포커스: 열 펌프
한때 특이한 테크놀로지로 여겨졌던 열 펌프는 이제 점점 더 다양한 분야에서 시장에 진입하고 있습니다. 건물에 에너지 효율적인 방식으로 난방, 냉방 및 온수를 제공하는 열 펌프는 점점 더 열 탈탄소화를 위한 중요한 기술로 인식되고 있습니다. 혁신적인 열 펌프 테크놀로지의 효율성 증가는 투자 수익 창출을 가속화하고 기존 열 공급원과의 가격 격차를 완화하도록 돕습니다. 또한, 열 펌프 설치는 여러 국가에서 정책적 지원을 받고 있습니다.
Güntner의 재생 에너지 솔루션 책임자인 마크 기제킹(Marc Gieseking) 씨는 이렇게 말합니다. “지속 가능성은 Güntner에 있어 매우 중요한 가치입니다. 우리는 전 세계의 열 펌프 프로젝트에서 우리의 솔루션이 점점 더 많이 사용되고 있다는 사실이 자랑스럽습니다. Güntner는 이 분야에서 입증된 테크놀로지뿐 아니라, 열 펌프를 성공적으로 구현해온 수년 간의 경험을 갖고 있습니다.”
열 펌프 트렌드를 주도하는 요인은 무엇입니까?
환경 문제, 지속 가능한 솔루션에 대한 열망, 가스 공급 문제가 열 펌프 수요를 증가시키고 있습니다.
열 펌프는 전기로 작동하여, 작동 장소에서 직접적으로 CO₂를 배출하지 않습니다. 전기 생산 과정에서 온실가스가 배출되는 경우가 많지만, 햇빛, 바람, 물과 같은 재생 가능 에너지원의 사용이 증가함에 따라 열 펌프의 사용 또한 더욱 환경 친화적으로 바뀌고 있습니다.
국제에너지기구(International Energy Agency)는 최근 보고서에서 “전기 공급으로 인한 배출 가스의 급격한 감소와 기술 효율성 향상은 2025년 이전에 모든 지역에서 열 펌프가 천연가스를 연소하는 응축형 보일러보다 더 낮은 CO₂ 배출량을 기록해야 함을 의미한다.”고 밝혔습니다.
전통적인 천연가스 보일러의 배기량에 대한 환경적 우려 및 최근 지정학적 사건으로 인한 가스 공급 우려 때문에 열 펌프로의 전환은 더욱 속도를 더하고 있습니다.
이러한 요인으로 인해, 정부와 지역 정책 입안자들은 열 펌프 배치를 장려하는 광범위한 프로그램을 도입했습니다.
에너지 안보 조치
2022년, 유럽연합 집행위원회는 러시아 가스 공급에 대한 EU 의존도를 줄이기 위해 2030년까지 약 6천만 대의 열 펌프를 설치할 것을 목표로 포함하는 REPowerEU 계획을 발표했습니다.
갱신된 건축 법규 및 규정
탄소 배출을 줄이기 위한 새로운 규정이 널리 퍼져 있습니다. 2022년 초 발효된 프랑스의 신축 건물 에너지 규정은 공간 난방 및 냉방 시스템의 배출 강도를 제한하여, 신축 건물에서의 화석 연료 사용을 단계적이자 효과적으로 중단합니다. 2021년 캘리포니아에서는 건물 냉난방 테크놀로지의 기준선으로 열 펌프가 선택되었습니다. 이는 곧 신축 건물이 고효율 열 펌프와 동일하거나 그 이상의 에너지 효율 기준을 충족해야 한다는 뜻입니다.
대기오염 정책
석탄 난방이 널리 보급된 지역에서는 대기오염 정책을 통해 열 펌프 사용을 촉진하고 있습니다.
보조금
열 펌프 구매에 대한 인센티브를 제공하기 위한 재정적 지원은 미국의 Build Back Better Act부터 캐나다 및 유럽 대부분 국가의 유사한 프로그램에 이르기까지 전 세계적으로 보편화되었습니다.
가격 균형
전기는 일반적으로 천연가스보다 비싸지만, 많은 국가에서는 가격 균형을 맞추기 위해 재정적 지원과 가격 책정 조치를 통하여 열 펌프 전망을 개선하고 있습니다.
어떤 열 펌프가 가장 뛰어납니까?
열 펌프는 다양한 형태로 만나볼 수 있습니다

열 펌프 공기, 지열 및 물의 에너지원에 따라 구분할 수 있습니다. 전 세계적으로 공기를 에너지원으로 하는 열 펌프는 주거용 난방 시장을 주도하고 있으며, 그중에서도 가장 널리 사용되는 지역은 일본, 유럽, 북미입니다.
공기는 자유롭게 사용할 수 있는 에너지 공급원이며, 유연성이 뛰어나면서도 관료적 승인 절차가 필요하지 않습니다. 공기 열 펌프는 1가 열원으로 사용하거나, 물/공기 또는 지열 에너지와 같은 다가 난방 시스템에 추가적으로 사용할 수도 있습니다. 여러 에너지원을 결합할 경우, 공기 집열기는 예를 들어 여름에 지열 프로브를 재생하는 역할도 할 수 있습니다. 이는 비용을 최적화하고 시스템 효율성을 높일 큰 잠재력을 제공합니다.
Güntner의 재생 에너지 솔루션 기술 전문가인 프란츠 스펄(Franz Sperl) 씨는 “실제로 공기를 공급원으로 하는 열 펌프는 미래 지향적인 시스템입니다.”라고 말합니다. “공급이 제한되거나 비용이 더 큰 석유 또는 가스와 달리, 공기는 필요한 만큼 사용할 수 있습니다.”
열 펌프를 사용하는 곳
열 펌프의 효율성은 지역 기후에 따라 결정됩니다.
공기-물 열 펌프는 시스템과 설계에 따라 거의 모든 장소에 설치할 수 있습니다. 현재 이 분야를 주도하는 것은 스칸디나비아 국가들입니다. 그러나 COP 지도를 보면, 계절에 따라 COP가 높아지는 유럽의 다른 국가에서도 열 펌프의 활용 가능성이 높습니다. 일년 내내 온수 가열에 사용할 수 있어 에너지를 절약하고 CO₂배출을 감소할 추가적인 기회를 제공합니다. 또한 여름철 냉방, 겨울철 난방을 위해 기존 HVAC 냉각 시스템에 통합하는 것도 가능합니다(2가/다가 적용).
GÜNTNER 열 펌프 테크놀로지
Güntner는 열 펌프용 열 교환기 제조 분야에서 40년 이상의 경험을 보유하고 있습니다.
시장에서의 오랜 경험을 바탕으로, Güntner는 열 펌프의 성장 과정을 직접 관찰할 수 있는 좋은 위치에 있습니다.
기젤킹 씨는 “신뢰할 수 있으며 약속한 결과물을 제공하는 당사의 검증된 솔루션을 이미 판매 중입니다.”라고 덧붙입니다. Güntner의 열 교환기는 다양한 모양(Flat, Cubic, V-shpae 및 Vertical)과 크기로 제공되어 모든 응용 분야에 적합한 솔루션을 제공합니다. 이들 모두는 천연 냉매와 함께 사용할 수 있어 환경적 이점을 더욱 강화합니다. 또한, Güntner는 설치에 관한 귀중한 조언도 제공합니다. 예를 들어, 배치는 열 교환기의 효율성에 중요한 영향을 미칩니다. 장치 사이의 거리, 지면 위 높이, 건물 및 벽과의 근접성을 비롯한 많은 요소를 고려해야 합니다.
열 펌프 사용 사례
열 펌프의 이점을 기업과 더 넓은 세계에 제공합니다.
슈퍼마켓, 유럽
슈퍼마켓 기획자가 점점 더 일반적으로 사용하는 전략은 일반 냉동 시스템에 통합할 수 있는 상대적으로 작은 크기의 실외 열 펌프 증발기를 설치하는 것입니다. 일년 중 대부분의 경우 냉장 캐비닛에서 방출되는 열이 매장을 난방하는 데 충분하고, 온도가 떨어질 경우 열 펌프 증발기가 추가 난방 요구를 충족할 수 있습니다. Güntner는 유럽 전역에서 이러한 프로젝트를 여러 케이스 수행한 바 있습니다.
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슈퍼마켓, 영국
영국의 한 주요 소매업체는 냉동 회사인 Ryan-Jayberg에 슈퍼마켓의 CO₂ 냉동 장치와 기계식 난방 시스템을 통합하는 시스템 개발을 요청했습니다. Güntner 및 Cubic VARIO 유니트쿨러와 함께 냉장 수요가 낮은 기간 동안 열 출력을 높이기 위해 사용할 수 있는 외부 증발기 코일을 개발했습니다. 결과적으로, 독립형 시스템을 설치하는 것과 비교할 때 자본 비용이 절약되고 탄소 배출량이 감소했습니다.
지역 난방, 덴마크
덴마크 가구의 거의 2/3가 지역 난방의 혜택을 받고 있지만, 시스템에 전력을 공급하는 데 사용되는 에너지의 약 3분의 1은 화석 연료에서 나옵니다. 푸넨(Funen) 섬의 항구 도시인 파보르그(Faaborg)에는 32대의 Güntner Flat VARIO 열 교환기가 있습니다. 이들은 열을 모으며 재생 에너지로 구동되는 공기 열 펌프 시스템의 일부를 형성합니다. 이 시스템은 사용자당 연간 약 6톤의 온실가스 배출을 방지하는 것으로 계산되며, 이는 유럽에서 뉴욕까지의 왕복 항공편 4회에 해당합니다.
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HVAC, 스위스
가역성 열 펌프의 이점은 스위스 아돌프(Aadorf)에 최근 건설된 Workspace Commercial and Industrial Park에서 확인할 수 있습니다. 공원 내 3개 건물을 사용하는 70개 기업은 태양열을 활용하는 공기 열 펌프를 통해 난방 및 냉방을 모두 누립니다. 이 시스템은 열 펌프 전문업체인 Heim AG에 의해 설계 및 생산되었으며, Güntner V-shape VARIO 열 교환기를 사용합니다.