대형마트의 쇼케이스 냉각수 폐열회수를 통한 급탕 에너지소비 절감방안에 관한 연구

Abstract

CO₂배출량이 지구온난화의 주범으로 지목되면서, 우리나라는 2030년까지 온실가스 배출전망치(851백만톤) 대비 37%를 감축할 계획을 UN에 제출하였다. 우리나라뿐만 아니라 세계 각국에서는 국가별 온실가스 의무 감축을 이행하기 위해 무단한 노력을 하고 있다. 또한, 현재 시행 중인 탄소배출권과 탄소배출권 거래제는 온실가스의 발생을 단순히 환경문제로만 국한시킨 것이 아닌 경제적인 문제로까지 확장시키면서 범세계적인 대책마련에 몰두하고 있는 추세이다. 최근 국내에 대형마트는 대부분의 에너지다소비 건물로서 매년 지속적으로 증가하고 있으며, 현재 대형마트에서는 아직 대부분의 급탕시스템으로 보일러를 사용하고 있으며, 연료로 도시가스에 의존하고 있어 온실가스 배출이 불가피한 실정이다. 이로 인한 경제적, 환경적 문제점이 지속적으로 발생되고 있다. 이러한 배경의 일환으로 기존의 도시가스 연료를 대신해 친환경에너지인 신재생에너지나 미활용에너지를 급탕시스템의 열원으로써 활용하는 새로운 패러다임이 제시되고 있으며, 그 결과물 중 하나가 폐열회수 히트펌프이다. 이와 관련하여 경기도 하남시 소재에 있는 대형마트를 선정하여 기존 급탕시스템인 보일러 장비를 대신해 미활용에너지를 활용한 쇼케이스 냉각수 폐열회수 히트펌프를 설치하여 기존 에너지소비량과 온실가스 배출량을 IPCC（Intergovernmental Panel on Climate Change)에서 제시한 온실가스 배출식에 따라 산정하고 급탕시스템의 이용효과를 검증하고자 하였다. 그 결과, 도시가스를 열원으로 사용하는 보일러 장비가동 대비 쇼케이스 냉각수 폐열회수 히트펌프를 1년 동안의 장비운전 데이터 결과를 비교 했을 때 에너지소비량은 약 56% 절감하였고, 온실가스 배출은 약 57% 저감효과로 나타나, 제시된 폐열회수 히트펌프는 효용성이 있는 것으로 판단된다.