전기연구소 에너지절약 위크샵 요지

주제:생활배수열을 이용한 복합건물에서의 축열식 히트 펌프 시스템 최병윤선임연구원<한국전력공사 기술연구원> 국민소득이 증대되면서 사우나나 수영장시설을 갖춘 에너지 다소비형 복합 건물이 늘어나고 있다. 또 하절기의 냉방에 따른 과다한 전력소비로 인해 주간 전력사용을 심야로 유도하기 위한 국가적인 대응책 마련이 시급하다.

복합건물에서 발생하는 폐수열을 재활용하고 냉방에 필요한 냉열을 심야 전력으로 저장, 주간에 사용할 수 있는 히트 펌프시스템은 이같은 국내 환경에 서 유용한 것임에 틀림없다.

폐열을 이용한 축열식 히트펌프시스템은 대중 목욕탕이나 사우나 등 시설에 있어 동절기에 온수 사용량이 많아 폐수량이 많고 하절기에 냉방부하가 큰 건물이면서 중앙 공급방식으로 급탕과 냉탕이 이루어지는 건물에서 효용가치 가 높다.

한국전력은 자체적으로 개발한 축열식 히트 펌프시스템을 연중 계속해서 하루 3백명정도 이용할 수 있는 한전 휴양소인 속초 생활연수원 증축 건물에 설치해 가동하고 있다.

이 시스템의 경제성을 알아보기 위해 속초 생활연수원의 날씨 데이터를 입력 하고 하절기 하룻동안 급탕부하는 동절기 하루의 50%로 가정, 컴퓨터시뮬레 이션을 실시했다.

분석 결과, 기존 1백50RT냉동기 시스템에 비해 폐수를 이용한 축열식 히트펌 프시스템은 연간 2천1백50만3천원의 운전비용이 절감됐다.

또 하절기에 히트펌프로부터 냉방은 물론 급탕도 부하가 적어 1백%를 공급 할 수 있으며 동절기에는 총 급탕부하의 88%를 공급하는 것으로 나타났다.

한전지원금이 있는 경우 투자회수기간이 약 3년이며 지원금이 있는 경우는1.5년으로 드러나 실제 운전시 성능 저하로 인해 운전비 절감액이 줄어든다하더라도 경제성이 충분히 있다고 판단됐다.

이 시스템을 복합건물에 적용해 보기 위해 사우나와 수영장 시설을 보유한 수원의 K빌딩을 임의로 선정,이 이스템을 설치했다.

K빌딩에 대한 이 시스템의 경제성을 분석해본 결과, 한전의 지원금 3천만원 이 있는 경우와 없는 경우에 흡수식 냉동기를 비교 대상으로 할때 투자회수 기간이 각각 3.2년과 3.8년으로 나타나 시스템 수명을 고려한다면 이 시스템 은 경제성이 충분한 것으로 판단됐다.

따라서 종합적으로 보면 이 시스템은 스포츠센터.호텔 등 수영장.사우나시설이 딸려 있는 대형 건물에 적용할 경우 더 유용하며 복합건물에 설치 운영할 경우 투자회수기간은 약 3년으로 시스템의 평균 수명을 10년으로 볼 때 경제 성이 우수해 에너지 자원이 부족한 우리나라에서 적극적으로 설치 보급해야 할 것으로 보인다.