공기열 히트펌프의 전기 사용량을 결정하는 중요한 요소 중 하나가 난방수 온도입니다. 같은 주택을 난방하더라도 난방수를 40도로 공급하는 경우와 70도로 공급하는 경우에는 압축기의 운전 부담과 소비전력이 크게 달라질 수 있습니다.
히트펌프는 비교적 낮은 온도의 난방수를 안정적으로 공급할 때 효율이 높습니다. 기존 가스보일러처럼 높은 온도의 물을 생산하도록 설정하면 전기요금이 예상보다 증가할 수 있습니다.
난방수 온도가 중요한 이유
히트펌프는 외부 공기에서 열을 흡수해 난방수의 온도를 높입니다.
외기온도가 0도이고 난방수 목표온도가 40도인 경우와 70도인 경우에는 압축기가 만들어야 하는 온도 차이가 크게 다릅니다.
목표온도가 높아질수록 냉매 압력과 압축비가 증가하고 소비전력이 커집니다. 동시에 히트펌프의 COP는 낮아지는 경향이 있습니다.
난방수 40도 운전의 특징
단열 상태가 양호하고 바닥난방 배관이 적절하게 설치된 주택은 난방수 40도 전후로도 실내온도를 유지할 수 있습니다.
낮은 온도의 물을 바닥난방 배관에 지속적으로 순환시키면 바닥 전체가 고르게 따뜻해집니다. 실내온도 변화가 작아지고 히트펌프도 안정적으로 운전할 수 있습니다.
난방수 온도가 낮으면 압축기의 부담이 줄어들고 COP가 높아질 가능성이 있습니다.
난방수 70도 운전의 특징
난방수 70도는 일반적인 주택 바닥난방에 매우 높은 온도입니다.
일부 고온형 히트펌프는 높은 출수온도를 만들 수 있지만, 외기온도가 낮은 겨울철에는 소비전력이 크게 증가할 수 있습니다.
제품에 따라 70도까지 올리기 위해 전기 보조히터가 작동할 수 있습니다. 전기히터가 개입하면 전체 시스템의 효율이 낮아지고 전기요금이 급격하게 증가할 수 있습니다.
온도에 따른 COP 변화
주택에 필요한 난방열량이 같아도 COP가 낮아지면 소비전력은 증가합니다.
필요한 난방열량이 3,000kWh이고 평균 COP가 3이라면 이론적인 소비전력은 약 1,000kWh입니다.
고온운전으로 평균 COP가 2까지 떨어지면 약 1,500kWh가 필요합니다. 같은 난방효과를 내기 위해 약 500kWh의 전력을 더 사용하는 것입니다.
실제 운전에서는 순환펌프, 제상운전, 보조히터 전력까지 추가될 수 있습니다.
높은 난방수 온도가 필요한 원인
실내가 춥다고 해서 난방수 온도부터 높이는 것은 올바른 해결방법이 아닐 수 있습니다.
창문과 외벽의 단열이 부족하거나 바닥난방 유량이 부족한 경우에도 실내온도가 올라가지 않습니다. 배관에 공기가 차 있거나 스트레이너가 막힌 경우도 있습니다.
난방수 온도를 높이기 전에 단열 상태와 순환유량, 분배기 밸브, 배관 막힘을 점검해야 합니다.
저온 난방을 위한 조건
난방수 40도 운전이 모든 주택에 가능한 것은 아닙니다.
단열이 매우 부족하거나 바닥배관 간격이 넓고 방열면적이 부족하면 낮은 수온으로 실내온도를 유지하기 어려울 수 있습니다.
저온 난방을 적용하려면 창호와 외벽, 지붕의 열손실을 줄이고 충분한 순환유량을 확보해야 합니다. 실내온도를 짧은 시간에 올리기보다 일정하게 유지하는 운전도 필요합니다.
급탕과 난방수 온도 구분
생활 온수와 바닥난방수는 필요한 온도가 다릅니다.
샤워에 사용하는 급탕수는 일정한 고온이 필요하지만 바닥난방수까지 같은 온도로 운전할 필요는 없습니다.
난방과 급탕의 목표온도를 분리하고 필요한 시간에만 급탕 고온운전을 실시하면 전력 사용량을 줄이는 데 도움이 됩니다.
적정 난방수 온도 찾는 방법
외기온도가 비교적 높은 날에는 난방수 온도를 낮게 설정하고 실내온도가 유지되는지 확인합니다.
기온이 낮아질 때 조금씩 난방수 온도를 올려 주택이 요구하는 최소온도를 찾습니다. 한 번에 크게 올리기보다 단계적으로 조정하는 것이 좋습니다.
히트펌프는 높은 온도를 짧게 공급하는 장비가 아니라 필요한 최소온도로 안정적으로 운전할 때 장점이 살아납니다. 난방수 40도로 충분한 주택에서 70도로 운전하면 전기요금과 장비 부담만 증가할 수 있습니다.