패시브하우스 절약 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
이 계산기는 집이 패시브하우스, EnerPHit, PHI 저에너지 건물의 난방 기준을 충족할 때 현재보다 난방 에너지와 비용을 얼마나 아낄 수 있는지 추정합니다. 대규모 리모델링이나 신축을 결정할 때 집주인과 설계자가 쓰입니다.
계산 방법
- 필요한 열 = 난방 요구량(kWh/m²·년) × 난방 면적
- 구입 에너지 = 열 ÷ 난방 설비 효율
- 연간 절약 = (현재 구입 에너지 − 목표 구입 에너지) × kWh 단가
- 목표: 패시브하우스 15, EnerPHit(냉온대 기후, 요구량 방식) 25, PHI 저에너지 건물 30kWh/m²·년
- 단순 회수 기간 = 개선 비용 ÷ 연간 절약, 1kBTU/ft² = 3.15459kWh/m²
원리
패시브하우스 연구소(PHI)는 인증 건물이 실내 면적 1m²당 1년에 필요로 하는 난방 에너지에 한도를 둡니다. 뛰어난 단열, 기밀, 고성능 창호, 열회수 환기로 요구량을 그 수준까지 낮춥니다. 난방 요구량은 건물이 필요로 하는 열이고, 구입 에너지는 그것을 난방 설비 효율(히트펌프는 100% 이상)로 나눈 값입니다. 현재와 목표 요구량의 차이에 면적과 단가를 곱하면 절약액이 나옵니다.
예제 풀이
기본값: 120m², 현재 120kWh/m²·년, 패시브하우스 목표, $0.12/kWh, 효율 90%, 개선 비용 없음
- 현재 열 = 120 × 120 = 14,400kWh/년, 목표 = 15 × 120 = 1,800kWh/년
- 현재 구입 = 14,400 ÷ 0.9 = 16,000, 목표 = 2,000kWh/년
- 현재 비용 = $1,920.00, 목표 $240.00
- 연간 절약 = $1,680.00, 요구량 감소 = 1 − 15 ÷ 120 = 87.5%
- 비용을 넣지 않아 회수 기간은 —, 목표 = 15 ÷ 3.155 = 4.75kBTU/ft²·년
| 난방 설비 효율 (%) | 연간 절감액 |
|---|---|
| 22.5 | $6,720.00 |
| 45 | $3,360.00 |
| 67.5 | $2,240.00 |
| 90 | $1,680.00 |
| 112 | $1,344.00 |
| 135 | $1,120.00 |
| 180 | $840.00 |
결과 해석
실제 개선 비용을 넣으면 단순 회수 기간이 나옵니다. 이 값은 이자, 에너지 가격 상승, 유지 보수를 고려하지 않으며, 많은 사람이 중요하게 여기는 쾌적성과 건강상의 이점도 포함하지 않습니다. 현재 요구량은 에너지 성능 인증서에서 가져오거나, 난방 요금을 면적과 효율로 나눠 구하는 것이 가장 좋습니다. 한국의 건축물 에너지효율등급 평가서에도 난방 에너지 요구량이 나와 있으니 참고할 수 있습니다.
흔한 실수
- 온수와 가전까지 포함한 전체 에너지를 난방 요구량으로 쓰는 경우
- 실내 유효 면적 대신 연면적을 쓰는 경우
- 실제 생활에서 목표치가 정확히 달성되리라 가정하는 경우
- 히트펌프 효율은 100%를 넘는 성능계수라는 점을 잊는 경우
자주 묻는 질문
패시브하우스의 난방 한도는?
실내 유효 면적 1m²당 연 15kWh입니다.
패시브하우스로 얼마나 아낄 수 있나요?
예제에서는 난방 요구량의 약 87.5%, 연 $1,680입니다.
EnerPHit이란?
리모델링 건물을 위한 PHI 기준으로, 기후에 따라 난방 한도가 더 높습니다.
출처: Passive House Institute, "Criteria for the Passive House, EnerPHit and PHI Low Energy Building Standard", version 10b (2022)