열회수배수장치의 종류 ⑴ – 접합관형

지난 에너지전환 칼럼에서 열회수배수장치의 원리와 에너지절감 효과 등에 대해서 이야기를 하였습니다. 이어서 몇 차례에 걸쳐 열회수배수장치의 종류와 제품들, 설치방식 등에 대해서 이야기를 하겠습니다.

제 나름대로는 다음과 같이 열회수배수장치를 구분하고 있습니다. 이중관형, 접합관형, 샤워드레인형, 샤워트레이형, 집수정형, 회전형 여섯 가지입니다. 이번 글에서는 열회수배수장치의 전형이라 할 수 있는 접합관형을 소개하겠습니다.

접합관형 열회수배수장치의 개념도 (에코이노베이션사 홈페이지)

접합관형 열회수배수장치

열회수배수장치의 기본 원리는 하수관(배수관)과 상수관을 맞닿게 해서 열교환이 일어나도록 하는 것입니다. 배관 자재가 열을 잘 전달하는 소재로 되어 있을수록 열교환에 유리하고 접촉면이 넓을수록 열교환이 활발하게 일어납니다. 이 원리에 따라 열전도율이 높은 구리로 하수관을 만들고 역시 구리 상수관으로 하수관을 칭칭 감으면 접촉면이 넓어집니다. 이 접합관형 열회수배수장치가 열회수배수장치의 원형과도 같은 모습이라 할 수 있습니다. 북미 지역에는 접합관형 열회수배수장치가 주종을 이루는 것 같습니다.

접합관형 열회수배수장치는 대부분 수직으로 서있는 형태입니다. 대체로 1~2m 정도 길이가 되는데 지하실이 있는 건물에 유리한 형태입니다. 지하실에 상수관과 하수관 등의 설비배관이 관리하기 좋게 노출되어 있다면 손쉽게 수직입상형의 접합관 열회수배수장치를 설치할 수 있습니다. 한국에는 이를 설치할 수 있는 단독주택이 많지 않을 것입니다. 지하실이 없더라도 2층에 욕실이 있다면 1층의 설비 공간에 설치를 할 수는 있으나 손쉽게 여닫을 수 있는 설비공간이 있는 집도 많지 않고 설치를 하더라도 1층에서 배출되는 물의 열기는 회수할 수 없다는 한계가 있습니다. 아파트나 다세대주택 등 공동주택의 경우에는 적용가능한 건축물이 있을 듯 합니다.

캐나다의 천연자원부(Natural Resources Canada; NRCan) 홈페이지에는 캐나다 국가표준시험방식에 따라 시험을 거친 4개 회사의 239개 제품이 있습니다. 이 중 대부분이 접합관형 열회수배수장치입니다. 이 회사들의 제품을 정리해봅니다.

워터사이클사의 접합관형 열회수배수장치 WX-3060

 Watercyles Energy Recovery Inc.

워터사이클사에는 8종류의 제품이 등재되어 있습니다. 하수관 직경에 따라 75mm 직경 제품군과 100mm 직경 제품군으로 나뉘는데 형태는 모두 동일하고 길이만 다릅니다. 열회수효율은 39.7%부터 56.5% 사이입니다. 제품은 대리점을 통해서만 구입할 수 있는 것으로 보이고 홈페이지에 가격 정보는 제공하지 않고 있네요.

 EcoInnovation Technologies Inc.

에코이노베이션사에는 Thermo Drain이라는 브랜드명으로 배수관 직경과 길이에 따라 총 22종류의 제품이 있습니다. 역시 모두 같은 형태이고 열회수효율은 39.2%에서 58.4% 사이입니다. 형태와 성능, 판매 방식 등에서 워터사이클사와 큰 차이가 없는 것 같습니다. 일부 아마존에서 판매하는 경우도 있는 것 같은데 가격은 $548 ~ $638 사이로 나오네요. 그러나 제품만 구입해서 손수 설치할 수 있는 집이 많지 않을테니 실제 설치까지의 비용은 이 두 배 이상으로 생각해야 할 겁니다.

파워파이프 R4 시리즈

RenewABILITY energy Inc.

리뉴어빌러티사에서는 Power-Pipe라는 브랜드명으로 아주 다양한 규격의 제품들을 제공하고 있습니다. 파워파이프는 총 194종류 제품이 있는데 3가지 배수관 규격별로 아주 다양한 길이의 제품들이 있습니다. 파워파이프는 앞의 두 회사와는 형태가 다소 다른데 상수관을 더 납작하게 만들어 흘러가는 물의 양에 비해 표면적을 크게 늘려 효율을 높이는 듯 합니다. 이에 따라 열회수효율이 최대 72.8%로 상당히 높은 수준을 달성하였습니다. 가격대도 제품군이 다양한 만큼 다양한데 최저 $500 수준에서부터 시작하여 최고 $1,400에 이릅니다. 효율과 다양성으로 볼 때 접합관형 열회수배수장치 중에서는 파워파이프가 단연 우수하다고 할 수 있을 것 같습니다.

EcoDrain

에코드레인사의 주력 제품은 아니지만 매우 혁신적인 이 회사에서도 접합관형 열회수배수장치를 제공하고 있습니다. VT1000 시리즈입니다. 하수관을 상수관이 감아들어가는 형태가 아니라 여러 개의 가는관으로 둘러싼 형태인데 이 역시 일정한 물 흐름 대비 표면적과 열교환율을 높이기 위한 독특한 디자인입니다. 이 제품은 길이에 따라서 열회수율이 43.5%에서부터 67.5%에 이릅니다. 에코드레인사의 제품들도 대리점을 통해서만 구입할 수 있기 때문에 가격 정보도 알기 어렵고, 북미 지역 바깥에서는 구입하기도 쉽지 않은 듯 합니다.

설치방식

조건에 따라 열회수배수장치로부터 나온 예열된 상수를 연결하는 방식은 세 가지입니다. 샤워기나 수전으로만 연결할 수도 있고, 급탕장치로만 연결할 수도 있습니다. 더욱 좋기로는 샤워기나 수전, 그리고 급탕장치 양 쪽 모두로 보낼 수도 있습니다. 세 번째의 경우가 가장 효율이 좋습니다.

연결1 – 샤워기 연결
연결2 – 급탕장치 연결
연결3 – 샤워기 + 급탕장치 연결