한양대학교 ERICA 환경에너지기술연구원은 지난 6월29일 ‘가정용 공기 대 물(ATW) 히트펌프 시스템’의 고효율에너지기자재 인증기술기준(안) 마련을 위한 2차 공청회를 개최했다고 밝혔다.

 

이번 공청회는 20kW 미만 가정용 ATW 히트펌프 시스템을 고효율에너지기자재 별도 품목으로 편입하기 위한 인증기준 마련과정에서 지난 4월30일 개최된 1차 공청회 이후 수정·보완된 내용을 공유하기 위해 마련됐다.

 

주요 보완사항은 △적용범위 △핵심 성능지표 △성능시험방법 및 조건 △인증기술 구분 △제품표시 및 파생모델 기준 등이다.

 

2차 기준안, 온수·난방·냉방 성능기준 구체화

김성민 한양대학교 ERICA 연구위원은 '가정용 ATW 히트펌프시스템 고효율에너지기자재 인증기술기준(안)'의 주요 내용을 공유했다.

 

이번 공청회에서는 인증대상을 히트펌프 단독제품이 아닌 축열조 부착 또는 일체형 시스템으로 규정했다. △온수용 △난방·온수 겸용 △난방·온수·냉방 겸용 등 3개 유형으로 구분되며 일체형과 분리형 모두 적용가능하다. △완전한 냉동시스템으로 구성되지 않은 개별부품 △하이브리드 방식 △가스히트펌프 적용제품 △CFC 및 HCFC 냉매 사용제품 등은 적용대상에서 제외된다.
 

성능지표는 난방, 냉방, 온수성능을 종합적으로 평가할 수 있도록 구성돼 난방성능은 계절난방성능계수(SCOP)를 적용하며 냉방성능은 계절냉방성능계수(SEER)를 적용한다.

 

온수성능시험은 축열조와 급탕순환펌프 등을 포함한 시스템 전체를 대상으로 온수성능계수(COPDHW), 온수에너지효율, 40℃ 혼합수량인 V40 등을 통해 평가한다. 

 

인증기준은 온수성능, 난방성능, 냉방성능으로 구분된다. 온수성능은 출탕 프로파일에 따라 △S △M △L △XL 등으로 나눠 평가하며 S프로파일은 △COPDHW 1.3 이상 △온수에너지효율 55% 이상 △V40 40L 이상을 만족해야 한다. M프로파일은 △COPDHW 2.2 이상 △온수에너지효율 100% 이상 △V40 65L 이상이며 L프로파일은 △COPDHW 2.6 이상 △온수에너지효율 115% 이상 △V40 130L 이상이다. XL프로파일은 △COPDHW 2.8 이상 △온수에너지효율 123% 이상 △V40 210L 이상 등을 기준으로 제시됐다.

 

난방성능은 전 시스템 공통으로 계절난방성능계수1(SCOP1) 4.2 이상, 계절난방성능계수2(SCOP2) 3.0 이상을 만족해야 한다. 냉방 겸용제품의 경우 계절냉방에너지계수(SEER) 4.0 이상이 적용된다.

 

성능시험방법도 1차 공청회 이후 보다 구체화됐다. 온수성능시험은 축열조와 순환펌프 등을 포함한 시스템 전체를 대상으로 수행되며 제품의 모든 부분이 주변온도 ±2℃에 도달할 때까지 주변조건에서 최소 24시간 유지해야 한다.

 

냉난방계절성능 산정은 EN 14825 등 국제기준을 기반으로 운전모드별 소비전력과 온도빈을 반영하는 방식으로 진행된다. 난방성능시험에서는 고정 출수온도와 가변 출수온도 조건을 구분하며 설계온도, 운전한계온도, 이원온도 등을 반영할 예정이다.

 

시험값과 제조사 표시값 간 최소 요구비율도 제시됐다. 용량비는 92% 이상 유지해야 하며 적용항목은 40℃ 혼합수량(V40), 난방정격능력, 냉방정격능력이다. 효율비도 92% 이상 유지해야 하며 온수성능계수, 온수에너지효율, SCOP1·SCOP2, SEER 등이 적용항목에 포함된다.

 

김성민 한양대 ERICA 연구위원은 "인증표시 항목에 영향을 미치는 변경은 검증이 필요하며 축열조 사양변경 역시 시스템 전체 인증에 영향을 미치므로 파생모델 판단대상에 포함된다"라며 "축열조 변경은 원칙적으로 신규인증이 필요하다"고 말했다. 

 

이어 "히트펌프가 고효율에너지기자재 인증을 받기 위해서는 △칼로리메타 △항온수조 △물측 유량계 및 차압계 △물측 온도측정장치 △전력측정장치 △온수출탕 시험장치 △정격전원공급기 등을 갖춰야 한다"라며 "제품 의무표시사항에는 △기본제원 △설비사양 △온수성능지표 △냉난방 성능지표 등이 포함된다"고 말했다.

 

냉매적용기준 명확화… HFC 냉매 적용가능

기준안은 염화불화탄소(CFC)와 수소염화불화탄소(HCFC) 등 오존층파괴물질 사용제품을 고효율에너지기자재 인증대상에서 제외하고 있다. 그러나 HFC 냉매 자체를 고효율에너지기자재 인증기준에서 규제하는 것은 아니며 GWP가 높은 일부 냉매는 별도 냉매전환 관련기준과 연계할 예정이다.

 

이에 따라 △R134a △R410A △R404A △R32 등은 오존층파괴물질 규제와 구분해 검토할 예정이다. 그러나 R134a 등 일부 냉매는 GWP가 높은 만큼 향후 냉매전환 관련 규제 대응이 필요할 것으로 예상된다.

 

김성민 한양대 ERICA 연구위원은 “1차 공청회 이후 업계 의견과 시험기관 검토를 반영해 시험방법, 파생모델 기준, 용어정의 등을 보완했다”라며 “CFC와 HCFC냉매 사용제품은 제외되지만 HFC 냉매 자체를 고효율에너지기자재 인증기준에서 규제하는 것은 아니다”라고 말했다.
 

한편 기준안 개발은 지난해 선정된 에너지수요관리 핵심기술개발사업인 ‘탄소중립 건물용 초고효율 냉난방·급탕 히트펌프 기술개발’ 과제의 일환으로 추진되고 있다. 한양대학교 ERICA가 주관하며 한국산업기술시험원, 한국에너지기기산업진흥회등이 협력하고 있다.