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다양한 기후에 대한 태양열 냉방시스템의 설계와 분석

전문가 제언: ○ 상업？주거용 건물 특히 업무용 빌딩에는 실내 쾌적성 향상을 위한 공기조화시스템 설치가 증가하고 있다. 이에 따른 전기압축식 냉동기의 설치 증가는 전력 공급부족 문제를 일으키는 주요인이 되고 있다. 이런 배경에서 전기 대신 태양열 또는 폐열로 구동하는 열구동 흡수식 냉동기(thermally driving absorption chiller)의 도입이 주목을 받고 있다.

○ 현재 전 세계적으로 약 1,000개의 시스템이 설치된 것으로 보고되고 있는 태양열 냉방시스템(thermal cooling system)은 냉동기로서 흡수식 시스템을 주로 적용한다. 다수의 연구자들에 의해 단일효용 흡수식 냉동기(single effect absorption chiller)에 대한 에너지 성능 및 경제성 비교 연구가 활발히 진행되고 있다.

○ 이 연구는 태양열 냉방시스템에 대한 비교 연구를 통해 ① 태양열 냉방시스템은 CO2 및 1차 에너지 절감 측면에서 전기식 냉방기에 비해 30～79% 절감 가능하다. ② 경제성 측면에서는 현재는 투자비가 높아 냉동기와 태양열시스템의 투자회수가 수명보다도 길어(17년 이상) 경제성이 없다. ③ 따라서 흡수식 냉동기의 능력을 건물의 최대 냉방부하에 비해 축소(최대 냉방부하의 60% 수준)할 것을 권장한다. ④ 10년 내 투자회수를 위해서는 투자비의 20～80% 절감이 필요하다.

○ 해외 태양열시장은 연평균 17%(2000～2012년)의 성장과 약 50조원의 시장규모에 달하는 것으로 보고되고 있다. 이에 비해 국내 태양열시장은 2000년대 이르러 누적보급량이 2000년대 이전(100만㎡)보다 오히려 감소됐다. 주원인은 수요 감소, 보조금 축소/제한 외에도 하절기의 잉여 태양열이 근본 문제다. 태양열 냉방 적용으로 이를 근원적으로 해소할 수 있다. 여기에 온실가스 감축을 위해서도 흡수식을 비롯하여 제습식, 흡착식 등 태양열 냉방기술의 개발 활성화와 시장도입 확대가 필요하다.

저자: Ursula Eicker, et al.
자료유형: 니즈학술정보