2004년 설립 이래 태양열분야에서 대구‧경북 유일의 최고효율 태양열인증기술 및 제품을 보유하고 있는 세한에너지(대표 권영호)는 태양열산업의 미래기술로 평가받고 있는 PVT 자연순환식 온수기와 스마트팜 적용 태양열 하이브리드시스템 개발에 집중하고 있다.

태양광‧열(PVT)복합 집열기를 사용하는 에너지자립형 태양에너지 온수기는 PVT 집열기에서 생산되는 열은 온수를 예열하고 발전되는 전기는 계통으로 송전했다가 필요 시 온수기 온수조 상단부를 설정온도(일반적으로 50℃전후)까지 승온시키는 전기히터를 보조열원으로 사용하는 자연순환식 태양에너지 온수기다. 보일러와 같은 별도의 보조열원 없이 PVT온수시스템을 활용해 주택 온수(급탕)부하를 100% 공급 가능하며 최적화 설계를 통한 하절기 과열 및 잉여에너지 최소화를 통한 신뢰성 및 경제성를 확보했다. 또한 저가형 PVT온수기 모니터링 구현을 통한 시스템 고장진단과 사후관리가 용이해 태양열시스템 경쟁력도 확보할 수 있다.

세한에너지의 관계자는 “PVT집열기는 전기와 열이 동시에 생산될 뿐만 아니라 단위면적당 에너지출력이 높아 제로에너지건물이나 신재생에너지 설치의무화 건물에 효과적”이라며 “현재 주거용 건물에적용 가능한 재생에너지는 태양광 및 태양열, 지열시스템으로 한정돼 있는데 이중 급탕부하 공급과 관련 자연순환 태양열온수기가 현실적인 대안으로 제기된다”고 밝혔다.

이 관계자는 특히 “급탕부하를 100% 공급 가능한 PVT 에너지자립형 온수기 개발은 향후 제로에너지 주택 보급에 가장 핵심적인 기술요소가 될 것”이라고 강조했다.

세한에너지는 신축되는 스마트팜 시설원예에서 필요로 하는 냉난방 및 전기를 신재생에너지 융복합시스템으로 공급하는 기술을 개발하고 실증한다. 이번에 적용되는 기술은 ‘태양열+복합열원식 히트펌프 하이브리드시스템(Solar & Combined Heat Source Heat Pump Hybrid System-Solar & CHS-HP Hybrid시스템)’으로 △이중진공관 집열시스템 연계 Solar & CHS-HP Hybrid 시스템 △태양열‧광 복합패널 연계 Solar & CHS-HP Hybrid 시

스템 등을 실증하게 된다.

태양열을 연중 활용하면서 태양열과 지열이 상호보완적인 역할을 할 수 있도록 해 에너지 공급을 극대화하고 동시에 히트펌프 구동전력을 최소화시키는 것이 이번 실증의 핵심이다.

복합열원식 히트펌프는 적용단지 특성에 적합토록 태양열에 의해 재생되는 지열, 수열 및 공기열원식으로 구분해 작동될 수 있도록 대수분할작동 개념으로 준비하고 있다. 특히 동절기 일련의 기저부하는 동절기 성능이 좋은 지열원+태양열원식 히트펌프가, 지열원+태양열원식 히트펌프로 감당할 수 없는 추가적인 열부하는 외기열원식이 감당토록 하는 등 설비비를 최소화시켜 설비의 경제성을 극대화시킬 계획이다.

특히 스마트팜 연계 SCHS-HP Hybrid시스템 제어 및 유지관리를 위한 ICT 기반 통합 운영‧제어기술 및 고장진단시스템 개발도 추진된다.

세한에너지의 관계자는 “경상북도와 영천시는 기후변화 대응 ‘미래형 스마트팜단지(총 3만3,000m²) 조성사업(2021~2023년 예산 120억)’을 추진하고 있다”라며“올해 1차로 온실 3,300m²를 신축할 예정이며 이를 실증단지로 활용할 계획”이라고 밝혔다.