오텍캐리어는 지난 7월7일 대한설비공학회 VIP위원을 대상으로 ‘공기열 히트펌프 대한설비공학회 세미나’를 개최했다고 밝혔다.
김성훈 오텍캐리어 전무는 인사말을 통해 “오텍캐리어는 가정용 제품과 공조제품을 기반으로 히트펌프와 데이터센터(DC)분야에 역량을 집중하고 있다”라며 “히트펌프분야에서는 2014년부터 고온수 히트펌프보일러사업을 추진해왔으며 소상공인 지원사업에서도 고온수 히트펌프보일러를 공급해왔다”고 말했다.
이어 “고온수, 라이트커머셜, 커머셜 제품군과 USX 히트펌프칠러를 기반으로 스마트팜시장에서 좋은 반응을 얻고 있다”라며 “난방 전기화사업과 관련해서도 가정용 ATW 히트펌프 제품라인업을 완성했으며 가정용부터 경상업용, 상업용까지 히트펌프 라인업을 구축·업데이트하고 있다”고 밝혔다.
김 전무는 또한 “DC분야에서도 USX 히트펌프 칠러를 적용하고 있으며 대형 DC에는 칠러, 10MW급 엣지DC에는 도시바 히트펌프 칠러로 대응하고 있다”라며 “글로벌 캐리어와 협업해 칠러, 공랭식 칠러, 액체냉각 CDU 등 DC 대응 제품군을 확보하고 있다”고 강조했다.
이어 “CDU는 샘플 단계에서 엔비디아 인증을 받았으며 현재 북미공장에서 양산 중”이라며 “글로벌공장도 양산을 준비하고 있어 9월 중 양산을 시작해 MP 레디 단계에 들어갈 예정”이라고 말했다.
오텍캐리어, 고효율 히트펌프제품군 보유
정남종 오텍캐리어 기술지원실 이사는 오텍캐리어의 다양한 히트펌프 제품군을 소개했다.
정부는 2035 국가온실가스감축목표(NDC) 확정에 따라 건물부문 감축수단으로 제로에너지건축물(ZEB), 그린리모델링(GR) 확산과 열공급 전기화를 제시하고 있다. K-GX는 탄소문명에서 탈탄소 녹색문명 선도국가로 전환하는 것을 목표로 하며 건물부문에서는 열에너지 전기화와 화석연료 세제전환 등이 주요 과제로 제시됐다.
이에 맞춰 오텍캐리어도 다양한 히트펌프 솔루션 제품군을 선보이고 있다. 주요 제품은 △USX 히트펌프칠러 △EHS 히트펌프칠러 △ATS 32 히트펌프칠러 △스마트 히트펌프보일러 등이다.
USX 히트펌프칠러는 50·60·70HP 제품군으로 구성되며 단일 제품 기준 냉난방 150·180·200kW 용량을 갖는다. 최대 16대까지 모듈 조합이 가능한 시스템으로 냉수는 4~30℃, 온수는 25~55℃ 범위에서 사용할 수 있으며 브라인 적용 시 최저 –15℃까지 운전할 수 있다.
독립 냉매사이클 구조는 백업운전과 제상 분산제어에도 활용된다. 한 사이클이 고장날 경우 나머지 사이클이 백업운전을 수행할 수 있으며 인버터 제어를 통해 냉난방능력 저하를 줄일 수 있다. 또한 모듈 내에서 제상운전을 분산 수행해 난방운전 중 온수온도 저하를 억제할 수 있다.
오텍캐리어는 USX에 세계 최대용량 인버터 트윈로터리 압축기를 채용해 부분부하 운전성능을 높였다. 특히 최저 5% 용량운전이 가능하도록 설계됐으며 이는 모듈인모듈 구조와 4개 독립 냉매회로를 통해 구현된다. 각 사이클이 독립적으로 운전되기 때문에 저부하에서도 안정적인 제어가 가능하다.
USX에는 냉방효율 향상을 위한 살수장치 옵션도 적용된다. 외기온도와 압축기 용량 조건에 따라 살수장치를 제어해 응축압력을 낮추고 압축기 소비동력을 줄이는 방식으로 살수장치 적용 시 약 30% 수준의 에너지절감 효과가 나타날 것으로 기대된다.
EHS 히트펌프칠러는 단일제품 기준 냉방 130kW, 난방 140kW급 제품으로 스마트컨트롤을 통해 최대 8대 조합운전이 가능하다. 냉수는 4~30℃, 온수는 25~55℃ 범위에서 공급할 수 있으며 외기 –10℃ 조건에서도 55℃ 온수 출수가 가능하다. R410A 제품을 기반으로 하며 R32 제품도 개발 중이다.
정남종 오텍캐리어 이사는 “EHS는 USX의 장점을 반영하면서 제상수 배출시스템과 물균등분배 저수조시스템 등을 적용한 것이 특징”이라며 “인버터 EVI 스크롤 압축기를 채용해 저온에서도 안정적 성능을 유지하고 고효율 부분부하운전이 가능하다”고 말했다.
오텍캐리어는 냉매누설 감지기술을 마이컴제어에 반영해 제품 신뢰성을 높으며 4개 독립 냉매회로를 기반으로 개별제어, 교번운전, 백업운전, 제상운전을 수행할 수 있도록 개발했다.
특히 각 열교환기에 물이 균등하게 분배되도록 최적 유량분배 구조를 적용했으며 CFD 해석과 실측을 통해 유량 편차를 줄이는 설계가 반영됐다.
ATS 32 히트펌프칠러는 R32냉매를 적용한 제품으로 57·70·100·130kW 냉방용량과 65·75·110·140kW 난방용량 제품군을 갖는다. 최대 16대 모듈 조합이 가능하며 출수온도는 냉방 0~20℃, 난방 25~65℃ 범위다. All DC 인버터와 EVI 압축기 적용으로 실제 부하에 정밀하게 대응하고 -25℃ 조건에서도 안정적인 온수공급을 목표로 한다.
스마트 히트펌프 보일러는 고온수 제품과 가정용 중온수 제품으로 구성된다. 고온수 히트펌프 보일러는 16·25·35kW급으로 R410A와 R134A 냉매를 적용하며 최대 80℃ 고온수 공급이 가능하다. 캐스케이드 방식과 듀얼 인버터 기술을 적용해 -20℃에서도 안정적인 고온수 출수가 가능해 보일러 대체제품으로 활용될 수 있다.
가정용 중온수 히트펌프 보일러는 14·16kW급 난방전용 제품으로 R32 냉매를 적용했다. 외기 10℃ 조건에서 최대 65℃ 온수공급이 가능하며 EN14825 기준 SCOP는 35℃ 조건 4.93, 55℃ 조건 3.68다. 오테캐리어는 향후 9·11kW 소형 제품개발을 검토 중이다.
USX 기반 냉난방 혼합운전… E비용 최대 56% 절감
오텍캐리어는 USX 히트펌프칠러를 클린룸, 병원 등 다양한 현장에 적용하고 있다. USX 히트펌프칠러를 활용한 4파이프 냉난방 혼합운전을 통해 일부 장비는 냉방, 일부 장비는 난방을 수행하도록 구성하면 기존 보일러 사용을 줄이고 항온항습공조에서 CO₂ 배출과 에너지비용을 절감할 수 있다.
최대 16대까지 모듈 구성이 가능하며 계통 A·B와 운전패턴을 설정해 계절별, 부하별 운전모드를 전환할 수 있다. 컨트롤러에서 냉방·난방 운전모드, 설정온도, 디멘드 전류, 유량제어방식 등을 패턴별로 지정해 현장 조건에 맞는 공조운전을 구현할 수 있다.
이에 따라 오텍캐리어는 화성 클린룸 공장 개보수를 통해 기존 공랭식 스크류냉동기, 스팀용 가스보일러, 냉수순환펌프 중심 시스템을 USX 공랭식 히트펌프 냉동기로 대체했다. 패턴운전을 통해 부하조건에 따라 냉방과 난방을 전환할 수 있도록 구성했으며 기존 시스템대비 에너지비용을 최대 56% 절감했다.
또한 기존 흡수식 냉온수기 320RT 3대와 냉각탑 450CRT 3대로 구성된 시스템을 USX 60HP 7대로 변경한 사례에서 기존 대비 약 49%의 에너지비용 절감효과가 나타났다. 서울 시니어스병원, 의왕 시티병원, 김포 나리병원 등 기타 현장에서도 흡수식 냉온수기를 USX로 대체해 운전비용을 약 30~40% 절감했다.
정남종 오텍캐리어 이사는 “히트펌프 보급 확대를 위해 제품개발뿐만 아니라 성능인증기준의 고도화가 필요하다”라며 “가정용부터 상업용까지 적용처별 기준이 분산돼 있는 만큼 국내 실정에 맞는 통일적이고 합리적인 성능평가체계 마련이 필요하다”고 말했다.