김성실 LG전자 박사는 한국히트펌프얼라이언스 세미나에서  ‘수열원 히트펌프 보급 활성화를 위한 제도 개선’ 발표를 통해 수열에너지 보급 확대를 위한 설비인증 표준 제정 필요성을 강조했다.

김성실 박사는 “수열원 히트펌프는 물의 에너지를 이용해 냉/난방수를 생산하는 장치로 2021년 신재생에너지 생산량 14,000천 toe 중 24천 toe로 전체 비중은 0.2%로 작지만 매년 보급이 증가하고 있어 보급 활성화가 필요하다.”라며 “수열에너지 보급 확대를 위해서는 △수열원 히트펌프 한국산업표준(KS) 제정 △설비 품질 확보 △고효율 장비 등을 통해 수열에너지 보급 확대는 기후위기 극복 탄소중립 실현에 기여할 수 있다”고 밝혔다.

이어 “신재생에너지 보조금 및 설치 의무화사업 시 제품에 대한 품질뿐만 아니라 설치 품질을 위해 신재생에너지설비 원별 시공기준을 제시하고 있어 수열원 히트펌프 유닛도 인증받은 설비를 설치해야 한다.”라며 “하지만 수열에너지 이용 히트펌프는 신재생에너지 설비 인증을 취득하기 위한 한국산업표준(KS)이 없어 530kW 이상의 히트펌프는 설비인증서가 필요한 각종 사업 참여가 불가한 실정이다.”라고 아쉬움을 토로했다.

현재 신재생에너지설비 원별 시공기준에는 수열열펌프 유닛은 인증받은 설비(KS B 8292-8294)를 설치하도록 명기돼 있다. 지열원 열펌프 유닛의 KS표준을 수열열펌프 유닛에 준용하고 있다. 하지만 관련 한국산업표준 인증 범위를 보면 물-물 지열원 열펌프 유닛(KS B 8292)은 530kW 이하, 물-공기 지열원 열펌프 유닛(KS B 8292)와 물-공기 멀티형 지열원 열펌프 유닛(KS B 8294)은 각각 175kW 이하이다.

김 박사는 “수열원은 중소 용량 활용도 필요하지만 대용량으로 개발하면 더 효율적으로 이용할 수 있는 만큼 수열에너지는 530kW 이상의 대용량 히트펌프 적용을 고려해 국내 열펌프 관련 KS를 기반으로 한국에너지공단의 신재생에너지 설비의 인증기준 제정 및 표준 검토가 필요하다.”라며 수열원 히트펌프 KS 제정을 위한 제안을 했다.

제안한 KS 명칭은 수열원 히트펌프 유닛 KS B 0000 Water source heat pum unit, 적용범위는 히트펌프 또는 히트펌프 유닛은 정격 냉방용량 또는 정격 난방용량 10,500kW 이하다.

용량 및 구조는 530kW 이하는 냉매절환방식, 530kW 이상은 수절환방식이며 냉매가 충전된 상태에서 공장에서 완전히 조립된 것, 기계실의 설치조건에 따라 완전히 조립된 기기의 반입이 불가능한 경우에는 분할해 현장조립 및 냉매 충진작업이 가능해야 한다. 외부케이싱은 530kW 이하는 금속재질의 케이싱으로 조립, 530kW 초과는 기계실 반입 운영을 고려해 케이싱을 하지 않을 수 있다.

김성실 박사는 “수열원 히트펌프는 하수처리장, 지역난방공사 폐열, 열병합발전소 폐열을 히트펌프 열원으로 활용해 건물 내 냉난방열원으로 활용하면 최대 80%의 에너지 절감이 예상된다.”라며 “하수처리장 처리수를 하천으로 방류하기 전 히트펌프를 이용해 지역난방의 열원공급수로 공급, 열병합 발전소의 냉각폐열을 회수해 지역난방 회송수 승온(55℃→65℃) 공급하는 적용사례”에 대해 소개했다.

이어 “수열원 히트펌프 보급 확대를 위한 KS 표준이 제정되면 설비품질 확보 및 고효율 장비 개발이 확대되며 수열에너지 보급 확대로 이어져 기후위기 극복을 위한 탄소중립 실현에도 일조할 수 있다.”고 강조했다.