히트펌프가 골프장의 기존 냉난방설비를 대체하는 고효율 에너지 공급장치로 각광받고 있다.

골프장은 클럽하우스, 코스관리동, 직원·캐디기숙사 등 여러 시설로 구성돼 있으며, 골퍼와 근무자를 위한 샤워시설도 필요해 냉난방 및 온수 공급을 위한 설비가 필수다.

지금까진 석유, 가스 등 화석연료를 이용한 보일러설비가 에너지 공급장치의 주를 이뤘으며, 골프장은 상당한 에너지 비용을 지출하고 있었다. 그러나 경영수지 개선을 위한 에너지 효율과 친환경 시설관리 등에 대한 압력이 커지면서 비용을 줄이면서 친환경성도 갖춘 에너지 공급장치에 대한 요구가 커지고 있다.

이에 히트펌프 및 고효율 에너지 장비 전문업체 (주)윈스타히트펌프(대표이사 박주열)는 높은 에너지 효율로 기존 온수 및 냉난방 공급장치를 대체하는 ‘윈스타 히트펌프’를 개발해 공급하고 있다.

이 업체는 25년간 히트펌프 개발에만 집중해 왔으며, 지난 2008년 공기열원식 히트펌프를 만들어 2009년 발명특허(연속제상이 가능한 냉난방 히트펌프장치)를 취득했으며, 같은 해 한국산업기술시험원의 K-마크를 취득했다.

현재 국내 다수 납품 실적을 보유하고 일본 등 해외 수출도 하고 있다. 골프장은 리더스, 양산, 보라, 부곡, 썬밸리, 써닝포인트CC 등 30여곳에 도입돼 있으며 각종 호텔, 사우나, 온천, 농장, 기업시설 등에도 납품돼 있다.

히트펌프는 골프장에선 아직 널리 보급되진 않았으나, 다른 산업분야에선 활발하게 개발·보급되고 있는 온수·냉난방 공급장치다. 기존 골프장에서 많이 사용되는 화석연료 보일러를 대체하는 설비로, 뛰어난 에너지 효율로 인기가 높다.

열은 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하는 성질이 있는데, 히트펌프는 반대로 낮은 온도에서 높은 온도로 열을 끌어 올리는 역할을 한다.

처음에는 냉장고, 냉동고, 에어컨과 같이 압축된 냉매를 증발시켜 주위 열을 빼앗는 용도로 사용됐으나, 요즘은 냉매의 발열 또는 응축열을 이용해 저온의 열원을 고온으로 전달하는 냉방장치, 고온의 열원을 저온으로 전달하는 난방장치, 급탕가열장치를 포괄하는 의미로 쓰인다.

다시 말해 히트펌프는 기존에는 에어컨과 같은 원리로 냉방 또는 냉각 장치로 사용됐으나, 최근에는 이를 반대로 뒤집어 난방이나 온수를 공급하는 장치로도 사용되고 있다.

난방·온수 공급장치로서 히트펌프의 작동과정을 보면 먼저 증발기(열교환기)가 열원으로부터 열을 흡입해 압축기(컴프레서)를 거친 뒤 응축기(열교환기)를 통해 열을 방출하게 된다. 여기서 방출된 열이 난방이나 온수로 공급되는 것이다.

에너지 원천으로 증발기가 열을 흡수하는 대상이 되는 열원은 공기, 물, 지열, 해수열 등이 있으며 윈스타 히트펌프는 공기열원을 사용하는 방식이다.

윈스타 공기열 히트펌프는 친환경 에너지원인 대기 중 공기열을 에너지로 고온수를 생산, 에너지 절감 효율이 유류 대비 60% 이상이다. 고온급탕으로 70도 이상의 온수를 만들어내며 바닥난방과 냉난방이 동시에 가능하다.

친환경 냉매를 사용해 오존층 파괴나 온난화 지수가 전혀 없으며, 환경오염 및 화재 폭발 등의 사고 위험도 없어 안전하다. 또 냉온수를 사용하는 기존 시스템의 설계 변경 없이 그대로 적용할 수 있는 것도 장점이다.

윈스타 히트펌프가 다른 히트펌프와 차별화되는 가장 큰 차이는 이원 사이클 방식이다. 컴프레서가 하나뿐인 다른 제품과는 달리 2대의 컴프레서로 1·2차에 걸쳐 에너지를 생산하기 때문에 고온수를 공급할 수 있다.

예를 들어 단사이클 히트펌프(컴프레서 1개)가 55도 정도 온수를 만들어낸다면 이원 사이클 방식 윈스타 히트펌프는 70도 이상의 고온수를 공급할 수 있다.

또 단사이클 히트펌프는 외기온도 5도 이하부터 효율이 떨어지기 시작해 0도 이하에서는 55도 이상의 온수 생산이 사실상 불가능하다. 때문에 봄~가을 사이에만 사용할 수 있으며, 외부온도가 낮은 겨울에는 제 성능을 발휘하기 힘들다.

반면 윈스타 히트펌프는 영하 10~25도에서도 70도 이상의 고온수를 안정적으로 생산하기 때문에 사계절 내내 균일하게 에너지를 공급할 수 있다. 또 다른 히트펌프는 단점 보완을 위해 보조열원이 필요하나 윈스타 히트펌프는 보조열원 없이도 일정한 온수와 난방을 공급할 수 있다.

설비 가동에 필요한 전기도 최대 효율로 사용하는 시스템을 갖췄다. 경부하 시간대(심야시간)의 저렴한 전기로 일일 소비 부하량의 전체 열량을 축열해 사용하기 때문에 전기료도 대폭 줄일 수 있다.

이 같은 기술적 장점으로 윈스타 히트펌프는 골프장에서 주로 사용하는 온수·난방 공급장치에 비해 월등한 비용절감을 보인다.

윈스타히트펌프에 따르면 1일 생산열량을 53만1000kcal로 했을 때 1일 운전비용(2017년 1월 단가 기준)은 등유 보일러 6만2519원, LPG 3만3719원, 도시가스 4만1838원인데 반해 히트펌프는 2만2445원에 불과하다. 즉 히트펌프를 도입하면 기존 설비보다 33~64%정도의 비용절감을 실현할 수 있다.

실제로 윈스타 히트펌프가 설치된 써닝포인트CC의 경우 도입 전과 후 각 1년간 에너지 비용을 산출한 결과 약 64%의 절감율을 보였다. 썬밸리CC도 도입 전후로 연간 에너지 비용을 58% 절감했다.

윈스타히트펌프는 이처럼 높은 비용절감을 통해 골프장은 도입 후 3~4년이면 초기 투자비를 회수할 수 있을 것으로 보고 있다.

히트펌프의 구조상 외부에 설치하기 때문에 클럽하우스 등 내부에 설비를 위한 공간을 따로 마련하지 않아도 되는 것도 눈에 띈다.

한번 설치하면 7~10년 정도의 수명으로 오래 사용할 수 있으며, 온수·난방뿐만 아니라 추가 설비로 냉방장치로도 활용할 수 있기 때문에 골프장 시설의 사계절 냉난방을 한 번에 해결할 수 있다.

사후관리도 철저하다. 납품된 모든 설비는 윈스타히트펌프사가 구축한 통합 관제시스템으로 통하기 때문에 실시간으로 모니터링되고 문제 발생 시 즉각적인 진단과 조치가 가능하다.

윈스타히트펌프 관계자는 “우리가 공급하는 히트펌프는 연료비가 많이 들고 관리도 까다로운 기존 에너지설비를 완벽 대체하면서 골프장의 에너지효율을 극대화시켜줄 혁신 설비”라고 말했다.