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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 최종민
- 발행연도
- 2023
- 저작권
- 한밭대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수14
이 논문의 연구 히스토리 (4)
2023
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세계적으로 2050년 탄소중립은 주요 현안으로 다루어지고 있으며 건물에너지 감소를 위한 노력을 기울이고 있다. 건물부문에서 온실가스 배출량의 약 204%를 담당함에 따라 건물부문에서의 온실가스 저감을 위한 노력이 경주되고 있다. 지열원 히트펌프 시스템은 현존하는 최고효율의 냉·난방 시스템으로 건물부문에서의 온실가스 저감을 위한 중요 재생열에너지 시스템이다.
본 연구에서는 지열원 히트펌프 유닛의 제도 및 정책과 성능 시험 및 인증 기준 자료를 분석하였다. 또한 2015년부터 2020년까지 국내에서 인증받은 물대물 지열원 히트펌프 유닛의 성능 현황에 대해 분석하였다.
유럽을 중심으로 냉난방 분야 재생열에너지 정책의 중요성을 인식하고, 재생열공급의무화제도와 재생열공급인센티브 제도 등을 통해 건물에서의 재생에너지 비중을 2004년 11.7%에서 2019년 22.1%로 크게 향상시켰다.
국·내에서는 지열원 히트펌프 시스템의 신뢰성 및 보급 효과 극대화를 위해 지열원 히트펌프 유닛 성능 인증을 위한 KS 규격을 적용하고 있다. 미국의 Energy star 성능인증기준은 지열원 히트펌프 시스템 종류 및 형태별 기술 수준을 평가하여 성능 인증 기준을 개선하여 수립하였다. 하지만, 국내 KS 규격에서는 모든 시스템에 대해 수준 분석에 따른 인증 기준 수립 체계 미비로 Energy star 보다 대부분 낮은 성능 인증 기준이 수립되어 있으므로 이에 대한 개선이 요구된다. 더불어 지열원 히트펌프 시스템이 냉난방뿐만 아니라 급탕시스템으로 적용됨에 따라 위생설비로서 온수 생성 온도 조건 등을 고려한 지열원 히트펌프 시스템의 성능 인증 기준 및 시험 조건 수립이 필요한 실정이다.
2015년부터 2020년의 기간에 인증받은 지열원 히트펌프 유닛 제품의 성능 분석 결과 모든 인증 제품은 물대물 히트펌프 유닛이었으며, 냉방 COP가 난방 COP보다 높은 값을 나타냈다. 인증받은 지열원 히트펌프 유닛의 냉방 COP는 KS B 8292의 인증기준대비 10% 높은 제품이 78.4%를 차지하였으며, 난방 COP는 인증기준 대비 7.7% 이하의 COP를 갖는 제품이 대부분이었다. 제품 성능 수준을 기반으로 인증 기준의 개선이 요구된다. 인증 받은 지열원 히트펌프 유닛은 대부분 스크롤 압축기, 온도감응팽창밸브, 판형열교환기를 적용하고 있으며, 과거에는 HCFC 계열의 냉매가 대부분 적용되었으나, 2016년 이후에는 대부분 HFC 계열의 오존층파괴 지수가 낮은 냉매를 적용하고 있다. 하지만, 현재 HFC 계열의 냉매도 지구온난화지수가 높아 이에 대한 대응 방안 마련이 필요하다고 분석된다.
본 연구에서는 지열원 히트펌프 유닛의 제도 및 정책과 성능 시험 및 인증 기준 자료를 분석하였다. 또한 2015년부터 2020년까지 국내에서 인증받은 물대물 지열원 히트펌프 유닛의 성능 현황에 대해 분석하였다.
유럽을 중심으로 냉난방 분야 재생열에너지 정책의 중요성을 인식하고, 재생열공급의무화제도와 재생열공급인센티브 제도 등을 통해 건물에서의 재생에너지 비중을 2004년 11.7%에서 2019년 22.1%로 크게 향상시켰다.
국·내에서는 지열원 히트펌프 시스템의 신뢰성 및 보급 효과 극대화를 위해 지열원 히트펌프 유닛 성능 인증을 위한 KS 규격을 적용하고 있다. 미국의 Energy star 성능인증기준은 지열원 히트펌프 시스템 종류 및 형태별 기술 수준을 평가하여 성능 인증 기준을 개선하여 수립하였다. 하지만, 국내 KS 규격에서는 모든 시스템에 대해 수준 분석에 따른 인증 기준 수립 체계 미비로 Energy star 보다 대부분 낮은 성능 인증 기준이 수립되어 있으므로 이에 대한 개선이 요구된다. 더불어 지열원 히트펌프 시스템이 냉난방뿐만 아니라 급탕시스템으로 적용됨에 따라 위생설비로서 온수 생성 온도 조건 등을 고려한 지열원 히트펌프 시스템의 성능 인증 기준 및 시험 조건 수립이 필요한 실정이다.
2015년부터 2020년의 기간에 인증받은 지열원 히트펌프 유닛 제품의 성능 분석 결과 모든 인증 제품은 물대물 히트펌프 유닛이었으며, 냉방 COP가 난방 COP보다 높은 값을 나타냈다. 인증받은 지열원 히트펌프 유닛의 냉방 COP는 KS B 8292의 인증기준대비 10% 높은 제품이 78.4%를 차지하였으며, 난방 COP는 인증기준 대비 7.7% 이하의 COP를 갖는 제품이 대부분이었다. 제품 성능 수준을 기반으로 인증 기준의 개선이 요구된다. 인증 받은 지열원 히트펌프 유닛은 대부분 스크롤 압축기, 온도감응팽창밸브, 판형열교환기를 적용하고 있으며, 과거에는 HCFC 계열의 냉매가 대부분 적용되었으나, 2016년 이후에는 대부분 HFC 계열의 오존층파괴 지수가 낮은 냉매를 적용하고 있다. 하지만, 현재 HFC 계열의 냉매도 지구온난화지수가 높아 이에 대한 대응 방안 마련이 필요하다고 분석된다.
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