생산적이고 창의적인도전과 변화

씨에스 호텔 & 리조트

열회수 히트펌프를 이용한

에너지 비용 절약안

㈜뉴그린테크 에너지T. (064)733-4112

H. 010-2697-1117

본 보고서는 ㈜뉴그린테크 에너지의 지적 재산 이므로 제작자의 동의 없이 일부 및 전부를 무단 사용 할 수 없습니다 .

생산적이고 창의적인도전과 변화1. 에너지 사용 현황

◈ 현재 사용연료 : 하이신

◈ 일일 난방및온수 연료사용량 : 215 ℓ /y

◈ 연간 난방및온수 연료사용량 : 77,450 ℓ /y

◈ 연간 총 사용량 : 77,450 ℓ /y

◈ 연료 단가 : 1,300 / ℓ 원

◈ 연간 난방및온수 에너지 비용 : 100,685,000 /y원 :절감대상

◈ 연간 에너지 비용 : 100,685,000 /y원

◈ 주요 열 사용처 : 객실난방 및 급탕용수

◈ 사용기기 : 스팀보일러

◈ 사용방법 : : 스팀 객실난방 및 급탕용수

생산적이고 창의적인도전과 변화2. 에너지 문제와 경영 환경 여건

유 가 동 향유 가 동 향

- 개발도상국의 경제성장과 $ 가치하락등 중동지역의 정정불안으로 석유가격 급등지속- 최근 유가 : 125~140 $/bb 수준으로 고유가시대 도래- 향후 전망 : 석유생산 Peak를 2012년경으로 에너지전문가 추정 - 골드만삭스 : 석유 150$/bb시대 도래예상

- 개발도상국의 경제성장과 $ 가치하락등 중동지역의 정정불안으로 석유가격 급등지속- 최근 유가 : 125~140 $/bb 수준으로 고유가시대 도래- 향후 전망 : 석유생산 Peak를 2012년경으로 에너지전문가 추정 - 골드만삭스 : 석유 150$/bb시대 도래예상

◈ 국내 에너지소비 : 경제규모가 세계에서 11 위이고 , CO₂ 배출량 기준으로는 12 위 , 국가 유류소비 세계 7 위로 에너지다소비 국가◈ 기후변화협약 : 기후 변화협약이 ’05.2 월 16 일에 발효되어 선진국 (EU, 일본등 ) 에서 시행되고 고 유가에 대비한 에너지절약 강화시책 추진 중 특히 , 신재생 에너지 개발 ·보급에 역점을 두고 추진◈ 기후변화 협약관련 배출 거래제 모의 시험 ( 총리실 , 산자부 , 환경부 ) - 2010 년 부터 시행추진 : 우수업체 인센티브 - 온실가스 배출 부담금 : 유류대에 약 10% 예상

◈ 국내 에너지소비 : 경제규모가 세계에서 11 위이고 , CO₂ 배출량 기준으로는 12 위 , 국가 유류소비 세계 7 위로 에너지다소비 국가◈ 기후변화협약 : 기후 변화협약이 ’05.2 월 16 일에 발효되어 선진국 (EU, 일본등 ) 에서 시행되고 고 유가에 대비한 에너지절약 강화시책 추진 중 특히 , 신재생 에너지 개발 ·보급에 역점을 두고 추진◈ 기후변화 협약관련 배출 거래제 모의 시험 ( 총리실 , 산자부 , 환경부 ) - 2010 년 부터 시행추진 : 우수업체 인센티브 - 온실가스 배출 부담금 : 유류대에 약 10% 예상

기후변화협약과 에너지절약 시책기후변화협약과 에너지절약 시책

생산적이고 창의적인도전과 변화3. 열회수 히트펌프형 에너지 절약설비 도입의 필요성

기업적 측면기업적 측면

유류비용 증가로 인한 경영환경 악화 급탕용 에너지 비용 절감 방안 강구 단기간 투자 회수가 가능한 절감 설비 도입 필요 ( 회수기간 1~2년 이내 )

기계실 제습으로 안전사고 발생에 대한 대비책 필요 기계실 습기로 인한 기기류 소손방지책 강구 기계실 환기로 인한 에너지 손실 최소화 강구 보일러 관리비용 ( 청관제 등 ) 절감의 필요성 보일러 교체시 비용감소 -> 온수부가 감소로 용량감소

유류비용 증가로 인한 경영환경 악화 급탕용 에너지 비용 절감 방안 강구 단기간 투자 회수가 가능한 절감 설비 도입 필요 ( 회수기간 1~2년 이내 )

기계실 제습으로 안전사고 발생에 대한 대비책 필요 기계실 습기로 인한 기기류 소손방지책 강구 기계실 환기로 인한 에너지 손실 최소화 강구 보일러 관리비용 ( 청관제 등 ) 절감의 필요성 보일러 교체시 비용감소 -> 온수부가 감소로 용량감소

대외적 측면대외적 측면

온실가스 저감 시스템으로 기후변화협약에 능동적인 대응책 필요 정부정책 , 지역주민 또는 이해관계자의 에너지 절약 시책에 동참 친환경 에너지 사용으로인한 대외 기업 이미지 상승

온실가스 저감 시스템으로 기후변화협약에 능동적인 대응책 필요 정부정책 , 지역주민 또는 이해관계자의 에너지 절약 시책에 동참 친환경 에너지 사용으로인한 대외 기업 이미지 상승

생산적이고 창의적인도전과 변화4. 열회수 히트펌프의 원리

더운 외기공기 흡수 공기열량 :20,000 kcal/h 공기온도 : 0~30 ℃

더운 외기공기 흡수 공기열량 :20,000 kcal/h 공기온도 : 0~30 ℃

운전용 전력 투입 투입전기 :15 kwh 전기열량 :10,000 kcal/h

운전용 전력 투입 투입전기 :15 kwh 전기열량 :10,000 kcal/h

찬공기 배출 제거된 열량 :20,000 kcal/h 공기온도 : 0~30 - 5℃ ℃

찬공기 배출 제거된 열량 :20,000 kcal/h 공기온도 : 0~30 - 5℃ ℃

온수생산 온수온도 : 50~55 ℃ 온수열량 :30,000 kcal/h

온수생산 온수온도 : 50~55 ℃ 온수열량 :30,000 kcal/h

생산적이고 창의적인도전과 변화5. 열회수 히트펌프 기술의 개요

< 기본적인 히트펌프 사이클 >

응축기

증발기

Ql

Qh

팽창변 압축기

Low PressureVapor

High PressureVapor

High Pressure

Liquid

Low Pressuremixture ofLiquid & Vapor

11

223

44

증발기 : 냉매가 외부열 (QI) 흡수증발 압축기 : 압축되면서 고온고압 응축기 : 열방출 ( 온수 . 온풍 ) 하면서 액화 팽창변 : 감압되어 저온저압

• 히트펌프 열원 : 산업체 폐수 , 폐 공기 , 폐 증기 , 냉각수 , 지하수 , 하수 , 공기 등 • 히트펌프 성적계수 (COP) : 전기히터 1, EHP 3 ~ 5 ( 냉온 수 동시생산 시 6 ~ 9)

- Heat Pump 시스템은 100년 이상 검증된 기술로 주택 , 업무 , 산업용으로 사용- Heat Pump는 보일러 , 전기히터와는 다른 입력에너지를 직접 이용하는 것이 아니라 미활용 되는 저온의 열을 고온으로 이동시키는 에너지 사용으로 효율 높고 환경문제 낮음- 최근 OECD 대부분 국가에서 기후변화협약대책 일환으로 히트펌프 보급 촉진 활성화를 위해 보조금지원 , 저리융자 , 전력요금 차등지원 , 기술개발 시범사업 , 교육 홍보

- Heat Pump 시스템은 100년 이상 검증된 기술로 주택 , 업무 , 산업용으로 사용- Heat Pump는 보일러 , 전기히터와는 다른 입력에너지를 직접 이용하는 것이 아니라 미활용 되는 저온의 열을 고온으로 이동시키는 에너지 사용으로 효율 높고 환경문제 낮음- 최근 OECD 대부분 국가에서 기후변화협약대책 일환으로 히트펌프 보급 촉진 활성화를 위해 보조금지원 , 저리융자 , 전력요금 차등지원 , 기술개발 시범사업 , 교육 홍보

(5 , 6℃ ㎏ / ㎠ g)

(60 , 26℃ ㎏ / ㎠ g)

사용냉매 R-22

생산적이고 창의적인도전과 변화6. 에너지 효율 개선안

개 선 안 : 공기열 히트펌프 + 기존 보일러 ( 비상용 ) 병행 운전

주요장점 - 외기온도가 높은 제주에서 사용이 적합함 .

- 비상 발생시 응급대처 용이함

주요단점 – 극한기시 효율저하 .

현 안 : 현행 스팀보일러 운전 유지

주요장점 – 투자비가 없음 .

주요단점 – 유류비용의 지속적인 증가로 생산성이 지속적으로 악화됨 .

개 선 안 : 공기열 히트펌프 + 기존 보일러 ( 비상용 ) 병행 운전

주요장점 - 외기온도가 높은 제주에서 사용이 적합함 .

- 비상 발생시 응급대처 용이함

주요단점 – 극한기시 효율저하 .

현 안 : 현행 스팀보일러 운전 유지

주요장점 – 투자비가 없음 .

주요단점 – 유류비용의 지속적인 증가로 생산성이 지속적으로 악화됨 .

생산적이고 창의적인도전과 변화7. 안건별 개선 후 효과

사용열원

총 운전비용

적용시 운전비용을 제외한 절감금액

투자비

투자비 회수기간

주요장점

주요단점

요 약

현재의 시설현황 및 기후조건을 고려한 결과 공기열원 히트펌프 시스템을 도입(개선안) 하여 에너지 비용을 절감하고

추후 추가 개선을 통하여 하절기시 냉방시설로 활용하면 기존 에너컨 고장시에도 냉방이 가능함.

히 트 펌 프 도 입 안 별 장 단 점 비 교

22,515,441 원/년

78,169,559 원/년

＊ 유류비용이 많이 들어감 ＊ 법적규제를 받음 ＊ 환경관리비용이 발생함 ＊ 환경문제( 매연 발생) 발생요인 잠재

＊ 순간부하에 대응이 좋음＊고온수(55℃ 이상) 사용 가능

없음

구 분 개 선 안

공기열 히트펌프 (12RT*5)

외부공기열

100,685,000

가스의 산화열

기 존 안

원/년

보일러 이용

92,000

＊ 유류대비 난방비용이 절감됨 ＊ 냉,난방, 급탕이 가능함 ＊ 환경오염문제가 발생하지 않음 ＊ 냉방기로 활용 가능( 시설보완 병행) ＊ 법적규제를 받지 않음

＊ 순간부하에 대응이 어려움

1.18년

천원/회

생산적이고 창의적인도전과 변화8. 안건별 개선 후 효과 ( 공기열 산출근거 )

운영비 절감액

절감액

구 분 하이신(ℓ/ )사용량 월

연료비용( / )원 월

평균부하(%)

히트펌프 전기 사용량

(kwh/m)

히트펌프가동으로인한

추가 전기요금( / )원 월

절감금액(유류절감- )전기요금

( / )원 월

절감비용(%)비율

1월 7,750 10,075,000 82% 36,670 3,116,985 6,958,015 69%2월 7,000 9,100,000 82% 33,122 2,815,342 6,284,658 69%3월 7,750 10,075,000 70% 31,432 2,671,702 7,403,298 73%4월 7,500 9,750,000 62% 26,616 2,262,328 7,487,672 77%5월 6,200 8,060,000 39% 17,602 1,496,153 6,563,847 81%6월 4,500 5,850,000 25% 10,646 904,931 4,945,069 85%7월 4,650 6,045,000 23% 10,155 863,165 5,181,835 86%8월 4,650 6,045,000 20% 8,801 748,077 5,296,924 88%9월 6,000 7,800,000 33% 14,195 1,206,575 6,593,425 85%10월 6,200 8,060,000 39% 17,602 1,496,153 6,563,847 81%11월 7,500 9,750,000 62% 26,616 2,262,328 7,487,672 77%12월 7,750 10,075,000 70% 31,432 2,671,702 7,403,298 73%

계 77,450 100,685,000 607% 264,888 22,515,441 78,169,559 944%

평 균 6,454 8,390,417 51% 22,074 1,876,287 6,514,130 79%

(07 )월별 에너지 사용현황 년

생산적이고 창의적인도전과 변화9. 히트펌프의 온수생산 단가비교

구 분

열이용 기기

열 원

에너지 단가 85 /KWh원 1,300 /ℓ 원

발열량 860kcal /kwh 8,350 kcal/ℓ

에너지 효율( )온수생산기준 300%( )평균

( )온수 생산단가 원/1,000 Kcal 기준 32.9 원 183.2 원

(%)운전비용 백분율 100%

히트펌프 적용시 (%)에너지 절감율

_

이론적 열효율 및 가온 비용 절감율

※ ① 85 /KWh( )연평균 전력단가 원 일반용 적용 ② COP : [Kcal/ (860Kcal/KWh)]에너지생산량 전기사용량

히트펌프

공기열 히트펌프

기계실공기및외부공기

하이신

스팀 보일러

85%

556%

85%

유류의 산화열

생산적이고 창의적인도전과 변화

생산적이고 창의적인도전과 변화10. 기타 기회 요인

보일러운전시간 감소로 약품비용 및 보일러 운전 전기료 절감

온실가스 배출 저감으로 추후 발생 가능한 비용 사전 절감

( 온실가스 배출 부담금 – 현재 유류대의 10% 선 )

타 냉 , 난방 안 대비 미관 저해요소 감소

보일러 부하 감소 및 유지관리비용 절감 .

친환경에너지 사용으로 인한 대외 이미지 상승

기회선점으로 인한 경쟁력 상승

에너지비용 인상에 따른 상대적 비용 절감

보일러운전시간 감소로 약품비용 및 보일러 운전 전기료 절감

온실가스 배출 저감으로 추후 발생 가능한 비용 사전 절감

( 온실가스 배출 부담금 – 현재 유류대의 10% 선 )

타 냉 , 난방 안 대비 미관 저해요소 감소

보일러 부하 감소 및 유지관리비용 절감 .

친환경에너지 사용으로 인한 대외 이미지 상승

기회선점으로 인한 경쟁력 상승

에너지비용 인상에 따른 상대적 비용 절감

생산적이고 창의적인도전과 변화13. 열회수 히트펌프 사양 ( 공기열 )

::: 멀티 수축열 냉 . 난방 시스템 :::

NGM - 6000 NGM - 12000

W/h 15,000 30,000

W/h 18,000 36,000

ph- v- Hz

냉방 kW 4.7 11

난방/보조열원 kW 5.2 10(5)

2 2

전기소모량 W 60×2 300×2

유량 ㎥/h 2.58 5.16

냉매

dB(A) 65 65

mm 25 40

길이 mm 400 1,285

너비 mm 940 690

높이 mm 1,250 1,530

kg 180 320

기기 외형치수

중량

주)1. 위 도표에서 냉방능력은 실외건구온도 35℃, 입수온도 12℃, 출수온도 7℃ 에서 측정한 수치임. 2. 위 도표에서 난방능력은 실외 건구온도 7℃, 습구온도 6℃, 입수온도 40℃, 출수온도  45℃에서 측정한 수치임. 3. 규격수치는 제품개선에 따라 변화하며 따로 통보하지 않으며 기기에 표시해준다.

유형 R22

기기소음

기기 입출수 관경

FAN유형/가동방식 고효율 축 방향 / 직접가동

판형유형 용접식 판형 열교환기

3상- 380- 60

전기소모량

압축기유형 밀폐식 스크롤

수량

규격

표준냉방능력

표준난방능력

전 력