심층 에너지 개조 - 전체 주거 개조로 에너지 효율성 향상

David Dodge
2023년 8월 20일
5분 분량

원문 : https://www.theearthandi.org/post/deep-energy-retrofit-benefit

기후 변화에 대비한 주택을 만드는 방법, 배출량을 줄이고 비용을 절감하는 방법

©David Dodge

가정용 에너지 개조라는 아이디어는 먼 길을 왔습니다. 사람들이 균열을 메우고, 전구를 바꾸고, 여기저기에 약간의 단열재를 추가하도록 장려했던 프로그램을 기억하십니까?

그건 그때였고, 지금은 이렇습니다.

오늘날, 에너지 가격이 크게 변동하고, 기상 조건이 심각하며, 기술 전문성이 빠르게 발전함에 따라 가정의 에너지 효율을 획기적으로 개선하고, 에너지를 직접 생산하고, 에너지 회사의 변덕스러움에서 벗어나는 것이 필수적이고 가능한 일이 되었습니다.

이를 심층 에너지 개량 이라고 하며 , 주택의 에너지 효율성, 편안함, 운영 비용을 개선하기 위한 종합적이고 주택 전체에 대한 접근 방식입니다.

돈을 절약하고 배출량을 줄이세요

건물은 온실 가스 배출량의 약 40%를 차지합니다. 그 중 약 28%는 "운영 배출(예: 난방, 냉방 및 전력 공급에 필요한 에너지)"에서 발생하고 11%는 "체화된 탄소"로 알려진 재료 및 건설에서 발생합니다. (" 건물 부문의 탈탄소화 " , The Earth & I 참조 )

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좋은 소식은 주택의 에너지 효율을 높이고 전기 히트 펌프로 난방과 냉방을 하며 태양광으로 전력을 공급하는 방법에 대한 지식이 점점 늘어나고 있다는 것입니다.

주택 엔지니어인 Harold Orr는 1970년대 소위 "석유 위기" 동안 이를 알아냈습니다. 그와 캐나다 Saskatchewan Research Council의 동료들은 태양열 주택을 짓도록 요청을 받았습니다. 하지만 그들은 주택의 단열재를 점검하지 않고는 불가능하다는 것을 깨달았습니다. Orr는 수동형 주택 개념의 선구자 중 한 명이 되었습니다. 오늘날에는 주택을 개조하여 매우 에너지 효율적으로 만드는 수많은 전략이 있습니다.

'간단한' 것에서 '심층적인' 에너지 개조로 전환

처음에는 에너지 효율이 낮은 1951년 방갈로를 소유한 캐나다 에너지 전문가 짐 샌더콕 박사가 많은 사람들이 하는 일을 했습니다. 그는 에너지 효율성을 살짝 손보고, 단열재를 조금 업그레이드하고, 지붕을 교체하고, 태양광 패널을 추가했습니다.

하지만 이런 개선은 큰 차이를 만들지 못했고, 그는 그 가라앉은 비용에 부담을 느꼈습니다. 짐 샌더콕은 사소한 개조를 한 후에야 자신의 집을 순제로 만들기 위해 심층 에너지 개조를 원한다는 것을 깨달았습니다. 순제로라는 용어는 순 연간 기준으로 모든 에너지를 생산하는 집을 말합니다.

샌더콕은 자신의 집이 "훌륭한 뼈대"를 가지고 있고 개조를 할 만한 가치가 있다고 생각했습니다. 그는 네덜란드의 EnergieSprong 컨셉을 사용하는 캐나다의 시범 프로그램을 알게 되었습니다. 이 프로그램은 집을 레이저 스캐닝하고 문자 그대로 오래된 벽과 지붕 위에 새로운 벽과 지붕을 얹어 심층적인 에너지 개조를 수행했습니다.

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Sandercock은 단열재를 두 배로 늘리고, 집을 조여서 순제로 만들 수 있었습니다. 그래서 그는 그렇게 했습니다 . 새로운 벽 패널을 공장에서 제작하여 배달하고 크레인으로 옮겨서 오래된 2x4 R12 벽 위에 바로 올려서 벽을 놀라운 R40 단열 수준으로 만들었습니다.

심층 에너지 개조를 하는 방법

심층 에너지 레트로핏을 직접 구현하는 단계는 다음과 같습니다.

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1. 가정 에너지 평가

좋은 가정 에너지 평가는 단열재, 창문, 기계 시스템을 점검하고, 가장 중요한 것은 Blower-door 테스트를 통해 현재 주택의 누수가 얼마나 심한지 알아냅니다. 대부분의 오래된 주택은 매우 다공성이 높아 균열, 전기 콘센트, 주택의 구멍, 욕실 통풍구, 굴뚝 및 기타 사항으로 인해 시간당 4회, 5회, 6회 또는 그 이상의 공기 교환이 가능합니다. 이에 비해 순제로 주택은 일반적으로 시간당 1회의 공기 교환이 가능합니다.

평가에서는 주택에 얼마나 많은 에너지가 필요한지 보여주고, 좋은 평가에서는 개선할 수 있는 점과 각 개선 사항의 이점을 구체적으로 설명합니다.

2. 빌딩 봉투

단열 수준은 집을 훨씬 더 효율적으로 만드는 데 가장 중요한 요소입니다. 심층 에너지 개조는 종종 R35 또는 R40 벽, 지붕의 약 R80을 대상으로 하며, 단열재는 지하 벽을 따라 집의 기초까지 추가되어 깨지지 않는 단열 담요를 형성합니다. ( R 값은 재료의 열 흐름을 줄이는 능력을 나타내며 숫자가 높을수록 단열성이 더 좋습니다.) 종종 새로운 벽은 오래된 벽과 새 벽 사이에 단열재로 채울 수 있는 공간이 있는 상태로 지어집니다. 창문은 집에서 가장 약한 고리이므로 난방/냉방 손실을 줄이기 위해 종종 삼중창을 사용합니다.

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3. 순제로 난방 및 냉방 준비

초단열 주택의 중요한 이점 중 하나는 난방에 필요한 에너지가 70%~90% 줄어든다는 것입니다. 이러한 이유로 대부분의 심층 에너지 개조 프로젝트는 가스 퍼니스를 히트 펌프 로 교체합니다 . 공기열 히트 펌프는 최대 300% 효율이며 -31°F(-35°C)에서 작동하도록 정격이 지정되었습니다. 지열 지열 히트 펌프 는 훨씬 더 견고하지만 더 비쌉니다. 히트 펌프 온수기도 매우 효율적이며 가장 좋은 점은 두 시스템 모두 전기로 작동하여 주택 소유자가 잠재적으로 가스 라인과 더 중요한 가스 요금을 줄일 수 있다는 것입니다.

마지막으로, 열 회수 환기 장치(HRV) 또는 에너지 회수 환기 장치(ERV)를 추가하여 새로운 초밀폐형 주택에 신선한 공기를 충분히 공급합니다. 이러한 장치는 배출 공기에서 열의 70% 이상을 회수하여 더 많은 에너지를 절약합니다.

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4. 재생에너지 생산

태양광은 현재 지구상에서 전기를 생산하는 가장 저렴한 방법 중 하나이며 , 태양광은 순제로를 달성하기 위한 심층 에너지 개조의 결정타입니다. 캐나다 앨버타주의 주택 소유자 Darcy와 Darren Crichton은 지열 난방 및 냉방을 사용하여 DIY(직접 하는) 심층 에너지 개조를 했고 , 작년의 공과금은 흑자로 마감되었습니다. 그들은 가스관을 끊었고 요즘은 전기 요금만 받습니다.

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5. '케이크 위의 아이싱'

처음 네 가지 단계를 거치면 순제로 주택을 쉽게 만들 수 있지만, 몇 가지 다른 멋진 것들을 통해 주택을 더욱 개선할 수 있습니다. 케이크 굽기에 대해 말하자면, 유도 레인지는 표준 전기 스토브보다 에너지 효율이 두 배나 높고 다른 종류의 스토브보다 성능이 뛰어납니다. 히트 펌프 건조기는 훨씬 더 효율적이며, 많은 제품이 통풍구가 없는 모델로 제공되어 벽에 또 다른 구멍(통풍구)이 없습니다. 그리고 물론 주택 소유자는 LED 조명, 저유량 수도 장치, 스마트 홈 기술을 사용하여 주택을 더욱 효율적이고 기능적으로 만들 수 있습니다.

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누구에게 전화해야 하나요?

한꺼번에 심층 에너지 개조를 하면 10만 달러 이상이 들 수 있습니다. 시간이 지나면서 자체적으로 비용을 충당할 수 있지만, 이미 비슷한 작업을 수행한 적이 있고 참고 자료를 제공할 수 있는 계약자와 협력하는 것이 중요합니다.

주, 지방 및 국가 인센티브 프로그램은 종종 주택 소유자에게 다양한 구성 요소에 대한 인센티브를 제공하므로 이러한 옵션을 살펴보세요. 일부 지역에는 투자 회수와 동기화된 지불 계획이 있는 대출을 제공하는 재산 평가 청정 에너지( PACE ) 자금 조달 프로그램도 있어 주머니에서 직접 지불하지 않아도 됩니다. 캐나다에서는 연방 무이자 대출이 가능하지만 CAD 40,000으로 제한됩니다.

캐나다인 제시와 제나 터프츠는 에드먼튼에 1953년 방갈로를 가지고 있습니다. 어차피 집은 수리가 필요했고, 1.5층짜리 집을 2층 집으로 바꾸고 싶어했습니다. 에드먼튼 시의 2023년 2월 기사에 따르면 , 그들은 위에서 설명한 대부분의 기능을 추가하여 오래된 집을 R44 단열 벽이 있는 꿈의 집으로 바꾸었습니다. 그들은 지붕을 태양열에 최적화된 남향 지붕으로 교체했고, 지붕의 태양열 패널로 둘러싸인 옥상 데크를 두었습니다. 제시는 엔지니어이고, 리노베이션 후 리노베이션을 한 회사에서 일하게 되었습니다. 그는 지금 가장 지식이 풍부한 심층 에너지 개조자 중 한 명입니다.

DIY는 어떨까?

예산상의 이유로 DIY 프로젝트를 일정 기간 동안 진행하는 경우, 핵심은 처음부터 올바르게 , 한 번에 한 단계씩 하는 것입니다. 예를 들어, 샌더콕은 심층 에너지 개조 후 집에서 태양광 패널을 제거하고 다시 설치해야 했습니다.

DIY 리노베이션을 위해서는 숙제를 해야 합니다. 반쪽짜리 조치를 취하는 것보다 한 가지를 제대로 하는 것이 낫습니다. 결과는 더 좋을 것이고, 집을 다음 단계로 끌어올리기로 결정했을 때 후회할 일이 없을 것입니다.

그게 바로 크리튼 부부가 한 일 이에요 . 그들은 20년 전에 심층 에너지 개조를 시작했는데, 그때는 아무도 심층 에너지 개조나 순제로가 무슨 뜻인지도 몰랐어요!

이 부부는 감동적인 사연을 가지고 여러 옵션을 조사하고 이중 벽을 추가하고, 지붕을 교체하고, 지열 지열 히트 펌프와 태양광 패널을 추가하여 오늘날 공공 서비스로 수익을 창출했습니다.

1년 전만 해도 크리튼 가족은 작업장에 가스관, 가스 스토브, 가스 히터를 여전히 두고 있었습니다. 그들은 지열 시스템을 추가한 후 너무 감명을 받아 가스 스토브를 버리고, 유도 스토브를 사고, 더 많은 태양광 패널을 추가하고, 가스관을 끊었습니다. 그들은 많은 인센티브와 보조금을 받았고 그 결과에 매우 만족하고 있습니다.

직접 수리하든 계약자를 고용하든, 올바르게 수리하면 주택의 수명 동안 이익을 낼 수 있고 가치도 높일 수 있습니다.

*David Dodge is an environmental journalist, photojournalist, and the host and producer of GreenEnergyFutures.ca, a series of micro-documentaries on clean energy, transportation, and buildings. He’s worked for newspapers and published magazines and produced more than 350 award-winning EcoFile radio programs on sustainability for CKUA Radio.