3ℓ 주택이란 연간 에너지 소비가 등유 기준으로 ㎡당 3ℓ에 불과한 것을 말한다. 수동형 주택은 자연 에너지를 활용해 화석연료 사용을 최소화한 주택을 말하며, 탄소배출 제로빌딩은 말 그대로 탄소를 배출하지 않는 빌딩을 말한다.
파퓰러사이언스의 사진기자 존 카넷은 뉴욕 주 그린위치에 325㎡의 침실 4개짜리 그린 홈을 지으려고 한다. 파퓰러사이언스는 매달 그의 건축 진행 상황을 보도하고 있는데, 이번 호의 테마는 태양열 온수난방시스템이다. popsci.com에 접속하면 그린 홈 건축에 필요한 각종 자료와 동영상을 볼 수 있다.
stage #1 : 직접 만든 태양열 온수난방시스템
가스와 석유 쓰지 않고 태양열 이용해 온수 및 난방 해결
무제한 공짜인 태양에너지를 놔두고 왜 가스나 석유를 사용해 온수를 만드나. 하늘에 떠 있는 태양이라는 거대한 보일러는 m²당 1,111W의 에너지를 공급해준다. 또한 직접 만든 태양열 온수난방시스템을 사용하면 친환경 주택의 옥상에 쏟아지는 공짜 에너지를 이용할 수 있다.
실제 태양열 온수난방시스템은 하루 1,700ℓ의 온수를 만들어낼 수 있다. 네 식구가 충분히 사용할 수 있는 양이다. 또한 에너지 소모량도 기존 온수난방시스템의 절반밖에 되지 않는다. 게다가 방바닥 속에 장착된 폴리에틸렌 파이프 속에 온수를 흘려보내 난방도 할 수 있다.
우선 13.5m²짜리 태양열 집열판 2개를 만드는 것부터 시작한다. 집열판은 알루미늄 프레임 안에 유리, 구리 관, 발포단열재 등을 적층한 것이다. 카넷은 이 집열판을 지붕과 65˚의 경사가 지도록 했다.
방향은 물론 남쪽이다. 그래야 구리관 속을 흐르는 부동액인 글리콜이 많은 태양열을 받을 수 있다.
그 다음에는 자체적으로 물을 보급할 수 있도록 지하실에 600ℓ짜리 물탱크 2개를 설치한다.
물탱크 속의 물을 가열하려면 펌프로 집열판에 있는 뜨거운 글리콜을 물탱크 내의 열 교환기로 보내야 한다. 기온이 18℃ 이하임을 집열판의 온도센서가 확인하면 제어장치가 자동적으로 밸브를 열어 글리콜 순환을 시작한다.
2개의 물탱크 가운데 하나는 샤워와 설거지에 필요한 물을 공급하고, 다른 물탱크는 난방 용수를 공급하게 된다. 태양열 온수난방시스템의 제작 및 설치 기간은 5일이며, 비용은 7,234달러다.
겨울철의 경우처럼 햇빛이 부족한 날에는 어떻게 할 것인가. 그 때는 새로 파낸 지열정에서 열을 끌어오면 된다. 지열정이란 땅 밑에 있는 지열을 끌어올리기 위해 판 구덩이를 말하는데, 다음 달에는 이 지열정을 다룰 예정이다.
SOLD ON SOLAR? 가정에서 태양열을 이용하는 4가지 방법
1. 로봇 잔디 깎기
마당 경계선을 따라 저전압 전선을 묻으면 전기로 작동하는 로봇 잔디 깎기가 사전에 프로그래밍 된 대로 잔디를 깎아준다. 다른 잔디 깎기와 달리 이 로봇 잔디 깎기는 등 부분에 장착된 태양전지를 통해 작동시간을 2배로 늘린 것이 특징이다.
3,000달러; automower.us
2. 파워큐브 발전기
태양열을 이용하는 파워큐브 600 발전기는 태양전지 패널, 배터리, 전력제어시스템을 1.8×1m 크기의 상자 속에 통합한 제품이다. 상자 뚜껑을 열어 태양전지를 노출시키고, 전선을 연결하기만 하면 된다. 기본 모델의 경우 연속 충전하면 가정에서 충분히 쓸 수 있는 3,500W의 전력을 생산한다.
2만5,000달러; powercubeenergy.com
3. 웜 보드
대부분의 난방체계는 매우 뜨거운 물이 있어야 한다. 하지만 웜 보드는 항공 합판에 결합된 알루미늄 판을 사용해 열을 방바닥에 보다 골고루 보낸다. 이 때문에 태양열이나 지열로 데워진 32~43℃ 정도의 물만 있어도 난방이 된다. 방바닥의 특정 부위만 뜨거워진다거나 나무마루가 휘는 일도 없다.
설치비: m²당 166달러; warmboard.com
4. 배터리 부스터
이 벽돌만한 태양전지 패널은 2.25W의 전력을 생산하지만 이 정도면 자동차 배터리를 충분히 충전할 수 있다. 흡착판으로 유리창이나 대시보드에 고정해 놓고 자동차의 콘센트에 연결하면 된다. 또한 사륜 오토바이의 배터리 터미널에 연결하면 다른 자동차의 엔진에 연결해 시동을 걸어야 하는 일은 피할 수 있다.
50달러; sunsei.com
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