가정용 히트펌프와 공기조화시스템에서의 상변화물질 이용

전문가 제언

○ 대기, 물, 지열과 같은 자연 에너지를 이용하여 투입한 전력보다 많은 양의 냉/열 공급이 가능한 히트펌프는 CO2 배출 감축 효과가 큰 기술로 주목을 받고 있다. 한편 히트펌프, 급탕과 같은 열 시스템에 있어서 열 공급/수요 시간대의 불균형 해소가 가능한 열에너지 저장(TES) 시스템이 최근 많은 관심을 끌고 있다.

 

○ TES 시스템은 열에너지 공급/수요의 불균형 완화로 설비의 추가 구입 억제와 설비용량 축소가 가능하다. 특히 열저장 물질로 상변화물질(PCM)을 사용하는 잠열 축열 시스템은 동일한 시간 내에 작은 온도 차에서 현열저장(sensible storage)에 비해 다량의 에너지를 저장할 수 있다.

 

○ TES 시스템 내의 PCM은 난방용으로 22.5~58℃의 상변화온도를 갖는 CaCl2·6H2O와 파라핀(paraffin)이 많이 적용되고 있으며, 얼음, 코코넛 오일은 냉방용으로 많이 이용되고 있다. 또한 열 회수용으로는 용해점이 45~48℃인 파라핀 왁스가 많이 활용되고 있다.

 

○ 히트펌프는 일부 선진국 특히 일본에서는 1980년대부터 공기조화기의 주류를 차지하고 있다. 국내는 1980년대 중반부터 산학연의 활발한 연구개발에도 불구하고 혹한기의 난방능력/COP 저하와 전력사용의 부정적 인식 등으로 보급이 지연되고 있다. 히트펌프는 기존 보일러, 태양열/지열 시스템과 결합하면 이 문제를 완화시킬 수 있다. 여기에 TES 시스템 활용으로 첨두전력 문제, 태양에너지의 비연속성 문제를 줄일 수 있다.

 

○ 국내의 경우, 온실가스 배출권거래제 실시 등 CO2 배출 감축을 위해 공기조화, 급탕 분야에서의 고효율 에너지 시스템의 보급이 요구된다. 이를 위해 혹한기에 실외기의 열원으로 지열 열교환기, 태양열 집열기, TES 시스템을 이용하는 저비용·고효율 하이브리드 히트펌프의 개발과 보급이 바람직하다.

저자

Pere Moreno e tal.

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

일반기계

연도

2014

권(호)

39()

잡지명

Renewable and Sustainable Energy Reviews

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

1~13

분석자

이*원

분석물

• 가정용 히트펌프와 공기조화시스템에서의 상변화물질 이용.pdf [346,187 byte]

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