폴리텍 실시간 서리 제거… 혹한기 성능 저하 문제 개선 플렉시블 진동관 배관파손 방지…영하 15도서 200% 효율
난방설비는 기술적으로 연탄에서 기름과 가스보일러, 심야보일러, 전기보일러를 거쳐 2000년 이후 히트펌프로 발전해왔다고 할 수 있다. 최근에는 효율을 높인 공기열히트펌프가 각광받고 있다. 공기열히트펌프는 이산화탄소를 전혀 발생시키고 않고 매연이 없는 친환경 시스템인 동시에 다른 난방시스템 보다 투자 대비 효과가 높아 가장 앞선 시스템으로 인정받고 있다.
공기열히트펌프란 난방 시 외기(대기)를 냉각하고 그 열을 얻어 실내를 가열하는 난방방식으로, 겨울철에는 난방을 하고 여름철에는 냉방을 하는 시스템이다. 냉방 운전 시에는 응축기를 냉각함으로써 공랭이 된다. 초기에는 소형 에어컨디셔너 등에 이용됐으나 기술 발달로 최근에는 빌딩 공조 등 대용량 냉난방에도 쓰이고 있다. 외기를 열원으로 하기 때문에 기름이나 가스 원료가 필요하지 않다. 다만 콤프레서를 가동하는 전기가 필요할 뿐이다.
이런 장점으로 인해 공기열히트펌프가 많이 보급되고 있다. 그러나 문제가 없는 것은 아니다. 혹한기 겨울에는 성능이 저하되거나 제상(냉각관 표면의 서리 제거) 능력이 떨어지는 문제가 발생한다. 이렇게 되면 콤프레서 과부하로 고장이 나고 기기 수명이 짧아지게 된다.(주)폴리텍은 한 배관에 6개 이상의 센서를 부착해 적상 여부를 파악해 실시간 제상하는 기술을 도입했다.
폴리텍(공동대표 김덕현 이대영)은 기존 히트펌프의 문제점을 제상특허 기술과 냉매의 이원사이클 방식으로 극복했다. 제상기술 특허는 지난 25년간 PE밸브를 개발 생산하면서 쌓은 관로 노하우와 연구개발의 결과다. 변화무쌍한 자연의 열을 이용하려면 그에 따른 환경 설정이 필요한데, 특히 제상은 핵심이다.
폴리텍은 풍량 습도 기압 축열용량 수온 등 공기열히트펌프의 기술적 환경 요소들을 제어하는 고유의 기술을 확보하고 있다. 폴리텍은 PE밸브에서 국내 1위, 중국 1위, 미국 3위의 시장점유율을 갖고 있고 세계 30여 개국에 밸브를 수출하는 기업이지만 공조사업부와 의료기사업부, 해양사업부, 기계사업부를 두고 사업을 다각화 하고 있다. 공기열히트펌프 사업은 밸브 개발에서 쌓은 밸브 및 관로 노하우와 기계사업에서 축적한 유틸리티 제어 기술이 배어 있다.
폴리텍이 쓰는 R134 냉매는 기존 R22 냉매보다 고압점에서 같은 압력인데도 온도가 높다. 이는 똑같이 전기 1KW를 사용하더라도 온도가 더 많이 올라가서 에너지 효율이 높아진다는 의미다. 또 다른 냉매인 R410은 R22냉매보다 저압에서 같은 압력 기준 온도가 더 낮다. 온도가 더 많이 내려가서 외부로부터 편차만큼 더 많은 온도를 흡수할 수 있다는 뜻이다.
폴리텍 공기열히트펌프는 한국산업기술시험연구원(KTL)의 시험에서 영하 15도에서도 200%의 효율을 얻는 결과를 냈다. 이는 국내 최초로 냉매 이원사이클 방식을 도입하고 차별화된 제상 노하우, 튜브 배관과 플렉시블 진동관 사용으로 고열과 저온에서도 배관 파손을 방지하는 기술 등을 적용했기 때문이다.
폴리텍은 시스템의 제조, 유통, 설치, 사후 서비스까지 일괄 제공하기 때문에 안정성에서 여느 업체보다도 경쟁력을 보유하고 있다. 제조사와 판매, 설치자가 분리돼 사후 서비스가 제대로 되지 않아 법적 소송이 생기는 경우를 미연에 방지할 수 있다. 설치 전에 현장의 냉난방 사용패턴 분석을 통한 정확한 설계 제안을 하고 제조와 판매, 설비 일원화로 책임 있는 사후관리를 한다.
폴리텍은 ICT를 이용해 시스템에 대한 중앙관제를 실시하고 있다. 스마트폰이나 태블릿, PC 등을 통해 사용자가 가정이나 사업장의 냉난방 시스템을 원격 모니터링하고 제어할 수도 있다. 전국 300여 현장 설비제안 경험을 바탕으로 한 맞춤형 시스템을 제공한다는 것도 강점이다. 현재 국내 호텔, 연수원, 수영장, 목욕탕, 병원, 요양원, 리조트 등 30여 곳에 설치됐다.
서울 리츠칼튼호텔의 경우 폴리텍 공기열히트펌프를 도입한 후 53%의 비용을 절감했다. 원주 인터불고 호텔도 50% 비용 절감을 이뤘다.
화성 그린피아 호텔(건평 1000평)의 경우, 난방 및 온수 기름보일러를 보조보일러 없이 히트펌프로 교체한 후(용량 100HP, 25HP 4대 설치) 겨울철 월 연료비를 2000만원에서 60% 가량 절감해 900만원으로 줄였다.
폴리텍 김경민 본부장은 "기후변화로 겨울과 여름의 기온 차가 커지고 있는 상황에 맞는 친환경 냉난방 시스템에 관심을 가져야 할 때"라며 "폴리텍은 영하 20℃의 저온에서 70℃ 고온수 생산이 가능하고 제상 환경에서도 80%의 열에너지 생산이 가능한 이원사이클 히트펌프 기술을 개발해 미래 냉난방 수요에 대응하고 있다"고 말했다.
