비교했을 때도 수명이 긴 시스템이므로 초기비용 회수에도 유리한 측면이 있다.

이외에도 장소나 지리적 제약에서 자유롭다. 태양광과 비교했을 때 동일 면적 당 생산되는 에너지가 높고, 지중에 설치가 되기 때문에 공간효율성은 물론 건물의 외관으로도 훌륭한 에너지다.

업계 최초 녹색제품확인 

유천써모텍 지열히트펌프는 녹색기술인증과 업계최초의 녹색제품확인을 받았다. 녹색기술인증은 ‘저탄소 녹색성장 기본법’에 의거해, ‘녹색인증제 운영요령’을 산업통상자원부 외 8개의 관계부처에서 합동 고시하고 유망한 녹색기술 또는 사업을 인증하고 지원하는 제도다. 온실가스 감축기술, 에너지 이용 효율화 기술 등 에너지와 자원을 절약하고 효율적으로 사용하여 온실가스 및 오염물질의 배출을 최소화하는 녹색기술에 대해 인증을 주는 제도다. 또한 녹색제품확인은 녹색기술인증을 받은 기술을 적용하여 제품을 생산하는 경우해당 제품에 대해 인증을 주는 제도다.

유천써모텍 지열히트펌프는 녹색기술인증은 물론 국내 최초로 녹색제품인증을 획득해 국내 많은 설계업계 및 발주처로부터 그 기술력과 공신력을 인정받은 셈이다.

유천써모텍은 2008년 법인설립 이래 실험시설과 연구소를 갖추고, 매출액의 일정부분을 지속적으로 연구개발에 투자하여 현재 히트펌프와 시공에 관련된 22건의 특허와 신재생에너지 KS인증은 물론 신기술인증(NET), 녹색기술인증, 녹색기술제품확인,조달우수제품지정, 환경표지인증 등 기술력과 품질을 증명하는 여러 인증들을 획득했다. 특허를 위한 특허가 아니라 제품에 직접 이 기술들을 적용하여 실제 사용자들이 만족하는 제품을 생산해왔다. 유천써모텍은 앞으로도 회사의 성장만큼 기술개발에 투자하여 신재생에너지 전문기업으로써 많은 역할할 계획이라고 밝혔다.

유천써모텍의 지열히트펌프시스템은 수원컨벤션센터(1380RT), 경북지방경찰청(700RT), 수원고지검(728RT) 이외에 다양한 병원, 호텔, 관공서, 기숙사, 연수원 등에 설치되어 있다. 안정적인 열원공급과 운전비 최소화를 실현하여, 2014년 6월부터 현재까지 공급, 운영 중인 누적 규모는 대략 1만6350RT에 달한다. 특히 유천써모텍은 철저한 사후관리를 회사 방침으로 정하고 서비스관리팀을 운영하고 있어 발주처로부터 많은 호평을 얻고 있다.

유천써모텍은 또 기술과 품질을 높이기 위한 과감한 투자와 지속적인 연구개발을 통해 국내외 특허 기술력을 확보할 예정이다. 또 국내외 저널이나 학술지와 같은 언론매체에 좀 더 많은 홍보와 국제 박람회참가를 통해 인지도를 높여 글로벌시장 진출을 준비 할 계획도 세웠다.
글로벌시장은 2-track으로 우선 동북아시아, 동남아시아, 중동, 아프리카와 같은 저 개발 국가로 진출하는 것과 미국, 유럽 등 선진국으로 진출 가능성을 탐색하고 있다.

 

공동주택 적용 지열히트펌프시스템 개발

지속적인 연구개발계획도 서있다. 공동주택에 적용 가능한 지중열원 히트펌프 시스템을 개발할 계획이다. 공동 주택에 지중열원 히트펌프 공급 시 가장 큰 장애 요소는 지중열교환기 설치수량 과다에 따른 공간 부족 및 초기 투자비 증대다. 이러한 장애요소를 효율적으로 해결하기위해 냉방시 응축열원을 급탕 및 제습냉방 제습제 재생 열원으로 회수 가능한 히트펌프를 개발하고 있다.

목표는 현재 소요되는 지중열교환기를 50% 이상 절감하고 현존 냉방 설비보다 운전비를 30% 이상 절감할 수 있는 시스템이다. 현재 국내 지열에너지 시장은 지열원히트펌프 보급을 위한 시장이 주류를 이루고 있다. 정부의 강력한 공공의무화 제도 시행과 다양한 보급 보조금 제
도의 시행으로 연간 1,000억 원 이상의 시장이 형성되고 있다. 또한 미세먼지 등 대기오염 개선 및 온실가스 감축을 고려한다면 지열은 날씨와 기후조건에 상관없이 가동할 수 있는 장점이 있다.

지열시장의 활성화는 공동주택의 보급촉진에 달려있다는 것이 유천써모텍측의 생각이다. 지열히트펌프 기술의 꾸준한 발전으로 이제는 공동주택에 최적의 열원시스템이 지열원 히트펌프가 될 수 있다는 것. 이에 따라 공동주택의 효율적인 지열원 히트펌프 적용 기술에 대한 공청회 또는 정부주도 과제사업 등이 필요하다. 그동안 업계에서 개발된 다양한 기술이 공론화 된다면 지열시장의 활성화뿐만 아니라 에너지 소비량이 막대한 공동형 주거건물에서의 획기적인 에너지 절감 패러다임이 도출될 수 있을 것으로 기대된다.

한국에너지정보센터  kecenter@hanmail.net

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