도시 하수배열을 이용한 고효율 히트펌프 시스템

전문가 제언

○ 전 세계적으로 많은 국가에서 난방과 급탕용 에너지 소비는 전체 에너지 소비량의 1/3 이상을 차지한다. 한편 난방과 급탕을 위한 열에너지 공급은 보일러와 같은 화석연료 연소기기에 주로 의존한다. 근래에 들어 난방과 급탕 시스템으로 히트펌프를 활용함으로써 환경보존과 에너지 절감을 도모하는 움직임이 늘어나고 있다.

 

○ 히트펌프의 최대 장점은 냉매 사이클에 의해 외기, 폐열 등의 외부 열원을 활용함으로써 열효율이 높은 점이다. 여기서 열원 온도가 높으면 공급 열에너지와의 온도차가 작아져 효율이 올라가는 특성이 있어 외기보다는 연중 평균온도가 높은 생활배수를 열원으로 활용하는 것이 유리하다. 즉 취사, 세탁, 목욕 시 배수되는 생활배수 온도는 연중 18℃(겨울)～30℃(여름)이고, 외기는 0℃(겨울)～30℃(여름)이다.

 

○ 일본의 경우는 NEDO(신에너지？산업기술종합개발기구)의 위탁연구사업(2011～2014년) 등을 통해 하수배열 회수기술 및 이를 적용한 하수배열 히트펌프를 개발했다. Osaka지역에서의 실증실험에서 숙박시설의 운용비용과 에너지 소비량이 급탕 시 69%와 29% 줄었고, 난방 시에는 각각 41%, 33%의 절감 효과를 나타냈다.

 

○ 국내의 배열이용 히트펌프 연구는 1980년대부터 시작(예: ‘온천수이용 히트펌프’, 1985, 한국설비기술협회)된 것으로 볼 수 있다. 이후 태양열, 하천/지하수, 지열 등 재생에너지 활용 히트펌프 시스템 기술의 개발과 더불어 지하철 배열, 석탄화력/복합화력 발전 시의 냉각수 활용 등 배열 활용 연구가 다양화되고 있다.

 

○ 히트펌프는 최근 선진국을 중심으로 ‘친환경 고효율 시스템’으로 재평가되고 있다. 국내의 경우도 CO2 배출 감축 목표 달성 등 시급한 과제를 안고 있다. 이러한 환경보존 활동과 함께 향후 전 세계적으로 확대가 예상되는 히트펌프 산업의 경쟁력 강화를 위해 생활배열 등을 활용한 히트펌프 시스템 개발의 확대와 보급 촉진 시책이 필요하다.

 

저자

Yoshie Togano, et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

일반기계

연도

2015

권(호)

52(4)

잡지명

三菱重工技報

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

80~86

분석자

이*원

분석물

• 도시 하수배열을 이용한 고효율 히트펌프 시스템.pdf [344,792 byte]

이미지변환중입니다.