히트펌프 감정 및 약점 그리고 신제품

[임도교]

전세계 현존하는 보일러 중 히트펌프보다 운영비가 적게 나오는 것은 없습니다.

가스 보일러, 기름 보일러, 전기 보일러 또는 다른 보일러와 비교를 하여도 효율이 월등합니다.

즉 운영비가 1/3 수준입니다.

기름보일러, 가스보일러 또는 전기보일러는 열을 생산하면서 손실이 발생!!!

따라서 투입된 연료대비 생산된 열량이 100%가 안됩니다

히트펌프 보일러는 냉매를 활용한 간접방식입니다. 따라서 250~500% 효율이 납니다.

이것은 이미 상식이 되었습니다.

히트펌프는 공기열,지열, 수열(지하수, 폐수열, 해수열 포함)등으로 분류되며

공통적으로 냉매를 매체로 열을 생산하는 기계입니다.

그중에도 가장 많이 사용하는 것이 공기열 히트펌프입니다.

이유는 설치가 편리하기 때문!!!

지열은 땅속 열을 포집 목적으로 지하 깊숙히 타공을 합니다.

수열은 물의 온도에서 열을 포집하고요...

바닷물에서 열을 포집하면 해수열, 폐수에서 열을 포집하면 폐수열,

지하수에서 포집하면 수열이라고 부~르~지~요.

수열과 지열은 열원이 안정적!!!

히트펌프가 필요로하는 외부에서의 열량을 안정적으로 뽑을 수 있기 때문이죠.

혹한기의 겨울기간에도... 하지만 설치가 어렵워요ㅠㅠㅠ

지하에 관정을 뚫어야 하기 때문입니다. 지하수를 파는 것과 동일...

해수인 경우, 바닷물을 안정적으로 끌어오기 위해 설비가 필요하죠.

해수표면 온도는 변화가 있으므로, 안정적 열원이 가능한 수면 밑으로....

따라서 설비 구축 비용이 많이 나오내요. 상상을 초월해서...ㅠㅠㅠ

이것이 지열,수열의 보급을 꺼려하는 방해요소입니다.

이 부분이 해결되면 사계절 안정적 열을 생산하는 보일러이기 때문에

어느 보일러도 대적할 수는 없겠죠....

따라서 가장 보편적 보일러가 공기열 히트펌프입니다.

우리가 주변에서 흔히 볼 수있는 아래와 같은 보일러들...

히트펌프는 친환경적이며, 운영비가 적게 나오기 때문에 전세계에서 특히 추운 지역에서 (영국,카나다,미국,독일 등) 정책적으로 설치하고 있습니다.

이웃나라 일본만 하더라도 히트펌프가 주류입니다.

공기열 히트펌프는 열원을 공기에서 포집하죠.

포집된 열원을 이용 필요한 냉방/난방 온도를 만들고요.

봄,여름, 가을 영상의 날씨에서(7℃) 충분한 열량이 포집됩니다만

겨울엔 대기 온도가 낮아져서 포집되는 열량이 적어집니다.

적어진 만큼 보일러의 열 생산능력이 낮아집니다. 50% 정도....

히트펌프의 열을 생산하는 Cycle입니다 포집된 열과 관련된 부분이 증발부분(증발기)입니다

자료: 냉동과학

히트펌프는 냉매 상태변화를 통해 열을 생산합니다.

액체 --> 기체--> 액체 형태로 형태를 변화시켜가면서...

열을 생산하기 위한 기본조건은 냉매가 기체상태여야 합니다.

충분한 량으로...

기체화된 냉매를 압축기에서 꽉~꽉~누르면 온도가 80~90℃까지 올라갑니다.

이렇게 온도 상승된 냉매가 지나가는 통로(배관) 위로,

공기를 통과시키면 따뜻한 공기(난방),

물을 통과시키면 온수를 얻죠.

기체 상태의 냉매는 요~렇~게 열을 빼앗기면 액체상태로 변합니다(응축).

온도를 만들기 위해선 액체냉매가 기체가 되어여합니다.

이때 절대적으로 필요한 것이 공기에서 포집된 열....

동절기에 대기온도가 차가워지면, 공기에서 포집되는 열이 작아지고

비례적으로 액체냉매가 기체냉매로 변화되는 냉매량이 적어지게 됩니다.

이 문제로 보일러의 효율이 40~50% 정도 낮아지게 합니다.

이러한 약점에도 불구하고, 운영비가 2~3배 적게 나옵니다.

윗 그림에서 보는 바와 같이

응축기에서 따뜻한 열원을 ,

증발기에서 차가운 열을 만듭니다.

따뜻한 열원을 필요로 하면 차가운 열원을 밖으로 버려야합니다.

반대로 냉동창고 같이 차가운 열원을 필요로하면 따뜻한 열원을 배출시켜야 합니다.

우리가 어떤 건물을 지날 때 여름철에 찝찝한 더운 바람을 맞거나 겨울철에 차가운 바람에 부딪치는 경우가

종종 있습니다. 이는 냉동사이클의 원리 때문입니다.

만약 버리야만 하는 열원을 제어할 수 있다면 ??????

즉 다른 방식으로 해결하면...이런 문제점이 해결되겠죠!!!!!

첫째, 외부에 기계를 설치할 필요가 없습니다. 실내에 설치하면 됩니다.

뚤째, 외부에서 공기의 열을 포집할 필요가 없습니다. 따라서 외부에 설치되는 장비를 없앨 수 있습니다.

셋째, 혹한기에도 관계없이 사계절 동일한 열량을 생산할 수 있습니다. 지열/수열과 같은 시스템이 됩니다.

저희는 전기를 생산하는 방식으로 이 부분을 해결하였습니다.

히트펌프가 가동되면서, 태양광처럼 전기를 만듭니다.

3마력 자가발전 히트펌프

전기생산량은 기계가 필요로하는 용량의 10~20% 선입니다.

무엇보다도 중요한 것은 기존 공기열 히트펌프 단점을 완전 해소하였습니다.

겨울철에 40~50% 감소되는 열량의 문제를 근원적으로 제거하였습니다.

날씨에 관계없이 고효율의 에너지를 생산하는 보일러 입니다