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May 27, 2023

유럽의 청정 에너지 전환에서 업계는 히트 펌프를 찾고 있습니다.

독일 보훔에 있는 프라운호퍼 연구소의 히트펌프 시스템. 파비안

독일 보훔에 있는 프라운호퍼 연구소의 히트펌프 시스템. Fabian Strauch / picture-alliance / dpa / AP 이미지

우크라이나 전쟁으로 인해 휘발유 가격이 급등하고 EU의 배출가스 감축 추진으로 인해 유럽 산업계에서는 고온, 고효율 히트펌프로 전환하는 추세가 늘어나고 있습니다. 주거용 주택의 붐과 함께 EU는 이제 열 펌프 혁명을 기대하고 있습니다.

작성자: Paul Hockenos • 2023년 1월 19일

티롤리안 알프스(Tyrolean Alps)에 있는 오스트리아 우텐도르프(Uttendorf)의 Wienerberger 벽돌 공장에서는 건축 블록을 건조시키기 위해 항상 90°C(194°F)의 일정한 열이 필요했습니다. 이 과정은 대부분의 유럽 에너지 집약적 건설 산업과 마찬가지로 러시아가 유럽으로의 가스 수출을 중단한 후 회사에 비용이 많이 드는 제안이었을 것입니다. 그러나 4년 전, 세계 최대의 벽돌 생산업체인 Wienerberger는 현재 성과를 거두고 있는 미래에 투자했습니다. Uttendorf의 가스 연소 보일러를 산업용 규모의 열 펌프로 교체하여 공장의 에너지 비용을 약 50% 정도 절감했습니다. 연간 425,00유로.

수십 년 동안 전기 열 펌프는 유럽의 가정과 기타 건물에서 냉난방을 위해 사용되어 왔지만, 온수와 증기를 생산하는 데 훨씬 더 높은 에너지 수요가 있는 제조 분야에서는 큰 관심을 얻지 못했습니다. 그리고 화석 연료는 오랫동안 상대적으로 저렴했기 때문에 업계에서는 가스 및 석유 구동 시스템을 친환경 장비로 교체할 동기가 거의 없었습니다. 이제 가스보일러보다 훨씬 저렴한 가격으로 최대 160도(화씨 320도)까지 온도를 전달할 수 있는 히트펌프가 개발되고, 우크라이나 전쟁으로 휘발유 가격이 폭등하면서 그 미적분이 활성화되고 있다. 그 머리. 많은 유럽 기업들은 에너지원을 재고하는 동시에 EU 요구사항인 온실가스 배출을 줄이고 있습니다. 유럽 ​​산업은 블록 온실가스의 4분의 1 이상을 책임지고 있습니다.

높은 에너지 목표를 달성하고 러시아 가스에 대한 의존도를 깨기 위해 EU는 다름 아닌 열 펌프 혁명을 기대하고 있습니다. 많은 국가에서 2022년 상반기에 주로 주거용 히트펌프 판매량이 두 배로 늘었습니다. 유럽 최대의 러시아 가스 소비국인 독일에서는 지난해 수요가 52% 증가한 반면, 2021년 EU 전역의 성장률은 35%를 기록했습니다. 한편, 제조용 히트펌프로의 다소 덜 예고된 전환이 속도를 내고 있습니다. 예를 들어 Wienerberger는 현재 네덜란드, 영국, 폴란드, 루마니아 및 기타 오스트리아의 벽돌 주조 공장에 유사한 펌프를 설치하고 있습니다.

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오스트리아 공과대학(Austrian Institute of Technology)의 수석 연구 엔지니어인 Veronika Wilk는 "5년 전만 해도 대부분의 기업은 열 펌프에 대해 전혀 알지 못했습니다."라고 말했습니다. "이제 기업들은 이를 인식하고 있으며 업계에는 점점 더 많은 히트펌프가 설치되고 있습니다."

압축 열 펌프는 따뜻한 공기와 차가운 공기를 모두 사용할 수 있습니다. 겨울에는 물이나 땅 속 깊은 곳, 실외 공기에서 열을 제거해 실내 온도를 올린 뒤, 소량의 전기로 온도를 올려 그 공기를 실내로 이동시키는 방식이다. -12°C(10°F)만큼 차가운 공기에도 열 펌프가 온도를 추출하고 높이는 데 충분한 에너지가 포함되어 있습니다. 여름에는 전기 히트펌프가 실내 공기의 열을 제거하고 외부로 내보내 실내 온도를 낮춥니다. 흡수식 열 펌프는 전기가 아닌 열원으로 작동합니다. 열원은 천연 가스일 수도 있지만 태양열로 데워진 물일 수도 있고 심지어 데이터 센터나 하수구의 폐열일 수도 있습니다. 그들은 이 열을 "유용한" 온도까지 올린 다음 따뜻한 공기나 뜨거운 물로 전달합니다.

히트 펌프는 전기를 사용하여 냉매를 압축하여 온도를 높입니다. IEA

실내 또는 실외에서 열이 이동하는 방식에 따라 히트 펌프의 피스톤은 유체를 압축하거나 팽창시켜 각각 가열하거나 냉각시킵니다. 열 펌프는 유체만 이동시키기 때문에 연료를 태우는 히터보다 에너지 효율이 두 배 이상 높습니다.