['23년 11월 특집] 전원(電源) 자립형 GHP 공조 시스템 개발
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['23년 11월 특집] 전원(電源) 자립형 GHP 공조 시스템 개발

- 파나소닉(주) / 호우즈미 토시카즈
- U형 하이파워플러스 (U-GB560U1D)

1. 머리말


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<그림 1> 최소한의 대피소 환경 요구

 

최근에는 수십 년에 한 번이라는 자연재해가 거의 매년 발생해 정전이나 재해 규모에 따라서는 대피소 생활이 되는 일도 드물지 않다. 재해 시의 대피소 생활은 평소 생활과 달리 열악한 환경 하에서 생활을 하게 되므로 대피자는 불안 속에서 지내지 않을 수 없다.

내각부가 실시한 시민 설문조사에 의하면 대피소에 필요한 것은 식사, 물, 화장실과 같은 최소한의 생활에 필요한 물자뿐만 아니라 더위·추위 대책, 휴대전화 등 단말기기의 충전설비, TV에 의한 정보수집 환경 등 생활의 질을 향상시키는 항목들이다.

파나소닉(주)은 가스 엔진으로 구동하는 공조기, 가스 히트펌프 냉난방기(이하 GHP라고 한다)에 배터리, 발전기능이 있는 전원 자립형 GHP를 제공하고 있다. 전원 자립형 GHP의 자립 운전기능은 정전 등의 비상시에 기동용 배터리로 엔진을 기동하고 엔진에 연결된 발전기가 일으킨 전력으로 GHP 본체의 자립 운전과, 실내기나 조명 및 콘센트에 전력을 공급한다.

대피소로 활용되는 학교 체육관 등에 공조기로서 도입하면 평상시의 공조뿐만 아니라 비상시 대피소로서 최소한의 생활+α 환경을 제공한다. 본고에서는 비상시에도 대응할 수 있는 기기 요구에 대해 기능성을 높인 전원 자립형 GHP ‘U형 하이파워플러스’의 특징을 소개한다.

 

2. 전원 자립형 GHP 시스템


전원 자립형 GHP 자립운전의 동작을 <그림 2>에 나타낸다. 정전 시 자립운전 스위치를 넣으면 배터리에 의해 엔진이 기동된다. 엔진에 접속된 발전기에 의해 전기가 발생하면서 인버터로 전력을 공급한다. 이로써 전원 전환반의 전기회로는 상용전력 측에서 GHP 자립회로 측으로 자동 전환되고 사용자는 공조, 조명 등의 전기 기구를 사용할 수 있게 된다. 복전 시에는 전원 전환반의 회로를 통해 GHP 본체에서 복전을 검지하면 발전을 정지하고 복전 사실을 리모콘으로 통지한다. 자립운전 스위치를 끄면 전기 회로는 상용전력 측으로 되돌아가 평상시의 공조 운전으로 복귀한다.


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<그림 2> 전원 자립형 GHP의 시스템도

 

 

3. U형 하이파워플러스의 개요


2022년 6월에 출시된 전원 자립형 GHP ‘U형 하이파워플러스’는, 지금까지 GHP의 기술개발로 쌓아올린 에너지절감 기술과 강화된 자립 운전기능에 의해 평상시에는 고효율 공조로서 에너지절감과 전력부하 저감을 실현하고 비상시에는 발전출력 향상으로써 레질리언스(resilience)를 높이는 기기다. 본 기기의 특징은 다음과 같다.

① 평상시에는 에너지 절감과 전력부하 저감 

② 정전 시에는 자립 운전기능을 더욱 충실하게 

③ 유지보수성·설치 자유도 개선


4. 평상시의 에너지 절감과 전력부하 저감 


4.1  에너지절감 성능 향상

U형 하이파워플러스의 내부 구조를 <그림 3>에 나타낸다. 기본 구조는 2020년 봄에 출시된 초(超) 고효율 GHP ‘XAIRⅢ’을 기반으로 팬, 공기 열교환기, 엔진, 냉매회로의 고효율 기구를 채택하고 자립 운전 기능용 발전기, 인버터, 배터리를 탑재한 구성으로 돼 있다.

 

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<그림 3> 내부 구조

 

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본 원고는 일본공업출판주식회사 발행하는 ‘建築設備と配管工事’잡지에서 발췌하여 번역한 것입니다.

전체 기사는 2023년 11월호 ‘월간 설비기술’에 게재되어 있습니다.(월간지 구입문의(02)2633-4995)

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