2018년 준수 지침 – 역사상 최대 규모의 에너지 절약 기준

미국 에너지부(DOE)의 새로운 규정 준수 지침은 "역사상 최대 규모의 에너지 절약 기준"으로 불리며, 상업용 난방 및 냉방 산업에 공식적으로 영향을 미칠 것입니다.

2015년에 발표된 새로운 기준은 2018년 1월 1일부터 시행될 예정이며, 소매점, 교육 시설, 중형 병원과 같은 저층 건물용 상업용 옥상 에어컨, 히트 펌프 및 온풍기 설계 방식에 변화를 가져올 것입니다.

왜 그럴까요? 새로운 기준의 목적은 RTU(실시간 열교환기)의 효율성을 높이고 에너지 사용량과 낭비를 줄이는 것입니다. 이러한 변화는 장기적으로 건물 소유주들에게 상당한 비용 절감 효과를 가져다줄 것으로 예상되지만, 물론 2018년 시행령은 HVAC 업계 전반의 이해관계자들에게 몇 가지 과제를 제시합니다.

냉난방 공조(HVAC) 산업이 이러한 변화의 영향을 받을 몇 가지 분야를 살펴보겠습니다.

건축 법규/구조 – 건설업체는 새로운 기준을 충족하기 위해 평면도와 구조 모형을 조정해야 합니다.

각 주마다 관련 법규가 다를 것입니다. 지리, 기후, 기존 법률, 지형 등 모든 요소가 각 주가 법규를 채택하는 방식에 영향을 미칩니다.

배출량 및 탄소 발자국 감소 – 미국 에너지부는 이러한 기준이 탄소 오염을 8억 8,500만 톤 줄일 것으로 추산합니다.

건물주는 업그레이드를 해야 합니다. 건물주가 기존 장비를 교체하거나 개조할 경우 RTU당 3,700달러의 비용 절감 효과를 볼 수 있어 초기 투자 비용을 상쇄할 수 있습니다.

새로운 모델은 외형이 다를 수 있습니다. 에너지 효율의 발전으로 인해 RTU(원격 난방 장치)의 디자인도 새롭게 바뀔 것입니다.

HVAC 시공업체/유통업체의 매출 증대 – 시공업체와 유통업체는 상업용 건물에 새로운 RTU를 설치하거나 기존 설비를 개조함으로써 매출이 45% 증가할 것으로 예상할 수 있습니다.

업계가 적극적으로 나서고 있다는 점은 칭찬할 만합니다. 어떻게 될지 지켜보죠.

냉난방 설비 시공업체를 위한 2단계 시스템

미국 에너지부는 새로운 기준을 두 단계에 걸쳐 발표할 예정입니다. 1단계는 2018년 1월 1일부터 모든 냉방기기(RTU)의 에너지 효율을 10% 향상시키는 데 중점을 둡니다. 2023년으로 예정된 2단계에서는 향상률을 최대 30%까지 높이고 온풍 난방기도 포함할 예정입니다.

미국 에너지부(DOE)는 에너지 효율 기준을 높이면 향후 30년 동안 상업용 냉난방 사용량이 1조 7천억 kWh 감소할 것으로 추산합니다. 이러한 에너지 사용량의 대폭 감소는 일반적인 옥상형 에어컨의 예상 수명 동안 건물 소유주에게 연간 4,200달러에서 10,000달러의 비용 절감 효과를 가져다 줄 것입니다.

미국 에너지부(DOE)의 에너지 효율 및 재생 에너지(EERE) 담당 홍보관인 케이티 아버그는 언론에 "이 특정 기준은 상업용 에어컨 제조업체, 주요 산업 단체, 공공 시설 및 효율성 관련 단체를 포함한 관련 이해 관계자들과 협상하여 최종 확정되었습니다."라고 밝혔습니다.

냉난방 전문가들은 변화에 발맞추기 위해 분주히 움직입니다.

새로운 규정에 가장 당황할 가능성이 높은 사람들은 냉난방 공조(HVAC) 설비 시공업체와 새로운 HVAC 장비를 설치하고 유지보수할 현장 전문가들입니다. HVAC 전문가라면 항상 업계 동향과 발전에 발맞춰 나가는 것이 중요하지만, 제조업체는 미국 에너지부(DOE)의 기준과 그것이 현장 작업에 미치는 영향을 전문가들에게 설명하는 데 시간을 할애해야 할 것입니다.

크롭메트칼프의 상업용 HVAC 담당 매니저인 칼 고드윈은 “배출량 감축을 위한 노력에 찬사를 보내지만, 새로운 규정에 대해 상업용 건물 소유주 여러분께서 우려하시는 부분도 있다는 것을 잘 알고 있습니다.”라고 말했습니다. “저희는 상업용 HVAC 제조업체들과 긴밀히 협력해 왔으며, 1월 1일부터 시행될 새로운 기준과 관행에 대해 최고 수준의 기술자들을 대상으로 충분한 교육을 실시했습니다. 궁금한 점이 있으시면 언제든지 문의해 주시기 바랍니다.”

새로운 옥상 냉난방 장치 설치 예정

이번 규정은 향상된 효율성 요구 사항을 충족하기 위해 HVAC 기술의 설계 방식을 바꾸고 있습니다. 시행까지 단 두 달밖에 남지 않은 지금, 난방 및 냉방 제조업체들은 다가오는 기준에 대비할 준비가 되어 있을까요?

네, 그렇습니다. 주요 난방 및 냉방 장비 제조업체들은 이러한 변화를 수용했습니다.

트레인의 북미 지역 통합 사업부 제품 사업 책임자인 제프 모는 ACHR 뉴스에 "이러한 규정을 준수하는 과정에서 트렌드를 따라 가치를 창출할 수 있습니다."라고 말했습니다. "우리가 고려한 것 중 하나는 '규정 준수 그 이상'이라는 개념입니다. 예를 들어, 새로운 2018년 에너지 효율 최소 기준을 살펴보고 기존 제품을 수정하여 효율성을 높임으로써 새로운 규정을 준수할 것입니다. 또한 고객이 관심을 갖는 분야의 트렌드를 따라 추가적인 제품 변경을 통합하여 효율성 향상 이상의 가치를 제공할 것입니다."

HVAC 엔지니어들은 또한 DOE 지침을 충족하기 위해 상당한 노력을 기울여 왔으며, 새로운 규정 준수에 대한 명확한 이해를 바탕으로 모든 새로운 기준을 충족하거나 능가하는 새로운 제품 설계를 개발해야 한다는 점을 인식했습니다.

초기 비용은 높지만 운영 비용은 낮습니다.

제조업체에게 가장 큰 과제는 초기 비용 증가 없이 새로운 요구 사항을 충족하는 RTU를 설계하는 것입니다. 통합 에너지 효율 비율(IEER)이 높은 시스템은 더 큰 열교환기 표면적, 변조 스크롤 및 가변 속도 스크롤 압축기의 사용 증가, 그리고 송풍기 모터의 팬 속도 조정을 필요로 합니다.

"주요 규제 변경이 있을 때마다 림과 같은 제조업체의 가장 큰 고민은 제품을 어떻게 재설계해야 하는지, 제안된 변경 사항이 현장에서 어떻게 적용될지, 최종 사용자에게 제품이 여전히 좋은 가치를 제공할지, 그리고 계약업체와 설치 기사에게 어떤 교육이 필요한지입니다."라고 림 제조 회사의 정부 업무 담당 부사장인 카렌 마이어스는 올해 초 인터뷰에서 언급했습니다.

자세히 살펴보겠습니다

미국 에너지부(DOE)는 에너지 효율 평가 시 IEER(연간 에너지 효율 비율)에 중점을 두고 있습니다. SEER(계절 에너지 효율 비율)은 연중 가장 덥거나 추운 날을 기준으로 기계의 에너지 성능을 평가하는 반면, IEER은 전체 계절 동안의 성능을 기준으로 기계의 효율을 평가합니다. 이를 통해 DOE는 보다 정확한 측정값을 얻고 기기에 더욱 정확한 등급을 부여할 수 있습니다.

새로운 수준의 일관성은 제조업체들이 새로운 기준을 충족하는 냉난방 장치를 설계하는 데 도움이 될 것입니다.

다이킨 북미 법인의 경상용 제품 담당 이사인 대런 시한은 기자 사만다 사인에게 "2018년을 대비하기 위해 필요한 사항 중 하나는 미국 에너지부(DOE)가 성능 측정 기준을 IEER(Increment Energy Energy Rate)로 변경하는 것에 대한 준비입니다. 이를 위해서는 고객에게 해당 변경 사항과 그 의미를 교육해야 합니다."라고 말했습니다. "기술적인 관점에서 보면, 다양한 유형의 실내 송풍기와 가변 용량 압축 장치가 중요한 역할을 할 수 있습니다."

미국 냉난방공조학회(ASHRAE) 또한 새로운 미국 에너지부(DOE) 규정에 따라 자체 기준을 조정하고 있습니다. ASHRAE의 마지막 기준 개정은 2015년에 이루어졌습니다.

구체적인 기준이 어떤 모습일지는 불분명하지만, 전문가들은 다음과 같은 예측을 내놓고 있습니다.

냉방 용량이 65,000 BTU/h 이상인 장치에는 2단 팬이 장착됩니다.

65,000 BTU/h 이상의 장치에는 2단계 기계식 냉각 시스템이 적용됩니다.

VAV 장치는 65,000 BTU/h~240,000 BTU/h 범위의 3단계 기계식 냉방 기능을 갖춰야 할 수 있습니다.

VAV 장치는 240,000 BTU/s 이상의 장치에 대해 4단계 기계식 냉각 기능을 갖추도록 요구될 수 있습니다.

미국 에너지부(DOE)와 미국 에너지 규제기관협회(ASHRAE)의 규정은 주마다 다릅니다. HVAC 전문가는 자신이 거주하는 주의 새로운 기준 개발 상황을 에너지 코드 웹사이트(energycodes.gov/compliance)에서 확인할 수 있습니다.

신규 상업용 HVAC 설치 냉매 규정

미국 에너지부(DOE)의 냉매 사용 지침에는 HVAC 인증과 관련된 미국 내 냉매 사용 기준도 포함될 예정입니다. 수소불화탄소(HFC)는 위험한 탄소 배출 문제로 인해 2017년부터 산업계에서 사용이 단계적으로 중단되었습니다. 올해 초, DOE는 오존층 파괴 물질(ODS) 구매 허용량을 인증된 냉매 재활용 업체 또는 기술자로 제한했습니다. ODS 사용 제한 대상에는 수소염화불화탄소(HCFC), 염화불화탄소(CFC)에 이어 이제 HFC까지 포함되었습니다.

2018년에는 어떤 새로운 사항이 있을까요? ODS(오존층 파괴 물질)로 분류된 냉매를 구매하려는 기술자는 ODS 사용 전문 분야의 HVAC(냉난방 공조) 자격증을 취득해야 합니다. 자격증은 3년간 유효합니다. 미국 에너지부(DOE) 규정에 따라 ODS 물질을 취급하는 모든 기술자는 5파운드(약 2.3kg) 이상의 냉매가 사용된 장비의 ODS 폐기 기록을 보관해야 합니다.

기록에는 다음 정보가 포함되어야 합니다.

냉매 종류

폐기 장소 및 날짜

냉난방 장치에서 추출된 사용済み 냉매의 양

냉매 이송 수령인의 이름

2019년에는 HVAC 시스템 냉매 표준에 몇 가지 새로운 변경 사항이 적용될 예정입니다. 기술자들은 새로운 누출률 표와 분기별 또는 연간 누출 검사를 받게 될 것으로 예상됩니다. 500파운드 이상의 냉매를 사용하는 산업 공정 냉동 장비의 경우 30%, 50~500파운드의 냉매를 사용하는 상업용 냉방 장비의 경우 연간 20%, 사무실 및 주거용 건물의 쾌적 냉방 장비의 경우 연간 10%의 누출 검사가 의무화됩니다.

냉난방 시스템 변경이 소비자에게 어떤 영향을 미칠까요?

에너지 효율이 높은 냉난방 시스템의 업그레이드는 당연히 전체 냉난방 산업에 상당한 파장을 일으킬 것입니다. 하지만 장기적으로 볼 때, 사업주와 주택 소유주는 향후 30년간 미국 에너지부의 엄격한 기준 덕분에 혜택을 볼 것입니다.

냉난방 설비 유통업체, 시공업체, 그리고 소비자들이 가장 궁금해하는 것은 이러한 변화가 새로운 냉난방 시스템의 초기 제품 및 설치 비용에 어떤 영향을 미칠 것인가 하는 점입니다. 효율성이 높아지면 그만큼 비용도 증가합니다. 따라서 초기 기술 도입은 가격 상승을 초래할 가능성이 높습니다.

그럼에도 불구하고, HVAC 제조업체들은 새로운 시스템이 사업주들의 단기 및 장기적인 요구를 충족시켜 줄 것이기 때문에 현명한 투자로 여겨질 것이라는 낙관적인 전망을 유지하고 있습니다.

에머슨 클라이밋 테크놀로지스의 상업용 에어컨 마케팅 담당 이사인 데이비드 훌레스는 지난 1월 "업계에 영향을 미칠 2018년과 2023년 미국 에너지부(DOE) 옥상 냉방 효율 규정에 대해 지속적으로 논의하고 있다"며, "특히 고객의 니즈를 파악하고 당사의 모듈레이션 솔루션(2단계 압축 솔루션 포함)이 어떻게 효율성을 높이고 쾌적성을 향상시킬 수 있는지에 대해 고객과 소통하고 있다"고 밝혔다.

제조업체들이 새로운 효율성 기준을 충족하기 위해 제품을 완전히 개편하는 것은 상당한 노력이 필요한 일이지만, 많은 업체들이 제때에 이를 완료하기 위해 열심히 노력하고 있습니다.

미국 국립재생에너지연구소(NREL)의 엔지니어링 매니저인 마이클 데루는 “가장 큰 영향은 모든 제품이 최소 효율 기준을 충족하도록 해야 하는 제조업체에 미칠 것”이라며, “다음으로 큰 영향은 전력 회사에 미칠 것이다. 전력 회사들은 프로그램과 절감액 계산 방식을 조정해야 하기 때문이다. 최소 효율 기준이 계속 높아지면 새로운 효율화 프로그램을 개발하고 절감 효과를 입증하는 것이 더욱 어려워진다”고 말했다.