히트펌프 전문기업 대성냉열은 설립초기부터 △폐열 △수열 △공기열 △지열 등 다양한 열원기반 냉난방시스템을 선도적으로 개발했다. 특히 지열히트펌프분야에서 설계부터 운전까지 전 주기대응이 가능한 기술력을 보유하고 있다.

KS인증과 ISO9001 품질경영시스템기반으로 설계·시공·제조 전 과정을 포괄하는 기술력을 축적했으며 자체 성능테스트설비를 보유해 제작단계부터 품질과 성능을 검증해 일관된 품질을 유지할 수 있다.

현장 최적화 지열시스템 개발

대성냉열은 냉난방과 급탕을 동시사용하는 6관식 지열히트펌프 개발과 현장실증을 수행한다. 실증지 에너지부하 특성에 맞춰 60RT급 6관식 지열히트펌프를 설계·개발하며 고효율 냉난방운전 조건을 구현한다.

대성냉열의 관계자는 “이번 과제를 통해 단순한 제품개발을 넘어 공동주택이라는 대규모 주거지 부하특성에 맞는 최적 냉난방시스템이 구현될 것”이라며 “실증결과를 바탕으로 표준시스템모델을 도출하며 향후 전기형 공동주택 확산을 위한 기술기반을 마련할 뿐만 아니라 상업시설과 공공건축물로의 확산가능성을 분석할 것”이라고 말했다.

대성냉열은 실증지와 부하특성에 최적화된 지열히트펌프 설계와 운영기술 확보를 위해 현장부하데이터를 분석하며 다양한 조건에서 시뮬레이션을 통해 최적방안을 마련한다.

또한 재생에너지설비의 안정적인 적용과 전기요금체계 연계를 위한 제도기반을 마련해 경제성을 높일 계획이다. 과제 참여기간동안 컨소시엄 참여기관과 협업해 실증리스크를 최소화하며 데이터기반 기술고도화와 인증·사업화연계까지 전체과정을 맡는다.

1차연도에 실증사이트의 기존 에너지 사용데이터를 분석하며 최적화된 시스템설계를 바탕으로 통합제어계획을 수립한다.
2차연도에는 60RT급 6관식 지열히트펌프 프로토타입과 제어기를 개발해 시제품 3대를 제작한다. 제작될 제품은 난방COP 3.75, 냉방COP 5.75를 달성하는 것이 목표다.

3차연도에는 시제품성능을 개선한다. 또한 히트펌프 3대를 추가설치해 실증지에서 현장운전을 통해 최적 운전조건을 설계한다. 지열히트펌프 목표 난방COP는 3.8, 냉방COP는 5.8이다.

4차연도에는 총 6대 제품을 실증운영해 성능을 최종검증한다. 이후 특허출원, 인증취득, 사업화모델 수립 등을 통해 시장확산기반을 마련할 예정이다.

이때 난방COP 3.85, 냉방COP 5.85 달성이 목표이며 냉방·급탕시스템성능은 7에 도달할 계획이다. 실증을 통해 공동주택단지 내 다양한 에너지수요 특성에 대응할 수 있는 지열기반 냉난방체계를 정립해 전기중심 에너지전환모델에 필요한 데이터와 기술기준을 마련할 예정이다.

대성냉열의 관계자는 “지열 등 재생에너지기반 전전화모델을 확대하기 위해서는 기술개발만으로는 부족하며 실증결과를 제도적으로 뒷받침할 체계가 마련돼야 한다”라며 “정부와 업계가 함께 장기적인 시각으로 기술과 정책을 연계해 탄소중립과 에너지자립 목표를 실현해 나가길 기대한다”고 강조했다.