[미리보는 ENTECH] 열전반도체 융복합 기술력 기반 친환경 에너지 기업, 성하에너지

열전반도체 융복합 기술력 기반 친환경 에너지 기업, 성하에너지

대학생신재생에너지기자단 20기 윤진수

1. 기업소개

[자료 1. 성하에너지 로고]

2016년 12월 설립이후 혁신기술을 기반으로 신재생 발전시스템 분야와 고효율 친환경 에너지 사업분야의 엔지니어링 솔루션 보급을 위해 열전발전 시스템 개발과 친환경 냉각(펠티어) 기술을 개발하고 있다. 성하에너지는 친환경 엔지니어링을 선도하는 기업으로 ESG 경영을 실천하는 기업을 도와 온실가스 저감을 통한 청정에너지 강국이 되는 그날까지 저탄소 경제를 만들기 위한 노력하고 있다.

 

2. 사업영역

1) 태양광 집열 발전 : 탄소권배출 사업을 목표로 작게는 가정의 보일러부터 소각로, 용해로 등에서 발생하는 폐열 및 방산열 에너지를 회수 및 저장하여 전기·온수를 재생산하는 하베스트

[자료 2. 태양광 집열 발전기]

출처 : 성하에너지

기술의 기본개요는 진공 집열관과 히트파이프를 사용하여 태양으로부터 열에너지를 집열하고 열전소자를 통해 발전하는 방식이다. 20년 이상 난방용으로 사용되어 온 히트파이프를 활용하여 진공 집열관을 적용한 태양광 집열 발전시스템이다. 태양열은 진공관을 통해 히트파이프의 온도를 상승시키고 히트파이프 내부의 뜨거운 증기는 상부로 이동하게 되고 장착된 열전변환 모듈에 열에너지를 전달한다. 열전변환 모듈은 열에너지를 전기에너지로 변환하여 전기를 생산하고 모듈을 냉각하는데 사용된 냉각수는 온수로 사용할 수 있다. 여기서 발전에 사용되는 최대온도는 180도 정도이고 발생되는 온수는 30 ~ 80도 정도이다.

[자료 3. 태양광과 태양광 집열발전량 비교 표]

출처 : 성하에너지

2) 폐열회수발전 : 산업현장에서 발생하는 배기 가스 등 버려지는 중·저온의 열 에너지(폐열)를 회수하여 이를 열전효과를 이용하여 전기적 에너지로 변환하는 시스템

[자료 4. 폐열 발전기] 

출처 : 성하에너지

발전개념은 1) 열에너지 회수 : 저온 폐열로 부터 흡열판(또는 히트파이프)를 통해 에너지 회수, 2) 열전발전 : 회수한 열에너지를 열전발전모듈을 통해 전기에너지로 변환, 3) 에너지 재사용 : 전기로 변화된 에너지를 저장 또는 공장에서 재사용한다.

열전환 폐열 발전의 시스템 특징은 아래와 같다.

• 기름과 엔진이 없는 폐열을 이용한 신재생 발전시스템
• 24주간야간 연속발전 (24시간 폐열 발생 기준)
• 1.31kW발전시 설치면적 1.3㎡ (배기가스 덕트부 설치기준 단면적)

3) 냉·난방기기 : 온실가스 저감을 통한 청정에너지 강국이 되기 위한 목적으로 냉매가스를 대체할 수 있는 새로운개념의 반도체이다.  융복합 엔지니어링으로 활용도 높은 친환경냉난방 시스템 개발

[자료 5. 열전도 기술을 바탕으로 컴퓨레셔를 대체하는 반도체를 적용한 ‘이동식 냉난방기’]

무냉매 에어컨의 원리는 오존층 파괴의 주범인 프레온가스로 대표되는 냉매를 사용하지 않고 열전냉각모듈을 사용하여 냉각 순환하는 시스템이다. 이웃나라 일본은 2023년이후 냉매가스(친환경냉매가스포함) 사용이 금지되었다. 온실가스 저감을 통한 청정에너지 강국이 되기 위한 목적으로 냉매가스를 대체할 수 있는 새로운 개념의 반도체 융복합 엔지니어링으로 활용도 높은 친환경냉난방 시스템 개발이 필요하다. 무냉매 에어컨 특징으로는 아래와 같다.

• 열전반도체의 융복합 기술을 이용한 신개념 냉각방식 적용(친환경 제품)
• 에어컨 냉매, 압축기, 실외기 등 불필요
• 냉매가스의 이송 배관이 없어, 응축수가 생기지 않는다. 
• 오존층파괴의 주범인 프레온가스 냉매를 사용하지 않는다.

[자료 6. 기술구현제품 - 2020년 신제품(미니스톰)]

출처 : 성하에너지

국제환경에너지산업전 (Environment & Energy Tech 2020)’에 참가해 열전도 기술을 이용한 친환경적인 이동형 냉난방기를 선보일 예정이다. 콤프레셔를 대체하는 무냉매 전기전자 제품군으로 열전도 기술을 바탕으로 특허 받은 전용 워터블럭 기술과 KC인증 및 전자파 인증 기술을 적용했다. 반도체와 자연냉매(순수물)로 냉장온도 (0도~10도)유지할 수 있다. 무냉매 기술 적용을 통해 가정 및 상업용 냉장고 제품 개발, 양산화로 신규 시장 진출을 예정하고 있으며 유체를 지속적으로 냉각시킴으로 사용할 수 있다.

 

3. 홈페이지 주소

http://www.sungha.org/

성하에너지