수열에너지를 이용한 냉난방 및 재생열 하이브리드 시스템에 대한 기술개발이 추진된다.
한국에너지기술평가원은 2020년 하반기 신재생에너지기술개발 사업 신규지원 대상과제로 ‘수열 냉·난방 및 재생열 하이브리드 시스템 기술 개발 및 실증’을 선정, 지원신청을 접수받는다.
에너지의 최종 사용 형태는 60%가 열에너지다. 하지만 전체 신재생에너지 공급 중 신재생열에너지는 1/4에 불과해 보다 효율적인 에너지사용을 위해서는 이를 확대할 필요성이 매우 높은 상황이다.
국내는 재생열 관련사업에 관한 관심은 높으나 관련기술, 평가기준, 적용사례, 인센티브, 제도(RHO) 등의 부재로 사업의 리스크가 높아 기업자체 기술개발 어려운 것이 현실이다.
특히 건물부문에서는 2020년부터 공공건물, 2025년부터 민간건물에까지 제로에너지의무화가 예정돼있으며 스마트시티, 도시첨단산업단지, 수열클러스터 등 열공급에너지네트워크 구축 융복합기술에 대한 필요성이 증가하고 있다.
또한 광역원수를 활용한 시스템이 적용된 바 있으나 재생에너지로서의 제도적 기반 취약하고 하천수를 활용하기 위한 대형 히트펌프 시장은 수입제품이 시장을 잠식하고 있어 국내 기술자립 및 설치·인증기준 구축이 시급하다는 것이 관련업계의 지적이다.
하천수 활용 냉난방시스템 실증‧평가체계 구축
이번 과제의 최종목표는 하천수를 이용한 하이브리드 냉난방시스템 기술을 개발하고 실증 및 성능평가 체계를 구축하는 것이다. 이를 위한 요소기술로 △하천수 기반 냉난방시스템 구축 △하천수 기반 냉난방시스템 시운전, 시범실증 △대용량 히트펌프 기술표준, 인증체계 및 설치·시공기준 구축 등이 포함됐다.
안정적인 효율확보를 위해 하천수 열교환기술을 개발한다. 수중펌프, 베이스 스크린, 자동세척 스트레이너 등이 포함된 하천수 취수 및 방수시스템 설계기술과 성적계수(COP) 및 시스템 성능개선 기술을 개발한다.
△차압 고려 복합설계, 농축폐수 이물질 및 온도·압력변화 대응 열교환기 선정 △열교환기 효율향상 설계 및 최적화 시뮬레이션 프로그램 △열교환기 성능저하 방지(부식, 스케일억제) 및 친환경 세정 기술 △열교환기, 펌프 등 안정적 운전을 위한 오버홀(Over haul) 기술 △단위 히트펌프 유닛의 성능지표로 COP, 통합시스템에 대한 성능지표로 시스템 SPF 개선을 위한 종합 성능향상 기술 △압축기, 증발기, 열교환기 등의 핵심설비 성능향상 기술 △친환경 냉매 이용기술 △축열조 활용효율 향상기술 △주변 장치(BOS)개발, 시스템 운영 및 운전최적화 기술 등이 포함됐다.
또한 하천수를 이용 하이브리드 냉난방 시스템의 최적설계-성능예측-운영기술 개발 및 하이브리드 열원 냉난방기술 실증도 진행된다.
△부속설비 성능 안정화, 비례제어 및 연동 운영기술 △열원설비 융합 최적운전 제어기술 △복수 열원 믹스 및 통합 활용 핵심기술 △취수‧송수를 위한 효율적 하천수 관로 시공법 △실증건물 냉난방 부하의 30% 이상을 하천수 히트펌프가 담당하도록 설계 △히트펌프의 안정적 운용을 위한 축열시스템 적용 △6개월 이상 냉난방 실증운전 등이 포함된다.
이와 함께 국제기준에 부합하는 500RT(1,750kW)급 이상 시험·평가장비 등 기반구축 및 기준을 개발한다. 실환경 성능측정 및 분석장치, 안전관리 시스템 구축과 복합열원 공급장치 및 제어시스템 구축 등이 진행된다.
한편 이번 과제는 오는 9월16일까지 계획서(필수서류) 및 첨부서류를 한국에너지기술평가원 홈페이지(www.ketep.re.kr) 정책과 소식(사업공고) 및 사업관리시스템(
http://genie.ketep.re.kr)에서 일괄 접수할 예정이다.
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