EHP란?

안녕하세요? 오늘은 EHP(Electric Heat Pump)에 대하여 포스팅하고자 합니다. EHP라는 용어는 우리에게 참 낯선 용어입니다. 필자도 시설관리를 하기 전까지 EHP라는 용어를 전혀 들어보지 못했습니다. 보통 아파트나 주택에서는 냉방은 에어컨으로, 난방은 지역난방이나 도시가스를 이용한 개별난방, 그리고 중앙난방 등으로 되어 있기 때문에 일상의 주거 공간에서는 EHP를 만나기 힘듭니다. EHP역시 공공건물 등에서 많이 사용하는 방식으로 기기 하나로 냉방과 난방을 동시에 해결할 수 있습니다. 그냥 쉽게 냉난방기라고 생각하시면 됩니다. 

1. EHP 생김새

EHP 실내기 실외기

처음에 EHP라는 용어를 듣고 '이게 뭐지?' 생각하면서 찾기 위해 저의 근무지에서 눈을 씻고 돌아다녔습니다. 그런데 아무리 찾고 돌아다녀도 특별한 것이 없었습니다. 나중에 알고 보니 위의 사진과 같이 시스템 에어컨과 완전히 똑같았습니다. 겉으로 볼 때는 차이가 전혀 보이지 않았죠. '뭐 이런 것에 거창하게 EHP라고 어려운 이름을 붙이나?' 혼자 생각했습니다. 실내기는 저런 Type 말고도 우리가 흔히 볼 수 있는 벽걸이형 에어컨과 동일하게 생긴 것도 있습니다. 

그냥 에어컨과 좀 차이 나는 것은 위의 실외기 표지입니다. 기능에 따른 종류에 "냉난방 겸용"이라고 쓰여 있습니다. 또한 실외기에 냉방과 난방에 대하여 모두 표기가 되어 있습니다. 에너지 소비는 냉방이 난방보다 큰 것을 알 수 있네요. 그렇다면 EHP는 어떤 원리에 의하여 동작하게 되는 것일까요?

2. EHP원리

EHP 원리

위의 그림은 EHP의 원리를 간략화한 그림입니다.

먼저 냉방 Cycle부터 설명드리면 실내기에서 열을 빼앗고 기화된 냉매 가스는 압축기에서 고온의 가스로 압축되게 됩니다. 이 고온의 압축가스가 실외기에서 팬에 의해 냉각이 되면서 온도가 낮아져서 액체로 응축이 되게 됩니다. 이 응축된 액체가 팽창 밸브에서 압력이 줄어들면서 팽창이 되어 차가운 기체로 기화되게 됩니다. 이 차가운 냉기가 실내기에서 팬에 의해 실내로 전달이 되게 됩니다. 여기까지는 익히 아시는 에어컨의 원리와 동일합니다. 

다음은 난방 Cycle에 대해 설명하겠습니다. 난방 Cycle은 냉방 Cycle과 반대라고 생각하시면 됩니다. 즉 냉기는 실외로 쏟아내고 실내에서는 더운 공기를 쏟아내는 것입니다. 압축기에서 고온의 기체로 압축된 냉매가 실내기에서 열을 실내로 전달합니다. 열을 실내로 전달하면서 냉매는 응축이 되고, 응축된 냉매 액체는 팽창밸브에서 기화가 되면서 차가운 기체로 변화됩니다. 이것이 실외기에서 냉기가 발산되고 열을 얻어서 다시 압축되어 고온의 기체가 됩니다. 이런 Cycle이 반복되는 것입니다. 

3. EHP 장단점

EHP의 장점으로는 초기 투자비 및 설치비가 저렴하고 효율이 높아서 경제적인 점이 있습니다. 또한 제어가 쉽고 유지관리도 간편합니다. 유지관리는 거의 에어컨 수준이라고 생각됩니다. 

반면 EHP의 단점은 EHP의 모든 에너지원이 전기이다보니 전기를 많이 소비하고 수변전 설비 용량 증가하며, 한전 계약전력이 높을 수 있습니다. 또한 동절기 혹한기에는 난방의 효율이 떨어지는 단점도 있습니다. 겨울철에 EHP는 외기에서 열을 빼앗아 와야 하는데 너무 추워버리면 이런 열교환을 하기 어렵기 때문입니다. 그래서 혹한기에는 추가로 전기를 써서 제상운전을 하게 됩니다. 눈치 빠르신 분들은 2번의 원리를 읽으시면서 예상하셨을 겁니다. EHP가 가동하기 힘든 온도는 대략 영하 10℃라고 합니다. 

4. EHP 계통도

위에서 보시는 것은 EHP의 계통도입니다. EHP는 실내기에서 실외기를 거쳐 방재센터에 있는 ACP로 오게 됩니다. ACP는 PC와 EHP를 연결할 수 있도록 Output이 랜선으로 되어 있습니다. ACP에서 변환된 신호는 방재센터의 컴퓨터로 연결되어 방재센터에서 EHP를 제어할 수 있게 됩니다. 

5. EHP 에러와 해결방법

위에서 보시는 것은 EHP의 가장 흔한 에러 중 하나입니다. 위의 예는 다수의 실내기가 한개의 실외기에 연결된 EHP시스템에서 발생하는 흔한 사례입니다. EHP 실내기에서 냉방과 난방을 동시에 입력하는 경우 EHP 실외기는 두개의 상반된 신호를 받게 되어 에러가 발생합니다. 왜냐하면 냉방과 난방의 싸이클이 서로 반대이기 때문에 EHP 실외기에서는 두 신호를 동시에 처리할 수 없기 때문입니다. 이럴 경우 해결방법은 Reset을 하는 것인데 간단하게 실외기의 전원을 내렸다가 약 5분 후에 올리면 됩니다.

오늘은 EHP에 대해서 간략하게 소개드렸습니다. 긴글 읽어주셔서 감사합니다.