세양이엔지는 '연료전지 폐열을 이용한 급탕시스템'으로 설비신기술대회 설비기술협회 회장상을 수상했다.
연료전지는 수소와 공기 중 산소의 화학적 반응을 통해 에너지를 생성하는 설비로 반응 생성물은 순수한 물(H2O)이며 유해물질(SOx, NOx, dust 등)을 배출하지 않는 청정 에너지원으로 평가받고 있다. 연료전지시스템은 전기와 열 에너지를 동시에 생산하는 고효율 시스템으로 연료변환기, 스택, 인버터, 보조기기 및 열저장 부품 등으로 구성돼 있다.
세양이엔지가 개발한 급탕시스템은 연료전지의 냉각시스템을 안정적으로 운전하면서 폐열을 급탕으로 사용할 수 있게 하는 제어시스템이다. 온도에 따라 급탕 부하가 있을 시에는 급탕으로 공급하고 급탕 부하가 없을 시에는 폐열을 방열기로 공급해 열량을 방출시킬 수 있다.
기존 냉각시스템은 온도가 최대치로 올라가면 가열된 급탕을 배수하고 급수를 보충 사용하므로 물과 열이 낭비되지만 세양이엔지의 기술은 물 절약과 에너지회수가 가능한 것이 특징이다.
세양이엔지의 관계자는 “신재생에너지는 서울특별시 녹색건축물 설계기준에 의해 의무 비율이 2023년은 주거10%, 비주거 14%로 국내에서 주로 개발되고 있는 태양광 보급만으로는 한계가 있으며 공급의무화제도에 의해 많은 신재생에너지시스템들이 공급되고 있다”라며 “이중 연료전지는 국내 신재생 시스템공급에서 높은 비율을 차지하고 있으며 건물에 연료전지를 적용해 전기를 생산할 때 많은 양의 열이 발생한다”고 밝혔다.
연료전지의 전체 발전효율(전기+열)이 90%라고 가정할 경우 100kW의 전기를 발전하는 연료전지에서 전기가 40%(100kW)라면, 열이 50%(140kW)로 더 많이 발생된다.
그러나 전기 생산적인 측면이 아닌 전체 생산되는 열과 전기를 고려하면 전기 40%의 발전을 위해 약 50%의 열이 버려지고 있는 셈이다. 세양이엔지의 기술은 버려지는 열을 활용해 건축물 전체 에너지효율을 높일 수 있는 기술이다.
세양이엔지의 기술은 연료전지 폐열을 이용한 급탕시스템 및 방법 등 기술 개발과 관련 특허했으며 국내 기술 개발을 상용화하는데 크게 기여하고 있다. 이에 따라 국내 신재생에너지 중 증가되고 있는 연료전지를 적용해 유지관리 편리성, 효율적 활용 등으로 기대되며 개발된 기술 및 관련 시스템을 활용해 향후 급탕시스템을 적용하는 기술 발전에 기여할 것으로 기대된다. 