축열 및 지열시스템 설계, 시공 및 관리운영 전문기업인 이젠엔지니어링(대표 강한기)은 사내 기업부설연구소를 기반으로 에너지효율을 높이고 에너지비용을 절감할 수 있는 시스템 개발에 적극 나서고 있다.
중·대형건물에 축열시스템 설치한 실적을 다수 보유하고 있으며 국내 최대 규모인 롯데월드타워(서울 송파구 소재)에 빙축열(Peak load 기준 1만usRT) 및 수축열(Peak load 기준 5,000usRT)시스템을 설치해 주목받았다. 매년 다수의 주요 프로젝트를 수주해 지속적으로 성장하고 있다.
혼합축열, 한전 인증 획득
그동안 중대형건물 축열시장에 집중했던 이젠엔지니어링이 중형 및 소형 건물의 냉난방시장을 겨낭해 여름철에 냉방운전 용도로만 사용했던 기존 빙축열시스템을 겨울철 난방운전 용도로도 사용할 수 있도록 시스템을 구성했다. 바로 ‘혼합축열 공기열원 히트펌프시스템’(이하 혼합축열) 모듈화를 진행해 온 것으로 최근 한국전력(KEPCO)으로부터 혼합축열 중 캡슐형 인증을 획득했다.
이젠엔지니어링의 혼합축열시스템은 공기열원히트펌프, 혼합축열조, 3 Way Valve, 순환펌프, 헤더, 배관 및 시스템 자동제어 등으로 구성돼 있다. 공기열원히트펌프가 생산하는 브라인의 온도범위는 저온 시 –10℃에서 고온 시 55℃이며 냉방용량은 20usRT 이하이다.
혼합축열조는 여름철에는 빙축열조로 운전되며 겨울철에는 수축열조로 이용된다. 혼합축열조가 빙축열조로 이용될 경우 축열조 내부에 채워진 아이스캡슐(ICE-BAR type)이 히트펌프로부터 공급된 –4.5℃ 브라인에 의해 얼음의 형태로 저장된다. 반면 혼합축열조가 수축열조로 이용될 경우 히트펌프로부터 공급된 55℃ 브라인을 저장하며 이때 아이스캡슐은 얼지않은 상태다.
3Way Valve는 히트펌프로부터 혼합축열조로 공급되는 브라인의 공급위치를 변경하기 위해 브라인 유로를 변경하는 역할을 한다. 냉방운전 시 –4.5℃ 브라인이 혼합축열조 하부로 공급되도록 유로를 개방하고 난방운전 시 55℃ 브라인이 혼합축열조 상부로 공급되도록 유로를 변경한다.
이젠엔지니어링의 관계자는 “혼합축열은 냉난방운전을 동일한 혼합축열조를 이용한다는 점에서 수축열시스템과 비교될 수 있다”라며 “수축열시스템은 유체의 현열(sensible heat)을 이용하므로 빙축열시스템과 비교해 축열조의 설치면적이 크다는 단점이 있다”고 밝혔다.
이 관계자는 이어 “설치면적 확보가 용이한 지역일 경우와는 다르게 도심지 및 협소지역의 경우 수축열시스템 적용에 제한을 받을 수 있다”라며 “반면 혼합축열은 동일한 혼합축열조를 계절별 운전방식에 맞춰 빙축열조 및 수축열조로 사용할 수 있어 설치면적이 자사의 수축열대비 60% 이상 공간절약이 가능하다”고 강조했다.
김포 소재 공장서 성능 입증
이젠엔지니어링은 혼합축열시스템의 성능 확인을 위해 설계 및 시공한 김포의 한 공장에서 진행했다. 이를 통해 혼합축열의 성능을 한국전력공사에서 제시하는 총괄에너지이용효율 기준치와 비교해 산정했다.
한전에서 제시하는 총괄에너지이용효율은 냉방운전을 위한 축냉운전 및 난방운전을 위한 축열운전 시 각각 1,500kcal/kWh 및 1,800kcal/kWh이다. 김포공장에서 산정된 총괄에너지이용효율은 축냉운전 및 축열운전 시 각각 1,931kcal/kWh와 2,372kcal/kWh로 나타났다. 이는 한전에서 제시하는 총괄에너지이용효율 기준치보다 축냉운전 및 축열운전 시 각각 28.7%, 31.8% 정도 큰 수치다.
이젠엔지니어링은 김포공장 사례를 통해 혼합축열의 성능을 인정받았으며 공식적으로 한국전력에서 인증하는 혼합축열 캡슐형 설비인증기업으로 선정됐다.
축열시스템의 장점은 한전에서 규정하는 심야시간(23~09시)에 일반사용요금 보다 60% 이상 저렴한 심야전기를 이용해 축냉 및 축열 운전을 하며 주간시간에도 일반사용 요금보다 저렴한 전기요금단가를 적용하므로 연간 전기요금을 절감할 수 있다.
특히 혼합축열은 기존 축열시스템의 전기요금 절감 효과는 물론 여름철 및 겨울철에 모두 사용할 수 있어 시스템 가동율이 높은 장점이 추가된다.
혼합축열 성능을 인증받은 이젠엔지니어링은 시스템 콤팩트화 및 모듈화를 통해 공간절감 효과와 건물 옥상에 간단하게 설치할 수 있는 설치편의성을 확보에 나서고 있다.
이젠엔지니어링의 관계자는 “모듈화는 삼성전자와 업무협력을 통해 진행하고 있으며 현재 90% 이상 진행률을 보이고 있다”라며 “모듈화는 혼합축열 규격화와 표준화도 가능해 설치편의성뿐만 아니라 가격경쟁력에서도 비교우위를 차지할 것”이라고 강조했다.
또한 유지관리적인 측면에서 중앙냉난방시스템을 보유하고 있는 대형 건물의 경우 시스템관리가 전문운영자를 통해 관리되는 반면 소형건물의 경우에는 전문운영자의 선임이 어려운 경우를 많다. 이와 같이 전문운영자가 없거나 규모가 작은 경우 Network를 구축해 시스템을 원격관리할 수 있도록 에너지관리시스템 개발 및 보급도 준비 중이다.
이젠엔지니어링의 관계자는 “이로써 혼합축열시스템의 설계, 시공 및 관리, 운영까지 one-stop solution을 제공하는 전문기업으로 자리매김할 수 있을 것”이라고 밝혔다.
목록
