한에너지시스템(대표 장사윤)은 6월22일부터 25일까지 강원도 휘닉스평창 리조트에서 개최된 대한설비공학회 하계학술발표대회에서 ‘지역난방 2차측 열공급설비의 효율향상을 위한 PISV시스템’ 발표를 통해 기존 PDCV시스템에서의 에너지손실 대처방안에 대해 설명했다.

한에너지시스템은 지역난방 2차측 수용가 설비의 효율향상을 위해 기존에 널리 쓰이고 있는 차압유량조절밸브(PDCV: Pressure Differential Control Valve)를 압력 독립식 스마트 밸브(PISV: Pressure Independent Smart Valve)로 대체했을 때 각 부하의 변동에 따라 제어하는 방법과 효과차이를 제시했다.

장사윤 대표는 “기존 PDCV가 사용되는 지역난방 2차측 설비 시스템에서는 특정한 차압을 설정해 부하의 변동에 대해 항상 일정한 차압을 유지, 부하에 대응한다”라며 “PISV를 사용하는 지역난방 2차측 시스템에서는 부하가 변동되는 상황에 따라 이에 대응하는 최적 차압값를 산출, 배관의 과도한 차압값에 따른 난방순환펌프의 동력과 난방손실을 최소화한다”고 설명했다. 이어 “각 세대의 사용량을 서버가 합산하고 부하의 총합은 각각의 입상관에 설치된 PISV 압력으로 최적 밸런싱 되도록 배관계통 해석에 의해 차압값을 설정하고 각각의 PISV에서 소요되는 차압과 메인관의 배관손실 압력을 합산해 난방순환펌프의 양정을 계산한다”고 말했다.

지역난방 시스템은 전기와 열을 동시에 생산하는 시스템으로 매우 효율적인 시스템이라는 것에는 이론의 여지가 없으나 실제 수용가 기계실 시설에서는 과도한 차압에 의한 비효율성이 지적되고 있다. 

특히 부하가 낮은 경우에도 PDCV시스템에서는 전 부하 상태에서와 같은 차압으로 설정돼 과다한 에너지사용을 유발하고 있다. 각동의 부하가 10%정도 되는 경우 PISV시스템에서는 기존에 비해 50%도 안되는 차압 값으로 운용될 수 있어 에너지절감에 탁월한 효과가 있는 것으로 나타났다.

지역난방 2차측 설비에서 기계실 운영자가 매시간 난방순환펌프의 차압값을 설정할 수 없으므로 과도한 차압의 유지로 인한 에너지손실을 알고 있음에도 불구하고 이를 해결하기 위한 마땅한 방안과 수단이 없었던 것이 현실이다.

장사윤 대표는 “이번 연구를 통해 각 세대 운용데이터를 근거로 연산할 수 있는 원격의 서버가 구축되고 이를 실제로 작동할 수 있는 PISV용 액츄에이터가 산업통상자원부와 한국지역난방공사의 공동 지원으로 한에너지시스템이 개발해 실시간으로 최적 차압값을 계산해 이를 제어할 수 있게 됐다”고 밝혔다.