냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프
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- (주)엠티이에스 기술연구소와 국립한경대학교 화학공학과 엄병환 교수 연구팀 협업 연구
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- 사계절 내내 보조 설비 없이 냉난방 및 급탕 동시, 독립 공급 가능
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- 냉온수 생산 비율의 자유로운 조절로 에너지 소비 효율성 높여
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- 냉·난방 및 급탕 선택적 사용, 간결한 시스템 구성으로 고객 만족도 향상
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(주)엠티이에스, 국립한경대학교 산학협력단
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기술 제안의 배경
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팬 코일, 칠러 히트펌프 등 공조 종합 브랜드인 이탈리아 aermec spa의 국내 지사인 (주)엠티이에스는 국립한경 대학교 산학협력단과 협력하여 에너지신산업 분야인 온배수 수열 열원공급 사업의 핵심인 히트펌프를 다 각도로 활용해 인프라를 높이는 기술을 선보였다.
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특히 본 기술은 온배수열의 가장 큰 약점으로 지적 되어온 여름철 냉방 활용 시 온배수열의 오염 문제와 긴급 난방 열원의 추가 설비 없이 백업이 가능하다는 점이 주목할 만하다.
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(주)엠티이에스 기술연구소 소장 신명철 고문에 따르면, 자사 히트펌프 기술은 공기 열원의 장점과 폐열 모드의 효율을 극대화한 기술로 서 발전소 온배수열의 공급 중단 등 비상 시에도 원활 한 난방이 가능한 획기적인 시스템 기술이며, 또한 여름철 시설 하우스의 냉방공급에 있어서도 온배수열의 오염을 현격히 줄일 수 있다고 설명한다.
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이번 출원은 온배수열 분야에서 오랫동안 연구해 온 국립한경대학교 화학공학과 엄병환 교수 연구팀과 엠티이에스 연구소의 협업으로 진행되었으며, 최근 엄병환 교수 연구팀은 제주도 온배수열 공급사업의 수용성 제고에 관한 연구를 마무리 했다.
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기술 개발의 배경
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온배수의 히트펌프 활용 예 아래 기술 개념도는 현재 제주도에서 시행하는 온배수열 공급사업의 기술적 개요도를 제시한 그림 이다. 발전소의 온배수는 해상 생태계를 파괴하나 발 전소의 운전 특성상 발생이 부득이한 열 오염원이다.
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제주도의 경우 발전소의 30℃ 이하의 열원을 일차적으로 양식장의 온수 공급원으로 활용하며, 이차적으로 히트펌프와 연계하여 55-60℃의 고온수를 만들어 활용하고 있다.
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그러나 기존 히트펌프의 특성 상 55-60℃의 고온이 발생을 위해선 5-10℃의 냉수 도 온배수의 열오염을 줄이는 데는 활용이 가능하나, 여름철 시설 하우스의 냉방 수요에는 그 역할이 모호하다. 5-10℃의 냉수를 시설 하우스 냉방에 활용하기 위해서는 기존 시스템은 온배수에 오히려 열오염을 더 할 수밖에 없는 기술적 한계가 있었다. 또한 발전소 온배수의 시설 보수 등으로 공급 중단 시를 대비한 추가 난방 시설 등이 필요했다.
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하지만 본 기술의 핵심은 추가 설비 없이 온배수의 공급 중단 시 냉난방 열원 공급이 가능하며, 여름철 시설 하우스의 냉방 수요에도 발전소 온배수의 오염 없이 시설 하우스의 냉난방 공급이 가능하다는 점이다.
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기술의 개요
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기존의 히트펌프식 열 교환 시스템은 열 교환 방법 및 구조상의 문제로 인해 폐열회수 능력 또는 기타 열 원의 회수능력이 떨어질 뿐만 아니라, 그에 따라 온수 또는 냉난방을 제대로 공급하지 못해 전기 또는 화석 연료로 대체하거나 소비를 줄이고자 하는 효과를 충 분히 나타내지 못하고 있는 실정이었다.
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특히, 기존 히트펌프 시스템은 난방 시 공급 온도가 낮음으로 인해, 고온을 요구하는 사용처에서나 긴급한 상황(다량의 온수를 단시간 내에 공급해야 되는 상황)에서는 히트펌프만으로 원하는 시간에 충분한 온수를 공급할 수 없어 보일러와 같은 보조 시스템을 설치해야 했다.
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이로 인해 보조 시스템의 작동이 빈번해지게 되면서 에너지 소모가 증가하게 되어 히트펌프 를 이용한 에너지 절감 효과를 전혀 기대할 수 없다는 문제점이 있었다. 본 기술은 계절에 관계 없이 어떠한 운전조건에서 도 보일러 등의 보조 설비 없이도 냉난방 및 급탕의 동시 공급은 물론, 각각 독립적인 공급도 가능한 ‘냉 난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프 시스템’을 제공하는 것이다.
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따라서 사용자가 필요에 따라 냉난방 및 급탕을 선택적으로 사용할 수 있도록 해 사용 편의성을 대폭 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다. 또한, 냉난방 면적과 사용되는 급탕량에 따라서 냉수와 온수의 생산 비율을 자유롭게 조절하여 냉방과 난방 및 급탕 비율을 자유롭게 조절할 수 있도록 해 보다 효율적인 에너지 소비가 가능하다.
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뿐만 아니라, 제 1, 2 실외기를 통한 공기열을 이용 해 온배수 상관없이 겨울철 시설하우스 등과 같은 시 설물에도 난방할 수 있도록 하여 에너지 효율을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 게다가 이 시스템은 매우 간결한 시스템 구성으로 건축물의 냉난방 및 급탕 설비비용을 대폭 절감시켜 설비 추가 설치비용까지 절감시킬 수 있기에 궁 극적으로 고객 만족도를 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 이 시스템은 아래 그림과 같이 2파이프 시스템과 4파이프 시스템으로 설계되어 있다.
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냉난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프
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_x000D_- (주)엠티이에스 기술연구소와 국립한경대학교 화학공학과 엄병환 교수 연구팀 협업 연구
_x000D_- 사계절 내내 보조 설비 없이 냉난방 및 급탕 동시, 독립 공급 가능
_x000D_- 냉온수 생산 비율의 자유로운 조절로 에너지 소비 효율성 높여
_x000D_- 냉·난방 및 급탕 선택적 사용, 간결한 시스템 구성으로 고객 만족도 향상
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_x000D_(주)엠티이에스, 국립한경대학교 산학협력단
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_x000D_기술 제안의 배경
팬 코일, 칠러 히트펌프 등 공조 종합 브랜드인 이탈리아 aermec spa의 국내 지사인 (주)엠티이에스는 국립한경 대학교 산학협력단과 협력하여 에너지신산업 분야인 온배수 수열 열원공급 사업의 핵심인 히트펌프를 다 각도로 활용해 인프라를 높이는 기술을 선보였다.
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_x000D_특히 본 기술은 온배수열의 가장 큰 약점으로 지적 되어온 여름철 냉방 활용 시 온배수열의 오염 문제와 긴급 난방 열원의 추가 설비 없이 백업이 가능하다는 점이 주목할 만하다.
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_x000D_(주)엠티이에스 기술연구소 소장 신명철 고문에 따르면, 자사 히트펌프 기술은 공기 열원의 장점과 폐열 모드의 효율을 극대화한 기술로 서 발전소 온배수열의 공급 중단 등 비상 시에도 원활 한 난방이 가능한 획기적인 시스템 기술이며, 또한 여름철 시설 하우스의 냉방공급에 있어서도 온배수열의 오염을 현격히 줄일 수 있다고 설명한다.
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_x000D_이번 출원은 온배수열 분야에서 오랫동안 연구해 온 국립한경대학교 화학공학과 엄병환 교수 연구팀과 엠티이에스 연구소의 협업으로 진행되었으며, 최근 엄병환 교수 연구팀은 제주도 온배수열 공급사업의 수용성 제고에 관한 연구를 마무리 했다.
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_x000D_기술 개발의 배경
온배수의 히트펌프 활용 예 아래 기술 개념도는 현재 제주도에서 시행하는 온배수열 공급사업의 기술적 개요도를 제시한 그림 이다. 발전소의 온배수는 해상 생태계를 파괴하나 발 전소의 운전 특성상 발생이 부득이한 열 오염원이다.
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_x000D_제주도의 경우 발전소의 30℃ 이하의 열원을 일차적으로 양식장의 온수 공급원으로 활용하며, 이차적으로 히트펌프와 연계하여 55-60℃의 고온수를 만들어 활용하고 있다.
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_x000D_그러나 기존 히트펌프의 특성 상 55-60℃의 고온이 발생을 위해선 5-10℃의 냉수 도 온배수의 열오염을 줄이는 데는 활용이 가능하나, 여름철 시설 하우스의 냉방 수요에는 그 역할이 모호하다. 5-10℃의 냉수를 시설 하우스 냉방에 활용하기 위해서는 기존 시스템은 온배수에 오히려 열오염을 더 할 수밖에 없는 기술적 한계가 있었다. 또한 발전소 온배수의 시설 보수 등으로 공급 중단 시를 대비한 추가 난방 시설 등이 필요했다.
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_x000D_하지만 본 기술의 핵심은 추가 설비 없이 온배수의 공급 중단 시 냉난방 열원 공급이 가능하며, 여름철 시설 하우스의 냉방 수요에도 발전소 온배수의 오염 없이 시설 하우스의 냉난방 공급이 가능하다는 점이다.
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_x000D_기술의 개요
기존의 히트펌프식 열 교환 시스템은 열 교환 방법 및 구조상의 문제로 인해 폐열회수 능력 또는 기타 열 원의 회수능력이 떨어질 뿐만 아니라, 그에 따라 온수 또는 냉난방을 제대로 공급하지 못해 전기 또는 화석 연료로 대체하거나 소비를 줄이고자 하는 효과를 충 분히 나타내지 못하고 있는 실정이었다.
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_x000D_특히, 기존 히트펌프 시스템은 난방 시 공급 온도가 낮음으로 인해, 고온을 요구하는 사용처에서나 긴급한 상황(다량의 온수를 단시간 내에 공급해야 되는 상황)에서는 히트펌프만으로 원하는 시간에 충분한 온수를 공급할 수 없어 보일러와 같은 보조 시스템을 설치해야 했다.
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_x000D_이로 인해 보조 시스템의 작동이 빈번해지게 되면서 에너지 소모가 증가하게 되어 히트펌프 를 이용한 에너지 절감 효과를 전혀 기대할 수 없다는 문제점이 있었다. 본 기술은 계절에 관계 없이 어떠한 운전조건에서 도 보일러 등의 보조 설비 없이도 냉난방 및 급탕의 동시 공급은 물론, 각각 독립적인 공급도 가능한 ‘냉 난방 및 급탕 동시 공급 히트펌프 시스템’을 제공하는 것이다.
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_x000D_따라서 사용자가 필요에 따라 냉난방 및 급탕을 선택적으로 사용할 수 있도록 해 사용 편의성을 대폭 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다. 또한, 냉난방 면적과 사용되는 급탕량에 따라서 냉수와 온수의 생산 비율을 자유롭게 조절하여 냉방과 난방 및 급탕 비율을 자유롭게 조절할 수 있도록 해 보다 효율적인 에너지 소비가 가능하다.
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_x000D_뿐만 아니라, 제 1, 2 실외기를 통한 공기열을 이용 해 온배수 상관없이 겨울철 시설하우스 등과 같은 시 설물에도 난방할 수 있도록 하여 에너지 효율을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 게다가 이 시스템은 매우 간결한 시스템 구성으로 건축물의 냉난방 및 급탕 설비비용을 대폭 절감시켜 설비 추가 설치비용까지 절감시킬 수 있기에 궁 극적으로 고객 만족도를 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 이 시스템은 아래 그림과 같이 2파이프 시스템과 4파이프 시스템으로 설계되어 있다.
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