히트펌프 기반 냉·난방 등 설비 적용시 에너지절감 효과 커
히트펌프 기반 냉·난방 등 설비 적용시 에너지절감 효과 커
  • 여영래 기자
  • 승인 2021.07.05 13:32
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2030년 제로(0)에너지 건축물 인증 의무화···기존 설비 대체 필요

[국토일보 여영래 기자] 히트펌프 기반 냉·난방 및 급탕 겸용 설비시스템을 적용할 경우 기존 설비시스템 대비 에너지를 3% 이상 절감할 수 있으며, 이를 신재생에너지와 조합하면 더 많은 에너지를 절감할 수 있다는 연구결과가 나와 주목을 끌고 있다.

2030년 이후 500m² 이상의 모든 건축물 대상으로 제로에너지 건축물 인증이 의무화될 전망이다. 현재 건물의 에너지사용량 대다수는 냉·난방과 급탕에서 발생하고 있으며, 이는 전기 히트펌프(EHP)와 전기와 가스보일러 조합으로 운전되고 있다.

하지만 기존 건축물의 제로에너지 건축물 인증을 위해서는 그린 리모델링이 필수적이며 에너지 자립률 20% 이상 달성을 위해서는 건축물의 단열성능 향상과 신재생에너지 생산 그리고 기계설비의 에너지효율 증가가 수반돼야 한다.

한양대 김범준, 조수영, 강용권, 정재원 등 건축공학부 연구팀은 ‘냉난방 및 급탕 겸용 히트펌프의 사무실 건물 적용에 대한 에너지 소비량 분석’을 통해 히트펌프 기반 설비시스템의 에너지 부하량은 기존 설비시스템보다 16.6% 감소했다고 밝혔다.

히트펌프 기반 설비시스템은 급탕 시 보일러대비 약간의 보조열원만을 필요로 하는 것으로 연국 결과 약 81.5%의 에너지 부하량을 절감하는 것으로 나타났다.

히트펌프시스템의 에너지 부하량 절감효과는 1차에너지로 환산했을 시 3%의 절감효과가 있는 것으로 나타났으며, 이는 히트펌프 기반 설비시스템는 전기에너지를 사용하지만 급탕 시 석유, 가스 에너지를 사용하는 기존설비시스템 대비 상대적으로 1차에너지 환산계수가 크게 적용되기 때문이다.

따라서 건물 리모델링시 히트펌프 기반 냉·난방 및 급탕 융합시스템을 적용하고 이를 태양전지(PV) 등의 신재생에너지와 조합할 경우 기존의 설비시스템 조합대비 더 많은 양의 에너지절감 효과가 기대되고 있다.

최근들어 전기와 열을 동시에 생산하는 PVT모듈에 대한 관심이 커지고 있다. PVT모듈은 PV발전에 영향을 주지 않으면서 일사광선의 최대 68%를 추가로 열로 변환할 수 있는 상호보완적 태양에너지시스템이다.

전기와 열을 동시에 생산해 단위면적당 생산량이 증대되고 PV시스템의 발전효율 또한 증대시키는 효율적 시스템으로 평가를 받고 있는 것이다.

관련 업계 관계자는 “PVT모듈 수요가 크지 않아 가격이 높지만 앞으로 제로에너지 건축물 인증 등 PVT모듈 수요가 늘어날 것으로 기대되고 있어 가격 인하에 따른 보급 확대가 기대되고 있다”고 전했다.