발 간 사 한국지역난방공사는 1985년 설립 이후 1987년 여의도, 동부이촌동 등 남서울 지역에 지역난방을 최초 공급하였으며, 이후 지속적인 성장을 통해 2025년 기준 전국 공동주택 2,881개 단지 약 190만 호와 2,825개 건물에 친환경 에너지인 지역 냉h난방을 공급하고 있습니다. 한국지역난방공사는 지역난방을 사용하는 고객의 따뜻하고 쾌적한 주거환경 조성과 에너지 이용 효율 향상을 위하여 지역난방 열사용시설이 최적의 상태로 운영되도록 기술교육과 설비운영 컨설팅을 수행하여 왔습니다.

최근 기술발전으로 다양한 휴대용 전자기기들이 보급되면서 열사용시설 교육자료의 디지털화에 대한 고객의 수요가 증가하고 있습니다. 이에 해당 분야에 특화된 설계기술과 최적의 설비운영 컨설팅 경험을 바탕으로 t지역난방 열사용시설 관리업무편

K1n) K OR@A 1vSTRv)T n@ATvNc )ORP. 람u을 제작하고, 고객이 시간과 장소에 구애받지 않고 자유롭게 활용할 수 있도록 r전자책s으로 발간하게 되었습니다. 본 편람이 지역난방을 사용하는 고객들에게 폭넓게 활용되어 열사용시설이 초기 설 계 조건과 같이 관리되고 각종 설비들이 최적의 성능을 발휘할 수 있게 되기를 기대 합니다. 아울러, 한국지역난방공사는 기후 변화에 대응하여 고객들이 에너지를 합리적으로 사용하는데 도움이 되도록 앞으로도 노력하겠습니다. 감사합니다. 한국지역난방공사 고객서비스처

)ONT@NTS제1장 집단에너지 소개 8 1.1집단에너지사업의개요10 1. 개요 2. 국내 집단에너지 사업자 현황

1.2집단에너지시설15 1. 개요 2. 열원시설 3. 열수송시설 4. 열사용시설

1.3열사용시설기초용어정리25

제2장 세대 지역난방 설비 34제3장 열사용시설 주요설비 102 2.1지역난방세대난방설비 363.1차압유량조절밸브 104 1. 시스템 구성 1. 지역난방 공급조건 2. 난방계량기 2. 배관압력 조정 분포도 3. 정유량조절밸브 3. 구조도 및 동작 4. 실내온도조절기 4. 압력조정 방법 5. 세대 난방설비 시공 참고사항 5. 2차측 차압유량조절밸브 2.2세대난방계량기관리48 67.. 장각애 제원작인사 및별 조특치징방 법 1. 세대 난방계량기 고장관리 8. 정상동작 유무 간이진단 절차 2. 세대난방계량기 관련 기준 9. 장애발생 진단사례 3. 과다 과소 세대 점검절차 10. 개보수 판단기준

4. 세대 난방설비 관리우수 사례 5. 동절기 세대 난방사용 안내문 게시3.2열교환설비126 2.3세대설비관리및점검방법58 1.개요 2.공급흐름도 2.4세대설비유지보수및관리75 3.열교환기 주변 설비구성도 2.5지역난방열요금분배방법(참고용)77 54.. 열열교교환환기기의 세 척구성 요소와 기능 1. 구성 6. 열교환기 혼수 점검절차 2. 합리적인 지역난방 사용을 위한 7. 열교환기 장애원인 및 조치방법 설비 운영 및 요금 분배·조정 8. 장애발생 진단사례

2.6관리및고장진단사례883.3자동제어설비161 1. 개요 2. 시스템 구성도 3. 제어설비 4. 온도조절밸브 5. 주요 자동제어기기 매뉴얼 6. 난방 및 급탕 온도헌팅 진단방법 7. 장애발생 점검사례

제4장 유량분배 등 부속기기 1944.4배관및기타설비 239 1. 배관자재 4.1차압밸브196 2. 건축 기계설비 도면기호 1. 개요 3. 밸브 2. 설치목적 4. 유량조정용 밸브의 종류 및 특성 3. 동작원리 및 설치 5. 체크밸브 4. 설정압력 및 설치위치 6. 자동에어벤트 5. 각 제작사별 특징 7. 릴리프밸브 6. 구조도 및 제작사별 압력조정 방법 8. 신축이음 7. 정상동작 유무 간이진단 절차 9. 감압밸브 8. 개보수 판정기준 10. 배관의 지지 장치 9. 장애발생 점검사례 11. 스트레이너 12. 보온재 4.2순환펌프 209 13. 온도 및 압력게이지 1. 개요 14. 점검절차 및 장애발생 진단사례

2. 인라인 펌프 3. 펌프의 성능조절 4. 정유량 펌프와 인버터 펌프 65.. 순주환요장펌애프의 설계 제5장 수질관리 294 7. 설비관리 소모품 교환시기 8. 장애발생 점검사례5.12차측배관공급시스템 296 4.3팽창탱크 2255.2배관의부식등장애 297 1. 배관부식과 공기 1. 배관의 부식 2. 팽창탱크 설치위치 및 배관연결 2. 배관의 스케일 3. 봉인압력 3. 배관의 슬라임

4. 용량산출 절차 5. 종류별 구조 및 동작원리 5.3난방배관의수질관리 305 6. 시공도 1. 난방·급탕 배관에서의 수질관리 효과 7. 브래더 손상 유무 점검방법 2. 난방 순환수 수질관리 기준 8. 장애원인 및 조치방법 3. 수질관리 약품 투입

9. 개보수 판정기준 10. 장애발생 점검사례5.4수질관리사례 311

제6장 지역냉방 3146.8이상현상발생및점검사항374 1. 냉수 계통의 이상 6.1냉방공급시스템의개요 316 2. 냉각수 계통의 이상 3. 본체 이상 6.2냉동기의종류및특징317 4. 냉동기의 결정 및 융해 5. 진단사례

6.3중온수1단흡수식냉동기 324

1. 시스템 개요 2. 구성 및 원리 3. 흐름도 및 사이클 선도제7장 부 록 388 6.4중온수2단흡수식냉동기 333

1. 시스템 개요 7.1열사용시설점검주기390 2. 냉동기의 동작 3. 구조 및 각 부위별 명칭 7.2기술단위환산표392 45.. 냉흐동름도기 배및관 사구이성클도 선 도 7.3기계설비용어의정리396 6.5흡수제(Li#r)의특징3497.4지역난방열사용시설인포그래픽422 1. 일반적 성질 2. 용해도 3. 비중 4. 온도와 농도에 따른 특성 5. Li#r 수용액의 듀링 선도 6.6설비운전절차353

1. 기동 및 정지 절차 2. 냉매 블로우 다운(냉매재생) 3. 추기 운전

6.7설비운영및관리365

1. 본체 일상점검 2. 추기 장치 관리 3. 용액 관리 4. 전열관 세정 5. 냉각탑 수질관리

K1n) KOR@A 1vSTRv)T n@ATvNc )ORP.

01 제1장 집단에너지 소개

1.1 집단에너지 사업의 개요

1.2 집단에너지 시설

1.3 열사용시설 기초용어 정리

제1장 집단에너지 소개

1.1집단에너지 사업의 개요

1. 개 요

사업의 정의

집단에너지사업이란 대규모 주택단지나 산업단지와 같이 다수의 열 고객이 밀집된 지역을 대상으로, 1개소 이상의 집중된 열생산시설에서 생산된 에너지(열 또는 전기)를 주거지역이나 상업지역 또는 산업단지 내의 다수 고객에게 일괄적으로 공급h판매하는 사업을 말한다.

일반적으로 집단에너지사업은 r지역냉h난방사업s과 r산업단지 집단에너지사업s, 그리고 특정 지역에 난방, 냉방, 전기 등을 일괄적으로 공급하는 r구역형 집단에너지사업s으로 구분된다. 집단에너지공급계통도

첨열두병부합하발 보전일소러전력거래소아파트공, 업공무기·상간업 등용건물,

열배관

신·재생에너지 설비

열생산시설열수송시설열사용시설

집단에너지사업의분류

사업구분사업내용

지역냉·난방일정지역 내에 있는 건물(주택, 상가 등)을 대상으로 난방·급탕·냉방용 열 또는 열과 전기를 공급하는 사업

산업단지 집단에너지산업단지 입주업체를 대상으로 공정용 열 또는 열과 전기를 공급하는 사업

구역형 집단에너지상가, 호텔, 백화점 등 에너지 다소비 건물이 밀집된 구역을 대상으로 난방, 냉방, 전기 등을 일괄 공급하는 사업

집단에너지 사업의 개요 / 집단에너지 시설 / 열사용시설 기초 용어 정리 사업의 효과

1에너지이용효율향상에의한에너지절감

● 집단에너지는 에너지 이용 효율을 개선하여 20_30% 이상의 대규모 에너지 절감 효과를 불러온다.

● 일반발전은 에너지 이용 효율이 49.9%로 매우 낮으나 열병합발전은 연료 에너지의 42.1%가 전력으로 생산되고 38.6%가 열에너지로 생산되어 지역냉h난방에 이용함 으로 에너지 이용 효율이 80.7%로 상승한다. 2배로높아진

에너지이용효율

※ 연료에너지(100%)49전.9력%50손.실1%42전.력1%38열.6%19손.3실%

일반발전열병합(지역난방)

(에너지 이용효율 : 49.9%)(에너지 이용효율 : 80.7%)

2대기환경개선효과

● 집단에너지 시설에서 집중적인 환경 관리가 가능하여 30_40% 정도의 대기오염 개선 효과를 불러온다.

3주거및산업부문의편익제공

● 지역난방은 각 고객이 필요로 하는 에너지를 24시간 연속 공급하여 편리하고 쾌적한 주거생활 환경을 조성하고 산업단지의 경우 기업경쟁력을 강화하는데 기여한다.

4지역냉방공급을통한하절기전력첨두부하완화에기여

● 대규모 택지개발지구 인접에서 열과 전기를 생산하여 부지난 해소 및 송전손실을 감소하고, 지역 냉방 공급을 통한 하절기 전력피크 완화에 기여한다.

5연료다변화에의한석유의존도감소및미활용에너지활용증대

● 신재생에너지와 폐열, 쓰레기 소각열, 매립가스(-'() 등 폐자원의 유용한 이용으로 미활용에너지에 대한 활용도를 높이는데 기여한다.

제1장 집단에너지 소개

2. 지역냉·난방 공급 현황

한국지역난방공사 설립

1973년과 1978년 발생된 1, 2차 석유파동으로 인해 국가적 위기를 경험한 우리나라는 지나치게 높은 석유 의존도를 낮추기 위해 에너지원을 다변화하는 정책을 추진하고 대기 오염과 지구온난화로 인한 환경문제가 점차 국제사회의 현안으로 대두되어 에너지를 절약 하고 지구 환경에도 영향이 적은 환경친화적 에너지를 공급하는 방안을 모색하게 되었다.

이에 따라 지역난방 사업을 규정한 에너지이용합리화법 및 집단에너지사업법에 따라 지역냉h난방 사업을 효율적 수행하고 에너지절약과 대기환경 개선에 이바지하고 국민 생활의 편익을 증진하고자 1985년 11월에 한국지역난방공사가 설립되었다.

한국지역난방공사는 설립 후 남서울 지역(여의도, 동부이촌동, 반포) 약 4만 세대에 최초 열공급을 시작으로 수도권 5개 신도시 지역난방 사업과 동탄 및 파주 등의 중대형 열 병합발전 건설을 통해 국내 집단에너지 분야의 기술을 선도하고 있다.

또한, 연료 다변화에 의한 석유 의존도 감소 및 미활용 에너지 활용증대를 위해 태양광, 바이오가스, 고형연료(43') 등의 신재생에너지를 활용하고 지역난방 네트워크에 연계하여 유용한 에너지자원으로 활용하고 있으며,

특히, 고형연료를 이용한 집단 에너지기술은 이미 우리 공사가 세계 최고 수준에 도달 하여 있으며 해외에서도 기술력을 인정받고 있다.

집단에너지 사업법 제6장 한국지역난방공사

제29조(한국지역난방공사의 설립) 주거 및 상업지역 등에 집단에너지를 법령효율적으로 공급하기 위하여 한국지역난방공사를 설립한다.

집단에너지 사업의 개요 / 집단에너지 시설 / 열사용시설 기초 용어 정리국내집단에너지사업자현황

사업구분공급지역대표번호

한ww국w지.k역d난hc방.c공o.사kr전파주주,국 대 ,1 구고9개,양 김 ,지 삼해역송, 양, 산중,앙 광, 강주남전,남 판교, 분당, 광교, 용인, 수원, 화성, 동탄, 평택, 세종, 청1688-2488

(강서구) 목동, 신정동, 가야동, 방화동, 개화동, 염창동 Sn공사(구로구) 고척동 02-2640-5114

www.i-sh.co.kr(노원구) 월계동, 공릉동, 하계동, 중계3-4단지 1600-3456

(중랑구) 신내동

wLnw공w사.lh.or.kr((아천안산시시)) 배불방당읍동,, 탕신정방면동 ,대 백전석서동 구 가수원동, 도안동, 관저동, 서남부지구000445215---589322702---205731010401

(부천시) 오정구 여월동, 원미구 동동, 상동, 소사구 송내동 cwSw PwO.gWsp@oRw(주er).co.kr(((의군안포왕양 시시시))) 금내 동손정안동동구, 평당촌동신, 재도 궁시동, 비, 산산본동신, 호도계시동 003321--432200--23529004

(인천시) 부평구 삼산동, 갈산 동, 부개동, 계양구 서운동, 작전동, 계산동

w안w산w도.a시su개d발i.c(o주.k)r((시안흥산시시)) 고거잔모동동, 초지동, 이동, 사동, 신길동, 원곡동, 선부동, 선 포동 031-413-2488

w인w천w종.e합-i에nt너ec지o(.c주o).kr(인천시) 남동구 송도신도시03125-7875-010-679116

w미w래w엔.m인ir천ae에n너ie지.co(주m)(인천시) 남동구 서창동, 운영동, 논현동1661-3310

w청w라w에w너.e지-cheongna.co.kr((김인포천시시)) 양가촌정지지구구,, 청장라기지동구, 운, 양경서동동, 양, 촌원창면,동 양, 연곡희리동, 구, 가래정리동, 마, 신송 리현,동 도,사 원리창,동 가현리032-565-2800

w1Sw파w워.dspower21.co.kr내(오외산삼시비) 오동산, 수동청, 부동산동, 원동, 누읍동, 가수동, 궐동, 서동, 탑동, 세교동, 금암동, 031-370-7400

(광명시) 일직동, 소하동

w삼w천w리.s(주am)chully.co.kr((안수양원시시)) 권만선안구구 석호수매동실,동 박, 달금동곡 동, 당수동, 오목천동 1544-3002

(화성시) 향남면 하길리, 살신리, 방축리

w수w완w에.s너u지wa(주ne)nergy.co.kr(광주시) 광산구 수완지구, 하남2지구, 하남3지구, 첨단2단계062-959-0095

w코w원w에.k너o-지o서ne비.c스o.kr(강동구) 강일 1,2지구1599-3366

부ww산w광.b역u시san.go.kr(부산시) 해운대구 해운대 1,2지구051-120

SK @&S(강서구) 명지동 051-607-1234

www.skens.com(부산시) 해운대구 해운대 신시가지 지구1544-0009

위ww례w에.w너r지es서.c비o.스kr(송파구) 위례지구, 거여마천지구02-2121-3689

w대w륜w이.d엔a에er스yunens.com(의정부시) 민락지구 남양동, 민락동1566-6116

제1장 집단에너지 소개

국내집단에너지사업자현황

사업구분공급지역대표번호

하남에너지(하남시) 미사지구, 감일지구, 현안지구031-790-9500 별ww내w에.s너ta지r-(e주n)ergy.co.kr(남양주시) 별내지구, 갈매지구, 진건지구, 지금지구031-570-5600 휴ww세w스.huces.co.kr(수원시) 호매실지구 (화성시) 향남1,2지구, 봉담2지구031-570-5600 w인w천w공.i항ae에.c너o.지kr(인천시) 중구 운서동, 운남동, 운복동, 중산동031-295-3002 포ww스w메.p이o트smate.com(포항시) 지곡단지032-450-0699 c충wow남.kw도r.c시h가oo스ng(주na)mcitygas.월(대평전시) 유성구 학하동, 복용동, 계산동, 덕명동, 제족동, 노은, 죽동, 어은, 만년, 054-220-0114 한국)@S(주)((광광주산시구)) 미서구륵동 쌍,촌 금,호 유동촌,, 풍치암평동062-383-1980 w평w택w에.p너y지eo서ng비ta스e kes.co.kr(평택시) 소사벌지구 비전동, 죽백동031-646-4200 대ww전w열.d병jc합p.발co전.k(주r)(대전시) 서구 둔산동, 유성구 관평동, 송강동, 전민동, 봉산동, 대덕구 목상동042-930-0114 대ww구w그.e린-파dg워power.co.kr(대구시) 동구 신서혁신도시070-4035-6180 내ww포w그.n린p에ge너.g지o.kr(충남) 홍성군 홍북면, 예산군 삽교읍041-631-2901 부ww산w정.b관je에n너erg지y(.주co).kr(부산시) 기장군 정관택지지구051-722-7900 티ww피w피.t(p주p)c.co.kr(양주시) 고읍동, 만송동, 광사동031-847-0123 w중w부w도.j시bc가ity스g(a주s.)com(충남) 서천군 장항읍, 마서면, 서측해면부1544-0441 w대w성w에.d너a지esungenergy.com(대구) 죽곡 1,2 지구 053-606-1000 전ww북w에.j너eo지nb서u비ke스s.co.kr(전북) 익산시 배산지구063-830-8500 ㈜cvM)O사당 극동아파트, 신동아아파트02-2108-7911 대ww성w산.d업aesung.co.kr(구로구) 신도림디큐브시티02-2170-2100 무림파워텍

www.moorimpowertech.(진주시) 진주혁신도시055-760-1100 co.kr

춘천에너지(강원) 춘천시 우두지구, 약사지구, 소양지구, 캠프페이지지구033-260-0200 석ww문w에.s너m지ep.co.kr(충남) 당진시 석문산업단지내 주거지구070-4900-5754

집단에너지 사업의 개요 / 집단에너지 시설 / 열사용시설 기초 용어 정리1.2집단에너지 시설

1. 개 요

집단에너지시설은 집단에너지의 생산h수송h분배를 위한 r열공급시설s과 집단에너지의 사용을 위한 r열사용시설s로 구분된다.

<그림1-1>지역난방공급계통도

전기생산

첨두부하보일러열병합발전소전력거래소

중온수공동주택

지역난방열수송관

자원회수시설매립가스보일러

업무, 상업건물, 공공기간 등

열생산시설열수송시설열수송시설

r열공급시설s은 집단에너지의 생산h수송h분배를 위한 시설을 말하는데, 집단에너지사업법에 따라 열원시설(열생산시설)과 열수송시설로 구분하고 있다.

(열생산시설) 물h증기 기타 열매체를 가열하거나 냉각하는 기기 및 그 부속기기로 정의하고 있으며 열발생설비(보일러, 터빈h발전기, 소각로 등), 공급펌프, 냉동설비, 열교환기, 축열조, 기타 열의 생산과 관련이 있는 설비가 포함된다.

(열수송시설) 중온수 등 기타 열매체를 수송 또는 분배하는 기기 및 그 부속기기로서 열수송관, 순환펌프 등으로 구성되며 열수송 과정에서 열손실을 최소화하기 위해 열수송관은 이중보온관을 사용하고 있다. r열사용시설s은 집단에너지를 사용하기 위하여 건물(아파트h상가 등) 내에 설치된 설비로 1차측 배관, 열교환설비, 제어장치, 2차측 배관, 펌프, 팽창탱크, 기타 부속설비를 말하며 고객의 관리 범주에 속한다.

제1장 집단에너지 소개

2. 열원시설

열원시설이란 열을 생산하여 공동주택h건물 등의 고객에게 열을 공급하기 위한 시설로 열생산시설과 열공급시설로 구성된다

● 열생산시설은 열병합발전시설, 터빈, 첨두부하 보일러, 소각로 등이 있다.

● 열공급시설은 지역난방수 순환펌프, 축열조 및 관련 보조계통으로 구성된다 <그림1-2>열병합발전설비

고객설비

송전

축열조

열병합발전 시설

열병합발전은 동일한 연료를 사용하여 두 가지의 유형이 다른 에너지인 열과 전기를 동시에 생산하는 종합에너지시스템(5PUBM &OFSHZ 4ZTUFN)이다.

일반적으로 고온부는 전기, 저온부는 지역난방수 가열로 사용하는 에너지 시스템으로서 $)1($PNCJOFE )FBU BOE 1PXFS (FOFSBUJPO) 및 $PHFOFSBUJPO 등으로 불린다.

집단에너지 사업의 개요 / 집단에너지 시설 / 열사용시설 기초 용어 정리1가스엔진열병합발전시스템(cas@ngine)ogenerationSystem)

가스엔진 열병합발전시스템은 열효율이 높고 안전성이 뛰어나며 가스연료를 사용하기 때문에 엔진의 수명이 길고, 유지관리가 쉽다는 장점 이외에도 발전규모가 15 .8에서 2,000 .8이상의 수요에도 대처가 가능하다는 특징이 있다. 열에너지는 냉각수로부터 온수를 회수하고, 배기되는 가스로부터 증기 또는 온수를 회수하며, 배기 가스열은 냉방용으로 많이 사용되고 있는 흡수식 냉동기의 열원으로 사용할 수 있다.

2가스터빈열병합발전시스템(casTurbine)ogenerationSystem)

<그림1-3>열병합발전의가스터빈

가스터빈 열병합발전시스템은 주로 공랭식이며 운전소음이 적고 고온의 배기가스를 이용하여 증기를 생산할 수 있으며, 생산된 증기를 공정용 증기 또는 냉동기의 열원으로 사용이 가능하다. 발전규모는 500.8급 이상의 수요에 대응이 가능하다.

가스터빈 열병합발전시스템은 가스엔진방식에 비하여 열전비가 크기 때문에 열에너지의 수요가 상대적으로 큰 수요처에 적합하다. 가스터빈 발전기와 배열회수보일러()34( : )FBU 3FDPWFSZ 4UFBN (FOFSBUPS)로 구성되며 증기압력은 통상 8_15 LHG/DN2이며 증기의 용도에 따라서 고압증기의 공급도 가능하다. 폐열보일러의 후단에 급수가열기 또는 온수히터를 설치하면 배열회수 효율을 향상시킬 수 있다.

제1장 집단에너지 소개

3증기터빈열병합발전시스템(SteamTurbine)ogenerationSystem)

<그림1-4>열병합발전의증기터빈

1. 터빈브레이드 2-3. 터빈하우징 4. 증기터빈 샤프트 5. 증기터빈 격막보일러h증기터빈을 이용한 열병합발전은 이전부터 자가발전 설비를 가진 제철소, 화학공장 등에서 많이 사용되어 왔다. 또한 발전기 대신에 압축기 또는 펌프를 구동하는 시스템도 석유화학 플랜트 등에서 사용되고 있다. 근래에는 도시소각장 소각로에서 발생한 증기를 이용한 터빈발전기 구동으로 소내 전력을 공급하고 잉여열을 온수의 가열이나 소내의 급탕, 공조 등에 이용하고 있다. 증기터빈은 물을 작동유체로 하는 외연기관이므로 연료의 선택이 자유로워서 유류, 가스, 석탄 외에 바이오가스의 이용도 가능하다는 장점이 있다. 그러나 열기관의 작동온도를 한없이 높이기는 어렵기 때문에 작동유체인 증기는 온도에 비하여 압력을 높일 수밖에 없다. 따라서 열효율을 높이기 위해서는 고압보일러를 필요로 하게 되어 가격이 상승한다는 문제와 소출력에서는 터빈내부의 유동손실이 증가하여 효율이 낮다는 문제가 있다. 그러나 증기터빈 열병합발전시스템은 작동유체가 증기뿐이므로 터빈의 배기를 그대로 공정용 증기로 활용이 가능하고 시스템의 중간에 터빈을 설치하여 보조시스템을 만들 수 있다는 많은 장점을 가지고 있기 때문에 대규모 발전 플랜트에 많이 사용되어 왔다.

집단에너지 사업의 개요 / 집단에너지 시설 / 열사용시설 기초 용어 정리4가스및증기터빈복합발전시스템()ombined)ycle)ogenerationSystem)

<그림1-5>열병합발전시스템개요

복합발전 시스템이란 열효율 향상을 위해 두 종류의 열 사이클을 조합하여 발전하는 것을 말한다. 복합 사이클 중 가장 대표적인 것은 가스터빈 사이클과 증기터빈 사이클을 결합하여 하나의 발전 플랜트로 운영하는 방식이다.

가스터빈을 가동하여 전기를 생산하고 배출되는 가스의 배열을 회수하여 증기터빈에 보내어 전기를 추가 생산하고 배출되는 배열은 지역난방 중온수의 가열원으로 이용된다.

보일러 및 축열조

1첨두부하보일러

지역난방에서 필요로 하는 열을 생산하는 보일러이다.

2축열조

열의 축열 및 방열 운전을 하며 배관망에서 온수의 비등을 방지하기 위한 최소의 압력을 유지하고 배관망에서 온도변화에 따른 유체의 체적변화를 흡수하는 역할을 한다.

제1장 집단에너지 소개

3. 열수송시설

열수송시설은 지역난방에서 생산된 열을 각 고객에게 공급하기 위한 시설로써, 열수송관, 순환펌프, 기타 열수송 및 분배에 필요한 설비로 구성된다.

열수송관은 공급관과 회수관으로 되어 있으며, 외부로부터 충격에 견디고 내구성을 높 이기 위해 내관은 강관, 외관은 고밀도 폴리에틸렌()%1&)으로 제작하고 열을 이송 중에 열 손실을 최소화하기 위해 그사이에 직접 폴리우레탄폼(16) 단열재를 발포시켜 제조하여 내 부식성 및 단열성능이 강하여 국내는 물론 해외에서도 널리 사용되고 있다.

또한, 최근 고객측 열손실량을 최소화하고 배관수명을 연장하기 위해 외부와 노출되어 시공되는 지하 주차장 등의 구간중 지역난방 중온수가 공급되어지는 배관도 이중보온관으로 시공되고 있다. 열수송관을 통해 공급하는 열매체는 온수온도에 따라 고온수(120℃ 이상), 중온수(100_120℃). 저온수(100℃이하)로 구분하며 지역난방 공급조건은 절기별 시간대별 사용 부하에 따라 75_115℃로 공급되어 진다.

한국지역난방공사는 지역난방을 공급을 위해 파주에서 동탄2신도시까지 수도권 연계 열수송관망을 구축하여 지역별 설비의 이용효율 제고는 물론, 열공급의 안정성도 확보하고 있다.

<그림1-6>지역난방열수송관구조및수도권열배관망구성도

집단에너지 사업의 개요 / 집단에너지 시설 / 열사용시설 기초 용어 정리4. 열사용시설 (고객설비)

열사용시설이란 지역난방 중온수로부터 열을 받아 세대 등 사용처에 필요로 하는 난방 및 급탕용 온수를 가열하여 공급하기 위한 시설로 각 고객 기계실 내에 설치되며 고객 재산으로 관리되어 진다.

주요설비는 1차측 및 2차측 배관, 열교환설비, 기기제어장치, 순환펌프, 차압유량조절밸브, 팽창탱크가 있으며 지역난방에서 설치하여 열사용량을 계측하는 적산열량계로 구분되며 <그림1-7> 과 같이 구성되어 있다.

<그림1-7>열사용시설의구성

1차측 및 2차측 배관

● 1차측 배관

- 지하구조물 외벽 밖 2N부터 기계실내 열교환설비까지의 배관 및 그 부속기기로 지역난방 중온수가 흐르는 압력배관을 말한다.

● 2차측 배관

- 기계실내 열교환설비 이후부터 최종 사용처인 세대까지 배관 및 그 부속기기로 냉h난방배관 및 급탕배관으로 구성된다.

제1장 집단에너지 소개

열교환설비

지역난방에서 공급하는 고온의 열을 이용하여 세대로 공급되는 난방 및 급탕수의 온도를 가열하며, 세대로 공급하는 온도는 관리소에서 조정한다.

차압유량조절밸브

지역난방 열원과 거리에 관계없이 기계실별 부하에 따라 설계된 유량만 공급될 수 있도록 공급배관과 회수배관의 압력차를 0.7_0.9CBS로 유지시켜 준다.

기기제어장치

난방 및 급탕열교환기, 흡수식냉동기 등을 제어하는 기기로 지역난방 중온수의 유량을 조절하여 난방 및 급탕 공급온도 등을 조정하는 역할을 하며 1차측 배관에 설치하는 온도조절밸브와 2차측 배관에 설치하는 온도감지기 등을 포함한다.

팽창탱크

난방수의 수축h팽창에 따라 발생될 수 있는 압력변화를 일정하게 유지시키고, 배관시스템의 공기접촉을 완전히 차단하여 공기에 의한 부식 방지 역할을 한다.

온도가 상승할 경우 배관수의 팽창량을 흡수하여 압력상승을 방지하고, 온도가 하강할 경우 난방수를 보충하여 수축량을 보충한다. 또한, 난방수의 부족시에는 보충하는 역할을 한다.

순환펌프

● 난방순환펌프

- 열교환기에서 적정온도로 가열된 난방수에 압력을 가해 세대까지 공급시키기 위해 설치된다. ● 급탕순환펌프

- 세대내 급탕 사용량이 없을 때 급탕배관내에 유체가 정체되어 온도가 낮아지는 것을 방지하기

집단에너지 사업의 개요 / 집단에너지 시설 / 열사용시설 기초 용어 정리위하여 최소량의 급탕수를 순환시키기 위해 설치된다.

- 세대에 공급하기 위한 압력 및 유량은 시수(상수도) 압력으로 정해지며, 급탕순환펌프는 급탕수의 순환의 기능을 수행하고 세대 사용 압력 및 유량변화에 영향을 미치지는 않는다. 열계량장치

고객의 기계실에서 사용하는 열 사용량을 계측하기 위해 단지 및 건물내 기계실에 설치되며 유량부, 연산부, 감온부로 구성된다.(한국지역난방공사 자산)

● 설치도(고객 기계실 중온수 인입배관에 설치)

감온부

감온부

초음파유량계

연산부

제1장 집단에너지 소개

● 연산부 지침값 항목 및 확인방법

초기화면초기화면에서 연산부 1버튼을 누르면 다음 초기화면에서 순차적으로 화면이 변동된다.(제작사에 따라 버튼위치는 달라짐)

집단에너지 사업의 개요 / 집단에너지 시설 / 열사용시설 기초 용어 정리1.3열사용시설 기초용어 정리

건축용어

연면적

하나의 건축물 각 층의 바닥면적 합계를 말하며, 용적률을 산정할 때에는 다음 각 목에 해당하는 면적은 제외한다.

● 지하층의 면적

● 지상층의 주차용으로 쓰는 면적 (해당 건축물의 부속용도인 경우만 해당한다)

● 초고층 건축물과 준초고층 건축물에 설치하는 피난안전구역의 면적

● 건축물의 경사지붕 아래에 설치하는 대피공간의 면적

용적률

대지면적에 대한 연면적의 비율을 말한다.

다만, 용적률의 산정에 있어서는 지하층의 면적과 지상층의 주차용(당해 건축물의 부속용도인 경우에 한함)으로 사용되는 면적을 제외한다.

건폐율

대지면적에 대한 건축면적의 비율로 건축밀도를 나타내는 지표의 하나이다.

건물

대지

건폐율:100%,용적률:100%건폐율:50%,용적률:50%건폐율:50%,용적률:100%건폐율:50%,용적률:150%

제1장 집단에너지 소개

공동주택

주택법시행령에 따라 아파트, 연립주택, 다세대주택, 기숙사로 구분된다.

아파트5층 이상의 공동주택

연립주택1개 동의 바닥면적 합계가 660ｍ²를 초과하는 4층 이하인 주택

다세대주택1개 동의 바닥면적 합계가 660ｍ² 이하의 4층 이하인 주택

기숙사학교 또는 공장 등의 학생 또는 종업원등을 위하여 쓰는 것으로서 1개동의 공동취사시설 이용 세대수가 전체의 50% 이상인 것

전용면적

호당 또는 세대당 주거 전용면적으로 세대 공급면적에서 복도, 계단, 옥탑, 전기실, 기계실, 보일러실, 관리사무소, 경비실 등 2세대 이상이 공동으로 사용하거나 주거의 용도에 직접 쓰이지 아니하는 면적은 제외된다.

주거 전용면적의 산정

|주택법}제2조 제6호 후단에 따른 주거 전용면적의 산정방법은 공동주택의 경우 외벽의 내부선을 기준으로 산정한 면적으로 한다.(주택법 시행규칙 제2조) 주거 전용면적의 산정시 r건축물대장의 기재 및 관리 등에 관한 규칙s 제9조의 규정에 의한 권한자인 건축사, 건축사보, 건축기술사, 건축기사, 건축산업기사, 지자체, 일반건설업자, 주택건설사업자가 산정한다.

발코니

건축물의 내부와 외부를 연결하는 완충공간으로서 전망이나 휴식 등의 목적으로 건축물 외벽에 접하여 부가적으로 설치되는 공간을 말한다. 이 경우 주택에 설치되는 발코니로서 국토교통부장관이 정하는 기준에 적합한 발코니는 필요에 따라 거실ㆍ침실ㆍ창고 등의 용도로 사용할 수 있다. 거실

건축물 안에서 거주, 집무, 작업, 집회, 오락, 그 밖에 이와 유사한 목적을 위하여 사용되는 방을 말한다.

집단에너지 사업의 개요 / 집단에너지 시설 / 열사용시설 기초 용어 정리건축물 높이에 따른 분류

초고층 건축물층수가 50층 이상이거나 높이가 200미터 이상인 건축물

준 초고층 건축물고층 건축물 중 초고층 건축물이 아닌 것

고층 건축물층수가 30층 이상이거나 높이가 120미터 이상인 건축물

지역난방 관련 용어

열매체의 종류 및 특징

열매체로 열매유, 증기, 온수가 사용되고 있으며 지역난방용으로 대부분 사용되는 온수는 온도에 따라 아래와 같이 구분된다.

구분저온수중온수고온수

온도범위100 ℃ 이하100~120℃120 ℃ 이상

지역난방 계약면적

주택용 고객의 기본요금 부과 기준이 되는 면적으로 건축물대장 등의 세대별 전용면적의 합계와 공용면적 중 지역난방열을 사용하는 시설의 건축연면적의 합계 및 전용면적 이외에 열공급이 되는 면적을 계산한 서류상의 세대 발코니 면적의 합계를 모두 합산한 면적을 말한다.

지역난방 계약용량 열교환기용량으로서 지역난방 업무h공공용 기본요금과 냉수의 기본요금 부과를 위한 열교환기 용량을 말한다.

열사용시설 지역난방 열의 사용을 위한 시설로 고객의 관리에 속하는 시설을 말한다.

열사용시설기준 지역냉ㆍ난방용 열사용시설에 대하여 r집단에너지 시설의 기술기준s에서 규정한 기술 사항과 사업자에게 위임된 사항을 규정하고 r집단에너지사업법 시행규칙s 규정에 의하여 열사용시설에 대한 점검의 방법ㆍ절차 기타 필요한 사항을 규정한 기준을 말한다.

제1장 집단에너지 소개

열원시설 열매체를 가열하거나 냉각하는 기기 및 그 부속기기로서 열발생설비, 기타 열원시설로 구분되며, 열발생설비는 터빈h발전기, 보일러, 소각로, 빙축열냉동기, 터보냉동기 및 기타 열매체를 생산하는 설비를 의미하고, 기타 열원시설은 열펌프, 냉동설비, 열교환기, 축열조 및 기타 열의 생산과 관련이 있는 설비를 의미한다.

열중계처(고객 기계실)

열교환설비h기기제어장치 등을 설치하는 장소(기계실, 열교환실 등을 말함)로서 각 사용처로 공급하는 냉h난방 및 급탕 온도 등을 조정하는 곳을 말한다.

재산한계점 한난의 시공한계점으로 하며 한난과 고객의 재산 한계점은 한난측 최초 차단밸브의 고객측 단말로 한다. 차단밸브는 고객측 열교환설비로부터 가장 가까운 거리에 위치한 지하구조물 외벽 2N 전에 설치한다.

중온수 공급배관차단밸브

(매설)기계실(1)기계실(2)

2미터지하주차장

중온수 공급배관차단밸브(1차측배관)

(매설)지역난방재산사용자재산

지하구조물 외벽

1차측 배관 열사용시설기준 제3조의 규정에 의한 한난의 재산한계점 이후 매설되는 배관과 기계

실내의 열교환설비 까지의 배관 및 그 부속기기로 고객 소유의 시설을 말한다.

집단에너지 사업의 개요 / 집단에너지 시설 / 열사용시설 기초 용어 정리2차측 배관 기계실내의 열교환설비 이후부터 최종 사용처까지의 배관 및 그 부속기기를 말하며, 냉h난방배관 및 급탕배관 등으로 구분한다.

적산열량계 적산열량계는 고객 기계실에 설치하여 일정한 시간 동안 통과된 열매체의 양(㎥)과 공급h회수측의 온도차이(△5)를 연산하여 열량값을 표시하는 계량기로써, 그 구성품은 연산부, 유량부, 감온부 등으로 구성되어 있다. ● 연산부

적산열량계의 부분품으로써 유량부와 감온부로부터 신호를 받아 열사용량을 계산하고 지시하는 계기를 말한다.

● 유량부

적산열량계의 부분품으로 고객별 기계실내 회수측 배관에 설치하며, 열매체에 흐르는 양을 측정하는 계기를 말한다.

● 감온부

적산열량계의 부분품으로써 기계실내 1차측 배관의 공급측과 회수측에 설치하며, 열매체의 온도를 측정하는 계기를 말한다.

세대별 열계량장치

세대별 사용열량에 따른 난방비 부과를 위하여 각 세대에 설치하는 열사용 계측기기로

난방(적산)열량계 또는 난방(적산)유량계로 구분된다.

자발적인 에너지 절약을 유도하고 난방요금의 균등분배와 쾌적한 실내환경을 유지하기

위하여 설치된다.

● 난방열량계 : 각 세대에서 사용된 열량(L8I, .8I, $BM)을 계량하는 기기를 말한다.

● 난방유량계 : 각 세대에서 사용된 난방수의 양(N3)을 계량하는 기기를 말한다.

제1장 집단에너지 소개

열부하 열중계처인 기계실의 난방 및 급탕열교환기(흡수식냉동기 포함) 부하로서, 열교환설비의 용량 및 기계실 연결열부하(또는 계약용량)의 산정기준이 되는 부하를 말한다.

2차측 고객 부하인 난방부하ㆍ급탕부하 및 냉방부하와 1차측 한난의 공급부하로 구분한다.

기계실 연결열부하 열중계처인 기계실에 대한 1차측 한난의 공급부하로서 고객과의 계약 용량을 말한다. 동계열부하 난방열교환기 및 급탕열교환기 부하로서 난방열교환기 용량에 급탕연결부하를 더한 값으로 산정한다.

연결열부하 각 고객의 설비용량과 지역난방 배관망의 설계기준이 되는 열부하로 각 건물의 난방면적에 건물용도별 단위열부하를 곱하여 산정한다. (단위 : (DBM/I)

난방부하 실내 난방에 필요한 단위시간당 공급열량으로 벽체에서의 손실, 틈새바람, 환기부하, 외기부하를 포함한다.

급탕부하 사용 용도별로 필요한 급탕을 공급하기 위해 단위시간에 주어야 할 열량으로 급탕열교환기 용량을 말한다.

기기제어장치 난방ㆍ급탕열교환기 및 흡수식냉동기 등을 제어하는 기기를 말하며, 1차측 배관에 설치하는 온도조절밸브와 2차측 배관에 설치하는 온도감지기 등을 포함한다.

집단에너지 사업의 개요 / 집단에너지 시설 / 열사용시설 기초 용어 정리외기온도 보상운전

변화되는 외기 온도에 맞추어 2차측 난방수 온도를 자동으로 조정하여 공급함으로써, 실내온도는 언제나 요구하는 온도로 적정하게 유지되도록 구성하는 제어방식을 외기온도 보상 운전이라 한다. 온도조절밸브(T)V : Temperature )ontrol Valve)

온도조절밸브는 고객 기계실내 열교환기별로 1차측 회수배관에 설치하여 외기온도에 따른 냉난방온도 및 고객이 요구하는 급탕 온도를 유지할 수 있도록 난방h급탕 열교환기, 흡수식 냉동기로 유입되는 1차측 지역 난방수 유량을 조절하는 밸브이다.

온도감지기

● 측정원리 : 금속의 전기저항과 온도와의 사이에는 일정한 관계가 있으므로 전기저항을 측정하여 온도를 검출

● 백금(1U), 니켈(/J), 구리($V)등이 있으며 고온(250℃)에서는 산화하여 저항이 변하므로 150℃ 이하에서 널리 사용

● 측온저항체의 종류 : 0℃ 기준 1U 100Ω, 1U500Ω, 1U 1,000Ω등이 있으며, 일반적으로 백금(1U 100Ω)이 측온 저항체로 많이 사용되고 있다.

열교환설비 기계실에서 1차측배관과 직접 접속되는 난방ㆍ급탕열교환기, 흡수식냉동기 및 기타 기기를 말한다.

급탕일반 열교환기

일반적인 급탕열교환 방식에서의 급탕열교환기를 말한다.

급탕2단 열교환방식

급탕열교환기를 급탕 재열 및 예열 열교환기로 직렬분리 설치하여 급탕 재열 열교환기와 난방열교환기를 통과한 1차측 중온수를 급탕 예열 열교환기에 통과시켜 급탕용 시수를 예열시키는 방식이다.

제1장 집단에너지 소개

급탕예열 및 재열열교환기

급탕 2단 열교환방식에서의 시수 예열용 급탕 예열열교환기와 예열된 시수를 설정된 온도로 가열하는 급탕 재열열교환기를 말한다.

순간가열급탕방식

열교환기 입구에 들어온 시수는 출구로 나가면서 열교환기의 중온수와 열교환되어 단시간에 설정된 온도로 상승되는데 이 가열된 온수를 사용처에 직접 공급하는 방식으로 저탕조 저장방식의 급탕방식에서 저탕조를 없애고 가열부하를 증대시킨 급탕방식을 말한다.

칼로리 (cal) 1DBM는 표준대기압(1BUN)에서 14.5℃의 물 1H을 15.5℃로 1℃올리는데 필요한 열량을 말한다. 1(DBM(기가칼로리)는 109칼로리를 말하며 이는 수도권 난방면적 85㎡(32평형)아파트 약 184_234세대가 외기온도가 m11.3℃일 때 실내온도를 20℃로 1시간 동안 난방에 필요한 열량과 평균적으로 급탕을 사용할 수 있는 열량에 해당된다.

사용관

고객이 공급관과 접속되는 지점으로부터 열매체를 받기 위하여 부설하는 배관과 그 부속기기를 말한다.

순환펌프

열교환설비의 2차측 열매체 순환을 위한 펌프로 난방순환펌프와 급탕순환펌프로 구분된다.

콤펙트설비유니트

난방h급탕 열교환기와 1h2차측배관, 기기제어장치, 순환펌프 등을 제조공장에서 제작 및 조립하여 기계실에 설치되는 것을 말한다.

차압유량조절밸브(P1)V)

고객 기계실내 1차측 공급 및 회수배관 간의 차압을 적정하게 유지하기 위하여 유량을 조절하는

집단에너지 사업의 개요 / 집단에너지 시설 / 열사용시설 기초 용어 정리밸브이다.

고객 기계실의 공급 유량을 적정하게 분배 함으로써 난방 및 급탕열의 원활한 공급을 도모하기 위해 지역난방 중온수 인입 공급 배관에 설치된다. 흡수식냉동기

흡수식 냉동기는 물이 대기압 하에서는 100℃에서 끓지만 기압이 낮아지면 낮은 온도에서 끓는 원리를 이용한 냉방기기로 흡수기, 증발기, 재생기, 응축기의 4개 부분으로 구성되며 물을 냉매로 리듐브로마이드 수용액을 흡수제로 사용하는 냉방장치이다.

지역난방에서 사용중인 일중효용 흡수식냉동기는 사이클수의 따라 1단 및 2단 흡수식 냉동기로 구분되며 현재 부분부하 효율이 우수한 일중효용 2단 흡수식냉동기가 주로 설치되고 있다

팽창탱크

2차측 배관계통내 유체가 온도에 따라 수축 또는 팽창할 때 난방수를 보충하거나 팽창량을 흡수하는 탱크를 말한다.

K1n) KOR@A 1vSTRv)T n@ATvNc )ORP.

02 제2장 지역난방 세대난방설비2.1 지역난방 세대난방설비 2.2 세대 난방계량기 관리 2.3 세대설비 관리 및 점검방법 2.4 세대설비 유지보수 및 관리 2.5 지역난방 열요금 분배방법(참조용) 2.6 관리 및 고장진단 사례

제2장 지역난방 세대난방설비

2.1지역난방 세대난방설비

1. 시스템 구성

관리사무소에서는 지역난방에서 공급된 중온수를 이용하여 기계실 열교환기를 통해 세대로 공급되는 난방수를 적정한 온도로 가열한 후 세대로 공급하고, 각 세대에서는 세대별로 설치된 난방설비를 이용하여 지역난방을 사용하게 된다.

세대 난방설비는 그림2-1과 같이 난방분배기, 지시부, 실내온도조절기, 온도조절밸브(구동기), 이물질 여과망(스트레이너), 난방계량기, 정유량조절밸브로 구성되어 있다.

<그림2-1>세대난방설비의구성및주요설비기능

지역난방 세대난방설비 / 세대 난방계량기 관리 / 세대설비 관리 및 점검방법 / 세대설비 유지보수 및 관리 / 지역난방 열요금 분배방법(참조용) / 관리 및 고장진단 사례2. 난방계량기

개 요

난방계량기는 에너지절약을 유도하고, 세대별 사용 열량을 계측하여 합리적인 요금 분배를 위하여 설치되며, 열량계와 유량계로 구분된다.

설치기준은 r주택건설기준 등에 관한 규정s 및 r중앙집중 난방방식의 공동주택에 대한 난방계량기 등의 설치 기준s에 의하며 시기별 관련 기준 변경에 따라 세대별 계량기 종류가 다르게 설치되어 왔다.

● 설치기준

시기계량기 종류비고

1989년 10월적산열량계만 설치산업부고시

1991년 3월전전용용면면적적 6600mm22미초만과 열열량량계계 만또 는설 치유가량능계 설치가능산업부고시

1997년 10월적산열량계 또는 유량계 설치산업부고시

2009년 10월적산열량계만 설치가능주택건설기준

● 종류별 특성

내용적산 열량계난방온수미터(유량계)

단위MWh 또는 kWhm3 (톤)

구성연산부, 유량부, 센서포켓, 감온부, 지시부유량부, 지시부

배터리1)3.6V 리튬배터리 2개 1)3.6V 리튬배터리 1개

특징▪▪▪ 설난연치방산부비에가 와소 지고요가시되부는이며 에사 용배고열장터리율량을이 설 계높치량다. ▪▪▪ 설-난지 열방치시량비에부을가 에소 계 만요저측 되렴배하는하터지리고 유 못 설고량하치장만는율 계 단이측점 낮다.

설치기준2009년 이후 적산열량계만 설치현재 난방유량계는 설치 불가능

제2장 지역난방 세대난방설비

난방열량계

난방열량계는 일정 시간 동안 통과된 유체의 양과 온도검출부에서 측정되는 공급측과 회수측의 온도차(Δ5) 그리고 온도에 상응하는 일정상수(열량환산계수)를 연산하여 L8I 또는 .8I 단위의 열량으로 표시 하는 계량기를 말한다.

<그림2-2>적산열량계의구성및설치도

연산부감온부

난방공급배관

지시부연산부

유량부감온부

감온부난방회수배관

① 유량부

● 유량의 흐름에 따라 회전하는 임펠러 상부에 자석이 부착되어 상부 기어박스 내 기어를 자석의 힘으로 회전시켜 유량값이 지시된다.

● 유량부 지침 기어박스에서는 10리터 측정시마다 기어가 회전되며 지시부로 펄스신호를 전송한다.

② 감온부

● 온도에 따라 저항값이 변하는 백금 등의 측온저항체를 사용하여 공급온도와 회수온도를 측정하고 그 값을 연산부로 전송한다.

● 정확한 온도계측을 위해 감온부와 포켓은 <그림2-3>과 같이 설치한다.

<그림2-3>감온부온도센서설치설치방법

(○)온도센서가 포켓 바닥면까지 삽입, 온도측정 정확(×) 온도센서와 포켓사이 간극으로 온도측정 오차

지역난방 세대난방설비 / 세대 난방계량기 관리 / 세대설비 관리 및 점검방법 / 세대설비 유지보수 및 관리 / 지역난방 열요금 분배방법(참조용) / 관리 및 고장진단 사례③ 연산부

● 유량부로부터 측정한 유량값과 감온부에서 측정한 온도차를 기준으로 사용열량을 계산하는 기기이다. ● 연산부에는 배터리가 내장되어 있으며 방전시 열량을 계측하지 못하므로 수명이 경과되기 이전에 교체하여야 한다. 또한 연산부의 전자기판도 장기사용시 고장발생 비율이 높아지는 특성이 있다.

● 열량계산 : 사용유량과 온도에 따른 열량 계산식은 다음과 같다.

열량 (kWh) 사용유량(m3) × (난방공급온도-난방회수온도)℃ × 상수값(kWh/m3℃)

<계산예> 세대 난방공급온도가 60℃이고 회수온도가 50℃로 일정하고 이때 사용유량이 100톤 일 경우 | 열량값은 약 1.15 MWh가 된다.()al 단위 989 Mcal) - 열량(kWh) = 100 m3× 10℃ × 1.1478 kWh/m3℃ = 1,148 kWh 1.15 MWh <열량환산계수 K값>

공급회수102030405060708090100110 201.1620-

430011..1166012811..115588651.15-54-환산계수 K = ((kkWWhh//kmg3·℃℃))=/(비m열3/k/비g)체적 501.16081.15861.15561.1518-

601.16091.15891.15601.15231.1478-

701.16121.15931.15651.15281.14841.1434-

801.16171.15991.15711.15351.14921.14421.1386-

901.16231.16061.15791.15441.15011.14511.13961.1337-

1001.16301.16141.15881.15531.15111.14631.14081.13491.1286-

1101.16401.16251.15991.15651.15241.14761.14231.13641.13021.1236-

1201.16511.16371.16121.15791.15381.14911.14391.13821.13201.12551.1187 ④ 지시부

● 세대별로 사용한 열량값을 외부에서 검침하기 위해 설치된다. ● 지시부는 내장된 배터리에 의해 작동(계측된 값이 지시)되며 연산부와 같이 배터리 수명이 경과(일반적으로 5년)되기 이전에 교체하여야 한다.

● 또한, 계량기에 연결된 신호 전송선의 노후 또는 단선으로 지침(지시)값의 차이가 발생될 수 있음으로 연 1회 이상 세대 내부 계량기 지침값과 외부 지시부 지침값의 차이 발생 여부를 정기적으로 확인하는 것이 바람직하다.

제2장 지역난방 세대난방설비

난방유량계

난방수의 통과 체적을 측정하는 유량부만으로 구성되며, 세대에서 사용한 난방수의 양(N3)을 측정하여 표시한다. 유량과 온도를 측정하여 열량을 계산하는 적산열량계와는 구분된다.

● 구성도

<그림2-4>난방유량계의구성및설치도

상부모습

지시부유량부난방회수배관

① 유량부

● 난방열량계의 유량부와 동일한 구조로 일정시간 동안 통과된 유체의 양을 측정하여 신호 전송선을 통해 외부에 설치된 지시부로 전송한다. ● 내부구조에 따른 분류

단갑식유량부내 임펠러가 바로 설치되어 난방수와 직접접촉

복갑식유계량측시부 몸감도체와내부 정에도 유가체 양가호 하흘러고가 안는정 통됨로 내부에임펠러가 위치한다.

② 지시부

● 난방지시부는 계량기가 세대내부 전용부분에 설치된 경우 실외에서 검침을 하기 위해 전용부분 외부에 설치되는 기기이다.

● 신호 전송선을 통해 유량부 접점 신호를 지시부로 전달하며, 케이블의 노후시 오차가 발생될 수 있으며, 이때는 세대 내부에 설치된 유량부의 지침이 기준이 된다.

지역난방 세대난방설비 / 세대 난방계량기 관리 / 세대설비 관리 및 점검방법 / 세대설비 유지보수 및 관리 / 지역난방 열요금 분배방법(참조용) / 관리 및 고장진단 사례 노후계량기 교체

공동주택의 난방계량기는 분배용 계량기로 유효기간이 도래하여도 검정을 받아 재사용 유무를 판단하지 않는다. 난방계량기는 일반적으로 고장이 발생한 계량기를 교체하고 있다. 따라서, 이물질 유입 등으로 과소 계측될 경우 공동난방비 증대, 요금 분배 불균형 등 문제가 발생된다. 따라서 합리적인 관리 및 신뢰성 확보를 위해 일정기간 경과된 노후 계량기는 장기수선충당금 또는 수선유지비 등을 이용하여 교체하는 것이 바람직하다.

● 계량기 교체 관련 기준

중앙집중 난방방식의 공동주택에 대한 난방계량기 등의 설치 기준 제4조 (유지관리 등) 5. 공동주택관리주체는 난방계량기의 사용현황을 매월 파악하여 작동에 이상이 발견될 경우에는 입주자에게 이를 알리고, 주택

건설사업자(제품보증 및 하자보수책임 기간 중에 한함)등에게 수리·보수토록 하며(배터리의 교환 등 단순한 작업은 공동주택관리주체도 가능), 난방계량기의 신뢰성 확보를 위하여 검정유효기간이 경과하기 전에 재검정 또는 교체할 수 있다.

공동주택 관리규약 <준칙>

(경기도 51조의 2), (서울시 47조의 2) 제51조의2【계량기 검침 및 유지관리】 ③ 관리주체는 ~ 다만, 검정봉인을 훼손하지 않고 배터리 교체를 하는 경우에는 관리주체가 직접 할 수 있다. 이 경우 관리주체 명의의 봉인 스티커 부착 등 계량기 임의조작 방지를 위한 조치를 하여야 한다. ④ 관리주체는 공급자와의 계약에 따라, 계량기 교체·수리에 비용이 소요될 경우, 수선유지비 또는 장기수선계획에 따른 장기수선충당금을 사용할 수 있다. 다만, 계량기에 이상이 없음에도 교체를 요구하거나, 계량기의 고장·파손 등이 입주자등의 고의나 과실로 발생한 경우에는 그 비용을 입주자 등에게 부담시킬 수 있다.

고장 및 전 세대 교체 설치시 검토사항

● (검정) 계량에 관한 법률에 의거 형식승인을 득한 제품일 것

●(단위)기존에 설치되어 있는 계량기와 단위가 같을 것 (N3, L8I, .8I) ●(봉인) 봉인스티커 등을 활용한 봉인의 시공이 쉬운 구조일 것

● (업체)전수 교체 공사시 건설산업기본법 따른 업체를 선정할 것 ● (측정) 측정의 안정성 및 미소유량에서도 측정이 우수한 것 ●(외란)내구성 및 감도가 우수하고 외부 자력에 의한 유량계측 영향이 적은 것

● (검침) 일정 지점에서 총괄 검침할 수 있는 원격검침방식 적용이 가능한 구조일 것 - 원격검침방식을 적용할 경우 세대 열사용량 분석이 가능하여 난방설비 고장에 의한 과다(과소) 및 난방불량 세대를 조기에 발견하여 조치할 수 있어 주민 편익이 증대되는 효과가 있다. - 따라서, 노후계량기 교체시 원격검침이 가능한 시스템 적용방식을 검토하는 것이 바람직하다.

제2장 지역난방 세대난방설비

3. 정유량조절밸브

개 요

중앙집중 난방방식의 기계실 펌프에서 공급하는 난방수는 지하횡주관, 동별횡주관, 라인별 입상관을 통해 세대로 공급되며, 배관 길이에 따른 마찰손실 변화로 기계실과의 거리에 따라 공급유량의 불균형이 발생하게 된다. 지역난방시스템에서는 공급유량을 일정하게 분배하기 위해 <그림2-5>과 같이 차압밸브, 차압유량조절밸브, 정유량조절밸브가 설치되어 유량을 사용정도에 따라 일정하게 분배될 수 있도록 하고 있다. 세대별로 설치되는 정유량조절밸브는 동별 차압유량조절밸브 이후 세대 위치에 따라 발생할 수 있는 유량의 불균형을 해소하기 위해 설치된다. 1. 차압밸브 : 세대 사용량의 증감에 따라 일부 유량이 펌프 측으로 회수 2. 차압유량조절밸브 : 각 동별 공급회수 배관의 압력차를 일정하게 유지(동별 유량 분배) 3. 정유량조절밸브 : 세대별 설정유량값 이상이 흐르지 않도록 조절

<그림2-5>2차측배관에설치된유량조절용밸브

1동2동3동

차압유량조절밸브

정류량조절밸브

P1)V

지역난방공급차압밸브

P1)V

기계실

열교환기1PV

지역난방회수

T)V

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설정된 차압보다 작을 경우

유

량

설계유량

- 차압이 낮아 공급유량이 작아짐

작동차압- 밸브의 동작범위 이하가 되어 100% 개방된 상태로 유량이 공급된다. 차압조정 범위 내에 있을 경우

유

량

설계유량

- 밸브 입구측 압력이 스프링에 전달

- 압력정도에 따라 밸브 열림정도가 조정되어 유량이 조정된다.

작동차압- 설계유량의 약±5% 범위에서 유량조정

차압조정 범위 보다 초과할 경우

유

량

조정불가

설계유량

- 동별 차압유량조절밸브의 이상 등으로 전후 압력이 조절범위를 초과시 작동차압- 밸브는 최소로 열리며 소음이 발생

제2장 지역난방 세대난방설비

정유량조절밸브 설계유량값 (10리터 공급시간, 초)

● 세대 위치별 유량적용값

⑧⑦ ⑦ ⑦ ⑦ ⑧- 2017년 11월 이전 고객 : 기준값 적용② ①①①①②④③③①①②- 2017년 11월 이후 고객 : 기준값의 70% 적용피로티⑥ ⑤⑥ 가. 서울, 고양, 분당, 용인

구분37㎡46㎡50㎡60㎡75㎡85㎡102㎡120㎡138㎡165㎡193㎡220㎡245㎡①281229211175146130108928067575045 ②267217200166139123103877664544843 ③23319017514512110890766656474237 ④22518316914011710486746454464036 ⑤25821019416113511999857362534641 ⑥25020418815613011596827160514540 ⑦23018817314412010689756555474137 ⑧22218116613811610285736353454036 나. 수원, 화성, 동탄, 청주, 세종

구분37㎡46㎡50㎡60㎡75㎡85㎡102㎡120㎡138㎡165㎡193㎡220㎡245㎡①260212195162135120100857462534642 ②24720118515412811495817059504440 ③21517616213411210083716151443835 ④2081691561301089680685950423733 ⑤23919517914912411092786857494338 ⑥23118817314412010789766555474137 ⑦2131731601331119882706051433834 ⑧2051671541281079579675849423733 다. 대구, 부산, 광주

구분37㎡46㎡50㎡60㎡75㎡85㎡102㎡120㎡138㎡165㎡193㎡220㎡245㎡①3062492301911591411181008773625549 ②291237218181151134112958269595247 ③25420719015813211798837261524541 ④24519918415312711394806958504439 ⑤281229211176147130108928067575045 ⑥272222204170142126105897765554944 ⑦25120418815613111697827160514540 ⑧24219718115112611293796858494339

지역난방 세대난방설비 / 세대 난방계량기 관리 / 세대설비 관리 및 점검방법 / 세대설비 유지보수 및 관리 / 지역난방 열요금 분배방법(참조용) / 관리 및 고장진단 사례 정유량조절밸브 정상동작 유무 확인 절차

1정유량밸브몸체에표기된세대설계유량을확인한다.

● -1. 단위로 표시 : 1분당 공급유량

2온도조절기설정온도를올려구동기가열릴때까지기다린다.

3난방지시부에서10리터공급시마다표시되는신호를이용하여난방수공급시간(초)을측정한다.

● 지시부에서 펄스신호가 나타나거나 사라지는 시간을 측정하며 펄스신호 모양은 제작사에 따라 다르게 나타난다.

● 지시부가 없을 경우 유량계 ×0.001눈금이 회전하는데 걸린시간

4공급시간측정후1분당난방공급유량계산한다.

● 10리터 공급 측정시간이 70초일 경우 계산식 - 1분당 유량을 환산하면 (10-÷70초)×60초가 된다. - 따라서 1분당 공급유량 계산은 600÷70초 = 8.6 -/NJO 가 된다.

5정유량조절밸브설계유량값과비교하여정상동작여부를판단한다.

※ 정유량조절밸브 유량값 표시부가 소손되었을 경우 공급유량을 측정하여 이전 페이지의 r정유량조절밸브 설계유량값s과 비교하여 적정여부를 판단한다.

정유량조절밸브 청소방법

▪ 정유량조절밸브는 내부스프링의 장력으로 유량을 조정하며 내부에 이물질이 침적될 경우 유량조정 기능을 상실하게 된다.

▪ 이러한 내부 이물질은 스케일 성분으로 일반적인 세척방법으로 제거가 어려우나 참 고열교환기 세척제를 이용하면 쉽게 제거가 가능하다. - 카트리지 분해후 세척제에 1일 정도 담가두면 스케일이 제거됨

제2장 지역난방 세대난방설비

4 . 실내온도 조절기

세대에서 설정한 온도에 따라 적정하게 난방이 되도록 세대로 공급되는 유량을 조정하는 역할을 하며 실내온도조절기 및 구동기로 구성되어 있다.

세대 온도조절기의 구분

시기수온감지식비례제어식자력식(열팽창)자력식(모터구동)

원리난방수밸축방밸 브 또브를는내 여팽 형닫창상는작 기 용방억식에 합의금해의 난 또브온를는도 변여팽화창닫에작는 용따방에라 의유해체 의난 방수밸축 밸켜로브 열밸축브에 구 를의 동여한부닫 유 는저체 항방의을식 체 상적승 변시화모난터방의밸 브회를전 운여동닫에는 의방해식 장점동비작례전 동원작 불필요 동비례작 전동원작 불필요설치공간이 작다내응구답성속이도가 강 빠함르다 특징온가도격설이정 고이가 이불편다 고온장도률설이정이 높 다불 편응답속도가 느리다가격이 고가이다

구동기

실내온도

조저리

수온감지지식

(분배기내 설치)

수온감지식 기온감지식기온감지식(아나로그)기온감지식(디지털)

설치과최거근 일 미부적 건용설(불사 편설)치과최거근 일 미부적 건용설(사불 편설)치가장 많이 적보수용되용며이 가격저렴, 실최별근 온 주도로조 절설 치편,리

지역난방 세대난방설비 / 세대 난방계량기 관리 / 세대설비 관리 및 점검방법 / 세대설비 유지보수 및 관리 / 지역난방 열요금 분배방법(참조용) / 관리 및 고장진단 사례5. 세대 난방설비 시공 참고사항

항목수온감지식

(중앙집중난방방식의공동주택에대한난방계량기설치기준)

- 공급측에 설치하며 계량에 관한 법률에 의거 형식승인 및 검정을 받은 제품을 설치한다.

난방계량기 · 2012년 이전에는 회수측 배관에 설치

- 난방계량기의 지시값은 각 세대의 전용부분 밖에서 입주자및 공동주택관리주체의 확인이 가능하도록 한다.

(중앙집중난방방식의공동주택에대한난방계량기설치기준)

(친환경주택의건설기준및성능)

난방온도조절기- 받산 은업표 제준품화을법 설에치 따한라다 .인증받은 제품 또는 에너지이용합리화법에 따른 고효율기자재 인증을 - 주방, 거실, 또는 침실 벽체 바닥으로부터 1.5m이내에 설치하고 실내온도조절기는 각 난방구획별로 온도를 조절할 수 있어야 한다.

원격검침설비(-지 공능동형주홈택네관트리워주크체가설 비일정설시치점및에기서술 총기괄준 원)격검침 할수 있는 원격검침 방식을 채택할 수 있다. (중앙집중난방방식의공동주택에대한난방계량기설치기준)

여과기- 이공상급측으로에 설하며치,하 이며물 난질방의수 제 통거과가면 용적이이하 배도관록 단 바면닥적에의서 2 2배0센 이티상미이터고 이 규상격의은 높 40이 메에시 설(m치esh) - 2012년 이전에는 회수측 배관에 설치

방열기- 최난방상층코과일 최환하수관층의에서 화 분장기실 및 기준층 측벽세대중 외기에 접한 화장실에 방열기를 설치시 (중앙집중난방방식의공동주택에대한난방계량기설치기준)

정유량밸브- 환수측에 설치하며 유지관리가 가능하도록 난방수를 차단할 수 있는 밸브를 난방 급수 주배관 및 환수 주배관에 설치한다.

- 설계온수 공급온도/환수온도(온도차)℃ 지역난방 : 60/45 (15)

난방코일피치- 난방코일길이 : 150m 이내- 유속 : 공기가 정체되지 않도록 일반적으로 0.1m/s가 바람직 함

- 소음 : 침식, 소음 방지를 위해 0.7~0.8m/s를 넘지 않도록 함

제2장 지역난방 세대난방설비

2.2세대 난방계량기 관리

1. 세대 난방계량기 고장관리

개요

난방비 r0원s 세대에 대한 언론보도 증가로 사회적인 관심 증대와 고장 계량기를 장기 방치할 경우 난방요금이 왜곡되고 타 세대에 전가되는 문제점이 있어 난방계량기의 점검 및 관리사항이 중요시 되고 있다. 과거 각 지자체에서 세대 난방계량기 전수 조사시 고장을 장기간 방치하여 몇 년간 난방비 누락분을 일시에 부과하는 과정에서 세대와 마찰이 발생하기도 하였다.

● 언론 보도 사례

난방비0원아파트조사결과,관리소홀로계량기고장…7천가구달해(2015.1월)

~ 문제는 계량기 고장을 그대로 방치해 관리비가 부과되지 않은 경우가 6천904가구로 12.5%를 차지해 관리소홀에 따른 난방비 미부과 가구가 적지 않았다는 점이다. 난방비0원아파트'5만5174가구',64.2%는"실제로난방사용안한다"(2015.1월)

~ 그 결과 748만가구 중 넉 달(2013년 11월~2014년 2월)동안 난방비가 한 달이라도 '0원'이 나온 아파트는 5만 5,174가구로 나타났다. 이 중 3만 5,432가구(64.2%)는 전기장판 등을 사용해 실제로 난방하지 않은 것으로 조사됐다.

~ 계량기 고장을 그대로 방치해 관리비를 내지 않은 가구가 6,904가구(12.5%) 차지해 관리소홀에 따른 난방비 미부과 가구가 많은 부분을 차지했다. 특히 계량기를 고의로 훼손한 가구도 11가구(0.02%)로 조사됐다.

지난겨울‘난방비0월’23만세대....계량기고장에고의훼손도(2023.10월)

~ 국토교통부로부터 제출받은 자료에 따르면 지난해 11월부터 올해 2월까지 1개월 이상 난방비 0원을 기록한 아파트는 22만7천710 세대로 집계됐다.~

난방비 0원 세대 가운데 12.0%를 차지하는 2만7천265세대는 계량기 고장에 의해 비용이 청구되지 않은 사례였다.~

지역난방 세대난방설비 / 세대 난방계량기 관리 / 세대설비 관리 및 점검방법 / 세대설비 유지보수 및 관리 / 지역난방 열요금 분배방법(참조용) / 관리 및 고장진단 사례 난방계량기 고장 발생 유형별 주요 원인

<그림2-6>세대계량기고장발생종류별원인

지시부 연결 신호전송선 접촉불량

유량부 임펠러 이물질로 자력저하유량계사용자 주로발생

난방수 임의 배출과 다정유량조절밸브 고장

온도조절밸브 고장

발생원인

과 소

지사부 연결 신호전송선 단선

제 로연산부 배터리 임의조작 및 방전

유량부 이물질(열량계, 유량계)

과다 열사용 주요원인

● 정유량조절밸브 및 온도조절기 등 주로 세대 난방사용설비의 고장으로 발생된다. ● 과다세대 점검시 가장 먼저 세대 공급유량을 측정한 후 설비별 동작상태를 점검한다. 과소 및 제로 계측 주요원인

● 계량기 장기사용에 따른 노후, 지시부 신호선 불량, 배터리 방전, 유량부 이물질로 인한 부동 등 많은 원인으로 발생된다. ● 그중 신호선 단선, 배터리 방전, 유량부 이물질이 고장원인의 대부분을 차지하고 있다.

신호선 접촉불량배터리(건전지) 방전유량부 내부 이물질

제2장 지역난방 세대난방설비

2. 세대난방계량기 관련 기준

● 부정사용시 처벌규정 - 계량에 관한 법률(제 12694호, 시행 2015.1.1) 제72조 6호 ● 고장시 사용량 산정, 노후계량기 교체, 계량기 봉인 - 중앙집중 난방방식의 공동주택에 대한 난방계량기 등의 설치기준 - 각 지자체별 공동주택 관리규약 준칙

계량에관한법률산업부고시2019-160호

■ 제72조 다음 각 호의 어느 하나에 해당 하는 자는 2년 이하의 ■ 제3조 (난방비) 난방비 달리부가

징역 또는 2천만원 이하의 벌금에 처하거나 이를 병과- 난방계량기 고장등으로 현격한 차이 발생 및 난방계량기를 - 계량기를 변조할 목적으로 검정증인이나 봉인을 훼손한 자임의 조작시 난방비를 달리하여 부과

■ 제4조 (유지관리) 봉인

- 공동주택관리주체 : 봉인, 봉인스티커 사용가능

공동주택관리규약준칙공동주택관리법

■ 제51조의2 (계량기 검침 및 유지관리)■ 공동주택관리 시행규칙 제7조 - 관리주체 명의의 봉인스티커 부착 등 계량기 임의조작을 위- 별표 1 장기수선계획 수립기준

한 조치를 하여야 한다. · 난방 및 급탕순환펌프 10년

- 계량기 재검정, 교체, 수리에 비용이 소용될 경우 수선유지비 · 급탕관(강관) : 15년

또는 장기수선계획에 따른 장기수선 충당금 사용가능 · 열교환기 : 15년

· 난방배관 : 20년

· 자동제어 : 20년

※ 공동주택 관리법에 세대계량기는 포함되어 있지 않으나 각 지자체 관리규약 준칙을 준용할 경우에는 충당금 적립 및 사용이 가능하다.

지역난방 세대난방설비 / 세대 난방계량기 관리 / 세대설비 관리 및 점검방법 / 세대설비 유지보수 및 관리 / 지역난방 열요금 분배방법(참조용) / 관리 및 고장진단 사례3. 과다 과소 세대 점검절차

난방비 과다 발생세대 점검절차

1세대사용량확인

● 난방비 과다발생 세대 열사용량 확인 : 전년, 전월, 3개월 평균 등 2세대방문난방설비동작상태점검

● 세대내 설치된 난방설비의 정상동작 여부를 점검한다.

실내온도조절기 난방계량기 지시부정유량조절밸브

▪ 온도값 지시상태▪ 계량기 지침 누적값▪ 밸브 설계유량값 ▪ 구동기 체결상태▪ 지시부 지침 누적값- 밸브 몸체에 표기

▪ 구동기 정상동작 상태▪ 신호선 단락여부

3세대공급유량을측정하여설계유량값과비교

① 정유량조절밸브 몸체에 표기된 세대 설계유량을 확인한다. ② 온도조절기의 설정온도를 올려 구동기가 열릴 때 까지 기다린다. ③ 난방지시부에서 10리터 공급시마다 표시되는 신호*를 이용하여 난방수 공급시간(초)을 측정 한다. ※ 펄스표시가 나타나거나 사라지는 시간 또는 유량계 ×0.001눈금이 회전하는데 걸린시간 4공급시간측정후난방공급유량을계산후설계유량값과비교한다.

- 난방공급유량 : 측정시간이 70초일 경우, 600÷70 = 8.6 -/NJO 점검예(과다유량공급)

1) 정유량조절밸브 설계 유량값이 3 LPM (1분당 3리터 공급) 이고 2) 10리터가 흘러간 시간이 80초일 경우 3) 공급유량은 600을 측정시간으로 나눈값이 된다. 600÷80초 = 7.5 LPM (판정) 정유량조절밸브 고장으로 세대 설계유량 대비 2.5배 과유량 공급 (조치) 밸브 청소 또는 교체 전까지 메인밸브를 조정하여 유량을 감소시킴

제2장 지역난방 세대난방설비

난방비 과소 발생세대 점검절차

1세대사용량확인

● 난방비 과소발생 세대 열사용량 확인 : 전년, 전월, 3개월 평균 등

2세대방문난방설비동작상태점검

● 세대내 설치된 난방설비의 정상동작 여부를 점검한다.

실내온도조절기 난방계량기 지시부정유량조절밸브▪ 온도값 지시상태▪ 계량기 지침 누적값▪ 밸브 설계유량값 ▪ 구동기 체결상태▪ 지시부 지침 누적값- 밸브 몸체에 표기

▪ 구동기 정상동작 상태▪ 신호선 단락여부

3세대공급유량을측정하여설계유량값과비교

● 과다 발생세대 점검방법과 동일한 방법으로 시행 구분설계유량 범위 정상공급설계유량보다 매우 적은 유량공급추정원인▪ 난 세방대계에량서기 과 정다상하이게며 열, 사용중(추정)▪▪ 배유관량이부물 이질물 질및로 스 과트레소적이산너을 막 힘의심

4공급시간측정후난방공급유량을계산후설계유량값과비교한다.

① 공급온도와 회수온도 차이가 20℃이상일 경우 : 배관 이물질로 막힘 ② 공급온도와 회수온도 차이가 15℃이내일 경우 : 과소계측 의심 ※ 설계온도를 기준으로 간이 점검하는 방법으로 계량기 설치상태에서 과소계측의 정확한 진단은 불가능하다. 분기기 온도측정 위치

회수온도

▪ 난방가동시간 공급온도 - 1시간 이상 난방가동 후 시행

▪- 측 공정급위 및치 회 수측 메인배관에서 온도를 측정

지역난방 세대난방설비 / 세대 난방계량기 관리 / 세대설비 관리 및 점검방법 / 세대설비 유지보수 및 관리 / 지역난방 열요금 분배방법(참조용) / 관리 및 고장진단 사례난방비 과다, 과소 세대 점검사례

과다사례 (계량기 신호선 외란)

■ 발생개요

▪ 난방사용량이 적은 시기에 난방비가 과다 발생되어 관리사무소 점검요청

▪ 일시적으로 세대난방 지시부 적산량이 급격히 증가

■ 오차발생원인 ▪ 세대내부 유량계 신호케이블 주변의 전기선에서 간헐적인 스파크가 발생되어 지시부로 이상신호를 간헐적으로 전송

■ 조치사항

▪ 세대내 유량부를 기준으로 난방요금 정산 시행 및 전기선 보수 (관리사무소)

과소사례 (계량기 신호선 단락)

■ 발생개요

▪ 단지현황 : 2001년 입주, 유량계 설치단지

▪ 동절기 세대내 난방유량계와 외부에 설치된 지시부간 지침값 일괄 점검 시행 - 총 500세대중 10세대에서 200~3,000톤 차이발생

■ 오차발생원인 ▪ 세대 내부 설치된 계량기 신호선 접촉 불량으로 계량기와 지시부의 지침값 차이

■ 조치사항

▪ 오차발생 부분에 대해 난방요금 정산부과 (전입, 전출세대 없음)

▪ 계량기 및 케이블 노후로 전 세대 계량기 일괄 교체 시행

신호케이블

케이블 접촉불량으로 오차발생

난방계량기(세대내 설치)난방지시부(외부 설치)

제2장 지역난방 세대난방설비

4. 세대 난방설비 관리우수 사례

단지현황 ● 용인시, 2000년 입주, 약 450세대, 적산열량계 설치

세대계량기 관리

● (과소세대관리) 난방 r제로s 및 r과소s 세대를 대상으로 매월 방문하여 계량기 점검 - 세대방문시 계량기 이상 유무 및 봉인 상태 등의 점검 - 세대에서 난방사용을 하지 않는 확인 절차 및 업무 기준 수립 ● (공용관리) s14년 3월부터 세대내 적산열량계 공용 관리로 전환 시행 - 고장시 수리지연, 민원 등 문제 발생 예방 및 주민 편익 증대 ● (노후계량기교체)s15년 적산열량계 노후에 따른 전량 교체 시행 - 공용관리 시행으로 과거 개별 교체시 보다 매우 저렴한 비용으로 시행

기타설비 관리

● (봉인관리) 난방분배기 드레인밸브 봉인조치 및 세대 안내문 부착 - 난방분배기 드레인 밸브를 통해 난방수 배출 방지를 위해 전세대 봉인 - 불필요한 난방수 배출을 방지하여 미계측에 의한 공동난방비 감소 - 난방 보충수량을 최소화 하여 용존산소에 의한 배관부식 억제 ● (배관청소) 세대 난방코일에 퇴적된 이물질을 제거하여 난방품질 향상 - 세대 난방배관 청소시 공동구매를 추진하여 약 150세대 청소 시행 - 청소업체 세대방문시 실내온도조절기 및 구동기 등 불필요한 부품 교체 등 민원발생 예방을 위해 관리사무소 직원이 동행

봉인스티커 (1,000매, 35,000원)노후계량기 교체분배기 드레인밸브 봉인봉인시행 안내문 부착

지역난방 세대난방설비 / 세대 난방계량기 관리 / 세대설비 관리 및 점검방법 / 세대설비 유지보수 및 관리 / 지역난방 열요금 분배방법(참조용) / 관리 및 고장진단 사례5. 동절기 세대 난방사용 안내문 게시

단지별, 열공급 시기별 세대 열사용기기 조작방법이 달라 문의가 발생할 수 있다.

세대난방설비 동작방법을 게시판 등을 통해 정기적으로 안내할 경우 난방 민원의 감소 효과가 있어 많은 관리사무소에서 안내를 시행하고 있다.

사례1:실내온도조절기사용안내등

제2장 지역난방 세대난방설비

사례2:실내온도조절기사용안내등

● (세대현황) 환기설비 설치, 온도조절기 각 실별로 설치

● (설비특징) 실내온도조절기 1.0℃단위 조정가능

● (중점안내) 온도조절기(구동기) 동작특성에 따른 주의사항 안내

지역난방 세대난방설비 / 세대 난방계량기 관리 / 세대설비 관리 및 점검방법 / 세대설비 유지보수 및 관리 / 지역난방 열요금 분배방법(참조용) / 관리 및 고장진단 사례사례3:지역냉방신규입주건물고객안내

제2장 지역난방 세대난방설비

2.3세대설비 관리 및 점검방법

세대 난방공급 상태 점검절차

난방공급 온도와 유량은 적정한데 개인 특성에 따라 난방 불량을 호소할 수 있어, 우선 유량측정을 실시하여 설계유량이 공급되는지 확인이 필요하다. 1세대난방불량발생주요원인

● 입주 전 배관 수압시험을 위하여 지하수를 사용하였을 경우 부유물질이 세대 난방배관에 퇴적되어 난방수 흐름을 방해하고 열전달이 저하된 경우

● 정유량조절밸브 또는 스트레이너 등에 이물질이 유입되어 유량 흐름을 방해한 경우

● 세대 난방 배관에서 에어가 발생하여 난방수 흐름이 저하되었을 경우

● 발코니 등을 확장하여 난방 코일 길이 증가에 따른 압력손실 증가로 특정라인 유량흐름이 저하되었을 경우

2세대공급유량측정절차

① 세대 정유량조절밸브 몸체에 표시되어 있는 설계유량값 확인 ※ 설계유량값 기준 1QVMTF 기준시간 계산방법 - 정유량조절밸브 유량값 : 5.3 -1. 일 경우 ☞ 600 ÷ 5.3 -JUFS/.JO = 113초 ② 온도조절기의 설정온도를 상승시킨 후, 난방분배기내 모든 밸브를 개방한다. ③ 현관앞 지시부에서 펄스신호 발생 시간을 측정한다. (10ℓ마다 1회 신호발생) - 1회 신호발생시 경과된 시간을 측정후 설계유량 값과 비교한다

3유량부족에의한난방불량세대조치방법

● 세대 방, 거실 등 라인별로 순차적 에어처리 및 'MVTIJOH 작업 실시 ● 세대계량기 및 정유량조절밸브에 설치된 각종 4USBJOFS 분해 청소 ● 정유량조절밸브 카트리지 분해 청소

지역난방 세대난방설비 / 세대 난방계량기 관리 / 세대설비 관리 및 점검방법 / 세대설비 유지보수 및 관리 / 지역난방 열요금 분배방법(참조용) / 관리 및 고장진단 사례난방계량기 점검절차

주요 고장유형

● 배터리 방전, 감온부 센서단선, 유량부 이물질 유입, 유량부 누수, 유량부 펄스출력신호 불량, 카운터(유량부, 원격지시부) 불량 등이 있다.

점검절차

① 점검 시행전 난방을 1시간 이상 가동한다. ② 난방계량기 지침값과 지시부의 지침값을 검침하여 비교한다. ③ 유량신호 케이블의 피복상태가 정상인지 확인한다. ④ 배터리 내장형 적산열량계의 경우 배터리 상태를 확인한다. ⑤ 온수분배기 공급측 배관 온도를 측정한다. - 온도가 기계실에서 공급하는 온도와 동일하게 측정될 경우 정상유량 ⑥ 온수분배기 회수측 배관 온도를 측정한다. - 정상적인 유량공급시 공급 및 회수배관의 온도차는 10_15℃ 정도 ⑦ 정유량조절밸브의 설계유량값과 비교하여 지시부에서 유량신호 발생시간을 측정한 후 정상인지 확인한다.

<그림2-7>난방분배기설치도

주차단밸브

난방공급

난방회수

※ 상기 점검방법은 계량기의 고장, 부동, 오차 등을 확인하는 간이점검 방법으로 계량기의 오차정도를 확인시에는 검정기관에 의뢰하여야 한다.

제2장 지역난방 세대난방설비

세대 난방코일 세척작업

공동주택에서 난방수가 흐르는 배관 및 세대 난방코일은 사용 기간이 경과됨에 따라 배관내 난방수의 화학 반응으로 배관 부식이 발생되고 슬러지 등의 침전물에 의한 2차 오염으로 난방수의 순환장애가 발생하는 등의 난방 불량 문제점들이 발생하게 된다. 또한, 배관내 부식, 스케일 및 슬라임의 침적은 통과 유체의 마찰 손실을 증가시켜 기계실에서 각 세대로 공급하는 펌프의 동력을 증가시키며, 스케일 등과 같은 이물질이 난방계량기에 침착할 경우에는 계량기 고장을 유발하는 원인이 되기도 한다.

세대 난방배관 세척

공동주택 등에서 난방 코일에 난방수를 보내어 바닥을 가열하는 복사난방 방식은 코일 내벽에 시간이 지남에 따라 슬러지, 부식산화물 및 슬라임 등이 침적되며, 에어벤트 밸브를 활용하여 난방수를 빼내는 방법으로는 한계가 있어 전문 세관업체에 의뢰하여 주로 시행하고 있다. ● 전문업체 청소시행시 장점 - 전문적인 장비 또는 기술을 통해 난방코일 내 이물질을 완전히 제거 - 난방효율을 상승시켜 난방불량 해소 및 에너지의 효율적인 사용 - 스케일 및 이물질에 의한 세대 난방계량기 등의 고장 유발 예방 ● 세척작업 진행절차 사진

분배기 분리이물질 제거배출된 슬러지(1)배출된 슬러지(2)

세척 전, 후 상태 변화

● (난방불량민원) 청소시행 단지(789세대, 기계실수 2개)의 관리사무소 면담결과 동절기 난방 불량 민원이 크게 감소됨 (4_5건/일→1건/일)

지역난방 세대난방설비 / 세대 난방계량기 관리 / 세대설비 관리 및 점검방법 / 세대설비 유지보수 및 관리 / 지역난방 열요금 분배방법(참조용) / 관리 및 고장진단 사례● (온도변화) 바닥온도는 0.8℃ 이상상승, 분배기 회수온도는 4℃ 감소 - (바닥온도) : 세대 청소 이후 0.8_1.9℃ 상승<우리공사 열화상 진단>

- (분배기 온도차) 세대 공급 및 회수온도차가 약 4℃ 증가되어 열전달 효과가 상승 <설비공학회 연구발표자료 인용> * 상기 측정온도는 세대 난방코일 이물질 정도에 따라 달라질 수 있음 ● (에너지사용) 동절기 4개월간 열사용량 비교시 동일평형 기준 약 1.6% 감소됨

동절기 열사용량 (ccal)

구 분차이비율*

전년사용량금년사용량

지역 102개 단지559,784499,27960,50510.8% 감소

동일평형 30개 단지170,884151,38819,49611.4% 감소

전 세대 청소단지5,3194,62769213.0% 감소

* 동절기(11~3월)중 단지별 지역난방 열사용량 기준으로 단순비교 산출 * 청소후 열사용량은 외기온도, 급탕비율, 공급온도조건에 따라 변화될 수 있음

세척 후 열사용방법

● 세관작업 이전보다 난방수의 흐름이 원활(증가)하여 적정한 실내온도조절기 사용이 필요

제2장 지역난방 세대난방설비

세대 스트레이너 청소작업

세대 분배기내 난방계량기의 유량부 및 난방온도조절기의 구동부 전단에는 이물질에 의한 고장을 예방하기 위해 난방수 이물질을 걸러질 수 있는 40메시(.FTI) 이상의 스트레이너가 설치되어 있다.

청소의 필요성

스트레이너에서 걸러진 이물질은 내장된 여과망에 모이게 되며 이물질의 양이 일정 한도를 초과할 경우 난방수의 흐름을 막아 유량 부족으로 난방 불량의 원인이 된다. 따라서 정기적으로 스트레이너 청소 작업을 시행하여야 한다.

청소의 시기

단지내 수질관리 상태에 따라 달라질 수 있으나 일반적으로 약 5년 경과시 분해후 청소를 시행하는 것이 바람직하며 다음과 같은 경우에도 스트레이너를 분해하여 청소하여야 한다.

● 난방불량세대 유량측정 결과 설계유량보다 적게 공급될 경우

● 난 방사용중 분배기에서 유량이 흐르는 소리가 크게 들릴 경우 난방불량세대 분배기에서 난방수를 배출하는 경우

공급유량이 부족하여 난방불량이 발생한 세대 분배기에서 난방수를 배출하여 조치할 경우 일시적으로 유량이 정상적으로 흐를 수 있으나 일정시간(2~3일) 경과후 다시 유

량부족으로 난방불량이 발생되므로 스트레이너를 분해 청소하여 근본적인 문제를 해

주의결해야 한다.

지역난방 세대난방설비 / 세대 난방계량기 관리 / 세대설비 관리 및 점검방법 / 세대설비 유지보수 및 관리 / 지역난방 열요금 분배방법(참조용) / 관리 및 고장진단 사례난방계량기 사용기간 경과에 따른 계측오차 발생

난방계량기는 구성요소가 복잡하고 주로 거주 공간 내 싱크대 하부에 그대로 노출되어 있어 사용단계에서도 거주자의 실수로 인해 센서나 케이블의 단선 등 고장이 발생할 가능성이 높다. 또한 각 세대에서는 난방계량기의 노후에 따라 자력 저하로 인한 과소계측, 배터리 방전 등의 고장에 대한 사전인지가 불가능하므로 관리사무소에서는 계량기 배터리를 제작사 권장주기(5년)에 따라 배터리를 교체하고 장기사용에 따라 미계측량이 증가되는 특성 등을 감안하여 노후계량기는 전량 교체하는 것이 바람직하다.

연구자료 : 난방계량기 활용실태 및 시범적용 사업 효과분석(한국건설기술연구원)

■ 약 15년 경과된 분당n아파트에서 난방계량기를 교체한 후 무작위로 추출한 30개의 적산열량계 정밀도 시험 - 연산부는 7대, 유량부는 6대가 고장 상태였으며 나머지 24대 모두 실제 현장에서의 허용오차 ±4%를 만족하지 않는 것으로 분석되었다.

(난방유량계)(적산열량계)

제2장 지역난방 세대난방설비

난방분배기 밸브의 효율적인 조절법

세대 난방계량기가 유량계로 설치된 단지에서 난방요금을 절약하기 위해서 사용하지 않는 방의 밸브를 잠갔는데도 효과가 없이 난방비가 동일하게 나오는 경우가 발생된다. 예를 들어 그림과 같이 온수배기의 밸브가 5개일 경우 사용하지 않는 방 2개를 잠그면 40%가 절약되지 않으며 2개 라인의 차단된 유량이 난방을 하는 나머지 3곳으로 많이 흐르게 되어 전체 사용 유량은 변화가 없게 되어 유량계설치 단지에서는 사용유량 계측이 동일하게 되는 것이다. 이는 일반적인 정유량조절밸브는 설계된 최대유량을 초과하지 못하도록 제어하기 때문이며 일부 방의 밸브를 차단할 경우에는 상기 그림의 우측과 같이 사용하지 않는 방의 밸브를 잠근후 주차단밸브(메인밸브)도 함께 조금 잠가주거나 다른 방의 밸브를 조금씩 잠가주어야 효과를 볼 수 있다.

사용하지 않는 방의 밸브를 조정하는 방법

● 사용하지 않는 공간의 밸브를 잠근 후 사용하는 방의 밸브도 조금 잠가준다.

● 분배기 주차단밸브도 유량이 조금만 흐를 수 있도록 조금 잠가준다. ● 사 용하지 않는 방의 방문은 닫아 열손실을 줄여 준다. ● 온도조절기가 세대별로 1개만 설치된 경우에는 온도조절기가 설치된 공간의 실내온도 유지상태에 따라 온도 설정값 조정에 유의한다.

주택건설기준 등에 관한 규정

과거에는 세대 난방계량기가 열량계와 유량계로 혼용되어 설치되었으나 주택건설기준등

법령에 관한 규정 제37조(난방설비)에 의거 2009년 10월 이후 적산열량계만 설치할 수 있다.

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세대 난방계량기의 종류가 유량계인 경우 난방비 분배시 대부분 급탕 톤당 단가를 일률적으로 하고 매달 난방비의 단가를 변경한다. 난방비 톤당 단가의 차이는 외기온도, 단지별 시공 및 운전특성 등에 의해 단가가 매월 달라지는 것이 정상적이나 인근단지와 급탕단가가 동일한 상태에서 난방단가가 크게 차이가 날 경우에는 설비운전 상태를 비교 검토하는 것이 바람직하다.

난방비 톤당 단가 차이 발생 주요원인

● 외기온도별로 세대난방 공급 및 회수 온도변화로 톤당 가열 열량이 변동

● 공급온도를 동일하게 유지하여도 외기온도가 저하되면 세대난방수의 회수온도가 낮아져 설정된 공급온도로 가열에 필요한 지역난방 소요 열량이 증가

● 세대 정유량조절밸브 설정값의 차이로 온도차가 다를 경우 - 유량이 과다하게 공급될 경우 온도차가 감소되며 부족할 경우에는 온도차가 증가 톤당단가 차이발생 사례(운전상태 차이, 용인지역)

구분A단지(민원발생)#단지)단지

난방면적85m2/세대(확장)105m2/세대134m2/세대

난방사용량평균61톤/세대132톤/세대98톤/세대

난방톤당단가약1,750/m3약860원/m3약1,150원/m3

세대별난방비107천원114천원113천원

● 난방톤당 단가는 난방공급온도와 회수온도의 전체 평균 온도차로 결정되며, 상기 단지의 경우 비교단지와 운전상태가 다르며 주방이 확장되어 난방톤당 단가는 높았으나 세대당 평균 난방비 부과 금액은 유사하였다. ● 세대 공급 및 회수 온도차로 난방단가 차이발생 - (온도차) 단지의 경우 세대 공급 및 회수 온도차가 18℃로 운전되고 #단지의 경우 10℃, $단지의 경우 12℃로 운전되어 난방단가 차이가 발생 됨 - (설비특성) 단지의 경우 주방이 전 세대 확장된 상태였으며 회수온도를 적정하게 유지하기 위해서는 펌프 운전방법 개선(유량증가)이 필요한 상태였음

제2장 지역난방 세대난방설비

난방비 과다발생

세대 난방사용량 과다 발생의 원인은 대부분 세대 정유량조절밸브 및 실내온도조절기 고장으로 발생한다. 세대 계량기가 유량계인 경우에는 정유량조절밸브 고장시 공급 유량을 제어하지 못해 난방비가 크게 증가할 수 있어 고장이 의심될 경우 점검이 필요하고 언론보도의 r난방비폭탄s 발생 대부분이 정유량조절밸브가 고장난 상태로 방치되어 발생되었다. 다만 세대 계량기가 열량계인 경우에는 정유량조절밸브 고장시 공급유량은 증가하지만 회수온도가 상대적으로 높아져 온도차는 감소된다. 따라서 열량으로 계산되는 열량계인 경우 유량계와 같이 난방비가 크게 증가되지 않는 특성이 있다. 난방비 과다발생 주요원인 및 조치방법

1실내온도조절기및구동기고장

● 실내온도조절기 및 구동기 고장시 난방이 불필요하여도 난방수가 공급되어 난방비가 발생되므로 수리전까지 주차단밸브로 난방수를 조정한다.

2정유량조절밸브고장및유량값임의조정

● 정유량조절밸브 내부 스케일 발생으로 유량조절이 불가하거나 세대 난방불량시 내부 카트리지를 제거하면 유량값이 크게 증가되어 난방비 과다발생 원인이 된다. ● 전용면적 85N2, 정유량조절밸브가 5.0 -1.일 때 최대 사용유량은 정유량조절밸브의 유량조절 오차를 20% 감안하여도 260 N3 내외이다. - 5.0 리터* × 60분 × 24시간 × 30일 × 1.2(조절능력) = 260 N3 ※ 정유량조절밸브 유량값 표기 확인방법

- 설계유량값은 일반적으로 -1.(1분당 공급유량, 리터)으로 표기되지만 그림의 우측과 같이 공급유량의 단위가 갤런((BMMPO) 으로 표기되는 경우도 있음 (1갤런 = 3.78리터)

지역난방 세대난방설비 / 세대 난방계량기 관리 / 세대설비 관리 및 점검방법 / 세대설비 유지보수 및 관리 / 지역난방 열요금 분배방법(참조용) / 관리 및 고장진단 사례난방불량 발생

세대설비의 고장 등에 의한 난방불량은 불특정하게 발생하고, 공용설비의 문제가 있을 경우 동별 또는 라인별로 발생하게 된다. 따라서 민원이 라인별, 동별, 층별로 발생할 경우에는 기계실 및 공용배관의 설비를 점검하여야 한다.

난방불량 발생 주요원인 및 조치방법

1세대공급유량부족

● 정유량조절밸브 고착 또는 스트레이너 내부 이물질이 유입된 경우 발생되며, 정유량조절밸브 청소 및 세대 스트레이너 이물질 제거 작업을 시행한다.

2외기온도에비해낮은난방공급온도

● 난방공급 온도를 낮게 유지할 경우에는 세대 공급유량이 일정한 상태에서 회수온도가 너무 낮아져 바닥표면 온도저하로 난방불량이 발생된다.

● 따라서 외기온도 저하시 세대공급되는 난방공급 온도를 높여주는 외기보상운전을 적용하여 세대에서 필요로 하는 열량이 공급될 수 있도록 한다. 3벽체평균복사온도저하

● 복사난방에서 쾌감의 기준온도로 실을 구성하는 각 벽체의 표면온도를 평균한 값을 평균복사온도라 하며 쾌감도를 높이기 위해 벽면의 온도는 실온과 같게 유지하거나 실내온도와 편차는 5℃ 이내 적당하다. ● 동절기 전입h전출 등으로 과도한 환기 시행시 실내 벽체의 온도저하로 장시간 난방하여도 체감효과가 감소할 수 있다. 4확장등으로인한분배기라인별유량공급불균형

● 세대에서 임의로 확장을 시행할 경우 확장부분의 공급유량 부족으로 난방효과 저하 및 난방불량이 발생할 수 있으며 이런 경우에는 밸브조정으로 확장라인에 공급유량을 증가시켜 난방효과를 상승시킨다.

제2장 지역난방 세대난방설비

난방사용시 소음발생

세대 난방사용시 분배기 및 난방 코일에서 소음이 발생될 수 있으며 소음의 원인은 공기에 의한 난방수의 흐름 장애와 특정 위치에서 유속이 빨라져 발생된다. 소음발생 주요원인 및 조치방법

1세대내난방코일에공기가유입된경우

● 난방코일에 공기 유입시 난방수와 공기가 함께 이동하며 소음이 발생된다.

● 공기제거시 분배기밸브를 모두 잠근후 각 실별 밸브를 1개씩만 개방하여 순차적으로 공기를 배출하여야 한다.

2난방분배기스트레이너가이물질로막힌경우

● 스트레이너에 이물질이 많을 때 개구면적이 감소하여 난방수가 스트레이너를 통과시 유속이 증가되어 소음이 발생되므로 분해하여 청소를 시행한다. 3정유량조절밸브과다유량설정(오동작)

● 일반적으로 난방코일의 유속은 0.3 N/T 내외이나 정유량조절밸브가 고장시 유속이 크게 증가한다. - 세대 난방코일에서 유속은 가급적 0.7_0.8 N/T를 넘지 않는 것이 바람직함 ● 주거용 오피스텔에서 밸브유량을 과다 선정시 바닥코일에서 소음이 발생된다.

4세대내난방공급과회수배관의압력차가클경우

● 동별 차압유량조절밸브 또는 펌프 차압밸브가 이상이 생겨 배관차압이 커질 경우 정유량조절밸브가 조금만 열려도 많은 유량이 흐르게 되어 밸브 유량조절부(카트리지)에서 유속이 빨라져 소음이 발생된다. ● 차압유량조절밸브와 차압밸브의 다이아프램 파손시 세대공급 유량이 증가된다. 5특정동에서라인별유량불균형발생된경우

● 동별 차압유량조절밸브 이후 해당동의 라인별 유량 불균형이 발생될 경우 특정 라인에서 소음이 발생될 수 있으며, 이때는 밸브 궤도를 조정한다.

지역난방 세대난방설비 / 세대 난방계량기 관리 / 세대설비 관리 및 점검방법 / 세대설비 유지보수 및 관리 / 지역난방 열요금 분배방법(참조용) / 관리 및 고장진단 사례동절기 결로현상

결로란 수증기를 포함한 따뜻한 공기가 차가운 물체의 표면에 닿아 공기의 온도가 저하되고 공기 중에 포함되어 있는 수분이 응축되어 차가운 물체의 표면에 이슬이 맺히는 현상을 말한다. 이것은 그 공기의 온도가 서서히 떨어져 상대습도가 100%가 되면 수증기를 포함하기가 불가능해져 물방울이 되는 현상으로 그때의 온도를 노점온도라 한다.

발생원인

그림에서 실내공기의 온도가 23℃, 상대습도 40%일 때 온도가 8.7℃까지 저하될 경우 상대습도가 100%가 되어 공기중의 수분이 응축되어 결로가 발생되게 된다. 따라서 상기와 같은 실내조건에서 공기가 차가운 벽 또는 창호와 직접적으로 접촉되고 이때 온도가 8.7℃이하로 저하될 경우에 벽 또는 창호에서 수분이 응축되게 되는 것이다.

노점온도161820실내온2도2 (℃)232426

30%-1.40.21.93.64.55.47.1

35%0.32.34.15.96.77.69.4

습실도내5544650500%%%%%85274.....02641158470....4892.11196720...703..0711917321..8..5.195111184203...7..8405111192451.....638941111143671.....64822 65%9.411.313.215.116.117.018.9 70%10.512.414.416.317.218.220.1 결로의 물리적 원인

● 실내h외 온도차가 클수록 쉽게 발생한다.

● 실내의 절대습도가 높을수록 잘 발생한다.

● 열관류율이 높을수록 열전도율이 높을수록 잘 발생한다.

● 실내 환기가 부족할수록 잘 발생한다.

제2장 지역난방 세대난방설비

결로가 발생하기 쉬운장소

● 난방시에 단열이 잘 되지 않은 외벽이나 이웃한 내벽

● 외기와 접한 유리창 또는 주방의 창호

● 습도가 높은 화장실과 연결된 드레스룸 또는 주변

결로대책

1환기

● 절대습도가 낮은 실외공기를 절대습도가 높은 실내공기와 치환 시켜줌으로써 실내 습공기의 노점온도를 낮춘다.

● 요리시 주방에서 발생된 수증기는 주방의 배기팬을 가동하여 국소 배기한다. ● 각 실 환기창의 기밀성이 떨어질 경우 결로가 증가되므로 창호의 들뜸 및 방풍지가 소손 되었을 경우 보수한다. 2난방

● 실내의 온도분포차가 크고 벽체의 표면온도가 노점온도 이하일 때 결로가 발생됨으로 콘크리트의 중량구조인 아파트의 경우 벽체에 열이 충분히 저장될 수 있도록 꾸준한 실내온도 유지가 결로 방지에 유리하다. 3단열

● 구조체에서 단열재로부터 실내측의 온도를 높게 유지하여 습공기의 노점온도보다 높게 해주는 것이 효과적이나 설계단계부터 결로 방지 대책이 고려되어야 하는 어려움이 있다. 4기계환기설비이용

● 동절기 외기온도 저하시 기계환기 장치를 이용하여 창문을 개폐하지 않고 외부의 신선한 공기를 실내에 유입하여 실내의 온도와 습도를 조절한다.

● 기계환기 설비를 1시간 가동시 실내공기를 50%이상 환기시킬 수 있으며 유입되는 외부공기의 오염물질 여과 및 실내에서 배출되는 열에너지의 회수가 가능하여 동절기 환기방법으로 효과적이다.

지역난방 세대난방설비 / 세대 난방계량기 관리 / 세대설비 관리 및 점검방법 / 세대설비 유지보수 및 관리 / 지역난방 열요금 분배방법(참조용) / 관리 및 고장진단 사례세대 실내온도 1도변화에 따른 에너지절약 효과분석

세대에서 겨울철 실내온도를 1℃낮추면약7%, 2℃ 낮추면 14%의 에너지를 절감할 수 있다

냉, 난방도일에 따라 계산할 때 : (4.8%) 감소

난방도일이란 난방을 시작하는 18℃를 기준으로 하여, 그날의 평균기온과 18℃의 차이를 일정기간 적산한 값으로 난방실내온도21℃를20℃로내릴때기대효과

지역별 난방기간별 난방도일

실내온도 :20℃18℃▪서울지역130일난방기간으로계산할경우

지역별110일120주일간1 난30방일건1물40일150일110일12주0h일야1간3 0난일방1건40물일150일-- 2201℃℃ 난 난방방도도일일 :: 22..559688..99℃℃+ ({좌(2측1℃ 표- 참20조℃) )×130일} 1,949.52,7074.92,178.92,234.92,314.92,275.92,434.92,568.92,654.92,764.9- 기대효과 = (2,698.9-2,568.9)÷ 2,698.9= 4.82%

서울1,7251,834.91,918.91,954.91,954.92,055.92,194.92,308.92,374.92,464.9

실증연구 자료분석 : (6.6%) 감소

겨울철 유사한 조건으로 실험실을 2.5℃로 유지한 상태에서 시험실 내부에 별도 난방공간을 구성하여 실내온도를 변화시키며 보일러의 연료사용량을 측정하여 도출

실내온도에너지 소비량(kcal/day)에너지 절감률(%) 18℃11,939.76.50

19℃12,770.16.56

20℃13,667.36.59

21℃14,631.36.58

22℃15,662.16.55

23℃16,759.76.50

24℃17,924.1-

기계실에서 세대로 공급되는 난방수 온도를 너무 낮출경우 상기의 에너지 절약효과는 세대 실내온도를 내릴 경우 해당되는 사항이며 기계실에서 공급되는 온도와는 관계가 없다. 기계실에서 공급되는 온도를 적정한 범위보다 낮출경우 세대 난방불량 및 적정실내온

주의도로 올라가지 않는 문제가 발생된다.

제2장 지역난방 세대난방설비

신축 공동주택 베이크아웃(#ake- Out)

최근 공동주택의 기밀화로 인한 환기 부족과 새로운 화학 건축자재의 사용으로 실내공기의 오염이 문제가 되고 있다. 아파트 신규입주 및 실내 장식 등 공사 후 실내공기질을 개선할 수 있는 방법은 크게 환기 또는 베이크아웃(#BLF-PVU)과 같은 관리상의 절차를 수행하는 것이 대표적인 방법이다. 실내공기질 관련 규정(실내공기질 관리법)

신축되는 공동주택의 시공자는 시공이 완료된 공동주택의 실내공기질을 측정하여 그 측정결과를 입주민이 잘 볼 수 있는 장소에 공고하도록 되어 있다. ● 신축 공동주택의 실내공기질 권고기준

폼알데히드(μg/m3)벤젠 (μg/m3) 톨루엔(μg/m3)자일렌(μg/m3)에틸벤젠(μg/m3)스틸렌(μg/m3)

210 이하 30 이하 1,000 이하 700 이하 360 이하 300 이하 거주 또는 신규 입주후 환기하는 방법

신축되는 공동주택의 시공자는 시공이 완료된 공동주택의 실내공기질을 측정하여 그 측정결과를 입주민이 잘 볼 수 있는 장소에 공고하도록 되어 있다. ① 기계환기 : 외부공기 유입시켜 실내 오염물질을 희석하여 배출 ② 자연환기 : 일정기간 동안 휘발성유기화합물(70$T)이 배출되므로 아침, 저녁으로 창문열어 환기하는 방법으로 'MVTI-0VU이라고 함 ③ #BLF-PVU : 1주일 2회 이상 실내를 30℃이상으로 5시간 가열후 1시간 정도 환기하는 방법으로 동절기 외기온도 저하시에는 실내온도를 30℃까지 상승시키기 어려워 여름철에 적용성이 높은 방법이다. (베이크아웃시 작업자의 건강문제로 최근 플러쉬아웃을 사용하여 유해물질 배출)

지역난방 세대난방설비 / 세대 난방계량기 관리 / 세대설비 관리 및 점검방법 / 세대설비 유지보수 및 관리 / 지역난방 열요금 분배방법(참조용) / 관리 및 고장진단 사례급탕수 소독약 냄새 및 백수현상

지역난방 급탕 공급과정은 아파트 및 건물에서 상수도를 열교환기에 보내어 적정온도로 가열시켜 세대에 급탕수로 공급한다. 따라서, 지역난방수의 수질과는 관련이 없으며 급탕수에서 간혹 발생하는 소독약냄새 및 백수현상은 다음과 같은 원인에 의해 발생된다.

소독약 냄새

상수도사업소에서 흙, 먼지 등이 걸러진 1차 정수에서 일반 세균, 바이러스 등은 여과 과정에서 걸러지지 않기 때문에 소독법을 통해 병원미생물을 제거하고 상수도로 공급되는 과정 중에 염소로 소독하기 때문에 발생한다. 이러한 염소 소독시 투여하는 염소의 농도는 기준치 이내로 관리되며, 하절기중 염소의 농도가 기준치 이내에서도 급탕수에서는 온도가 높아 염소성분의 증발이 잘 이루어져 냄새가 발생할 수 있다.

백수현상

상수도의 공급온도는 계절별로 외기온도에 따라 변화되며 겨울철에는 물의 온도가 낮아 많은 산소가 녹아 있게 된다. 이러한 찬물이 급탕공급 과정에서 온도가 상승하게 되면 물에 녹아있는 산소가 물과 분리되는 성질이 강해져 급탕수에서 물을 받았을 때 일시적으로 우유빛으로 보이는 백수현상이 발생할 수 있으며 이는 산소농도에 따른 차이로 발생되는 자연적인 현상이며 시간이 지나면 사라지는 특징이 있다.

제2장 지역난방 세대난방설비

급탕의 청수현상 배관 재질중 동관은 대기와 접촉하면 대기중의 수분과 반응하여 표면에 일산화동($V20)과 염기성탄산동($V$03)이 주성분인 치밀하고 얇은 산화피막으로 형성되고 이 산화피막이 부식을 방지한다.

청수현상

모든 금속 배관재는 물과 접하면 미량의 금속이온이 용출되므로 동관 역시 미량의 동 이온이 용출되고 물을 받았을 때 무색무취의 성질을 띤다. 하지만, 80QQN 이상 동 이온이 용출되었을 때 비누에 함유된 지방산 등과 반응하여 급수 및 급탕수가 청색을 띄게 되는 것이다. 설비 시공후 초기에 청수현상이 발생할 수 있으나 동관 내면에 피막이 형성되고 나면 동이온은 더 이상 용출되지 않게 되어 발생하지 않는다. 그러나 이러한 반응이 지속되면 관을 파손시킬 수 있으므로 1년 이상 경과한 후에도 동일한 현상이 지속되는 경우에는 수질에서도 원인이 있을 수 있다는 점을 고려하여 수처리 전문업체를 통한 수질관리를 시행한다.

동관의 관리

배관계통에 사용되는 재료로써 동관은 일반적으로 다른 금속에 비하면 내식성이 우수하나, 동관의 부식이 진행되면 표면이 파랗게 변하는 청녹이 발생하고 재질이 다른 배관과의 연결시 이종금속간에 절연시공이 되지 않으면 공식(1JUUJOH $PSSPTJPO) 부식 현상이 발생되므로 반드시 절연시공(*TPMBUJPO ,JU)을 통하여 배관 재질의 전위차로 인한 부식이 발생되지 않도록 하여야 한다.

음용수 청수동관부식 전단면동관누수

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난·급탕 적정공급온도 및 세대설비 유지보수 주기

적정 난방공급온도

외기온도- 10℃ 0℃10℃

난방수공급온도60℃53℃45℃

● 자료출처 :~적정공급온수 온도 산출방법에 관한 연구(대한설비공학회) ● 단지 특성에 맞게 외기보상 자동제어 운전 실시(연속난방시) ● 난방 공급온도를 너무 낮게 설정할 경우 난방품질 저하에 따른 민원 발생 - 특히, 세대별 난방유량계 설치단지의 경우 난방 톤당 단가를 낮추기 위해 무리한 저온 운전은 난방품질 저하로 인한 민원 및 요금과다 발생 가능

적정 급탕공급온도

● 동계 (10월 _ 3월) : 55℃

● 하계 ( 4월 _ 9월) : 50℃ - 레지오넬라균 번식 방지를 위하여 45℃ 이상 공급이 필요 - 세대에서 급탕 사용시 온수와 시수를 혼합하여 대부분 40℃ 전후로 사용

세대설비 유지보수 권장주기

주요설비점검 사항방치시 문제점권장주기

정유량밸브 설계대비 유량체크난방비 과다발생, 불균형5년

스트레이너 이물질 막힘 여부난방불량5년

온도조절기 정상 작동 여부난방불량 및 난방비과다5년

세대계량기점검 및 배터리 교체계측불가, 공동난방비 증가5년

세대배관청소세대배관 이물질제거난방불량 및 효율저하10년

※ 산- 난업방통계상량자기원 부유지 고관시리 제 비20용19은- 수16선0호유 제지비4조 또 및는 공 장동기주수택선 관충리당규금약으준로칙 사(용각가 지능자(체공)용 관리)

제2장 지역난방 세대난방설비

개보수 판단기준

설비명개보수관리

▪ 구동기 고장시 열리는 타입의 경우 온도조절기 고장시 즉시 교체 시행한다. (교체시까온도조절기지 밸브조정)

▪ 다이얼 타입의 실내온도조절기는 난방가동여부 확인불가 및 온도설정 등이 어려워 노후 및 고장으로 교체시 조작이 편리한 타입으로 교체를 검토한다. 스트레이너▪ 르스 트나레 3년이 너주의기 로이 물청질소이하 는막 것힐이 경 우바 람난직방하불다량.의 원인이 되며 이물질 유입 정도에 따라 다 ▪ 정상유량이 공급되지 않을경우 열교환기 세척약품 등을 사용하여 스케일을 제거하거정유량밸브나 밸브를 교체한다. - 일반 수돗물로 청소시 스케일 제거 불가능 ▪ 5년 경과시 계량기 배터리 전량 교체

계량기▪ 이 물질, 자력감소, 노후에 따른 유량부 오차 및 연산부의 고장 증가로 공동난방비가 증가될 때 전수교체 검토

지역난방 세대난방설비 / 세대 난방계량기 관리 / 세대설비 관리 및 점검방법 / 세대설비 유지보수 및 관리 / 지역난방 열요금 분배방법(참조용) / 관리 및 고장진단 사례2.5지역난방 열요금 분배방법(참고용)

1. 구 성 급탕요금

● 산정기준 급탕요금*세순수대 하급게탕 계시량수를기의 가 검열침하유는량데 소기요준된으 로열 량지에역 난대방한 요비금용으로 부과

수도요금세대 급탕계량기의 검침유량은 세대 수도계량기의 검침유량에 합산하여 수도 요금으로 부과

기타요금기타 약품비, 동력비 등은 관리사무소 해당 관리비목으로 부과

※ 공동주택관리법 시행령 제23조 제3항 ‘대통령령으로 정하는 사용료 등‘ 순수하게 급탕에 사용된 열요금만을 의미한다.

● 공급온도

세대급탕 사용 온도는 온수와 시수(상수도)를 세면기에서 섞어 대부분 40℃_45℃ 전후로 사용하므로 사용 온도보다 높은 50_55℃ 정도로 공급하며 사용처에서는 냉수와 적당한 온도로 혼합하여 사용하도록 하고 급탕단가도 계절에 따라 시수온도와 급탕온도가 달라지므로 변하게 된다. 상기의 급탕공급 온도는 화상의 위험 예방과 관의 설계온도 및 부식을 최소화하기 위한 적정온도이며 순환식 급탕배관에서의 레지오넬라균 번식을 억제를 위해 너무 낮은 온도로 공급하는 것은 바람직하지 않다. 구 분시 기권장공급온도

동절기10월~3월55℃ 이하

하절기4월~9월50℃ 이하

표면온도와 촉감과의 관계

온 도느 낌내 용

4450℃℃따뜻하다약간따 뜻따함뜻함손온기을를 대 고느 낄있수으 있면다 따.뜻 (세하면다용 (면40도℃시, 4샤5워℃4)3℃ )

50℃약간 뜨거움한참동안 대고 있으면 손바닥이 빨개진다.

60℃뜨겁다뜨거움3~4초 동안 손을 댈수 있다. (식기세정기 60℃)

참 고70℃매우 뜨거움손가락 하나로 약 3초 동안 접촉할 수 있다.

80℃전동기 소손손가락 하나로 약 1초 동안 접촉할 수 있다.

제2장 지역난방 세대난방설비

난방요금

● 난방열량계가 설치된 세대의 난방요금 단가 책정

계kW량h기일 단 경위우가지역난방사용요금(Mcal) × 1.1(공동난방비) × 0.86Mcal/kWh

● 공동난방비는 단지내 공급하는 과정에서 약 10%내외 발생

-(설비노후) 설비보수, 계량기 노후로 인한 미계측, 설비보온 노후화 따라 증가 됨 ● (공용시설) 노인정, 관리사무소, 운동시설의 공용사용 등 - 단, 상기의 계산 자료는 공동난방비가 10% 발생된 15의 예시 자료로써, 단지별로 설비상태 및 부과방법에 따라 달리 적용할 수 있음. ▪단위환산(1kWh≒ 860kcal)

단위ccalMcalMWhkWh

1 ccal11,0001.16281,162.8

1 Mcal0.00110.00116281.1628

참 고1 MWh0.8686011,000

1 kWh0.000860.860.0011

▪1kW를열량단위인)al로환산열역학공식적용계산방법

- 1 kW = 102 kgf m/s

- 1 kWh = 102 kgf m/s × 3600 s = 367,200 kgf m

- 367,200 kgf × m ÷ 427 kg × m/kcal = 859.9 kcal

h 여기서 427 kg × m/kcal는 열의 일당량(J)임

지역난방 세대난방설비 / 세대 난방계량기 관리 / 세대설비 관리 및 점검방법 / 세대설비 유지보수 및 관리 / 지역난방 열요금 분배방법(참조용) / 관리 및 고장진단 사례 난방 및 급탕요금 분배단가 참조용 (s24년 7월 열요금 기준, 부가세 포함) 세대난방사용요금

공동주택적용지역(난M방ca사l당용)요금열량계단위가열량계단위가세대급(m탕2사당용)요금

kWh일경우MWh일경우

동절기(12월~익년2월)127.149109.348109,3488,580

차계등절요별금 춘추절기(3~5월,9~11월) 121.044104.098104,0986,820

하절기(6~8월) 108.922 93.673 93,6736,210

연간 단일요금123.552106.255106,255상기적용

※ 열요금 단가 변동시 급탕비는 비율로 증감 적용하여 계산

상수도 및 급탕공급온도에 따른 급탕단가 계산 참조용 요금단가 123.55원/.DBM일 경우(부가세 포함) 단위:원/톤상수도온도℃

구분

510151720232527

456,3405,5504,7504,4404,1203,8003,4903,170

466,5005,7004,9104,6004,2803,9603,6403,330

476,6505,8605,0704,7504,4404,1203,8003,490

급486,8106,0205,2304,9104,6004,2803,9603,640

탕496,9706,1805,3905,0704,7504,4404,1203,800

공

급507,1306,3405,5505,2304,9104,5904,2803,960

온

도517,2906,5005,7005,3905,0704,7504,4404,120

℃527,4506,6505,8605,5505,2304,9104,5904,280

537,6006,8106,0205,7005,3905,0704,7504,440

547,7606,9706,1805,8605,5505,2304,9104,590

557,9207,1306,3406,0205,7005,3905,0704,750

■ 산출식: L × 온도차 × 0.86 × 요금단가 112.32원/.DBM × 급탕순환재가열(1.3)

● 여기서

- L: 열량환산계수(비열(L8I/LH)÷비체적(N3/LH))1.1469L8I/N3·℃

제2장 지역난방 세대난방설비

- 온도차: 급탕공급온도 m 상수도온도

- 요금단가: 123.55원/.DBM (부가세 포함)

■ 계산예: 동절기 상수도 평균온도 10℃, 급탕평균 공급온도 52℃일 경우

● 1.1469 L8I/N3·℃ × 가열량 42℃ × 123.55원 × 0.860.DBM/L8I × 1.3 = 6,653 원/N3 ≒ 6,650 원/N3 (부가세 포함)

■ 열요금 단가 변동시 급탕비는 비율로 증감 적용하여 계산

지역난방 세대난방설비 / 세대 난방계량기 관리 / 세대설비 관리 및 점검방법 / 세대설비 유지보수 및 관리 / 지역난방 열요금 분배방법(참조용) / 관리 및 고장진단 사례2. 단지별 열요금 분배현황 공동난방비 부과현황

공동난방비

계량기종류단지수

발 생미발생

유량계67 (45%)82 (55%)149

열량계89 (71%)37 (29%)126

합 계161 (57%)119 (43%)275

※ 공동난방비 발생 161개 단지중 실제 난방유보금 계정이나 공동난방비의 항목으로 관리사무소에서 표기하여 실제 공동난방비 부과단지는 156개 단지임

공동난방비 미발생

지역난방에서 부과된 사용요금에서 세대별 급탕요금 배부액을 차감한 잔액을 세대 난방부과 총액으로 산정하고 세대난방 사용량으로 나누어 난방단가 산정한 후 각 세대별 난방비를 계산함. - 세대 사용량에 비례하여 손실을 부담하는 방식

공동난방비 발생 대부분이 공동난방비를 세대 급탕단가와 난방단가를 책정하여 요금을 부과 후 지역난방 고지금액과 세대 급탕비 및 난방비 총액을 차감한 잔액을 공동난방비로 산정하여 각 세대 면적비율로 공동난방비를 계산함. - 공동난방비를 세대 난방 및 급탕단가의 큰 변화를 줄이기 위해 조정항목으로 사용

제2장 지역난방 세대난방설비

유량계 설치단지 열요금 부과유형 2가지 종류 (총 149개 단지 조사)

유량계 유형 1 세대난방비가 다른 요금에 의해 변함(난방비 종속변수) 유량유형 1산 출 방 법

사용요금지역난방공사 고지금액(사용요금)

세대급탕비세대급탕량 × 급탕단가(관리사무소 책정)

난방비 총액 = 지역난방 부과 사용요금 - 급탕요금

세대난방비톤당 단가 = 난방비총액 ÷ 세대검침유량 합계

세대 난방비 = 난방톤당 단가 × 세대사용량

공동난방비미발생

적용단지유량계 설치 149개 조사단지 중 83개 단지(56%) 적용

유량계 유형 2 공동난방비가 다른 요금에 의해 변함 (공동난방비 종속변수) 유량유형 2산 출 방 법

사용요금지역난방공사 고지금액(사용요금)

세대급탕비세대급탕량 × 급탕단가(관리사무소 책정)

난방비 총액 = 지역난방 고지금액 - 급탕요금

세대난방비톤당 단가 = 난방비총액 ÷ 세대검침유량 합계

세대 난방비 = 난방톤당 단가 × 세대사용량

공동난방비*부난과방방단법가 및를 금 일액정은하 단게지 유별지로하 상기이 위한 조정항목으로 주로사용

적용단지유량계 설치 149개 조사단지 중 66개 단지(44%) 적용

공동난방비 발생사유

▪ 세대계량기 고장 및 노후화에 따른 미계측 손실로 사용기간 경과에 따라 증가되는 특성이 있음

▪ 관리사무소, 노인정, 어린이집 등 공동시설 열 사용량 참 고▪ 기계실에서 세대까지 공급 과정에서의 열 손실

지역난방 세대난방설비 / 세대 난방계량기 관리 / 세대설비 관리 및 점검방법 / 세대설비 유지보수 및 관리 / 지역난방 열요금 분배방법(참조용) / 관리 및 고장진단 사례 열량계 설치단지 열요금 부과유형 3가지 종류 (총 126개 단지 조사)

열량계 유형 1세대 난방 및 급탕단가 일정 (공동난방비가 변함) 열량유형 1산 출 방 법

사용요금지역난방공사 고지금액(사용요금)

세대급탕비세대급탕량 × 급탕단가(관리사무소 책정)

세대난방비세대난방열량 × 난방비단가(관리사무소 책정)

공동난방비지역난방 고지금액 - (세대난방비 + 세대급탕비)

적용단지126개 조사단지 중 83개 단지(66%) 적용

열량계 유형 2세대 급탕 및 공동난방비 일정 (세대난방비가 종속변수)

열량유형 2산 출 방 법

사용요금지역난방공사 고지금액(사용요금)

세대급탕비세대급탕량 × 급탕단가 (관리사무소 책정)

난방비 총액 = 지역난방 고지금액 - (급탕요금+공동난방비)

세대난방비열량 단가 = 난방비총액 ÷ 세대검침 열량 합계

세대 난방비 = 열량 단가 × 세대사용량

공동난방비(지역난방 고지금액 - 급탕비) × 공동난방비율(관리사무소 책정)

적용단지126개 조사단지 중 12개 단지(9%) 적용

열량계 유형 3공동난방비 미발생 (세대난방비가 변함)

열량유형 3산 출 방 법

사용요금지역난방공사 고지금액(사용요금)

세대급탕비세대급탕량 × 급탕단가 (관리사무소 책정)

난방비 총액 = 지역난방 고지금액 - (급탕요금)

세대난방비열량 단가 = 난방비총액 ÷ 세대검침 열량 합계

세대 난방비 = 열량 단가 × 세대사용량

공동난방비미발생

적용단지126개 조사단지 중 31.개 단지(25%) 적용

제2장 지역난방 세대난방설비

3. 합리적인 지역난방 사용을 위한 설비운영 및 요금분배·조정

세대별 난방계량기 검침량으로 요금부과시, 매년 동절기 중 요금과다 또는 과소로 인한 민원 및 언론보도가 자주 발생하고 있다. 난방계량기는 공동주택 건설시 정부 고시에 따라 열량계 및 유량계의 2가지 종류가 혼용되어 설치되어 왔으며, 시간이 경과함에 따라 신뢰성이 감소하고 내장배터리 방전 등에 의해 경과년수에 비례하여 정밀도가 저하되어 미계측 발생 정도가 높아지는 특성이 있다. 이에 따라, 난방계량기의 노후 및 고장과 임의 조작 또는 훼손시 적정한 관리가 이루어지지 않을 경우 난방 요금이 타 세대에 전가되어 세대간 갈등 요인으로 작용되고 있어 정기적으로 점검과 유지관리를 시행하는 것이 바람직하다. 또한, 관리주체에서는 계량기 고장 및 과소 발생시 세대별 요금부과방법 및 요금조정 방법에 대하여 기준*을 정하여 열요금이 합리적으로 분배될수 있도록 하여야 한다. * 산업통상자원부 고시 제2019-160호 및 공동주택 관리규약 준칙(각 지자체)

언론 보도 사례 (난방비 제로 및 난방비 폭탄)

난한겨울난방비한푼안낸500세대...분노한주민들(S#S,2017.04.11.)

방

비~10년이 넘은 구형 열량계가 설치된 집이 3천500세대에 달해, 일부가 고장 났거

제나 배터리가 다 닳았기 때문으로 보입니다. ~(중략)

로관리사무소는 뒤늦게 열량계의 배터리를 교체하고~(생략)

난[취재파일]“난방비대신폭탄을맞았어요”(S#S,2013.02.02)

비방~그러나 유량계는 실제 우리 집이 뜬 열의 양이 아니라 우리 집에 들어왔다 나간 폭물의 양을 계산해 요금을 부과합니다. 난방비 폭탄은 대부분 여기서 발생합니다.~ 탄(생략)

지역난방 세대난방설비 / 세대 난방계량기 관리 / 세대설비 관리 및 점검방법 / 세대설비 유지보수 및 관리 / 지역난방 열요금 분배방법(참조용) / 관리 및 고장진단 사례난방비 과다/과소 발생에 따른 요금조정

공동주택 관리주체는 산업통상자원부 고시 제2019-160호 및 공동주택관리규약 준칙 (각 지자체)에 의거 매월 난방계량기를 검침하여야 하며, 필요시 난방요금을 조정 또는 할증이 가능하다. 세대 난방설비의 고장 및 성능저하로 발생할 수 있는 난방요금(과다/과소) 조정 및 할증 방법에 대하여 단지별로 기준을 마련하여 시행하는 것이 바람직하다.

(관련기준) 산업통상자원부 고시 제2019-160호

- 중앙집중난방방식의 공동주택에 대한 난방계량기 등의 설치기준

제 3조 (난방비) 「주택법」시행령 제58조에 따라 공동주택관리주체는 난방계량기를 활용하여 세대별 난방비를 부과하되, 다음 각 호의 어느 하

나에 해당되는 경우에는 난방비를 달리하여 부과할 수 있다. 1. 특정세대 난방계량기의 고장 등으로 타세대 및 전년도 동월의 검침결과와 비교하여 현격한 차이가 있는 경우, 그 사용량은 최근 3개월 평균

값, 전년 동월 검침값 또는 같은 동의 동일면적 평균값 등을 적용하여 난방비를 부가하는 경우 2. 입 주자가 난방계량기를 임의로 조작하여 정상적인 기능에 지장을 초래하거나 난방계량기의 지시값 조작이 확인되어 입주자대표회의가 정

하는 할증 난방비를 부가하는 경우

제4조 (유지관리 등) 공동주택관리주체 및 입주자는 난방계량기 및 난방온도조절기의 효과적인 사용을 위하여 다음 각 호의 사항을 준수한다. 2. 입 주자는 난방계량기 및 난방온도조절기의 정상적인 기능에 지장을 초래하거나 난방계량기의 지시값이 조작될 수 있는 어떠한 행위도 해

서는 안되며, 특히 신호전송선 및 센서선이 탈락되지 않도록 한다. 3. 공동주택관리주체는 매월 난방계량기 검침과정에서 난방계량기(배터리 포함)의 봉인 훼손 또는 고장 여부를 점검하여 장기간 난방비가 부

적정하게 부과되지 않도록 한다. 5. 공동주택관리주체는 난방계량기의 사용현황을 매월 파악하여 작동에 이상이 발견될 경우에는 입주자에게 이를 알리고, 주택건설사업자

(제품보증 및 하자보수책임 기간 중에 한함)등에게 수리·보수토록 하며(배터리의 교환 등 단순한 작업은 공동주택관리주체도 가능), 난방

계량기의 신뢰성 확보를 위하여 검정유효기간이 경과하기 전에 재검정 또는 교체할 수 있다.

제2장 지역난방 세대난방설비

난방비 과다/과소에 따른 요금조정 방안(적용사례)

적용사례 1동일면적 평균값 부과(열량계/유량계)

● 조정대상 : 난방계량기의 고장 등으로 타세대 및 전년도 동월의 검침 결과와 비교하여 현격한* 차이가 있는 경우 * 현격한 차이 : 평균대비 2_4배 초과, r0s검침 또는 평균요금 대비 10_30% 이내로 고장이 의심될 경우 ● 조정방법 : ① 최근 3개월 평균값 부과 ② 전년 동월 검침값 부과 ③ 같은 동의 동일면적 평균값 부과 ④ 단지내 동일면적 평균값 부과

•조정근거: 산업통상자원부 고시 제2019-160호 제3조(난방비)

•조정대상 : 난방계량기 등 난방설비의 고장 등으로 인한 과소/과다 요금 (열량계) 계량기 배터리 및 난방설비 고장으로 인한 제로검침 또는 과소/과다 계량 (유량계) 계량기, 정유량밸브 등 난방설비의 고장 등으로 인한 과소/과다 계량

•조정방법 : 조정방법에 대하여 입주자대표회의 의결을 거쳐 관리사무소 시행 (세대 점검거부) 관리사무소에서 계량기 등을 점검하고자 하

나 세대에서 점검 거부 시 방안을 참고하여 부과 가능할 수 있도록 단지내 합의

적용사례 2평균요금 초과시 조정부과(유량계)

● 조정대상 : 해당월 단위면적당 사용량이 단지평균요금 대비 과도하게 초과한 세대 - 초과율은 입주자대표회의 의결을 거쳐 결정(예 : 200% _ 400%) ● 적용예시 : 전용면적 85㎡ 세대의 난방요금이 세대 23만원, #세대 34만원, $세대 70만원 나올 경우 - 단지내 동일평형 평균요금이 8만원 일 경우 열요금의 일부를 조정 적용사례 3난방계량기 임의조작(부정사용)시 할증 방안

● 조 정대상 : 계량기를 임의 조작하여 사용량을 조작한 세대 ● 적용예시 - 해당월 동일면적 세대중 최대로 부과된 요금으로 할증

지역난방 세대난방설비 / 세대 난방계량기 관리 / 세대설비 관리 및 점검방법 / 세대설비 유지보수 및 관리 / 지역난방 열요금 분배방법(참조용) / 관리 및 고장진단 사례적용사례 4난방계량기 고장시 부가 방안

● 조정대상 : 계량기의 배터리 및 지시부 오차 등으로 인해 미계측 세대 ● 적용예시 : - 최근 3개월 평균값 - 전년 동월 검침값 또는 같은 동의 동일면적 평균값 ● 조 정근거 : 산업통상자원부 고시 제2019-160호 제3조

적용사례 5월 사용유량 상한값 부과(유량계)

● 조정대상 : 단위면적당 사용량이 상한기준을 초과할 경우 •산식: 전용면적×단위 난방부하×난방시간×1.2÷(설계온도차)÷1000 - 단위난방부하 : 49 kcal/m2․ h, 설계온도차 : 15 ℃ (설계기준) - 난방시간 : 720시간 (30일×24시간 연속난방) - 1.2 : 조정계수(1층 측벽세대 기준)

난방(전용)면적50m285m212m2

월 최대 사용유량(㎥/월)140240340

* 동절기 피크시 난방사용량은 정유량조절밸브가 정상적으로 동작될 경우 통상적으로 설계기준을 초과할 수 없음

● 조정대상 : 단위면적당 사용량 상한 기준으로 부과 ● 적용예시 - 전용면적 85㎡ 세대의 난방유량계 검침량이 300㎥일 경우 240㎥으로 부과 - 정유량조절밸브 미설치 및 난방 부속류 고장 등으로 인한 난방사용세대 난방비 부과 최고 사용 톤수를 정해 시행한 사례도 있음(서울시 노원구PP15)

제2장 지역난방 세대난방설비

2.6관리 및 고장진단 사례

관리사례 1합리적인난방사용방법세대안내시행

시행 개요

동절기 기간 중 관리사무소에서 엘리베이터 광고 모니터 및 게시판을 통해 지역난방 사용 정보를 안내하여 민원 발생을 사전 예방

시행효과

① 세대 설비관리 주의 및 공지 사항 전달로 난방 민원 감소 ② 관리사무소에서 단지 설비 특성에 맞게 입주민에게 정확한 정보전달 가능 ③ 입주민에게 유익한 정보로 주거생활 편리 도모

•열량계,구동기고장시관리사무소를통한교체안내(L1)안내)

- 사용설비 고장시 신속한 교체로 요금배분의 정확성 및 공동난방비 발생 최소화와 합리적인 열사용

•공동주택의올바른온수(급탕)불량원인및해소방법안내(L)1안내)

- 세대내 절수형 샤워기 및 연수기 사용시 공용배관을 통해 냉ㆍ온수가 역류하여 타 세대에서 민원발생

•세대지역난방사용방법안내(게시판)

- 동절기 기간중 난방사용전 설비점검 및 난방비 절감방법을 안내 *최근 소방설비도 세대점검이 가능하도록 안내 중 - 난방배관 약품투입으로 불필요한 난방수 배출방지

•건물고객지역냉방사용방법안내(게시판)

- 건물고객의 각 실별 난방설비사용 방법 및 운영기준을 안내하여 합리적인 열사용 유도

지역난방 세대난방설비 / 세대 난방계량기 관리 / 세대설비 관리 및 점검방법 / 세대설비 유지보수 및 관리 / 지역난방 열요금 분배방법(참조용) / 관리 및 고장진단 사례관리사례 2세대실내온도조절기관리및교체사례

검토개요

기존에 설치된 세대 실내온도조절기의 경우 기온감지식 구형 모델로 세대에서 온도 설정과 난방공급 상태를 확인하기 어렵고 고장시 제품(부품) 조달 어려움, 가격고가, 조치기간 지연 등의 문제가 발생

시행내용

● 세 대 난방 온도를 설정 및 조정하는 온도조절기 형식 변경 - 기온감지 비례식 온도조절기 ⇒ 전자식(디지털)으로 교체

절차

● 교체 필요성 검토후 입주자대표회의 의결 ● 입주민 안내후 희망하는 세대에 한하여 교체시행 - 교체시 비용은 세대 부담 시행효과

● 처음 교체 완료한 약 100여 세대를 대상으로 해피콜 시행(관리소 자체) - 교체후 실내 난방온도 설정, 조정, 확인이 편리하여 만족도 높음 ● 난방온도 설정값 표시로 확인이 용이하여 세대주민이 난방을 알맞게 조정 사용 - 사용 미숙으로 인한 난방비 과다발생 세대 감소

[디지털 온도 조절기][아나로그 온도 조절기]

호환

호환

SvZ@ : 75×120×13(mm)SvZ@ : 75×120×10(mm)

기존설치 실내온도 조절기신규설치 실내온도조절기

제2장 지역난방 세대난방설비

점검절차1난방계량기간이점검

주요 고장유형

● 배터리의 방전, 감온부 센서단선, 유량부 이물질 유입, 유량부 누수, 유량부 펄스출력신호 불량, 카운터(유량부, 원격지시부) 불량 등 점검절차

① 점검 시행전 난방을 1시간 이상 가동한다. ② 난방계량기 지침값과 지시부의 지침값을 검침하여 비교한다. ③ 유량신호 케이블의 피복 상태가 정상인지 확인한다. ④ 배터리 내장형 적산열량계의 경우 배터리 상태를 확인한다. ⑤ 온수분배기 공급측 배관 온도를 측정하여 계량기 온도 지시값과 비교한다. - 기계실에서 공급하는 온도와 동일하게 측정될 경우 공급되는 유량으로 정상으로 판정 ⑥ 온수분배기 회수측 배관 온도를 측정하여 계량기 온도 지시값과 비교한다. - 정상적인 유량공급시 공급 및 회수배관의 온도차는 10_15℃ 정도를 유지함 ⑦ 정유량조절밸브의 설계유량값과 비교하여 지시부에서 유량신호가 정상인지 확인한다.

난방분배기설치도

※ 상기 점검방법은 계량기의 고장, 부동, 오차 등을 확인하는 간이 점검방법으로 계량기의 오차정도를 확인시 검정기관에 의뢰하여야 한다.

지역난방 세대난방설비 / 세대 난방계량기 관리 / 세대설비 관리 및 점검방법 / 세대설비 유지보수 및 관리 / 지역난방 열요금 분배방법(참조용) / 관리 및 고장진단 사례점검절차2세대난방공급상태점검

세대 난방공급온도 및 공급유량이 적정한데 개인별로 난방 성향에 따라 난방 불량을 호소할 수 있으므로 유량측정을 실시하여 설계유량이 공급되는지 확인하여야 한다. 세대 난방불량 발생 주요원인

① 입주전 배관 수압시험시 지하수를 사용할 경우 부유물질이 세대 난방배관에 퇴적되어 난방수 흐름 방해 및 열전달이 저하된 경우 ② 정유량밸브 또는 스트레이너 등에 이물질이 부착되어 유량 흐름이 방해 되었을 경우 ③ 세대 난방배관에 발생된 공기가 난방수 흐름을 방해하는 경우 ④ 세대 발코니 및 방 등을 확장하여 난방코일 압력손실 증가로 특정라인 유량흐름이 저하되었을 경우 세대 공급유량 측정방법

① 세대 정유량 조절밸브 몸체에 표시되어 있는 설계유량값을 확인한다. ※ 설계 유량값을 기준으로 1QVMTF 기준시간(10리터 공급시간) 계산방법 - 밸브 유량값이 5.3 -1. 일 경우 ☞ 600 ÷ 5.3 -JUFS/.JO = 113초 ② 온도조절기 온도를 상승시킨 후, 난방분배기내 모든밸브를 개방한다 ③ 현관 앞 지시부에서 펄스신호 표시시간을 측정한다 (10ℓ마다 신호 1회 발생) - 1회 신호발생시 경과된 시간을 측정후 설계유량 값과 비교 ④ 온수 분배기의 각 라인별 회수온도를 측정하여 유량분배 상태를 판정한다.

공급유량 부족에 의한 난방불량시 조치방법

① 세대 각 실(-JOF)별 에어처리 및 'MVTIJOH 작업 실시한다. ② 세대계량기 및 정유량조절밸브 전단에 설치된 4USBJOFS 분해 청소한다. ③ 상기 조치에도 공급유량이 부족시에는 정유량조절밸브 분해 청소 또는 교체한다 .

제2장 지역난방 세대난방설비

점검절차3일부라인난방불량발생시

(다수 세대) 난방이 불량한 경우

① 2차측 차압밸브(%17)의 이상으로 난방 순환수가 차압밸브로 회수(#Z-1BTT)되어 세대로 공급되는 유량이 부족해진 경우 ② 난방순환펌프 2대 또는 3대 대수제어시 난방 사용량에 따라 순차적으로 가동되어야 하나 펌

프 가동 수량이 부족한 경우 ③ 팽창탱크의 보급수라인 동파, 동결 또는 차단으로 난방수의 순환장애가 발생하거나 난방수가 급수라인으로 역류하는 경우 (특정 동) 난방이 불량한 경우

① 상기 r다수 세대에서 난방이 불량한 경우s ①, ② 항목 발생시 ② 동별로 설치되어 있는 차압유량조절밸브의 작동결함으로 유량 밸런싱이 맞지 않거나 공급유

량이 부족해진 경우 (특정 라인) 난방이 불량한 경우

① 2차측 차압유량조절밸브 적정차압 유지불가로 해당 라인의 관말부 유량부족 ② 특정 라인 입상관 상부에 에어가 발생하고 처리가 되지 않은 경우 ③ 해당 라인 밸브의 고장 또는 배관내 이물질로 유량흐름을 방해할 경우

2차측난방배관에설치된유량조절용밸브(기계실-각동)

1등2등3등에어벤트

P1)V

P1)V1PV보충수

T)V팽창탱크

지역난방 세대난방설비 / 세대 난방계량기 관리 / 세대설비 관리 및 점검방법 / 세대설비 유지보수 및 관리 / 지역난방 열요금 분배방법(참조용) / 관리 및 고장진단 사례진단사례 1세대에너지절약을위한효과적인난방방법

난방 효율을 높여 에너지를 절약할 수 있는 방법

● 전용면적 85N2기준(구32평형) 난방시 외부로 손실되는 세대내 열손실 정도

난방에너지는 창호에서 50%, 환기로 30% 정도의 손실이 발생된다. - 전체 약 80% 정도가 창호와 환기에서 손실이 발생됨. ● 따 라서 에너지를 절약할 수 있는 방법은 많은 손실이 발생

되는 창호 단열과 환기량을 줄이는 방법이 가장 효과적이다. ● (열화상진단) 커튼의 종류에 따라 다르나 창호에 커튼을 설치할 경우 아래의 진단사진과 같이 표면 온도가 약 4℃ 상승되어 대류에 의한 열손실을 줄일 수 있다. ● (사용법) 주간에는 커튼을 개방하여 일사를 최대한으로 받아들이고 야간에는 차단하여 단열효과를 높이는 등 적절하게 조절할 경우 난방에너지를 최대 15%까지 절감이 가능하다.

실내 거실 창호부위 블라인드 설치블라인드 부위와 창호부위 표면온도

단열시트(뽁뽁이)의 단열성능

▪ 동절기 단열시트를 창호에 부착시에도 내부 공기층에 의해 단열성능이 향상되며 이중유리창보다 단일유리창일 경우 단열성능 개선효과가 우수하다. 참 고▪ 개 선효과 : 창호에 1겹 부착 < 창호에 2겹 부착 < 창호 프레임에 부착

제2장 지역난방 세대난방설비

진단사례 2확장세대및라인별유량분배불량점검

개요 ● 세대에서 입주시 확장을 시행할 경우 난방효과 저하 및 난방불량으로 인한 민원이 발생될 때 확장라인 밸브조정 시행으로 유량을 분배하여야 효과를 볼수 있다. ● 발코니 확장은 에너지 손실과 난방불량의 주 원인이 되므로 ~발코니 등의 구조변경 절차 및 설치기준(건교부지침) 창호 및 구조체는 건축물의 에너지 절약 설계기준에 의한 고기밀성 단열 창호로 설치, 시공하여야 한다.

개별 확장시 문제점 1난방에너지소비량이크게증가

● 난방면적(발코니 확장공간)의 증가로 인한 난방부하가 증대된다. ● 거실의 실내창호 제거로 인하여 외기와의 직접 접촉 및 열적 완충 공간이 없어져 난방 에너지 손실량이 증가된다. - 85N2 기준 발코니 확장시 에너지소비 약 12% 증가 2공급유량부족

● 최초 아파트 난방설비 시공시 세대별로 적정한 난방공급 유량을 설계하여 정유량밸브를 설치하고 있어 개별세대 확장 시 해당 세대의 공급 유량이 부족하게 된다. 3난방코일길이증가

● 확장 부분의 난방코일 시공길이가 길어져 해당라인 압력손실 증가로 공급유량이 감소되어 세대에서 느끼는 난방 체감효과는 더욱 낮아진다.

거실바닥(전면)거실바닥(확장부분)거실 창호부분침실바닥

지역난방 세대난방설비 / 세대 난방계량기 관리 / 세대설비 관리 및 점검방법 / 세대설비 유지보수 및 관리 / 지역난방 열요금 분배방법(참조용) / 관리 및 고장진단 사례발코니확장시 열적쾌적감의 변화

점검사례 ① 공급배관 온도측정 ② 라인별 회수배관 온도측정 ③ 라인별 회수배관 온도측정

- 메인온도 : 42.6℃- 침실3 : 30.6℃,확장라인 - 침실1 : 36℃

④ 라인별 회수배관 온도측정⑤ 라인별 회수배관 온도측정 ⑥ 온도높은 곳의 분배기 조절 - 거실 : 28℃, 확장라인- 침실2 : 31.7℃- 침실1, 침실2 밸브 조정

※ 회수온도가 높은 배관라인의 밸브를 잠그면서 라인별로 회수온도가 동일하게 조정하고 세대 자체에서 2~3일간 조절하여야 정확히 조절될 수 있다. 합리적인 조치방법

① 확장된 거실 및 침실3 라인의 난방밸브 100% 개방 밸브조정사례

침실3침실2침실1거실거실② 확장을 하지 않고 온도가 높은 라인의 밸브를 70% 정도

만 개방하여 유량을 줄임 ※ 확장을 시행하지 않았으나 라인별 유량불균형 발생 세

확장확장확장대에서도 밸브조정을 시행하여야 난방체감 효과가 상라인별 유량불균형으로 회수배관 승된다.온도차이 발생에 따라 밸브조정

제2장 지역난방 세대난방설비

진단사례 3세대일부공간난방불량발생

민원내용

● 동절기 집이 춥고 특히 작은방(2) 난방불량이 심해 지자체 등에 민원을 제기

설비진단 ● 진 단 전 30분간 전체 난방 가동후 온도 및 유량측정 시행 구분실내온도공급유량세공대급분온배도기안방각 실 바작닥은온방도(1(열)화상)작은방(2) 결과22~23℃7.6ℓ/min51℃30℃26℃25℃

① (설비상태) 실내온도조절기 및 구동기 등 정상 동작중 ② (공급온도) 기계실에서 공급중인 온도 51℃와 동일, 외기보상 운전 ③ (공급유량) 정유량조절밸브의 설계유량인 7.5ℓ/NJO 정상공급 중 ④ (유량분배) 안방 유량과다로 바닥 및 실내온도가 다른방 보다 높음

⑤ (실내온도) 창호가 2면 시공된 작은방(2)은 실내온도가 다소낮고 바닥온도도 작은방(1)에 비해 약 1℃가 낮게 유지

진단결과

● (공급조건)세대 난방공급 설비 및 공급조건은 정상 ● (유량분배) 창호가 외측 2면과 접하는 작은방(2)은 다른 실보다 손실이 많은 구조임 - 손실되는 열량이 다른 실에 비해 커 단열강화 및 분배기 유량조정 필요 - 유량조정시 세대원이 체감하는 적정한 난방조정을 위해 세대에서 직접 조정 시행 열화상 진단사진

[열화상 진단사진1]안방[열화상 진단사진2] 작은방1[열화상 진단사진3] 작은방2

지역난방 세대난방설비 / 세대 난방계량기 관리 / 세대설비 관리 및 점검방법 / 세대설비 유지보수 및 관리 / 지역난방 열요금 분배방법(참조용) / 관리 및 고장진단 사례진단사례 4난방사용방법미숙

민원내용

● 난방상태는 만족하나 평소 분배기 밸브조정 등 절약운전 대비 난방요금 과다 발생

난방설비 현황

세대현황계량기실내온도조절기구동기난방여부

면적위치난방가동난방차단

구39평형중간층열량계거실에만 설치전동식안방, 작은방거실, 주방

● (설비상태) 거실 및 주방은 난방을 분배기 밸브를 차단하고 방 쪽만 저녁 시간대 난방가동

설비진단

① (설비상태) 온도조절기 정상동작, 구동기 연결부가 느슨하나 정상동작 상태임

② (실내온도) 난방 가동중인 안방 및 작은방 바닥온도 측정 - 바닥온도는 최대 31℃, 평균 27℃로 높게 유지되어 정상 난방중 진단결과

① (분배기조정) 실내온도조절기가 거실에 설치되어 거실 분배기 밸브차단시 야간에 계속 방 등 다른 공간에 난방이 공급되므로 거실의 난방은 필요

② (온도설정) 거실의 난방을 차단할 경우 실내온도조절기를 평소보다 낮게 설정하여야 에너지 절감효과 발생 열화상 진단사진

안방(열화상진단)작은방(열화상진단)세대 난방분배기

중 앙최 소최 대평 균중 앙최 소최 대평 균방 3개만 열사용

26.1℃24.2℃31.3℃26.8℃28.0℃25.2℃31.0℃27.6℃(주방,거실 밸브 잠금)

제2장 지역난방 세대난방설비

진단사례 5원터치샤워기사용에따른급탕불량진단및조치

현황

각 세대 욕실에 설치되어 사용중인 원터치(절수형) 샤워기의 버튼 조작만으로 사용을 마쳤을때 냉수와 온수가 수압차에 따라 공용배관으로 역류되는 현상 발생

원터치(절수형)샤워기

● 욕실의 냉온수 혼합수전에 설치된 샤워기에 버튼이 설치되어 버튼을 누르지 않으면 물이 샤워기 헤드로 나오지 않는 제품

● 냉온수 혼합수전 개방후 샤워기 버튼 조작만으로 물 사용을 버튼

조정할 수 있어 절수형 샤워기로 명칭

샤워기 설치현황

● 냉온수 혼합수전을 열고 사용시에만 버튼 조작으로 편리하여 세대에서 할인매장 등을 통해 직접 구매하여 설치

문제점

● (역류)냉h온수 혼합수전이 열린상태로 샤워꼭지만 잠근 경우, 냉수와 온수의 수압차에 따라 공용배관으로 역류되어 혼합됨 ● (사용) 일정시간 동안 공용배관내로 역류된 급탕수 및 냉수가 다른 세대에서 사용시 배출되어 불편 발생 발생증상

① 밸브 오조작시 급탕 및 급수가 역류되어 냉수와 온수가 혼합 - 급수압력이 높을 때 : 차가운 물이 단지 급탕공급 배관으로 유입 - 온수압력이 높을 때 : 뜨거운 급탕수가 단지 급수배관으로 유입 ② 세대에서 냉수 사용 중 뜨거운 물이 나오거나 온수에서 냉수가 나와 민원 발생 조치방법

● 공동생활을 위해 사용방법 입주민 설명 및 게시문 안내로 자발적인 사용자제 유도

지역난방 세대난방설비 / 세대 난방계량기 관리 / 세대설비 관리 및 점검방법 / 세대설비 유지보수 및 관리 / 지역난방 열요금 분배방법(참조용) / 관리 및 고장진단 사례진단사례 6세대계량기와지시부오차발생

민원내용 ● 세대계량기 과다적산(오차발생) 관련 점검시행

설비진단

● 구동기 전원케이블과 계량기의 신호전송선이 접촉된 상태에서 간헐적인 전기 스파크가 발생 ● 오차 발생 원인 - 전기스파크가 발생할 때 원래 펄스신호(사용량) 보다 많은 펄스신호가 지시부로 송출

조치사항

● (설비수리)계량기 신호전송선 부근 케이블 재결선 ●(난방요금) 지시부와 유량부간 오차가 발생되고 계량기 주변 전기선로 이상을 확인후 관리사무소에서 요금정산 시행 계량기 지침값 : 유량부 5,883㎥ / 지시부 6,171㎥ / 오차발생 288㎥

지시부 6,171㎥유량부 5,883㎥계량기 주변 전기선로 단락

제2장 지역난방 세대난방설비

진단사례 7세대계량기케이블단선

발생개요

● 난방비 과다발생으로 우리공사에 점검시행 요청(서울시 노원구 지역)

현황 ● 단지현황 (서울 상계동) 입주년도세대수세대전용면적기 타 사 항

1989년도939세대41㎡ ~ 58㎡10년전 지역난방으로 전환● 2011년 이사후부터 2013년 까지 2년간 외부지시부 기준 난방 사용량 제로 발생 - 난방비 미발생 점검 : 사용유량 약 4,100톤 누락 확인(관리사무소 직원) - 사용요금 기준 4백만원 일괄 부과예정 진단결과

구 분온도조절기정유량밸브난방계량기 상태

점검내용접촉불량미설치검침신호선 끊어짐

점검결과고 장-난방지시부 사용량 ‘0’

● 실내온도조절기 고장으로 난방 정지 및 공급이 비정상적으로 동작됨 ● 난방검침 신호선이 단선되어 세대외부 지시부에서 사용량 미계측

관리사무소 의견

● 세대 정유량조절밸브 미설치로 월별 최고 사용톤수를 정하여 운영중

● 해당 세대는 장기간 동절기 난방비가 발생되지 않아 누계치를 일괄부과 예정 유량부 지시선 단선지시부 지침값 (13,843)톤유량계 지침값(19,750톤)

해당단지 요금분배방법 특징) 정유량조절밸브 미설치 및 난방 부속류 고장 등으로 인한 난방 과다 사용세대난방비부과최고사용톤수를300톤으로의결함

지역난방 세대난방설비 / 세대 난방계량기 관리 / 세대설비 관리 및 점검방법 / 세대설비 유지보수 및 관리 / 지역난방 열요금 분배방법(참조용) / 관리 및 고장진단 사례진단사례 8정유량조절밸브유량값임의조정

발생현상

● 전입세대로 난방비 과다발생 설비점검 시행 ● 지역난방비 30_50만원 부과 (12월-30만원, 1월-50만원 예상)

설비진단

① 실내온도 조절기 : 이상없음 - 실내온도조절기와 구동기 제작사는 다르나 정상동작 확인 ② 세대 난방계량기 : 이상없음 - 난방계량기 지침값과 검침용 지시부의 지침값이 약 80 N2 차이 발생 - 계량기 설치 및 수리 등 으로 인한 초기 오차로 확인됨 ③ 정유량조절밸브 : 설정값 변경으로 과다 유량 공급 - 85N2(32평형) 기준 적정 난방공급 유량 : 5 -1. (1분당 5ℓ) - 민원발생 세대 유량측정 결과 : 40 -1.(1분당 40ℓ) 공급 - 과거 관리사무소에서 난방불량 점검시 정유량조절밸브 내부 부속을 제거함 진단결과

● 세대 난방수의 공급유량을 조정하는 설비인 정유량조절밸브 제어불량 - 난방수가 설계유량대비 8배 과다 공급되어 난방비 과다발생

응급조치

● 정유량조절밸브 교체 전까지 분배기 메인밸브를 조금 잠궈 세대로 공급되는 유량을 감소시킴정유량조절밸브 배부부속(카트리지) 제거시 문제점

정유량조절밸브는 내부 스프링이 내장된 카트리지를 제거할 경우 공급유량을 조절하

지 못해 난방비가 크게 증가된다. 세대 난방불량시 정확한 원인을 찾아 조치하여야 하며 카트리지를 제거하는 방법은 난

주의방비 과다발생 및 동별 유량불균형의 원인이 되므로 제거하여서는 안된다.

K1n) KOR@A 1vSTRv)T n@ATvNc )ORP.

03 제3장 열사용시설 주요설비3.1 차압유량조절밸브 3.2 열교환기 3.3 자동제어시스템

제3장 열사용시설 주요설비

3.1차압유량조절밸브

1. 지역난방 공급조건

국내 지역난방은 대규모 택지개발지구를 중심으로 공급되고 있어 외국의 경우에 비해 그 규모가 매우 크고 일정 지역에 사용처가 집중되는 특성이 있다. 이러한 공급 여건에서 지역난방과 직접 연결되는 열중계처(고객 기계실) 에서는 절기별, 시간대별 열사용 편차에 따라 수시로 변화되는 온도 및 압력 환경에서 필요로 하는 유량이 공급될 수 있도록 제어하는 것이 중요하다 할 수 있다. 지역난방은 열사용량이 적어지는 하절기에는 온도와 압력이 낮아지고, 열사용량이 증가하는 동절기에는 온도와 압력이 높아지는 변온도, 변유량(압력변화) 시스템이 적용되기 때문이다.(공급유량이 증가함에 따라 배관의 마찰손실 증가로 압력이 높아진다.)

<표3-1>지역난방공급온도조건

온 도

구 분압 력

공급온도회수온도

공급조건75 ℃~115 ℃35 ℃~55 ℃최대 16 kg / ㎠

이러한 압력이 변화되는 공급조건에서 지역난방 열원과 고객 기계실의 거리에 따라 발생되는 압력차에 의해 공급유량의 변화는 베르누이방정식에 의해 유량(유속) 7는 와 같이 변화된다. 즉 < 그림 3.1-1>에서 지역난방 열원과의 거리에 따라 발생되는 지역의 차압 2.5CBS, #지역의 차압 1.5 CBS, $지역의 차압 0.7 CBS일 때 유량변화는 상기 식에 의거 지역이 1일 경우 #지역은 지역의 77%, $지역은 지역의 53%의 유량만 흘러 불균형이 발생된다.

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템<그림3.1-1>열원과의거리별압력분포도

10.1 bar10.0 bar9.5 bar9.2 bar

공급배관

한국지역난방공사

A지역#지역)지역

(기계실)(기계실)(기계실)

차암차암차암

2.5bar1.5bar0.7bar

회수배관

7.4 bar7.5 bar8.0 bar8.5 bar

따라서 고객 기계실에는 차압유량조절밸브가 설치되어 열원의 공급 압력과 상관없이 회수 배관의 압력을 감지하여 기계실에는 항상 배관 차압이 0.7CBS로 유지될 수 있도록한다. 열원과의 거리에 따라 발생되는 유량 불균형을 해소하고 온도조절밸브(5$7밸브)와 다음과 같은 상호작용을 한다. ● 차압유량조절밸브는 부하에서 필요로 하는 차압과 유량을 조절하며, 난방 및 급탕 온도제어를 위한 정밀제어는 온도조절밸브(5$7)에서 조절한다. ● 차압유량조절밸브는 부하의 변동에 관계없이 온도조절밸브 전, 후단 차압을 일정하게 유지시켜 원활하게 작동될 수 있도록 하고 적정한 압력에서 동작되게 하여 수명을 연장

● 온도조절밸브는 부하의 변동에 따른 차압변화의 영향을 받지않고 항상 일정한 차압조건에서 정밀한 비례제어 동작 가능 (참조) 베르누이 방정식 (#ernoulli’s @quation)

유체에 가해지는 일(work)이 없는 경우, 유체의 속도와 압력, 위치 에너지 사이의 관계를 나타낸 식이다.

▪ - 여기서, P는 압력, γ는 단위중량, V는 유체의 속도이다. 따라서 P/γ는 압력수두, v2/2g 는 속도수두, Z는 위치수두, n는 전수두이다.

▪ 상기식에서 압력수두, 위치수두를 무실할 경우 유체의 속도는 가 되어 가 되므로 속도는 압력차의 제곱근의 비례하여 변화된다.

제3장 열사용시설 주요설비

2. 배관압력 조정 분포도

<그림3.1-2>차압유량조절밸브설치후압력분포도

10.1 bar10.0 bar9.5 bar9.2 bar

공급배관

P1)V8.2 barP1)V8.7 bar9.2 bar

A지역#지역)지역

0.차7b암ar(기계실)0.차7b암ar(기계실)0.차5b암ar(기계실)

회수배관

7.5 bar7.5 bar8.0 bar8.5 bar

차압유량조절밸브

10.0 bar8.2 bar

난방급탕

7.5 bar0.차7b암ar

<그림 3.1-2>에서 지역난방 열원과 가까운 곳인 지역 고객의 경우 지역난방 공급 배관의 압력이 10CBS 회수배관의 압력이 7.5CBS일 경우 배관의 압력차(차압)가 2.5CBS가 된다. 이 경우 지역난방 1차측 배관의 설계 차압인 0.7CBS보다 높아 유량이 과다하게 공급되고 열원과 거리가 멀리 위치한 $지역에는 유량이 부족한 현상이 발생하게 된다. 지역의 경우 상기 조건에서 차압유량조절밸브는 기계실 내부 공급배관에 설치되어 회수측 압력인 7.5CBS를 기준으로 지역난방 유량설계 조건인 차압 0.7CBS가 보상된 공급측 배관의 압력을 8.2CBS로 유지될 수 있도록 유량을 감소시켜 압력을 감소시킨다. 차압을 일정하게 유지하여 지역과 관계없이 각 기계실에는 적정한 설계유량이 공급되게 분배하고 차압을 일정하게 유지시켜 고객 기계실 설비 보호 및 자동제어밸브의 제어성능 향상과 수명을 증가시키는 효과가 있다. 차압유량조절밸브의 설정압력은 난방 및 급탕 배관용은 60_80L1B (0.6_0.8CBS), 냉방 공급용 배관은 90_100L1B (0.9_1.0CBS)로 조정된다.

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템3. 구조도 및 동작

● 구조도 (삼양밸브)

<그림3.1-3>차압유량조절밸브구조도

① Valve Stem ▪ 상h하부 인디게이터로 연결

② Pressure )ontrol Nut ▪ 시계방향 회전시 차압상승(유량증가) ③ Pressure )ontrol Spring

④ 상부 1iaphragm )asing

⑤ 1iaphragm ▪ Self-operated

⑥ Air Vent Valve

⑦ 하부 1iaphragm )asing

⑧ vndicator ▪ 상h하부 밸브 스템 결합

➈ Packing Nut ➉ Yoke ▪ 신한, 삼양밸브 : Yoke Type

⑪ #onnet ▪ Type : #olted #onnet

⑫ Valve Port ▪ equal-%, 유량조절비 30:1

⑬ Valve Seat ▪ V모양시트 또는 링타입

⑭ Valve #ody 구 분유량변화조정방법

▪ 상부 로크너트를 풀고 압력조정 너트를 시계방향으로회전시키면 스프차압상승유량증가(밸브열림)커링져이 압차축압되이어 증 가장된력이다. 커 지게 되고 밸브스템을 상부로 이동시키는 힘이 ▪ 압력조정 : 압력을 확인하며 너트를 1바퀴씩 조정

차압감소유량감소(밸브닫힘)▪ 상 프부링의 로 크장너력이트를 감 풀소되고 고압 밸력브조스정너템을트 를하 반부로시 계이방동향시으키로는 회힘전이시 커키져면 차 스압이 감소한다.

제3장 열사용시설 주요설비

● 구조도(신한콘트롤 밸브, 구형) ● 구조도(신우밸브)

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템● 차압유량조절밸브 동작

<그림3.1-4>자동제어밸브가개방될경우압력분포

차압유량조절밸브

10.0 bar8.2 bar

난방급탕

7.5 bar

열림열림

<그림3.1-4>에서 차압유량조절밸브는 난방 및 급탕부하가 필요로 하는 차압인 0.7CBS로 설정되어 있고 난방 및 급탕을 정상적으로 사용시 회수되는 배관의 압력 13 (7.5CBS)를 감지하여 차압유량조절밸브 이후 배관 12에서 필요한 공급압력인 8.2CBS를 유지시킨다. 이때 차압유량조절밸브 전단과 후단의 압력차인 1.8CBS(10.0CBS-8.2CBS)는 밸브의 교축작용으로 흡수된다.

<그림3.1-5>자동제어밸브가닫힐경우압력분포

차압유량조절밸브

10.0 bar10.0 bar

난방급탕

7.5 bar

닫림닫림

<그림 3.1-5>에서 난방 및 급탕 사용량이 없어 자동온도조절밸브가 닫힐 경우 회수측 배관의 압력은 일정한 상태이며, 유량흐름이 없어 차압유량조절밸브 이후 배관 12 압력도 11과 동일하게 되며 높은 압력이 다이아프램 상부로 전달되어 밸브가 잠기게 된다.

제3장 열사용시설 주요설비

4. 압력조정 방법 배관의 차압이 설정치보다 작을 경우

● 정상보다 유량흐름이 적어 온도조절밸브가 개방되어도 설정온도에 도달하지 못한다. ● 차압이 작아 밸브가 조금만 열린상태에서 많은 유량이 흐르게 되어 포트에서 유속이 증가되며 소음이 발생한다. - 일반적으로 밸브포트 부위에서 유속이 6N/T이상일 경우 소음이 발생한다.

차압을 증가시키는 방법

▪ 차압유량조절밸브 상부 로크너트를 시계반대방향으로 풀어준다.

▪ 압력조정 너트를 시계방향으로 조여준다.(압력조정시 1바퀴씩 조정) - 스프링을 압축하여 장력이 높아져 밸브가 열리는 방향으로 힘이 증가됨

배관의 차압이 설정치보다 클 경우

● 기계실내 필요 유량보다 많은 유량이 흐르게 되어 심할 경우 온도제어 불량 및 차압이 높아져 자동제어의 온도제어성능에 영향과 온도조절밸브 수명이 감소될 수 있다. 차압을 감소시키는 방법

▪ 차압유량조절밸브 상부 로크너트를 시계반대방향으로 풀어준다.

▪ 압력조정 너트를 시계반대 방향으로 풀어준다.(압력조정시 1바퀴씩 조정) - 스프링을 압축하여 장력이 낮아져 밸브가 닫히는 방향으로 힘이 증가됨

<그림3.1-6>압력조정너트설정방법

로크너트

차압상승차압감소

압력조정너트

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템5. 2차측 차압유량조절밸브

기계실내 열교환기에서 여러 동에 난방을 공급할 경우 기계실과의 거리에 따라 배관의 압력차가 달라져 차압이 큰 동의 경우 유량이 과도하게 흐르고 차압이 작은 관말 동의 경우에는 공급유량이 부족하게 된다. <그림 3.1-7>과 같이 2차측에 설치되는 차압유량조절밸브는 동별로 달라지는 배관의 차압을 일정하게 유지시켜 기계실과의 거리와 관계없이 균일하게 난방수를 분배해 주는 역할을 한다. 내부 구조 및 동작원리는 1차측 배관에 설치되는 차압유량조절밸브와 동일하나 지역난방 배관과 달리 공급압력과 압력의 변동 폭이 작아 각 동별로 회수측에 주로 설치된다.

2차측 배관에 설치된 유량조절용 밸브의 종류 ① 차압밸브 : 세대 사용량 증감에 따라 일부유량을 펌프 흡입측으로 회수 ② 2차측 차압유량조절밸브 : 공급과 회수배관의 압력을 일정하게 유지시켜 유량분배 ③ 정유량조절밸브 : 세대별 설계유량값 이상이 흐르지 않도록 조절하여 유량분배

<그림3.1-7>2차측차압유량조절밸브및세대난방주요설비

제3장 열사용시설 주요설비

6. 각 제작사별 특징

제작사별 밸브 사양 (주요관경 기준) 단위253240506580100125150200 신 우면유간량거계리수((m)mv))119172137522355246472678039108315507418125436200455700 신 한면유간량거계리수((m)mv))18952104522235234702588539235314565424225532057640800 삼 양면유간량거계리수((m)mv))16801128.0521080233202590037120312580240000248880

유량계수()v,Kv,Av)

▪ Av : 국제단위계(Sv Units)로 차압이1Pa인 상태에서 통과유량을㎥/sec로 표시한 단위 참 고▪ Kv : 유럽에서 사용하는 밸브용량 계산식으로 5~30℃의 물이 밸브입구와 출구 압

력차가 1kg/㎠ 일때의 유량을 ㎥/h로 표시한 단위

▪ )v()oefficient Value) : 15.6℃의 맑은 물이 밸브 입구와 출구 압력차가 1PSv로 흘렸을때 1분당 유량 US callon(3.7853리터)으로 표시한 단위 구 분Av 국제단위계Kv)v 단 위Sv 단위M K S 단위` P S 단위 (ft/lb/sec)

밸브전후단 차압1 Pa1 kg/cm21 PSv (0.07kg/cm2)

유체온도15℃60°`

유량단위m3/secm3/hrUSgal/min

단위환산Av=(24/10) )v)v = 1.167×kV

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템 제작사별 밸브 구조 및 특징

제작사삼양밸브신한시스템밸브SV)(신우공업)

외 관다이몸아체프 : 램회 색: 청색다이몸아체프 : 램회 색: 회색다이몸아체프 : 램청 색: 청색

요 크있음있음없음(일체형)

밸브포트글로브 타입글로브 타입글로브 타입

밸브시트링타입V포트링타입

스템부 인디게이터

특 징설다치이로아 프개램도과확 인몸 체용가이 홈밸을브 두 시어트 유에량 V조자절 밸브바내디부 스혼수템 부발 누생수시 요크로 연결됨

기존 회사명(신한밸브)

외형도

변경회사명 (신한시스템밸브)

제3장 열사용시설 주요설비

7. 장애원인 및 조치방법

차압이 높거나 낮음

현상 및 상태

● 차압유량조절밸브의 설정압력은 회수배관압력을 기준으로 0.7CBS로 설정하나 차압이 변동되었을 경우 밸브 소음 및 자동제어의 온도헌팅 원인이 된다. 발생원인 및 조치방법

1차압이높게설정됨

● 밸브 수리 및 보수시 너트의 조임치수 보다 많이 조일 경우 차압이 증가된다. ● (증상)

제어불량차압이 크게 변동될 경우 유속이 증가되어 제어성능에 영향을 주어 온도 헌팅 등의 문제가 발생

● (조치) 압력조정 너트를 시계 반대 방향으로 돌려 설정압력을 낮춘다. 2차압이낮게설정됨

● 압력조정 너트 풀림방지 불량, 배관 진동 및 떨림 등의 원인으로 너트가 조금씩 풀리며 설정 압력이 낮게 변동되어 발생된다. ● (증상)

유량부족난방사용량이 증가할 때 유량 부족에 의한 난방불량이 발생

배관소음밸브가 교축작용(유량제어)을 할 때 유체가 포트를 통과하며 순간적으로 유속이 증가되어 소음이 발생

압력변동최소유량 제어범위인 1/30 이내의 유량제어 발생시 압력이 증가와 감소를 반복하며 압력헌팅이 발생

● (조치) 압력조정 너트를 시계 방향으로 돌려 설정압력을 증가시킨다.

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템밸브 미 동작

현상 및 상태

● 열 사용량 변화시 밸브가 유량조정을 하지 못하고 일정 궤도에서 정지된 상태를 유지하거나 완전 닫히거나 열린 상태를 유지하며 동작되지 않는다. 발생원인 및 조치방법

1도압관볼밸브잠김또는막힘(진단사례참조)

● 차압유량조절밸브는 다이아프램 상부와 하부로 전달되는 압력을 기준으로 유량을 조절하나 볼밸브가 잠기거나 유체가 흐르는 도압관에 이물질이 유입되어 막힐 경우 압력조절이 불가능하여 밸브가 일정 궤도에서 멈추게 된다. ● (증상)

사용량이 많을 때▪▪밸유량브 저적하게로 열 난린방 상불태량에 발서생는. 유속에 의한 소음발생

사용량이 적을 때기계실내 차압증가로 T)V밸브 수명감소 및 고장

2다이아프램파손(밸브100%개방됨)

● 다이아프램 파손시 스프링의 장력만 작용하여 밸브가 100% 개방되고 압력 전달 동관이 90℃이상으로 매우 뜨겁게 된다.

● (증상)

온도제어배관내 유속증가로 온도헌팅 발생

제어밸브배관내 과도한 차압발생시 T)V밸브 수명감소 및 고장

3밸브스템변형(진단사례참조)

● 스템의 축에 고형화된 이물질이 고착되었거나 변형이 발생한 경우 밸브의 동작을 방해하여 미세한 압력변화시 동작하지 않는다.

● (증상)

스템변형시밸브가 열리거나 닫힐 때 진동 및 충격음 발생

이물질고착미세한 압력변화시 동작불량으로 난방 및 급탕불량 발생

제3장 열사용시설 주요설비

누수 및 부식

현상 및 상태

● 밸브 내부 스템 축과 연결된 밸브몸체와 다이아프램 부위 패킹에서 누수가 발생되면 누수된 유체에 의해 압력조정 스프링 부위 및 몸체가 부식된다. 발생원인 및 조치방법

● 난방 및 급탕 열교환기에 설치된 온도조절밸브가 동작할때 발생하는 차압을 감지하여 상시 동작하는 차압유량조절밸브는 자력식 밸브로 패킹 노후에 따라 중온수가 누수될 수 있으며 이러한 누수를 장기 방치할 경우에는 부식으로 진행된다.

● (증상)

압력변형밸브 부식에 따른 이물질이 영향 및 스프링 장력이 변형되어 압력을 조절하지 못하거나 동작 불량 발생

● (조치) 제작사를 통한 노후 패킹 교체 및 부식부위 도색

제작사별 주요 누수부위 신한시스템밸브삼양밸브신우밸브

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템밸브 소음 및 떨림

현상 및 상태

● 정상적으로 사용중 밸브에서 r삐_s하는 소음이 발생하거나 밸브 떨림 발생

발생원인 및 조치방법

1다이아프램내부공기장애

● 다이아프램 내부에 공기가 유입되면 공기가 수축, 팽창하고 압력이 변화되며 발생

● (증상)

제어불량차압이 크게 변동될 경우 유속이 증가되어 제어성능에 영향을 주며 온도 헌팅 등의 문제가 발생

● (조치) 다이아프램 내부 공기 제거하고 압력을 재조정한다.

2차압이너무낮을때

● 차압이 너무 낮게 설정되고 지역난방 공급압력이 높을 경우 밸브내부 포트로 유량이 흐르는 과정중에 소음 및 떨림이 발생 ● (증상)

배관소음밸압브력이가 저교축하되작용어( 소유음량이제 발어생)을 할 때 유체가 포트를 통과하며 순간적으로 유속은 증가되고 밸브 떨림유상기체와에서 같 이공기 소가음 이발생 발→생성될장 때→ 지소역멸난 되방며 공 떨급림압과력 진이동 높이고 발 유생체한의다 유.속이 클 경우 밸브 포트 이후 ● (조치) 차압유량조절밸브 압력을 조금 높게 조정하거나 1차측 공급배관의 주차단밸브를 조금 닫아 차압유량조절밸브에서의 교축압력 범위를 조금 줄인다.

제3장 열사용시설 주요설비

차단 및 개방불능

현상 및 상태

● 사용량 변화에 따라 밸브가 정상적으로 동작되지 않아 난방 및 급탕 불량이 발생됨.

발생원인 및 조치방법

● 도압관 볼밸브를 오조작하여 밸브가 정상적으로 동작되지 않을 경우.

● (증상)

공급측 도압관 잠김밸브가 일정궤도에서 정지되나 장기 방치시 밸브가 열림 회수측 도압관 잠김밸브가 일정궤도에서 정지되나 장기 방치시 밸브가 닫힘 ● (조치) 도압관 밸브를 열고 다이아프램 공기배출캡을 통해 에어를 배출하고, 도압관이 막힌 경우에는 분해하여 청소를 시행한다.

다이아프램 파손

현상 및 상태

● 사용량이 적은 시간대에도 차압유량조절밸브가 100% 개방된 상태로 유지 - 자동제어밸브의 제어 성능에 영향을 주어 온도헌팅이 발생됨.

발생원인 및 조치방법

● 차압유량조절밸브는 다이아프램 파손시 스프링 장력에 의해 밸브가 100% 개방됨

● (점검 및 파손사진)

● (조치) 제작사에 의뢰하여 다이아프램 교체 작업시행

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템8. 정상동작 유무 간이진단 절차

<그림3.1-8>차압유량조절밸브점검

압력조절스프링

동관에어벤트

콕밸브(회수)

(일상점검) ① 밸브 외부 누수여부 및 압력조절 스프링의 부식상태 확인한다. ② 1%$7밸브의 0QFO 정도를 확인 한다. - 밸브가 장시간 100% 개방된 상태로 유지될 경우 다이아프램 파손 의심 ③ 다이아프램 하부 케이싱으로 연결된 동관이 뜨거운지 확인 한다. - 다이아프램 파손 : 동관 표면의 온도가 약 90℃(중온수 공급온도)까지 상승된다. - 다이아프램 정상 : 동관 표면의 온도가 약 65℃이하를 유지한다. (강제동작점검)고온의 중온수를 외부로 배출하며 점검 (전문가 시행) ① 회수측 도압관 콕 밸브를 잠그고 케이싱 에어벤트를 연다. - 밸브가 서서히 잠김 : 정상 - 밸브가 미동작 : 다이아프램 파손 또는 밸브 스템부 고착

② 제작업체에 연락하여 밸브를 보수한다.

제3장 열사용시설 주요설비

진단사례 1차압유량조절밸브본넷트가스켓파손으로중온수누출

발생현상

● 동절기 난방사용 기간에 기계실 내 중온수 누출로 인한 스팀 발생

설비점검

● 지역난방 공급측 배관에 설치된 차압유량조절밸브 본넷트 가스켓 파손으로 중온수가 기계실내로 유출되며 수증기가 발생 응급조치

● 기계실 내 차압유량조절밸브 전, 후단 밸브를 닫아서 중온수 누출을 차단 ● 동절기 열사용시기로 차압유량조절밸브 #Z-1BTT 밸브를 10%정도만 개방하여 비상열공급 시행 응급조치 - 열원과의 거리에 따라 적정하게 조정이 필요하며 과도하게 0QFO할 경우에는 제어설비가 동작할 때 문제가 발생될 수 있다. ● 기계실 내부 스팀 환기 및 전기설비 정상 동작여부 점검 설비보수시 주의사항 ● 중온수가 흐르는 배관에 설치된 밸브 등 부속기기 수리시 제작사 또는 전문업체에 의뢰하여 안전사고 발생을 방지하여야 한다.

밸브 누수부위1밸브 누수부위2밸브조정시행

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템진단사례 2차압유량조절밸브스템축변형

발생현상

● 낮 시간대에는 난방 및 급탕이 정상 공급되나 사용량이 증가하는 저녁 시간대는 세대로 공급되는 온도가 설정온도보다 낮게 공급

설비진단

1설비운영상태

저 층 부고 층 부

P1)V 밸브

설정온도공급온도T)V설정온도공급온도T)V

약 20%열림52 ℃52.7 ℃100%52 ℃51.5 ℃100%

- 사용량이 적은 주간시간대를 감안할 경우 5$7밸브가 과도하게 열린상태 유지 ※ 추정원인 : ① 1차측 유량부족, ② 1%$7장애, ③ 1차측 이물질 유입 2차압유량조절밸브점검시행

- 밸브가 정상궤도보다 적게 열린 상태로 유지되어 중온수 공급부족이 발생됨 응급조치

● 밸브를 강제 동작시켜 정상 공급될 수 있도록 응급조치

① 회수측 도압관 밸브를 잠그고 에어벤트 개방 - 밸브가 서서히 잠김 (미 동작시 밸브 고장)

② 공급측 도압관 밸브를 잠그고 에어벤트 개방 - 밸브가 서서히 열림 (미 동작시 밸브 고장) 설비보수 ● 밸브의 스템 변형과 축 부위에 불필요하게 도포한 윤활제가 경화되어 고착

자동제어설비 점검 - 밸브100%로 개방상태난방열교환기 온도조절밸브 - 100% 개방 상태 지속차압유량조절밸브 보수 - 강제동작시 충격음 발생

제3장 열사용시설 주요설비

진단사례 3차압유량조절밸브일시적정상동작불능

발생현상

● 전일부터 난방공급온도 저하로 민원 발생 - 주간에는 정상적으로 공급되나, 야간시간에 온도가 저하

설비진단

● 설비 운영상태 (점검시간 20:00) 저 층 부고 층 부

P1)V 밸브

설정온도공급온도T)V설정온도공급온도T)V 약 40%열림51.5 ℃39.5 ℃100%51.5 ℃40.1 ℃100% - 야간시간대(20:00) 열사용이 증가되어도 약 40%만 열린상태로 미동작 응급조치

● 밸브 다이아프램 케이싱내부 압력을 변화시켜 밸브 정상화 유도

저 층 부고 층 부

P1)V 밸브

설정온도공급온도T)V설정온도공급온도T)V 약 90%열림51.5 ℃53.1 ℃100%51.5 ℃54.1 ℃100% ● 제작사를 통한 차압유량조절밸브 분해 및 청소 필요 진단사진 점 검 전조 치 후

자동제어 상태밸브상태자동제어 상태밸브 상태

난온방도공조급절온밸도브 :1 4000℃%P1)V밸브 40% 열림난온방도공조급절온밸도브 : 6503%℃P1)V밸브 90% 열림

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템진단사례 42차측차압유량조절밸브도압관막힘

발생현상

● 전년부터 저층부 6개 동중 1개 동에서만 난방민원이 많이 발생됨 - 금년 동절기 난방불량으로 많은 민원이 접수되어 온도를 상승시켜 공급 중

설비진단

1동별난방공급/회수온도점검(열교환기1대에서3개동공급)

구 분동 수공급온도회수온도온도차

정상공급 동2개동47℃29~30℃16℃

민원발생 동1개동47℃22℃25℃

※ 추정원인 : ① 펌프유량 부족, ② 유량분배 장애, ③ 해당동 이물질 유입

2각동난방공급배관밸브상태점검시행

3동별P1)V밸브동작상태점검:동별적정유량을분배여부점검

진단사진 ● 해당동 1%$7밸브 회수측 도압관 배관에 이물질 침적으로 밸브 잠김 ※ 도압관은 소구경으로 난방배관내 용접 불순물 및 작은 이물질로 막힐 수 있으며, 장기방치시 밸브가 동작하지 못하게 된다.

조치

● 도압관을 분해하여 내부 이물질 청소 후 정상동작 동별 공급상태 점검동지하 차압유량조절밸브 점검 이물질로 막힌 도압관 위치

제3장 열사용시설 주요설비

진단사례 52차측차압유량조절밸브조작미숙및고장방치

발생현상

● 각 동별 공급 및 회수온도 차이가 크고 열사용량도 차이가 발생함 진단설비

● ( 차압유량조절밸브) 각 동별 난방 회수측 배난방공급

관에 설치되어 동별로 차압을 일정하게 유각동차조절압유밸량브기계

지하여 유량을 분배하는 역할을 수행 난방회수실

- 고 장 발생시 동별로 공급유량 불균형이 차단밸브유량부차단밸브

발생되어 일부 동 전체 난방불량 발생 바이패스밸브

진단설비

● (조작미숙) 대부분의 2차측 차압유량조절밸브 바이패스 밸브가 개방된 상태로 방치되어 동별로 유량분배가 불가능한 상태 - 과거 난방불량 민원발생시 바이패스 밸브를 열어 대처한 것으로 판단됨 ● (고장방치) 일부 동의 경우 차압유량조절밸브 다이아프램이 파손된 상태로 방치되어 유량조정 기능을 수행하지 못함

후속조치

● 정상적인 설비 운영을 위해 밸브 조작을 정상화 한 후 동별 공급온도와 회수온도를 측정하여 적정 유량분배 여부 판단

차압유량조절밸브설치전경및고장발생개소열화상사진

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템10. 개보수 판단기준

상 태

진단항목

ⅠⅡⅢ

Packing양호누수누수 및 부식

압력조정부양호누수(부식진행 안됨)누수 (스프링 부식)

다이아프램사용기간 10년 미만사용기간 10년 이상파손

#ody양호몸체부만 부식체결부까지 부식진행 1. 주기적 일상점검ⅠⅡ2. (보수1) 정기보수

Packing

1. 각2종3. 도 .P 동a압c작관k상in 온태g도 누 점점수검검 점검Ⅲ21.. 패주킹요너패트킹 조교임체

Ⅰ압력조정부Ⅱ

설비수명증대열손실 저감

Ⅲ

3. (보수2) 부품교체4. (개체설치) 신품

Ⅰ다이아프램

1. 다이아프램교체신품으로 교체하는 것이 2. 스프링 교체ⅡA/S기간 등을 감안 3. 주요패킹 교체Ⅲ효율적임

유량조정 불균형으로Ⅰ밸브바디ⅡⅢ에너지사용 증가 및

에너지사용 증가요인안전위해요소 제거

제3장 열사용시설 주요설비

3.2열교환설비

1. 개요

지역난방 열생산시설에서 생산된 1차측 중온수는 지역난방 순환펌프에 의해 매설된 열배관망을 통하여 각 고객에게 공급되어 고객 2차측 난방, 급탕수를 가열(열전달)하고 회수되며, 지역난방 중온수로부터 설정온도로 가열된 고객의 2차측 난방 및 급탕수는 배관을 통하여 각 세대에 난방 및 급탕용으로 공급된다. 이러한 지역난방 시스템에서 지역난방 1차측 중온수의 열을 고객의 2차측 난방, 급탕수에 전달하기 위하여 각 고객 기계실에는 열교환기가 설치되며 종류는 주로 판형 열교환기가 설치된다.

2. 공급흐름도 열배관망을 통하여 기계실까지 공급된 지역난방수는 판형열교환기의 전열판 사이를 2차측 유량과 서로 교대로 흘러 열을 전달하게 되어 있으며 고객께서 설정한 난방 및 급탕온도로 가열될 수 있도록 각 열교환기별로 온도조절밸브가 설치되어 지역난방수의 유량을 조절한다.

<그림3.2-1>열교환기의구조및1,2차측유체의흐름도

지역난방공급

열교환기사용자 난방 및 급탕수

지역난방회수온도조절밸브

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템 급탕2단 열교환방식

급탕2단 열교환방식은 고객 기계실 열사용설비의 하나로 기존의 일반 열교환 방식에서 급탕계통에 급탕 예열열교환기를 추가로 설치하여, 난방 및 급탕열교환기를 거친 다소 낮은 온도의 지역난방열을 이용하여 시수를 예열하는 방식으로 2000년 이후부터 고객 설비 시공시 반영된 시스템이다. 이러한 급탕 2단열교환방식은 절기별 시수온도의 큰 차이와 순간급탕 부하의 변화가 큰 급탕시스템에서 시수(상수도)를 1차로 예열하여 제어밸브의 안정적인 제어성능을 유지시켜 주고 에너지를 효율적으로 이용할 수 있는 장점이 있는 방식이다. ● 급탕2단 열교환 방식의 특징 설비용량급탕 열교환기 용량을 1/2로 분리하여 설치되며 전체 용량의 증감은 없음

제어성능급탕 시수가 절기와 관계없이 일정온도로 가열되어 급탕의 제어성능이 대폭 향상 설치공간급탕 예열 및 재열열교환기를 상, 하(세로)로 설치하여 설치공간은 동일

비상운전급비상탕열 운교전환이기 용 온이도해조짐절밸브 등의 고장시에도 난방유량에 의해 시수가 일정온도로 가열되어 낮은 온도의 중 온 수공지역급난 및방 회으수로 온 회도수차되가는 커 중져온 공수급를열 이량용은하 동여일 시함수를 가열함으로 지역난방 공급유량이 감소 다만, <그림3.2-2>급탕일반및2단열교환방식

급탕일반 열교환방식급탕2단 열교환방식

제3장 열사용시설 주요설비

3. 열교환기 주변 설비구성도 <그림3.2-3>열교환기주변설비구성도

1. 지역난방 공급 및 회수배관 2. 난방 공급 및 회수배관

3. 급탕 공급 및 회수배관

4. 온도조절밸브(Temp. )ontrol Valve) - (#) 온도조절밸브 #y-Pass배관 5. 난방순환펌프

6. 급탕순환펌프

7. cS밸브(cate+Strainer) 8. #S밸브(#utterfly+Strainer)

9. 압력게이지(PR@SS. vndicator) 10. 온도게이지(T@MP. vndicator) 11. 안전밸브(Safety Valve)

12. 약품세척배관()vP배관)

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템4. 열교환기의 구성요소와 기능

전열판

● 열교환기 프레임 내부의 얇고 주름진 판으로 지역난방수와 고객의 유체가 서로 교대로 흐르며 열교환이 이루어지는 부분이다. - 재질 : $, $S, /J, .P 성분으로 구성된 454-316 또는 454-316- - 특징 : 전열판 표면에 산화피막이 형성되어 부식방지 → 스테인리스강의 특징 ● 전열판의 수량은 첫 번째장과 마지막장의 유체흐름이 고객측(2차측) 유체가 흐를수 있도록 반드시 짝수로 조립된다. 가스켓

● 각 각의 전열판에 부착되어 유체의 흐름방향 조정 및 누설을 방지하는 역할을 한다. - 재질 : &1%.(에틸렌과 프로필렌을 혼합시켜 만든 이중합성고무) 프레임

● 고정프레임과 이동프레임으로 구성되며 고객별 설비용량에 따라 프레임 사이에 적정한 수량의 전열판이 압착되어 있다. ● 고정프레임과 첫 번째 전열판 사이와 이동프레임과 마지막 전열판 사이에는 <그림 3.2-4>의 전열판 ①번, ⑥번과 같이 가스켓의 유량흐름 차단과 전열판 홀이 막혀있어 유체가 흐르지 않는다. <그림3.2-4>판형열교환기구조도

제3장 열사용시설 주요설비

4.1 전열판

재질

● 지역난방용 전열판은 제작사별로 454 316 또는 316- 재질을 사용하고 있다.

구 분STS 316STS 316L

재 질18)r-12Ni-2Mo (탄소 max 0.08)18)r-12Ni-2Mo-) (탄소 max 0.03)

특 징Mo 첨가로 내식성, 내공식성, 고온강도, 가공성이 우수저탄소(Low )arbon), 316의 특성과 내입계 부식성이 우수

용 도수도배관, 열교환기 등염분, 유독가스 등 부식요인이 많은 환경

● 스테인리스강의 산화(부동태)피막 전열판은 제작 과정중 열간압연후 열처리하는 연속소둔산세 공정에서 산(DJE)으로 표면을 세척하며 그 표면에 생기는 산화피막이 안정되어 보통강의 단점인 산화 현상(부식발생)을 방지하는 특성이 있다. 산화피막은 금속과 밀착력이 강하여 공기중에 존재하는 산소 및 산화물의 침입을 막아 부식을 방지하게 되며 두께는 일반적으로 10_30ON(1나노미터=1/109N)로 얇기 때문에 육안식별이 불가능한 특징이 있다. 이러한 전열판은 중성의 물에서는 거의 부식이 되지 않지만 용액속에 염화물이온($M-)이 존재하면 산화피막이 국부적으로 파괴되어 이 부분에 구멍이 뚫리거나(1UUJOH,QJOIPMF), 인장응력이 가해지는 환경에서는 터짐(DSBDL)이 발생되는 원인이 되기도 한다. <그림 3.2-5>에서 관리미숙으로 인해 산화피막이 손상되어 운영중 부식이 발생된 사례로 세척시 제작사에서 권장하는 약품의 사용과 수질관리가 중요하다.

<그림 3.2-5> 스테인리스강의 산화피막 및 손상으로 인한 부식발생

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템 구조

(1PSU)PMF) 판형 열교환기의 가장자리 부분에는 <그림3.2-6>과 같이 중온수 및 난방h급탕수가 흐르는 4개의 )PMF이 있으며 각각 유체가 흐르는 방향은 가스켓에 의해서 조정되어 진다. <그림3.2-6>열교환기프레임및전열판Portnole

(유체흐름) 처음과 마지막에 조립되는 전열판은 1PSU IPMF이 폐쇄되어 전열판과 프레임 사이의 유체 흐름이 차단되고 중간에 위치한 전열판은 중온수와 난방 또는 급탕수의 유량흐름이 되도록 가스켓이 개방되어 진다. ● 처음 전열판 : <그림3.2-7>의 (1)처럼 유체가 통과되도록 홀이 개방되어 있으며 전열판과 고정프레임 사이는 가스켓이 막혀있어 유체가 흐르지 못한다.

● 마지막 전열판 : <그림3.2-7>의 #(8)처럼 전열판의 홀이 막혀있고 전열판 표면으로는 2차측 유체가 흐를수 있도록 가스켓의 2차측 방향이 개방되어 있다.

<그림3.2-7>전열판위치별가스켓모양및유체흐름도

흐름없음2차측1차측2차측1차측2차측1차측2차측흐름없음

프고레정임프이레동임

A(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)#(8)

제3장 열사용시설 주요설비

(조립순서) 전열판의 홈모양 등 디자인이 동일한 경우에는 <그림 3.2-8>과 같이 전열판을 180° 회전시키면 1, 2차측 유량흐름이 변경됨으로 조립이 잘못되면 열손실 증가 및 성능저하의 원인이 되므로 세척 작업후 조립시 주의가 요구된다.

열교환기의 유체 흐름의 방향에 따라서 1차측 또는 2차측으로 될 수 있으며 항상 방향이 교차되도록 순서에 따라 배열되어야 하며 정확하게 배열되었을 경우 측면에서 벌집모양의 구조가 형성된다.

<그림3.2-8>전열판배열

관리 중요사항

(수질관리) 스테인리스가 염분과 접촉되었을 경우 스테인리스 성분중 크롬이온이 석출되어 부식이 발생할 수 있어 수질관리를 위해 염소성분이 함유된 약품을 투입시 <표 3-1>에서 정하는 농도 이하로 관리하여야 한다.

<표3-1>사용유체사용온도별염화이온농도권장한계치

구 분STS 304STS 316

사용온도25℃50℃75℃100℃25℃50℃75℃100℃

농도(ppm)1007540204001804012050

※ STS 304 재질은 내식성 자재로 난방 및 급탕배관에 주로 사용중에 있다.

(조임치수) 두께가 0.6NN인 판형 열교환기의 전열판이 높은 압력에서 사용할 수 있도록 조립시 판과 판의 주름진 부분이 서로 접촉되는 .BUBM-UP-.BUBM $POUBDU에 의해 간극을 유지한다.

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템열교환기 운전중 가스켓의 노후 정도 등에 따라 누수가 발생될 수 있으며 누수방지를 위해 적정 조임치수를 무시하고 과도하게 조일 경우 전열판 접촉부분에서 손상이 발생되므로 모델별 조임치수 관리가 매우 중요하다.

<표3-2>전열판모델별조임치수계산(예)

1escriptionТуреT4n17N25N35N501uQr0a`3l0ow 1u Qra0`5l5ow@neQrg0y3 S0aver @neQrg0y5 S5aver 열판규격W138268368368368495495498498

(mm)n4499189241200161492014159201412

조임치수Nominal2.953.553.253.253.254.584.583.333.33

(0.6mm7|준)Minimum2.903.503.203.203.204.554.553.303.30

※ APV사 제품 n17- 0.6 mm 20장인 Plate pack인 경우 조임치수는 표3-2 기준으로 장당 3.55mm 이며, 따라서 71mm가 된다.

고객에 설치된 열교환기는 용량 및 제작사별로 조임치수가 상이하며 조임치수는 열교환기 고정프레임에 부착되어 있는 <그림3.2-9>과 같이 명판으로 확인이 가능하다. 명판은 열교환기와 관계된 중요한 정보를 포함하고 있으며 제작사, .PEFM 명, 제조날짜, 4FSJBM 넘버, 재질, 표면적, 유체 명칭 & 비율, 최대 운전 압력, 입구 & 출구 온도, 무게, 조립치수가 표기되어 진다.

<그림3.2-9>주요제작사열교환기NamePlate조임치수표기

(정품관리) 비품 전열판은 재질, 제작방법의 기술부족, 품질관리 미흡으로 효율저하 및 조립후 전열판사이 접촉부위 간극유지를 못해 사용 중 전열판 변형 및 파손 등의 문제가 발생되므로 항상 교체품은 정품을 사용하여야 한다. 정비품 구분은 <그림 3.2-10>와 같이 제작사별로 표기된 고유마크로 확인이 가능하며 제조시기에 따라 표기방법이 달라질 수 있으므로 제작사에 문의하면 자세한 정보를 얻을 수 있다.

제3장 열사용시설 주요설비

<그림3.2-10>주요제작사주요모델정비품구분

APV제품Ln@제품알파라발 제품

설치모델의 확인방법

제조번호와 모델명을 확인하여 제조회사를 통한 직접 구매 예비품 확보 및 세척업체를 통한 교체작업시 정품여부를 확인후 교체한다. 전열판 모델과 가스켓 재질은 열교환기 몸체에 부착된 명판(그림 참조)으로 확인 가능하며 제작사를 통해 구매가 가능하다. (세척관리)열교환기 용량 설계시 오염으로 인한 능력 하강치를 고려하여 파울링 계수를 두고 있으며 일반적으로 지역난방에서는 약 10% 정도의 여유율을 가진다. 그러나 청소를 하지 않고 장기 사용시에는 열판에 스케일 등의 이물질이 침적되어 열전달 감소 및 국부부식의 원인이 되므로 정기적인 세척관리가 필요하다. 열교환기 세척시 화학약품의 종류 및 그 사용법의 결정

물 때물처때리법는 도물 속쉬의우 며칼 약슘산과을 마 사그용네슘하이여 응제집거되 가어능 생하긴고다 분.해 또는 )vP세척방법으로 제거가 가능

녹성분 녹은 스케일이 약간 단단하여 제거가 쉽지 않기 때문에 평소 배관의 수질관리 약품을 투입하여 부식을 억제

진 흙세 진척흙시이 제내거부가로 가 유능입 되었을 경우 조립된 상태에서 화학적 세척방법으로 제거가 불가능하며 분해하여

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템4.2 가스켓

가스켓은 전열판의 테두리를 따라 가공된 )PMF에 결합되어 전열판의 유체 흐름방향을 조정하고 유체의 혼합 및 유출을 방지하는 목적으로 사용된다. 이음매 없이 일체형으로 제작되고 전열판과 조립시 접착제 또는 클립으로 고정되며 과거에는 니트릴 고무접착제를 사용하여 가스켓을 전열판에 고정하였으나 최근에는 주로 클립타입이 사용되어 진다. ● 가스켓 파손시에는 <그림 3.2-11>과 같이 유체가 서로 혼합되지 않으며, 유출된 유체는 공기배출구를 통해 외부로 배출된다.

<그림3.2-11>공기배출구및클립타입가스겟조립

전열판

1차측공기배출구

배출공구기

2차측

● 지역난방용 판형열교환기 가스켓의 재질은 에틸렌과 프로필렌을 중합시켜 만든 이중합성고무인 &1%.(&UIZMFOF-1SPQZMFOF %JFOF .POPNFS)이 사용되고 있으며, 최고 사용한계는 170℃/21CBS이다. <그림3.2-12>가스켓재질및사용온도에따른수명

temp. ℃

제작사 제시수명

180

160

140@P1M

120

100N#R(nitrile)

0123456789 year

제3장 열사용시설 주요설비

관리 중요사항

(정비품관리)<그림 3.2-12>와 같이 가스켓의 수명은 지역난방 사용온도에서 5년 정도 이므로 정기적으로 분해세척시 경화정도를 확인하고 필요시 교체하여야 한다. 가스켓 교체시 비품을 사용할 경우에는 사용중 고온에 의해 녹거나 경화가 빨라 중온수 누출 사고가 발생되므로 노후가스켓은 반드시 정품으로 교체하여야 한다.

<그림3.2-12>제작사주요모델정비품구분예

APV 제품Ln@제품알파라발 제품

(본드접합식가스켓관리)

접착제(본드) ▪▪ 가다용른 성원 료원료의 (접25착%제 고 사체용재시질 전)의열 니판트 손릴상 고 및무 부접식착 발제생 사 주용의필요

내구성 ▪ 발오생래될된 가수스 있켓다은. 온도에 의해 접착제가 열 가소성의 성질을 띄어 접착력이 감소되며 이로 인해 조립후 누수가 변 형 ▪ 확전 인열판되의었을 가 경스우켓 전삽입열홈판이을 재변형생하되거었나을 교경체우하 누여수야가 한발다생.되므로 세척후 가스켓 조립부 홈의 변형이나 손상이 (노후가스켓교체)가스켓의 노후발생으로 진단사례와 같이 파손될 경우 중온수가 외부로 누출되므로 제작사에서 권고하는 5년 주기로 교체하는 것이 바람직 하다.

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템5. 열교환기 세척

방청제와 청관제를 과다 투입한 경우, 배관공사에 의한 용접 찌꺼기가 탈락되어 열교환기 전열판에 융착된 경우, 지하수의 작은 미생물 또는 진흙 알갱이 등으로 물때가 생기는 경우에 의해 열판이 오염된다. 오염으로 인해 성능이 저하되어 2차측 공급온도 하락 및 펌프 전력비 증가 등의 문제가 발생되므로 반드시 배관내 난방수는 청결상태 유지가 필요하며 정기적으로 세척 작업이 필요하다.

5.1 판형열교환기 사용기간 경과별 성능저하

년 차성능저하비 고

(최초설치)1년차10%

2년차12%▪ 최 초 1년차에는 용접 불순물 등 오염물질이 융착, 정체되어 성능저하가 크다. ▪ 매년 평균 약 3%의 성능저하가 발생된다.

3년차15%※ 열교환기 제작사 자료 기준

4년차18%

5.2 전열판 세척 권장사항

주 기 ▪- 2수년질 1관회리, 급로탕 열 1교년환 1회기 시 오행염하이는 적 것을이 경 바우람 세직척 하주다기. 연장가능

업 체 ▪- 열 미교숙환련기 업 제체작 작업업체시 또 세는척 전과문정업중체 전를열 통판해 손 작상업 및시 파행손의 원인이 됨

부 품 ▪ 세척작업시 노후된 열판 및 가스켓이 발견되어 교체할 경우에는 정품을 사용하여 하며 계약서에도 반영한다. 약 품 ▪▪ 물칼때슘,침 스전케물일 : :질 질산산(N(NnnOO3)3 )용 용액액 농 농도도 1 10.%5%이이하하, 인, 온산도나 6트5륨℃계이 세하척제 2%

성오능염저시하 ▪▪ - 제 침칼작전슘사물성 제분두이시께 가1: 스/1 10케/010일mm 및mm의 이로 두물 증께질가로에시 전의 약열해 3판 연0% 흡간의착 약 성시 2능 ~약3이 5% %저 성 성하능 능저저하하

제3장 열사용시설 주요설비

5.3 세척방법

구 분세척방법 및 특징

열교환기를 분해하여 전열판을 화학약품통에 1~2시간 침전후 솔로 문지르거나 고압세척기를 이용하여 스케일분해세척다을 만제,거 분한해다 및. 조립 과정에서 가스켓 및 전열판 손상이 발생할 수 있으므로 주의가 요구되며 중온수 누출에 의한 안전사고 예방을 위해 작업자의 전문기술이 요구된다.

열교환기를 분해하지 않고 스케일 성분에 따라 적합한 세관제를 열교환기 내부에 채우고 펌프로 강제 순환하여 약품세척()vP세척) 전다열만판, 분의해 스 세케척일하을는 제 방거법하에는 비 방해법 가으스로켓 ) 주vP변() 등lea 모ni서ng리 vn부 P의la 세ce척) 또력는은 W다v소P( W떨어as져hin 분g해 vn세 P척lac과e ))라vP 한세다척.을 주기적으로 병행하여 시행하는 것이 바람직하다.

5.4 세척작업시 주의사항

구 분세척방법 및 특징

전열판 청소시 노후된 가스켓을 교체할 경우에는 필히 정품으로 교체하여야 하며, 관리를 위해서 열교환기 청소 계약서 작성시계약시 “가스켓은 제작사의 품질인증을 받은 정품”을 사용할 수 있도록 계약서에 반영하여 추후 문제발생시 대처하여야 한다.

중온수 차단 ▪▪ 밸청브소 차작업단후전 중열교온환수기 차 단드시레인 기 밸계브실를내 개주방차하단여밸 브중 온및수 열가교 환Le기ak 차되단는밸지브 확를인 모후두 열 잠교근환다기.를 분해한다.

▪ 분해 전 전열판 조임치수를 기록한다.

- 상부, 하부, 중앙부 구분하여 열교환기별 이력관리 전열판 및 가스켓 분해 ▪ ▪ 열 - 온교도환하기강 분은해 1시분 온에도 10는℃ 35이~내4가0℃ 적이당하하로며 냉뜨각거시울킨때후 분 시리행할하 경여우 전 가열스판켓 및이 가전스열켓판 에손서상 을이 방탈되지며한 다손.상될 수 있으므로 주의하여야 한다.

▪ 전열판 분리시 손상을 방지하기 위해 특정부위에 힘을 가하지 않는다.

▪ 스케일 제거시 금속 부러쉬 또는 금속수세미를 사용하지 말 것 약품세척()vP세척) ▪▪ 세사정용약하품지은 말 아제야작사 할에 세서정 권제장하는 제품을 사용할 것

- 케톤(아세톤, 메칠에질케톤), 에스터(에칠아세테이트, 부칠아세테이트) 4염화탄소, 프레온, 벤젠, 토루엔

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템5.5 분해세척 절차

1. 분해절차

① 1차측 중온수 메인밸브와 열교환기 전,후단 밸브를 잠근다. ② 2차측 유체에 의해 열교환기가 35_40℃이하로 냉각될 때 까지 기다린다. ③ 열교환기 2차측 전, 후단 밸브를 잠근다. ④ 보온커버를 제거 후 외관상 부식, 누수, 가스켓 상태를 확인한다. ⑤ 열교환기 조임볼트에 방청제를 칠한다. ⑥ 위치별 조임치수를 기록하고 명판의 조임치수와 일치하는지 확인한다. ⑦ 볼트를 그림 순서에 따라 순차적으로 조금씩 풀어주며 제거한다. ⑧ 이동프레임을 전열판과 분리시킨후 전열판을 차례대로 분리한다.

2. 예비세척 및 전열판 검사

① 전열판의 스케일 상태 및 가스켓의 노후 정도를 육안 점검한다. ② 나일론 브러쉬 및 고압수 세척작업으로 열판에 붙은 이물질을 제거한다. ③ 전열판의 핀홀, 크랙($SBDL), 피막 상태를 확인한다.

제3장 열사용시설 주요설비

3. 화학약품 세척

① 전열판에서 가스켓을 분해하여 접착제 성분을 제거한다. ● 염소성분이 포함되지 않은 아세톤 또는 톨루엔을 부드러운 솜에 묻혀 제거 ② 세척약품통에 적합한 세척제를 혼합 후 60℃로 가열한다. ● 물때, 스케일 : 질산(/)03) 용액 (농도 1.5%이하, 온도 65℃이하) ③ 전열판을 화학 약품통에 1_2시간 침전시켜 이물질을 탈착시킨다. ④ 나일론 또는 부드러운 솔로 잔여 이물질을 제거한다. ⑤ 시수를 이용하여 열판의 잔여 스케일 및 세척제를 제거한다.

섬유제

브러쉬

4. 정밀검사 (전열판 크랙 및 핀홀검사)

전열판 표면의 미세한 흠집과 색상변형 부위가 확인된 경우 핀홀이 눈에 보이지 않지만 혼수의 원인이 되므로 반드시 정밀검사를 시행하여야 하며 방법은 액체침투탐상검사 방법을 적용한다. 검사수량은 전수검사가 바람직하나 비용 및 시간 등을 감안하여 일부 수량만을 시행할 경우에는 처음과 마지막 부분에 조립된 전열판 일부수량을 대상으로 할 수 있다.

(액체침투탐상검사방법)

① 전열판 전면에 침투액을 도포한 후, 전열판 후면에 현상액을 도포한다. ② 전열판 핀홀이 발생된 경우 건조 후 핀홀 부위로 침투액(적색) 흡착현상 발생 침투액도포현상액도포건조

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템액체침투탐상검사

비파괴검사의 일종으로 낮은 표면장력과 모세관 현상의 특성이 있는 침투액을 결함부위에 도포하고 반대편에 현상액을 도포하면 결함부위로 스며든 침투액을 현상액이 위로 흡착하여 전문지식이 없어도 쉽게 육안식별 가능하고 검사시 비용이 매우 저렴한 장점이 있는 방법이다.

(정밀검사사례)

열전달영역 핀홀가스켓부위 크랙유량분배영역 다수 핀홀

5. 가스켓 조립

① 전열판 가스켓이 조립되는 부분의 변형여부를 확인하고 이물질을 제거한다 ② 접착제 접합방식의 경우 전용접착제를 사용하여 균일하게 도포후 가스켓을 일정시간 압착한다. - 염소 성분이 있는 일반 접착제는 스테인리스 판을 부식시킴 - 접착제는 낮은 온도에서도 물에 잘 녹는 가용성 원료(25% 고체 재질)의 니트릴 고무접착제 사용

③ 크립 타입의 가스켓은 연결고리를 전열판의 연결홈에 조립한다.

제3장 열사용시설 주요설비

6. 전열판 조립

① 가스켓이 부착된 전열판을 조립 순서대로 배치한다.

② 전열판 상부안내봉 전열판 접촉부위에 방청제를 도포한다.

③ 가스켓이 부착된 부분이 고정프레임을 향하게 배열 순서에 따라 한 장씩 조립한다. - 처음과 마지막 전열판의 유량흐름은 2차측 유량이 흐를 수 있도록 주의하고 1차측 흐름이 될 경우에는 열손실이 크게 증가고 프레임의 변형을 초래한다.

④ 전열판을 완전히 조립하고 이동프레임을 압착시킨다.

⑤ 체결볼트를 프레임에 걸고 나사산 부분에 방청제를 바른다.

⑥ 분리시 기록된 조임치수를 준수하여 연결볼트를 순차적으로 조인다. - 최소 조임치수 이상으로 조일 경우 전열판의 손상 및 파손이 발생

- 최소 조임치수 이상으로 조일 경우 전열판의 손상 및 파손이 발생

7. 시운전

① 조임볼트를 확인후 열교환기별로 프레임에 전열판 조임치수를 기록 또는 관리한다.

② 전열판 조립후 측면부위가 상기 그림과 같이 벌집 모양인지 확인한다.

③ 유체의 통수과정중 충격이 발생되지 않도록 2차측 밸브를 서서히 개방한다.

④ 1차측 밸브를 미세하게 개방하고 펌프를 가동하며 운전온도에 근접할 때까지 기다린 후 1차측 밸브를 완전히 개방한다. ⑤ 누수가 없는지 확인하고 누수가 발생될 경우 체결볼트를 조여주며 이때 최소 조임치수 이상으로 조이지 않는다.

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템5.6 )vP세척

열교환기를 분해하지 않고 스케일 성분에 따라 적합한 세척제를 열교환기 내부에 채우고 펌프로 강제 순환시켜 전열판의 스케일을 제거하는 방법으로 최근 일부 전문 업체에서 시행하고 있다.

)vP 세척 검토사항

● (사용약품) 전열판과 (BTLFU의 손상 없이 전열판 스케일 등을 제거할 수 있는 검증된 세척제를 사용하여야 한다. - 전열판 산화피막이 손상되지 않도록 제작사에서 권장하는 세척약품을 사용 <전열판 산화피막 손상으로 부식사례 그림 3.2-5 참조>

● (세척업체) 세척작업시 전문업체에서 작업이 진행되어야 하며 펌프를 이용해 순환하는 방법은 30분 이상 열교환기 내부를 순환시켜야 한다.

● (3JOTJOH,헹굼) 세척 종료전 맑은 물로 최소 10분 동안 순환시켜야 한다.

● 세척주기 검토 단지 열교환기 전열판 오염물

질이 스케일 또는 물 때 성분일 경우 열교환기 분해세척 방법과 $*1세척을 주기적으로 교차

하여 시행하는 것도 바람직하다. 다만, 아래 그림과 같이 오염물질이 진흙성분 또는 고형물일 경우 반드시 분해하여 세척을 시행하여야 한다.

제3장 열사용시설 주요설비

6 열교환기 혼수 점검절차

열교환기 혼수란 전열판의 크랙($SBDL) 및 핀홀(1JOIPMF) 발생으로 1, 2차측 압력차에 의해 유량이 서로 혼합되는 현상을 말하며 핀홀 크기에 따른 예상되는 혼수량은 표3-3과 같다.

<표3-3>핀홀크기에따른혼수량

핀홀크기1 mm핀홀1 mm핀홀100 ㎛(0.1mm)100 ㎛(0.1mm)

조 건압력차가 0.12 MPa(1.2 kg/cm2) 일 경우

핀홀수량10개1개1개1개

5 kg/min0.5 kg/min0.005 kg/min0.005 kg ×10-2/min 혼 수 량

310 kg/hr31 kg/hr0.3 kg/hr0.003 kg/hr

점검특징현장점검 용이현장점검 어려움분현해장하점여검 P 불T가점능검분현해장하점여검 P 불T가점능검

열교환기 전열판 손상으로 내부에서 1,2차측 유체가 혼합될 경우 온도과상승 및 열사용량 계측의 문제가 발생되므로 아래와 같이 정기적인 점검이 필요하다.

일상점검세부점검전문업체보수

12..온-----압 보상12변21 도,차력차차2급함태점차측점측측수 지검측검 회압온 속사 압수력도용력온의이량이도 과변 증 주하도하가기락한여 적 1상차으승로측 과 동 동시에일 3※21. ..세지- 압유- 밸배 부 1여역력체,2브출절부난변차드를 차방점화측레 차방검점 점인밸단법검검브점하 요참를검여청조 차 열단교하환며기 압내력부변 유화체 12..제 --전- 정전열작문품열교사업사판환체점용상기검점여태 세검부 정척 등밀업점체검 운영데이터 확인을 통한 혼수 여부 판단

① 1차측 압력과 2차측 압력을 확인한다. - 2차측 난방배관의 압력은 공급온도에 따라 약 2LH/DN2 이내에서 변동 ② 과거 운영기록(기계실 점검일지)을 확인한다. - 팽창탱크 정상이나 과거에 비하여 압력이 상승 되었을 경우 혼수의심 ③ 2차측 공급온도 제어상태를 확인한다. - 공급온도가 높아지고 사용량이 적을 때 온도가 과도하게 상승된다.

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템 세부점검절차

방법1 : 전열판 크랙 및 변형으로 혼수량이 많을 경우 확인가능

① 열교환기 1차측 및 2차측 밸브를 차단 - 난방 및 급탕순환펌프 정지후 밸브를 조작

② 열교환기 1차측 및 2차측 드레인밸브를 개방 - 열교환기 압력이 0 bar(0 kg/cm2)상태를 확인

③ 열교환기 1차측 드레인밸브를 닫음(2차측은 개방상태)

④ 열교환기 1차측 차단밸브를 개방한 후 2차측 드레인 밸브 드레인 수 확인 - 5분간 시험후 2차측 드레인밸브에서 유체가 배출이 없을 경우(정상) - 유체가 계속 배출될 경우 혼수가 의심되며, 5번 절차 시행

⑤ 열교환기 1차측 차단밸브를 잠근후 1차측 배관내 압력만 제거(유체 일부만배출) - 5분간 시험후 2차측 드레인밸브에서 유체가 배출될 경우 : 밸브 밀림 - 드레인밸브에서 유체의 배출이 없을 경우 : 혼수의심

방법2 : 밸브밀림이 없을 경우 1mm 이상 핀홀 확인가능

① 열교환기 1차측 및 2차측 밸브를 차단

- 난방 및 급탕순환펌프 정지후 밸브를 조작

② 열교환기 1차측 및 2차측 드레인밸브를 개방

- 열교환기 압력이 0 bar(0 kg/cm2) 상태를 확인

③ 열교환기 1차측 및 2차측 드레인밸브를 닫음

④ 열교환기 1차측 차단밸브를 개방한 후 2차측 압력변화 여부확인 - 20분간 시험후 2차측 드레인밸브 열었을 때 유체가 배출되면 혼수의심

- 전열판이 파손 또는 핀홀발생 부위가 클 경우에는 누수량이 많아 드레인을 하여 육안점검 가능

- 열교환기 보유수량은 용량 250 Mcal/hr기준 1차측은 7리터, 2차측은 7.5리터 정도

- 상기 점검으로 시험할 경우 배관보유수량을 포함 12리터 이상 혼수발생시 확인가능

- 핀홀 크기가 1mm일 경우 1분당 0.5리터 혼수되므로 최소 20분간 테스트 시행

방법3 : 밸브밀림이 없을 경우 1mm 미만 핀홀 확인가능

① 열교환기 1차측 및 2차측 밸브를 차단

- 난방 및 급탕순환펌프 정지후 밸브를 조작

② 열교환기 2차측 드레인밸브를 개방

- 열교환기 2차측 압력이 0 bar(0 kg/cm2) 상태를 확인 - 1차측 압력은 유지된 상태

③ 2차측 드레인밸브 개방상태 유지

④ 열교환기 1차측 배관의 압력저하여부 확인 - 5분간 시험후 1차측 압력이 저하되면 내부혼수로 판단 - 1차측 밸브누수가 없을 경우 미세한 누수도 확인가능

제3장 열사용시설 주요설비

방법4 : 액체침투탐상검사 (세척작업시 최소 비용으로 열교환기 핀홀을 확인가능)

(원리) 낮은 표면장력과 모세관 현상의 특성이 있는 침투액을 결함부위에 도포하고 반대편에 현상액을 도포하면 결함부위로 스며든 침투액을 현상액이 위로 흡착하여 육안식별 가능

(장점) 점검에 따른 약품비용이 매우 저렴하고 쉽게 구매가 가능하며 눈에 보이지 않는 미세한 크기의 핀홀도 확인 가능

(절차) ① 전열판 전면에 침투액(적색)을 도포한다. ② 전열판 후면에 현상액(흰색)을 도포한다. ③ 전열판 핀홀발생시 건조 과정중 적색의 침투액이 흡착되어 육안확인이 가능 전면 침투액 도포후면 현상액 도포현상액 건조핀혼발생부 침투액흡착

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템7. 열교환기 장애원인 및 조치방법

성능저하 (설정온도 저하)

현상 및 상태

● 지역난방 자동제어 온도조절밸브는 정상적으로 개방되나 난방 및 급탕공급 온도가 설정온도까지 도달하지 못함

발생원인 및 조치방법

● 열교환기 전열판 오염 등의 원인으로 정상적인 열교환이 이루어지지 못해 성능이 저하 1열교환기전열판이물질침적(진단사례4,5참조)

● 열교환기 내부 이물질이 침적되어 1차측 또는 2차측의 정상적인 유량흐름 및 열교환을 방해하여 비정상운전 발생 ● (증상)

압력손실증가열정상교환적인기 압입력구 손및실 출 :구 1차 압측력 0차.2 커ba진r,다 2차.측 0.3bar 이내 온도불균형열전달 불량으로 2차측 공급온도보다 지역난방 회수온도가 높게 유지되며 오염정도에 따라 온도가 높아진다. ● (조치) 이물질이 유체의 흐름을 막은 경우 열교환기 압력손실이 매우 커지고 열교환 방해로 지역난방 회수온도가 높아지므로 열교환기를 분해하여 이물질을 제거한다. 2열교환기전열판스케일발생

● 열교환기 전열판에 유체의 칼슘 및 마그네슘 이온이 분리되어 부착되며 스케일을 형성하여 열전달을 방해 ● (증상) 스케일 정도에 따라 다르나 대부분 게이지 측정오차 이내에서 온도 및 압력 변화가 발생되어 확인이 어려운 특징이 있음 ● (조치) 정기적으로 열교환기 분해 세척을 시행 - 다만, 스케일 발생 정도가 적을 경우 세척주기를 연장할 수 있음

제3장 열사용시설 주요설비

열교환기 누수

현상 및 상태

● 전열판과 전열판 사이에서 중온수 또는 난방수가 열교환기 외부로 누출

발생원인 및 조치방법

● 열교환기 조임치수 미준수 및 가스켓의 경화로 유체가 외부로 누출됨 1규정된조임치수미달(과소조임)

● 열교환기 조임볼트가 와셔의 변형 및 배관 진동에 의해 풀릴 경우 가스켓 사이로 내부의 유체가 외부로 누출됨 ● (증상)

누수장력이 약한 볼트 체결부위에서 누수가 발생 ● (조치) 열교환기 프레임 사이치수를 기록하여 규정치수 사이인지 확인하고 최소 조임치수까지 조여도 누수가 생길 경우 가스켓을 교체한다.

2가스켓수명경과등(진단사례1,2참조)

● 열교환기 가스켓의 수명이 경과되어 부분적으로 누수가 발생되거나 가스켓과 전열판 조립 사이에 이물질이 유입될 경우에 발생 ● (증상)

사용수명경과가스켓의 탄성이 저하될 경우 육안상으로 정상적인 제품에 비해 압착된 변형이 확인되고 손으로 만져보면 딱딱함 비품가스켓동절기 난방사용량 증가시 지역난방 공급온도가 높아짐에 따라 일부가 녹거나 변형이 되어 누수 발생 ● (조치) 열교환기 제작사에서 구매한 정품 가스켓으로 교체한다. - 제작사별 연락처를 기계실 또는 관리실에 비치한다.

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템열교환기 정비품 비교(참조용)

제작사에 따라 고유식별 방법은 주기적으로 변경될 수 있으니 세부사항은 제작사에 문의

주요 제작사별 정품 구분방법

태봉산업기술(주)Ln@

알파라발APV

전열판전열판의 모양으로 구분 한다.

태봉

가스켓가스켓 공기 배출구에 금형번호 및 제조사 로그가 표시된다.

전열판전열판에 재질, 두께, 고유번호가 표시되어 있다 Ln@

가스켓공기 배출구에 ‘VSR’각인, 모델명 및 재질 등이 각인되어 있다

알파전열판"MA1@ vN 1@NMARK" 라는 원산지 표시가 각인되어 있다

라발가스켓"A.P.V"라는 영문이 양각 되어 있다

전열판"M6M2" or "M6M1" 등 전열판 Type이 표시되어 있다.

APV 가스켓"회색+녹색" )olor 표시 회색부위에 "M6M"Type이 표시되어 있다.

제3장 열사용시설 주요설비

열교환기 혼수

현상 및 상태

● 난방의 경우 온도 및 압력이 상승되고 급탕의 경우 온도제어 불량 및 사용량이 감소되는 야간시간대에 공급온도가 급격히 상승한다.

발생원인 및 조치방법(진단사례 2, 3, 6참조) ● 전열판 및 가스켓의 문제발생으로 지역난방수와 고객의 난방 또는 급탕수가 서로 혼합되는 현상이 발생 ● (증상)

온도상승1차측 압력이 높을 경우 2차측의 급탕사용량이 적을 때 (새벽 등) 온도가 크게 상승된다.

압력의 유동적인 변화2차측 급수방식이 부스터 방식이 경우 1차측 압력이 유동적으로 변화되고 시수가 1차측으로 유입되어 온도가 낮아진다. ● (조치) 분해후 침투액 검사를 시행하여 문제발생 전열판을 교체한다.

열교환기 프레임 온도상승

현상 및 상태

● 운전시 열교환기 몸체중 전면 및 후면 프레임 온도가 지역난방 공급온도까지 상승.

발생원인 및 조치방법(진단사례 2, 3, 6참조) ● 열교환기 청소 및 분해후 조립을 잘못하여 1,2차측 유량흐름이 바뀌어 전열판의 처음장과 마지막장에 1차측 유량흐름이 되면서 발생 ● (증상)

온도상승열교환기 프레임 온도의 과도한 상승으로 열손실 증가 및프레임의 변형 발생 ● (조치) 전열판을 분해후 재조립한다.

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템8. 장애발생 진단사례

관리사례 1열교환기및배관보온시공의중요성

판형열교환기

전열판

열교환기 상부

o 중앙부온도 : 73.1℃

o 최소온도 : 21.2℃

o 최대온도 :107.6℃

o 평균온도 : 57.5℃

열교환기 중간부

중앙부온도 : 44.1℃

o 최소온도 : 20.2℃

o 최대온도 : 55.9℃

o 평균온도 : 35.1℃

열교환기 하부

o 중앙부온도 : 34.2℃

o 최소온도 : 21.3℃

o 최대온도 : 44.0℃

열교환기 보온커버 미적용o 평균온도 : 30.4℃

● 판형열교환기 상부의 온도는 최대 107℃, 평균 57.5℃로 중간부와 하부에 비해 온도가 높아 많은 양의 열손실이 발생되는 것으로 나타남

● 따라서, 보온케이싱을 제거하고 운영할 경우 열교환기 상부에서 열손실이 증대되어 에너지 비용의 증가 원인이 된다. 난방, 급탕배관

보온재 훼손 훼손부 열화상 진단(23℃)정상부 열화상 진단(15℃)

● 배관보온재는 노후 정도에 따라 보온성능이 저하되며 상기와 같이 동일단지 난방공급 배관을 기준으로 노후구간은 표면온도가 23℃, 정상구간은 15℃로 나타나 노후구간에서 손실량이 큰 것으로 나타났다.

제3장 열사용시설 주요설비

진단사례 1열교환기가스켓노후화로인한파손으로중온수누출

발생현상

● 하절기 난방정지후 동절기 난방개시전 난방설비 테스트 중 가스켓이 파손되어 난방수가 기계실로 다량 누출됨 - 교회 고객으로 동절기 기간중 주1_3회 정도 간헐 난방만 시행 응급조치

● 중온수 밸브차단 및 난방 2차측 열교환기 밸브차단 ● 열공급이 10년 이상 경과되었으며 그간 열교환기 청소 미시행(관리 부실)

진단결과

● (가스켓경화) 사용 내용연수가 경과된 가스켓이 온도가 상승되자 파손

● (청소관리) 정기적인 분해청소 미시행 - 판형열교환기는 유체흐름 특성상 4IFMM & 5VCF 형식에 비해 전열면의 오염정도가 심하게 발생하지 않으나, - 가스켓 하부 유량흐름이 느린 부분에 오염물질이 침적될 경우 전열판의 국부손상 및 가스켓의 경화가 빨리 진행되므로 정기적으로 분해하여 청소를 시행하여야 한다. 진단사진

유체가 외부로 유출 가스켓 3장 손상가스켓 하부 이물질 침적

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템진단사례 2열교환기비품가스켓사용으로중온수누출

발생현상

● 기계실 점검중 열교환기 외부로 중온수가 누출되는 것을 발견 ● 관리사무소 직원이 상주하는 곳으로 조기 발견하여 빠른 조치 가능 설비진단

● 중온수 밸브 및 난방 2차측 배관차단후 열교환기 분해점검 ※ 추정원인 : ① 가스켓 손상, ② 조임치수 오류, ③ 조립불량

진단결과

● (비품가스켓) 동절기 지역난방 공급온도가 상승되어 가스켓이 녹아 중온수가 기계실로 유출됨 열교환기 청소관리

● 전열판 청소시 노후된 가스켓을 교체할 경우에는 필히 정품으로 교체하여야 한다. ● 열교환기 청소 계약시 t가스켓은 제작사의 품질인증을 받은 정품u을 사용할 수 있도록 계약서에 반영하여 시행 진단사진

열교환기 유체가 외부로 유출 가스켓의 손상 발생고온에 의해 가스켓 녹음

제3장 열사용시설 주요설비

진단사례 3열교환기비품가스켓사용으로내부혼수발생

발생현상

● 급탕공급시 간혹 공급온도가 90℃이상 과도하게 상승하거나 정상적인 공급을 반복하는 현상이 발생 ※ 추정원인 : ① 자동제어 오동작, ② 5$7밸브 밀림, ③ 열교환기혼수

설비진단

1자동제어설비및온도조절밸브상태점검:정상동작

2열교환기혼수점검시행

① 열교환기 2차측 밸브 차단후 열교환기 내부 급탕수 배출 ② 일정시간 경과 후에도 드레인 밸브에서 90℃이상의 유체가 계속 배출됨 ③ 1차측 밸브를 차단후에는 열교환기 2차측 드레인 밸브에서 고온수 배출 정지 ④ (진단결과) 열교환기 내부혼수로 1차측 중온수와 2차측 급탕수가 혼합됨

진단결과

● (분해점검) 혼수 의심으로 열교환기 분해 정밀점검 시행

● (비품사용) 열교환기 세척작업시 공기배출구가 없는 비품 가스켓 사용 - 유체의 압력변화에 따라 지역난방 중온수와 급탕수의 혼합현상 발생

● (응급조치) 가스켓 일부분을 절단하여 공기가 배출될 수 있도록 조치 진단사진

전열판 분해(공기배출구 없음)가스켓 일부 절단 공기배출유도정품가스켓 공기배출구

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템진단사례 4열교환기이물질로인한전열능력감소

발생현상

● 2일 전부터 상층부 난방공급온도 저하로 인한 민원 발생

● 온도조절밸브 #Z-1BTT밸브를 0QFO 하여도 공급온도가 상승하지 못함 - 난방 설정온도은 50℃이나 난방 공급온도는 40℃내외를 유지

설비현황 및 특징

● 단지설비 현황

열교환기난방순환펌프2차측 배관

용 량판수세대수유량양정동력재질규격

981 Mcal/hr26매368710ℓ24m5.5 kW강관150

● 특징 : 난방 순환펌프가 열교환기 이후에 설치

회공

수급

인버터펌프

(난방공급배관에 설치)

차압밸브(1PV) 미설치n@청소 2년 주기 (금년 미시행)

설비진단

1설비운영상태

1차측2차측

구 분압 력온 도압 력온 도

공급회수공급회수P1P2P3공급회수펌프 정지시105885.15.04.8

펌프 운전시88105883.03.084032

제3장 열사용시설 주요설비

● 난방순환펌프 가동 및 정지시 압력불변점인 12의 압력변화 발생 - 압력 11과 12의 경우 배관 수두압으로 변화가 없어야 함

※ 추정원인 : ① 2차측 배관에어발생, ② 열교환기 막힘, ③ 여과망 막힘

2팽창탱크의정상동작으로배관내에어발생이되지않음

- 설정압력 6.5LH/DN2으로 정상압력 유지

설비전경펌프정지시 P2압력펌프가동시 P2압력 (저하발생)

3열교환기분해점검시행

● (분해결과) 전열판에 진흙성분의 이물질이 부착되어 성능저하 - 이상 한파로 난방사용량이 증가되자 열교환기 성능저하로 난방불량 ● (발생원인) 난방배관내 이물질이 기계실에 설치된 열교환기에 퇴적 - 진단단지의 경우 난방 순환펌프가 열교환기 토출측 배관에 설치되어 배관내 이물질이 열교환기에 퇴적되기 쉬운 구조로 시공되어 있음 ● (청소관리) 열교환기 청소 주기 준수 - 전열판에 이물질이 유입되기 쉬운 설비구성으로 정기적인 분해점검 필요

전열판 분해사진

열교환기 분해전열판 이물질딱딱한 이물질이 전열판 흡착

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템진단사례 5열교환기이물질로인한전열능력감소

발생현상

● 동절기 기간중 자동제어 설정온도 보다 난방이 낮은 온도로 공급되어 난방불량으로 인한 민원 발생 설비진단

● (설비운영상태) 난방열교환기의 지역난방 회수온도가 높게 유지 - 지역난방 회수온도 : 65℃, 고객측 난방공급온도 : 45℃ ● (특기사항)하절기중 난방배관 파손으로 보수작업 시행 ● (추정원인) 열교환기 전열능력 감소로 성능이 저하된 상태 - 증상 : 1차측 회수온도가 높게 유지, 열교환기 압력손실 증대

진단결과

●(분해점검) 전열판에 진흙성분의 이물질이 부착되어 성능저하 - 배관 하부에 퇴적된 진흙 성분이 난방 주배관 보수작업중 유체이동의 급격한 변화로 퇴적된 진흙이 난방수와 함께 이동되며 열교환기 전열면에 고착 ●(발생원인) 난방수에 용해된 진흙 성분은 스트레이너에서 여과 불과

전열판 분해사진

전열판 분해(이물질)진흙성분의 이물질 고형화이물질 제거 사진

제3장 열사용시설 주요설비

진단사례 6열교환기전열판변형및가스켓이상으로혼수발생

발생현상

① 외기온도가 저하되는 저녁시간대 난방공급 배관에 위치한 안전변이 동작하여 난방수가 외부로 분출되는 현상이 지속적으로 반복됨 - 안전변 설정압력 : 1.0 .1B (10 LH/DN2) ② 난방순환펌프 가동시 2대중 1대에서 모터 과열 증상 발생

추정원인

※ 추정원인 : ① 팽창탱크 오동작, ② 차압밸브 오동작, ③ 열교환기 혼수 ① 팽창탱크 불량 : 난방온도 상승시 팽창수 흡수를 못해 압력상승 ② 차압밸브(%17) 불량 : 세대사용 유량이 적을 때 공급배관 압력상승 ③ 열교환기 혼수 : 열교환기 핀홀시 압력차로 혼수발생(고압→저압)

설비진단

1밀폐식팽창탱크상태점검(정상동작)

▪ 팽창탱크 압력 점검(0.6 MPa, 6kg/㎠)

▪ 탱크외부를 손으로 두드려 공명음이 들리는지 확인

▪ 압력점검구를 핀셋 등으로 눌러 공기배출여부 확인

- 과도한 배출시 설정압력 변동되므로 주의

▪ 보충수밸브를 잠근 상태에서 난방수를 일부 드레인 시켜 압력변동 여부 확인

2차압밸브동작상태점검

▪ 밸브 조작상태 확인 - 1PV 전, 후단밸브 : 열림, #y-pass밸브 : 잠김

▪ 난방 공급회수배관 압력 확인 : 펌프양정 20m - 적정 압력차 : 펌프양정-배관압력손실=약1.7kg/cm2

▪ 회수측 도압관이 열린 상태에서 에어벤트를 열어도 난방수 배출 안됨(이물질 막힘, 점검후 청소시행) - 안전변 동작과 관련이 없는 사항으로 타 설비 점검 진행

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템3안전밸브,펌프등부속설비동작상태점검:이상없음

4열교환기점검:전열판혼수발생추정

① 열교환기 1차측 밸브를 잠근다 ② 1차측 드레인밸브를 열어③ 열교환기 압력을 확인한다. - 2차측 밸브는 열린 상태 중온수를 퇴수 시킨다- 0kg/㎠

④ 드레-인 압밸력브상를승 잠됨근 : 밸후브 압밀력림변 또화는를 핀 점홀검 한다⑤ 2차측드 밸레브인를 한 잠후그 밸고브 1를,2 차 잠측근 다난방수를 ⑥- 열압-교력 판상환정승기 : 열 압없교력음환 을: 기0 확k 혼g인/수㎠한다 . 진단결과

● (배관이물질) 차압밸브 회수측 도압관이 이물질로 막힘 - 공급압력만 전달되어 밸브가 과도하게 열려 세대공급 유량이 감소 ● (열교환기혼수) 상기 4번의 점검결과 열교환기 혼수로 진단함 - 1차측 중온수 배출후 2차측 밸브를 개방하면 약 1분 경과후 1차측 압력상승 - 1차측 중온수 배출후 2차측 밸브를 차단하면 압력상승 없음

제3장 열사용시설 주요설비

● (난방순환펌프과열) 동일계통에 설치된 난방순환펌프 2대중 1대가 과열되는 것은 ①배관내 이물질, ②펌프 임펠러 변형, ③축정렬 차이 등으로 발생될 수 있음 - 배관내 밸브 조정 및 유량흐름 상태는 양호하였으며, 펌프별로 온도 차이는 펌프가 노후되며 발생되는 현상으로 정상범위로 판단됨

열교환기 분해점검 조치

① 전열판 가스켓 후면 변형발생 ② 변형부위 확대 사진 ③ 변형된 전열판 제작사 반출 - 총 14매중 3매 변형됨- 가스켓 경화시 혼수,누수 우려- 변형 전열판 정밀검사 시행

※ 전열판 변형부위 사진(총 3매 변형으로 비주기적인 혼수현상 발생→제작사 반출 수리)

전열판손상여부육안점검방법

전열판 핀홀 및 크랙시 주로 가스켓 접합부위에서 발생되며, 현장 세척 작업시 전열판 후면에서 육안 점검하여야 가스켓 결합 상태 에서도 전열판 전체에 대한 점검이 가능

참 고하다.

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템3.3자동제어설비

1. 개요

자동제어는 기계실에 설치된 난방ㆍ급탕 열교환기를 포함한 각종설비의 운전상태 및 정보를 감시하고 세대로 공급되는 난방 및 급탕 공급온도를 설정된 온도에 따라 합리적으로 제어함을 목적으로 설치된다.

주요기능

● 지역난방 사용목적에 맞도록 온도, 유량, 펌프, 밸브 등을 유기적으로 제어할 수 있어야 한다. ● 설비의 운전상태 및 공급온도의 이상으로 발생되는 장애를 사전에 인지하고 이상 상태를 조기에 발견하는 등 설비운영시 안전성을 확보할 수 있어야 한다.

● 지역난방 각 설비를 최적으로 제어하여 에너지 절약 및 운영경비를 절감할 수 있어야 한다. 2. 시스템 구성도

<그림3.3-1>자동제어시스템구성도

세대난방 공급세대난방 공급

지역난방 공급

지역난방 회수

제3장 열사용시설 주요설비

자동제어는 기계실에 설치된 각종설비의 운전상태 및 정보를 감시하고 세대로 공급되는 난방 및 급탕 공급온도를 설정된 값에 따라 합리적으로 제어함을 목적으로 설치된다. 자동제어 시스템은 일반적으로 <그림 3.3-1>과 같이 ①제어용1$, ②제어기, ③온도조절밸브, ④외기온도 감지센서, ⑤제어용 온도센서로 구성된다. 자동제어는 온도설정 및 운전방법, 온도제어 상태, 펌프운전 제어 상태, 각종 온도센서의 적정한 동작여부 등을 점검하여 자동제어 설비가 외기상태 변화와 운전조건의 변경에 적절히 대응할 수 있는 상태를 유지하여야 한다. 중앙처리장치 (중앙감시반 P))

관리자가 컴퓨터와 주변기기를 통하여 지역난방 열사용시설을 종합 관제하는 제어실에 설치된 제어장치로 %%$, 주변장치, 명령장치 등으로 구성된다. 통신 프로토콜

통신 프로토콜은 서로 다른 기종의 컴퓨터 사이에 자료를 주고받기 위한 약속된 규약으로 종류는 다음과 같다. ① #$OFU : ,4 ' *40 16484-5에 의하여 건물 자동화 및 제어통신망으로 제정된 통신망의 표준 규격이다. ② -POXPSL : 네트워크 플랫폼으로서 제어 어플리케이션에 필요한 고유의 성능, 안정성, 설치, 그리고 유지보수를 위해 만들어졌다. ③ .PECVT : 시리얼 통신 프로토콜로서 전세계적으로 널리 보급되어 있는 자동화 프로토콜의 하나이다. ④ 01$(0-& GPS 1SPDFTT $POUSPM) : 실시간으로 다른 업체의 제어 장치와 데이터 통신을 하는 것이며. 프로세스 제어와 생산 자동화 어플리케이션에서 사용되는 표준화된 방식 11) (or PL))

기계실에 설치되어 각종설비를 직접 제어하는 장치로 각종 설비의 데이터를 모아 각 장비 및 기기를 직접제어하며 중앙감시반 1$가 정지되어도 이전 명령된 값에 의해 독립적인 기능을 수행한다. 또한, 제어에 따른 설비별 상태를 현장제어장치 또는 중앙처리장치로 송출하는 기능을 수행한다

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템

구 분특징

(1irect1igital)ontrol)

11)‘직접디지털제어’라고도 하며, 즉 아날로그제어기기를 디지털제어기기로 변경, 마이크로 프로세서를 이용하여 공정

을 제어하는 것을 뜻한다.

(ProgrammableLogic)ontroller)

PL)종래에 사용하던 제어반 내 릴레이, 타이머, 카운터 등의 기능을 반도체 소자로 대체시켜 기본적인 시퀀스제어 기능

에 수치연산 기능을 추가하여 프로그램 제어가 가능하도록 한 자율성이 높은 제어장치 이다.

11)PL)

입력장치로더출력장치

리밋 스위치메모리전자개폐기

근광접전 스스위위치치부력입마프이로세크로서출부력솔레램노 프이드

)PU전원부

A/1 변환기 유량 입력 신호인 아날로그 신호를 디지털신호로 변환한다.중앙처리장치()PU) 마이크로프로세서 및 메모리를 중심으로 구성, 인간의 두뇌역할 MUX (1)입력신호를 다중절환하는 장치이다.입.출력부외부 기기와 신호를 연결

마이크로프로세스연산, 기억, 제어 장치를 이용하여 비교, 판단 및 제어 연산을 실시한다.전원부각 부에 전원을 공급

MUX(2)출력신호를 다중절환하는 장치이다.주변장치PL) 내의 메모리에 프로그램을 기록하는 장치(P), 핸디로더)

1/A 변환기디지털신호를 아날로그 신호로 변환한 후 조작출력을 밸브에 전달한다.

온도조절밸브(T)V)

중앙처리장치 및 %%$에서 설정된 난방 및 급탕온도를 유지하기 위해 각 열교환기별로 설치되어 지역난방 중온수량을 조절하는 기능을 가진 밸브이다. 온도센서 (검출부)

각 소요처에 공급되는 난방 및 급탕 공급온도를 검출하는 기기로 온도제어용센서, 온도감지용센

서, 외기온도센서, 습도센서 등으로 구성된다.

제3장 열사용시설 주요설비

3. 제어설비

제어기 기능

◉에너지절약기능

직접 디지털 제어기(%%$)는 에너지 절감을 위한 다음과 같은 에너지 절약 프로그램을 내장하고 있어서 에너지를 절감할 수 있다. 절전 운전 제어, 최적 기동/정지 제어, 야간 배기 제어, 제로 에너지 밴드 제어, 엔탈피 제어, 전력 디멘드 제어, 정복전 제어, 변압기 온도제어, 역률 제어 ◉ 예약제어프로그램기능 직접 디지털 제어기(%%$)는 일별, 주별, 년간, 특정일 예약 제어 프로그램으로 임의의 관제점에 대해서 특정시간에 원하는 설정값이나 상태로 작동하도록 할 수 있다. ◉경보관리기능

발생되는 경보에 대해서는 실시간으로 중앙 감시반으로 전송하는 기능이 있어야 하며, 이상운전 경보에 대한 저장 기능이 가능하면 설비 이상시 진단이 용이해 진다.

제어동작

◉2위치(0O-0GG)동작

- 조작량의 변화가 너무 크고 실제 목표값을 맞추기 힘들다. - 목표치와 측정치 간의 차이인 제어편차에 따라 조작량을 전폐 또는 전개시켜 제어 - 주기적인 변화가 생겨 응답속도가 빨라야 되는 제어에는 사용불가 - 동작간격을 좁게 하면 가동 부분의 진동이 심하여 손상이 우려된다.

<그림3.3-2>2위치동작

조작량Over shoot

100%

목표값

Under shoot

0%

)ONTROL A)TvON시간)ONTROL R@SvLT시간

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템◉비례제어(1제어)

● 난방 및 급탕 등 보건공조 제어시 주로 사용되며 잔류편차(0GG 4FU)가 발생된다. ● 목표값과 현재값의 차에 비례한 크기로 동작되도록 제어하는 방법

<그림3.3-3>P제어동작

1조0작0%량비례대목표값Off-Setcab ::: 비비비례례례대대대 작과걱음다정 0%

)ONTROL A)TvON시간)ONTROL R@SvLT시간비례대 설정값별 동작시간

◉비례적분제어(1*제어)

● 잔류편차를 제거하는 방법으로 적용되며 속응성은 길어진다. ● 잔류편차를 보완하는 동작으로 차류편차의 시간을 적산하여 동작한다.

<그림3.3-4>Pv제어동작

1조0작0%량비례대

Off-Set

비례대Off-Set 상쇄

적분추가Off-Set크기 만큼

반대신호 입력

0%

시간

)ONTROL A)TvON)ONTROL R@SvLT시간설정값에 따른 동작시간

◉비례미분제어(1%제어)

● 잔류편차가 발생되지만 속응성이 향상된다. ● 제어편차가 검출될 때 편차가 변화하는 속도에 비례하여 조작량을 가감하도록 하는 동작으로 편차가 커지는 것을 미연에 방지한다.

<그림3.3-5>P1제어동작

1조0작0%량비례대비례대외란발생미분제어로 신속복귀

적분추가

0%시간

)ONTROL A)TvON)ONTROL R@SvLT시간설정값에 따른 동작시간

제3장 열사용시설 주요설비

◉비례미분적분제어(1*%제어)

● 잔류편차가 제거되고 속응성도 향상된다. ● 발생하는 외란에 대해 편차를 계산하여 조작량을 조절한다. ◉검출부

지역난방 자동제어설비의 검출부는 난방, 급탕온도 제어를 위한 온도센서가 사용되며 종류는 35%, 5$, 써미스터로 구분되며 주로 35% (측온저항체)가 사용된다.

구분특성

RT1온도에 따라 저항치가 변화하는 점을 이용하여 온도를 측정 (측온저항체)넓은 온도 범위에서 안정적 출력, 상대적 비용증가, 길이에 따른 선로저항 발생

T)다른 금속을 폐회로로 구성한후 두 접점의 온도차가 발생하면 기전력이 변하는 특성을 이용하여 온도를 측정

(열전대)제베크효과, 빠른 응답, 온도보상 필요, 가격이 저렴, 내구성 우수

금속산화물을 소결하여 만들고 온도에 따라 저항치가 변하는 특성 이용

서미스터- NT) : 온도상승 저항감소, 부저항 온도계수 특성, NT)특성 반도체

- PT) : 온도상승 저항상승, 정저항 온도계수, 과전류보호용-모터기동용

◉온도센서및보호관설치방법

온도제어용 센서는 배관에 사전 설치된 보호관(8FMM 1PDLFU)내부에 삽입되어 온도를 측정하며 보호관의 설치시 다음사항을 주의하여야 한다.

유량흐름난방용 온도센서는 배관 유속이 일정한 위치인 열교환기 출구측 배관과 차단밸브 사이에 설치하는 것이 바람직하다. 설치깊이감온부 끝단은 배관 내부에 1/2이상 삽입되도록 한다.

보호관배관이 소구경일 경우 확관하여 보호관을 설치한다.

<그림3.3-6>배관온도센서보호관설치방법

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템● 설치위치 선정시 주의사항 <그림3.3-7>열교환기온도센서설치위치

- 온도센서가 열교환기 출구측에서 1N이상 이격

될 경우 온도헌팅이 발생될 수 있어 난방 및 급11) 연결케이블

탕 열교환기의 온도제어용 센서는 열교환기와 제어용센서

최대한 근접된 위치에 설치한다.

- 센서의 위치가 차압밸브 후단에 설치된 경우 세

대 사용량 변화에 따른 유속의 심한 변화로 진

단사례(1, 5, 6)와 같이 온도 제어가 원활하지 못해 온도헌팅이 유발된다.

◉35%저항별온도기준표

표5-1RT1저항온도기준표

Pt100

℃0123456789

0100.000100.391100.781101.172101.562101.953102.343102.733103.123103.531 10103.903104.292104.682105.071105.460105.849106.238106.627107.016107.405 20107.794108.182108.570108.959109.347109.735110.123110.510110.898111.286 30111.673112.060112.447112.835113.221113.608113.995144.382114.768115.155 40115.541115.927116.313116.699117.085117.470117.856118.241118.627119.012 50119.397119.782120.167120.552120.936121.321121.705122.090122.474122.858 60123.242123.626124.009124.393124.777125.160125.543125.926126.309126.692 70127.075127.458127.840128.223128.605128.987129.370129.752130.133130.515 80130.897131.278131.660132.041132.422132.803133.184133.565133.946134.326 90134.707135.087135.468135.848136.228136.608136.987137.367137.747138.126 100138.506138.885139.264139.643140.022140.400140.779141.158141.536141.914 110142.293142.671143.049143.426143.804144.182144.559144.937145.314145.691

제3장 열사용시설 주요설비

4. 온도조절밸브

자동제어시스템에서 설정된 온도로 세대에 난방 및 급탕을 공급하기 위해 1차측 중온수의 유량을 조절하는 역할을 수행하는 밸브로 온도조절밸브(5$7)라 한다. ◉용어의정의

● 유량조절비(3BOHFBCJMJUZ)

- 유체의 종류, 온도, 압력 등 유량과 관계되는 조건들이 일정할 경우 조절밸브에서 조절가능한 범위내에서 최대유량과 최소유량의 비를 말한다. - 조절밸브에서는 30:1_50:1범위 정도이며, 나비형 밸브의 경우 15:1 정도이다. - 지역난방 차압유량조절밸브는 30:1이며, 온도조절밸브는 50:1이다. ● $MPTF-0GG 3BUJOH - 밸브가 완전히 닫혀 있을 때 밸브 입구와 출구와의 차압을 극복하고 유체가 흐르지 않게 유지되는 압력차를 말한다. - 지역난방용 온도조절밸브는 0.3 .1B(3 CBS)이상의 밸브가 설치된다 ● 유량계수 : 밸브의 관경를 결정하는 지표로 100% 0QFO된 상태에서의 유량 - ,W : 유량 계수는 밸브 제조업체에 의해 만들어진 밸브의 사이즈를 표준화하기 위해 사용되는 파라미터로서 밸브 양단의 압력차가 1 CBS일 때 완전히 열린 밸브를 통과하여 지나는 5_40℃ 물의 양(N3/I)을 측정한 것이다. ,W의 계산식은 다음과 같다. 여기서, Q = 유량(m3/h), ρ = 유체 밀도(kg/m3), ΔP = 밸브 전․

후단 압력차(kPa)

- $W : 밸브 입, 출구 압력차가 1 14*일때 흘러갈 수 있는 유량(64HBM/NJO) ◉밸브설계시검토

● 밸브의 유동특성 밸브 변위에 따른 유량 변화량은 밸브 유동 특성으로 정의되는데 공기조화프로세스에 사용되는 유동특성은 급개형, 선형, 등비율로 구분한다. 밸브의 유동 특성을 선택할 때는 대상 플랜트의 열량, 출력 등을 고려하여 최종 출력이 선형이 되도록 선택하는 것이 중요하다.

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템종류유동특성

급개형특성급개형 유동특성을 가지는 밸브는 전개 또는 전폐 중 어느 하나에 위치할 수 있도록 하는 2-위치 제어루프에 (QuickOpen)사용한다.

등(@비qu율a특l%성)등감는 비안유하율량 여밸공 브급유량의 변 에화유 따량가 른변큰 공화특는급징열 밸이량브 있과의다 밸지열브역림유난정량도방특가 및성 일급의정탕 합수에성준 적결까용과지되가 유는 등량 타비이입율 크으 특게로성 증 유을가량 갖되변기지화 위 않에한으 따 것나른이 일 공다정급.수열준량 이의상 차에이서를 선형특성선형 유동특성을 가지는 밸브는 제어기의 출력 신호 변화에 비례하여 유량이 변하며 선형 반응 특성을 가지는 (Linear)프로세스에 사용한다.

<그림3.3-8>유량에따른열량과온도조절밸브의유량특성및합성운전점

neat output in %`low in %neat output in %

`low in %Lift h in %Lift h in %

Terminal unit characteristic)ontorl valve characteristic

● 누수(-FBLBHF) 등급 자동제어 밸브의 누수율에 관한 표준은 표와 같은 /4*/'$*-70-2-1991의 기준을 따르며, 밸브 제작자에서 밸브 설계상 누수율을 고객들에게 알려준다. 만약 프로세스가 완전한 차단을 요구한다면 설계 도면에 세부사항으로 높은 누수 등급을 반영한다. 누수가 절대 허용되지 않는 현장에서는 밸브를 두대를 설치하고 그 사이에 벤트(WFOU) 밸브를 설치한다. 등급누수율 및 밸브 종류

Ⅰ제한 없음 Ⅱ전체 유량의 0.5%. 구 더블-포트, 더블-시트 밸브

Ⅲ전체 유량의 0.1%. 좋은 밸런스의 플러그 설계

Ⅳ전체 유량의 0.01%. 싱글-시트, 금속-시트에 요구된다.

Ⅴ5×10-4 ml/m, 우수한 품질의 금속-시트 밸브의 요구사항

Ⅵ시1in트ch를 밸 사브용에하 대는해 시 0트.15에m 요l로구 부됨터. 8inch 밸브에 대해 6.75ml까지 영역이 나뉨. 이 성능의 레벨은 소프트-

제3장 열사용시설 주요설비

● 제어 성능의 고려사항 - 반응 속도 : 유동 관련 정보를 보고 시정 시간을 예측하여 제어 밸브와 제어시스템이 필요로 하는 시간을 결정한다. - 히스테리시스 : 증가되는 신호로부터 감소되는 같은 크기의 신호가 입력되었을 때 스템 위치의 차이를 나타내는 히스테리시스가 일어나지 않도록 한다. ◉지역난방에일반적으로적용되는종류

● 온도조절밸브는 <그림 3.3-9>와 같이 제작사별로 크게 유압식과 전동식으로 구분되며 일반적으로 유압식 온도조절밸브가 내구성 우수하고 고장이 적은 장점이 있다. ● 유지보수시 온도조절밸브와 제어기기는 가급적 동일한 제작사로 선정하여 설치하는 것이 바람직하다. 자동제어기기의 밸브, %%$, 제어용 1$ 등이 제작사가 상이할 경우 온도제어 헌팅등 문제발생시 제어기기를 종합적으로 점검하는 것이 불가능해 조치가 어렵게 된다.

<그림3.3-9>온도조절밸브종류

유압식 글러브타입전동식 글러브타입전동식 볼타입

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템5. 주요 자동제어기기 매뉴얼 (일부모델 샘플)

난방제어기기 (RVL-470)

난방정지난방가동

정보버튼

온도설정

슬라이더

온도보정 다이얼

밸브열림밸브닫힘펌프상태

제3장 열사용시설 주요설비

동작모드 버튼정보 버튼

STAN1-#Y모드▪▪ 난동방파방 O지`` 기능버이튼동하을여 누 정르보면를 표 시표한시다가.

▪ 평상시 모드와 절약시 모드를 원하는 시간별로 설정 시간 및 요일 표시

AUTO 모드▪ 난 방 프로그램에 의한 시간설정으로 자동온도 조절, 1ay= 현재요일

입력된 휴일기간과 @)O 가능시 난방이 O`` 된다. (1-월요일, 2- 화요일... 7-일요일) Time= 현재시간

▪ 절약시(Reduced) 온도 설정치에 의해서 난방, @)O 기능현재 외기온도 표시

절약(Reduced)모드▪ 절 약모드 설정온도 PROcRAM LvN@#64 외기온도센서의 결선이 안된 경우(Quick Setback) 의해 2가지로 설정. . . --.-

▪ 평상시(Normal) 온도 설정치에 의해서 난방현재 실내온도 표시

평상(Normal)모드▪ 평 펌상프모 : 2드4 설시정간온 O도n 실. . .내 온--도.-센서의 결선이 안된 경우 밸브: 현재 배관온도와 난방 설정온도 현재 유체(배관) 온도 표시

슬라이더 (외기보상)의 온도에 의해 Open/)lose.실내온도센서의 결선이 안된 경우모든 모드에서 동파방지 기능이 존재한다.. . . --.-

수동조작버튼ⓐⓑ 자 자동동,, 수수동동 조상작태시 L@ 밸1브 열림표시 L@1 (L@1 On= 밸브열림)

➀ 수동 조작 선택 버튼ⓒ 자 동, 수동 조작시 밸브 닫힘표시 L@1 ➁ 수동 조작시 밸브 열림 버튼 (L@1 On= 밸브닫힘)

➂수동 조작시 밸브 닫힘 버튼ⓓ 펌프 On/Off 표시 L@1

평상시(Normal) 난방운전

절약시(Reduced) 난방운전프로프로그램 LvN@ 선택

시표화절휴일약기운간전(no 비 현lid재교a 에y외) 의기 운해온전 도난와방 @이) 요O구 설되정지온 않도는의 절 약 운전버그튼램선택된 LvN@ 값 조정

면심볼오동파류방(@지rro운r)전난설방정

데최이대타 동버작스값통 / 최신소 동1여개작러의값대 외의기 R온VL도4에70 의 사해용 가능K온보N도정O#난±4방.5공°)급씩 설 보정정온 한도다를.

배관설정온도현재 외기온도가 0°$일 때

#A난설방정▪ 난슬 방라공이더급를 설 정 로온도 설(정배했관을 설 경정우온 도가 50°$로 설정 )이온슬라더도▪▪ 슬난 슬 라방라이이공더급더를를 설 $#정로로온 도설설정정(배했했관을을 설 경경정우우온 도가 70°$로 설정 난방공급 설정온도(배관 설정온도가 25°$로 설정

외기온도외기온도가 변하면 배관설정온도도 변한다.(외기보상 가능)

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템운영자 L@V@L (LvN@#1~LvN@#50)

와 버튼을 이용한다.

LvN@기능,표시기본값범위비고

1평상시 난방 설정치20.0℃0...35

2절약시 난방 설정치14.0℃0...35

3휴일/동파방지 설정치10.0℃0...35

4난방기간설정1...71...71=월, ...7=일

51번째 난방 시작 시간6:00--:-- 24:00

61번째 난방 끝 시간22:00--:-- 24:00

72번째 난방 시작 시간--:----:-- 24:00

82번째 난방 끝 시간--:----:-- 24:00

93번째 난방 시작 시간--:----:-- 24:00

103번째 난방 끝 시간--:----:-- 24:00

11휴일 기간-1...8연중휴일갯수

12휴일의 첫번째날--:--01.01...31.12일.월

13휴일의 마지막날--:--01.01...31.12일.월

14외기온도가 15)일때, 난방설정온도(슬라이더)40 ℃20……70

15외기온도가 -5)일때, 난방설정온도(슬라이더)55 ℃20……120

38현재 시각00:00...23:59시:분

39현재 요일1=월, ...7=일

40현재 날짜01.01...31.12.

41현재 년도1995...2094

50오류10 = 에 러 코 드, 2 = 그먼트번호03 = 유니트 번호

● 오류 번호 10외기 온도 센서(QA)22) 오류62실내 유니트 연결 오류

30배관 온도 센서(QA@22) 오류81데이타 버스상 단락

401차 환수 온도 센서 오류100데이타 버스상 두개의 MAST@R 시간

422차 환수 온도 센서 오류120유체 경보(LvN@ #130)

60실내 온도 센서(QAA24) 오류140데이타 버스상 조절기의 어드레스 오류

61실내 유니트(QAW50/QAW70...) 오류

제3장 열사용시설 주요설비

엔지니어 L@V@L (LvN@#51~LvN@#143)

버튼을 동시에 3초간 누른다.

LvN@#51R(공VL장4S7e0t t이in 기g값본)을적 으사로용 해지도원 할무방 수하 있다는. 6가지 Application타입으로써, 외기온도 센서와 배관온도 센서만 사용 하면 기본값LvN@#61다AU.단TO, 평 모상드(N중o 난rm방a시l)시간 모동드안에 @)서O는기 @능) O유기무능를이 설 없정고 하 2는4 시기간능 으난로방써운전, 외만기 한온다도.가 LvN@#61보다 클 경우 @)O 기능이 동작한LvN@#62A동U작T한O다 모.드[보중통 난 L방vN외@# 시61간과 및Lv N절@약# 6(R2e는d u1ciseadb) l난e(방--시.-- @)하)O여기 기능능 설을정 사값용으하로지 외 않기아온도도 된가다 L.v]N@#62보다 클 경우 @)O기능이 실내 온도 센서에 관한 설정기능이다.

LvN@#6510 = = 실 실내내 온온도도 유센니서가트 사없용을때

2 = 실내 온도 센서 사용

LvN@#85조작기의 동작을 제어하기 위한 Signal 출력 시간으로 난방온도의 헌팅이 나타나면 이 시간을 줄인다.

LvN@#123각0 =종 외 온기도온값도을 / 수1 =치 설로정 볼 온 수도 있/배다관.온도 / 2 = 실내온도

LvN@#167동동파파 방방지지기를능 위 동한작 외 기 온 펌도프 설 O정N 기능으로 외기 온도가 이 설정값 보다 낮으면 동파 방지 기능으로 동작한다.

동파 방지를 위한 외기 온도 설정 기능으로 배관 온도가 이 설정값 보다 낮으면 동파 방지 기능으로 동작한다.

LvN@#168밸브 Open - 펌프가 On인 상태

밸브 )lose - 펌프가 Off인 상태

난방제어기기 (nMv)

주화면과 목록화면 바로가기

선택 및 입력확인 버튼

알람해제

전 화면으로 이동

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템구분메뉴용도

1vN`O“주 화면”과 “목록화면” 바로가기 버튼

2Alarm알람해제 버튼

3@S)전 화면으로 이동

선택 및 입력확인 버튼

누름현재메뉴 또는 숫자 선택

4OK시계 방향표선시택 화버면튼 후아 래설로정 값이 동변한경다(증.가됨)

반시계 방향표선시택화 버면튼 위후로 설 정이동값한 변다경.(감소됨)

1암호입력

- 위의 화면에서 t비밀번호입력u으로 커서를 이동한후 PL 버튼을 누른다. - 비밀번호 입력화면에서 PL버튼을 회전시켜 숫자를 맞춘후 누르면 선택하고 동일한 방법으로 순차적으로 4자리를 입력한다. 2암호입력후 목록메뉴는 t제어목록u과 t시스템개요t 구분되며 제어목록에서 난방 및 급탕 온도제어가 가능하며 하위 메뉴구성은 다음과 같다.

목 록 제어목록하위메뉴메뉴세부내용

시간운전설정일간운전, 주간운전

제어목록난방제어원격운전일간운전, 주간운전

온도감시외기온도, 난방 및 급탕 공급환수, 시수온도

시스템개용급탕제어모드선택운전모드(온도차, 차압, 외기), 기동온도 등

펌프상태펌프 1, 2 상태

밸브제어외기보상설정, 온도설정, 밸브개도, 급탕운선 등

펌프제어펌프 교번운전 등

경보제어경보해제

제3장 열사용시설 주요설비

◉제어목록구성

● 난방제어 : 난방 온도감지 및 온도설정 등 ● 급탕제어 : 급탕 온도감지 및 온도설정 등 ● 경보제어 : 경보 발생시 해제 ◉제어목록하위메뉴구성

● 시간운전설정 : 열교환기 시간 운전설정 ● 원격운전 : 컴퓨터 등 시스템과 연결시 설정 ● 온도감시 : 열교환기 온도감지 ● 모드선택 : 열교환기 펌프 운전방법 설정 ● 펌프상태 : 열교환기 펌프 운전상태 감시 ● 밸브제어 : 5$7밸브 운전설정, 난방 및 급탕온도설정, 외기보상 운전설정 ● 펌프제어 : 난방 및 급탕 열교환기 펌프 운전 및 교번일자 설정 등

난방 및 급탕 제어기기 ())MS)

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템◉화면동작설명(제작사별화면구성에따라다름)

①설정온도(필수)

● 난방의 경우 외기보상 선택모드가 0/ 되면 난방 설정온도는 외기보상 설정온도 값과 동일하게 된다. 급탕의 경우 임의로 값을 설정할 수 있다. ②외기보상온도(필수)

● 외기보상 상한 및 하한 설정온도는 고객별로 적정하게 설정해 주는 온도 값으로 상한 설정값은 외기온도가 -10℃이하일 경우의 난방 설정온도이며 하한 설정값은 외기온도가20℃ 이상일 경우 난방 설정온도이다. ● 외기보상 선택운전①이 적용되면 외기온도②에 따라 설정한 온도를 기준으로 난방공급온도가 자동으로 설정되어 공급된다. ③난방및급탕운전

● 난방운전 : 펌프를 정지에서 기동으로 명령하면 펌프가 기동되고 상태표시가 0/으로 되며 설정온도와 공급온도를 비교하여 온도조절밸브를 제어하게 된다. 난방순환펌프는 자동제어설비와 연계되어 펌프가 정지되면 온도조절밸브가 닫힌다.

● 급탕운전 : 급탕운전은 펌프 기동과 관계없이 설정된 온도에 따라 보급수 압력으로 공급되며 급탕순환펌프는 급탕배관의 온도를 일정하게 유지하기 위한 순환기능만 수행한다. ④설정차압(인버터펌프가설치된경우)

● 펌프가 기동된 상태에서 인버터의 주파수를 변경하며 공급유량을 증감시킨다. 열교환기 공급과 환수배관에 압력센서가 설치되어 있고 공급과 환수 압력센서의 차압이 설정차압을 유지하도록 펌프의 인버터를 제어한다. ● 일반적으로 펌프의 과부하운전을 방지하기 위해 인버터는30_60)[ 사이에서 제어되며 차압이 설정값 이하일 경우 펌프의 주파수는 증가하고 설정값 이상일 경우에는 주파수가 감소된다. ● 주파수의 따라 펌프의 회전수가 정해지며 30)[일 경우 펌프 정격 회전수가 1,800SQN일 때 900SQN 속도로 회전되고 토출유량은 1/2이 된다.

제3장 열사용시설 주요설비

⑤펌프교번운전

● 난방 및 급탕순환펌프를 순차적으로 기동될 수 있도록 시간 및 일별로 설정하는 항목으로 일반적으로 24시간 주기로 교번운전을 시행한다. ⑥급탕피크설정

● 급탕의 경우 고객의 인체에 직접 접촉되는 것으로 온도변화가 심하지 않아야 한다. 급탕 공급온도가 이 설정온도보다 낮으면 난방펌프를 정지시키고 난방펌프가 정지되면 온도조절밸브가 닫혀 지역난방 중온수가 급탕으로만 공급된다. ● 다만, 공동주택에 일반적으로 적용되는 급탕2단 열교환 방식에서는 적용되지 않는다.

전자유압식 밸브 조작기 (지멘스)

● 외부모양

1. 수동조작기

2. 압력실린더

3. 피스톤

4. 레저버(오일저장소)

5. 압력챔버

6. 펌프

7. 리턴스프링

8. 바이패스밸브

9. 커플링

10. 밸브스템

11. 밸브플러그

12. 위치지시기

밸브 조작기 외형도밸브 차단상태밸브 개방상태

◉밸브동작설명

● 밸브열림/지역난방유량흐름

- 입력신호가 증가되면 펌프(6)가 오일저장소(4)로 부터 압력챔버(5)에 유압용오일을 보내어 압력챔버가(5)가 아래로 팽창한다. - 이러한 움직임에 의해 커플링(9)과 체결된 밸브 스템(10)이 아래로 이동되어 밸브가 개방되어 유량이 증가하게 된다.

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템● 밸브단힘/지역난방유량차단 - 입력신호가 감소되면 바이패스밸브(8)가 열리며 압력챔버(5)의 오일이 오일저장소(5)로 다시유입되어 압력챔버가(5)가 위로 이동하여 수축된다. - 이 러한 움직임에 의해 커플링(9)과 체결된 밸브 스템(10)이 위로 이동되어 밸브가 차단되어 유량을 감소시키거나 차단하게 된다. ● 스프링리턴기능 - 지멘스 제품중 지역난방에서 일반적으로 사용되는 조작기(4,%62)는 제어신호 또는 전원공급이 차단되었을 경우 조작기가 닫히도록 스프링 리턴기능이 설정되어 진다. - 4,%60 제품은 전원공급이 차단될 경우 현재의 개방상태를 유지한다. ◉-&%TUBUVTJOEJDBUJPO(상태지시-&%)

10표시기능동작

켜짐•정상동작•정상

녹색

반짝거림•스토로크교정•교정이 끝날 때 까지 기다려야 함

적색켜짐••내스트부로에크러 교정에러•••교설전정치자기점시판검 교, 정교 교슬환정롯 다(S시tr시ok작e )alibration)을 단락시킴

반짝거림•밸브작동불량•밸브점검

꺼짐••전전원자공회로급 이불 안량됨••메전인자전 회원로 확 기인판 교체

제3장 열사용시설 주요설비

◉수동조작기사용

- 밸 브 고장등으로 수동조작시 상부캡을 시계방향으로 회전시키면 t./u표시판이 밸브 외부로 돌출되어 수동조작이 가능한 상태가 된다.

- 시계방향 : 열림, 반시계방향 : 닫힘- 자동운전으로 전환시 조작기가 멈출 때 까지 반시계 방향으로 회전시킨다. ◉밸브조작기조립

① 조작기 연결부위를 밸브 윗 방향으로 끼워 넣고 조작기 아래 부분

과 밸브가 반듯하게 밀착이 되게 위치시키고 육각볼트를 조인다.

② 수동레버를 시계방향 (1방향)으로 돌려 조작기 연결 부와 밸브 스

템이 서로 만나도록 한다.

③ 조작기 연결 부에 위치한 구멍의 절반이상까지 스템 끝부분이 위치

하도록 수동레버로 조작한다.

④ 조작기 연결 부위의 육각볼트를 조인다.

⑤ 수동레버를 시계반대방향 (0방향)으로 ./표시가 보이지 않을 때 까지 돌린다.

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템6.난방 및 급탕 온도헌팅 진단방법

온도헌팅은 자동제어에서 공급 온도가 설정치를 기준으로 변화되는 최대온도와 최소온도의 차이를 말한다. 설정온도가 50℃일때 공급온도 상한값이 55℃까지 올라가고, 하한값은 45℃까지 떨어짐을 반복 할 경우 헌팅값은 ± 5℃가 된다.

가. 난방 온도헌팅 ● 설정값을 기준으로 <그림 3.3-10>에서 난방 공급온도 5&가 ±3℃이상을 왕복하면서 자동제어밸브가 급격하게 동작되어 설정값의 하한치와 상한치의 범주를 벗어나는 경우이다. ● 다만, 난방사용량이 적은 춘추절기중 주간시간대 온도조절밸브의 최소유량 제어값 이하의 소유량 운전으로 온도가 상승될 수 있으며 이러한 경우에는 온도헌팅으로 보지 않는다. ● 난방계통에서 온도헌팅의 주요원인은 열교환기 출구 배관과 난방공급 온도센서 설치 위치가 먼 경우와 차압밸브의 오동작으로 난방 배관의 순환량이 적을 경우 주로 발생된다.

<그림3.3-10>난방공급시스템

난방공급온도

난방공급

차압밸브

난방회수온도조절밸브

제3장 열사용시설 주요설비

나. 급탕 온도헌팅 ● 설정값을 기준으로 <그림 3.3-11>에서 급탕공급온도 5&가 ±5℃이상을 왕복하면서 자동제어밸브가 급격하게 동작되는 현상이다. ● 급탕계통은 난방과 달리 시간대에 따른 급수온도의 큰 변화와 순환수의 양이 작아 온도 변화폭이 난방에 비해 상대적으로 높을수 있다. ● 급탕피크 및 특정 시간대에만 설정값의 하한치와 상한치의 범주를 벗어나는 경우와 상기 헌팅판단 기준온도 이내에서 공급중이나 세대에서 사용중 온도변화를 느낄 경우에도 헌팅으로 판단한다.

<그림3.3-11>급탕공급시스템

급탕공급온도

온도조절밸브

시수

● 난방 및 급탕계통 온도헌팅 발생 요인

순환계통문제자동제어설비이상

- 배관 이물질로 순환장애 발생시- 온도센서의 이격 등 설치위치 오류

- 2차측 유량조절밸브 오동작- 온도센서 설치오류로 감지 시간 지연

- 순환펌프의 소손으로 유량저하- 온도조절밸브 관경의 과다선정

- 배관내 에어발생- 제어값 입력값이 현장여건과 다를 경우

다. 온도헌팅 발생시 설비 점검 절차 순환시스템 점검

① 각종밸브의 0QFO/$MPTF 상태점검

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템- 밸브 오조작에 의한 순환 불량 발생 ② 2차측 공급 및 회수온도 점검 - 순환장애 발생시 난방 및 급탕 회수 온도가 낮아진다. ③ 2차측 순환펌프의 체크밸브 점검 - 체크밸브 이상시 가동 중인 펌프의 토출 유량이 예비 펌프의 체크밸브를 통해 역류되어 순환불량이 발생된다. ④ 2차측 차압밸브(%17) 점검 - 차압밸브 고장시 유량을 바이패스 시켜주지 못해 유속이 저하되고 압력이 상승 ⑤ 2차측 배관의 에어가 존재하는지 점검 - 에어가 배출되지 않을 경우 펌프 가동시 회수압력이 낮아진다. ⑥ 2차측 펌프의 정격유량 점검(정격전압, 전류, 운전 양정확인) - 펌프의 문제발생으로 토출유량이 감소되었을 경우 순환 불량 발생 자동제어시스템 점검(제작사 의뢰)

① 열교환기와 센서의 설치위치가 멀게 설치 될 경우(1_2N) - 배관내 유속은 평균 1N/T 내외로 센서위치가 멀 경우 가열된 유체가 센서에 도달시 까지 시간이 지연되어 제어 불량 발생 - 배관내 유속이 일정하지 않은 곳에 온도센서를 설치할 경우 ② 자동제어밸브의 t0u점 확인 - 밸브 차단 불량 및 0점 조정 오류시 소유량에서 헌팅 발생 ③ 온도센서 소자의 특성(15100, 15500) 또는 온도감지부의 삽입 깊이 - 온도감지부가 적정하게 삽입되지 못할 경우 온도계측 오차발생 ④ 자동제어에 관련된 설비점검 - 제어 케이블이 노후화 및 이물질 등에 의해 지시값 오차가 발생한 경우 ⑤ 제어변수 설정값이 잘못된 경우 - 단지 열사용 특성을 감안하지 않은 제어값의 설정시 온도헌팅이 발생

제3장 열사용시설 주요설비

7. 장애발생 점검사례

관리사례 1자동제어프로그램업그레이드(화면그래픽변경)

자동제어 관리 화면 ● 자동제어는 공동주택 및 건물의 소방, 급수, 난방 온수, 저수조, 전력, 조명 등을 운전 감시 통제하므로 화면구성에도 매우 중요하다. ● 주요기능 및 비상시 경보, 조치사항은 모든 관리자의 숙지가 필요

자동제어 화면 유의사항 ● 전체 기계실의 운전상황을 감시할 수 있도록 구성한다. - 기계실이 다수인 경우, 전 기계실의 운영 상태를 종합적으로 모니터링할 수 있는 메인화면 구성 필수 - 다른 기계실 운영상태 확인시 1$조작이 불필요하고 1개 화면에서 조회가 가능 ● 운전기록 %BUB를 축적 관리한다. - 필요시 일, 주간, 월간, 연간단위의 기간별로 %BUB 분석가능 ● 운전기록 %BUB를 그래프화하여 출력되도록 한다. - 필요한 %BUB를 시각화하여 작성함으로써 문제발생시 분석 용이 ● 운전 주요내용에 대한 감시, 경보가 용이하도록 한다. - 야간 및 현장부재시 중요한 설비 이상발생시 경보음 발생 등

자동제어 메인 그래픽 변경 사례 ● 기존화면은 여러 기계실 운영 상태 감지시 화

면 조작으로 불편 초래 ● 여러기계실 운전상태를 한 화면에서 모니터링 할 수 있는 메인화면 별도로 구성

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템진단사례 1자동제어Pv1제어값변경

발생현상 ● 평소 급탕 공급온도 변화가 심하게 발생 - 급탕 사용량 증가시 온도 변화폭이 더욱 증가됨

설비진단 ※ 추정원인 : ① 순환장애발생, ② 펌프이상, ③ 자동제어 오류 등 ① 급탕 순환상태 점검 - 급탕공급온도, 회수온도, 보급수 온도 등을 점검 ② 급탕순환 펌프용량 검토 : 적정함 - 용량계산 : <급탕열교환기 용량 ÷ Δ5(40℃) ÷ 60분>×급탕회수율40% - 용량 및 동력은 적정 설계됨 104_116 ℓ/NJO ③ 자동제어 설비점검 : 센서위치 및 제어값 변경필요 - 온도제어용 센서가 열교환기 출구배관에서 약 2N이상 이격 설치

조치사항 ① 열교환기 온도제어용 센서 위치 이설 - 열교환기에 설치된 온도게이지 위치로 온도센서 임시 이설작업 ② 급탕피크 시간대 기준 자동제어설비 1*%값 조정시행 변경전변경후

Pv1값온도변화Pv1값온도변화

P(20), v(0), 1(0) 43.1℃~72.5℃P(33), v(15), 1(130) 43.4℃~50.4℃

기타사항 ● 제어기기 온도센서 위치와 온도헌팅 - 제어기기 온도센서 위치와 열교환기 출구측 위치의 거리가 멀 경우 순환에 따른 시간차이로 헌팅발생 될 수 있다. - 센서위치는 최대한 열교환기와 근접하여 설치

제3장 열사용시설 주요설비

진단사례 2온도조절밸브포트손상으로인한헌팅

발생현상 ● 춘추절기 총 4대의 난방 열교환기중 1대의 열교환기에서 공급온도 80℃까지 상승 - 배관 압력상승과 심한 온도변화로 신축이음 및 난방 순환펌프 패킹부위 누수가 자주 발생됨 설비진단 ① 공급온도 상태점검 - 주간시간대 난방 공급온도가 80℃까지 상승된 상태가 유지되며, 저녁시간대 사용량이 증가될 경우 정상 제어 상태로 변함 - 자동제어 문제 발생시에는 사용패턴과 관계없이 온도변화가 발생됨 ※ 추정원인 : ① 자동제어오동작, ② 밸브오조작, ③ 5$7밸브 밀림 등 ② 온도상승시 온도조절밸브 개도율이 0% 상태 유지 ③ 열교환기 5$7 #Z-1BTT 밸브 잠긴상태로 정상 상태 ④ 5$7밸브 밀림으로 추정되어 밸브 분해하여 -FBL 5FTU 시행

진단결과 ● (밸브노후) 볼과 시트 부분의 흠집으로 정상적인 유량차단 불가 - 밸브 분해후 에어테스트 시행시 에어 누출 발생

공급온도상승(약80℃)T)V 밸브(#all Type) 닫힘밸브 분해 상태밸브 Leak Test(Air)

밸브의밀림정도에따른보수여부판단

▪ 밸브의 정상동작시 밸브가 닫혀도 유량값의 0.03%정도 흐를수 있다. - 밸브 패싱량이 증가될 경우 열교환기 1차측 회수 온도도 상승된다. ▪ 난방 정지후 1차측 공급,회수 온도차에 따른 밸브 밀림 판단기준

참 고비정정상상범범위위11차차측측 공공급급온온도도는는 정정상상이이나고 회회수수온온도도도가 5500℃℃ 이이상내으 유로지 상 승시

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템진단사례 3자동제어11)오동작

발생현상 ● 새벽시간부터 난방 및 급탕 공급이 정지되어 주민민원 발생 설비진단 ① 온도점검 : 1차측 공급온도는 46℃이며, 회수온도 : 32℃로 유지 ※ 추정원인 : ① 1%$7 고장, ②자동제어고장, ③ 1차측 유량부족 ② 1차측 차압유량조절밸브 동작상태 점검(정상동작) ③ 자동제어기기 1$제어상태 점검(정상동작) ④ 난방 및 급탕 자동온도조절밸브 동작상태 점검 - %%$ 통신에러로 난방 및 급탕 자동온도조절밸브가 잠긴상태로 정지됨 진단결과 ● (3FTFU) 자동제어설비 %%$ 및 .0%&. 전원 차단후 재공급 - 3FTFU후 자동제어 설정값으로 난방 및 급탕 공급온도 상승 정상운전 가능 ● (원인) 케이블 선로 및 신호 통신상의 문제 발생으로 운전정지 - 발생원인에 대한 정밀점검을 위해 제작사 /4시행 필요

1차측온도 공급: 46℃, 회수:32℃자(동난온,급도탕조 모절든밸 밸브브 동잠작김정)지11) 및 Modem Reset

제3장 열사용시설 주요설비

진단사례 4자동제어오동작에의한열상사고사례

공동주택열상사례

▪ 사고일시 : 20○○.○.○○ 오전 11시 30분경 ▪ 피 해 자 : ○○○ ▪ 피해규모 : 피부가 벗겨지는 3도 화상 ▪ 사고경위 - 기계실 내부 소방배관의 체크밸브를 보수공사를 하던 중 체크밸브내 차 있던 고압(5kg/㎠)의 물이 난방·급탕자동제어설비 판넬에 튐 - 이로 인해 판넬내부의 급탕제어카드가 손상되어 급탕온도가 최고 80℃까지 급상승 ▪ 조치사항 - 급탕차단 및 단지내 급탕 사용중지 방송 - 급탕배관내 고온급탕수 퇴수 실시 ※ 아파트 관리사무소와 시공사간 책임소재를 놓고 분쟁 ▪ 방송보도 - K#S1 TV : K#S 뉴스 9, 지역뉴스 - K#S2 TV : K#S 8 뉴스타임

건물열상사례

▪ 사고일시 : 20○○.○○.○○ 오전 11시경 ▪ 피 해 자 : ○○초등학교 급식실 직원 ▪ 피해규모 : 손부위 1도화상 ▪ 사고경위 - 전일 자동 온도조절밸브(T)V) 고장으로 교체작업 시행 - 급식실 운영 이후에 작업이 완료되어 정상작동여부 확인없이 작업완료함 - 익일 학교 급식을 위해 준비중이던 직원이 급탕을 사용중 고온수에 의한 손부위 1도 화상 발생 - 사고발생 직후 기계실 급탕공급온도 점검 결과 90℃로 고온공급 상태 ▪ 발생원인 - 사고발생이후 현장점검 결과 자동온도조절밸브 고장(미동작)상태였으며, T)V #y-Pass 밸브가 열려 온도가 과도하게 상승

자동제어설비의오동작으로인한열상사고

급탕 온도조절밸브 및 11)설비 문제발생시 난방과 달리 온도가 순간적으로 1차측 공급온도까지 상승되므로 급탕 수동운전시 사람 상주 필요

참 고

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템진단사례 5자동제어온도센서위치오류로온도헌팅(1)

발생현상 ● 난방사용량이 적은 춘,추절기 또는 낮시간대 난방공급온도가 과도하게 상승 및 저하가 반복되

어 2차측 난방배관과 각종설비의 수명저하, 누수 등 문제점 발생 - 난방설정온도 : 43℃ - 난방공급온도 : 50_75℃까지 온도헌팅 ● 동절기 난방사용량이 많을때는 온도편차 줄어듬 ※ 추정원인 : ① 자동제어값 오류, ② 온도센서 위치 오류, ③ 순환불량 등

설비진단 ① 자동제어 센서위치 오류로 온도헌팅 발생 - 난방배관내 차압밸브 연결배관 후단에 자동제어 온도센서 위치 - 온도센서의 설치위치는 배관 순환유량이 일정하고 온도측정이 빠른 곳에 설치되어야 한다. ② 온도헌팅 발생요인 - 춘추절기 등 세대 난방 사용량이 감소되면 차압밸브(%17)를 통해 난방수가 펌프 흡입측으로 회수된다. - 자동제어 온도센서가 차압밸브(%17) 후단에 설치되어 있을 경우 센서 부분에서의 유량흐름이 세대 사용량에 따라 변화되어 온도헌팅 발생

설비개선 ● 배관 상부에 설치된 자동제어 온도센서를 열교환기 토출측 1N 이내로 이설 필요

공급온도 헌팅 : 50℃~75℃1PV 후단에 온도센서 설치자동제어 센서위치 변경필요

제3장 열사용시설 주요설비

진단사례 6자동제어온도센서위치오류로온도헌팅(2)

발생현상 ● 간헐적으로 난방공급온도 편차가 심하게 발생됨 설비진단 ● 운전실적 분석(주간실적) 난방용급탕용

구분고층부저층부고층부저층부비고

평균50.050.049.049.0

운영온도(℃)최고52.856.351.552.0

최저48.445.346.345.2

온도변화(헌팅)± 2.1± 5.5± 2.6± 3.4

● 난방공급 온도 제어상태는 사용시간대에 따라 온도편차 다르게 나타남 - 저층부의 경우 저녁 및 새벽시간대에는 안정된 제어성능을 유지하다가 사용량이 감소되는 주간시간대에서 온도편차가 ±5℃로 크게 증가됨

열교환기 온도헌팅 ● 난방공급 온도는 외기온도 및 시간대별 사용량의 변화폭이 적고 난방순환 펌프의 공급 유량이 일정하게 열교환기내로 순환되는 특징이 있어 일반적으로 온도 편화폭이 ±3℃이내를 정상범

위로 본다. ● 급탕공급온도 제어는 시간대별 사용량이 큰폭으로 변동되고 급수량이 변화가 커 온도 변화폭

이 난방열교환기보다 상대적으로 높게 나타나며 일반적으로 온도변화 폭이 ±5℃이내를 정상

범위로 본다. 온도헌팅의 주요원인 ● 자동제어 센서 설치위치 오류 - 자동제어 온도제어용 센서위치는 사용량 변화 발생시에도 안정적으로 온도를 취득할 수 있는 열교환기 출구측 배관에 근접하여 설치되어야 하며 위치가 멀어질 경우 배관 유속으로 측정 시간이 길어지며 발생

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템● %17밸브 고장 - 차압밸브가 고장날 경우 밸브가 대부분 닫히게 되어 배관내 유량순환이 원활하지 못한 경우 발생 ● 순환불량 - 급탕에서 주로 발생되며 배관내 급탕수의 일정량을 강제로 순환 시켜주어야 하나 펌프, 밸브, 공기장애 등으로 인해 2차측 급탕수의 순환이 불량한 경우 발생 ● 온도조절밸브 누수(차단불량) - 밸브의 차단능력이 저하되면 밸브가 닫힌 상태에서도 일부의 중온수가 흘러 2차측 온도가 상승 ● 1%$7밸브 고장 - 차압유량조절밸브가 고장날 경우 밸브는 대부분 열리게 되며 온도조절밸브가 동일하게 열려도 중온수의 공급되는 유량이 증가하게 된다 진단결과 ● 사용량이 적을 때 온도변화가 심하게 발생되어 센서의 위치를 세대 사용량과 관계없이 일정한 유량이 흐르는 열교환기 토출배관 쪽으로 이설 설치 검토

현재 센서위치최적 센서위치

차압밸브

펌프

제3장 열사용시설 주요설비

진단사례 7자동제어외기보상운전장애발생

운전상태 과거 난방공급온도를 일정하게 공급하는 방식을 적용하고 있으나 합리적인 운전을 위해 외기보상 운전이 가능한지 설비시스템을 검토

동절기 운전실적 ● 동절기 운전실적 차

온온수도 도,도기 외온 및온도회급, 사열량용공

난방공급온도난방회수온도온도차열사용량평균외기온도

- 일평균 외기온도는 최대 10℃변화, 난방공급온도 50℃로 일정하게 유지 - 세대 공급h회수 온도차는 18℃ 정도를 유지하여 공급유량이 부족한 상태 ● 외기온도 센서 상태시간대별 외기온도 계측값 비교(특정일 기준) - 정상 외기온도와 자동제어 계측된 온도가 +2._-12℃로 큰 차이 발생 - 외기온도센서 케이블 노후화 및 접촉불량으로 오차발생

시간대별외기온도계측값비교(특정일기준)

도

온기자동제어온도

외

정상온도

외기온도

단지계측

차압유량조절밸브 / 열교환기 / 자동제어시스템 진단결과 ● 효율적인 에너지관리 및 난방품질 향상을 위해 외기보상 운전이 필요한 상태임

● 외기보상 운전 시행 이전 자동제어 외기온도센서 제작사 점검 및 보수 필요

외기온도 센서 백엽상 설치 상태 및 케이블 상태(정확한 온도지시 불가)

외기보상운전이란

공동주택 및 건축물의 효율적인 난방제어를 위해서는 난방수의 적정온도부터 최종 사용처인 각 세대의 요구 실온에 대한 열량의 공급까지 각 단계에서 최적의 효율로 열량이 공급될 수 있도록 하여야 한다. 외기보상운전은 열적 쾌적성을 높이는 난방

참 고제어 방법으로 외기온도별 난방공급 온도를 반비례적으로 변화하여 공급하는 제어

방식을 말한다.

K1n) KOR@A 1vSTRv)T n@ATvNc )ORP.

04 제4장 유량분배 등 부속기기4.1 차압밸브

4.2 순환펌프

4.3 팽창탱크

4.4 배관 및 부속설비

제4장 유량분배 등 부속기기

4.1차압밸브

1. 개 요

고객의 난방공급시스템은 열교환기에서 난방수를 가열하고 펌프를 가동하여 압력차에 의해 세대에 공급하는 방식이다. 정유량 펌프의 경우 세대의 난방사용량과 관계없이 일정유량을 공급하며 난방 사용유량 감소시 펌프의 성능곡선을 따라 양정(배관압력)이 상승하게 된다. 이러한 난방시스템에서는 난방순환펌프가 설계유량값에서 적정하게 운전되도록 하여 배관의 압력을 일정하게 유지하기 위해 난방계통에는 차압밸브가 설치된다.

2. 설치목적

차압밸브는 <그림 4.1-1>과 같이 난방 공급측(펌프 %JTDIBSHF) 배관과 회수측(펌프 4VDUJPO)배관 사이에 설치한다. 세대에서 사용하는 유량이 적을 때 압력을 감지하여 난방수를 펌프 흡입측으로 회수(#Z-1BTT)하여 밀폐된 난방시스템의 압력상승을 방지하고 부하변동 발생시에도 펌프의 설계 운전점을 유지하여 난방유량 분배 및 설비를 보호하는 역할을 한다.

<그림 4.1-1> 차압밸브 설치 배관구성도

난방공급

차압밸브

세대

난방회수

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비차압밸브가 <그림 4.1-1>과 같이 펌프 흡입측 배관과 열교환기 출구측 배관사이를 연결하여 설치된 경우 난방순환펌프의 설계양정에서 토출되는 유량(21)은 각 동별로 설치된 차압유량조절밸브 및 세대 정유량조절 밸브의 동작에 의해 필요한 유량(22)만 세대로 공급되며 유량감소에 의한 상승되는 압력을 감지하여 차압밸브가 열리게 되어 세대로 공급되지 못하는 유량(23)은 펌프 흡입측 배관으로 회수된다.

3. 동작원리 및 설치 세대 난방사용량 증가시 (100%사용시)

● 펌프에서 공급되는 난방유량이 열교환기에서 가열된 후 전부 세대로 공급되어 공급유량과 압

력이 펌프 설계운전점과 동일하게 된다. ● 이때 공급측 압력(11)이 다이아프램 하부로 전달되고 회수측 압력 (12)은 다이아프램 상부로 연결되어 차압설정값 이내가 되므로 밸브가 100%잠기며 펌프의 공급유량 100%가 세대로 공

급된다. ● <그림 4.1-2>에서 난방순환펌프 설계 운전점에서의 유량 1,000 -1.이 세대로 모두 공급되어 회수되므로 설계양정과 실제 운영양정이 20N로 같아져 차압밸브가 닫혀 회수되는 유량이 없

으며 동작되지 않는다.

<그림 4.1-2> 차압밸브 동작(사용량 증가로 100%사용시)

난방공급

공급유량 1000

대세설계운전점

100%

사용

난방회수세대유량 100% 사용

회1수00유0량 펌프1흡00입0유량 설설계계양유정량 :: 12000m0 LPM

제4장 유량분배 등 부속기기

세대 난방사용량 감소시

● 난방배관은 공급유량이 세대를 통해 회수되므로 세대 난방사용량이 감소될 경우 공급유량이 설계유량보다 감소하게 된다. ● 이때 <그림 4.1-3>과 같이 펌프의 양정은 사용유량이 감소됨에 따라 공급측 압력(11)이 상승하게 되며, 공급측의 압력이 차압밸브의 다이아프램 하부로 전달되어 차압설정값 보다 높은 압력에 의해 밸브가 열려 일부 유량이 바이패스 된다. ● 예를 들어 세대에서 사용량이 50%로 감소될 경우 공급배관과 회수배관의 압력차를 감지하여 나머지 50%유량이 펌프 흡입측 배관으로 바이패스 된다.

<그림 4.1-3> 차압밸브 동작(사용량 감소시)

난방공급

사용유량공급유량 1000사용운전점

500운전점 이동

세설계운전점

대바이패스

500

50%

사용

세대유량 50% 사용차압밸브

바이패스 50% 설계양정 : 20m

회수50유0량 펌프1흡00입0유량 설계유량 : 1000 LPM

차압밸브는 차압유량조절밸브와 같이 내부 다이아프램 상,하부의 압력차에 의해 동작되어지며 다이아프램이 파손될 경우 차압유량조절밸브는 100%개방되지만 차압밸브의 경우 밸브가 닫혀 개방되지 않아 배관의 압력 상승과 펌프의 최소유량이 확보되지 않아 과열 등 문제가 발생된다.

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비4. 설정압력 및 설치위치

설정압력

● 차압밸브의 압력설정값은 펌프 설계유량의 양

정값에서 차압밸브 설치배관위치의 압력 손실

값(1001B/N)과 열교환기에서의 압력손실 값

을 더한값을 뺀 값으로 설정한다.

● 차압밸브의 압력설정값 = 펌프설계양정-(배관 압력손실값+열교환기 압력손실

<그림 4.1-4> 차압밸브 설정압력

설치위치

● 차압밸브의 설치위치는 <그림 4.1-5>에서 위치에 설치되어야 온도센서 위치에서 유량흐름이 일정하게 되어 온도제어가 안정적으로 이루어진다. ● 그림에서 #위치에 차압밸브를 설치할 경우에는 자동제어 온도센서가 설치된 공급측 배관의 유량 흐름이 세대 사용량에 따라 크게 변화되어 온도헌팅(온도변화)의 원인이 되므로 주의하여야 한다. - 다만, 부스터 열교환기에서는 열교환기 인입온도가 높아져 #위치에 설치 되어진다.

<그림 4.1-5> 일반열교환기 및 부스터 열교환기 차압밸브 위치

세대제어용 온도센서 위치

제4장 유량분배 등 부속기기

5. 각 제작사별 특징

제작사별 밸브 사양 (주요관경 기준)

관경(A)253240506580100125150200 신 우유량()v)111725446875100170260400 S1P22면간거리(mm)197235235267270318357412460570 신 한유량()v)12222843587898142240350 Sn1)1면간거리(mm)170184200214260280330410470580 삼 양유량()v)812.518436484152200288320 Y1P1`면간거리(mm)184180222254276294352400451543 제작사별 밸브 구조 및 특징)

제작사삼양밸브신한밸브신우밸브

외 관다이몸아체프 : 램회 :색 청색다이몸아체프 : 램회 색: 회색다이몸아체프 : 램청 :색 청색

요 크있음없음(일체형)없음(일체형)

밸브포트글로브 타입글로브 타입글로브 타입

밸브시트링타입V포트링타입

다이아프램 케이싱 내 좌 동다이아프램 케이싱과 압력조정스프링 위치압력조정스프링 분리

압력조정 너트의 수나사가 압력조정너트가 압축판 상부를 특 징압축판내부 암나사 부위에 체결 누르며 압력이 조정됨

구조도

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비6.구조도 및 제작사별 압력조정 방법

<그림 4.16> 차압밸브 구조도

① Pressure )ontrol Screw 압력조정너트- 시계방향 : 차압상승, 밸브잠김

② Lock Nut

③ 스프링 압축판

케압이력싱조정부④ 상부 1iaphragm )asing

⑤ 1iaphragm - Self-operated

⑥ Air Vent Valve

⑦ 하부 1iaphragm )asing

Yoke⑧ Packing Nut - 밸브 본넷트 누수방지

⑨ Yoke - 신한, 삼양밸브 : Yoke Type

⑩ #onnet - Type : #olted #onnet

바디⑪ Valve Port - equal-%, 유량조절비 30:1

⑫. Valve Seat - V모양시트 및 링타입

⑬ Valve #ody 제작사별 압력 조정방법 (밸브 모델별로 상이하므로 제작사에 문의후 조정) 삼양 및 신한신우

삼양 및 신한밸브

- 압 력조절나사가 스프링 압축판 암나

사에 삽입되는 구조로 되어 시계방향 회전시 압축판이 상승한다.

- -반 시시계계방방향향 회 회전전 : 차: 차압압감증소가, 밸, 밸브브 열 닫림힘 좌측과 반대동작

제4장 유량분배 등 부속기기

7. 정상동작 유무 간이진단 절차

<그림 4.1-7> 차압밸브 점검

보충수

일상점검

① 밸브 외부 누수 및 압력조절 스프링의 부식상태를 확인한다. - 신한 및 삼양제품은 압력조절 스프링이 내부에 위치하여 육안확인 불가

② 밸브의 0QFO 정도를 확인한다. - 사용량이 적은 낮시간대 및 춘추절기 펌프 토출측 온도와 열교환기 출구측 온도가 15℃이상 벌어질 경우 다이아프램 파손 및 동작불능을 의심(유량을 회수하지 못해 온도차이가 커짐) ③ 다이아프램 하부 케이싱으로 연결된 동관이 뜨거운지 확인한다. - 회수측 도압관(다이아프램 하부)의 온도를 확인한다. - 공급측 배관의 온도까지 상승될 경우 다이아프램이 파손된 상태

강제동작 점검

① 회수측 도압관 콕밸브를 잠그고 케이싱 에어벤트를 개방한다. - 밸브가 서서히 열리며 유량흐름 소리가 난다 : 정상 - 밸브 동작 없음 : 다이아프램 파손 또는 고착

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비8. 개보수 판정기준

상 태

진단항목

ⅠⅡⅢ

Packing양호누수누수 및 부식

압력조정부양호누수, 부식진행 안됨스프링 부식 진행

다이아프램사용기간 10년 미만사용기간 10년 이상파손

#ody양호몸체부만 부식체결부까지 부식진행 1. 주기적 일상점검ⅠⅡ2. (보수1) 정기보수

Packing

312. ..각 동도종작압 P관상a태 c온k 점도in검점g 누검수 점검Ⅲ21.. 패 주킹요너패트킹 조 교임체

Ⅰ압력조정부Ⅱ

설비수명증대열손실 저감

Ⅲ

3. (보수2) 부품교체4. (개체설치) 신품

Ⅰ다이아프램

1. 다이아프램교체신품으로 교체하는 것이 2. 스프링 교체ⅡA/S기간 등을 감안 3. 주요패킹 교체Ⅲ효율적임

배관의 압력상승으로 Ⅰ밸브바디Ⅱ Ⅲ각종설비의 안정적인 운영

설비수명 저하압력 확보 등

제4장 유량분배 등 부속기기

9. 장애발생 점검사례

점검절차 1배관 순환장애 발생으로 온도헌팅 발생

발생현상

● 자동제어기기를 새롭게 변경하여 시험가동중 1번 기계실의 난방라인에서 계속하여 헌팅 발생 ● 제작사에서 자동제어기기의 설정값을 변경하며 테스트 하였으나 온도헌팅이 지속적으로 발생 설비진단

① 자동제어 1$에 저장된 온도변화 점검 - 2일간 난방공급온도의 트랜드 확인결과 헌팅(43℃_62℃)이 발생 ※ 추정원인 : ① 순환장애, ② 배관에어 발생, ③ 차압밸브 오동작 ② 에어벤트 밸브 및 팽창탱크 등 점검결과 정상동작 중 ③ 자동제어점검 - 자동제어의 제어변수 변경하며 제어상태 재점검하였으나 헌팅 지속 ④ 펌프 차압밸브 상태점검 - 차압밸브 도압관의 온도가 난방공급온도까지 상승 - 차압밸브 내부 다이아프램 파손으로 온도헌팅 발생됨을 확인

진단결과

● ( 차압밸브) 다이아프램이 소손되어 자동제어설비 헌팅발생 - 다이아프램 파손시 밸브가 잠겨 펌프 공급유량 저하로 순환장애 발생 - 자동제어 온도헌팅 및 난방공급 배관 압력 상승으로 설비 고장 유발

※ 기계실 1PV(차압밸브) 설비 2차측 난방배관에 설치하여 세대에서 난방 사용량 변화에 따른 펌프의 과부하 방지을 위해 난방수의 일부를 회수배관으로 순환시키는 기능을 수행 - 배관압력 상승을 방지, 세대 난방설비 보호

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비점검절차 2 밸브 오조작으로 인한 난방공급 불량

발생현상

● 세대 난방수 공급유량 부족하여 난방불량 민원발생 ● 응급조치 : 순환펌프 2대를 동시에 가동하여 공급유량 확보 운전중

설비진단

① 기계실 난방공급상태 점검 - 세대 난방공급온도 : 45℃, 열교환기 입구측 회수온도 : 43℃ - 펌프 2대를 기동하여도 세대 난방공급유량이 부족하여 난방불량 ※ 추정원인 : ① 2차측 1%$7고장, ② 순환장애, ③ 차압밸브 오동작 ② 발생원인 - 기계실 펌프 %17(차압밸브)의 #Z-QBTT 밸브가 100% 0QFO되어 난방수가 세대로 공급이 안되는 상태 - 펌프 공급유량이 %17의 #Z-QBTT 밸브를 통해 펌프 전단으로 회수 조치

● (밸브정상화) %17의 #Z-QBTT 밸브를 잠근 후 펌프 1대만 가동하여 난방

펌프 추가 가동운전중바이패스 밸브바이패스밸브 개방상태

※ 2차측 차압밸브(1PV밸브) - 난방사용량 변동시에도 2차측 배관의 압력을 일정하게 유지하기 위해 난방수의 유량을 회수시켜 주는 1PV 밸브와 비상시 수동운전 할 수 있도록 #y-Pass밸브가 설치된다.

제4장 유량분배 등 부속기기

점검절차 3 아파트 건설후 밸브 정상화 미시행 방치 민원내용

● 세대주민이 난방 불량으로 설비진단 요청 - 난방불량으로 단지에 상주하는 건설사 직원과 관리소에서 합동점검을 완료함 - 신규 입주 단지로 점검시 건설사와 관리사무소에서 난방불량에 대해 서로 책임을 미루며 2년간 난방불량 방치 ● 건 설사 의견 : 펌프 2대를 24시간 가동하여 해결 하였음

1차 설비진단 시행

● 설비운영상태 점점 (주간시간대에도 펌프 2대를 상시가동중) - 해당단지는 펌프 2대 가동시 100% 유량이 공급될수 있도록 설계 및 시공되어 있어 외기온도 저하시 전체적으로 난방불량 증가가 예상 - 기계실 펌프 및 동지하 차압유량밸브 등 부속설비는 정상동작 ● 진단결과 : 차압밸브 등의 오동작이 추정되어 건설사에 조치토록 안내 - 1차(차압밸브 점검) : 5N 고소배관에 설치되어 건설사에 3가지를 점검하도록 안내 - 2차(스트레이너 청소) : 펌프 이물질로 인한 유량부족시 난방불량 발생 - 3차(펌프 공급유량측정) : 전문장비를 활용 펌프유량 측정 시행 권고 2차 설비진단 시행 및 난방불량 해소

● 외기온도 저하로 민원 지속 및 건설사에서 진단에 대한 사후조치 미비로 합동점검 ● 점검결과 : 차압밸브 바이패스밸브 0QFO상태로 세대 공급유량 부족 현상 발생

구 분배관차압공급온도회수온도공급유량비 고

점검전0.3bar50℃30℃10.3㎥유량부족

점검후1.5bar50℃32℃(1시간후)19.8㎥정상화

세대 공급유량 측정용 유량계점검전 세대공급유량 10.3㎥점검후 세대공급유량 19.8㎥

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비점검절차 4차압밸브 설치위치 오류로 온도헌팅 등 문제발생

민원내용

① 난방단가가 타단지에 비해 높아 관리비 고지서 배부시 주민민원 발생

2009년1월2008년1월비 고

난방단가급탕단가난방단가급탕단가2008년도에도

1,490원/㎥3,900원/㎥1,144원/㎥3,200원/㎥타 단지에 비해 높았음

② 자동제어 난방공급온도 변동이 심하게 발생 (온도헌팅)

추정원인

① 난방비 단가 타단지에 비해 높음 경우 추정원인

● 단지별 운전조건 및 요금분배 방식이 달라 난방 톤당 단가 차이 발생 ● 세대에 공급되는 난방수의 양이 부족할 경우 공급h회수 온도차가 상승하여 난방수의 톤당 단가 (원/㎥)가 상승됨 ● 난방수 부족원인 - 난방순환펌프 공급유량저하, 공급배관 이물질 막힘, 세대 정유량밸브 막힘, 기계실 차압밸브 오동작 등 ② 난방공급온도 변동이 심한 경우 추정원인 ● 자동제어설비 제어값 이상 ● 2 차측 난방수의 순환이 원활하지 않을 경우 ● 배관내 각종설비 및 밸브 오동작 설비점검시행 (3월, 난방사용시기)

① 설비 운영상태 난방용량펌프유량(ℓ/min)난방운영온도(℃)

(Mcal/hr)설계유량설치사양공급회수온도차설계값

점검후1,086430×3대 병렬56352115

● 난방공급온도 헌팅발생 : 48℃_70℃까지 변화, 평균온도 56℃

● 난방 공급 및 회수 온도차가 설계온도보다 높은 20℃이상 유지

제4장 유량분배 등 부속기기

설비진단 결과

● 설비구성도 제어용 온도센서 위치이설설치

차압밸브(정상위치)

펌프대수제어 3대

펌프제어용 유량계

진단단지 설치위치

① 펌프 제어용 유량계 노후로 펌프 대수제어 운전 오류

● 펌프 제어용 유량계의 과소계측으로 펌프가 사용량에 따라 순차적으로 기동되지 못해 난방 공급유량이 부족한 상태로 운전이 지속됨 (난방회수온도 저하) - 난방비 톤당단가가 상승 및 난방품질 저하 발생 ② 자동제어용 온도센서 설치위치 오류 ● 온도센서 위치가 열교환기 출구측 배관에서 먼 곳에 위치 - 세대용 유량 변화에 따라 난방공급 온도변화가 심해지는 현상 발생 ③ 차압밸브가 펌프 전, 후단 배관 사이에 설치되어 온도헌팅이 유발됨 진단결과에 따른 조치사항

① (적정유량확보) 펌프제어용 유량계 교체 및 대수제어 설정값 변경 ② (센서이설) 온도센서 위치를 열교환기 차단밸브 이전 배관으로 이설 재시공 자동제어 시스템공급온도 변화 심함난방순환펌프 대수제어차압밸브(펌프전,후단설치)

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비4.2순환펌프

1. 개 요

펌프는 지역난방 중온수를 이용하여 가열된 난방수를 세대에 공급하기 위한 설비이다.

외부에서 가해지는 기계적인 운동 에너지에 의해 유체에 압력을 가하여 낮은 곳에서 높은 곳으로 보내거나 멀리 보내는 장치이다. 즉, 기계적인 운동에너지를 공급받아 유체에 압력을 가하여 운동에너지나 위치에너지를 가지도록 한다.

지역난방 고객에게 설치되는 펌프는 난방 순환펌프와 급탕 순환펌프로 구분된다.

난방 순환펌프는 세대에서 필요로 하는 설계유량의 100%를 순환시키고 급탕 순환펌프는 설계유량의 30_40% 정도만 순환시켜 배관내 온도를 일정하게 유지시키는 역할을 한다. ● 펌프구분 원심식벌터류빈(트Tu(Vrboilnuete))펌 펌프프 (1iffuser Pump)

1. 터보형사류식벌터빈류(트Tu 펌rb프ine)펌프 (1iffuser Pump)

축류식유량이 크고 양정이 작은 양수 및 배수에 사용

왕복동식피스톤, 플런저, 다이아프램 펌프

2. 용적형

회전식기어, 나사, 베인, 캠 펌프

3. 특수펌프제트펌프, 가스리프트, 하이드로닉, 일렉트릭 마그네틱

제4장 유량분배 등 부속기기

2. 인라인펌프

특징 지역난방 난방 및 급탕용으로 주로 사용되는 원심펌프의 일종인 라인형 펌프의 명칭은 펌프를 배관 사이에 직접 삽입하여 설치하기 때문에 붙여진 것으로, 펌프의 흡입측과 토출측의 연결부가 동일선상에 있어 연결배관의 옵셋이나 엘보가 필요 없는 장점이 있다. 다만, 설치시 연결부에 배관의 응력이 걸리지 않도록 주의해야 하며 응력이 많이 걸리면 베어링 및 패킹의 수명이 저하되므로 수평 및 중심 확보에 주의해야 한다.

<그림 4.2-1> 라인형 펌프의 구조 및 유체 흐름

팬커버샤프트

모터슬샤프리브트패킹

임펠러

유체

하우징

상사의 법칙

원심 펌프에는 유량과 양정, 동력이 펌프의 회전수와 일정한 규칙을 갖는 t펌프의 상사 법칙u이 있다. 예를 들어 회전수가 1,800 31.인 펌프의 유량이 500 ℓ/NJO, 양정이 20 N, 동력이 10 L8라고 할 때 회전수를 반으로 줄여 900 31.으로 조정하면 유량은 250 ℓ/NJO, 양정은 5 N, 동력은 1.25 L8로 감소한다. 즉, 회전수의 변화에 따라 유량은 비례하며, 양정은 제곱으로 비례하고, 동력은 세제곱으로 비례한다. 이를 정리하면 다음과 같다.

회전수에 따른 유량은 양정은 펌프 동력은 펌프

회전 속도에 비례회전속도의 제곱에 비례회전속도의 세제곱에 비례

구 분변경전변경후구 분변경전변경후구 분변경전변경후

R유P 량M15,80000925000 R양P 정M12,800m0 950m0 R동P 력M110,8k0W0 1.2950 k0W

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비 성능곡선 ● 유량-양정 곡선 - 운전 유량에서 펌프가 만들어내는 양정(N)을 나타

내는 곡선을 말한다. ● 효율곡선 - 효율곡선은 유체를 이동하는데 소요되는 동력(1))

과 축에 공급되는 동력(12)의 관계로 정의된다

● 시스템곡선 - 요구양정을 표시한 것으로 공급유량의 제곱에 비

례한다. ● 소 비동력곡선 <그림 4.2-2> 펌프성능 곡선

- 펌프의 공급유량(운전점)에 따른 소비 동력과의 관계를 알 수 있으며 소비동력은 유량이 증가함에 따라 증가한다. ● /14) (유효흡입) 곡선 - 유효흡입양정 h 펌프의 케비테이션이 일어나지 않는 유효흡입 양정을 수주로 표기한 값 h발생하지 않는 조건 : /14)BW1≧.3/14)SF : /14)BW (유효흡입양정) : 공식에 의해 계산 <그림4.2-3> 유효흡입양정 곡선

: /14)SF (필요흡입양정) : 펌프회사에서 제공 - 유효흡입양정(/14)BW) 계산 : <그림 4.2-4>와 같은 운전조건일 경우

h)BW = 여기서, 1B(절대압력), 1WQ(상당포화증기압력), )B(흡입양정), )GT(흡입손실수두) h)BW = 10.33N - (2.56N + 4N + 0.44N) = 3.33 NR

<그림 4.2-4> 펌프운전조건

제4장 유량분배 등 부속기기

밀봉장치 ◉ .FDIBOJDBM 4FBM

회전부와 고정부가 접촉하여 유체의 누설을 최소한으로 제한하는 장치이다. (MBOE의 압력으로 축을 조여주는 방식인 그랜드패킹 대비 축과 일체로 회전하기 때문에 동력소모 및 접촉부의 마모가 적은 특징이 있으나 이물질에 취약하고 잘못되어 누수시 물이 분사된다. ◉ (MBOE 1BDLJOH

(MBOE 1BDLJOH은 물, 0JM, 산 및 알카리성 용액과 같은 거의 모든 액체의 4FBMJOH에 적용할 수 있으나 완벽한 누설 방지는 되지 않는다. (MBOE 1BDLJOH은 마찰이 크고 마모도 되기 쉬우나 보수 사용이 간편하고 패킹 마모에 따른 누수량은 서서히 증가한다.

항 목Mechanical Sealcland Packing

누 출매우 적다.심한 마찰 방지를 위해 어느 정도 유체를 누출 시킨다.

수 명적절한 Seal face 재질 선택에 따라 오랜 수명 유지 가능패킹의 마모에 따라 조절 또는 보충. 수명이 비교적 짧음

&SSlheaefvte 손고정상되자지와 회않는전다자.로 구성되어 접촉하기 때문에 축 및 슬리브가 축 및 슬리브에 패킹이 직접 마찰하기 때문에 마모가 된다. 보수,조정스프링 등의 가압기구를 가지고 있고 접촉면의 마모에 따라 자동 조정패킹과 슬리므 마모에 따라 교체

동력 손실마찰면적과 마찰계수가 적기 때문에 동력 손실이 적다.마찰면적과 마찰계수가 커서 동력손실은 비교적 크다.

사용 한계적절한 재료와 설계에 의하여 광범위한 조건에서 사용할 수 있다.누수를 적게하기 위하여 사용조건에 한계가 있다.

내 진 성그랜드 패킹에 비하여 크다.메카니칼 실에 비하여 작다.

구 조정밀하고 부품이 많아 복잡하다.구조가 간단하다.

취 급일반적으로 장착이 복잡하다. 장착이 간단하다.

가 격초기 설비비 높으나 운전관리비는 저렴 하다.초기설비비 저렴하나 운전관리비가 높다.

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비3. 펌프의 성능조절

주어진 시스템에 맞는 펌프를 선정할 때에는 펌프의 설계운전점 구간에서 운전이 되도록 하는 것이 매우 중요하다. 시간이 경과함에 따라 시스템 저항 곡선이 변경되거나 시스템의 요구사항이 변화되므로 설계값과 실제값에 따른 최적의 운전점을 맞춘다. 따라서, 변화된 요구사항을 맞추기 위하여 펌프 성능 곡선 조정이 필요하며, 가장 일반적인 펌프 성능 곡선 변경 방법은 다음와 같이 구분된다. 스로틀 V/V방식

● 유량조절용 밸브를 설치하는 방식으로 유량을 감소 시켰을 때 7/7 조정 결과는 시스템에서 저항(마찰손

실)을 증가(I1+I2)시켜 더 높은 위치로 시스템 저항 곡선을 상승시킨다. ● 스로틀 7/7가 없는 경우 유량은 21이 되며 스로틀

7/7가 펌프에 직렬로 연결이 되어 유량을 감소시키

면 22가 된다. <그림 4.2-5> 펌프성능조절1

- 유량 감소, 양정 상승 #y-pass V/V 방식

● 펌프의 성능을 조정하기 위하여 흡입/토출을 #ZQBTT 7/7를 사용 하여 펌프의 최소유량을 확보할 시 21은 시스템 통과 유량 22와 #ZQBTT 통과 유량 23의 합과 같다. ● 더 작은 펌프로 변경한 경우 더 낮은 유량에서 운전

되며, 에너지 소비도 낮아진다.

<그림 4.2-6> 펌프성능조절2

제4장 유량분배 등 부속기기

임펠러 직경 변경 방식

● 임 펠러 직경 축소 방식은 별도의 장치가 필요하지 않으며, 직경이 %2에서 %1으로 변경시 (2)와의 관

계는 2=(%1/%2)3 에 비례한다.

<그림 4.2-7> 펌프성능조절3 회전속도 변환 방식(인버터 방식) ● 유 량과 양정이 감소된 새로운 2)- $VSWF를 만든

다. 회전속도가 감소하면 펌프의 성능곡선

(2)-DVSWF)은 원래의 곡선보다 평평해지며, 유량이 감소하는 것보다 양정이 더 많이 감소하게 된다. ● 다른 방식과 비교해 볼 때 회전수 제어 방식은 정격 회전수를 증가 또는 감소시킴으로써 설계 상태의 <그림 4.2-8> 펌프성능조절4 2)-DVSWF 보다 더 넓게 펌프 성능의 범위를 확장할 수 있다는 장점이 있다.

펌프의 직병렬 운전방식 ● 병렬, 직렬운전의 선정조건은 저항곡선의 양상에 따

라 결정한다.

● 병렬, 직렬 운전의 한계점 : 병렬, 직렬 연합특성의 교점가 한계점이 된다. - 직렬운전이 유리한 경우 h저항곡선이 32보다 높은 33인 경우<그림 4.2-9> 펌프성능조절5 - 병렬운전이 유리한 경우 h저항곡선이 32보다 낮은 31인 경우

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비4. 정유량 펌프와 인버터펌프

정유량펌프

정유량펌프는 지역난방 대부분 고객에서 난방 및 급탕 순환용으로 적용하는 방식으로 최종 사용처의 사용유량 변화와 관계없이 펌프의 토출유량 및 양정이 성능곡선을 따라 움직이는 특성이 있는 펌프이다. 정유량펌프가 적용된 시스템에서 일정량의 급탕수를 지속적으로 순환시키는 급탕설비 운영시 문제가 발생하지 않는다. 그러나 세대 사용유량 변화폭이 크고 난방수가 세대를 순환하여 회수되는 난방시스템에서는 동력비 낭비의 원인이 되므로 대수제어방식 적용을 권장한다. 또한, 세대 사용량에 따라 양정(압력) 이 변화되는 특성 때문에 차압밸브를 설치하여 정상동작이 될 수 있도록 시스템을 설계하는 것이 필수적이다. 정유량 펌프는 설비가 단순하여 고장 및 보수관리 포인트가 적은 장점이 있으나 에너지절약 설비 시공이 강화되는 추세로 최근 고객에게 설치되는 난방 순환펌프는 변유량(인버터)방식을 적용하고 있다. <그림 4.2-10> 정유량펌프 설치시 구성 및 압력선도

제4장 유량분배 등 부속기기

인버터펌프 (Variable Voltage Variable `requency control)

난방 사용처의 부하가 일정할 때에는 공급 유량을 조정하여 동력을 줄일 수 있으나 사용처의 부하가 수시로 변동될 때는 수동적인 방법으로는 힘들게 되므로 사용량 변화에 따라 유량 및 압력의 변화를 감지하여 유체기기의 회전수를 조정하는 것이 인버터제어 이다. 인버터 펌프는 사용하는 부하 변동에 따른 신호(압력 등)를 받아 주파수를 변화시켜 모터의 회전수를 조절함으로써 유량을 적정하게 조정하고, 주파수 조절시 토크가 떨어지지 않게 하기 위해 전압을 같이 조절한다. 주파수를 줄이면 주파수와 비례하여 회전수가 감소하게 되고 회전수에 따라 유량도 비례하여 줄게 된다. 따라서, 소비동력을 줄일 수 있다. 최근에는 이러한 원리를 이용하여 부하의 변동이 많은 특성을 가지는 공동주택 등의 급수 및 난방시스템에 인버터 펌프를 적용하고 있다.

회전수 변환원리

■ 펌프회전수 (N) = (f=주파수, P=극수) ▪위 식에서 극수를 일정하게 하면 주파수의 변화에 따라 속도가 변한다.

<그림 4.2-11> 인버터펌프 제어장치 설치전경

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비● 배관 유체 흐름에 따른 배관의 마찰손실변화

<그림 4.2-12> 배관 유량 변화에 따른 마찰손실(압력손실) 변화

- 펌프의 수명주기 비용(-JGF $ZDMF $PTU)은 초기 구매비가 전체의 5%, 사용기간 동안의 보수비용이 약 10%, 나머지 85% 정도가 펌프사용에 따른 전력비로 소비됨으로 운영중 동력비 절감을 위한 설비 적용이 중요하다. - <그림 4.1-12>와 같이 동일 배관에서 유체의 유량변화에 따른 압력손실은 공급유량이 1/2로 감소하면 배관의 마찰손실은 1/4로 감소하게 되므로 절기별 및 시간대별 사용량 변화가 큰 난방시스템에서 인버터 펌프를 채택시 투자비용은 크나 에너지절감 효과로 수명주기 비용이 우수하다. ● 인버터 펌프의 동력비 절감효과 (제작사 실증시험 자료 인용)

기준유량값100 %75 %50 %25 %

정유량펌프동양력정(k(nW))91.000371.810361.1471311.27

인버터펌프양정(n)100100100100

일정압력제어동력(kW)9.037.045.342.67

인버터펌프양정(n)100694834

관말 차압제어동력(kW)9.034.782.031.02

제4장 유량분배 등 부속기기

5. 순환펌프의 설계

순환유량(m3/min) 계산

● 난방펌프 유량 - 난방열교환기 용량(.DBM/IS) ÷ (15℃×60 NJO) ● 급탕펌프 유량 - <급탕열교환기 용량(.DBM/IS) ÷ (40℃×60 NJO)> × 0.3-0.4 양정(n,m)계산 ● 난방펌프 양정 - 전양정 )(N) = +#+$+%+&+'

A횡주관 배관손실횡주 배관길이 × 0.01 mAq/m or 배관 마찰손실 값

#입상관 배관손실관말동 입상 배관길이 × 0.01 mAq/m or 배관 마찰손실 값

)부속류 마찰손실(A+#)×50% 이내 or 국부손실을 계산한 값

1분배기 코일5m (관말세대의 저항값만 반영)

@차압유량조절밸브3m `열교환기 손실3m

● 급 탕펌프 양정 - 전양정 ) = 0.01×(-/2+ℓ) - 여기서, ) : 양정(N), -:급탕 공급관의 길이(N), ℓ:환수관의 길이(N) 펌프의 소요동력 계산 ▪ Q : 양수량 [m3/min] γ : 액체의 비중량 [㎏/m3] (물일 경우 = 1,000) n : 양정[m] ▪K : 정수 (nP =4,500 kW=6,120)

- nP = 75 [kg․m/sec] = 75× 60 = 4,500 [kg․m/min])

- kW = 102 [kg․m/sec] = 102 × 60 = 6,120 [kg․m/min])

동력kW0.20.40.751.52.23.7 5.57.51115 환산표nP1/41/212357.5101520

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비6. 주요장애

서징 (Serging)

서징은 펌프 및 송풍기 운전중에 압력계기의 눈금이 어떤 주기를 가지고 상승과 하강을 반복하며 토출량도 주기적인 변동이 발생되는 불안정한 운전상태를 말한다. 배관의 저항특성과 유체의 압송특성이 다를 때 송풍기에서 주로 발생되고 비압축성 유체를 이송하는 펌프에서도 공기침투 및 비등 발생시 발생한다.

구 분발생원인방지대책

송풍기 토산출고댐곡선퍼 왼교축쪽운전시, 한계치 이하 유량, 한계치 이상 동우익하향 정 익영 역각운도전변,화 흡, 입조댐임퍼댐 퍼적 용, #y-Pass, 펌 프1유차량배조관절 수시조, 임나펠 공러기의실 속, 수도조가나 클 공경기우실의 1차측 밸브로 관임로펠면러적 회・전유수속 ・변저경항, #을y- 변Pa경s,s 공기제거, 토출유량조절,

펌프의 공동현상 ()avitation)

펌프의 이론 흡입양정은 10.332N 이나 관 마찰 등을 고려할 경우 실질적인 양정은 6_7N정도이며 흡입양정이 클 경우, 원주속도가 클 경우, 유체가 고온일 경우, 해발고도가 높을 때 주로 캐비테이션이 일어난다. 캐비테이션은 밀폐계 배관내에서 진공현상으로 유체 속에서 압력이 낮은 곳이 생기면 물속에 포함되어 있는 공기가 분리되어 기포가 생성되고 이 기포는 압력이 높은 임펠러 후단부분에 이르면 급격히 소멸되어 소음이나 진동이 발생되는 현상이다. ● 메커니즘 : 흡입측 기포발생⇒출구측으로 이동⇒압력상승⇒기포파괴⇒진동 ● 방지대책 - 흡입배관의 유속은 1 N/T이하로 한다. - 편흡입 펌프로 /14)SF가 만족되지 않을 경우 양흡입 펌프 적용한다. - 흡입관의 횡관은 펌프쪽으로 상향 구배하고 양정이 클 경우 토출구 역지밸브를 설치한다.

제4장 유량분배 등 부속기기

과부하 운전

펌프의 과부하 운전은 유량이 지나치게 커지거나 시스템의 기계적인 원인 혹은 전기적인 원인에 의해서 펌프의 성능 곡선상 설계범위를 벗어난 운전상태를 말한다.

1. 수력적 원인

원 인방 지 대 책

흡입양정이 현저히 감소할 때)avitation이 발생하지 않는 범위내에서 흡입양정을 증가시킴

토출양정이 현저히 감소할 때설계허용 범위 이내에서 토출양정을 증가

유량 증가로 인한 과부하유량을 다소 감소시킴

전 양정 감소로 축동력 증가축 동력이 허용범위 이내로 제한되도록 전 양정을 증가시킴

)avitation 발생에 의한 과부하(진동발생)수온의 상승 방지, 흡입양정 관리, 흡입부 저항 감소 등

2. 전기적원인

원 인방 지 대 책

펌프의 전동기 인입 전압이 지나치게 높거나 낮을 때원동기의 운전전류가 허용범위 이내로 운전되도록 전압의 허용범위 제한

주파수 증가에 의한 회전수 증가인버터에서는 최대․최소 회전수를 제한

전압의 심한 변동AVR, UPS를 설치하여 전압을 안정화

3. 기계적 원인

원 인방 지 대 책

베어링 마모 및 이물질 침투베어링 교체, 이물질 제거

원동기와의 직결불량원동기와 펌프의 연결구조 개선

회전체의 평형(중심선) 불일치축중심에 대한 #alancing실시

회전체의 변형이나 파손, 각 부의 조임불량구조적 문제해결

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비수충격현상(Water nammer)

수충격현상은 관로내 유체의 속도가 급격하게 변화함에 따라 유체의 압력이 급격한 상승과 하강을 반복하여 펌프나 배관이 진동 또는 파손되는 현상을 말하며 난방시스템에서는 주로 펌프 교번 운전중 체크밸브의 급폐로 발생된다. ● 발생 : 펌프의 기동 및 정지시, 회전수 급변시, 밸브의 급 개폐시 ● 방지법 - 토출관내에 유속이 작게 관경을 선정한다. - 밸브조작시 천천히 닫는다. - 4VSHF UBOL설치한다. - 일부 유량을 역류 또는 안전밸브를 설치한다.

과열현상

펌프의 토출량이 r0s 또는 r최소량s의 상태에서 운전하면 펌프의 효율이 현저하게 저하되고 모터에서 나오는 동력의 대부분은 열로 변환되어 수온이 상승한다. 펌프의 구동 동력이 유체를 가열시키는 소비열로 변화되면 온도가 상승되어 열변형, 캐비테이션, 내부부품의 고착 등의 문제가 발생되므로 유량의 일부를 바이패스 시켜주어야 하며, 지역난방 시스템에서는 차압밸브를 설치하여 방지한다.

<그림 4.2-13> 펌프의 토출유량에 따른 온도상승 및 차압밸브

제4장 유량분배 등 부속기기

③ 주요장애 증상 및 원인 기부양양베패이만과압

동하수수어킹상수부력

공급회수하부과소감량능불과링열과진동불능하수계비 고

과소열치

다

양정과다○○○○고

양정과소○○저

임펠러 역회전○○○저

회전수 과소○○○저주파수저하

회전수 과다○

전압 강하 또는 용품고장○

게이트밸브 약간개방○○○고

패킹 편심조임 및 과다○○

조립설치 불량, 축중심 불일치○○○○

회전부분 마모 또는 늘어붙음○○급격히 정지

윤활유 부족, 베어링 상태불량○

실링 폐쇄 또는 축봉수 불량○○○저팽킹상자에서 물이 안나옴흡입관에서 공기침입○○○○○○불안수면에 거품발생

흡입관에서 공기발생○○

흡입관 이물질○○○○○저임펠러 입구

토출관 이물질○○○파이프속

케이싱 및 임펠러 마모○저

7. 설비관리 소모품 교환시기

소 모 부 품교환시의 기준일반적인 교환시기 케이싱링/회전차링표면이 마모되었을 때2년 1번

축 보호 슬리브(패킹용)1슬m리m브이 표상면 마이모 마되모었되을었 때을 때2년 1번

축 보호 슬리브(M/Seal용)슬리브 표면이 직경의 0.2mm 이상마모1년 1번

그랜드패킹조여도 누수가 멈추지 않을 때6개월 1번

메카니컬씰가동시간에 따라 정기적으로 교체8,000시간

카플링고무고무가 노화, 마모, 마모 되었을 때2년 1번

베어링소음이 나거나 이상음이 발생할 때2~3년 1번

디플렉터(1eflector)윤활제의 누설이 있을 때1년 1번

오일씰윤활제의 누설이 있을 때2년 1번

가스켓, O-RvNc분해 점검시마다 교체하여 누수방지분해시

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비8. 장애발생 점검사례

진단사례 1인버터펌프 적용 시스템에서의 온도헌팅

발생현상

● 춘, 추절기 난방 가동시 저층부 공급온도 헌팅 ● 공동난방비 절감을 위해 온도제어 상태 및 인버터 펌프 설비점검 요청 설비진단

① 설비운전 현황

구분난용방량n@용량펌프운전 상태운전공 급온도(℃)회 수차압변비

고저층층부부779140452747××22대대4320 nnzz414~459344101..58대수 제어● 저층부와 고층부로 구분되며 고층부와 달리 저층부 온도헌팅 심함 ※ 추정원인 : ①유속저하, ②센서 시공위치 오류, ③ 자동제어 1*값 오류 ② (센서위치) 열교환기 출구 배관으로부터 약 70DN 위치에 설치 - 진단단지 난방 100%사용시 유속은 1N/T 정도로 설치 위치는 정상임 ③ (펌프운전) 인버터에서 설정된 최소부하(30)[)로 운전중 - 저층부는 차압밸브가 동작되지 못해 회수온도 낮게 유지 - 자동제어의 안정된 온도제어를 위해 최소유량 확보 필요 조치사항

● (차압조정) 고층부 온도 기준으로 저층부 차압을 조정하여 최소유량 확보 ● ( 차압센서) 압력감지센서 분해후 청소하여 부착된 이물질을 제거하여 정상화

온도저하 최소값 : 41℃온도상승 : 59℃조치후 온도제어 안정

제4장 유량분배 등 부속기기

진단사례 2 난방 순환펌프 대수제어방식 운전미숙

발생현상

최근 단지 난방불량 약70건 접수(주민설문) 및 관리소 직원 세대 점검후에도 난방불량 지속발생

설비진단

● 자동제어시스템 운전상태 - 외기보상운전 프로그램 기능 에러로 48℃ 수동 운전중 - 자동제어 화면상의 온도 표시값은 정상적인 운전상태이나 일부 동의 동지하 온도가 기계실의 공급온도보다 10℃ 낮게 공급 ● 난방 순환펌프 운전 - 설치사양 : 설계유량의 60% 용량으로 대수제어 h난방부하 증가시 순환펌프 2대 운전으로 설계 유량이 100%공급 h유량계산 : <난방용량(995.DBM)÷온도차(15℃)>×60%= 39㎥/IS 2대 대수제어 - 사용량 증가시 2대가 가동되어야 하나 1대만 상시 가동중 (운전 미숙)

설비진단

● ( 운전방법변경) 외기온도 저하로 사용량 증가시 펌프를 2대 가동하여 공급유량 확보 ● (차압밸브보수) 펌프공급 유량중 대부분이 차압밸브로 #Z-1BTT되어 제작사 보수가 필요 - 육안점검이 불가능한 구조의 밸브로 관리자 발견 지연

단지설치 차압밸브

자동제어 상태(회수온도 높음)펌프 설치(대수제어)민원발생 동지하 온도상태

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비4.3팽창탱크

팽창탱크는 배관을 완전히 밀폐시킴으로써 공기의 혼입을 원칙적으로 차단하여 배관내 부식을 방지하고 공기로 인한 난방수의 순환장애 현상을 방지하며 난방수 부족시 난방수를 보충하는 기능을 한다. 또한, 난방 운전시 온도상승에 의한 배관수의 팽창량을 흡수하여 압력이 상승되는 것을 방지함으로써 배관계통을 보호하는 역할도 수행한다. 1. 배관부식과 공기 물배관에서 부식은 대부분 배관 금속재와 용존산소의 화학반응에 의한 산소부식을 말하며 부식속도를 결정하는 요인으로는 산소농도, 온도, 유속, Q), 용해고형물 등이 있으나 부식의 직접적인 원인은 용존산소이다. <그림 4.3-1>과 같이 개방형 배관 시스템에서 운전h정지시 각 배관 지점에서의 산소 포화용해도를 보면 배관 하부의 압력이 높은 곳일수록 용해도가 크고 용존산소량이 많아 부식이 촉진된다. 또한, 공기의 용해분포는 질소 79%, 산소 21%로 구성되나 물에 대한 산소의 용해도는 질소 65%, 산소 35%로 높고 배관계통 전체가 공기로 포화되어도 용존산소는 계속 산화(부식)작용을 일으켜 물에 용해된 공기가 소모되며 소모된 공기만큼 새로운 공기가 계속 유입되어 배관의 부식이 촉진된다. <그림 4.3-1> 난방배관내 산소농도 분포도

정지시 배관 산소 포화용해도운전시 배관 산소 포화용해도

제4장 유량분배 등 부속기기

2. 팽창탱크 설치위치 및 배관연결 난방수의 온도변화에 따른 체적팽창 및 수축량을 흡수하고 배관내부 압력을 일정하게 유지하기 위한 적정한 장소에 설치한다. 기계실에 설치되는 팽창탱크의 경우 난방배관과 연결시 압력변화가 가장 적은 펌프 흡입측 배관과 연결하여 설치하며, 팽창탱크가 옥상에 설치될 경우에는 난방 회수측 배관과 연결하여 설치한다.

<그림 4.3-2> 팽창탱크 설치도

■ 설치위치

▪배관 내 압력 불변점(NP)P:No Pressure )hange Point)에 설치한다.

▪기계실 설치 : 펌프 흡입측과 가장 근접한 배관에 설치한다.

▪옥상 설치 : 난방 회수측 배관 중 펌프와 가장 가까운 배관에 설치한다.

3. 봉입압력 팽창탱크의 초기봉입 압력은 난방수의 증발방지 및 공기배출을 위해 설치위치의 정수두 압력에서 약 0.3LH/DN2을 가압하여 봉입한다.

옥상 설치시

√ 정수두압 (0m) + 최소압력 (3m) =3m

√ 초기 봉입압력: 0.3 kg/cm2 0.3 kg/cm2 : 증발방지 및 공기배출을 위한 최소압력

기계실 설치시

√√ 정초기수 두봉 입(3압5m력) :+ 3 최.8소 kg압/c력m (23m) =38m

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비4. 용량산출 절차 ① 배관보유수량산정(7T) 배관의 보유수량은 배관관경 및 길이 등 정확히 산정하는 것이 어려워 일반적으로 간이산출 방법을 이용하여 산정한다.

방법1{난방면적(m2)×0.8 리터} + {열교환기용량(Mcal/hr)×15 리터 }

방법2열교환기용량 (Mcal/hr) × (27리터~32리터)

② 팽창수량(7F) 계산

● 계산식 : 7F(팽창수량) = 7T × (7G-7J)

- 7T : 배관전체 보유수량

- 7G : 배관시스템의 최고 운전온도에서 물의 비체적(단위중량당 체척 N3/LH)

- 7J : 배관시스템의 최저 운전온도에서 물의 비체적(단위중량당 체척 N3/LH) - 최고 운전온도는 단위 열교환설비의 2차측 설계온도 기준 적용

온 도4℃5℃10℃15℃60℃70℃

비체적(ℓ/kg)1.000001.000011.000271.000871.017051.02270 ③ 유효팽창계수(')

운전압력 조건에 따른 '(DDFQUBODF 'BDUPS) 계산

● 계산식 : .'= 1-(1J+1.0332)/(1G+1.0332)

- 1 J : 팽창탱크의 최저운전 압력

- 1 G : 팽창탱크의 최고운전 압력 = 1J + 1NBY < 1NBY = 1F－(+#+$+%) >

h1F : 기기 및 밸브의 내압 또는 안전밸브 설정압력

h : 안전밸브 설정압력에 대한 여유율 (= 1F Y 0.1)

h# : 기기 및 배관의 정수두압

h$ : 증발방지 및 공기배출을 위한 적정기압 h% : 배관 각부에 미치는 순환펌프의 압력

④ 용량산출

팽창수량과 유효팽창계수를 이용하여 팽창탱크 용량 산출

● 계산식 : 7U(팽창탱크 용량) = 7F / .'

제4장 유량분배 등 부속기기

5. 종류별 구조 및 동작원리

브레더식 팽창탱크 (#ladder @expansion Tank) 공동주택 등에서 가장 일반적으로 설치하는 종류로 탱크 내부에 브레더를 두어 난방수가 팽창할 때 브레더 내부로 난방수를 흡수하고, 배관온도가 떨어져 압력이 저하될 경우 브레더 내부의 난방수가 배관으로 공급된다. 탱크와 브레더 사이 공간에는 공기(또는 질소)를 봉입하여 일정 압력을 유지하도록 한다. 압축기()ompressor) 부착형

● 팽창탱크의 압력을 일정하게 유지하기 위해 압축기(컴프레셔)를 이용한다. - 난방수 온도가 하강하여 압력이 낮아지면 압축기를 이용하여 공기를 자동으로 보충하고 난방수 온도가 상승하여 압력이 높아지면 공기를 대기로 배출하여 배관의 압력변화를 0.3LH/DN2 내외로 최소화한다. - 유효팽창계수가 80% 정도로 높아 설치면적을 최소화 할 수 있다. 일반형(브레더식)

- 부속기기가 없으며 탱크와 브레더로 구성된다. - 압축기 미부착 탱크의 경우 난방수의 흡수 및 방출시 공기실 면적이 변동되어 탱크내 압력이 2LH/DN2 이내로 변화된다. - 유효팽창계수가 25% 정도로 압축기 부착형에 비해 용량이 커진다.

<그림 4.3-3> 압축기 부착형 브레더식 팽창탱크의 동작

- 공기실이 초압(정수두압+공기배- 배관수의 온도가 상승하면 - 배관수 온도가 최고운전상태까지 - 배관수의 온도가 하강하면 출압으로 봉입 팽창수가 유입되고 공기실의 상승하면 팽창 수는 최대로 되고 팽창수는 수축 - 팽창수는 유입되지 않음압력이 상승공기실 의 압력이 상승 - 공기실의 압력에 의해 - Sol‘ Valve 공기배출- Sol‘ Valve 공기배출배관계통으로 난방수보충 - 압축기 가동 일정압 유지

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비다이아프램식 팽창탱크 (1iaphragm @expansion Tank) 다이아프램식 팽창탱크는 유체의 팽창 흡수시 다이아프램 이동 면적에 비례하여 난방수를 흡수 및 보충하며 효율이 높지 않고 탱크내부 일부공간이 난방수와 직접 접촉되어 부식의 우려가 있는 단점이 있다. 주로 유치원 및 소규모 건물에 설치되고 있으며 공동주택 및 일정규모 이상의 건물에서는 사용되지 않는다. <그림 4.3-4> 다이아프램식 팽창탱크의 동작

공기실이 초압(정수두압+공기배배관수의 온도가 상승하면 팽창수배관수 온도가 최고운전 상태까지 배관수의 온도가 하강하면 팽창수

출압:0.3~0.5kg/㎠)으로 봉입가 유입되고 공기실의 압력이 상승상승하면 팽창수는 최대로 되고 공는 수축되고 공기실의 압력에 의해 되어 있어 팽창수는 유입되지 않음기실의 압력은 종압까지 상승배관계통으로 보충

팽창기수 분리기 난방수의 팽창량을 흡수하며 대기압 상태에서 난방수의 공기를 분리하여 대기로 배출하는 기기로 JS 4FQBSBUPS의 기능을 동시에 수행하며 기존 팽창탱크의 고압에 의한 취약성을 개선한 기기이다.

<그림 4.3-5> 팽창기수분리기 동작

탱크내의 물이 부족하게 되면 보급수 밸브를 개시스템이 운전되어 온도가 상승되면 유체가 팽시스템의 정지 또는 온도가 저하되어 난방수의 방하여 부족분만큼 보충한다.창하여 배관압이 상승되고 센서에서 이를 감지부피가 감소될 경우에 적정압력 유지를 위해 펌

하수여가 흡팽입창된수다 흡.입밸브를 개방하여 탱크에 팽창프가 가동되어 배관내 난방수가 공급된다.

제4장 유량분배 등 부속기기

● 압력에 따른 동작 구 분설정값압력변화(bar)변화(예)가압펌프팽창밸브보퇴충수밸밸브브

최팽대창수 운 전흡수값++02..6057..06열림퇴95수%밸 이브상열시림 펌프정지+0.25.2정지닫힘15~85%

설정압력기준 5.015% 이하시 펌프기동-0.3～-0.24.7～4.8기동보충밸브열림

● 탱크수위 - 최대수위 : 탱크용량 대비 최대로 보유하는 수위값은 95% 이내로 하며, 최대수위 이상일 경우 퇴수밸브가 자동으로 열려 난방수를 배출하고 70%일 때 밸브가 정지. - 최소수위 : 탱크 최소 보유수량은 4% 이상으로 하며, 탱크내 수위가 10%이하일 경우 보충밸브가 자동으로 열려 시수가 보급되며 15%이상시 밸브가 닫힌다. (팽창탱크별로 설정가능)

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비6. 시공도

<그림 4.3-6> 팽창탱크 배관 시공도

난방환수관

① 팽창탱크의 분기배관은 압력변화가 가장 적은 난방회수 배관에서 분기하고 이물질과 공기의 영향이 없도록 배관 측면에서 연결한다. ② 보급수 배관에는 난방수가 보급수로 역류되는 것을 방지하기 위해 2중으로 체크밸브를 설치한다. ③ 보급수 압력이 배관 정수두 압력보다 0.7 LH/DN2이상 높으면 감압밸브(137)를 설치하고 배관 정수두 압력보다 낮으면 가압펌프를 설치한다. ④ 난방배관의 압력과 보급수 배관의 압력을 각각 확인할 수 있는 압력게이지를 설치한다. ⑤ 동절기중 세대에서 임의로 난방수를 배출하는 것을 확인할 수 있도록 보급수량 확인용 계량기를 설치한다. - 보충수 계량기가 고소에 설치된 경우에는 검침이 용이할 수 있도록 지시부를 설치한다. ⑥ 감압변 고장 및 스트레이너 이물질 청소시 사용할 수 있도록 바이패스 배관을 하고 유량조절용 밸브를 설치한다.

제4장 유량분배 등 부속기기

7. 브레더(#ladder) 손상 유무 점검방법

#ladder 손상시 증상

● 상승시 배관 압력의 이상 상승 및 온도 감소시 상층부 난방불량이 발생된다. - 압력상승 : 팽창탱크 /BNF-1MBUF에 표시된 최대압 이상 상승 ● 펌프기동시 난방수의 급격한 이동으로 인한 충격발생을 팽창탱크에서 일부 흡수하여야 하나 브래더 파손시 배관으로 진동이 전달된다.

간이 점검 ● 탱크외부를 두드려 보거나 공기 봉입구를 잠깐 눌러 본다. - 소리의 울림이 있거나 공기봉입구에서 공기가 배출될 경우 : 정상 - 둔탁한 소리가 나거나 공기봉입구에서 물이 배출될 경우 : 브래더 파손

● 내부공기 배출로 봉입압력이 감소되었을 경우 ① 팽창관 밸브를 잠근 상태에서 난방수를 드레인 시킨다. ② 팽창탱크에 표시된 초기압력까지 공기를 보충한다. ※ 봉입압력 저하시 난방수가 과도하게 유입되어 브레더가 파손될 수 있다.

공기배출 설비점검시 주의사항

공기봉입구 에어를 배출하여 점검할 경우 탱크내부의 공기는 최소한으로 배출될 수 있

주의도록 하며, 공기를 너무 많이 배출하여 탱크압력이 저하되지 않도록 주의한다

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비8. 장애원인 및 조치방법

① 봉입압력의 변화 ● (원인) 팽창탱크 점검과정중 내부공기를 과도하게 배출하거나 자연배출에 의해 압력이 낮아지며, 공기보충시 과보충되어 압력이 상승된다. ● (문제점) 탱크내 압력저하시 공기의 자연배출이 용이하지 못해 난방불량이 발생되고 탱크 압력이 상승될 경우 배관압력도 같이 상승된다. ● (대책) 적정압 유지를 위해 공기 배출 및 압축기를 이용하여 공기 봉입 ② 내부 브레더 파손 ● (원인) 내부 브레더의 내구성 경과 및 공기 봉입압력이 작은 경우 ● (문제점)난방수의 수축, 팽창량을 흡수하지 못해 배관내 공기가 발생되고 압력이 급격히 상승된다. ● (대책) 제작사를 통한 부품 교체 작업 ③ 팽창관 및 보충수 배관 ● (팽창관) 난방배관 하부에서 팽창배관을 분기할 경우에는 이물질이 배관을 막아 팽창 및 보충시 장애가 발생 ● (보충수) 보충수 감압변 및 스트레이너 이물질 유입시 보충수 공급이 원활하지 못해 장애가 발생 ● (대책) - 배관하부에서 팽창배관을 분기한 경우에는 정기적으로 난방수 일부를 배출하여 이물질이 침적되는 것을 방지 (근본적인 문제 해결은 되지 못함) - 보충수 감압밸브 전단 스트레이너는 정기적으로 분해하여 청소 시행

제4장 유량분배 등 부속기기

9. 개보수 판정기준

설 비 명개보수 관리

▪ 브레더 점검결과 파손되었을 경우 즉시 교체 브래더- 난방배관에 에어발생 또는 압력이 과하게 상승되어 빠른 보수 필요

▪ 파손이 확인될 경우 난방공급 온도를 일정하게 유지 감압밸브▪▪ 감 감압압밸밸브브 고스장트시레이 #y너-P는a 2ss년 밸 1회브 를청 사소용시하행여 보충하며 밸브조작시 압력이 상승되지 않도록 주의 체크밸브▪- 체 난크방밸수브가 판 급에수 이배물관질으 부로착 역되류었될을 수 경 있우다 동 작이 불가능 하므로 교체 하여야 한다. 부속기기▪▪ 압 압 축축기기 고부장착시형 일브 경레더우 정파상손작원동인 이여 부되 므주로 1회 즉 점시검 수리

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비10. 장애발생 점검사례

진단사례 1브레더 파손

발생현상

● 외기온도 저하로 난방공급온도를 평소보다 5℃가량 상승하여 공급 중 - 저층부 난방공급 압력이 평소 6 LH/DN2 에서 10 LH/DN2 로 변화됨

설비진단 ● 열교환기 혼수여부 점검 - 핀홀 및 크랙($SBDL) 발생으로 인한 지역난방 중온수와 혼수 발생은 없었음 ● 팽창탱크 상태 점검 : 내부 브레더 파손 - 탱크외부에서 둔탁한 소리가 발생, 외부표면 온도 상승, 공기배출구에서 난방수가 배출되어 내부 브레더 파손을 확인함

진단결과 및 조치

● 팽창탱크 브레더 교체전까지 난방배관 압력 상승시 일부(10ℓ이내) 난방수를 드레인시켜 압력을 저하시킴 ● 난방수 드레인 작업시 주의사항 - 난방수의 드레인량은 배관 압력을 확인하며 조금만 시켜야 하며, 난방수를 다량 배출시 배관상부 에어발생으로 순환장애가 발생됨 - 배관의 압력이 상승된 상태로 장시간 방치시 취약부위가 파손될 수 있음

난방수 공급압력 상승평소압력 대비 4 kg/cm2상승 팽탕탱크 내부 브레더 파손

제4장 유량분배 등 부속기기

진단사례 2 난방 보급수 지하주차장 발열선 단선으로 동결

발생현상

● 상층부 난방불량 발생으로 민원 증가 - 영하 10℃정도의 한파가 지속되어 난방불량 해결이 시급

운전상태

● 난방배관 압력 저하 - 설계압력은 5 LH/DN2이나 점검시 3.5 LH/DN2 까지 저하 ※ 추정원인 : ① 팽창탱크 고장, ② 보급수 감압밸브 고장, ③ 배관이물질

설비진단

● 팽창탱크 상태점검 - 다이아프램 및 내부 공기압력 정상으로 이상없음 ● 보 급수 감압변 및 옥상 보급수 탱크 점검 - 감압변 동작상태 양호 및 밸브 등 라인 점검결과 이상없음 ● 보급수 배관 구간별 배관 표면온도 측정 시행 - 지하주차장내 노출 일부구간에서 배관 표면온도가 0℃로 측정 - 정상구간에서는 5_10℃정도로 측정

진단결과 및 조치

● (원인) 보충수 배관라인중 일부구간의 열선이 소손되어 보충수가 동결 됨 ● (조치) 배관표면을 가열하여 동결부 융해 후 정상공급 및 열선재시공 안내

난방배관 압력저하배관 동결위치(보급수배관)배관 동결위치(우측배관)

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비진단사례 3팽창탱크 동파

발생현상

● 동절기 한파발생으로 인해 상층부 난방민원 발생 ● 상층부 세대 난방계량기 정지 상태로 난방수 공급이 멈춘 상태

운전상태 점검

● 난방배관 압력 저하 - 평소 압력범위는 알수 없으나 20층 아파트의 일반적인 설계압력보다 낮은 3.0 LH/DN2 정도를 유지

설비진단

● 팽창탱크 상태점검 - 설치위치 : 옥상 물탱크 옆 - 팽창탱크 압력이 0 LH/DN2 상태였으며 보충수도 공급이 되지 못함 - 탱크 내부 난방수가 한파로 얼어 탱크 외부 파손 상태 (열선 미동작)

진단결과 및 조치

● (팽창라인 차단) 보충수 배관라인중 일부구간의 열선이 소손되어 보충수가 동결 됨 ● (난방수 보충) 열교환기 드레인밸브를 통해 긴급 보충후 비상난방 가동

팽창탱크 동파난방수 보충 (시수→열교환기 드레인 배관)

제4장 유량분배 등 부속기기

진단사례 4 팽창탱크 보급수 라인 스케일 및 이물질 발생

발생현상

● 동절기중 일부 동의 고층부 세대에서 민원이 많이 발생되고 세대에서 공기가 많이 배출됨 ● 동별 층고가 달라 발생되는 순환불량이라 판단하여 지속적으로 공기배출 작업만 시행

설비진단

● 배관압력 상태 점검 - 세대에서 발생된 민원으로 난방수를 다량 퇴수시켜 압력저하 발생 - 보충수가 공급되지 못해 배관 압력 유지 불가능 ● 팽 창탱크 보온재 외부로 배관 누수 흔적 발생 ● 밀폐식 팽창탱크 보급수 라인 점검 - 보급수 배관내 스트레이너 청소작업 시행후에도 동일현상 발생

진단결과 및 조치

● 스트레이너 차단밸브 및 후단 감압밸브 분해 점검시행 - 감압밸브에서 이물질 및 스케일 발생으로 청소가 불가능한 상태 - 감압밸브 차단밸브는 닫힌 상태로 밸브축이 파손되어 유체흐름이 차단 됨 조치사항

● 보급수 배관내 설치된 각종밸브 및 감압밸브 교체 후 문제 해결

팽창탱크 보급수라인 분해감압밸브 분해(이물질유입)감압밸브 후단밸브(고장)

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비4.44.4 배관 및 기타설비

1. 배관자재

가. 열사용시설 배관재 종류별 특징

표 10-1 배관 종류별 특징

용도종류동관스테인리스관아연도강관

용도-관 일 등반에배 관사용용으로 열교환기 급수관 배수- 급수 및 급탕관 등 음용수관에 사용-- 사탄소용강압력관에 10 아kg연/c도m금2미 제만작

인장강도24.7 kgf/cm276.7 kgf/cm235.5 kgf/cm2

기성계질적연신율53.048.246.4

경도6419011

비열0.0920.1200.115

물성리질적열전도율332 kcal/m·h·℃14 kcal/m·h·℃강관 38 kcal/m·h·℃

열팽창1.77 mm/m·100℃1.84 mm/m·100℃1.22 mm/m·100℃

~20A~40A~80A~150A200A~~20A~40A~80A~150A200A~~20A~40A~80A~150A200A~ 배관지지간격

1.0m1.5m2.0m2.5m3.0m1.0m1.5m2.0m2.5m3.0m1.8m2.0m3.0m4.0m5.0m 취 급--- 가브충격라볍고겟에 등운약의하반이므 지로 용지 구주이가의 많이 필요-- 추저취중운급량온이 이겨충 강울용격에관이성도의이 사1우/3용수~하1/므5로로서 한 냉지 및 -- 다 경약소도하 가다무 거높고워 운두반께이가 두어꺼렵우다나 충격에는 50A이하-- 주접로합시 땜 납기 술이필음요-- 박보관수이에므 불로편 주로 Joint이음-- 주연결로은 나 쉬사우이나음 보수 불편

관접합

65A이상--은 합 납금용 플접랜 지이음 사용-- 고알도곤의용 접숙련필요-- 아보크수용가접 비,교 플적랜 용지이 이음

이종금속접합- 절연부속자재 사용- 고가의 부속 필요

보온재- 우레탄폼 종류- 보온재 선정시 부식성 주의- 기성품 구입용이

- 부식생성물 부착으로 공식발생- 염소이온 발생재료 사용시- 아연이 용출되어 전면부식 발생

- 수질 저하시 피막파괴- 염화물성분이 포함 약재 사용시- 관의 용접부위 부식

부식요인- 가용성 염분의 수질- 누전전류에 의하여 이물질이 침전되는 - 수질저하로 인한 부식

- 수온의 급격한 변화곳에 공식이 발생- 콘크리트 접촉부식

- 동파의 우려- 급격한 온도변화시 고온부식- 대기에 의한 외면부식

- 급수관 40~60년- 급수관 60년 이상- 증기관 10~20년

관의 내구년수- 급탕관 35~50년- 급탕관 60년 이상- 급수관 10~20년

(양호한 시공)- 냉온수관 35~60년- 냉온수관 60년 이상- 냉수관 30~60년

- 배수관 30~40년- 냉각수관 60년 이상- 배수관 30~40년

초기투자비129%140%100%

제4장 유량분배 등 부속기기

나. 수도용 자재와 제품에 대한 위생안전기준 인증제도 주요내용

● 위 생안전기준 및 인증제도 : |수도법}제14조 - 물과 접촉하는 수도용 자재나 제품을 제조 또는 수입하려는 자는 위생안전기준에 맞는지에 대하여 인증을 받아야 한다. ● 2011년 5월 26일부터 물과 접촉하는 수도용 자재와 제품을 제조 또는 수입하려면 위생안전기준 인증을 받아야 한다. - 위생안전기준 인증 등에 관한 규칙의 주요 내용 ① 물과 접촉하는 수도용 자재와 제품으로서 수도관, 밸브, 수도꼭지, 유량계, 펌프 등을 인증대상으로 정한다. ● 위생안전기준 인증대상 - 위생안전기준 인증규칙 제2조에 따라 인증을 받아야 하는 대상제품의 범위 및 제품 종류별 시행시기는 다음과 같다

구 분인증대상적용시기

주철관류2011.5.26

수도관그 밖의 금속관류2011.11.26

합성수지관류

밸브류

펌프류

기계자 및재 계 및측 ㆍ제제품어용 수도꼭지류2012. 5.26

유량계류

수도미터류

콘크리트 수조, 강제 수조 및 현장시공에 의한 관 등의 안쪽 면에 사용

그 밖의도 수료도(塗용 料자)재 등 및 제품그되 는밖 도에료 음용(飮用)을 목적으로 정수된 물을 공급하기 위해 사용하거2013. 1.26

나 설치하는 수도용 자재 및 제품

● 위생안전기준 인증기관 : 한국상하수도협회 위생안전인증센터

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비2. 건축 기계설비 도면기호

기호기호명기호기호명기호기호명기호기호명

―MTWS―지공역급난관방 ― 1 ―배 수 관쓰리밸원브첵크수격방지기―MTWR―지환역수난관방― K 1 ―주방배수관후렉시블관급 수 전

― nWS ―난방공급관글로브밸브신(축단식이음)급 탕 전

― nWR ―난방환수관일반밸브신(축복이식음)혼 합 수 전

― @ ―팽 창 관조정절수밸위브신(루축프이형음)파이프앙카― @•―팽창급탱수크관보볼 밸 브파이프슬리브급수계량기― )•―시수급수관2-WAY밸브플 러 그급탕계량기―•―급 수 관감압밸브유니온,플랜지유 량 계

― ••―급 탕 관버터플라이밸브캡상향곡관

― •••―환 탕 관차압밸브소 제 구하향곡관

― P•―펌프급수관차조절압유밸량브바닥소제구급기덕트

― 1)W ―급탕보급수관밸런싱밸브지붕통기구배기덕트

― P S ―펌프오수관안전밸브벽 통 기 관방화댐퍼

― P 1 ―펌프배수관첵크밸브압력계, 온도계볼륨댐퍼

--- V ---통 기 관스트레이너유체의흐름 방향역류방지댐퍼― S ―오 수 관cS밸브공기빼기밸브 PS P(배ip관e S공h간af)t

제4장 유량분배 등 부속기기

3. 밸브

밸브는 유체의 유량, 압력, 유속을 제어하고 유체의 방향전환, 수송, 차단의 목적으로 사용되어 진다. 밸브의 분류는 분류하려는 관점에 따라서 한 가지 밸브를 가지고 여러 가지로 분류할 수 있으며 일반적으로 모양, 움직임, 제어목적, 작동방법, 재질 등으로 분류할 수 있다.

분 류종류 및 동작

개폐부모양▪ 게이트밸브, 글로브밸브, 버터플라이밸브, 볼밸브, 체크밸브 등

▪ 직선운동형 : 밸브의 개폐부가 위 아래로 직선으로 움직이는 밸브

- 게이트밸브, 글로브밸브, 다이아프램밸브, 앵글밸브

개폐부

▪ 회전운동형 : 밸브의 개폐부가 회전운동으로 작동하는 밸브

- 버터플라이밸브, 볼밸브, 플러그밸브

▪ 유체의 흐름을 개폐(On/Off) : 게이트밸브, 플러그밸브, 볼밸브 등

제어목적▪ 유체의 양을 조절하는 밸브 : 글로브밸브, 니들밸브, 버터플라이밸브

▪ 유체의 흐름방향을 제어하는 밸브 : 쓰리웨이밸브, 포웨이밸브, 앵글밸브

▪ 수동식 밸브

- 핸드레버타입, 핸드휠타입, 핸드기어타입

작동방법▪ 자동식 밸브

- 공기, 유압, 전기를 이용한 작동형

- 전자석을 이용한 자기식 밸브

- 전기모터를 사용 유량을 에너지로 사용하는 유압작동형

▪ )ast vron Valve (주철재) : 주로 10㎏/㎠(1MPa)이하의 저압용으로 사용

- `)20, `)25, `)1, ASTM A126 )lass # 등

▪ )ast Steel Valve (주강제) : 주강은 전기로에서 녹여 만들고, 완전히 탈산한 용강을 주형에 주입하여 복잡한 형상으로 성형하는 방법으로 제작되며, 지역난방 기계실에 설치되는 밸브이다

재 질▪ - S)Pn2, S)Pn21, ASTM A216 W)n 등

▪ `orged Steel Valve (단조강) : 해머 등으로 두들기거나 가압제작

- S`45, ASTM A182. A105 등

▪ Stainless Steel Valve (스테인리스) : SUS정밀주조로 만들어지고 저압 고압에서 두루 사용

- S)S13, S)S14, SUS304, SUS316, ASTM A351 )`8 )`8M

▪ 기타 합금강제, 비철금속제, 비금속제 밸브가 있음

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비나. 밸브의 유량특성

● 밸브 개도와 유량과의 관계를 표시한 것을 밸브의 유량특성이라 하며 2가지 방법으로 나타낸다. ● 밸브의 전후단 압력차를 일정하게 유지한 상태로 개도와 유량과의 관계를 나타낸 고유유량 특성과 관로의 손실 유량 등을 고려한 유효유량 특성으로 구분된다.

● 밸브의 고유유량 특성은 밸브 구조에 따라서 개도와 유량과의 관계는 <그림 4.4-1>과 같이 구분 할 수 있다.

선형특성(Linear)

- 개도와 유량이 비례하는 특성이며 이것에 가까

운 특성을 갖는 밸브로는 글로브밸브가 있다.

- 기계실에서 글로브밸브는 차압유량조절밸브 및 온도조절밸브의 바이패스 배관에 설치된다.

<그림 4.4-1> 밸브의 유량특성

등비율특성(@qual %)

- 개도와 동일한 증가분에 대하여 유량증가비율 즉 유량의 변화율이 같게 되어 적은 개도에서는 유량변화가 비교적 작고 큰 개도에서는 유량변화가 크다.

- 광범위한 유량제어에 적합하며 버터플라이 밸브 및 볼밸브가 여기에 해당된다.

- 차압유량조절밸브 및 자동제어밸브가 등비율 특성을 갖는다.

급속개방특성 (Quick opening)

- 전폐로부터 중간 개도부분까지는 개도의 변화량에 대하여 유량 변화의 비율이 제곱근 특성보다 크고 그 이상의 개도부분에서는 유량변화 비율이 매우 작게 된다.

- 니들밸브, 게이트밸브가 여기에 해당된다.

제4장 유량분배 등 부속기기

4. 유량조정용 밸브의 종류 및 특성

게이트밸브 (cate Valve) 유량흐름을 조정하는 1PSU부가 문((BUF)과 같이 생겨 게이트밸브라 하며 개폐(0O-0GG)용으로 사용하여 유체의 종류 압력 온도 등에 관계없이 많이 사용되는 밸브이다. 기계실에는 지역난방 인입 주차단밸브 및 열교환기의 차단용으로 주로 설치되었으나 그랜드패킹 누수 및 부식에 따른 문제발생으로 최근에는 차단용밸브로 볼밸브가 주로 설치되고 있다.

▪ 완전히 열렸을때 유체 저항이 적어 압력손실이 적다.

장점▪ 외관상 밸브가 열리고 닫힐때 일반적으로 스템축이 상하로 이동되어 On-Off를 쉽게 확인할 수 있다. ▪ 면간거리가 짧고 중량이 적어 대구경에도 사용할 수 있으며 조작토크가 작다. ▪ 조금연 상태에서는 1isk의 진동과 소음이 발생된다.

단점▪ 구조상 개폐의 스트로크가 커서 급속 개폐가 되지 않는다.

▪ 이물질에 취약한 구조이며 빈번한 개폐조작에는 적합하지 않다.

<그림 4.4-2> 게이트밸브의 구조

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비 밸브의 동작

<그림 4.4-3> 게이트 밸브의 동작

[유량흐름 차단]

밸브가 차단되었을 경우에는 밸브 디스

크가 하부로 이동하여 배관의 유로를 차

단하며 밸브 외관상 차단되었을 경우에

는 밸브 스템이 하부로 이동되어 나사부

가 보이지 않는다.

[유량흐름 개방]

밸브가 열릴 경우에는 밸브 디스크가 상

부로 이동하여 밸브를 통하여 유량이 흘

러간다.

밸브 외관상 개방되었을 경우에는 밸브 스템이 상부로 이동되어 나사부가 조작

핸들 상부로 이동된다.

조작방법

● 밸브의 일반적인 조작특징과 같이 시계방향으로 회전시 잠기며, 반시계방향으로 회전시 열린다. ● 외부에서 밸브의 상태는 밸브스템이 조작핸들 상부로 위치할 경우에는 열린 상태이다.

● 중간위치에서 밸브의 소음, 진동, 난류가 발생되므로 교축용도(유량조정)로 사용하지 않는다.

● 밸브를 잠글 때는 다른 공구 등을 서로 연결하여 사용하지 말아야 하며 힘으로만 조작한다.

● 스터핑 박스에서 누수가 발생시에는 너트를 조금잠가 누수를 예방할 수 있으나 과도하게 조일 경우 조작시 마찰력이 증가되어 조작시 많은 토크가 요구된다.

제4장 유량분배 등 부속기기

그랜드패킹(cland Packing) 교체 게이트밸브는 기계실내 주차단밸브 및 열교환기 전후단 차단용밸브로 주로 사용하고 있으며 주요장애 발생내용은 밸브 이물질로 인한 차단불량과 그랜드패킹의 누수가 있다. 그랜드패킹의 누수를 방치하면 부식이 과도하게 진행되어 수리하지 못하는 경우 많아 패킹부 누수시 즉시 보수하여야 한다. 밸브 수리시 전문업체에 의한 작업이 이루어져야 하며 작업전 기계실 주차단밸브 차단후 배관내 중온수를 배출한 후 시행한다.

● 작업절차

<그림 4.4-4> 게이트밸브 그랜드패킹 교체 절차

① 분해전② 밸브를 개방한다.③ 본넷트 볼트제거④ 바디와 본넷트 분리⑤ 게이트 분리

⑥ 스템분리⑦ 패킹너트 & 스랜지 분리⑧ 노후패킹 제거⑨ 분해완료⑩ 그랜드패킹교체

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비글로브 밸브 (clobe Valve) 글로브밸브는 유량조절용에 적합한 선형 동작 밸브이다. 급격한 회전없이 밸브를 통한 부드러운 유동을 보장하기 위해서 긴 유동통로가 필요하며 이를 수용하기 위해 면간거리가 긴 특징이 있다. 지역난방 기계실에는 차압유량조절밸브와 온도조절밸브의 #Z-1BTT배관 등에 설치되어 지역난방 유량조절용 목적으로 사용된다.

▪ 선형동작의 유량특성으로 교축용도로 많이 사용된다.

장점▪ 단순개폐, 유량제어, 빈번한 행정 등 광범위하게 사용될 수 있다.

▪ 유체 흐름시 난류 또는 소음을 발생시키지 않는다.

▪ 다른 회전밸브에 비해 무겁고 고가이다.

단점▪ 사용유체는 깨끗해야 시트 손상으로 인한 누수를 방지할 수 있다.

▪ 밸브를 완전 개방시에도 압력손실이 크다.

구조 및 동작

<그림 4.4-5> 글로브밸브 구조 및 동작

밸브의 구조유량차단 동작유량개방 동작

조작방법

● 밸브의 일반적인 조작특징과 같이 시계방향으로 회전시 잠기며, 반시계방향으로 회전시 열린다. ● 외부에서 밸브의 상태는 조작핸들이 상부에 위치할 경우에는 열린상태이다 ● 교축용도(유량조정)로 사용할 경우에는 밸브의 셋팅값 변경시 참조할수 있도록 핸들에 밸브의 열린 정도를 표시하여야 한다(밸브의 열린 회전수 등을 기록 관리)

● 밸 브를 잠글 때는 다른 공구 등을 사용하지 않고 힘으로 조작한다. ● 스터핑 박스에서 누수가 발생시에는 너트를 조금잠가 누수를 예방할 수 있으나 과도하게 조일 경우 조작시 마찰력이 증가되어 힘들게 된다.

제4장 유량분배 등 부속기기

볼 밸브(#all Valve)

볼밸브는 플러그가 구(#BMM)형태로 되어있으며 구형의 중심이 관통되어 이부분이 유로가 된다.

볼밸브는 주로 차단용 밸브로 사용되나 유량제어의 목적으로도 사용되며 밸브 시트에는 고무, 나일론, 불소수지 등의 연질 등의 재질과 메탈시트로 제작된다.

지역난방 기계실에는 기존 차단용으로 설치되어지는 게이트밸브가 누수 및 부식 등의 단점이 있어 최근에 차단용으로 볼 밸브가 주로 사용되어 진다. ▪ 밸브의 중량이 적고 체적이 작아 좁은 공간에서도 사용가능하다.

▪ 90도 회전으로 유로를 차단하고 개방할 수 있어 급개폐가 용이하고 열림정도도 알기 쉽다.

장점▪ 유량조절범위(Range ability)가 다른밸브에 비하여 좋아 구의 모양을 조정하여 콘트롤 밸브()ontrol Valve)로도 사용된다. ▪ 다른밸브에 비하여 패킹 부가 없어 노후화로 인한 누수 발생이 적다.

▪ 일반적으로 회전각도에 따라 유량이 심하게 변하여 미세한 유량조절과 압력제어에는 적당하지 않다. 단점▪ 유체압력의 손실계수가 낮아 자동제어밸브로 사용하면 와류현상이 일어나 소음이 발생할 수 있다.

▪ 대구경일 경우 어려워 기어를 통한 밸브 조작이 필요하다.

구조 및 동작

<그림 4.4-6> 볼 밸브 구조 및 동작

밸브의 구조유량차단 동작 유량개방 동작

조작방법

● 시 계방향으로 90도 회전시 잠기며, 반시계방향으로 90도 회전시 열린다.

● 밸브 조작이 레버형일 경우 개방할때 급격한 유량흐름에 의한 충격이 발생되지 않도록 서서히 개방하여야 한다.

● 대구경 볼밸브는 밸브를 열고 닫을때 기어를 이용한 조작으로 밸브 외부의 열림표지기를 확인하며 조작한다.

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비 지역난방 차단밸브

● 한난과 고객의 재산한계점 기준이 되는 땅속에 매설되어 있는 지역난방 메인 차단밸브도 볼밸브가 설치된다.

● 지역난방 밸브의 공급측과 회수측의 구분은 건물외부에서 기계실을 바라보았을 때 오른쪽이 공급측이며, 왼쪽이 회수측 차단밸브이다.

버터플라이 밸브 (#utterfly Valve) 원판 중심선을 축으로 원판이 회전함에 따라 개폐가 이루어지는 밸브이다. 개폐 작용이 간단하게 이루어지므로 작동이 빠르고, 저압뿐만 아니라 고압의 물이나 증기h공기h가스용에도 널리 이용이며, 유량조절용의 목적으로 사용되어지는 경우도 있다.

지역난방 기계실에는 2차측 열교환기 차단용 밸브로 주로 사용된다.

▪ 완전히 열렸을 때 유체 저항이 적어 압력손실이 적다.

장점▪▪ 유밸브량의을 가면감간거할 리수가 있 상는당 가히장 짧 간아단 설한치 구시조공이이다 용. 이하다.

▪ 최대 크기에 대한 제한이 적어 대구경 제작이 용이하다. ▪ 고압의 누설방지는 어려운 구조이다. 단점▪ 크기는 회전조정 요소의 제한 때문에 최소크기가 50A

▪ 미세한 제어를 위한 유량제어용에는 사용이 곤란하다.

종류 및 동작

<그림 4.4-7> 버터플라이 구조 및 동작

레버타입기어타입유량차단 동작 유량개방 동작

제4장 유량분배 등 부속기기

조작방법

● 레버타입 버터플라이 밸브는 시계방향으로 90도 회전시 잠기며, 반시계방향으로 90도 회전시 열린다.

● 기어타입 버터플라이 밸브는 열고 닫을때 밸브 외부에 부착된 열림 표지기를 확인하며 조작한다. ● 밸브개방시 시동토크가 크나 어느 정도 개방후에는 힘이 평형을 이루면서 쉽게 열려 조작시 주의하여야 한다.

5. 체크밸브

$IFDL 밸브는 일반적으로 유체를 한 방향으로 이동하기 위하여 설치한다.

16.1, $0.13&4403 등의 장치가 정지한 경우에 발생하는 유체의 역류를 방지하기 위하여 설치하며 기기나 계기를 보호하기 위하여 널리 사용된다.

따라서 한번 설치하면 유지, 보수 등의 문제를 간과하기 쉬운 밸브이나 지역난방 2차측 계통에서는 작동불량시 2차측 난방 및 급탕수의 순환장애와 공급온도의 헌팅(편차)이 유발될 수 있다.

체크밸브의 종류

디스크가 유체 흐름 위에 뜨기 때문에 난류가 생성되고 저항이 큰 특징이 있다. 스윙식유체가 갑자기 차단되는 경우 디스크가 밸브의 시트쪽으로 크게 부딪혀 워터해머가 발생하게 된다.

리프트식부Va분lve이 특기성 때이문 c에lo 밸ve브밸가브 튼와튼 같하아여 압 정력비손가실 거이의 크 필며요 콘 없(플다러.그)이 유일하게 움직이는 역류를 차단할 때 발생하는 소음 및 워터햄머 현상을 차단할 수 있는 기능을 가진 햄머리스체크밸브이다.

펌프 정지시 워터 햄머를 방지하기 위해 펌프의 토출측에 주로 설치된다.

디스크 체크밸브는 몸체, 디스크, 스프링, 스프링 고정 장치로 구성되어 있다. 디스크식디(R스et크ain가e r유)에체 의의해 흐 고름정 방되향어으 있로는 이 스동프하링고에 이 의 디해스 저크항의을 이 받동는은다 스.프링 고정장치

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비 체크밸브의 동작(햄머리스 체크밸브)

펌프가 가동되어 A"에 압력이 걸리유체의 압력이 일정이상 되면 1isc 펌프가 정지하고 압력이 떨어지면 밸브 )"를 열어 유체를 #y-Pass 시

면 유체가1isc #"를 밀고 통과하기 #"가 완전히 Open되어 전체유량유체의 흐름이 정지되면서 Spring킬 수 있으며 운전시에는 잠근상태

시작한다.이 통과한다.에 의해 닫혀 역류를 방지한다.를 유지한다.

체크밸브의 관리 ● 체크밸브의 중요부분인 플립에 이물질 및 스케일이 침착된 경우 유체 개방 및 차단의 기능이 저하되므로 교체하여야 한다.(진단사례 1,5번 참조)

● 체크밸브 기능 이상시 동작 중인 펌프 유량이 정지된 펌프의 토출측으로 역류되어 자동제어 온도헌팅이 발생되므로 휴지펌프의 전단 또는 후단 차단밸브는 잠근 상태로 운전한다.

제4장 유량분배 등 부속기기

6. 자동에어벤트

난방 및 급탕배관에서 유입된 공기는 물보다 비중이 작으므로 배관 상부에 체류하게 되며 그 배관계의 최상부에 에어벤트를 설치하여 배관내에 모인 공기를 배출한다.

펌프 운전 및 정지시 회수배관의 압력이 심하게 변할 때는 배관내 에어가 발생된 것이며, 일반적으로 에어가 완전히 처리되었을 경우에는 펌프 가동 및 정지시 회수압력의 변화가 발생되지 않는다. 공동주택 에어벤트 설치위치 및 동작

<그림 4.4-8> 에어벤트 밸브의 동작 및 설치위치

설치위치

▪ 입상관 최상층(난방 공급, 난방회수, 급탕), 기계실 및 동 지하

101동102동103동

(외형도)(일반적인 상태)(에어가 배출될 때 동작)

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비 공기빼기 밸브 시공 방법

● 공기빼기 배관 설치는 입하관에서는 공기가 쉽게 공기가 모일 수 있도록 연결배관경(%) 이상으로 상부로 인출하여야 하고 횡배관에서는 관경 25일 경우 배관경(25)의 1_2배 정도 상부로 인출하여 공기변을 설치하는 것이 바람직 하다.

● 공기빼기 밸브 내부 공기가 배출되는 포트 및 시트에 이물질이 부착되어 오동작하지 않도록 이물질을 걸러주는 스트레이너를 설치한다.

● 스트레이너 청소 및 밸브교체가 용이하도록 공기빼기 밸브와 스트레이너 이전 배관에는 차단용 밸브를 설치하여야 한다.

● 공기빼기 밸브의 동작상태 점검 및 공기를 수동 배출하기 위하여 배관 인출부에는 수동 공기빼기 밸브를 설치 한다.

<그림 4.4-9> 에어벤트 설치 배관도

Auto Air Vent

스트레이너

차단밸브

연결배관경(1) 1배

이상 상부로 인출

볼밸브

25 × 25 티 세대공기빼기 밸브의 관리

세대에 공기유입은 난방배관내 난방수의 온도변화에 따라 일부 발생할 수는 있으나 공기빼기밸브를 통하여 과도하게 난방수를 배출하는 경우에는 공동 수도비용이 증

가하며, 산소유입에 따른 배관부식 증대, 난방배관의 부식방지를 목적으로 주입된 참 고수질관리 약품의 농도가 저하되는 문제점이 있으므로 가급적 최소한으로 시행하는 것이 바람직 하다.

제4장 유량분배 등 부속기기

7. 릴리프밸브 (relief valve)

난방배관은 유체의 온도가 변함에 따라 부피가 팽창 또는 수축되어 배관의 압력이 변화되며, 팽창탱크 고장 등 기능이상으로 인하여 압력이 과도하게 상승될 경우 배관 및 장비 등이 파손될 수 있어 시스템내 설정압력 이상으로 압력이 상승되는 것을 방지하기 위해 설치된다. 난방 배관에는 난방수 온도에 따라 수축 또는 팽창시 압력 변화를 최소화하기 위해 팽창탱크가 설치되나, 릴리프밸브가 자주 작동되어 난방수가 배출될 경우에는 팽창탱크의 이상 여부를 확인하여야 한다. 릴리프밸브는 수충격을 제어하지 못하며 밸브내 밀봉 금속부위에 진흙 또는 배관내 이물질에 의해 시트가 영구 손상될 경우 배관수가 계속 대기로 방출되므로 즉시 교체를 하여야 한다.

안전밸브와 릴리프밸브의 차이점

구 분안전밸브릴리프밸브

적 용가스 등의 기체, 압축성 유체액체, 비압축성 유체

동 작배완관전 의개 압방된력 이후 미 닫리힘 설정된 압력이상으로 상승하면 설설정정압압력력 조초정과시가 능서서히 방출

작동압용설기정의압 력내이압상시에험서압 력작×동0.8일체상절압운력전 압미력만의에 서1.4 작배동로 설정

구 조

릴리프 밸브의 압력설정 방법

체절운전 상태로 만든 다음 릴리프 밸브 뚜껑을 개방하여 스패너로 밸브의 압력조정나사를 좌우로 돌리면서 체절압력미만에서 물이 방출되도록 압력계를 보면서 조정한다.

레바 및 캡을 분해하여 조절나사의 로크너트를 늦춘 다음 조절나사를 시계방향으로 돌리게 되면 배출 압력은 상승하며, 시계 반대 방향으로 돌리게 되면 배출 압력은 낮아지게 된다.

체절압력

주배관상의 개폐밸브를 막고 펌프를 기동하면 토출측 압력이 계속 상승하여 릴리프 참 고밸브가 유체를 방출 할 때의 압력을 말하며 정격토출압력의 140%를 말한다.

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비8. 신축이음

배관은 관속을 흐르는 유체의 온도변화에 따라 관의 팽창, 수축이 발생하며 배관에 설치되어 이를 흡수할 수 있는 장치를 신축이음이라 한다.

● 주요재질별 1 N당 신축량(0℃ →100 ℃로 온도 변화시)

- 강관 =1.22 NN, 동관 = 1.77 NN, 454= 1.84 NN, 알류미늄 = 2.48 NN

<그림 4.4-10> 유체의 온도에 따른 배관 종류별 신축량

mm1/

m

량축

신의관

배

러버형(Rubber Type) 및 벨로우즈형 (#ellows Type)

고무, 주름관이 배관 연결부에서 신축 및 이동을 흡수하며 슬리브와 함께 사용된다.

슬리브형 (Sleeve Type)

본체와 슬리브 파이프로 되어있으며, 관의 팽창h수축은 본체속을 슬라이드 하는 슬리브 파이프에 의해 흡수된다.

루우프형 (Loop Type

슬리브형 보다 경제적이고 안전하며, 팽창계수가 큰 라인 등에 사용한다.

제4장 유량분배 등 부속기기

<그림 4.4-11> 신축이음의 종류

Rubber TypeSleeve Type#ellows TypeLoop Type 배관신축량에 따른 Loop 시공방법 (https://engineeringtoolbox.com)

● 배관 4J[F가 200이고 앵커 사이 구간의 신축량이 100NN 인 경우 시공방법

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비9. 감압밸브

감압밸브는 배관계통에 작용하는 높은 압력을 기구나 장비에 적합한 압력으로 낮추어 주는 동시에 해당 구간에서 필요로 하는 유량을 연속적으로 토출할 수 있도록 설치된다.

설치위치

● 난방 보급수, 급탕 보충수, 세대 급수h급탕수

운영특성

상수도가 유입되는 감압밸브도 장기간 방치시 이물질 유입에 의해 정상 동작되지 않는 경우가 많아 정기적으로 청소를 하여야 한다.

이물질 유입시 증상 : 이물질이 유체흐름을 막아 압력변화가 발생

된다. <그림 4.4-12> 감압밸브 종류

감압비

1차 압력과 2차 압력의 감압비는 5:1_10:1 정도로 제한하고, 일반적으로 감압밸브의 감압비가 4:1 이상에서는 소음과 진동이 발생될 수있어 2단 감압밸브를 사용하는 것이 바람직하다.

10 + 절대압

공동현상 발생지수(K)= 11 - 10 - 1P : 감압밸브 출구압력, 1J : 감압밸브 입구압력

- ,값이 0.5이하일 때 : 공동현상 발생가능

- ,값이 0.5이상일 때 : 공동현상 발생하지 않음

세대 기구별 필요압력

기구명필요압력kPa(kg/cm2)기구명필요압력kPa(kg/cm2)

일반수전30 (0.3)해일바라반기샤워샤워 27000 ( (02.7.0)) 플래시밸브70 (0.7)볼탑30 (0.3)

제4장 유량분배 등 부속기기

세대용 감압밸브

세대에 설치되는 감압밸브는 층별 위치에 따라 급수 및 급탕 공급배관에 유지되는 압력이 달라지므로 압력을 일정하게 유지하기 위해 설치된다.

설정압력은 일반수도 및 샤워의 필요압력 1 CBS(100L1B)를 감안하여 3 CBS(300 L1B) 내외로 설정된다.

<그림 4.4-13> 세대 감압밸브 시공도

세대급수 및 급탕배관 설치도

흐름방향

압력조절방법

① 상부 압력조절볼트 고정너트를 풀어준다.

② 메인공급배관의 입구측 차단밸브가 열린상태에서 세대로 공급되는 차단밸브는 잠근다.

③ 세대로 공급되는 배관의 압력을 보면서 압력을 조정한다.

- 시계방향으로 회전시 : 압력이 상승된다.

- 반시계방향으로 회전시 : 압력이 감소된다.

※ 압력확인이 불가능할 경우에는 세대로 공급되는 차단밸브를 열어 수전에서 물흐름의 양을 확인하며 압력을 조정한다.

<그림 4.4-14> 감압밸브 구조도 및 압력조정

스프링 조절용 나사압력조절볼트

압력상승압력하강

스프링 다이어프램

고정너트

밸브 축디스크

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비 주배관 감압밸브

공동주택 등 건축물의 급수방식은 상수도 직결방식, 고가탱크방식, 압력탱크방식 및 펌프직송방식 등으로 구분되며 최근 대부분 공동주택에서는 펌프직송방식을 적용하고 있다. 급수펌프 등 고압으로 가압된 시수를 지역난방 기계실 2차측 배관의 급탕보급 또는 난방수 보충에 적합한 압력으로 변환하기 위하여 감압밸브를 설치한다. ● 급탕계통 : 급탕 열교환기 시수 입구측 라인에 감압이 필요한 경우 ● 난방계통 : 팽창보급수 라인의 압력이 팽창탱크 압력보다 0.7CBS이상 높을 경우 감압밸브의 작동원리 (직동식)조절볼트

캡

직동식 감압밸브의 입구측 압력은 밸브의 작고정너트

동에는 관여하지 않는다. 밸브가 작동하는 구

스프링

동력은 다이아프램 상부에 작용하는 스프링

다이아프램

의 압력과 다이아프램 하부에 작용하는 밸브 출구측 압력에 의해 작동된다.

출구압력이 상승하게 되면 밸브가 압력 정도유체입구유체출구에 따라 비례적으로 잠기게 되며 반대로 감소

하게 되면 밸브가 압력에 따라 비례적으로 열

리게 된다.<그림 4.4-15> 직동식 감압밸브

압력조절방법

① 입구측 수동밸브를 닫고 출구측 압력이 떨어지면 출구측 밸브를 잠근다.

② 입구측 수동밸브를 열어준 후 감압밸브 상부 캡을 열고 고정너트를 풀어준다.

③ 2차측 압력계를 보면서 조절볼트를 시계방향으로 돌리면 출구측 압력이 서서히 증가하고 반시계 방향으로 돌리면 압력이 감소 한다.

- 제작사별 압력조절시 조절볼트와 스프링 압축판과의 연결방법에 따라 반대로 조절될 수 있다. ④ 압력이 조정압력에 도달하면 고정너트를 단단히 잠근다.

⑤ 입구측 압력계의 압력이 상승하는지 충분한 시간을 두고 점검하여 설정압력을 유지하고 고정된 상태인지 확인한다.

제4장 유량분배 등 부속기기

표준배관도

<그림 4.4-16> 감압밸브 표준배관도

압력게이지안전밸브

차단용밸브스트레이너감압밸브차단용밸브

유량조절밸브

● 감압밸브 전단 및 후단에는 스트레이너, 차단밸브와 압력계를 각각 설치한다.

● 감압밸브 유지보수시 사용할 수 있도록 반드시 바이패스 배관 및 유량조절용 밸브를 설치한다. 감압밸브 주요장애 사례

급탕 보급수 라인 및 팽창탱크 보급수 감압밸브 내부에 스케일이 발생될 경우 정상적인 압력조정이 불가능하게 되어 난방 및 급탕 사용시 장애가 발생되므로 정기적으로 스트레이너의 이물질 제거를 위해 청소를 하여야 한다.

● 급탕 보급수 감압밸브

2차측 급탕배관의 압력 변화에 따라 유속이 짧은 시간을 주기로 자주 바뀌어 급탕온도 헌팅이 발생되고 심할 경우 상층부부터 수압이 저하된다.

● 난방 보충수 감압밸브

난방수 배출시 보충수가 원활하게 공급되지 않아 상층부에서 공기가 자주 발생되며 배관 압력이 저하됨에 따라 자동공기빼기 밸브에서 공기가 배출되지 않게 된다.

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비<그림 4.4-17> 감압밸브 주요장애 사례

급탕보급수 감압변 압력조정 불가(스케일)난방보충수 감압밸브 이물질 급탕보급수 압력헌팅(이물질 유입시)감압변 전단 스트레이너 이물질

제4장 유량분배 등 부속기기

10. 배관의 지지 장치

배관계의 안전성을 유지시켜 주기 위하여 배관계에서 발생되는 배관의 자중, 열팽창에 의한 변형, 유체의 진동, 지진 등 기타 충격으로부터 배관계를 지지하는 장치

행거 및 서포트 배관의 자체 중량을 지지하는 것을 목적으로 설치

● )BOHFS : 배관을 위에서 아래로 매는 장치

● 4VQQPSU : 배관을 아래에서 받치는 장치

레스트레인트 열팽창에 의한 배관의 이동을 구속 또는 제한하는 장치 가이드지지점에서 축방향으로 안내면을 설치하여 축의 직각방향으로 이동을 제한한다.

스토퍼한 방향 앵커라고도 하며 배관 지지점의 일정방향 변위를 제한한다. 앵커배관 지지점의 이동 및 회전을 허용하지 않고 일정한 위치에 완전히 고정하는 장치이다.

<그림 4.4-18> 배관지지장치 시공도

nangerSupport

가이드스토퍼앵커

cuide

난방 및 급탕배관 횡주라인

(지하주차장 및 기계실 ~동라인)

AnchorAnchor

cuidecuide

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비 지지 및 고정 시공 층간 변위와 평방향의 응력을 검토하고, 필요할 때에는 좌굴 응력에 대해서도 검토한다. 지지구간 내에서 관의 중간이 처지거나 진동이 발생하지 않도록 행거 또는 지지 철물을 사용하여 적절한 간격으로 지지 고정한다.

동관 및 스테인리스 강관의 밴드, 지지하는 철물류는 관과 직접 닿지 않도록 관과의 사이에 적정한 절연재를 사용한다.

지지 간격은 다음 표를 따른다.

구 분재 질관 경간 격

수직관동관 및 테인레스관각 층에 1개소 이상

관지름 20 mm이하1.8 m 이내

관지름 25~40 mm2.0 m 이내

강관관지름 50~80 mm3.0 m 이내

관지름 100~150 mm4.0 m 이내

관지름 200 mm5.0 m 이내 관지름 20 mm이하1.0 m 이내

관지름 25~40 mm1.5 m 이내

수평관동관관지름 50 mm2.0 m 이내

관지름 65~100 mm2.5 m 이내

관지름 125 mm3.0 m 이내 관지름 20 mm이하1.0 m 이내

관지름 25~40 mm1.5 m 이내

스테인리스관지름 50 mm2.0 m 이내

관지름 65~100 mm2.5 m 이내

관지름 125 mm3.0 m 이내 배관가이드 마찰소음 사례

■ 발생개요

▪ 배관 신축작용시 지지대와 가이드의 마찰로 인해 소음이 발생

- 발생된 소음이 세대까지 전달되어 민원이 발생

■조치사례

▪ 배관 가이드와 지지대 사이 마찰을 최소화 하기 위해 윤활제 주입

제4장 유량분배 등 부속기기

11. 스트레이너

기계실에서 설치h운영중인 유량계 및 각종 제어용 밸브는 유체 중에 혼합되어 있는 고형물질, 찌꺼기 등이 유량계 회전부 또는 유량조절 부위에 유입될 경우에는 고장을 일으키게 된다. 그러므로 이러한 중요설비 전단에는 반드시 스트레이너가 설치되어야 한다.

스트레이너는 종류에 따라 여과망의 구멍크기, 밸브의 최대유량에 따른 압력손실, 내압 재질의 부식성을 고려하여 설치되고 있다.

스트레이너의 종류 (주로 고객 기계실에 설치되는 종류) <그림 4.4-19> 스트레이너 종류

Y형 스트레이너버터플라이밸브 스트레이너 일체형케이트밸브 스트레이너 일체형

여과망(Mesh)의 규격 스트레이너 내부에는 이물질을 걸러주는 여과망이 삽입되어 있으며 여과망 메시의 규격은 그물눈의 크

기를 표시하는 단위로서 25.4NN 사이에 있는 눈 수

를 말하며 그림(4.4-20)은 10메시를 나타낸 것이다. 유체에서 걸러진 고형물 및 이물질은 메시망 내부에 모아지게 되며 많은 양이 모아질 경우 유체의 흐름을 막아 난방 및 급탕 장애가 발생 하므로 2년 마다 정

기적으로 분해하여 청소하는 것이 바람직하다. <그림 4.4-20> 메시규격 산정

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비12. 보온재

공동주택 및 건물의 난방 및 급탕, 냉방 배관에는 온수 및 냉수가 흘러가고 있을 때 배관 안에서부터 주위로 전도, 대류, 복사 열전달 과정으로 열손실이 발생하게 된다. 이러한 열손실을 최소화 하기 위해 냉h온수 배관에는 항상 보온이 시공되며 일반적인 보온재의 종류는 다음과 같다.

미네랄울 규산 칼슘계의 광석을 고온으로 용융시켜 만드는 광물섬유로 유연하고 복원력이 우수하며 열전도율이 낮다.

유리면

용융 유리를 섬유상으로 만들어 내부에 다량의 공기를 포함하고 있어 시멘트 콘크리트의 40배, 흙벽의 12배나 되는 보온 및 단열 효과를 유지하고, 인장강도ㆍ전기절연성ㆍ내화성ㆍ단열성ㆍ흡음성ㆍ내식성ㆍ내수성 등이 우수하고 경량이나, 굴곡에 약하고, 집속(集束)된 것은 모세관 현상에 의해 수분을 흡수하는 단점이 있다.

발포 폴리에틸렌 (아티론, 일반적으로 2차측 배관에 적용)

사용온도 범위는 m25℃_80℃이며 발포체라 수많은 기포로 형성되어 내수성이 우수하나 고온에 의한 변형과 화재를 유발할 수 있어 작업시 주의한다. 고무발포

/#3(/JUSJMF #VUBUJFOF 3VCCFS)에 17$(1PMZ 7JOZM $IMPSJEF)를 혼합하여 발포한 재질과 내구성h내한성h내열성h내수성h내후성 등이 보완된 순수한 &1%.(&UIZMFOF 1SPQZMFOF %JFOF .POPNFS) 고무를 발포한 재질로 구분되며 폭넓은 사용온도와 열전도율이 낮은 장점이 있다.

<그림 4.4-21> 주요보온재의 종류

미네랄울 보온재글라스울 보온재아티론(발포 P@)고무발포 보온재

제4장 유량분배 등 부속기기

시공기준 건축기계설비공사표준시방서의 보온두께 이상 또는 그 이상의 열저항을 갖도록 단열조치를 하여야 한다.

- 난방h급탕 배관 보온두께(건축기계설비공사 표준시방서)

보온통 두께(단위 : mm)

보온재조 건

15～4050～125150이상

미네랄울, 유리면, 발포 폴리스티렌254050관수온도 : 61～90℃

주위온도 : 20℃

고무발포253240표면온도 : 40℃이하

경년변화 효과

각 세대에 온수를 공급하는 배관은 보온을 위해 유리섬유, 아티론, 폴리우레탄 등의 보온재를 사용하여 배관을 보온하고 있으며 보온재의 성능이 좋은 것을 사용하는 것이 유리하다. 보온재는 사용되는 연차에 따라서 배관의 보온 성능이 달라진다. 배관 주위에서 수분 흡수가 된다든지 혹은 충진재 역할을 하는 공기층의 변형 자중에 의한 배관밀착 약화 등으로 연차에 따른 열전달율 변화가 생기게 된다. 일반적인 보온재의 연차변화에 따른 성능변화는 <표 4-1>에 나타냈다.

<표 4-1> 경년변화에 따른 보온재의 열전달율 변화 열전도율(W/m-K)유리섬유발포니트릴 고무보온재발포폴리에틸(아티론)우레탄

최초0.0430.030.0380.0227

1년0.0450.030.039250.0248

2년0.0580.03570.04050.0257

3년0.0710.03630.04150.0262

4년0.0830.03740.04250.0263

5년0.0960.03820.0430.0263

(참조) 유리섬유 : PA#)O사 자료 (1978년) 발포니트릴고무보온재 : http://gw3388.tistory.com/521 아티론 : 2010. 저탄소 에너지 설비 기술 개발 우레탄 : http://www.phiko.kr/bbs/board.php?bo_table=z3_01&wr_id=509 에어로겔 : http://www.aerogel.co.kr/01_product/menu0104.php

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비 에너지 손실 저감을 위한 관리방법

배관 보온재는 시공후 관리에 취약할 수 있다. 운영중 배관누수 발생, 눌림, 중력 등에 의해 훼손 또는 변형이 발생되면 손실량이 크게 증가되어 공동난방비 증가의 원인이 되므로 노후발생 보온재는 즉시 보수하여야 한다. ● 횡주배관 : 기계실에서 동으로 공급되는 배관으로 손실량의 대부분을 차지 ● 입상배관 : 각 동지하에서 세대로 공급되는 배관으로 열손실이 건물에 축열 됨

보온재 열화상 진단 사례

지하횡주관 가이드 열손실 발생 및 보온비교 (노출가이드 부위 24℃)

가이드 노출 열화상진단사진손실저감 보온사례

보온재 노후에 따른 배관표면온도 (노후보온재 23℃, 정상보온재 15℃)

- 동지하 난방공급배관 동일 구간에 대한 열화상 사진 보온재 훼손 훼손부 열화상 진단 정상부 열화상 진단

제4장 유량분배 등 부속기기

13. 온도 및 압력게이지

열교환기 및 펌프 등의 기기와 배관 등에는 운전상태를 확인할 수 있는 온도계 및 압력계가 설치되어 있으며 설비의 정상운전 상태를 파악하기 위해 고장이 나거나 오차가 발생한 계측기는 즉시 교체하여야 한다.

교체시 주의사항

온도게이지는 배관에 설치된 포켓을 함께 분리할 경우 내부의 유체가 누출되므로 주의하고 압력게이지는 전단의 차단밸브를 잠그고 교체하여야 한다.

<그림 4.4-22> 압력 및 온도게이지 배관시공도

운영관리 (정상운전점 표시)

고객별로 난방 및 급탕온도 조건이 다르고 층고 및 층수, 배관거리에 따라 기계실에서 공급하는 압력도 달라진다. 이러한 단지의 특성을 반영하여 정상운전 조건의 압력 및 온도를 단지에 설치된 각종 게이지에 표기하면 장애 발생시 쉽게 확인이 가능하며 관리에 도움이 된다.

<그림 4.4-23> 기계실 장비 운전압력 및 온도 표기방법

온도게이지압력게이지

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비14. 점검절차 및 장애발생 진단사례

점검절차 1 난방 및 급탕불량 발생 주요원인

① 다수 세대에서 난방이 불량한 경우

● (차압밸브) 기계실내 2차측 차압밸브(%17)의 이상으로 일부 난방 순환수가 차압밸브로 유량이 회수되어 세대로 공급되는 유량이 부족해진 경우

● (펌프운전) 난방순환펌프 대수제어시(2대_3대) 한 대를 예비펌프로 잘못 판단하여 가동하지 않아 유량이 부족해진 경우

● (팽창탱크) 보급수라인 동파, 동결 또는 공급부족으로 난방수의 순환장애가 발생하거나 난방수가 역류하는 경우 상층부 세대부터 유량순환 장애발생

② 특정 동에서 난방이 불량한 경우

● (동별 차압유량조절밸브) 작동결함으로 유량 밸런싱이 맞지 않거나 #Z-1BTT밸브 오조작(열림) 으로 공급유량이 일부동으로 과하게 공급될 경우

③ 특정 라인에서 난방이 불량한 경우

● 차 압유량조절밸브 이후 라인별 밸런싱이 틀어져 불균형이 발생되는 경우

● 해당라인 입상관 상부에서 에어처리가 안 되는 경우

● 세대 확장으로 인해 공급 열량이 부족한 경우

에어벤트

P1)V

정류량 조절밸브 P1)V

1PV

T)V

제4장 유량분배 등 부속기기

④ 2차측 공급압력이 낮아지고 난방이 안 되는 경우

● 팽창라인의 보급수 및 팽창관이 동파, 결빙 또는 차단 등으로 인해 보충수가 유입되지 않아서 발생하는 경우

● 난방순환수가 보급수라인을 통해 역류하는 경우

- 급수펌프 고장 또는 보급수 라인의 체크밸브 고장으로 인해 난방 운전압력보다 시수 공급압력이 작아지면 역류발생

- 응급 조치방법

h결빙시 해빙 조치를 통해 보충수가 원활히 유입되도록 한다.

h 역류시에는 연결라인의 밸브를 일시적으로 차단한 후 기계실에서 고무호스 등을 이용하여 시수를 난방 드레인라인에 연결하여 난방수를 보충 후 원인을 찾아 해당 업체 /4를 받아야 한다. h 보충수가 유입될 때는 에어처리를 병행하여야 한다.

⑤ 잘 나오던 온수가 안 나오거나 녹물이 계속 나옴

● 온수가 안 나오는 경우

h배관내 에어처리가 잘 되지 않은 경우

h시수 라인의 체크밸브가 고장으로 닫힌 경우

h열교환기 내부 스케일로 인하여 열교환 능력이 감소된 경우

h온도감지기 센서 또는 온도조절밸브 작동시간이 느린 경우

● 녹물이 나오는 경우

- 1차측에 설치된 온도조절밸브 작동불량으로 설정온도 대비 공급 온도편차가 심하여 배관내 스케일이 산화되는 경우

h급탕 순환펌프를 장기간 운전하지 않다가 가동한 경우

h저수조 탱크를 청소한 후 급탕 사용시 부식생성물이 배관에서 이탈된 경우 ● 급탕 사용시 찬물을 많이 배출한 후에 뜨거운 물이 나오는 경우

h(순환) 급탕순환펌프 미가동 및 순환불량으로 급탕수가 정체되었을 경우

h(혼수) 세대내 수전을 통한 시수 및 급탕수의 혼수가 발생된 경우

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비점검절차 2 배관시스템의 공기 제거 절차

공기장애

● 배관 시스템에서 공기가 보급되는 경로는, 최초 배관의 물채움시 물속에 용존 되어 있는 공기와 용해도에 의한 확산, 배관속의 팽창과 수축에 의한 이동 등으로 용존 공기를 함유한 팽창탱크내의 물이 배관내로 유입, 보급수에 용존되어 있는 공기의 유입 등을 들 수 있다.

● 공기로 인한 배관시스템의 성능저하 현상으로는 공기(산소)의 흡입에 의한 배관 부식이 진행되고 흡입된 공기가 배관상부에 체류하여 난방수 순환을 방해하며 열교환 능력이 저하 될 뿐 아니라 펌프의 흡입측에 공기가 유입되면 효율 저하, 소음 및 캐비테이션 현상 등이 일어나며, 혼입된 공기의 수축h팽창으로 배관소음 및 진동이 발생한다.

조치방법

● 각 존별 최상층에 설치된 에어벤트 점검 및 공기제거

● 각 동 지하 및 기계실에 설치된 존별 에어벤트 점검 및 에어처리

● 난방 순환펌프를 가동한 상태에서는 공기가 난방수와 혼합되어 이동됨으로 배출이 어렵다. 따라서 펌프를 정지하고 공기를 제거하는 것이 바람직하다. 공기 배출 정지시 (일반상태)공기 배출시(배관내 에어발생)

유체가 유입되면 `loat가 부력에 의하여 상승하면서 디스크를 밀어올에어벤트 내에 공기가 유입되면 `loat는 부력을 잃고 자중에 의해 밑으려 공기배출구를 막아 공기의 배출이 정지된다.로 내려가 열린상태가 되고 배관내 모아진 공기를 외부로 배출하게 된(배관내 유체가 외부로 배출되지 않음)다.

제4장 유량분배 등 부속기기

공기유입시 기계실에서 발생하는 증상

● 평소 대비 수두압이 떨어지거나 펌프 기동시 회수측 압력이 공기의 팽창으로 압력이 감소된다. ● 관내 공기가 상층부에 모여 상층부부터 난방불량이 발생된다. 공기제거 순서

① 순환펌프를 정지한다. (배관내 유속이 0.5N/T 이상시 에어제거가 어려움)

② 팽창탱크 난방보충수 배관에서 정상적으로 난방수가 보충되는지 확인한다.

③ 각 동별 최상층에 설치된 JS-7FOU 밸브에서 수동으로 공기를 제거한다.

④ 수두압이 정상적으로 회복되면 펌프를 가동한다.

⑤ 펌프 가동시 흡입측 압력이 수두압보다 저하될 경우 에어가 남아있는 상태이며 상기 1_4번 작업을 반복하여 에어를 처리한다.

⑥ 펌프를 가동하여 흡입측 압력이 변하는지 확인한다.

⑦ 펌프 운전시나 정지시 회수측 압력이 일정하게 유지되면 공기 제거작업 완료된 상태로 판단한다. 에어벤트

P1)V

P1)V1PV

T)VPUMP

팽창탱크

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비진단사례 1 순환펌프 밸브고장

발생현상

● 입주초기부터 급탕온도 헌팅으로 주민민원 발생

● 하절기 중 주민민원 발생이 급증하여 급탕배관 및 설비 정밀점검

설비진단

● 자동제어업체에서 점검하였으나 온도 헌팅현상 지속 발생

● 각종밸브 동작상태 점검

● 펌프 상태 점검

● 시간대별 급탕회수온도 기록관리중 회수온도 저하현상 발견 - 사용량이 적은 시간대에도 급탕 회수온도가 낮음

● 급 탕회수 주배관 게이트밸브 고장 및 펌프 체크밸브 미동작 확인

- 모든 밸브를 분해하여 점검시행

조치

● 급탕회수배관 게이트밸브 전량교체

- 게이트밸브 포트와 스템연결부 파손으로 밸브가 잠겨 순환불량 ● 급탕순환펌프 체크밸브 전량교체

- 부식 및 스케일로 고착되어 밸브기능 수행 불가능

● 자동에어벤트 밸브 점검 및 교체 급탕펌프 체크밸브 교체시행체크밸브 부식고착(동작불능)급탕회수 주배관 게이트밸브 파손

제4장 유량분배 등 부속기기

진단사례 2 급탕 순환장애로 온도헌팅 발생

발생현상

● 설정온도는 43℃이나 급탕온도가 35℃에서 70℃로 온도헌팅이 발생

● 세대에서 급탕 사용시 온도변화가 심해 민원 및 주민불편 발생

단지내 조치방법 점검(새벽시간대)

새벽시간대 세대 민원발생시 지하 드레인

배관에서 급탕수를 과다하게 퇴수시켜 냉수가 지하 공동구까지 역류되는 현상 발생

설비진단

※ 추정원인 : ① 순환장애, ② 센서 시공위치 오류, ③ 자동제어 1*값 오류

● 펌프의 사양 및 동작상태 점검 : 설치된 펌프 적정하게 동작

● 민원발생 급탕배관내 밸브 점검 : 펌프 체크밸브 미동작

● 자동제어 온도센서 상태 : 열교환기 토출배관에서 약 3N 위치에 설치

진단결과

● 급탕 순환펌프의 체크밸브 고장으로 보급수가 예비펌프로 역류되어 순환불량 발생 및 온도제어 불가

● 급탕순환이 되지 못해 새벽시간대 배관 내 급탕수가 정체되어 온도저하 발생

급탕환수 배관으로 보급수 역류급탕펌프 체크밸브 교체시행자동제어설비 온도센서 이설

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비진단사례 3 차압밸브 고착으로 난방순환 불균형

발생현상

● 인근단지에 비해 세대평균 열사용량은 비슷하나 난방톤당 단가가 높아 입주민 민원이 발생됨- 난방비 부과에 대한 신뢰도 저하 및 설비고장를 문의하는 경우도 발생

난방비 부과현황

구 분진단단지A단지#단지비 고

난방면적85m2/세대105m2/세대134m2/세대

난방사용량 평균61톤/세대132톤/세대98톤/세대

1월 기준

난방톤당 단가약 1,750/m3약 860원/m3약 1,150원/m3

세대별 난방비107천원114천원113천원

운영상태 점검

구 분진단단지A단지#단지비 고

난방공급온도47℃49℃50℃

난방회수온도25.8~31.7℃39℃37~39.5 ℃

온 도 차18 ℃10 ℃12 ℃

점검사진

설비진단결과

● (세대설비) 진단단지의 경우 전세대 주방공간 확장이 되어 세대 온도차 증가 ● (공용설비) 펌프 차압밸브 고착으로 난방수의 일정량이 항상 바이패스 됨

● (난방비) 난방톤당 단가가 인근단지와 크게 차이 나지만 전체 사용유량은 적어 세대별 평균 난방비 부담금액은 차이가 없음

제4장 유량분배 등 부속기기

설비사진

구분고 층 부저 층 부

설치전경

동작부

● (스케일) 차압밸브의 외관상태는 밸브의 동작부인 스템에 이물질 및 스케일이 부착되어 정상적으로 동작이 불가능한 상태로 밸브를 분해후 스템축의 이물질 제거 등의 조치가 필요한 상태

● (동작) 세대 공급되는 유량이 저하되어 난방비 단가가 상승하는 원인이 됨

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비진단사례 4 순환펌프 운전방법 오류 및 배관막힘

발생현상

● 난방열교환기 1대에서 고층부 5개동 188세대 난방공급

● 기계실에서 가장먼 동 세대에서 난방 공급유량 저하로 민원발생

운전상태

● 난방공급 및 회수온도 점검 : 공급온도 49.7℃/ 회수온도 31.5℃

- 공급회수 온도차가 설계조건인 15℃를 초과, 공급유량 부족 상태

● 민원발생 동 점검 : 고층부 일부세대(12,17,20층) 계량기 역류현상 발생 ※ 추정원인 : ① 펌프불량, ② %17밸브 오동작, ③ 동 1%$7밸브 오동작

● 난방순환펌프 가동상태 점검

- 설정된 온도차 범위를 초과하여도 총 3대중 1대만 상시 가동

- 순환펌프 : 911ℓ/NJO의 33%용량인 310ℓ/NJO으로 3대 대수제어 방식

설비진단

● 차압밸브(%17) 및 차압유량조절밸브(1%$7) 동작상태 : 정상

● 동지하 공급배관 드레인 밸브 설치 위치에 유량흐름 장애 발생

● 자동제어설비 펌프 운전온도 설정값 오류 진단결과 및 조치사항

● 응 급조치 : 난방순환펌프 1대 가동 → 2대 가동(수동 가동)

● 동지하 드레인 배관내부 이물질 제거작업

● 펌프 운전조건 변경 : 공급/회수 온도차가 15℃이상시 순차적 가동

유량부족 : 회수온도저하동지하 난방배관 이물질 동지하 막힘 이물질 제거

제4장 유량분배 등 부속기기

진단사례 5 급탕배관 순환 불량으로 온도변화 발생

발생현상

● 일부 세대에서 아침 시간대에 급탕 사용시 온수가 빨리 나오지 않고 찬물을 많이 빼내야 온수가 나온다. ● 급탕 공급온도 변화가 심하다.

급탕 열교환기 측정데이타

구 분n@1n@2(공급불량)n@3n@4

열교환기용량700Mcal/hr680Mcal/hr700Mcal/hr680Mcal/hr

공 급 동601~5(저층)601~5(고층)611~15(저층)611~15(고층)

세 대 수200188200188

공 급①44~51℃45~58℃43~51℃43~51℃

회 수②43℃40℃44℃44℃

온도

보충수③14℃14℃14℃14℃

회수+보충수④36℃32℃40℃35℃

설 계 값(ℓ/min)120 115 120 115 순환시 공 값(ℓ/min)160 160 160 160

펌프측 정 값(ℓ/min)86~91 15~28110~11179~81

양정/동력13m/2nP11m/2nP11m/2nP10m/2nP

※ 급탕순환펌프 여유율을 감안하여 유량값을 증대하여 펌프를 설치함

온도1

온도 2

온도 4

온도 3

1차측

시스

※ 추정원인 : ① 순환불량, ② 밸브고장, ③ 배관 막힘

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비 진단결과

● 배관내 온수가 식지 않고 일정하게 순환하기 위한 펌프유량값은 최소 분당 115ℓ이상의 유량을 순환시켜야 하나 고층부 열교환기에 설치된 펌프 유량값은 설계유량값 대비 약 13_25%의 유량만이 순환되는 상태

● 급탕열교환기 )&2는 순환량 저하로 열교환기 입구측(④항목)온도가 저하되며 공급측온도(①항목)도 편차가 심해지는 현상이 발생되며, 급탕열교환기 )&4도 일부 라인에서 급탕흐름이 원활하지 않은 것으로 판단됨

- 순환량이 작아 유량흐름이 원활하지 않은 일부 동 및 라인에서는 배관내 급탕수가 정체되어 온도가 떨어져 급탕사용시 찬물 배출

진단의견

● 배관내 온수의 순환량이 원활하지 않는 경우는 배관부식에 의한 폐색, 스트레이너 이물질로 막힘, 급탕순환펌프 성능저하 등 여러 원인에 의해 발생될 수 있으나 배관부식 상태는 양호하였음

● 급탕공급 및 회수라인 스트레이너 청소, $IFDL밸브 동작상태 점검 후 동일증상이 계속 발생시에는 고층부 급탕 순환펌프의 교체를 검토

● 고층부 공급온도 변환가 심해지는 원인은 급탕흐름이 원활하지 못해 발생되는 현상으로 판단됨 설비진단에 따른 조치

● 난방 순환펌프 교체작업 시행 : 민원 지속발생 및 온도변화 없음

● 급탕 순환펌프 4USBJOFS청소 작업중 스트레이너 후단에 설치된 $IFDL 밸브 분해 점검결과 내부 부식 및 이물질로 닫힌 상태로 고착되어 유량흐름 저하발생

- 조치일 : 점검시행 1주일후 배관설비 분해 및 이상설비 교체 완료 - $IFDL밸브 교체 작업후 회수온도 및 열교환기 입구측 온도 상승됨

회수온도 : 41℃→ 44℃까지 상승

제4장 유량분배 등 부속기기

설비진단후 열교환기 측정데이타

구 분n@1n@2n@3n@4

열교환기용량700 Mcal/hr680 Mcal/hr700 Mcal/hr680 Mcal/hr 공 급 동601~5(저층)601~5(고층)611~15(저층)611~15(고층) 세 대 수200188200188

공 급①44~51℃45~51℃43~51℃43~51℃

회 수②43℃44℃*44℃44℃

온도

보충수③14℃14℃14℃14℃

회수+보충수④36℃38℃40℃35℃

* 조치후 문제발생 열교환기 회수온도가 정상범위 유지

점검사진

초음파유량계 설치장애발생 n@ 측정결과정상공급 n@ 측정결과

펌프 밸브 등 분해체크밸브 분해사진체크밸브 이물질 고착(동작불능)

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비진단사례 6 난방 공급배관 소음 발생

발생현상

● 난방배관에서 비주기적으로 배관을 망치로 치는 듯한 소음발생

● 비주기적으로 소음이 발생되어 점검의 어려움 설비진단

● 기계실 및 공용배관 각종설비 점검

※ 추정원인 : ①체크밸브 오동작, ② 신축이음 불량, ③ 배관가이드 소음

● 동지하 난방 입상배관 라인별로 설치된 글로브밸브에서 비주기적으로 소음발생

- 난방사용량 감소시 소음발생, 난방사용량 증가시 소음 없음

진단결과 및 조치 ● 밸브에서 소음이 발생되고 노후화 정도가 심해 신규밸브 교체 시행

● 밸브 교체후 분해결과 밸브 포트 스템 연결부 스냅링 노후로 고정불량

스냅링

노후

난방 입상배관 전단 밸브 밸브 분해(밸브포트 고정불량)

제4장 유량분배 등 부속기기

진단사례 7 1차측 배관 이물질로 인한 공급 불량

발생현상

● 난방 공급온도 저하로 인한 민원발생

- 난방공급 설정온도 44℃, 공급온도 36℃ 설비진단

● 설비현황 : 난방열교환기 2대, 급탕열교환기 2대

- 열교환기 4대중 난방열교환기 1대만 온도저하 발생

※ 추정원인 : ① 열교환기 오염, ② 스트레이너 막힘

● 5$7밸브 동작상태 점검 : 100% 0QFO 상태이며 공급온도 저하됨

- 다른 동 열교환기 5$7밸브는 30_40% 0QFO 상태에서 정상온도 유지

● 1%$7밸브 동작상태 점검 : #Z-1BTT 0QFO, 난방 공급온도 변화 없음

● 5$7 #Z-1BTT 밸브 약1바퀴 0QFO, 난방 공급온도 60℃까지 상승

진단결과 및 조치 ● (1차측 이물질) 5$7 밸브 전단 4USBJOFS 이물질로 인해 지역난방 중온수 유량흐름이 저하되어 난방 공급온도 저하발생

조치 ● 4USBJOFS청소후 난방공급온도 정상공급

스트레이너 이물질 침적(1)스트레이너 이물질 침적(2)청소 전,후 여과망 비교

T)V #y-Pass 밸브조작시 주의사항 #y-Pass밸브 조작시 1바퀴(약 10% Open) 이내에서 조작하며, 설비상태 점검용으로

만 사용하여야 하며 밸브를 개방을 많이 할 경우에는 난방, 급탕 온도가 단시간에 상승

주의하여 열상사고가 발생할 수 있다.

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비진단사례 8 2차측 난방 관말세대 순환배관 시공

발생현상

● 춘,추절기 간헐난방시 입상배관내 온도가 저하된 난방수는 세대에서 차가운 물을 순환시키지 않을 경우 계속 정체되어 난방 정상화까지 시간이 많이 소요되고 난방수가 세대에 도달까지 온도저하 심화

● 온도가 낮은 난방수를 세대에서 순환시킴으로서 난방시간 과소요

설비개선

● 난방배관 입상라인 최상층부에 난방수 순환배관 시공

- 고층부 최상층(25충)라인 세대내 에어벤트 배관하부에서 순환라인 시공 개선효과 ● 난방가동시 기계실h세대간 배관내 난방수의 일부를 순환시켜 하절기 또는 간헐난방시 온도가 낮은 난방수가 세대로 공급되는 것을 예방

● 항상 배관수의 온도를 일정하게 유지하여 난방사용 속응성 증대

조작방법

● 동절기중에는 차단하고 간헐 난방시는 밸브를 개방 최소유량 확보

최상층에 순환배관 시공춘추절기 간헐난방시 동절기 연속난방시 - 공급-회수라인 연결- 50%이내에서 개방 - 잠금 또는 일부개방

● 동지하 순환배관시공

- 상기와 같이 세대 관말배관에 순환배관을 시공할 경우 조작을 위해 세대를 방문하는 불편발생

- (우측) 사진처럼 말단 동지하 관말에 순환배관을 시공할 경우 밸브조작이 편리한 장점이 있다.

제4장 유량분배 등 부속기기

진단사례 9보충수 배관 장애 및 에어처리 미숙 발생현상

● 물탱크 청소후 난방배관 압력 저하 및 유량부족

● 급탕, 급수는 정상공급, 난방라인만 2차측 압력저하로 난방정지 상태

난방 공급배관 설비개요

● 옥상물탱크 주변에 소형탱크를 설치하여 난방수를 보충하는 방식

● 감압밸브 설정압 : 저층부(5 LH/DN2), 고층부(7 LH/DN2)

진단결과

● 난방공급 압력이 저하된 상태 : 공급압력 0_0.2 .1B (0_2LH/DN2)

- 지하 드레인 배관에서 에어처리 과정중 난방수를 모두 배출시킴

● 난방공급 이상원인

- 난방보충수 배관 막힘 : 저층, 고층부 동일 현상 발생(보충수 미공급)

응급조치

● 기계실내 정상 공급중인 급수배관 드레인을 이용하여 난방배관으로 난방수를 보충하여 정상압력 확인 및 상층부 에어처리후 난방가동 1. 고층부 압력 저하(0.22 MPa(2.2㎏/㎠))2. 저층부 압력저하(0.05 MPa(0.5㎏/㎠))

배관내 난방수가 모두 배출된 상태 배관내 난방수가 모두 드레인된 상태 배관내 공기 배출시 주의사항 배관내에서 발생된 공기는 압력이 낮은 최상층에 모이게 되며, 난방펌프를 가동할 경우 최상층에 모인 공기의 이동이 발생된다.

따라서 공기를 제거 작업시 펌프를 정지하고 최상부의 에어벤트 밸브를 수동으로 개방하주의여 제거하여야 하며 동지하 드레인 배관에서 수동조작에 의한 공기제거는 불가능하다.

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비진단사례 10 급탕 보급수 스트레이너 이물질

발생현상

● 하절기부터 저층부 압력 변동이 되며, 간헐적으로 급탕공급 민원발생

● 동절기중 압력변동폭이 심하게 발생되고 민원이 많이 발생

설비진단

① 저층부 운전상태

- 급탕공급온도 변화 심함

- 약 1분 주기로 간헐적인 압력변화 발생 : 4.1_8.5 LH/DN2

※ 추정원인 : ①감압밸브 고장, ② 배관내 이물질 유입

② 보급수 라인에 설치된 감압밸브 및 스트레이너 이물질 막힘 추정

- 급탕보급수 압력 불균형으로 온도 변화 및 압력저하시 상층부 급탕 공급 저하 발생

조치결과

① (이물질제거) 차단 밸브고장으로 스트레이너 콕에서 드레인 작업 시행

- 드레인 작업 중 스트레이너 내부 이물이 일부 제거되어 압력 정상화

② (향후조치) 물탱크 청소 작업시 스트레이너를 분해하여 청소 시행

응급조치

● 점검사진

압력저하시 4.1kg/cm2 압력상승시 8.5kg/cm2차단밸브 고장

제4장 유량분배 등 부속기기

진단사례 11 2차측 난방배관 스트레이너 이물질 막힘

발생현상

● 열교환기 1대에서 3개동 공급중이며 1개동에서 지속적인 난방불량

설비진단

※ 추정원인 : ① 에어발생, ② 유량분배 장애, ③ 배관내 이물질 유입 ① 열교환기, 펌프 차압밸브(%17), 동차압유량조절밸브 정상동작 중

② 3개동 공급유량 측정시행 (19:00)

구 분1동2동3동비고저 층97ℓ/min67ℓ/min50ℓ/min민원발생고 층85ℓ/min67ℓ/min67ℓ/min

진단결과

① (유량부족) 3동 저층부는 공급유량이 부족하여 난방불량 발생 ② (추정원인) 동 차압유량조절밸브는 정상동작, 이물질에 의한 순환부족

조치사항

① (이물질제거) 해당동 차압유량조절밸브 후단 스트레이너를 분해 청소

- 이물질 다량 퇴적되어 난방수의 흐름을 막아 난방불량 발생

② (후속조치) 다른 동도 유량공급이 일정하지 않아 청소 시행 필요

동별유량계로 유량측정이물질이 고형화 퇴적됨이물질 내용 : 진흙덩어리

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비진단사례 12 급탕 보급수 배관 감압변 동작불량

발생현상

● 급탕 압력 저하로 일부 동 고층부 세대에서 민원이 발생

설비진단

① 민원발생현황

- 6개동 중 &MFWBUJPO -FWFM이 가장 높은 동 고층부 압력저하로 민원발생 ② 급탕열교환기 운영상태 점검

- 보급수 압력이 5_8.5LH/DN2로 주기적으로 변화

③ 부스터펌프 동작상태 점검

- 부스터 펌프 압력은 8.4_8.5LH/DN2 정도로 일정하게 유지

※ 추정원인 : ① 감압밸브 오동작, ② 배관이물질, ③ 해당 동밸브 고장

조치사항

● 감압밸브 전단 스트레이너 분해결과 내부 스케일 발생이 심해 청소불가

- 스트레이너 및 감압밸브 교체 작업시행

● 밸브교체후 급탕순환 정상화

부스터펌프 압력상태 정상급탕압력 5~8.5kg/cm2 변화보급수 스트레이너 및 감압밸브 스케일

제4장 유량분배 등 부속기기

진단사례 13 급탕 환탕밸브 오조작으로 인한 순환불량

발생현상

● 몇 년 전부터 새벽시간대 및 늦은 저녁 급탕사용시 찬물을 많이 배출해야 뜨거운 물이 나옴● 고층부 세대에서 우리공사에 직접 설비점검 요청 운전상태

● 급탕열교환기 운영상태 점검

- 저층부와 고층부로 구분되어 급탕열교환기가 설치됨

- 급탕열교환기 공급 및 환탕온도는 저층부와 고층부가 모두 양호한 상태

온도측정값

구 분공급동공급회수(환탕)열교환기입구상태저층부3개동48℃46℃36℃양호고층부3개동(민원발생)48℃46℃37℃양호※ 추정원인 : ① 해당라인 순환불량, ② 배관이물질, ③ 밸브고장

설비진단

① (순환상태) 기계실부터 해당세대 공급동 까지 구간별 환탕온도 측정

- 민원발생 해당동 환탕배관 온도 27℃로 저하된 상태 유지

② (밸브점검) 동지하 공동구 내 해당동 급탕 회수배관 메인밸브가 잠겨 환탕 불가

- 밸브가 잠겨 환탕배관내 급탕수가 정체되고 온도가 저하됨 (밸브 오조작)

- 새벽시간대 급탕사용시 온도가 낮아진 물을 배출해야 정상사용 가능

③ (조치결과) 밸브조정후 급탕순환 정상화

고층부 환탕온도27℃환탕밸브오조작(잠김)밸브조작후 온도 상승

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비진단사례 14 급탕 공급밸브 오조작으로 인한 공급온도 저하

발생현상

● 몇 주 전부터 총 9개동 중 1개 동에서 급탕온도가 낮아 민원발생

● 민원발생 해당동 세대에서 급탕 공급온도 낮게 측정됨 운전상태

● 급탕열교환기 운영상태 점검

- 저층부와 고층부로 구분되어 각각 9개 동 공급중

- 급탕열교환기 공급 및 환탕온도는 저층부와 고층부가 모두 양호한 상태

온도측정값

구 분공급동상 태

공급회수보급수

저층부9개동(기계실)44 ℃41 ℃26 ℃양호

※ 추정원인 : ① 냉수 및 온수 혼수, ② 배관 막힘, ③ 밸브고장

설비진단

● 민원이 발생되는 1동 지하 온도측정 시행

온도측정값

구 분공급동공급회수상태

고층부공급양호42 ℃41 ℃공급 및 회수온도 정상

저층부민원발생26 ℃34 ℃공급온도 저하 상태

① (밸브오조작) 해당동 급탕공급 메인밸브가 차단되어 공급 불가능

- 급탕 사용시 급탕회수 배관에서 온수가 역류되어 낮은 온도로 사용

급탕공급배관 밸브 잠김고층부 42℃, 저층부 26℃밸브 정상화후 온도상승

제4장 유량분배 등 부속기기

진단사례 15배관 순환장애 발생으로 온도헌팅 발생

발생현상

● 새벽 시간대 고층부 세대에서 급탕 사용시 찬물을 많이 배출해야 온수가 나오며, 주간에도 상층부에는 급탕 공급이 원활하지 못함 설비진단

① 도면 검토 : 하향식 급탕공급 방식으로 배관내 JS처리가 중요

※ 추정원인 : ① 배관스케일 및 부식, ② JS 7FOU이상, ③ 펌프고장 등

② 에어벤트밸브 점검

- 배관 노후화 및 JS 7FOU 밸브가 콘크리트 구조물 내부에 설치되어 점검이 불가능한 상태 (정상적인 동작불량 추정)

- 순환 부족이 발생되어 급탕 순환불량 및 자동제어 온도헌팅 발생

진단결과

● (밸브신설) 상시 점검가능한 위치를 선정하여 에어벤트 밸브 설치

● (조치결과) 상층부 세대에서 정상적인 급탕사용으로 민원감소

급탕공급방식 : 하향식상층부 사람이 출입이 가능한 곳에 에어벤트 신설

공기빼기밸브 바람직한 시공방법

공기변 설치는 입하관에서는 쉽게 공기가 모일 수 있도록 연결배관경(1) 이상으로 하여야 하

고, 횡배관에서는 관경 25A일 경우 배관경

참 고(25A)의 1~2배 정도 상부로 인출하여 공기변을 설치하는 것이 바람직 하다.

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비진단사례 16 배관 순환장애 발생으로 온도헌팅 발생

발생현상

● 고층부는 급탕공급이 정상이나 저층부에서 급탕공급온도 헌팅 발생과 새벽시간대 온도저하로 민원이 발생됨 설비진단

① 급탕 운전상태 점검

급탕공급 조건 (℃)

구 분보급수 온도

급탕공급급탕회수열교환기입구

저층부47351915

고층부474543

● 저층부에서 급탕회수 온도가 너무 낮아 순환유량이 부족 - 배관길이에 따라 다르나 정상적인 순환시 공급온도와 3℃이내 차이발생

※ 추정원인 : ① 순환장애발생, ② 펌프이상, ③ 배관 에어발생 등

조치절차

① (이물질제거) 펌프 전단 및 회수배관내 스트레이너 청소시행

② (밸브점검) 각종밸브의 정상 동작상태 점검

- 급탕배관은 온도가 높아 급탕수에서 $B이온이 용출되어 밸브 내부에 스케일 침적시 동작 불가

③ (펌프점검) 펌프의 적상동작여부 등 점점

온도#저층부 A온도 : 18.8℃고층부 A온도 : 42.5℃

온도A

시수

온도측정위치 2개소저층부 #온도 : 35℃고층부 #온도 : 45℃

제4장 유량분배 등 부속기기

진단사례 17 중온수 인입배관 방수불량(빗물유입) 조치

발생현상

● 인입배관과 벽체 사이에서 물이 기계실 내로 유입 설비진단

● 기계실 인입 이중보온관과 벽체사이 방수 파손으로 우기시 땅속으로 유입된 빗물 일부가 기계실로 유입됨 - 유입된 빗물이 기계실내 중온수배관 보온재에 흡수되는지 파악 ● 보온재와 빗물 접촉시 배관의 부식이 빠르게 진행된다.

진단결과 및 조치 ● 방수공사 이전까지 인입부 보온재 일부를 제거하여 배관의 부식으로 방지 인입배관 우수 유입우수가 배관접촉시 부식발생빗물이 보온재와 접촉 부식

보수방법

● 기계실 벽체 방수 불량으로 우수가 유입될 경우 기계실 외부에서 방수작업을 진행하여야 하나 시간 및 비용이 많

이 소요된다.

● 방 수작업이 힘들 경우 우수가 배관과 접촉되는 것을 완전

히 차단될 수 있도록 유도관을 시공하는 방법도 배관의 부식을 예방할 수 있다.

차압밸브 / 순환펌프 / 팽창탱크 / 배관 및 부속설비진단사례 18 기계실 인입 중온수 매설배관 손상으로 유체 외부 누출

발생현상

● 고객 기계실 안전점검시 기계실 내벽온도 상승

● 우리공사 인입배관 부위로 중온수 누출 추정 설비진단

● 기계실 내벽 온도 측정

- 배관 인입부 벽체온도 49℃로 회수배관 파손추정

● 기계실 외부 기계실 차단밸브 핸드홀 내부에서 스팀 발생

진단결과

● 온도측정 및 핸드홀 점검결과 중온수 회수배관 파손 확인됨

● 굴착공사후 누수발생 부위 재산한계점 판단 후 관리사무소 공사 시행 인입배관 위치 기계실 내벽온도 49℃배관파손부위

보수결과

배관시공시 건축폐기물과 함께 매설하여 이중보온

관 외피가 파손되며 부식

이 발생

굴착중 발견된 건설폐기물

K1n) KOR@A 1vSTRv)T n@ATvNc )ORP.

05 제5장 수 질 관 리

5.1 2차측 배관 공급시스템

5.2 배관의 부식 등 장애

5.3 난방배관의 수질관리

5.4 수질관리 사례

제5장 수질관리

5.12차측 배관 공급 시스템

공동주택내 2차측 기계실 설비(열교환기, 펌프 등)는 배관으로 연결되어 각 동별 세대에 난방, 급수, 급탕을 공급한다.

난방수 배관시스템은 탄소강, 동, 알루미늄, 주철, 스텐 등 다종금속으로 연결되어 있다. 따라서 배관의 수명증대, 이종의 금속 연결로 인한 전이부식 및 갈바닉 부식 발생을 억제하기 위해 적절한 부식방지제를 사용하여야 한다. 현재 많은 공동주택에서 배관부식 방지 및 스케일 감소로 난방효율 저하 예방, 기기보호, 배관계통의 수명연장 등을 목적으로 수질관리를 시행하고 있다. ● 난 방 및 급탕 배관에서 발생하는 부식, 스케일, 슬라임 구 분정 의비 고

금속이 외부로부터의 화학적 작용에 의해 화합물로 변하여 본래의 기능을 상실하는 부 식것2차을측 말 배한관다에.서는 이종의 금속을 서로 접촉시키면 전위가 낮은 금속이 양극(`e)으로 되며, 비교적 양극 쪽이 빨리 부식하는 갈바닉부식이 많이 발생된다.

수중에는 칼슘()a), 마그네슘(Mg)등과 같은 무기미네랄들이 용해되어 있는데 이러

스케일한 무기미네랄 등이 농축에 의해서 재결정화 및 침전되어 배관벽에 쉽게 붙어 고형화

된 물질을 스케일이라 한다. 물속에 존재하는 미생물(박테리아, 곰팡이, 이끼)들이 물에 포함된 영양소를 이용하

슬라임한여 다증.식 하고 부유물질 등이 미생물 표면에 부착되면서 확대되는 현상을 슬라임이라 (배관 스트레이너 슬라임)

2차측 배관 공급 시스템 / 배관의 부식 등 장애 / 난방배관의 수질관리 / 수질관리 사례5.2배관의 부식 등 장애

1. 배관의 부식

부식이란 금속이 어떤 환경 중에 존재하면 그 환경 중에서 존재하는 물질과의 사이에 일어나는 화학적 또는 전기 화학적 반응에 따라 손상되는 것을 말한다.

난방 순환수 배관에서의 부식 유뱔 조건

● 재질 난방 2차측은 다종금속으로 되어 탄소강용 부식 방지제 외에 동 부식 방지제 및 스테인리스 피팅 방지제 등이 적절히 관리되어야 전체 시스템을 잘 보전할 수 있다.

※ 금속별 부식억제 Q) 범위 - 탄소강(11.0_11.8), 알루미늄(7), 동( 8.5_9.2), 스테인리스 강(11.0_11.8)

● 온도 모든 화학반응은 온도가 올라가면 반응속도도 증가(SSFIOJVT &RVBUJPO) 하게 되며 부식 반응도 금속이 산화되는 화학반응이기 때문에 온도가 상승하게 되면 부식성이 증가하게 된다. 난방 순환수와 같이 온도가 높은 수계에서는 수중의 칼슘이나 마그네슘들의 용해도가 떨어져 스케일이 발생할 수 있으므로 유의하여야 한다.

● 수질 일반적으로 지하수에는 칼슘이나 마그네슘 이온들의 농도가 높아 스케일 성향을 나타내어 주변 환경(온도, Q) 등)에 따라서 스케일이 발생하며, Q)가 낮고 알카리도가 낮은 물은 부식을 촉진하게 된다. 아울러 상수도에는 염소이온과 같이 부식성이 강한 이온들이 함유되어 있고 용존산소가 녹아 있어서 부식 촉진 성분이 계속적으로 유입될 수 있다.

● 정체성(유속)

일반적으로 용수의 흐름성이 없는 조건에서 부식이 더 잘 일어나는 것으로 알려져 있다. 난방 순환수의 경우 난방정지 기간에는 물이 정체되어 있어 상대적으로 부식이 더 잘 일어나기 때문에 정기적이고 지속적인 수질관리가 필요하다.

제5장 수질관리

이종금속 접촉부식 (갈바닉부식)

이종 금속을 서로 접촉시켜 용해질 액에 접촉될 경우, 전위가 낮은 금속이 양극이 되어 빨리 부식되는 형상을 갈바닉 부식이라 한다.

지역난방 난방배관은 내식성 자재를 사용토록 하고 있어 동관 또는 스테인리스 배관을 사용하고 있으나 밸브 및 열교환기, 세대난방설비 등과 같이 다른 금속과 연결되어 시공될 경우에는 반응성과 이온화 서열 차이로 부식이 발생되므로 접촉부에 절연볼트, 절연플랜지, 가스켓 등을 사용하여 시공한다.

반응성과 이온화 경향 서열에 차이가 나는 이유는 전기화학적 서열과 원소의 주기성에 의한 서열 차이가 있기 때문이며 원자 또는 분자가 이온이 되려고 하는 경향이 크면 산화되기 쉽다. ● 접속 배관종류에 따른 부식 방지 방법

접속관종적 요

강관각각의 이음을 코킹 하여 나사접합 또는 플랜지 접합한다.

주철관연관각각의 이음을 코킹 하여 납땜 또는 플랜지 접합한다.

염화비닐관각각의 이음을 코킹 하여 TS식 또는 고무링 접합한다.

스테인리스원칙적으로 절연유니온, 절연플랜지에 의한 접합으로 하며 기타 이와 유사한 방법의 절연조치를 한다.

동관어댑터를 사용하여 강관은 나사접합, 동관은 용접접합하고 절연유니온 또는 절연 플랜지를 사용하여 접합한다. 강관

연관각각의 이음을 나사접합 또는 땜납 접합한다.

염화비닐관나사형 이음 또는 플랜지 접합한다.

연관동관납땜 접합한다.

염화비닐관각각의 이음을 납땜 접합하여 TS식 또는 고무링 접합한다.

동관스테인리스원칙적으로 절연유니온, 절연 플랜지에 의한 접합을 한다.

2차측 배관 공급 시스템 / 배관의 부식 등 장애 / 난방배관의 수질관리 / 수질관리 사례◉ 금속의 이온화 서열 및 이종금속 접촉부식

calvanic Series of Architectural Metals

Zinc, galvanized steel(아연, 아연도금강)

aluminum(sheet metal and extrusions), 알류미늄(연판, 사출)

)admium

mild steel,cast iron, wrought iron 연강, 주철, 연철

Aluminum bronze 구리, 알류미늄, 합금

Naval brass, yellow brass, red brass 주석함유황동, 황동, 단동

)opper 구리 동()u)

Lead-tin solder 주석, 아연, 합금

Admiralty brass, Aluminum brass 황동, 알류미늄

types 410, 416 stainless steel(passive)

Tin 주석(Sn)

Tin bronze, silicon bronze, manganese bronze 청동, 규소청동, 망간청동

Nickel silver (copper-zine nickel alloys)양은(구리, 니켈, 아연의 합금)

lead(납 Pb)

Nickel (Ni)

Silver(은 Ag)

Monel(니켈-동합금), Nickel-copper alloys(니켈, 구리합금)

Types 304, 316 stainless steel(passive)

0.0미부식0.20.40.60.81.0부식Noble(음극)Active(양극)

부식여부접속금속&egaulyanssoMi ml & 아ocy(lZ연ansl i)l umi&yiuosnll mAa)dmiuam강b( )St탄)n소-aeloer r)inatoslnselseesi taSt SLna,idsy ldlaoea tnNlicek ra e#kesirslvsicl.esNs))동r(epopo#scsroelzpink e-nuricppNo ao celrsekyll-iohrcNe M-)lmeoklloa syi ea Tprmhiueitnvlga.rit sl gtcin piteuhldampora Magnesium & alloys (+)XXXXXXXXXXXXX Zinc & alloys (아연)XXXXXXXXXXXX Aluminium & alloysXXXXXXXXXXX )admiumXXXXXXXXXX Steel-)arbon (탄소강)XXXXXXXXXX )ast ironXXXXXXXXX Stainless Steels (STS)XXXXXXXXX Lead, tin and alloys(납, 주석)XXXXXXX NickelXXXXX #rasses. Nickel silvers(활동, 양은)XXXXXXXX )opper(동)XXXXXX #ronzes cupro-nikels(청동, 백동)XX Nickel copper alloys(Ni+)u)예) 알류미늄과 스테인레스가 접촉하고 있을 경우 부식 진행X Nickel-)hrome-Mo alloys Titanium silver. graphite craphite gold platinum (-)

제5장 수질관리

강관의 부식

강관은 흑관 또는 백관의 형태로 난방용 배관에 널리 사용되고 있으며 부식의 원인은 온도, 수분, 산소, 응력, 유속, 압력, 표면전류 등에 의해 발생된다.

◉ Q)의 영향

강관의 부식에 미치는 Q)의 영향은 Q)4_9 범위에서는 강의 부식이 산소의 환원반응에 의하여 영향이 없고, Q)3 이하에서는 용액 중의 수소이온농도가 증가하여 수소의 환원반응에 의해 부식속도가 증가하게 된다. 그러나, Q)9 이상으로 알카리성 수용액에서는 부식속도가 크게 감소된다. 아연도금 강관의 부식속도와 Q)와의 관계는 Q)증가에 따라 부식속도는 감소하고 아연도금 표면에 안정한 보호피막이 형성되기 때문에 그 부식속도가 작아진다.

vPY : inch per yearM11 : mg/decimeter2 day

철의 부식속도와 pn관계아연도강관의 부식속도와 pn관계탄소강의 부식속도와 온도관계

◉ 온도의 영향

강관의 부식속도는 <그림>에 나타낸 것과 같이 온도에 크게 의존한다. 밀폐계에서는 온도가 상승함에 따라 부식속도가 증가한다. 개방계에서는 약 80℃까지는 온도상승에 따라 부식속도가 증가하나 그 이상의 온도에 있어서는 온도가 증가함에 따라 용존산소의 용해도가 감소하여 부식속도가 감소한다.

◉ 부식발생의 종류 ● 접촉부식 : 동관과 접촉시 배관의 전위차에 의하여 강관이 양극이 되어 빨리 부식

● 전식 : 누설된 전류에 의해 전위차가 발생하여 전지를 형성 부식

● 틈새부식 : 전해질 수용액이 재료 틈새에 침투하여 생기는 부식

● 선택부식 : 합금성분 중 일부 성분이 용해되고 부식이 힘든 성분은 남아 강도가 약한 다공상의 재질을 형성

2차측 배관 공급 시스템 / 배관의 부식 등 장애 / 난방배관의 수질관리 / 수질관리 사례● 임계부식 : 금속입자의 결정입자 경계에서 잔류응력에 의해 생기는 부식

● 기타 : 이온화 경향차, 유속에 의한 부식, 온도에 의한 부식, 수질

※이온화 순위 알류미늄(M) ＞ 아연(;O) ＞ 철('F) ＞ 구리($V) ＞ 은(H) ＞ 금(V) (Al : 이온화 경향크다, 전자잃음, 양이온, 부식증대) (이온화 경향작다, 전자얻음, 음이온, 부식없음 : Au) 동관의 부식

금속학적으로 동이 대기와 접촉하면 대기중의 수분과 반응하여 표면에 일산화동($V20)과 염기성탄산동($V$03)이 주성분인 치밀하고 얇은 산화피막이 형성되고 이 산화피막이 부식을 방지한다. 그러나 사용 중 그 피막이 어떤 작용으로 파괴되는 경우나 형성되기 어려운 경우에는 부식에 의한 손상이 문제가 될 수 있다.

◉ 공식

혹 모양으로 쌓여 올려진 녹청색의 부식 생성물 밑에서 빠르게 부식이 진행되며 잔류염소 농도 증가 및 약산성의 수질로 자연전위가 상승 임계전위를 초과하여 발생하게 된다.

(대책) Q)를 높이는 수처리제 투입 및 잔류염소 농도를 낮게 억제한다.

◉ 개미집모양 부식 주로 관 외부에 발생되며 건축재료에서 발생한 유기산이 동관과 피복재 사이로 침입한 물에 용해되어 부식이 진행되며 약간의 광택을 갖는 자색을 띈다.

(대책) 산성을 띄는 유기화합물이 발생하기 어려운 건축재료 사용과 피복 처리

◉ 청수

동관에서 용출된 동이온이 비누나 때에 포함되어 있는 지방산과 반응하여 청수가 발생되며, 신규 설치된 동관에는 청수가 발생할 수 있으나 사용 중에는 피막이 생겨 나오지 않을 수 있다.

(대책) $02 나 02가 많은 물에서 동이온이 많이 용출, Q)를 높이는 방법

◉ 응력부식 응력, 수분, 부식매체의 3가지가 공존하는 경우 발생하고 배관에 균열 기점이 된 면은 검게 변색, 녹청색의 부식 생성물이 수반된다. 부식매체는 보온재에서 용출된 암모니아 및 황화물의 경우가

제5장 수질관리

많다.

(대책) 암모니아 및 황화물이 발생하기 어려운 보온재를 사용, 수분침입 방지 ◉ 궤식 유량흐름이 급변하는 엘보(&MCPX), 티(5FF) 등에서 관 표면에 생성된 산화피막이 유체의 전단응력 및 충돌에 의해 파괴되어 발생한다.

(대책) : 순환수는 50℃에서 유속 1.5N/T 이하, 70℃에서 유속 1.3N/T 이하

스테인리스관의 부식

스테인리스강은 철('F)에 상당량의 크롬(보통 12%이상)을 넣어서 녹이 잘 슬지 않도록 만들어진 강으로 필요에 따라 탄소($), 니켈(/J), 규소(4J), 망간(.O), 몰리브덴(.P) 등을 소량씩 포함하고 있는 복잡한 성분을 가지고 있은 합금강이다.

이렇게 하여 만들어진 스테인리스강은 철('F)을 주성분으로 하면서도 보통강이 가지고 있지 않은 여러 가지 특성 즉 표면의 아름다움, 부식과 열에 강함, 높은 강도와 가공성이 좋은 특성을 갖추고 있다. 스테인리스 강관의 내식성은 관 표면에 부동태의 얇은 피막이 형성되어 전기화학적으로 안정된 성질을 갖기 때문이나 부동태 피막을 파괴하는 환경요소의 대표적인 것으로 염소이온이 있다. 수중의 염소이온은 금속의 보호피막(부동태피막)을 손상시켜 국부부식을 발생시킬 수 있다. 따라서 스테인리스 강관에서의 염소이온은 수질관리에 매우 중요한 요소이고 부식에는 여러 가지 유형이 있으나 주로 수질상태에 따른 공식과 응력부식 균열이 발생할 수 있다.

● 스테인리스관의 방식

이물질관 내표면에 이물질이 부착되지 않도록 관리

잔류응력엘보를 사용하지 않고 구부림 가공시 곡률반경은 관경의 4배 이상유지

가스켓 흡습제 및 염소를 포함한 것은 피하고 테프론제 사용

수처리부식 억제제 성분에 염소성분이 포함되었을 경우 180 ppm이하 관리

2차측 배관 공급 시스템 / 배관의 부식 등 장애 / 난방배관의 수질관리 / 수질관리 사례2. 배관의 스케일

물에는 광물질 및 금속의 이온 등이 녹아 있으며 이러한 이온들의 화학적 결합물(탄산칼슘($B$03) 등)이 침전하여 배관이나 장비의 벽에 부착되는 현상을 스케일 이라고 한다.

스케일의 대부분은 $B$03이며, 스케일 생성 방지를 위해 물속에 $B++이온을 제거해야 하며 주로 사용되는 방법은 경수 연화법, 물리적 방지법 등이 있다.

- 반응식 : 2()$03- ) + $B++ → $B$03↓ + $02 + )20

- 스케일 종류 : $B$03(탄산염계), $B404(황산염계), $B4J04(규산염계)

● 스케일 생성 원인 온 도온도가 높으면 스케일 생성 촉진된다. 급수관보다 난방 및 급탕관에 스케일이 많다.

)a이온)a 이온 농도가 높으면 스케일 생성이 촉진된다. 경수를 사용할 경우 스케일 발생이 크게 증가된다.

● 물리적인 스케일 방지방법

- 물리적인 에너지를 공급하여 스케일이 벽면에 부착하지 못하고 흘러나오게 하는 방법

전류이용법전기적 작용에 교류(A))응용

자장이용법영구자석을 관 외벽에 부착하여 자장을 생성하여 자장속에 전하를 띈 이온에 영향을 주어 스케일 생성을 방지한다. 전기장이온법전기장의 크기와 방향이 가지는 벡터량에 음이온과 양이온이 서로 반대 방향으로 힘을 받게 되어 스케일을 방지한다. 초음파이용법초상이음파 발를생 액하며체속 충에격 방에너사하지를면 액통체해의 벽 수의축 스과케 팽일이창 이분 리교대되고로 발분생리하된여 입,자 미는세 더한 작진은동 이입 자물로속 에쪼 개전어파진되다어. 나가며, 공동현● 배관 부식 및 스케일 발생사례 체크밸브 스케일 및 부식으로 고착난방배관 스케일 발생으로 폐색열교환기 2차측 입구부 부식 및 스케일 게이트 밸브 내부 부식 및 스케일난방배관 부식 및 스케일 발생으로 폐색팽창탱크 보충수 라인 부식 및 스케일 폐색

제5장 수질관리

3. 배관의 슬라임

물속에 존재하는 미생물(박테리아, 곰팡이, 이끼)들이 물속에 포함된 영양소를 이용하여 증식하고 부유물질 등이 미생물 표면에 부착되면서 확대되는 현상을 슬라임이라 한다. 배관내부에 슬라임이 발생하게 되면 슬라임(4MJNF)이 유체의 흐름을 방해하여 유속이 저하되고 발생부위 하부에서는 국부부식이 발생할 수 있다.

● 스케일 생성 및 성장 박테리아 부착점액분비증식

미생물 film 형성

(X 1000)(X 10000)

(X 5000)

slime 소멸부착력 감소slime 형성

● 슬라임 발생 - 미생물에 의한 오염과 함께 부식침전물이 포함된 이물질 발생

h 이물질의 수질분석 결과 유기물과 무기물로 구성되고 유기물의 대부분이 세균이며, 무기물은 대부분은 'F로 검출

2차측 배관 공급 시스템 / 배관의 부식 등 장애 / 난방배관의 수질관리 / 수질관리 사례5.3난방배관의 수질관리

1. 난방, 급탕 배관에서의 수질관리 효과

◉ 난방배관 수명연장

난방배관 부식억제로 배관수명이 증대되고 장기적으로 배관교체비용 절감 및 입주민의 안정적인 열사용을 기할 수 있다.

◉ 열교환기 세척주기 증대 열교환기 전열면에 스케일 및 부식을 발생할 수 있는 부유믈 부착이 감소하여 열교환기 세척주기를 길게 유지할 수 있고 열교환기 성능을 설계대로 유지할 수 있다.

◉ 세대 열계량장치 고장감소 배관내 부식 및 스케일로 인한 이물질 발생이 적어지므로 세대계량기 유량부 고장, 스트레이너 막힘, 정유량조절밸브 고장 등이 감소된다.

◉ 세대 난방효과 상승 난방불량 감소로 외기온도에 따른 적정한 난방공급 온도를 유지할 수 있어 난방효과가 상승되고 계량기 이물질 유입방지로 계측정확도가 상승되어 공동난방비가 감소된다.

calvanic )orrosion Test

: 가혹 조건상에서 6종 금속에 대한 제품의 방식 능력 시험법

제5장 수질관리

2. 난방순환수 수질관리 기준

수질관리기준

중앙집중 난방방식의 공동주택에 대한 난방계량기 등의 설치 기준 (지식경제부고시)

항 목pn탁도(자율)칼슘경도(자율)T-`e(자율) 관리범위8이상10`TU50mg/L 이하1 mg/L 이하

중요 수질관리 항목

pn (수소이온농도지수)

수용액의 액성은 수소이온농도로 표시하며, pn의 범위는 0~14로 pn 7이면 중성, 7이하 산성, 7이상 알칼리이고 다종금속의 경우 배관재질에 따라 부식을 억제하는 pn의 범위가 다르므로 pn 한가지 만으로는 조절이 불가능하다.

01234567891011121314

위액레몬주스오렌지주스토마토주스블랙커피소변증류수바닷물베이킹소다제산제암모니아수비눗물표백제

강산성수약산성수약알카리강알카리

)a-n (칼슘경도)

용액중에 포함되어 있는 )a+2 이온을 탄산칼슘의 농도로 환산하여 나타낸 값으로 시스템의 부식 및 스케일을 조절하는데 중요한 요소이다.

칼슘경도가 높을 경우 배관내 수온이 상승되면 칼슘이온이 용출되어 배관에 스케일 발생이 증가된다.

탁도(Turbity)

용액의 부유물질이 용해되지 않고 나타나는 물질의 총합으로 부식이나 스케일이 발생하는 경우 탁도가 증가하며 증류수나 순수의 탁도는 ‘0’ 정도이다.

T-`e(Total `e, 전철)

용액중의 `e농도는 배관의 부식정도를 나타내는 지표로 부식이 많으면 `e농도가 높아진다.

기타 수질관리 항목

전도도()onductivity)

용액의 단면 1㎠, 길이 1㎝의 액체가 25℃에서 가지는 전기․저항의 역수를 전도도라 하며, 전기 전도도는 용액중에 존재하는 용존염류의 이온화된 양의 정도를 측정하는 것으로 수처리 약품을 정기적으로 투입할 때는 약품성분에 의해 측정값이 급격히 상승할 수 있다.

2차측 배관 공급 시스템 / 배관의 부식 등 장애 / 난방배관의 수질관리 / 수질관리 사례)l (염화이온)

용액에 녹아 있는 염화물중에 염소이온은 황산이온과 함께 배관에 강한 부식성을 나타내며 금속의 국부부식을 일으켜 구멍이 생겨 누수되는 공

식(Pitting 부식)을 발생시킨다.

M-Alkalinity (메틸오렌지 알칼리도)

수질의 알칼리성 강약을 나타내는 지표로써 수중에 함유된 수산화물, 탄산염, 중탄산염 등 약산성염의 총량을 중화(최초 pn 11~13에서 pn 4.5)하

는데 필요한 황산의 소비량을 )a)O3로 환산하여 표시한 것이며, 수중의 Pn에 영향을 주는 물질로 )a)O3 스케일 경향을 알 수 있는 지표이다.

)u (구리이온)

용액 중에 포함되어 있는 )u 이온농도로 난방배관 계통중 동관으로 시공된 부분이 있는 아파트는 분석항목에 추가하여 이종금속에 의한 전이

부식 여부를 정기적으로 확인하여야 한다.

3. 수질관리 약품투입

수질관리 약품

아질산염계의 수질관리 약품은 철부식에서 생성되는 'F2+을 이온으로 산화시키고 금속표면에 얇고 치밀한 보호성 피막을 형성하여 부식을 억제하는 방지제로 기존 인산염계 및 규산염계 약품보다 현재 수질관리 약품으로 대부분 사용 중에 있다.

● 상용 수처리제 성분별 부식방지 효과

- /B/02(아질산나트륨) : 철의 부식방지

- [PMF(아졸) : 동 및 동합금의 부식방지

- 4J02(이산화규소) : 알루미늄 및 알루미늄합금의 부식방지

배관종류별 수질관리 방법

◉ 탄소강 ● 수질관리 약품투입시 아질산이온의 농도가 임계치 이하로 감소될 경우 국부부식의 위험성이 있어 적절한 농도 유지가 중요하므로 정기적인 수질분석 및 약품 보충 등의 관리가 중요하다.

제5장 수질관리

● 아질산이온 농도가 50 QQN일 경우 부식속도가 대폭 증가하며, 400 QQN 이상일 경우 유사한 방식성능을 나타낸다.

● 아질산이온 농도 기준 최소 400 QQN 이상의 농도 유지가 필요함

◉ 동관 ● 동관의 경우 Q)조절만으로 높은 부식수명을 나타내므로 Q) 관리에 중점을 두어야 한다.

● 아졸([PMF) 성분이 함유된 약품주입시 : 농도 감소시 국부부식이 발생할 수 있으며, 아졸 이온농도는 최소 600 QQN 이상의 농도 유지

2차측 배관 공급 시스템 / 배관의 부식 등 장애 / 난방배관의 수질관리 / 수질관리 사례● Q)상승제로 수질관리시 약품 종류 - .PSQIPMJOF($4)9/0)

- &UIBOPMBNJOF()0$2$)2)/2)

◉ 스테인리스관 ● 최근 난방 및 급탕배관에 주로 사용되며 열교환 설비에도 주로 사용되고 있다. 부식저항이 큰 특성으로 상용 수처리제 주입을 통한 부식수명은 크게 증가하지 않는다.

● 일정농도 이상의 염소성분이 함유된 수처리제 주입시 국부부식 발생 위험성이 증가할 수 있어 수처리제를 투입시 염소이온 농도는 180 QQN 이하로 유지하여야 한다.

제5장 수질관리

5.4수질관리 사례

관리사례 1수질관리 약품투입후 우수관리 사례

수질관리 목적

● 효 율적인 배관부식 억제로 배관수명 및 열효율 증대

● 열교환기 세관 주기 연장으로 비용 절감

수질관리 방법

① 수처리제 농도의 지속적인 관리 (정기적인 수질검사)

② 보충수량의 확인을 위한 계량기 설치 및 주기적인 검침

③ 보충수량의 이력관리를 위해 계량기 설치 및 배관 내부 육안 점검

※ 상기 3개 항목의 교차 점검으로 항상 최적의 수질 및 배관상태 유지

사후관리 및 효과

● 배관의 수명관리는 장기적인 안목에서 지속적인 관리가 필요하다. 따라서 일관성 있는 자료 관리를 통한 분석이 이루어져야 약품투입 효과를 높일 수 있다.

- 약품농도 저하시 일반 상수도에 비해 부식속도가 빠르게 진행되며 배관의 공식이 발생되므로 수질분석을 통한 약품농도 관리가 매우 중요하다.

● 기계실별 약품주입후 수질확인 및 검침 확인 결과 보충수 손실 없음

일자Pn`e아산질염탁도미생물일자수처리제3기계실미생물비고일자지침3기계실사용량(L)

2005-109.101.22180140단가수량단가수량06-08-315.56130

02-08-103,85070.05,5004.5

2005-1210.462.145601402005~123,500140.07,00010.006-09-306.561,000

2005-0410.470.904.95191202005~043,000140.05,00010.006-10-166.75190

2005-089.722.4513030602005~083,00040.00.006-11-136.87120

정기적인 수질분석 관리수처리제 투입관리보급수량 검침관리

해당단지 실제 시행중인 관리 자료에서 부분 발췌

2차측 배관 공급 시스템 / 배관의 부식 등 장애 / 난방배관의 수질관리 / 수질관리 사례관리사례 2 보충수 관리 및 세대 난방수 배출 관리

진단내용

● 난방배관의 수질관리 약품을 투입중이나 농도저하가 빨리 진행되어 약품 투입량이 타단지에 비해 많이 발생

진단방법

● 보충수 계량기를 통해 공용배관 난방수 배출 및 누수 여부 파악

● 보충수 계량기가 없을 경우 신규 설치 검토

설비진단

① (설비상태) 동절기 시행이전 난방열교환기 청소후 약품투입 시행 - 난방수 배출량이 없을 경우 농도저하가 없어야 하나, 공용배관 누수 및 보수가 없는 상태에서 약품농도 저하가 심함

※ 추정원인 : ① 세대에서 불필요한 난방수 배출 ② (세대설비) 건설사에서 난방분배기 에어벤트 밸브에 난방수 배출용 호수를 배수배관과 연결하여 전세대 시공 - 세대에서 난방불량시 자발적으로 난방수를 과다배출

조치사항

● (설비조치) 불필요한 난방수 배출 예방을 위해 세대 드레인 호수 제거

● (주민안내) 난방수의 드레인 예방을 위한 세대안내 시행

● (설비개선) 보충수량 정기점검을 위해 보충수라인 계량기 신설 필요

에어벤트 호수연결1싱크대 배수배관과 연결에어벤트 호수연결2

제5장 수질관리

관리사례 3 난방보충수 관리 사례

발생현상

● 난 방 보충수 증가로 난방수 약품주입후 농도 저하 발생 수질관리 약품농도 관리의 중요성 난방배관의 부식방지 및 수명연장을 위해 투입하는 수질관리 약품은 일정농도 이상 유지시 부식방지 효과가 있으며 농도가 저하될 경우 문제가 발생됨

● (국부부식) 약품농도 감소시 배관내 국부부식이 발생될 수 있음

● ( 부식진행) 임의로 난방수를 배출할 경우 산소에 의한 부식이 진행됨

● (공동난방비) 난방수 과다 배출시 공동난방비 상승의 원인이 됨

보충수 관리방법 ● (계량기 설치) 난방 보충수 원인조사 및 체계적 기록관리를 위해 팽창탱크 난방보충수 라인에 계량기와 지시부를 설치하여 일일 점검 시행

● ( 입주민 안내) 난방 보충수 원인조사 및 체계적 기록관리를 위해 팽창탱크 난방보충수 라인에 계량기를 설치하여 일일 점검 시행

참고자료 (타단지 수질분석 사례임, 우리공사에서 샘플채취 분석)

시료명pn전도도[μS/cm]탁도[`TU]전철(T-`e)[㎎/ℓ])a-경도[㎎/ℓ]기준초과항목

기계실1 저층부8.09*179.910.80.3546.80탁도

기계실1 고층부9.041 8342.590.127.32

기계실2 저층부9.491 9305.470.682.80

기계실2 고층부6.66*9812.980.0913.80pn

* 동일하게 수질관리 약품을 투입하였으나 일부기계실의 약품농도가 매우 저하되었으며 특히 기계실2 고층부의 경우에는 pn농도가 상수도 수준까지 저하됨

2차측 배관 공급 시스템 / 배관의 부식 등 장애 / 난방배관의 수질관리 / 수질관리 사례

K1n) KOR@A 1vSTRv)T n@ATvNc )ORP.

06 제6장 지역냉방

6.1 냉방공급시스템의 개요

6.2 냉동기의 종류 및 특징

6.3 중온수 1단 흡수식냉동기

6.4 중온수 2단 흡수식냉동기

6.5 흡수제(Li#r)의 특징

6.6 설비 운전절차

6.7 설비운영 및 관리

6.8 이상현상 발생 및 점검사항

제6장 지역 냉방

6.1냉방공급시스템 개요

고도의 경제성장과 소득수준의 향상으로 인한 생활환경 개선에 따라 쾌적한 주거환경을 추구하기 위한 냉방설비의 수요가 급격히 증가되고 있으며, 이에 따라 냉방을 위한 전력 수요가 증가되고 에너지의 효율적 이용에 대한 문제가 제기 되었다.

또한, 일반적인 증기 압축식 냉동기의 경우 기존 냉매로 사용되는 프레온계 냉매가 오존층 파괴 및 지구온난화 지수 상승 등으로 인해 국제적으로 규제가 강화되고 있어 에너지절감 및 대기환경개선 두가지 목적을 달성하기 위해 흡수식냉동기가 세계적으로 각광을 받고 있으며, 국내에서는 지역냉방과 결합하여 택지개발지역에서 일정규모 이상의 건축물에서 의무적 적용되고 있다.

지역냉방 공급방식은 중온수를 이용한 방식, 냉수직공급방식, 제습냉방방식 등 크게 3가지로 구분되며 그중 가장 일반적으로 널리 공급되고 있는 방식은 중온수를 열원으로 사용하는 흡수식 냉동기를 이용한 공급방식이다.

흡수식 냉동기는 그림과 같이 진공상태인 장비내에서 냉매인 물의 증발원리를 이용하는 것으로 지역난방 중온수는 냉동기의 재생기로 공급되어 흡수제와 냉매를 분리하는 재생작용에 필요한 에너지로 사용된다. <그림 6-1> 지역냉방 개념도

냉매(증가)응축기냉각수

냉매(물)

지역난방온수재생기

흡수제

(리튬브로마이드 용액)

열생산시설지역냉방건물, 아파트

건물냉방용 냉수

흡수기

증발기

냉방공급시스템의 개요 / 냉동기의 종류 및 특징 / 중온수 1단 흡수식 냉동기 / 중온수 2단 흡수식 냉동기 / 흡수제(-J#S)의 특징 / 설비 운전절차 / 설비운영 및 관리 / 이상현상 발생 및 점검사항6.2냉동기의 종류 및 특징

압축식냉동기

냉동기는 압축식과 비압축식으로 구분할 수 있으며 압축식은 압축방식에 따라 크게 용적식 압축기와 터보식 압축기로 나눈다. 용적식 압축기는 압축실 내의 체적을 감소시켜 냉매의 압력을 증가시키는 기기로 왕복동식, 스크류식으로 구분되며 터보식 압축기는 회전체의 고속회전에 의한 원주방향 운동량의 연속적인 전달에 의해 냉매가스를 압축시키는 기기로 대표적으로 원심식이 있다.

냉동사이클은 압축→응축→팽창→증발의 과정을 반복하면서 냉매의 상(1IBTF) 변화를 통해 저온측으로부터 열을 빼앗게 되며 냉매의 상변화를 위한 압축과정시 전기를 이용하기 때문에 합리적인 에너지이용을 위하여 건물 최대냉방부하의 60%이상을 전기를 사용하지 않은 냉방설비를 수용하도록 고시(건축물의 냉방설비에 대한 설치 및 설계기준, 제4조)되어 있다.

이러한 전기를 이용한 냉방방식은 지역난방 흡수식냉동기에 비해 $01가 높은 장점은 있으나 전기에너지 운영비 및 하절기 전력피크 증가, 일부 냉매의 오존층 파괴 및 온난화지수 증대, 고압가스 사용으로 전문자격 필요 등의 단점이 있다.

<그림 6-2> 압축식 냉동기 사이클 및 P-h 선도

<그림 6-3> 냉동기 압축기의 종류(원심식, 스크류식, 왕복동식)

제6장 지역 냉방

흡수식냉동기

전기모터 또는 엔진을 동력원으로 압축기를 구동하는 압축식 냉동기와는 달리 흡수식 냉동기는 기기 내부를 진공상태로 유지하여 냉매를 증발시켜 냉수를 만들고 증발잠열을 흡수하는 용액과< 표6-1>와 같이 물은 대기압(760NN)H)에서는 100℃에서 비등하여 증발하지만 압력이 낮아지면 증발온도도 낮아지게 되고 진공상태인 6.5NN)H에 도달하면 물은 5℃에서 증발된다. 흡수식 냉동기에서는 이런 원리를 이용하여 고도의 진공상태인 증발기에서 냉매(물)를 5℃에서 증발시키고 이때 발생하는 증발잠열을 이용하여 7℃의 냉수를 생산하여 냉방에 사용된다.

<표6-1>와 같이 물은 대기압(760NN)H)에서는 <표 6-1> n2O 포화수증기압 표

온도압력온도압력

100℃에서 비등하여 증발하지만 압력이 낮아지(℃)Pammng(℃)Pammng

면 증발온도도 낮아지게 되고 진공상태인 0166510744..9573112611,,4801821103..5624

6.5NN)H에 도달하면 물은 5℃에서 증발된다. 3277055855..6299220523,,3163672173..5735

흡수식 냉동기에서는 이런 원리를 이용하여 고도4588713266..5104330545,,6242423412.8.182

의 진공상태인 증발기에서 냉매(물)를 5℃에서 증6719,0305177..0511337966,,2979515427..0474

발시키고 이때 발생하는 증발잠열을 이용하여 8911,,10478288..06414500172,3,374509525..3526

7℃의 냉수를 생산하여 냉방에 사용된다.101,2279.20100101,325760.00

<그림 6-4> 냉동기 사이클 및 듀링선도(수정)

응축기재생기

냉각수중온수

증발기흡수기

냉수냉각수

<그림 6-4>와 같이 지역난방에서 사용하는 중온수용 흡수식냉동기는 냉매로 물()20)을 흡수제로 리튬브로마이드(-J#S)가 사용되며 진공상태에서 냉매를 증발시키는 증발기와 증발잠열을 흡수하는 흡수기, 냉매를 분리하는 재생기, 냉매 증발잠열을 회수하는 응축기로 구성되며 사이클을 이루며 순환된다.

냉방공급시스템의 개요 / 냉동기의 종류 및 특징 / 중온수 1단 흡수식 냉동기 / 중온수 2단 흡수식 냉동기 / 흡수제(-J#S)의 특징 / 설비 운전절차 / 설비운영 및 관리 / 이상현상 발생 및 점검사항기타방식 냉동기

◉ 공기압축식 냉동 ● 항공기 냉방에 주로 사용되며 줄-톰슨 효과를 이용하여 공기의 단열팽창시 온도가 낮아지은 원리를 이용한 냉방장치이다.

● 압축기 2대가 동시에 운전되며 한쪽에서는 단열팽창, 반대편에서는 압축과정의 $ZDMF이 반복된다.

◉ 흡착식 냉동 ● 다공식 흡착제가 가열시 냉매를 토출하고 냉각시 냉매가 흡입되는 원리를 이용한 냉동장치로 흡수식과 유사한 사이클로 이루어지나 흡착기가 주기적으로 재생작용과 흡착작용을 하며 온도변화가 큰 단점이 있다.

● 흡착제는 실리카겔, 제올라이트, 활성탄 등이 이용되고 냉매는 물, /)3, 메탄올 등이 이용되다. ◉ 전자식 냉동 ● 종류가 다른 이종금속간의 접합시 전류의 흐름에 따라 흡열부와 방열부가 생기는 원리를 이용한 방식으로 그림과 같이 /1접합시 는 흡열하고 상대극인 #는 발열한다.

● 소형이고 수리가 간단하며 반영구적인 장점이 있다.

◉ 제습냉방 ● 제습기를 이용하여 공조공간의 습한 공기를 제습한 후 증발 냉각기에서 물의 증발열을 이용하여 공기 온도를 낮춰 냉방을 하는 방식이다.

● 냉방기에 사용되는 제습제는 주기적으로 재생작용이 필요하며 이때 지역난방의 온수를 이용한 방식이다. <그림 6-5> 냉동장치 종류별 개요

공기압축식 냉동흡착식 냉동전자식 냉동

제6장 지역 냉방

지열 히트펌프 시스템 (재생에너지)

히트펌프는 그림6-2-1과 같이 하절기 냉방시 보통의 냉동기와 같지만 동절기 난방시에는 냉동사이클을 역작용시켜 응축기의 열을 난방용으로 사용하며 저온에서 열을 흡수할 때는 냉동장치, 고온열원에 열을 방출할 때는 난방장치로 사용되는 설비로 다음의 표6-2-1와 같이 분류할 수 있다. <그림6-2-1> 히트펌트 난방 및 냉방사이클

(난방) 냉동 사이클의 역방향 운전(난방) 냉동 사이클의 정방향 운전

<표6-2-1> 히트펌프의 종류 및 특징

ASnP ▪ Air-Source neat Pump는 실외공기를 열원으로 하는 히트펌프로 일반적으로 패키지 에어콘을 말하며 장치가 간단

(공기 히트펌프)하여 주로 중소형에 주로 사용된다.

▪ cround-Source neat Pump는 지열을 열원으로 하는 히트펌프로 냉매와 대지가 직접 열교환하여 열원이 비교적 안정적이다.

▪ Air-Source neat Pump와 cround-Source neat Pump의 열원비교

cSnP (지열 히트펌프)

Air-Source neat Pumpcround-Source neat Pump

WSnP ▪ W ater-Source neat Pump는 최근 광역상수도망의 물을 이용한 히트펌프가 재생에너지로 선정되어 도입이 확대되

(물 히트펌프)고 있다.

냉방공급시스템의 개요 / 냉동기의 종류 및 특징 / 중온수 1단 흡수식 냉동기 / 중온수 2단 흡수식 냉동기 / 흡수제(-J#S)의 특징 / 설비 운전절차 / 설비운영 및 관리 / 이상현상 발생 및 점검사항 난방사이클

겨울에는 실내 난방을 위해 냉매가 냉동사이클의 역방향으로 형성되며 압축기에서 냉매를 압축할 때 온도가 상승되며 이때 발생되는 에너지를 난방에 활용하는 방식이다.

<그림 6-2-2> 지열히트펌프 동절기 난방사이클

1 압축 집사이클의 흐름은 그림에서 압축기에서 저온 저압의 냉매가스를 압축하면 기체 분자의 운동에너지가 증가하며 압력과 온도가 상승하게 된다. (열역학제1법칙)

2 응축

온도와 압력이 상승된 기체냉매는 냉매와 사용처의 유체와 열교환을 통해 고온의 열을 방출하고 온도가 낮아지며 응축(기체→액체)되며, 응축될 때 방출하는 열을 열교환기에서 전달받은 유체는 온도가 상승되어 난방에 사용된다. 3 팽창

열교환기에서 상변화로 잠열을 방출한 냉매액은 팽창밸브에서 단열팽창되며 압력이 순간적으로 낮아져 저온의 냉매액으로 변화된다.

제6장 지역 냉방

4 증발

온도가 낮아진 저압, 저온의 액체냉매는 지열-냉매 열교환기에서 지열에는 공급된 따뜻한 브라인(2차 냉매)과 열교환을 통해 열을 공급받아 액체에서 기체로 증발하여 압축기로 이동하며 사이클이 다시 시작된다(4). 이때 열교환기에서 열교환기에서 1차냉매와 2차냉매는 섞이지 않은 채 열만 전달한다.

냉방사이클 실내 냉방을 위해 냉매가 냉동사이클과 동일한 방향으로 형성되며 팽창밸브에서 냉매가 팽창될 때 증발하며 온도가 낮아지고 이때의 흡수열을 냉방에 활용하는 방식이다.

<그림 6-2-3> 지열히트펌프 하절기 냉방사이클

1 압축 사이클의 흐름은 그림에서 압축기에서 저온 저압의 냉매가스를 압축하면 기체 분자의 운동에너지가 증가하며 압력과 온도가 상승하게 된다. (1)

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온도와 압력이 상승된 기체냉매는 지열에서 공급된 낮은온도의 브라인(2차 냉매)과 열교환을 통해 열을 방출하며 액체로 응축되어 팽창밸브로 이동한다. (2)

3 팽창

열교환기에서 기화된 냉매기체가 팽창밸브로 이동되어 단열팽창되며 압력이 순간적으로 낮아져 저온의 냉매액으로 변화된다. (3) 4 증발

온도가 낮아진 저압, 저온의 액체냉매는 냉매-사용처 열교환기에서 냉방에 사용되는 온도가 높은 유체의 에너지를 흡수하여 기화(액체→기체)되며, 기화될 때 흡수하는 열을 열교환기에서 전달받아 온도가 낮아진 유체를 냉방에 사용한다. (4)

제6장 지역 냉방

6.3중온수 1단 흡수식냉동기

1. 시스템 개요

<그림 6-6> 일중효용 1단 흡수식냉동기 중온수 흡수식냉동기는 약 95℃의 온수에 의하여 구동되는 일중효용 냉동기를 말하며, 순환사이클에 따라 1단 및 2단 흡수식 냉동기로 구분된다.

흡수식 냉동기는 고도의 진공상태로 유지된 본체 내에 증발기, 흡수기, 재생기, 응축기로 구분되며 열교환기, 냉매펌프, 흡수액펌프 등으로 구성되어 있으며, 냉매로는 )20(물)를 흡수제로는 -J#S(리튬브로마이드) 수용액이 사용된다.

1단 흡수식냉동기의 순환사이클은 <그림 6-6>과 같이 냉수를 생산하는 증발기, 냉매의 증발잠열을 흡수하는 흡수기, 흡수제에서 냉매를 분리하는 재생기, 기체냉매를 응축하는 응축기 순으로 순환된다.

다만 냉동기의 흡수액과 냉매의 흐름은 냉매의 재생과정에서 순환계통이 다음과 같이 달리 순환되어 진다.

● 흡 수액 흐름 : 흡수기(희용액)→재생기(농용액)→흡수기(순환)

● 냉매흐름 : 증발기→흡수기→재생기→응축기→증발기(순환)

냉방공급시스템의 개요 / 냉동기의 종류 및 특징 / 중온수 1단 흡수식 냉동기 / 중온수 2단 흡수식 냉동기 / 흡수제(-J#S)의 특징 / 설비 운전절차 / 설비운영 및 관리 / 이상현상 발생 및 점검사항2. 구성 및 원리

증발기 (@vaporator)

증발기 내부를 진공으로 만들어 냉매를 5℃에서 증발시키며 각종 장비의 냉방에 이용되는 냉수를 증발기 내부로 순환시켜 7℃까지 냉각한다.

<그림 6-7> 흡수식냉동기 사이클 및 증발기에서의 증발작용

그림과 같이 밀폐된 증발기 내부에 냉매(물)를 넣고 6.5NN)H의 진공으로 유지하면 물이 약 5℃에서 증발하게 되며, 증발기 내부 튜브관으로 냉수를 통과시켜 증발기 냉매가 증발할 때 냉각되어 팬코일 및 공기조화기에 공급되어 냉방열원으로 활용된다. 증발효과를 향상시키기 위해 증발기 하부의 냉매액을 냉매펌프로 압송하여 증발기 상부에서 냉수가 흐르는 전열관 상부에 분사시켜 냉수에서 열을 빼앗아 약 6℃에서 증발하고 냉수는 13℃에서 8℃까지 냉각된다. 증발기에서 냉수 입구 온도에 따라 냉동기의 능력이 변화된다.

증발기에서 냉수 입구 온도에 따라 냉동기의 능력이 변화된다.

● 냉수입구 온도가 낮아질 경우 : 냉동능력 감소

● 냉수입구 온도가 높아질 경우 : 냉동능력 향상

※ 좌측 그림은 설계온도 12℃일 경우 능력변화 이다 증발기와 흡수기는 동일한 동체내에 있어 그 경계선에 냉매액이 냉매증기와 함께 흡수기로 넘어가 냉동기의 능력이 저하되는 것을 방지하기 위하여 강관 또는 스테인리스 강판을 절곡한 엘리미네이터(&MJNJOBUPS)가 설치되어 있다.

제6장 지역 냉방

흡수기 (Absorber)

증발기에서 발생한 수증기를 흡수하여 증발기의 압력을 일정한도 이하로 유지되게 하여 사이클을 형성 <그림 6-8> 흡수기에서의 흡수작용

재생기

증발기흡수기열교환기

냉각수

n2O

냉각수

Li#r(55%) + n2O

증발기에서 증발이 계속되면 증발기 내부의 수증기가 차지하는 압력이 상승하며 이에 따라 냉매의 증발온도도 같이 상승하게 된다. 흡수기에서는 증발기내 수증기를 흡수하여 기내압력을 약 6_7NN)H로 유지하여 증발온도를 일정하게 유지시키는 기능을 수행한다.

흡수기에서 이용되는 흡수제는 농도가 높거나 온도가 낮을수록 흡수력이 강한 특성을 가지는 리튬브로마이드(-J#S)가 사용되고 있다.

흡수력이 강한 흡수액(약 5985％)이 흡수기 냉각수관 표면에 산포되며 증발기에서 증발한 냉매증기를 흡수하고 압력이 일정하게 유지되며 농도가 낮은 희용액(1단 냉동기 약 5585％, 2단 냉동기 약 5485%)으로 상태가 변화된다.

냉매를 흡수하여 농도가 낮아진 희용액은 흡수력이 감소하기 때문에 재생기로 보내져 냉매를 증발시켜 농도가 높은 농용액 상태로 변화된다.

흡수기에서 냉매의 흡수열을 제거하기 위해 냉각탑에서 32℃의 냉각수가 공급되며, 냉각수의 입구온도 변화에 따라 흡수기내 용액온도 변화로 냉동기의 성능이 변화된다. (6.4 중온수 2단 흡수식냉동기 2. 냉동기의 동작 t냉각탑u 참조)

냉방공급시스템의 개요 / 냉동기의 종류 및 특징 / 중온수 1단 흡수식 냉동기 / 중온수 2단 흡수식 냉동기 / 흡수제(-J#S)의 특징 / 설비 운전절차 / 설비운영 및 관리 / 이상현상 발생 및 점검사항 재생기 (cenerator)

냉매를 흡수하여 희용액 상태인 흡수액을 냉매인 물과 흡수액인 리튬브로마이드(-JCS)를 가열하여 농용액 상태로 되돌리는 장치이다. <그림 6-9> 재생기에서의 재생작용

재생기

응축기

흡수기 내에서 냉매를 흡수한 용액은 수분을 흡수하여 농도가 묽어지며 희용액이 되어 흡수 능력이 떨어지게 된다. 따라서 농도를 높여 용액을 농도가 진한 농용액으로 만들어 주어야 하며 흡수식 냉동기는 재생기를 두어 이러한 역할을 한다.

<그림 6-9>와 같이 지역난방 중온수로 희용액을 가열하여 비점이 낮은 냉매인 물을 용액에서 분리시켜 주고 이때 분리된 물은 용액과 완전히 분리하기 위하여 설치된 엘리미네이터를 거쳐 응축기로 보내진다. 흡수기에서 묽어진 흡수액(희용액)은 흡수액펌프에 의해서 재생기로 공급되고 공급된 희용액(약 5585%)이 재생기 전열관 내부로 흐르는 공급온수(약 95℃)에 의해 가열되면 냉매증기가 발생되어 농도가 진해져 흡수력이 강한 농용액(약 6085％)으로 재생되고, 이 농용액은 압력차 등에 의해 다시 흡수기로 보내져 냉매증기의 흡수를 계속할 수 있게 된다. 이때 재생기에서 발생된 고온의 냉매증기는 응축기로 유입된다.

제6장 지역 냉방

<그림 6-10> 재생기와 흡수기의 열교환 과정

재생기

열교환기희용액

희용액

흡수기

또한, 흡수기에서 재생기로 가는 저온의 희용액을 재생기에서 흡수기로 회수되는 고온의 농용액과 서로 열교환시켜 재생기에서 용액의 가열에 필요한 가열량을 줄여주고, 흡수기로 들어가는 농용액의 온도를 낮게 하여 흡수기의 냉각열량을 줄여줌으로써 에너지소비량을 절감하고, 열효율을 향상할 목적으로 냉동기의 재생기와 흡수기의 사이에는 용액 열교환기가 설치되어 있다.

응축기 ()ondencer)

재생기에서 증발한 냉매()20)를 냉각수를 이용하여 열을 회수하여 기체에서 액체로 응축시켜 증발기로 보내는 장치이다.

<그림 6-11> 응축기에서의 응축작용

응축기

재생기

냉각탑

냉각수

흡수기에서

n2O

증발기

<그림 6-11>과 같이 응축기에서는 재생기에서 발생된 냉매증기가 엘리미네이터를 통하여 응축기로 유입되고, 응축기 전열관 내부로 공급된 냉각수와 열교환하여 응축액화 된다. 그리고 이 응축수는 증발기로 보내져 냉매로 사용되어지며 순환되게 된다.

응축기에 공급되는 냉각수는 흡수기를 거친 다소 높은 온도의 냉각수가 공급되어 응축열을 흡수한 후 냉각탑으로 보내진다.

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지역난방 흡수식냉동기에서 냉수, 중온수, 냉각수의 열량 및 유량산출 기준은 <표 6-2>와 같으며 냉각수의 배출 열량은 냉수부하 및 중온수 부하의 합계로 일반 압축식 냉동기에 비해 용량이 큰 특징이 있다.

<표 6-2> 지역난방 시스템에서 각 유체별 설계조건

구 분냉 수중온수냉각수(냉각탑)

열량(Mcal/hr)Qc = 냉방부하 설계 Qh = Qc ÷ )OP(성능계수)Qt = Qc + Qh

유량(m3/hr)Qc (Mcal/hr) ÷ 5℃Qc (Mcal/hr) ÷ 40℃(2단)Qt = Qc ÷ 5 ℃

용 도증발기 열량재생기 가열열량흡수,응축기 제거열량

냉방부하3,024,000 kcal/hr4,725,000 kcal/hr7,749,000 kcal/hr

반일장비용량 100 RT 기본효율 : )OP 0.64200 )RT 설펌프유량10.1 m3/min1.97 m3/min25.8 m3/min

계온도조건12℃→7℃95℃→55℃32℃→37℃(△T5℃)

(예)

용량비교1배)OP 0.64일 경우 1.56배2.56배

고냉방부하3,024,000 kcal/hr4,142,000 kcal/hr7,166,000 kcal/hr

효장비용량 100 RT 고효율 : )OP 0.73일 경우184 )RT 율설펌프유량10.1 m3/min1.73 m3/min21.7 m3/min

계온도조건13℃→8℃95℃→55℃31.5℃→36℃(△T5.5℃)

(예)용량비교1배)OP 0.64일 경우 1.37배2.37배

이와 같이 흡수기와 응축기에 공급되는 냉각수는 흡수기에서의 증발열 회수와 응축기에서의 응축열 회수 역할을 하여 냉각수의 상태가 불안정할 경우 냉수온도 상승으로 냉방불량 및 냉동능력이 부족한 현상이 발생될 수 있다.

제6장 지역 냉방

3. 흐름도 및 사이클 선도

가. 흐름도

<그림 6-12> 1단 흡수식 냉동기 흐름도

흡수기냉각탑

응축기5 2mmng

재생기

중온수

열교환기증발기흡수기축응

기

냉수냉각

냉매펌프흡수액펌프

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나. 사이클 선도 (%VISJOH %JBHSBN)

<그림 6-13> 1단 흡수식냉동기 듀링선도((1uhring 1iagram)

흡수식냉동기 사이클을 기준으로 듀링선도(%VISJOH %JBHSBN)에서 각 과정을 표시하면 <그림 6-13>와 같이 나타난다.

● 흡수제(-J#S) 이동 사이클 (제작사별 세부압력 및 온도조건은 다를 수 있음)

과정상태 변화

▪ 농도가 높은 흡수액이 냉매증기를 흡수하여 희용액이 되는 과정이다.

14.1-1▪ 흡수기에서 58.5% 농도의 농용액(Li#r+n2O)은 냉매증기를 흡수하고 그 농도가 약 55%로 묽어져 희용액이 된다.

▪ 냉매증기 흡수열은 냉각수에 의해 제거되어 약 35℃까지 냉각된다.

▪ 냉매증기를 흡수해 농도가 낮은 희용액이 재생기로 이동되는 과정이다.

21-2▪ 희용액은 농도의 변화 없이 열교환기에서 고온의 농용액의 의해 온도가 35℃에서 55℃로 상승되어 재생기의 효율을 상승시킨다.

▪ 지역난방수에 의해 흡수액을 가열하여 농축되는 과정이다.

▪ 재생기에서 농도가 55.1%의 희용액이 지역난방수에 의해 84℃까지 가열되어 냉매인 물이 증발되며 농도가 58.5%

32-3 로 상승된다.

▪ 재생기의 압력은 응축기의 온도가 39℃일 경우 이 온도의 포화수증기 압력인 약 52mmng가 된다. (표6-1 참조)

43-4.1▪ 낮재 아생기져에 흡서수 흡기수로기 이로동 이된동다.하 는 84℃의 고온의 농용액은 농도변화 없이 열교환기에서 희용액에 열을 전달후 60℃로

제6장 지역 냉방

● 냉매()20) 이동 사이클

과정상태 변화

▪ 증발기에서 냉매인 물은 진공압이 6.9mmng인 조건에서 약 6℃에서 증발되는 과정이다.

▪ 냉매가 낮은 온도에서 증발되며 증발기 내부 전열관에 흐르는 냉수의 열을 빼앗아 13℃에서 8℃까지 낮아지게 14.2-1한다.

▪ 낮은 온도에서 증발한 기체냉매는 흡수기내로 이동하여 흡수액에 흡수되며 액체로 변화되며 증발기의 압력을 일정하게 유지된다.

▪ 증발한 냉매증기가 흡수액에 흡수되어 재생기로 이동되는 과정이다

21-2▪ 농 도의 변화 없이 온도가 35℃에서 55℃로 상승된다.

▪ 지역난방수에 의해 흡수액에서 냉매를 증발시켜 냉매를 분리하는 과정이다.

▪ 지역난방수에 의해 가열되어 증발된 기체냉매인 물은 응축기로 이동하여 냉각수에 의해 온도가 낮아져 기체에

32-3.2▪ 서 액체로 변화된다.

▪ 응축기의 압력이 52mmng일 경우 냉매인 물은 냉각수에 의해 약 39℃까지 낮아진다.

▪ 응축기에서 냉매인 물이 증발기로 보내지는 과정으로 냉매의 이동은 응축기와 증발기의 압력차에 의해 자연순

43.2-4.2환 된다.

▪ 증발기로 이동된 냉매가 증발기의 낮은 압력에 의해 증발되며 사이클을 이루며 순환되어 진다.

위와 같이 1부터 4까지 과정으로 사이클이 반복되며, 위의 설명에서 알 수 있듯이 흡수식 냉동사이클의 결정요소는 온도 조건임을 알 수 있다.

흡수식 냉동사이클에서의 온도조건에 따른 압력변화

Li#r 냉동사이클에서 건물의 냉방에 이용되는 7℃의 냉수를 얻기 위해서는 냉동기

의 냉매가 약 5℃에서 증발하여야 하고 <그림6-21> Li#r “수용액의 듀링선도”에

참 고서 보면 증발기의 압력은 약 7mmng정도가 되어야 하며 같은 압력이 유지되는 흡

수기의 압력도 이와 같다.

또한, 냉각수의 온도가 32℃에서 37℃로 변화될 때 냉각수의 온도로 수증기의 온

도를 39℃로 응축하면 선도에서 응축기의 압력이 약 52 mmng가 되고 같은 압력

이 유지되는 재생기의 압력도 이와 같이 된다.

냉방공급시스템의 개요 / 냉동기의 종류 및 특징 / 중온수 1단 흡수식 냉동기 / 중온수 2단 흡수식 냉동기 / 흡수제(-J#S)의 특징 / 설비 운전절차 / 설비운영 및 관리 / 이상현상 발생 및 점검사항6.4중온수 2단 흡수식냉동기

1. 시스템 개요

<그림 6-14> 2단 흡수식 냉동기 흐름도 및 사이클 구성

지역난방 중온수를 열원으로 사용하는 1중효용 2단 흡수식냉동기는 <그림 6-14>과 같이 사이클이 1단 흡수식 냉동기의 주사이클에 보조 사이클이 추가로 구성되어 있어 1중효용 2단 흡수식냉동기라 한다.

흡수식냉동기는 재생기수에 따라 1중효용, 2중효용, 3중효용으로 구분된다. 그러나 지역난방 2 단 흡수식냉동기의 경우 재생기가 2개이나 공급열원이 중온수가 연속적으로 순환되는 방식으로 1중 효용에 포함된다.

- 설치기준 : 현재 통합성능 계수가 우수한 2단 흡수식냉동기만 설치가능

제6장 지역 냉방

2. 냉동기의 동작

1. 주 사이클

냉동기 가동시 순환되는 사이클로 증발기, 흡수기, 응축기와 2개의 재생기 및 효율향상을 위한 열교환기로 구성된다.

흡수액펌프

주사이클흡수기제2용액제1용액

Li#r열교환기제2재생기열교환기제1재생기

증발기응축기

n2O

증발기 (@vaporator)

증발기에서 냉매는 냉매펌프에 의해 증발기 상부에 설치된 트레이를 통해 냉수가 흐르는 증발기 전열관 표면에 균일하게 산포된다. 이때 냉매인 물은 증발기 전열관 내부로 흐르는 냉수에서 열을 빼앗아 5.5℃에서 증발하고, 12℃의 냉수는 냉매의 증발온도에 의해 7℃로 낮아져 냉방에 직접 이용된다.

흡수기 (Absorber) 제2재생기내 농도가 높은 농용액이 농용액 펌프에 의해 흡수기 상부에 설치된 트레이를 통해 냉각수가 흐르는 흡수기 전열관 표면에 균일하게 산포된다. 산포된 농용액은 증발기에서 증발한 냉매증기를 쉽게 흡수하여 희용액으로 희석되며, 이때 발생하는 흡수열은 흡수기 전열관 내부에 흐르는 냉각수로 전달되어 지속적인 증발/흡수 사이클이 유지된다.

제1(고온)재생기 (1st cenerator)

흡수기에서 묽어진 희용액이 흡수액펌프에 의해 제1재생기 상부에 트레이를 통해 중온수가 전열관 표면에 균일하게 산포된다. 산포된 희용액은 전열관 내부로 흐르는 중온수에 의하여 가열되어 냉매(물)가 일부 증발하며 중간용액으로 재생된다. 이때 증발된 냉매는 응축기로 유입된다.

제2(저온)재생기 (2st cenerator)

제1재생기에서 재생된 중간용액이 용액펌프에 의해 제2재생기 상부에 트레이를 통해 제2재생기 전열관 표면에 산포된다. 산포된 중간용액은 전열관 내부로 흐르는 온수에 의하여 가열되어 농용액으로 재생되며, 발생한 냉매증기는 보조흡수기로 유입된다.

냉방공급시스템의 개요 / 냉동기의 종류 및 특징 / 중온수 1단 흡수식 냉동기 / 중온수 2단 흡수식 냉동기 / 흡수제(-J#S)의 특징 / 설비 운전절차 / 설비운영 및 관리 / 이상현상 발생 및 점검사항 응축기 ()ondencer)

제1재생기와 보조재생기에서 발생한 냉매증기를 응축하여 응축된 냉매를 증발기로 보내는 기능을 한다. 이때 발생하는 응축열은 응축기 전열관 내부로 흐르는 냉각수에 의해 회수되어 냉각탑을 통해 대기로 방출된다.

전열관 내부로 보조흡수기를 나온 34.3℃의 냉각수가 흐르며 전열관 외부로는 제1재생기와 보조재생기에서 증발한 냉매증기가 약 39℃의 냉매액으로 응축된다. 2. 보조 사이클

제작사마다 차이가 있으나 냉방부하가 80%이상일 경우 동작되어 냉동기 효율을 상승시키며, 부하가 감소되면 자동적으로 보조사이클이 정지된다. 보조사이클보조재생기보조

열교환기보조흡수기

보조재생기 (Auxiliary cenerator)

보조흡수기에서 묽어진 보조희용액이 보조흡수기 펌프에 의해 보조재생기 상부에 트레이를 통과하며 분사되어 보조재생기 전열관 표면에 균일하게 산포된다. 산포된 보조희용액은 전열관 내부로 흐르는 지역난방 온수에 의하여 가열되어 냉매()20)를 증발시켜 보조 농용액으로 된다. 이때 발생한 냉매증기는 응축기로 유입되어 응축된다.

보조흡수기 (Auxiliary Absorber) 보조재생기로부터 재생된 보조 농용액이 보조재생기 펌프에 의해 보조흡수기 상부에 설치된 트레이를 통과하며 분사되어 보조흡수기 전열관 표면에 균일하게 산포된다. 산포된 보조 농용액은 제2재생기에서 발생한 냉매증기를 흡수하여 보조 희용액으로 희석되며, 이때 발생하는 흡수열은 보조흡수기 전열관 내부에 흐르는 냉각수로 전달되어 보조재생/보조흡수 사이클이 유지된다.

관 내부는 흡수기를 거친 냉각수가 흐르는 전열관과 흡수액 산포장치로 구성되며 관 표면에 흡수액을 산포시켜 제2재생기에서 발생된 냉매증기를 흡수하도록 하고, 관내의 냉각수로 흡수액을 냉각시켜 흡수시에 발생되는 열이 제거된다. 관내부로 흐르는 34℃의 냉각수는 45%농도의 흡수액이 냉매증기를 흡수하는 과정에서 발생하는 열을 흡수하여 35℃로 상승되고 흡수액은 43% 농도로 희석된다.

제6장 지역 냉방

3. 열교환기

저온 및 고온 열교환기와 보조 열교환기로 사이클의 낮은 온도의 희용액과 재생된 높은 온도의 농용액을 서로 열교환시켜 사이클의 효율을 향

상시킨다.

저, 고온n@흡수기제2용액제1용액

열교환기제2재생기열교환기제1재생기

보조n@보조재생기보조용액

열교환기보조흡수기

제2용액(저온)열교환기 (Low Temp neat @xchanger) 흡수기에서 제1재생기로 가는 약 35℃의 희용액을 제2재생기에서 흡수기로 이동하는 약 63℃의 농용액과 1차로 열교환하여 약 57℃까지 상승시켜 제1재생기의 가열량을 감소시키고 흡수기로 이동하는 흡수액의 온도를 낮춰 사이클의 효율을 높인다.

제1용액(고온)열교환기 (nigh Temp neat @xchanger) 흡수기에서 제1재생기로 이동하는 제2용액 열교환기에서 1차 가열된 희용액을 A재생기에서 제2 재생기로 이동하는 온도가 높은 중간용액과 열교환하여 희용액의 온도를 약 75℃까지 상승시켜 사이클의 효율을 높인다. 보조용액 열교환기 (Auxiliary neat @xchanger) 보조사이틀인 보조재생기와 보조흡수기의 용액이동시 서로 열교환시켜 사이클의 효율을 상승시키다.

4. 부속기기(냉각탑)

냉동기 응축기에서 발생하는 열을 회수하여 대기로 방출하는 기기이다.

냉방공급시스템의 개요 / 냉동기의 종류 및 특징 / 중온수 1단 흡수식 냉동기 / 중온수 2단 흡수식 냉동기 / 흡수제(-J#S)의 특징 / 설비 운전절차 / 설비운영 및 관리 / 이상현상 발생 및 점검사항흡수식 냉동기에서 냉각수는 응축기와 흡수기에서 발생하는 응축잠열을 회수하는 역할을 하며 온도가 높아지게 된다. 이렇게 온도가 높아진 냉각수는 냉각탑에서 실외공기와 직접 접촉시켜 온도를 낮춰 재사용하게 된다.

냉각탑은 열교환 방식에 따라 향류형과 직교류형으로 크게 나누며 펌프압으로 냉각수를 살수하고 물과 공기가 향류 접촉하여 효율이 우수한 대향류형이 주로 설치된다.

냉각탑의 공칭능력은 $35로 표시하며 1 $35는 순수한물 13ℓ/NJO를 1시간 동안 37℃에서 32℃로 만드는 능력으로 3,900 LDBM/IS를 의미한다.

- 1 $35(냉각톤) : 13ℓ/NJO × 60분 × (37℃-32℃) = 3,900 LDBM/IS

냉동기 종류별 냉각탑의 용량 및 유량 비교

- 압축식 냉동기 냉각탑 용량 h 1 6435(SFGSJHFSBUPS UPO: 1톤 0℃의 물을 24시간 동안 얼음으로 만드는데 소요되는 열) 즉 3,024 LDBM/I 의 냉동능력을 위해 약 900 LDBM/I의 압축기 열이 발생되어 냉각탑 용량은 냉동능력+압축기 발생 열이 된다.

h 냉동능력(3,024LDBM/IS)+압축열(900LDBM/IS) =3,924 LDBM/I (약 1 $35)

- 흡수식 냉동기 냉각탑 용량 h 1 6435(SFGSJHFSBUPS UPO) 3,024 LDBM/I 의 냉각능력을 위해 $01가 0.64일 경우 지역난방 중온수 부하 4,725 LDBM/I가 사용되므로 냉각탑에서는 냉각부하와 중온수 부하를 제거하는 냉각탑 용량이 필요하게 된다.

h 냉동능력(3,024LDBM/IS)+압축열(4,725LDBM/IS) = 7,749 LDBM/I (약 2 $35)

<표 6-3> 냉방용량에 따른 냉각탑 용량 및 유량

구 분(냉kc방a용l/h량r)압(k축ca기l/부hr하)중(k온ca수l/부hr하)냉(k각ca탑l/용hr량)(3냉2→각3수7량℃)비고 압축식(13 u,0s2R4T)900-(31 ,)9R2T4)13 LPM -

흡수식1단(13 u,0s2R4T)-4,259(1.87,77 8)3RT)24 LPM )OP 0.71

흡수식2단(13 u,0s2R4T)-4,725(1.97,97 4)9RT)26 LPM )OP 0.64

제6장 지역 냉방

냉각탑 팬기동 온도조건(권장사항)

- 팬기동 권장온도 : 25℃ 정지, 28℃ 기동

냉각탑 팬기동 온도조건(권장사항)

① 블로우 다운

- 이온 농축시 부식 및 스케일, 오염방지, 운전 중 드레인밸브 및 0WFS 'MPX

- 보급수량 : 증발수량+비산수량(#MPX 0VU)+#MPX %PXO 수량으로 전체 순환량의 약 1_3% 정도로 보급한다. ② 냉각수의 순환여과

- 냉각수 순환계통의 여과를 통해 부유고형물(10μN이하, 1/100NN) 제거

③ 약품처리

- 용해고형물 처리, 부식방지제, 스케일방지제, 슬라임방지제 등 약품투입

④ 냉각수 권장 수질기준

명 칭기 호관리기준 명 칭기 호관리기준

pn농도 pn (25°))6.5 - 8.0 철 `e 1.0 ppm이하

전도도)onductivity800pm이하M알칼리도 100 ppm이하

염 소 )v¯200 ppm이하전경도200 ppm이하

황산이온 SO4²¯200ppm이하 실리카Sio2 50 ppm이하

냉각탑효율 KS표준

● 효 율 = 입입구수구수은은 - 입- 출구구공기수온 8#=QQSPB3DBIO H+F 3BOHF

- 3BOHF : 입구수온- 출구수온

- QQSPBDI : 출구수온 - 입구공기 8C

- 3BOHF(온도차)가 클수록 냉각탑 성능이 향상되며 성능향상을 위해서는 입구 습구온도의 온도가 낮거나 출구 수온이 낮을수록 냉각탑의 성능이 향상된다.

냉방공급시스템의 개요 / 냉동기의 종류 및 특징 / 중온수 1단 흡수식 냉동기 / 중온수 2단 흡수식 냉동기 / 흡수제(-J#S)의 특징 / 설비 운전절차 / 설비운영 및 관리 / 이상현상 발생 및 점검사항 냉각탑의 표준냉각능력 산정과 기준

지역난방 흡수식냉동기에서 냉각탑 용량산정시 제거해야할 열량은 증발기의 증발잠열과 재생기의 중온수 가열량을 더하여 산정된다.

표준설계 온도조건은 냉각수 입구온도 37℃, 냉각수 출구온도 32℃, 입구공기 습구온도 27℃이나 상당한 주의를 요하는 특수 장소 및 시스템과 현장의 여건에 따라 설계조건을 달리하여 설계할 수 있으나 지역별 연간 0.4% 시간(35시간)의 습구온도 조건은 다음과 같다

- 서울 : 26.5 ℃, 대구 26.3 ℃, 광주 26.4℃, 제주 27.5℃

냉각탑의 레지오넬라 균

냉각탑에서 발생될 수 있는 레지오넬라균은 거의 모든 자연원수에 존재하고 냉각탑의 일반적인 운전조건인 37℃ 부근에서 번식력이 높고(8시간 2배 증식)고 사람의 호흡

주의기를 통해 폐로 침투 폐렴증상, 발열, 오한, 호흡기 장애 증상이 나타날 수 있으므로 수

질관리에 주의하여야 한다. ▪ 온도 : 25~45℃에서 서식하기 좋은 온도이며 65℃이상에서 살지 못함. o 인체유

입 : 호흡기를 통해 폐로 침투 ▪ 방지 : 염소(0.2ppm) 등 약품주입, 비산방지 냉각탑, 환기시스템과 거리확보, 비산

물방울 제거, 정기적인 블로우다운

제6장 지역 냉방

냉각탑 이상운전 원인 및 대책

구 분원 인대 책

날개및베아링의 취부볼트가 풀림 볼트를 꼭조일것

동력전달 장치의 평행도,직각도의 불량 전동기와 감속기의 평행도와 직각도 조정

이송상풍진기동의 각 날개의 피치각도가일정하지않음 각 날개의 피치각도를 일정하게 조정

송풍기 전동축의 휨 확인하여 교환

베아링의 마모, 파손 점검하여 교환

날개의 취부볼트가 풀림 볼트를 조인다

이송상풍 기소의음 송풍기 실린더와 날개접촉 송풍기의 취부중심을 조정

벨트가 이완되었을때 벨트텐션을 적당히 조정

그리이스의 부족 및 과다 그리이스 재주입 및 적당량 제거

베어링 그리이스의 변질또는 수분함유 세척후 그리이스의 재주입

발열 및 소음 벨트텐션의 과대 벨트텐션을 적당히 늦출것

베아링과 하우징과의 간격과대 베아링하우징 교환

전동기, 송풍기 베아링부의 결함 베아링점검.윤활유점검.전동축의조립상태점검전과동부기하의 벨트텐션의 과대 벨트텐션을 적당히 조절할것

송풍기날개각도의 과대 원래각도로 일정하게 조정함

전동기의 결선틀림 배선도와 맞는지 확인

이전상동 소기음 전기적 불평형 각상의 전류, 전압을 점검

베아링 윤활유 점검, 베아링 불량 교환

과부하 및 전압 불평형 각상의 전압, 전류를 점검, 명판표시 전압과 대조 베아링의 그리이스 과다 적당량외의것을 제거

베아링의 그리이스 부족 적당량을 주입

전동기 과열 권선 불량 저항을측정, 점검

통기 불량 전동기를 청소하고 통기구멍을 점검

전동기축의 휨 축의직각도를 측정하여 교환 여부를 결정

베아링의 손상 베아링을 교환

전동기 전압강하 변전실의 부하를 줄여 전압을 맞출 것

회전수의 부족 회전자손상 엔드링부분의 손상여부 점검

회전방향 반대 상의 순서가 바뀜 3선중 2선 바꿀 것

순환수량 과다 설계수량으로 조절

냉각탑 풍량부족 전동기의 전류, 전압이 규정치인가를 점검

출구수온 상승 탑내 충진재에먼지,오물 과다 충진재, 에레미네이터의 이끼, 오물 등을 제거 송풍기 토출공기의 재순환 통기환경의 개선

냉방공급시스템의 개요 / 냉동기의 종류 및 특징 / 중온수 1단 흡수식 냉동기 / 중온수 2단 흡수식 냉동기 / 흡수제(-J#S)의 특징 / 설비 운전절차 / 설비운영 및 관리 / 이상현상 발생 및 점검사항 흡수식 냉동기에서 냉각수 조건에 따른 능력변화

● 냉각수 입구온도가 높을 경우 흡수기증발기와 흡수기의 용액온도 상승에 따른 증기압 상승으로 흡수능력이 감소되고 증발온도가 상승하게 되어 냉수온도가 상승된다. 응축기냉매 응축온도가 상승하며 이에 따라 재생기의 온도와 압력이 상승하게 된다.

<표 6-4> 냉각수 입구온도에 따른 냉동능력 변화

냉각수입구온도 [℃]20℃22℃25℃28℃30℃32℃33℃34℃

냉동능력 [％]1191181151091051009382

※ 냉각수 입구 온도는 27℃~32℃ 범위로 제어하는 것이 적정하며 20℃이하의 낮은 냉각수 입구 온도는 용액 결정의 원인이 될 수 있다.

▪ 냉각탑 주변 공기온도 및 습도가 상승

발생원인 - 습구온도가 높은 장마철 외기온도가 높을 때 주로발생

▪ 냉각탑 팬 동작 능력 저하로 열전달 불량 ● 냉각수 유량이 부족할 경우

흡수기냉각수 입구온도가 일정할 경우 냉각수의 유량부족은 흡수기 냉각수 출구온도 상승으로 이어지게 되고 냉동능력이 급격히 감소한다. 응축기유량부족에 따라 흡수기를 통과한 냉각수의 온도가 상승하게 되어 응축기 압력이 상승하고 이에 따라 재생기 압력도 상승하게 된다. <표 6-5> 냉각수 유량 변화에 따른 냉동능력

냉각수입구온도 [℃]60708090100110120130140

냉동능력 [％]808691.596100103107109111

▪ 냉동기 전열관을 세정하지 않아 튜브내 스케일 증가 발생원인 - 열전달 저하로 유량부족과 동일한 증상이 발생됨

▪ 과도한 밸브 교축 및 이물질 유입으로 인한 펌프 유량부족

제6장 지역 냉방

3. 구조 및 각 부위별 명칭

<그림 6-15> 2단 흡수식 냉동기 명칭도 (측면도)

(정면도)

냉방공급시스템의 개요 / 냉동기의 종류 및 특징 / 중온수 1단 흡수식 냉동기 / 중온수 2단 흡수식 냉동기 / 흡수제(-J#S)의 특징 / 설비 운전절차 / 설비운영 및 관리 / 이상현상 발생 및 점검사항4. 흐름도 및 사이클 선도 가. 흐름도 <그림 6-16> 2단 흡수식 냉동기 흐름도

제6장 지역 냉방

나. 사이클 선도 (%VISJOH선도)

<그림 6-17> 2단 흡수식냉동기 듀링선도

흡수식냉동기 사이클을 기준으로 듀링선도(%VISJOH %JBHSBN) 위에서 설명한 각 과정을 표시하면 <그림 6-17>과 같이 나타난다.

● 흡수제(-J#S) 이동 사이클

과정상태 변화

14.1-1▪▪ 흡냉 매수증기기에서 흡 6수0열%은 농 냉도각의수 농에용 의액해(L 제i#거l+n되2어O )약은 3 냉4매.5증℃기까를지 흡 냉수각하된고다 그. 농도가 약 54.6%로 묽어져 희용액이 된다.

▪ 냉매증기를 흡수한 희용액이 제1재생기로 이동되는 과정이다.

21-1.1-2▪ 희용액은 농도의 변화 없이 저온 및 제1용액 열교환기를 거치며 제1재생기로 이동하고 온도가 35℃→57℃

→74.5℃로 상승된다.

▪ 지역난방수에 의해 흡수액을 가열하여 냉매를 증발시키는 과정이다.

32-3▪ 재생기에서 농도가 54.6%의 희용액이 가열되어 냉매인 물이 증발되며 농도가 58.3%의 중간용액으로 되며 온도는 약 80℃가 된다.

▪ 제1재생기에서 냉매를 증발시킨 흡수액이 제2재생기로 이동하는 과정으로 농도의 변화 없이 온도만 낮아진다.

43-3.1▪ 이동중 제1용액 열교환기에서 제2용액 열교환기를 통과해 제1재생기로 이동하는 흡수액에 열을 전달하고 80℃에서 60℃로 낮아진다. ▪ 제2재생기에서 냉매를 2차로 냉매를 증발시켜 제1재생기에서 보내온 중간용액을 농용액으로 변화시키는 과정이다. ▪ 제2재생기에서는 흡수액의 농도가 58.3%에서 60%로 농축된다.

53.1-4.1▪ 농축된 흡수액은 흡수기로 보내지는 과정중 제2용액 열교환기에서 흡수기에서 제1재생기로 이동하는 희용액에 열을 전달하고 온도가 65℃에서 37.8℃로 낮아진다.

냉방공급시스템의 개요 / 냉동기의 종류 및 특징 / 중온수 1단 흡수식 냉동기 / 중온수 2단 흡수식 냉동기 / 흡수제(-J#S)의 특징 / 설비 운전절차 / 설비운영 및 관리 / 이상현상 발생 및 점검사항과정상태 변화

▪ 냉동기 부하가 높을 때 제2재생기에서 증발한 냉매를 보조흡수기에서 흡수한다.

6보조사이클▪ 보조흡수기의 흡수액은 보조재생기로 보내져 지역난방으로 회수되는 낮은 온도의 중온수에 의해 냉매를 증발시켜 응

축기로 흡수되며 냉매를 증발시킨 농도가 높은 흡수액은 다시 보조흡수기로 보내진다

● 냉매()20) 이동 사이클

과정상태 변화

▪ 증발기에서 냉매인 물은 진공압이 6.8mmng인 조건에서 약 5℃에서 증발되는 과정이다.

14.2-1▪ 냉매가 낮은 온도에서 증발되며 증발기 내부 전열관에 흐르는 냉수의 열을 빼앗아 12℃에서 7℃까지 낮아지게 한다. ▪ 낮은 온도에서 증발한 기체냉매는 흡수기내 흡수액에 흡수되며 액체로 변화되어 증발기의 압력을 일정하게 유지된다. 21-2▪ 증발기한 냉매증기가 흡수액에 흡수되어 제1재생기로 이동되는 과정이다.

▪ 지역난방수에 의해 흡수액에서 냉매를 증발시켜 분리하는 과정이다.

▪ 지역난방수에 의해 가열되어 증발된 기체냉매인 물은 응축기로 이동하여 냉각수에 의해 온도가 낮아져 기체에서 액체

32-3.2로 변화된다.

▪ 보조사이클이 동작될 경우 보조재생기에서 증발한 기체냉매도 응축기로 회수되어 액체로 변화된다.

43.2-4.2▪ 응 축기에서 냉매인 물이 증발기로 보내지는 과정으로 냉매의 이동은 응축기와 증발기의 압력차에 의해 자연순환 된다. ▪ 증 발기로 이동된 냉매가 증발기의 낮은 압력에 의해 증발되며 사이클을 이루며 순환되어 진다.

다. 냉동기의 효율

● 냉동기의 성능시험 방법 종류

- *1-7 (*OUFHSBUFE 1BSU -PBE 7BMVF)는 냉h난방기간 에너지 효율로 86년 미국에서 개발되어 냉동기 등의 효율 평가법 주로 사용되어 왔으며 표준 온습도 풀 부하 조건인 $01에 비해 한국과 같이 연간 비교적 짧은 시간 냉, 난방 운전시 적합하여 국내에서 냉동기 효율 평가시 적용되고 있다. - 4&&3은 냉방표준, 냉방저온, 저습연속, 저습단속 조건으로 시험 가중적산하며 일본과 같이 습도가 많은 나라에서 주로 적용되는 방법이다.

● 통합성능계수(*1-7, *OUFHSBUFE 1BSU -PBE 7BMVF) 산출의 조건 (,4기준)

부하조건 (A) 100%정격(#) 75%정격()) 50%정격(1) 25%정격

운전시간1%42%45%12%

산출식(A×0.01) + (#×0.42) + ()×0.45) + (1×0.12)

제6장 지역 냉방

● 냉동기 통합성능계수 시험사례 (고효율 제품 사례 기준으로 발췌)

- 입력항목

펌프정지100% 정격75% 정격50% 정격25% 정격

유량137.9137.9137.9137.9

냉수입구온도13*11.810.59.2

출구온도8*888

유량297297297297

냉각수입구온도31*30.32928

출구온도36.5*33.531.329.1

유량24.520.812.15.5

중온수입구온도95959595

출구온도5566.263.262

)OP0.7310.9090.9310.948

- 통합성능계수 산출

구분정격)OPvPLV

산출결과0.7310.922

※ 2015.12월 이후 시험온도조건은 냉수온도(7℃→12℃), 냉각수온도(32℃→37℃)로 개정됨 (냉수 및 냉각수 설계온도가 달라져 동일냉동기 기준 )OP가 다소 낮아짐)

냉방공급시스템의 개요 / 냉동기의 종류 및 특징 / 중온수 1단 흡수식 냉동기 / 중온수 2단 흡수식 냉동기 / 흡수제(-J#S)의 특징 / 설비 운전절차 / 설비운영 및 관리 / 이상현상 발생 및 점검사항5. 냉동기 배관구성도

<그림 6-18> 흡수식냉동기 배관구성도

가. 냉수 계통

냉팬코일유니트

냉수펌프증발기방냉수펌프

기공기조화기

● (배관설비) 건물에서 직접적으로 냉방에 사용되는 팬코일(PS 공조기)과 냉동기 사이에 연결된 배관으로 외부에는 포리마테이프로 보온마감이 되어 있으며 배관은 증발기 입구 및 출구측 배관과 연결된다.

● ('$6, )6) 건물에 각 실에서 냉방에 직접적으로 사용하는 냉방부속기기로 냉수를 코일에 직접 공급하는 공기수 방식인 'BO $PJM 6OJU와 냉수를 이용하여 차가운 공기를 만들어 공급하는 전공기 방식인 JS )BOESJOH 6OJU로 구분된다.

`an )oil Unit (`)U)중일정앙온공도조의의 공공기기수를 냉방방식 으및로 난 냉방수에( o사r 용온수)가 흐르는 코일 사이에 공기를 강제로 순환시켜 발생된 Air nandling Unit (AnU)중앙공조의 전공기 방식으로 중앙 공조기에서 생산된 적정한 온도의 공기를 실내로 직접 공급하여 냉방 및 난방에 사용 ● (순환펌프) 냉동기에서 생산된 냉수를 냉방사용기기에 공급하는 장치이며 펌프 전, 후단 배관에는 부하에 따라 유량을 조정하는 차압밸브가 설치된다.

제6장 지역 냉방

나. 중온수 계통

지역난방공급차압유량조절밸브제1재생기

제2재생기

보조재생기온도조절밸브지역난방회수

● (배관설비) 지역난방 중온수가 공급 및 회수되는 배관으로 1차측 배관이라 하며 외부에는 함석으로 보온마감이 되어 있고 공급측 배관은 제1재생기 입구측과 연결되고 회수측 배관은 보조재생기의 출구측과 연결되어 진다.

● (차압유량조절밸브) 기계실에 지역난방 설계 공급유량이 적정하게 공급될 수 있도록 압력을 조정하는 밸브로 설정압력은 0.8CBS _ 1.0CBS로 조정된다.

● (온도조절밸브) 냉동기의 냉방부하에 따라 중온수의 공급유량을 조절하는 밸브로 냉수공급온도에 따라 유량이 조절된다.

- 냉수온도가 낮을 때(저부하 운전시) : 밸브가 닫히며 유량을 감소시킴

- 냉수온도가 높을 때(고부하 운전시) : 밸브가 열리며 유량을 증가시킴

다. 냉각수 계통

냉각탑 출구냉각수 펌프흡수기

보조흡수기

응축기냉각탑 입구냉각탑 출구

● (배관설비) 냉동기와 냉각탑 사이에 연결된 배관으로 냉각수 온도가 낮을수록 냉동기의 효율이 상승되므로 일반적으로 보온을 하지 않으며 공급측 배관은 흡수기 입구로 연결되며 회수측 배관은 응축기 출구측과 연결된다.

● (냉각탑) 냉동기 흡수기의 흡수열 및 응축기의 응축열을 냉각시키는 역할을 하고 냉각수를 공기와 직접 접촉시켜 냉각하는 장치이다. 냉각탑의 종유는 개방식, 밀폐식, 간접냉각식이 있으며 고객에 설치되는 냉각탑은 주로 개방식이 설치되어 있다.

● (순환펌프) 냉각탑에서 온도가 낮아진 냉각수를 흡수식냉동기로 이송하는 장치로 냉동기에서 열을 빼앗아 온도가 높아진 냉각수는 다시 냉각탑으로 보내져 대기로 열을 방출시킨다.

냉방공급시스템의 개요 / 냉동기의 종류 및 특징 / 중온수 1단 흡수식 냉동기 / 중온수 2단 흡수식 냉동기 / 흡수제(-J#S)의 특징 / 설비 운전절차 / 설비운영 및 관리 / 이상현상 발생 및 점검사항6.5흡수제(Li#r)의 특징

1. 일반적 성질

리튬브로마이드의 일반적인 화학적 성질은 대체로 소금과 비슷한 안정된 물질로 대기중에서 변질되지 않으며 분해나 휘발성도 없다.

무기염류의 공통된 성질로서 금속에 대하여 큰 부식성을 가지나 용액 중에 부식억제제가 첨가되어 있어 부식의 우려가 적고 인체에 해가 없으며 냄새가 없다. 다만 용액 중에는 인체에 유해한 성분은 없지만 피부나 의류에 묻으면 탈수 작용이 있으므로 냉동기 점검중 직접 배수하거나 손으로 만지는 것은 피하여야 한다.

<표 6-6> 흡수식 냉동기 흡수제의 특성

화학식분자량성 분외 관비 점

Li#r86.856Li:7.99%, #r:92.01%무색 결정체1,265℃

2. 용해도

리튬 브로마이드의 물에 대한 용해도는 상당히 커서 상온(20℃)에서 포화 용액의 농도는 약 60%이다. <그림 6-19>과 같이 수용액에서 물이 증발하고 포화점 이상으로 농도가 높아지고 용액온도가 저하하면, 1, 2, 3 또는 5 수염(-JCS+5)20)이 석출되어 결정이 발생하기 때문에 용액의 농도 범위에 충분히 주의를 할 필요가 있다.

<그림 6-19> 우측 그림에서 온도가 40℃, 농도가 50%인 -J#S(리튬브로마이드) 용액을 가열하여 수분을 증발시켜 농도가 70%까지 변화한다고 가정할 경우 일부의 -J#S는 물에 녹아 액체상태로 있지 못하여 일부가 결정상태로 변하게 된다.

또한 같은 용액(온도 40℃, 농도 50%)의 온도를 강하시키면 m35℃ 부근에서 3수염 (-J#S+3)20) 상태로 석출되기 시작하여 온도가 더욱 하락하면 3수염의 양은 많아지고 남아있는 용액의 농도는 점점 희석되어 결정상태로 변하게 된다.

제6장 지역 냉방

이와 같이 흡수제인 -J#S수용액은 농도가 높거나 온도가 낮을수록 결정이 나타나므로 운전시 결정이 발생되지 않도록 관리하는 것이 중요하다.

<그림 6-19> 리튬브로마이드 용해도 곡선 및 상태변화

3. 비중<그림 6-20> 온도 및 농도에 따른 비중량

비중량은 #S이 포함되어 있어 비교적 크

며 온도증가에 따라 비중량은 감소하고 농도 증가에 따라 증가한다. 중온수 흡수식 냉동기에서 보통 사용되

고 있는 농도 55%의 비중량은 온도에 따

라 차이가 있지만 55℃에서 약 1.6정도 이다.

냉방공급시스템의 개요 / 냉동기의 종류 및 특징 / 중온수 1단 흡수식 냉동기 / 중온수 2단 흡수식 냉동기 / 흡수제(-J#S)의 특징 / 설비 운전절차 / 설비운영 및 관리 / 이상현상 발생 및 점검사항4. 온도와 농도에 따른 특성

흡수액은 온도와 농도에 대해 서로 반대되는 특성을 가지고 있다.

구 분높 다낮 다

흡수력흡수력이 감소된다.흡수력이 상승된다.

온 도

결 정결정이 발생하기 어렵다.결정이 발생하기 쉽다.

흡수력(농용액) 흡수력이 상승된다.(희용액)흡수력이 감소된다.

농 도

결 정결정이 발생하기 쉽다.결정이 발생하기 어렵다.

이 두 상태는 결정의 생성에도 큰 영향을 주는 특성을 가지고 있다. 결정은 흡수액이 액체 상태에서 젤과 같은 상태이나 소금과 같이 딱딱하게 굳는 현상으로 농도가 높을수록 온도가 낮을수록 결정이 쉽게 생성된다. 이와 같은 특성은 흡수식 냉동기의 효율과 성능에 밀접한 관계를 가지며, 결정이라는 현상에 대해서도 밀접한 관계를 가지므로 아주 중요한 부분이다.

따라서 흡수액은 적정한 농도와 온도가 유지될 때 가장 높은 성능을 발휘할 수 있다.

그러므로 흡수액의 온도나 농도에 직접적인 영향을 주는 재생기쪽 가열량, 그리고 냉각수의 유량이나 온도는 항상 적절한 상태를 유지하여야 한다. 위의 특성 때문에 흡수식 냉동기는 정지시 희석운전과 비정상적인 정지시 조치가 필요하고 결정 융해 작업시에도 위의 특성을 이용하여 결정을 융해하는 방법이 적용된다.

다만 재생기의 온도는 지역난방 흡수식냉동기에서 재생기쪽 압력이 52NN)H로 일정하다고 가정(재생기의 증발열을 냉각수가 모두 회수할 경우 압력이 일정하게 유지)할 경우 흡수액의 온도가 약 108℃에서 농도가 70%까지 상승될 경우 결정이 생성되므로 고온에 의한 결정의 우려는 가스직화식냉동기에 비해 적다고 할 수 있다. 지역난방 온도조절밸브(T)V밸브) 고장시

냉동기에서 지역난방 공급유량을 조정하는 온도조절밸브가 열린상태로 고장 방치할 경우 지역난방 공급온도가 최대 115℃까지 상승되므로 냉동기 전단 수동밸브를 차단

주의하고 즉시 수리하여야 한다.

제6장 지역 냉방

5. Li#r 수용액의 듀링선도 (1uhring 1iagram)

-J#S 수용액의 일정 농도 상태에서 압력, 온도에 따른 비등점을 연결하여 냉동기의 운전 상태를 알 수 있는 선도이며 1-5선도라고도 한다.

<그림 6-21> Li#r수용액 듀링선도

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1. 기동 및 정지절차

<그림 6-22> 냉동기 운전 제어판넬 화면예시

냉동기의 운전방식은 냉동기 및 각 부속설비가 순차적으로 자동 기동되는 방식(직접, 원격모드) 과 수동으로 기동하는 방식으로 구분된다.

냉동기 운전시 냉수펌프, 냉각수펌프와 연동하여 유량이 일정량 이상 확보될 경우에만 냉동기가 정상운전 되므로 계통의 모드상태를 확인하여야 한다.

구 분운 전 방 법냉수펌프모드냉각수냉모각드탑

직접모드냉냉동동기기의가 설제치어판된넬 기을계 실이에용하서 여자 운동전운전자동자동자동

동자원격모드제P)어등기 제기어가기 설기치를된 이 장용소하에여서 운 운전전자동자동자동

예약모드냉동기 가동 및 정지시간을 미리 예약하여 운전/정지하는 운전방식자동자동자동

수동모드 냉기동계기실의에 서각 종각 부 설속비기를기 직 순접차 기적동 운전수동수동수동

제6장 지역 냉방

❖ 냉동기 운전전 점검

<그림 6-23> 냉동기 가동 및 정지흐름도

흡수식냉동기를 가동하기 전 먼저 다음과 같은 사항을 미리 점검해야 기기를 정상적으로 가동 할 수 있다.

① (펌프상태) 냉수, 냉각수, 냉각탑의 운전방법을 자동(650) 상태로 전환한다. - .$$ 판넬의 펌프조작 스위치 또는 제어판넬에서 메뉴항목에서 설정

- 제어판넬 펌프 운전방법 화면(예) : 제작사별 운전매뉴얼 따라 설정

② (지역난방) 중온수 공급배관의 밸브가 정상적으로 열렸는지 확인한다.

③ (각종밸브) 냉수, 냉각수 펌프 배관의 밸브가 열림 상태인지 확인하고 배관이 냉수헤더와 연결된 경우 헤더의 밸브 열림 상태도 확인한다.

- 냉수나 냉각수 펌프의 예비 펌프를 가동하거나, 여러 대의 냉수, 냉각수 펌프를 가동할 때는 반드시 밸브의 조작 상태를 다시 한번 더 확인한다.

④ (본체압력) 본체추기밸브<그림 6-25>의 밸브를 열고 본체의 압력이 허용진공압력을 유지하는지 확인한다.

- 정지중의 허용진공압력은 냉매온도에 상당하는 수증기 포화압력이다.

- 기준치 이상인 경우 본체에 불응축가스가 제거를 위해 본체추기를 한다.

- 예) 본체 및 냉매온도가 25℃일 때 25NN)H, 30℃일 때 33NN)H(표참조)

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(자동) 냉동기 가동

① (운전명령) 냉동기의 제어판넬 터치스크린의 t운전u버튼을 약 2초간 누르면 자동으로 모든 시스템이 가동되면서 운전된다.

- 원격모드일 경우 1$ 또는 $POUSPMMFS가 설치된 장소에서 운전명령을 내린다.

② (펌프상태) 냉동기 운전시작후 각종 펌프가 정상적으로 가동되는지 상태를 점검한다.

- 냉수펌프, 냉각수펌프, 용액펌프, 냉매펌프가 순차적으로 자동운전 된다.

- 냉수, 냉각수 순환이 정상인지 확인하며, 펌프의 입구압력보다 출구압력이 높아야 정상적인 흐름이 된다.

냉동기를 즉시정지 하고 냉수, 냉각수 펌프를 수동으로 전환하여 펌프를 가동하면서 원인을 찾아 조치한다.

압력차가 낮을 때- 냉수펌프 수동운전시 : 냉수펌프만 단독운전 가능

- 냉각수펌프 수동운전시 : 반드시 냉수펌프와 같이 가동 압력게이지가 흔들림주배관로 에배 관물내을의 보 물충시이 부펌족프한를 정경지우한나 상에태어가에 서발 생보된충 한경다우.이므로 냉수, 냉각수 보충수 배관을 점검하여 보충한다.

③ (지역난방) 중온수 온도조절밸브가 정상적으로 동작하는지 점검한다.

- 냉수출구 온도에 따라 중온수 공급유량을 조절하며 밸브가 열린다.

④ (냉각탑) 냉각탑 팬이 정상적으로 동작하는지 점검한다.

- 냉각탑이 동작되지 않아도 냉각수의 유량이 정상일 경우 냉동기가 가동되므로 주의하여 점검한다.

냉동기 처음기동시 이상소음

냉동기를 기동할 때 제1재생기 온도가 낮은 상태에서 기동하면 흡수액이 중온수에 의해 가

열되어 재생기 내부에서 자갈이 굴러가는 듯한 소음이 발생할 수 있다. 이는 정상적인 소음

으로 제1재생기가 어느 정도 가열되고 나면 들리지 않으며 온도조절밸브의 열림 속도를 느

참 고리게 하여 소음을 줄일 수도 있다 .

(자동) 냉동기 정지

① (정지명령) 냉동기 제어판넬 터치스크린의 t정지u 버튼을 누른다.

② (지역난방) 냉동기 정지와 동시에 지역난방 온도조절밸브가 자동으로 즉시 닫힌다.

③ (희석운전) 냉동기 정지시 10분 이상 희석운전을 하게 되며 희석운전 완료후 냉수, 냉각수펌프가 자동으로 정지하게 된다.

제6장 지역 냉방

희석운전

흡수식냉동기 정지시에는 고온 및 제2재생기의 중간용액 및 농용액이 농도가 높고 냉동기의 온도가 낮아지면 열교환기에서 결정이 발생될 수 있다.

따라서 흡수식냉동기 정지시에는 지역난방 중온수가 차단된 상태에서 냉동기 본체내부 Li#r농도를 낮추기 위해 용액을 희석시키는 운전을 하여야 한다.

▪희석운전시 설비가동상태

- 지역난방 온도조절밸브 : 중온수가 차단되어 용액의 농도가 낮아짐

- 용액펌프, 냉매펌프 : 용액을 순환시켜 묽은 용액과 진한 용액이 혼합됨

- 냉수․냉각수 : 희석운전중 유량이 흐르게 하여 전열관의 과냉을 방지

④ (냉동기정지) 희석운전 종료후 냉수 및 냉각수 펌프가 자동으로 정지한다.

⑤ (냉방기정지) 희석운전 중에도 냉동기는 약 60% 정도의 냉방능력을 발휘하므로 희석운전 종료이후 )6, '$6 등을 수동으로 정지시킨다.

❖ 수동운전절차

(수동) 냉동기 가동

① (운전방법) 냉동기 제어판넬에서 냉수 및 냉각수 펌프 운전 상태를 수동으로 전환한다.

② (펌프가동) 냉수 펌프를 가동 시킨 후 냉각수 펌프를 가동시킨다.

- 냉동기와 연동 운전인 경우는 자동 운전된다.

③ (냉각탑가동) 냉각탑 팬('BO)을 가동 시키고 설정온도는 32℃로 한다.

- 냉각수온도에 의해 팬('BO)이 자동 운전되는 경우는 자동으로 설정하며, 수동운전인 경우는 냉각수 온도가 25℃이하가 되지 않도록 주의한다.

④ (냉동기가동) 냉동기 제어판넬에서 냉동기 t운전u 버튼을 개시한다.

- 각종 용액펌프 및 냉매펌프가 순차적으로 자동운전 된다.

- 보조사이클의 용액펌프는 부하가 일정수순 이상일 경우 자동으로 기동된다.

⑤ (운전시작) 용량제어 장치에 의하여 냉동기는 부하에 따라 자동운전 된다.

- 용량제어 운전중 부하의 급격한 저하에 의해 냉수온도 5℃까지 하강하면 온수공급이 자동으로 차단되며 냉수온도에 따라 중온수 공급량을 조절하며 운전이 진행된다.

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① (정지명령) 냉동기 제어판넬 터치스크린의 t정지u 버튼을 누른다.

② ( 지역난방) 냉동기 정지와 동시에 지역난방 온도조절밸브가 자동으로 즉시 닫힌다. (장시간 정지시 냉동기 입구 중온수 공급 수동밸브도 잠근다)

③ (희석운전) 냉동기 정지시 10분이상 희석운전을 하게 되며 희석운전이 완료 이후에 용액펌프 및 냉매펌프가 자동 정지된다.

③ (냉각탑정지) 냉각탑 팬('BO)을 정지 시킨다.

- 냉각수펌프와 냉각탑 'BO은 인터록(*OUFSMPDL, 연동운전) 되는 것이 바람직하며, 연동이 안 될 경우 냉동기 냉각탑 'BO을 수동으로 정지한다.

④ (펌프정지) 냉각수 펌프를 정지시킨후 냉수펌프를 정지시킨다.

제6장 지역 냉방

2. 냉매블로우 다운(냉매재생)

블로우다운이란 시운전 초기나 냉방 운전 중 증발기내의 흡수액이 증발기 또는 응축기로 혼입되면 냉매의 비중이 높아져 냉매의 증발온도가 상승되어 냉동능력이 저하되므로 냉매를 순수한 냉매로 재생시키는 작업을 말한다.

냉매블로우 다운은 증발기 내부의 흡수액과 혼합된 냉매를 흡수기로 이동시켜 사이클 운전하여 냉매()20)와 흡수제(-J#S)를 다시 분리하는 절차로 진행되며 아래와 같은 경우에도 블로우 다운 작업이 필요하다.

- 증발기 점검창에서 확인하였을 때 냉매 표면에 알콜층(촉진제)이 형성된 경우

- 냉매비중이 1.02 이상으로 상승한 경우

<그림 6-24> 냉매블로우다운 흐름도

❖ 블로우다운 절차

① (중온수) 온도조절밸브를 수동으로 30%정도만 열어 유입량을 줄인다.

- 흡수액의 농도가 낮은 상태에서 중온수 과다 공급시 냉매 비등량이 비정상적으로 증가되어 응축기로 흡수액이 유입되어 다시 오염될 수 있다

② (냉매이송) 냉매펌프가 가동된 상태에서 증발기 냉매량을 확인하며 블로우다운 밸브를 연다. ③ (재생운전) 증발기 점검창 액면이 내려가 냉매량이 감소하여 바닥근처에 이르면 블로우다운 밸브를 닫고 냉매펌프를 정지한다. (10분 정도 소요)

④ (정상운전) 잠시 후 증발기 점검창 액면이 중심 부근까지 올라오면 냉매펌프를 자동으로 전환하여 기동시킨다. (20분 정도 소요) ⑤ (냉매비중확인) 냉매 비중이 1.02 이하가 될 때까지 상기 작업을 반복한다.

냉방공급시스템의 개요 / 냉동기의 종류 및 특징 / 중온수 1단 흡수식 냉동기 / 중온수 2단 흡수식 냉동기 / 흡수제(-J#S)의 특징 / 설비 운전절차 / 설비운영 및 관리 / 이상현상 발생 및 점검사항3. 추기운전

가. 개요 및 원리 추기란 흡수식냉동기에 유입된 공기나 불응축가스를 추기펌프를 통해 기기 내부에서 외부로 배출시키는 것을 말한다. 공기 유입, 본체 내부에서 흡수액이 표면과 화학반응을 일으켜 발생되는 불응축 가스 또는 수소가스는 냉동기의 성능 및 수명을 저하시킨다. 흡수식 냉동기의 추기장치는 밀폐퍼지방식, 물이젝타 방식, 기계적 방식 등이 있으며 중온수 흡수식 냉동기에서 일반적으로 사용되는 추기장치인 기계적인 방식의 원리는 <그림6-25>과 같다

<그림6-25> 기계적 추기방식 원리

제6장 지역 냉방

추기운전 원리

(1) 흡수액 펌프로부터 흡수액이 저실 헤더 부분①으로 이송된다.

(2) 저실헤더 다공판을 거쳐 노즐에서 아래로 흡수액이 분사②되는데, 이 노즐이 오리피스 역할을 하면서 노즐 끝부분은 주위보다 더 낮은 기압을 형성하게 된다. 이로 인해 냉동기 본체인 흡수기의 공기③를 저실④ 방향으로 흡수액과 함께 희석되어 아래로 내려가게 된다.

(3) 흡수액과 함께 희석되어 내려온 기포 방울이 저실부분⑤에 모여 배관⑥을 따라 저실탱크로 공기 및 불응축가스가 모이게 되며 저실 추기 작업시 외부로 배출되어 진다. 따라서 흡수액 펌프가 기동되지 않을 때에는 불응축가스 등의 기포가 포집되지 않는다.

(4) 저실로 모여진 흡수액은 배관⑦의 높이만큼 차오르면 흡수액이 본체의 흡수기로 다시 회수된다.

(5) 추기장치에 설치된 밸브의 용도는 다음과 같다.

- 밸브 : 저실탱크(추기탱크)의 압력 확인 및 포집된 불응축가스 배출

- 밸브# : 흡수기의 압력 확인 및 냉동기 본체 불응축가스 제거

- 밸브$ : 추기펌프와 연결된 배관에 설치되어 펌프 점검 및 가스 배출 나. 추기작업의 시기

냉방시 추기작업은 운전 전에 본체와 추기탱크를 30분 정도 실시하고 운전 중에는 저실(추기탱크)만 시행하는 것이 좋다.

하지만 시운전 중 또는 시운전 후 1_3개월까지는 기종에 따라서 운전 중 본체추기와 병행할 수 있으며 고성능을 유지하기 위하여 매일 냉방 운전시작 5분 후 정도부터 약 20분간 추기운전을 시행한다.

또한 추기탱크의 압력이 50NN)H이상으로 상승할 때 추기펌프를 운전하여 추기탱크에 모인 불응축성 가스를 추출한다.

냉방공급시스템의 개요 / 냉동기의 종류 및 특징 / 중온수 1단 흡수식 냉동기 / 중온수 2단 흡수식 냉동기 / 흡수제(-J#S)의 특징 / 설비 운전절차 / 설비운영 및 관리 / 이상현상 발생 및 점검사항❖ 추기 운전전 점검 - 추기장치를 운전할 때는, 초기에 진공펌프의 능력 및 절환밸브의 기밀점검을 반드시 해야 한다. 추기펌프 점검 및 기밀시험

① (오일점검) 진공펌프의 유면을 유면계를 보고 확인한다. 초기 보충시보다 유면이 높을 경우 일부 드레인 하거나 오일을 전량 교체하며, 유면이 낮을 경우 오일을 보충한다.

② (펌프운전) <그림6-25>에서 수동밸브 , #가 닫혀져 있는가를 확인한 후에 진공펌프를 수동 운전하고 추기밸브($)를 개방한다.

③ (압력확인) 운전후 1_2분후에 마노메타의 눈금이 0_3NN)H정도 되는 것을 확인하며 진공에 도달하지 않는 경우 다음의 사항을 점검한다

- 수동밸브 , #, $로부터 진공펌프까지의 배관 및 배관이음매 등에 누설

- 액트랩(역류방지장치)의 드레인 플러그를 풀고 트랩에 고인 물을 제거

- 오일을 전량 교체 (오일 중에 수분이 많은 경우 능력저하 발생) ④ (누설점검) 0_3NN)H까지 진공이 이루어지면, 수동밸브 $를 닫고, 추기펌프의 운전을 정지시켜 마노메타의 진공저하를 점검한다.

- 진공도가 10NN)H를 넘어 저하될 경우는 추기밸브($)의 차단이 불완전하거나, 연결배관 및 그 이음부에 누설을 의심 할 수 있다

<그림 6-26> 추기(진공)펌프의 구조

제6장 지역 냉방

다. 추기운전 종류 및 절차

구분본체추기저실추기일반추기

위치흡수기저실탱크흡수기, 저실탱크 동시

주기월1회주1회필요시

시간60분30분-

압력10mmng 이상시40mmng 이상시규정 진공압

① 본체추기 본체 내부의 공기는 추기장치에 의해 자동적으로 저실 및 추기탱크로 포집되어지나 저실에서 불응축가스를 완벽하게 흡입하여 포집하지 못하므로 정기적으로 본체추기를 시행하는 것이 바람직하다.

시 기냉방 중 본체의 압력이 높거나, 본체내로 공기가 유입되었을 경우

문제점흡본수체액내의부 의흐 압름이력 이방 해상승되되어면 결 제정1 등재이생 발기생의될 온 수도 있및고 농 냉도수가온 상도승 상승 방 법주 1~2회 정도 약 20~30분 가량 추기시행

< 추기절차>

1) 추기펌프를 가동하고 추기밸브($)를 열고 추 <그림 6-27> 본체추기 밸브조작

기 배출배관의 진공도가 마노메타의 눈금으

로 4NN)H이하로 낮아지면 추기밸브($)를 닫는다.

2) 본체추기밸브(#)를 열고 마노메타로 본체압

력을 확인한다.

3) 압력이 허용진공도 이상이면 추기밸브($)를 열고 본체추기를 시행한다.

4) 진공도가 허용값 이내로 본체추기가 끝나면 본체추기밸브(#)를 닫는다.

5) 추기배관내 진공도가 마노메타 눈금으로 4NN)H이하가 되는지 확인한다.

6) 추기밸브($)를 닫고 추기펌프를 정지한다.

냉방공급시스템의 개요 / 냉동기의 종류 및 특징 / 중온수 1단 흡수식 냉동기 / 중온수 2단 흡수식 냉동기 / 흡수제(-J#S)의 특징 / 설비 운전절차 / 설비운영 및 관리 / 이상현상 발생 및 점검사항② 저실추기 저실 추기는 저실탱크에 모아진 불응축 가스나 공기가 일정량을 초과하여 압력이 상승할 경우 수시로 시행하는 작업으로 저실탱크내 모아진 불응축 가스나 공기만을 추기하기 때문에 작업 중 냉매의 소모가 없는 장점이 있다. < 추기절차>

1) 추기펌프를 가동하고 추기밸브($)를 열고 추기 배출배관의 진공도가 마노메타의 눈금으로 4NN)H이하로 낮아지면 추기밸브($)를 닫는다.

2) 저실탱크밸브()를 열고 저실압력을 마노메타로 확인한다.

- 작업 중 저실탱크밸브($)와 본체추기밸브(#)를 동시에 열 경우 가스가 압력차에 의해 역류(저실탱크 가스가 흡수기로 이동)되므로 밸브조작시 주의

3) 압력이 허용진공도 이상이면 추기밸브($)를 열고 저실탱크 추기를 시행한다.

4) 추기작업이 끝나거나 압력이 낮을 경우, 저실탱크밸브()를 닫고 마노메타 눈금이 4NN)H이하 인지 확인한다.

5) 추기밸브($)를 닫고 추기펌프를 정지한다.

<그림 6-28> 냉동기 추기장치 및 저실추기 밸브조작

제6장 지역 냉방

③ 일반추기 일반추기는 추기펌프 가동 전 점검사항이 모두 이상 없고 정기적인 추기를 할 때 추기방법의 절차를 간소화한 방법이다.

그러나 본체 내부압력이 높을 때에는 허용진공도 이내에 이를 때까지 장시간 추기 및 운전 전 충분한 추기를 해야 한다.

다만, 본체 내부의 압력을 정확하게 알고 싶을 경우에는 정식적인 절차인 본체추기 방법이나 저실추기 방법에 의해 정확하게 측정해야 한다.

< 추기절차>

1) 추기펌프를 가동하고 추기밸브($)를 열고 추기 배<그림 6-29> 일반추기 밸브조작

출배관의 진공도가 마노메타의 눈금으로 4NN)H이하인지 확인한다.

2) 본체추기밸브(#)를 열고 마노메타로 본체압력을 확인한다. - 허용진공도 범위 : 본체추기밸브(#)를 닫음

- 허용진공도 이상 : 본체추기밸브(#)가 열린 상태

로 10_20분 정도 추기운전

3) 진공도가 정상이면 본체추기밸브(#)를 닫은 후 마

노메타의 눈금이 4NN)H이하인지 확인한다.

4) 저실탱크밸브()를 열고 본체 압력과 동일한 압력

까지 추기한 후 밸브를 닫는다. 5) 마노메타의 눈금이 4NN)H이하가 되는 것을 확인한다.

6) 추기밸브($)를 닫고, 저실추기() 및 본체추기 밸브(#)가 닫혔는지 확인한다.

7) 추기 펌프를 정지한다.

추기펌프 건조

추기운전후 실린더 내에 수분이 혼입된 상태로 방치하면 부식으로 인해 추기펌프의 수명이 단축되므로 추기작업 완료 후에는 추기펌프 내로 혼입된 냉매(수분)를 증발 참 고건조시키기 위하여 밸브())를 닫고 추기펌프를 일정 시간 공회전후 정지시킨다.

냉방공급시스템의 개요 / 냉동기의 종류 및 특징 / 중온수 1단 흡수식 냉동기 / 중온수 2단 흡수식 냉동기 / 흡수제(-J#S)의 특징 / 설비 운전절차 / 설비운영 및 관리 / 이상현상 발생 및 점검사항6.7설비운영 및 관리

1. 본체 일상점검

❖ 운전일지 기록관리 냉동기의 운전기록을 관리하면 평소 기계의 정상상태를 알 수 있으며 이상 징후의 사전파악, 고장의 조기발견이 가능하므로 운전중 항상 기록하여야 한다. 또한 일상의 운전기록을 검토하여 시간의 경과에 따라 나타나는 변화를 알 수 있어 적절한 조치를 할 수가 있다.

<표 6-7> 냉동기의 운전관리 점검항목

지역난방냉수냉각수본체

구분공급회수입구출구입구출구(m진m공n도g)고온재생기저온

온도

압력

열량계 지침값증 발 기흡 수 기재 생 기

구분열량유량

전일

금일

사용량

❖ 기내압력(진공도) 점검 흡수식냉동기의 관리 항목 중에서 가장 중요한 것은 공기의 침입을 방지하여 흡수식냉동기의 진공도를 유지하는 것이다. 냉방운전 기간 중에는 1일 1회 내부의 진공상태를 확인하여야 하며 운전 제어판넬 또는 외부 설치된 마노미터를 통해 확인이 가능하다.

제6장 지역 냉방

<그림 6-30> 흡수식냉동기 마노미터 및 허용진공압력

그림과 같이 냉동기에 설치된 마노미터는 6자형으로 구부린 유리관에 비중이 높은 수은 넣고 한쪽은 밀폐되어 진공이며 다른 한쪽은 냉동기의 몸체와 연결되어 수은주의 높이차로 압력을 측정하는 장치이다.

내부에 밀봉된 수은주는 표준 대기압에서 760NN<그림 6-31> 추기라인 배관 계통도

의 높이차를 유지하고 냉동기에 설치된 수은주의 일

반적인 측정가능 높이는 100NN 정도이므로 약 85%이상 진공도가 유지될 때부터 측정이 가능하다.

측정방법은 그림(6-31)에서 마노미터와 연결된 본

체추기 밸브(#)를 열고 마노미터의 압력을 확인하여 기기 내부의 냉매온도에 상당하는 수증기 포화압력

(예：냉매온도 7℃ 일때 9NN)H)이 기준압력을 초

과할 경우는 본체 추기작업을 실시해야 한다. <그림 6-31> 추기라인 배관 계통도

평소 각종밸브의 상태는 항상 닫혀 있어야 하며 열린상태로 방치할 경우 냉매의 역류가 발생될 수 있어 압력점검시 주의가 필요하다.

냉방공급시스템의 개요 / 냉동기의 종류 및 특징 / 중온수 1단 흡수식 냉동기 / 중온수 2단 흡수식 냉동기 / 흡수제(-J#S)의 특징 / 설비 운전절차 / 설비운영 및 관리 / 이상현상 발생 및 점검사항❖ 용액 및 냉매 액면의 점검 냉동기 운전 및 정지 중에는 용액 액면계 및 냉매 액면계를 점검하여 정상적인 레벨을 유지하는지 확인한다.

구 분증발기(냉매)흡수기(용액)

운전시작/저 부하 운전시액면이 높아진다.액면이 낮아진다.

고부하 운전시액면이 낮아진다.액면이 높아진다.

점 검 창

(제작사별 정상운전시 기준레벨이 다름) ● 저부하 운전 : 냉매 액면의 비정상적인 저하로 인해 냉매펌프가 캐비테이션 발생으로 이상음이 발생하는지 점검

● 전부하 운전 : 용액액면의 비정상적인 저하로 의해 용액펌프가 캐비테이션발생으로 이상음이 발생하는지 점검

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2. 추기장치관리

❖ 추기펌프 오일점검 오일 게이지 중앙의 붉은 점까지 유면이 올라가 있는지를 확인하고 부족할 때는 추기능력이 저하되므로 오일을 보급하여야 한다. 또한 오일이 황색으로 변색되어 있거나, 희게 혼탁 되어 있을 경우는 오일에 수분이 혼합된 것이므로 제작사 권장사양에 따른 오일로 교체하여야 한다.

❖ 기밀시험 ① (오일점검) 진공펌프의 오일 상태를 유면계를 보고 확인한다.

② (펌프운전) <그림 6-31>에서 수동밸브 , #가 닫혀져 있는가를 확인한 후에 진공펌프를 수동 운전하고 추기밸브($)를 개방한다. ③ (동작온도) 동작중 펌프의 표면온도가 정상 범위인지 확인하고 운전시 주변온도가 낮을 경우 진공배기를 행하기전 10분 정도 무부하 운전을 한다.

표면과 베어링 부분오일의 온도배기관 부분

40~60℃50~60℃90℃

④ (압력확인) 운전후 1_2분후에 마노메타의 눈금이 0_3NN)H정도 되는 것을 확인하며 진공에 도달하지 않는 경우 다음의 사항을 점검한다.

- 정상 : 진공도가 10NN)H 이내에서 저하될 경우

- 누설 : 진공도가 10NN)H 이상에서 저하될 경우(배관 및 이음매 누설)

냉방공급시스템의 개요 / 냉동기의 종류 및 특징 / 중온수 1단 흡수식 냉동기 / 중온수 2단 흡수식 냉동기 / 흡수제(-J#S)의 특징 / 설비 운전절차 / 설비운영 및 관리 / 이상현상 발생 및 점검사항3. 용액관리

냉동기 내부에는 부식으로 부터 장비의 수명을 증대시키기 적정량의 부식방지 약품이 투입되어 있으며 농도가 감소할 경우 냉동기 내부 부식진행 및 가스가 발생되어 수명 및 성능이 저하되므로 정기적으로 수질분석을 시행하여 적절한 조치를 취하여야 한다.

냉동기에 투입되는 부식 방지제 성분과 농도는 제작사별로 다를 수 있어 성분 분석시 제작사에 의뢰하여야 하며 샘플 채취도 가급적 제작사에서 시행하는 것이 바람직하다.

❖ 성분분석시기 시행주기 : 하절기 냉동기 가동 이전 연 1회

결과에 따른 조치

● 부식방지제의 추가 보충 및 용액과 냉매도 부족할 경우 추가보충

● 공기누설 사고시 용액분석을 하여 흡수식냉동기의 부식 진행여부도 확인

❖ 채취방법 운전중 용액펌프 토출측에서 추출

● 정상운전 중에는 용액펌프의 토출측에 부착된 서비스 밸브를 이용해 용액 추출 작업이 가능하나 압력이 높아 소량만 추출되도록 주의한다.

소량 추출

● 투명한 용액용기, 진공호스, 차단밸브 등을 준비하여 용액을 추출하고자 하는 곳의 서비스 밸브(4FSWJDF 7BMWF)와 연결한다.

● 용액 추출전 <그림 6-32>의 밸브 와 #가 닫혀 있는지 확인한다.

● 추기펌프를 운전하며 용액 용기와 진공호스 등을 진공작업 하고 밸브($)를 열어 용기 내부의 압력이 5 NN)H 이하가 되는 지 확인한다. ● 추출하고자 하는 곳의 서비스밸브와 차단밸브를 순차적으로 열어 용액을 추출하고 용액이 공기와 접촉되지 않도록 밀봉한다. ● 용액 추출후 서비스 밸브와 밸브($)를 닫고 추기펌프를 정지

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<그림 6-32> 냉동기 용액추출 방법

❖ 용액항목분석

리튬브로마이드 수용액의 성분관리는 다음 표에 준해야 한다. 용액 분석 항목 중 1_4항은 일반적으로 검사해야 할 항목이고, 5항과 6항은 흡수식냉동기에 부식 사고가 있었을 경우 반드시 실시한다.

표 6-8 용액분석 기준치

항 목성 분단 위용 액비고

1Li#r 농도wt,%55%

2LiOn0.06~0.07

3Li2MoO4ppm300ppm관리기준 : 150ppm 4)alciumppm2 Max

5Magnesiumppm5 Max

6Sulfatewt,%0.02 Max 7)hloridewt,%0.08 Max

8Suspended Matterwt,%0.01 Max

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냉수 및 냉각수의 수질이 나쁠 때 열교환기 전열관 내측에 스케일이 부착되어 흡수식냉동기 성능이 저하되고 핀홀 발생시 냉동기내의 침수 사고 등을 유발할 수 있으므로 정기적으로 수실커버를 개방하여 오염상태를 점검하고 필요시 전열관을 세정하여야 한다.

❖ 전열관 내부 스케일 발생시 문제점 ● 열교환기의 성능이 감소하여 농도가 상승하고 결정이 발생할 수 있다.

● 응축압력과 증발압력이 상승하여 냉동능력이 저하한다.

● 스케일의 부분적인 박리와 전기적인 부식에 의해 전열관이 손상된다.

❖ 청소주기 ● 주기 : 1년에 1회 수실커버를 개방하여 시행

● 수질관리를 통해 스케일 부착이 적을 경우 주기를 길게 관리 가능

❖ 청소방법 ● 브러쉬(CSVTI)에 의한 청소

- 흡수식냉동기 수실 덮개를 열고 브러쉬로 스케일을 제거

- 스케일(TDBMF) 상태에 따라 나일론 또는 철제 브러쉬를 선정하여 사용

● 화학 세정에 의한 방법

- 약품순환 세정에 의한 것으로서 전문장비가 필요하지만 세정액으로 순환으로 청소가 가능해 분해가 필요 없는 장점이 있다.

- 스케일 발생량이 심하여 제거가 곤란한 경우 - 흡수식냉동기 설치공간이 협소하여 브러쉬 작업을 하기에 부적합한 경우

제6장 지역 냉방

❖ 냉동기 청소 수실 내부 구조 <그림 6-33 냉동기 수실내부 구조>

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5. 냉각탑 수질관리

냉각수의 수질이 기준에 적합하더라고 냉각탑에서 대기 중에 개방되어 증발됨으로 인해 수질이 농축 악화되므로 반드시 수처리가 필요하며 냉수에 대해서도 밀폐배관이지만 배관의 스케일 생성을 억제하기 위해 적절한 수처리가 요구된다.

● 냉각수 계에서 발생하는 장애 현상

금속재질을 사용하는 설비에서 가장 흔한 장애는 부식으로서, 특히 탄소강 재질에서 비교적 단시간에 진행된다. 부식은 부식물과 용존산소에 영향에 의하여 발생되며 염소이온과 같은 부식성 이온이나 오염물의 부착 등에 의하여 부식속도가 증

가하게 된다.

스케일수온의 상승이나 냉각수의 농축배수가 상승하면 탄산칼슘()a)O3) 스케일이 부착 열효율을 저하시킨다.

냉각수중의 미생물이 수중의 현탁물질과 같이 전열면에 부착하면 열교환기의 총괄전열계수가 급격히 저하된다. 냉각

슬라임수중의 미생물은 수온 30℃~40℃정도에서 보다 더 생육하기 쉬운 조건이 되기 때문에 미생물 번식 가능성에 주의를 해야 한다. ● 냉각수 및 냉수 수질기준

냉각수냉 수경 향

구분항목

순환수보급수순환수보급수부식스케일

pn (25℃)6.5~8.06.5~8.06.5~8.06.5~8.0○○

도전율 (μS/cm)800이하 200이하 500이하 200이하 ○

M알카리도 (ppm)100이하50이하100이하50이하○

전경도 (ppm)200이하50이하100이하50이하○

염소이온 (ppm)200이하50이하100이하50이하○

기

준황산이온 (ppm)200이하50이하100이하50이하○

표

철 (ppm) 1.0이하0.3이하1.0이하0.3이하○○

유화물이온(ppm)○

암모니아 (ppm)1.0이하0.2이하0.5이하0.2이하○

실리카 (ppm)50이하30이하30이하30이하○

유리탄산 (ppm)331010○

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6.8이상현상 발생 및 점검사항

1. 냉수계통의 이상

냉수 펌프의 인터록 이상 냉수펌프는 냉동기 각 기기 등과 기계적 전기적으로 연계되어 운전되게 되어 있으며 냉수, 냉각수 펌프의 이상정지로 인터록이 발생하면 냉수 출구온도가 낮아져 동파의 위험이 있어 흡수식냉동기도 즉시 정지된다.

냉동기 상태

경보상태냉동기 조작표시부에 “냉수/냉각수 흐름이상” 표시됨

냉 동 기냉동기자체 모든 용액 및 냉매펌프 자동 정지

부속기기지역난방 차단, 냉각수 펌프도 즉시 자동정지 (자동일 경우)

추정원인 ● (펌프정지) 냉동기 운전 중 냉수펌프가 갑자기 정지하였을 경우

● (조작미숙) 냉동기 운전 중 냉수펌프를 자동에서 수동으로 전환할 경우

● (신호선) 냉수펌프 인터록 선의 접촉상태가 불량하거나 단선일 경우

주의사항

● 냉각수펌프가 수동 운전중일 경우 즉시 정지시킨다.

- 냉수공급이 정지된 상태에서 냉각수가 계속 공급 될 경우 증발기내 냉매가 계속 증발되어 냉수 과냉으로 사고가 발생

● 다만, 냉동기가 정지될 때 냉수 온도가 높고 재생기 온도가 낮은 상태일 경우 위험한 상태는 아니다. 조치방법 ● (보조펌프가동) 주 펌프가 고장으로 정지된 경우 보조펌프를 기동한다.

● (펌프점검) 냉수펌프가 정지된 원인을 찾아 조치를 취한다.

냉방공급시스템의 개요 / 냉동기의 종류 및 특징 / 중온수 1단 흡수식 냉동기 / 중온수 2단 흡수식 냉동기 / 흡수제(-J#S)의 특징 / 설비 운전절차 / 설비운영 및 관리 / 이상현상 발생 및 점검사항● (제작사/4) 냉수펌프가 정상적으로 동작되나 문제가 계속될 경우 메인보드가 문제일 수 있으니 제작사 의뢰하여 점검 및 보수를 시행한다.

냉수 유량의 부족

냉수유량이 부족하면 냉동기도 즉시 정지한다. 냉수펌프 인터록 현상과 동일하게 동작되며 냉동기의 동파 위험이 있어 빠른 응급조치가 필요하다.

냉동기 상태 : 냉수펌프의 인터록 상태와 동일한 알람 발생 및 동작

경보상태냉동기 조작표시부에 “냉수/냉각수 흐름이상” 표시됨

냉 동 기냉동기자체 모든 용액 및 냉매펌프 자동 정지

부속기기지역난방 차단, 냉각수 펌프도 즉시 자동정지 (자동일 경우)

추정원인 ● (펌프고장) 펌프가 비정상적인 공회전을 하거나 베어링 파손 등의 경우

● (에어발생) 냉수배관 내에 공기가 있어 냉수 흐름을 방해할 경우

● (밸브조작) 냉수펌프 및 배관의 밸브가 잠겨 정상유량 흐름보다 작을 경우

● (차압밸브) 부분부하시 배관의 차압밸브가 정상 동작되지 않을 경우

● (냉수스위치) 냉동기의 냉수 스위치가 오작동 또는 조정상태가 불량한 경우

조치방법 ● (펌프고장) 펌프를 수리하고 예비펌프를 사용한다.

● (에어발생) 펌프를 정지한 상태에서 배관내 에어를 처리한다.

● (밸브조작) 배관내 설치된 밸브가 정상동작 상태로 조작되었는지 확인한다.

● (차압밸브) 차압밸브는 다이아프램 고장시 유량흐름을 차단되므로 조치가 완료되기까지 #Z-1BTT밸브를 약20% 내외로 개방하여 유량을 확보한다.

● (냉수스위치) 제작사 의뢰하여 점검 및 보수를 시행한다.

제6장 지역 냉방

냉수온도의 저하

냉수온도가 설정값 가까이 내려가면 흡수식냉동기는 자동적으로 냉수온도에 따라 온수제어밸브를 닫아서 냉수온도가 설정값에 가까운 상태로 유지되도록 한다. 만약 냉수온도가 설정값 이하로 낮아지면 흡수식냉동기는 자동으로 희석운전과 같은 상태로 운전하면서 냉수온도가 다시 상승하면 제어 설정값에 따라 온수제어밸브가 열리면서 정상적인 운전을 하게 된다. 그러나 냉방부하가 너무 적어 중온수 제어를 하여도 온도가 설정온도 이하로 내려가게 되면 흡수식냉동기 조작 표시부에 t알람u이 표시되고 흡수식냉동기가 자동정지 된다.

냉동기 상태

경보상태냉동기 조작표시부에 “동결방지 경보” 표시됨

냉 동 기중온수 밸브 차단후 희석운전상태 동작후 냉수온도 상태에 따라 온도가 내려가면 동작정지

부속기기냉동기 정지시 열원(온수) 차단, 냉각수펌프도 즉시 정지

추정원인 ● (부하감소) 냉방부하가 너무 적어 중온수 공급량을 조정하여도 냉동기내 형성된 사이클 동작중에 온도가 계속 강하

● (부하급변) 짧은 시간동안 냉방기기(공조기, '$6)등을 일시에 정지하여 중온수 공급량 제어가 원활하지 않은 경우

● (밸브밀림) 중온수 유량을 조정하는 온도조절밸브가 노후화되어 유량을 차단이 불량한 경우

조치방법 ● (부하감소) 최소한의 냉방부하 확보를 위해 냉방기기를 더 가동한다

● (부하급변) 냉방기기(공조기, '$6)등이 일시에 정지하지 않도록 조치하고 냉동기 정지시에는 냉방기기를 가장 늦게 정지한다.

● (밸브밀림) 자동제어 제작사에 의뢰하여 t0u점 조정작업 및 수리

냉방공급시스템의 개요 / 냉동기의 종류 및 특징 / 중온수 1단 흡수식 냉동기 / 중온수 2단 흡수식 냉동기 / 흡수제(-J#S)의 특징 / 설비 운전절차 / 설비운영 및 관리 / 이상현상 발생 및 점검사항2. 냉각수계통의 이상

냉각수 펌프의 인터록 이상

냉각수 펌프 인터록은 흡수식냉동기 운전 중에 냉각수 펌프가 정지하면 흡수식냉동기 조작 표시부에 t알람u이 표시되고 알람 화면에서 t냉수/냉각수 흐름 이상u이라는 메시지가 표시되면서 흡수식냉동기는 냉각수 유량이 정상적으로 흐를 때까지 동작되지 않는다.

냉동기 상태

경보상태냉동기 조작표시부에 “냉수/냉각수 흐름 이상” 표시됨

냉 동 기냉동기 동작 정지

부속기기냉동기 정지시 열원(온수) 차단, 냉각수펌프도 즉시 정지

추정원인 ● (펌프정지) 냉동기 운전 중 냉각수펌프가 운전 도중 정지하였을 경우

● (조작미숙) 냉동기 운전 중 냉각수펌프를 자동에서 수동으로 전환할 경우

● (신호선) 냉각수펌프 인터록 선의 접촉상태가 불량하거나 단선일 경우

조치방법 ● (보조펌프가동) 주 펌프가 고장으로 정지된 경우 보조펌프를 기동한다.

● (펌프점검) 냉각수펌프가 정지된 원인을 찾아 조치를 취한다.

● (제작사/4) 냉각수펌프가 정상적으로 동작되나 문제가 계속될 경우 메인보드가 문제일 수 있으니 제작사 의뢰하여 점검 및 보수를 시행한다.

냉각수 펌프의 자동운전 냉동기에서 냉각수 펌프만 자동운전 될 경우 증발기의 냉수공급 유량이 차단되어 냉수 튜브내 과냉발생 및 심할 경우 동파에 우려가 있어 항상 냉수 펌프를 먼저 가동후 냉각

주의수 펌프를 가동하여야 한다.

“6.6 설비운전절차” 참조

제6장 지역 냉방

냉각수 온도저하

냉각수 온도의 이상저하시 흡수식냉동기 조작 표시부에 t알람u이 표시되고 알람 화면에서 t냉각수 입구온도 저 이상u이라는 메시지가 표시되면서 흡수식냉동기 희석운전을 하면서 정지한다. 냉각수 온도가 너무 낮은 상태(일반적으로 19℃)로 장시간 운전되면 결정이 쉽게 일어날 수 있는 조건이 되므로 냉동기가 정지되는 것이다.

냉동기 상태

경보상태냉동기 조작표시부에 “냉각수 입구온도 저 이상” 표시됨

냉 동 기냉동기가 즉시 희석운전후 자동 정지됨

부속기기냉동기 정지후 열원(온수) 차단, 냉각수펌프도 즉시 정지

추정원인 ● (온도설정) 냉각탑의 온도설정이 잘못되어 냉각탑이 연속 운전될 경우

● (조작미숙) 냉각탑의 운전선택 스위치가 수동 상태에서 계속 운전될 경우

● (외기온도) 외기온도가 너무 낮아 냉각탑이 운전되지 않아도 온도가 저하

주의사항

● 외기온도가 낮아 냉각수온도가 낮게 유지되는 상태에서 부하량이 너무 작으면 냉동기 내부에 열교환량이 외부의 냉각탑 열교환량에 비해 현저히 낮아 냉각수 온도가 낮게 유지된다.

● 냉각탑 팬기동 권장온도 : 25℃ 정지, 28℃ 기동

조치방법 ● (온도조정) 냉각수 온도 설정값을 조정하여 온도에 따라 자동운전 한다.

● (운전정상) 냉각탑 팬의 동작이 온도에 따라 자동운전 될 수 있게 변경한다.

● (설비개선) 외기온도가 저하되어도 냉각수의 온도가 20℃이상 유지될 수 있도록 설비 등을 개선한다.

- 냉각수가 냉각탑으로 보내지기 전 #Z-QBTT시켜 온도를 상승시킨다.

- 냉각수의 온도저하시 가열할 수 있는 장치를 구성한다.

냉방공급시스템의 개요 / 냉동기의 종류 및 특징 / 중온수 1단 흡수식 냉동기 / 중온수 2단 흡수식 냉동기 / 흡수제(-J#S)의 특징 / 설비 운전절차 / 설비운영 및 관리 / 이상현상 발생 및 점검사항3. 본체 이상

용액(Li#r 수용액) 온도(농도) 과열 제1재생기 출구측 용액의 온도가 설정 온도 이상 상승하면 흡수식냉동기 조작 표시부에 t알람u이 표시되고 알람 화면에서 t용액 고온 이상u이라는 메시지가 표시되면서 흡수식냉동기 희석운전을 하면서 정지한다. 중온수 입구온도가 정격온도보다 높은 상태로 공급되어도 알람 화면에서 t온수입구 온도 이상u이라는 메시지에 백색램프로 표시되면서 흡수식냉동기 희석운전을 하면서 정지한다.

냉동기 상태

경보상태냉냉동동기기 조조작작표표시시부부에에 ““온용액수 고입온구 온이도상 ”이 표상시” 됨표시됨

냉 동 기희석운전후 냉동기 동작 정지

부속기기냉동기 정지후 열원(온수) 차단, 냉각수펌프도 즉시 정지

주의사항 ● 흡수액의 농도가 상승되거나 온도가 매우 낮게 유지될 경우 냉동기의 결정 발생조건이 되므로 이상발생시 즉각적인 대처가 필요하다.

추정원인 ● (결정발생) 이상 사이클이 형성되어 용액의 흐름이 떨어져 농도가 상승

● (냉각수) 냉각수의 온도가 너무 높거나 낮은 경우에도 농도의 이상발생 ● (중온수) 열원 온도의 상승 또는 공급량이 과다하게 소모될 경우

조치방법 ● (결정융해) 냉동기의 결정융해 방법 참조하여 결정부위를 융해한다.

● (냉각수) 냉각수는 설계온도 범위인 32℃내외에서 운전될 수 있도록 한다.

● (중온수) 온도조절밸브의 고장여부 등을 확인하고 적절하게 조치한다.

- 재생기의 설계압력인 52NN)H에서 흡수제가 약108℃에서 결정이 발생

- 다만, 밸브고장으로 중온수가 과다공급 될 경우 재생기 압력도 같이 상승

제6장 지역 냉방

증발기 냉매 과냉 냉매 온도가 설정온도 이하(일반적으로 2.5℃)가 되면 흡수식냉동기 조작 표시부에 t알람u이 표시되고 알람 화면에 t냉매 과냉 이상u이라는 메시지가 표시되면서 흡수식 냉동기는 이상 정지한다. 냉동기 상태

경보상태냉동기 조작표시부에 “냉매과냉” 표시됨

냉 동 기냉동기 동작 정지

부속기기냉동기 정지후 열원(온수) 차단, 냉각수펌프도 즉시 정지

주의사항 ● 냉매온도 이상 저하시 냉수 동파우려가 있어 주의가 필요하다.

추정원인 ● (냉수유량) 냉수 순환유량이 부족하여 냉매온도의 이상저온 현상 발생

● (냉매부족) 냉매량이 부족한 경우에도 증발량이 감소되며 온도가 저하 ● (설정온도) 설정온도가 표준온도보다 낮게 설정된 경우

● (부하감소) 냉동부하의 감소로 냉수 입구온도가 저하되어 냉매온도 하락

● (전열관) 전열관 오염으로 정상적인 냉수와 냉매의 열교환량 저하

조치방법 ● (냉수유량) 정상 냉수유량 및 온도가 확보될 수 있도록 운전을 개선한다.

● (전열관) 정기적으로 전열관 내부스케일 및 이물질제거 작업을 시행한다.

● (중온수) 온도조절밸브의 고장여부 등을 확인하고 적절하게 조치한다.

냉방공급시스템의 개요 / 냉동기의 종류 및 특징 / 중온수 1단 흡수식 냉동기 / 중온수 2단 흡수식 냉동기 / 흡수제(-J#S)의 특징 / 설비 운전절차 / 설비운영 및 관리 / 이상현상 발생 및 점검사항냉수 과냉으로 동파

동파는 냉동기의 온도가 가장 낮은 증발기의 내부 동관이 얼어 파열되는 것으로 이것은 물이 얼음으로 변할 부피가 커지기 때문에 발생한다.

발생개소

● 증발기

발생시기주로 냉방시즌에 냉수가 과냉되어 발생

▪ (이물질) 증발기 냉수튜브를 이물질이 막아 동관 내부의 냉수 흐름을 방해하며 국부적으로 과냉되어 발생

▪ (에어발생) 냉수배관내 에어발생시 펌프가 가동되어도 냉수순환이 원활하지 않아 유량감소 및 수실내 유량 불균형으

주요원인로 이어져 냉수가 국부적으로 과냉되어 발생

▪ (부하급변) 최대부하 운전중 냉방기기(AnU, `)U)가 일시에 정지될 경우 재생기의 온도가 높고 흡수력은 일부 유지

가 되어 냉수온도가 저하

● 흡수기, 응축기

발생시기운영정지후 동절기 장기 보관중 발생

▪ (냉각수) 동절기 장기 보관중 냉동기 내부에 남아 있는 소량의 물이 얼어 흡수기나 응축기 튜브를 손상시킴

주요원인▪ (부식발생) 동파와 다른 경우이나 냉각수의 수질이 오염되어 스케일이 발생하면 냉동기 효율이 떨어지고 국부적으로 핀홀이 발생될 수 있다.

예방 및 대책

● (세관작업) 냉동기 내부 이물질을 제거하는 세관작업을 정기적인 시행한다.

● (수질관리) 냉수 및 냉각수의 수질이 오염되었을 경우 전량 교체하고 부식방지를 위한 약품을 투입한다.

● (휴지관리) 냉방을 사용하지 않는 시기 장기 휴지시에는 냉동기내 냉각수를 모두 드레인 시킨다.

제6장 지역 냉방

정전으로 냉동기가 비정상 정지 되었을 경우

냉동기 정상운전 중에 흡수액은 농도 55%의 희용액과 59%의 농용액으로 분리되어 있고 정전으로 비정상적인 정지시에는 그 상태에서 장시간 재기동을 하지 못하고, 기계의 온도가 저하한 경우, 용액의 희석운전을 하지 못하므로 결정이 발생될 수 있다.

조치방법 ① (정지) 정전이 되면 즉시 냉동기 운전스위치를 t정지u하여 주며 정전시간이 짧은 경우에는 그대로 재기동이 가능하다.

② (재기동) 정전 후 복귀까지가 1시간 이내인 경우에는 즉시 재기동하여 각 부분의 이상 유무를 점검하고 30분간 정상적으로 운전되면 이상이 없는 상태로 판단한다.

③ (이상소음) 냉동기 기동후 용액펌프에서 캐비테이션이 발생하면 즉시 냉동기를 정지하고 결정여부를 확인한다.

- 결정발생시 용액펌프가 캐비테이션 현상을 일으키거나, 과부하 릴레이가 동작하여 펌프가 운전되지 않는다.

④ (흡수기레벨) 냉동기 흡수기의 점검창을 통해 냉매레벨을 확인한다.

- 액면이 상승될 때 : 흡수액의 순환이 원활하지 않은 가벼운 결정상태

- 액면이 평소보다 20NN이상 저하 될 때 : 결정이 발생된 상태

⑤ (저부하운전) 위에서 가벼운 결정상태로 판단될 때 강제 희석운전 또는 중온수를 최소량만 공급하는 저부하 운전을 통해 냉매의 농도를 희석시킨다.

희석운전중 정전이 발생하였을 경우 ① 정전이 되면 즉시 추기 수동밸브를 바로 잠근다.

- 잠그는 순서 : 추기밸브 → 저실추기밸브 → 본체추기밸브 주의② 퍼지펌프(진공펌프) 운전스위치를 “정지”로 놓는다.

③ 정전 복귀 후 즉시 본체추기를 다시 한다.

냉방공급시스템의 개요 / 냉동기의 종류 및 특징 / 중온수 1단 흡수식 냉동기 / 중온수 2단 흡수식 냉동기 / 흡수제(-J#S)의 특징 / 설비 운전절차 / 설비운영 및 관리 / 이상현상 발생 및 점검사항4. 냉동기의 결정 및 융해

흡수식냉동기에서 용액으로 사용하는 -J#S 수용액은 고농도, 저온도 영역에서 결정이 발생되어 고체로 변하는 특성이 있다. 결정이 발생하면 냉동능력이 저하되어 냉방이 되지 않고, 고온 및 제2재생기의 고온 등의 이상이 자주 발생하게 되는 경우에도 결정이 발생되었는지 확인하여야 한다.

▪ 정상운전 중 흡수액 액면이 비정상적으로 낮아짐

흡수기▪ 흡수액 펌프에서 공회전하는 현상으로 이상 소음 발생 ▪ 흡수액 펌프의 모터온도가 표준상태보다 높아 모터 고온 정지 재생기▪ 제1재생기에 열원을 공급하여도 재생기에서 흡수기로 돌아오는 진한 용액의 온도가 계속 저하되는 경우

용액 열교환기▪▪ 재열생교환기기와의 흡 쉘수기측과로 농연결용액된 오배버관플이로 평우상 관시의 온 도온보도다가 낮높은아짐 경우 용액펌프▪▪ 용용액액펌펌프프가가 캐운전비을테 이계션속을하 지일만으 키용거액나이 과배부관하내 로릴레 흐이르 지동작 않정음지

최종판별 ▪ 농액 및 희액측의 흡수액을 샘플링하여 판별 결정발생의 원인 결정이 발생하는 용액농도와 온도와의 사이에는 그림과 같이 어떤 정해진 관계가 있다.

일정한 농도일 때 선도에서 결정선 온도 이하가 되면 결정이 발생하고 압력이 일정할 경우에는 결정선 온도 이상에서 결정이 발생된다.

<그림 6-34> 냉동사이클 및 Li'#r결정선

다만 이러한 사이클의 변동은 여러 원인에 의해 발생됨으로 운전시 제작사 매뉴얼에 따라 기동 및 정지와 일상점검을 정확이 수행하여야 한다.

제6장 지역 냉방

● 냉각수 원인

내 용발 생 원 인

온도저하은냉 각온수도 온의도 묽가은 너 용무액 과낮 을열 교경우환 제하면2재서생 용기액에의서 온 나도온가 진 결한정용점액 이이하 저로온 내용려액가 열면교서환 발기생를할 거 수치 있면다서. 냉각수와 열교환된 낮

냉각수 온도가 너무 높아서 냉매가 흡수기로 흡수되는 힘이 떨어져 농액의 농도가 높아진다.

온도고온또한, 제2재생기와 흡수기 사이의 압력차가 작아져 용액의 흐름이 원활하지 않아 용액이 제2용액 열교환기에서 농도가 높아진 상태로 정체 되어 이로 인해 결정이 발생될 수 있다.

냉각수 유량부족냉지각지 수못 해입구 결 온정도이 는발 생정될상 적수이 있더다라.도 냉각수 출구 온도와의 온도차가 커지게 되고 이로 인해 역시 용액의 흐름이 원활해● 냉동기 이상

내 용발 생 원 인

흡수식냉동기 내부로 공기가 유입되었거나 추기작업을 하지 않아 기내에 불응축 가스가 많이 존재할 때에는 냉각수 입진공도 상승구 온도가 높을 때의 경우와 마찬가지로 용액의 흐름이 원활히 이루어지지 않고 농도가 높아져 결정이 발생할 가능성이 높아진다.

용액순환 불량우용에액순는환 재량생이기 의과도 압할력 이경 우상 승재생하기여의 결 액정면이 은발 생상할승 하수지 있만다 흡. 수기내 용액부족으로 보충이 불량하고 순환량이 부족할 경

정전발생운도전까지 중 내정려전갈이 나때 비결정상이정 지발로생 희된석다운. 전 없이 정지된 후 장기간 방치하여 냉동기 본체 온도가 과다하게 저하되어 결정온● 운전장애

내 용발 생 원 인

희석운전냉정동이 기발를생 될정지 수할 있 때다 희. 석운전 없이 정지할 경우 흡수기와 재생기의 흡수액의 농도차에 의해 냉동기 주변 온도에 따라 결자동온도조절밸브 고장으로 유량차단이 불가능 할 경우 지역난방 유량이 과다 공급되어 흡수제의 농도가 상승되는 원

T)V 밸브고장인다이만 된지역다난.방 냉동기가 완전 정지된 상태에서 중온수만 공급될 경우에는 온도가 115℃ 이내로 낮고 압력이 상승되어 결정 우려는 적어진다. 결정시 발생하는 증상 내 용발 생 원 인

증발기▪▪ 냉흡수수온작용도이 상 승불가 및능 온해도 증차발가기 발 점생검하창지의 않 냉는매다 액면이 높아진다. 용액 열교환기▪▪ 열재교생기환에기 서주 흡위수의기 농로액 연 배결관된이 오 평버상플시로 온우도관보의다 온 낮도다가 높다

▪ 냉각수의 입구, 출구 온도차가 감소하게 된다.

흡수기 응축기▪ 흡수액의 순환이 저하되어 액면이 저하된다. ▪ 용액펌프의 유량이 감소하고 배관소음이 발생한다.

▪ 재생기에서 흡수기 배관 라인의 온도가 현저히 저하된다.

재생기 ▪ 제1재생기의 온도가 현저히 낮은 상태를 보인다. ▪ 용액의 농도가 계속 상승한다.

냉방공급시스템의 개요 / 냉동기의 종류 및 특징 / 중온수 1단 흡수식 냉동기 / 중온수 2단 흡수식 냉동기 / 흡수제(-J#S)의 특징 / 설비 운전절차 / 설비운영 및 관리 / 이상현상 발생 및 점검사항 결정해소방법 저부하 운전

농도가 상승되어 결정이 심하게 되지 않은 상태에서 시행하는 방법으로 중온수 공급밸브를 수동으로 조금만 열고 저부하로 운전하여 용액의 전체적인 농도가 낮아지게 되어 결정이 융해하는 방법이다.

블루우 다운

결정이 심하지 않을 경우 증발기에 있는 냉매를 모두 흡수기로 보내어 용액의 농도를 높인 후 블로우 다운을 시행한다. [6.6 2번 냉매 블로우 다운]을 참조하고 블로우 다운 전 충분한 저부하 운전 후 시행하는 것이 바람직하다.

결정부위 가열 (제작사 의뢰)

냉각수 및 냉수 펌프를 정지한 상태에서 토치 및 기타 가열기구에 의한 가열하는 방법으로 결정을 해소할 수 있으나 제작사에 의뢰하여야 한다.

운전절차 ① (용액희석) 증발기에 있는 냉매를 모두 흡수기로 보내어 용액의 농도가 묽어질 수 있도록 한다. ② (펌프정지) 냉수펌프와 냉각수 펌프를 정지한다.

③ (냉매펌프) 냉매를 블로우다운 하였으므로 냉매펌프는 강제 정지한다.

④ (용액펌프) 용액펌프를 단독운전 하며 흡수기의 용액레벨 변화를 확인한다.

- 지역난방 온도조절밸브를 수동으로 조금만 열고 재생기를 서서히 가열한다. ⑤ (용액순환) 용액펌프를 약10분간 운전하고 용액의 온도가 상승되면 펌프를 정지하고 10분 이후 용액펌프를 다시 기동 한다. (3회 반복)

⑥ ( 결정해소) 상기 작업을 반복하면 용액의 온도가 올라가고 농도는 묽어지는 상태로 변하므로 결정이 해소되기 시작되는지 확인한다.

⑦ (해소징후) 흡수기의 액면이 상승하고 용액펌프를 운전하여도 용액순환이 원활해 흡수기 용액의 액면이 저하되지 않는다.

제6장 지역 냉방

5. 진단사례

진단사례 1 건물 일부 상가(실) 냉방불량 점검 및 조치

발생현상

● 상가(커피숍) 입점 예정이나 냉방불량 발생으로 설비점검 요청 설비진단

● (세대설비) 실내 냉방기('$6)는 정상 동작중이나 실내온도가 29℃로 높음

실면적설계조건(단위냉냉방부방부하하)단위용량장비설수치량현황(`)U)합계용량

94 m231.2℃→25.5℃15,860 kcal/hr (176 kcal/m2hr)4,060kcal/hr5대20,300 kcal/hr ● (냉동기 운전) 외기온도 34℃이나 냉수 공급온도가 3_4℃높게 운전

냉수온도냉각수온도중온수

공급온도회수온도공급온도출구온도공급온도회수온도공급유량

10～11②1830321005738m3 (62%)

● (실내환경) 층고가 4N이며 창호가 2면으로 외기도입 복사열이 크나 차양장치 없이 냉방 사용중

진단결과

① 해당상가의 단위면적당 냉방부하는 176 kcal/m2‧hr이며 세대 열사용기기(`)U)는 냉방부하 기준으로 안전율을 고려 적정하게 설치되고 정

상동작

② 외기온도(34～38℃)를 감안할 경우 냉동기 냉수온도를 설계값인 7℃로 공급해야 체감 냉방효과 상승 가능

③ 층고 및 창호면적을 감안할 경우 복사열을 차단할 수 있는 차양장치 필수

운전 및 사용방법 개선

● (운전변경) 외기온도에 비해 냉수 공급온도가 높아 냉방효과가 저하된 상태로 냉수공급 온도를 10℃→8.4℃→7℃로 순차적으로 조정 시행

● (세대사용) 외기도입량 과다로 냉방효과 상승을 위해 차양장치 설치권장

- 방문 점검시 민원발생 상가 점주 안내

냉방공급시스템의 개요 / 냉동기의 종류 및 특징 / 중온수 1단 흡수식 냉동기 / 중온수 2단 흡수식 냉동기 / 흡수제(-J#S)의 특징 / 설비 운전절차 / 설비운영 및 관리 / 이상현상 발생 및 점검사항 조치결과

● ( 실내조건) 운전변경 및 세대 차양막 설치로 냉방효과 상승

설비 점검전 설비 점검후

외기온도`)U토출공기실내온도외기온도`)U토출공기실내온도

34℃23.6℃29℃37℃22.224.4℃(창호측)

(점검사진)

구 분점 검 전점 검 후

냉동기

설정온도

(10℃→7℃)

`)U

송풍온도

(23.6℃→22.2℃)

실내환경

차양막 설치완료

사무공간에서 하절기 블라인드(차양장치) 설치 효과

하절기 창가에 블라인드를 설치할 경우 건물의 구조에 따라 다르나 외부블라인드의 경우 냉방부하가 약 39%감소되며 내부블라인드의 경우 약 18%의 냉방부하를 절감

하는 효과가 있다.

참 고(“사무공간에서 하절기 블라인드 설치위치에 따른 에너지성능 평가에 대한 연구” 발췌)

K1n) KOR@A 1vSTRv)T n@ATvNc )ORP.

07 제7장 부 록

7.1 열사용시설 점검주기

7.2 기술단위 환산표

7.3 기계설비 용어의 정리

7.4 지역난방 열사용시설 인포그래픽

제7장 부록

7.1열사용시설 점검주기

● 일상점검 : 설비의 운전 상태에서 주기적으로 점검시행

● 정기점검 : 설비를 정지시켜 일정한 주기마다 점검을 시행

일상점검정기점검

분류실시항목실시목적 및 측정위치일주월반기년

1, 2차측 온도 및 압력○열교환기 상태점검

열누수점검○가스켓 누수 사고 예방 교환조임볼트 상태 및 치수○청소시 볼트 변형여부

기정기청소 및 부품관리○(2년)부품 교체시 정품만 사용

전면교체15년장기수선충당금 적립

누수 여부 점검○누수로 부식진행 방지

P

1회수 도압관 온도점검○다이아프램 파손 진단

)공급 및 회수압력점검○밸브 몸체 계측기

V

제작사 정밀진단○(2년)밸브제작사

각종 온도센서 지시값○오동작 예방

주간 및 야간 운전상태○부하 변동시 적정 동작

자동공급온도 변화 정도○온도제어 적정기능 유지

제어

제작사 정밀진단○난방사용시기 이전 전면교체 (제어기기)20년장기수선충당금 적립

소음점검 및 모터 온도○베어링 마모

흡입 및 토출압력○적정 양정(압력) 유지

체크밸브 역류 여부○펌프 몸체 온도 측정

펌프펌프 교번운전○○각 펌프 운전시간 관리

스트레이너 청소○(2년)유입된 배관이물질 제거

Mechanical Seal○(2년)직경의 0.2mm이상 마모시전면교체(난방,급탕펌프)10년장기수선충당금 적립

열교환기 입구・출구온도○현장온도계

차밸브압공급/회수측 도압관점검○다이아프램 파손 진단

공급 및 회수압력 점검○적정 배관차압유지 여부

열사용시설 점검 주기 / 기술단위 환산표 / 건축기계설비 용어의 정리 / 지역난방 열사용시설 인포그래픽(난방/냉방) 일상점검정기점검

분류실시항목실시목적 및 측정위치

일주월반기년

운전 및 배관압력 점검○배관 압력 과상승 방지

몸체 공명음 진단○블래더 파손 여부

팽창에어 배출점검○탱크 상부 및 측면

탱크안전밸브○이물질로 인한 누수여부

옥상 설치장소 실내온도○동파방지, 실내온도계 보급수 배관관리○(2년)감압변, 체크밸브 분해청소

누수 여부 점검○누수로 인한 부식 방지 P21차)측V회수 도압관 온도점검○다이아프램 파손여부

제작사 정밀진단○(2년)압력 설정값 변화여부 동별 회수측 온도점검○동별 유량분배 상태

누수점검○설비보호 및 열손실저감

배관

설비정기적인 수질분석(강관) ○동절기 난방가동 전, 후

수질관리 약품보충(강관)○난방 가동시(순환) 주입

난방, 급탕배관(강관)난방관 15년, 급탕관 10년장기수선충당금 적립

동별 열량계 정기검침○동절기중 열량 및 유량검침

기타드레인밸브 이물질 배출 ○이물질에 의한 막힘 방지

부속

기기온도 및 압력게이지 교체○동절기전 점검 오차발생시 교체

2차측 스트레이너 청소○(2년)유량불균형 발생 방지

과다사용 세대 점검○설비 고장 과다사용 예방

세대과소사용 세대 점검○계량기 고장시 적기 교체 설비

관리지시부 배터리 교체○(6년)사용기한 도래전 전수교체

유량부-지시부 오차점검○오차발생 여부 정기 확인

제7장 부록

7.2기술단위 환산표

국제단위계

현재 세계 대부분의 국가에서 채택하여 사용하고 있는 단위계이며, 이 단위계의 명칭 '국제단위계'와 국제적인 약칭 '4*'는 1960년 제11차 국제도량형총회($(1.)에서 결정된 것이다.

우리나라에서는 1964년 1월 1일 계량법에 의거 이 단위계만 사용하도록 하였다, 이 4*는 7개의 기본단위가 그 바탕을 이루고 있으며 이 밖의 다른 모든 단위는 이들로부터 유도되는데 그 중 21 개의 유도단위는 편의상 특별한 명칭이 주어져 있다.

● 기본단위

길이질량시간전류온도광도물리량

mkgsAKcdmol

미터킬로그램초암페어켈빈칸델라몰

● 유도단위(예)

유도량기호유도량기호유도량기호

넓이 m2 비체적 m3/kg 섭씨온도 ℃ 부피 m3 힘 N (1N=105dyne)힘N·m

속력,속도 m/s 압력 Pa (N/m2) 열용량 J/K

가속도 m/s2 일J (N·m) 열전도도 W/m·K

밀도kg/m3 엔탈피 J/kg비열 J/kg·℃

비중량m3/kg 일률,전력 W 열관류율 W/m2K

- 열전도율 : 물체 내에서의 열 에너지의 이동정도

- 열관류율 : 1N2인 구조체를 통한 열 에너지의 이동정도

- 1 / = 1 LH N/T2 = 1000H × 100DN/T2 = 105 H DN/T2 = 105 %ZOF

열사용시설 점검 주기 / 기술단위 환산표 / 건축기계설비 용어의 정리 / 지역난방 열사용시설 인포그래픽(난방/냉방) 단위환산표

1 길이의 단위

단위cmm(미터)in(인치)ft(피트)yd(야드)mile(마일)里(리)

1 cm10.010.39370.03280.0109--

1 m100139.373.28081.09360.00060.00025 1 in2.540.025410.08330.0278--

1 ft30.480.30481210.33330.00019-1 yd91.4380.914436310.00060.0002 1 mile1609301609.3633605280176010.4098 1 里3927273927.271546191288542952.44031

2 면적(넓이)

단위평단보정보m2a(아르)ft2ZE2

1 평10.003330.000333.30580.0330535.5833.9537 1 단보30010.1991.749.917410674.91186.1 1 정보30001019917.499.17410679411861 1 m20.30250.0010080.000110.0110.7641.1958 1 a30.250.100830.0100810011076.4119.58 1 ft20.02810.000090.0000090.0929030.00092910.1111 1 ZE20.252930.000840.000080.836130.0083691

3 부피

단위말cm3m3ℓin³ft³yd³gal(갤론) 1 말1180390.0180318.0391100.410.637070.023594.76567 1 cm30.0000510.0000010.0010.061020.000030.000010.00026 1 m355.43521000000110006102735.31651.30820264.186 1 ℓ0.0554310000.001161.0270.035310.001300.26418 1 in³0.009116.3870.0000160.0163810.000570.000020.00432 1 ft³1.5696628316.80.0283128.3169172810.037037.48051 1 yd³42.38097645110.76451764.51146656271201.974 1 gal(美)0.209833785.430.003783.785432310.163680.004951

제7장 부록

4 무게(질량)

단위gkgton그레인온스lb(파운드)

1 g10.0010.00000115.4320.035270.0022 1 kg100010.0011543233.2732.20459 1 ton100000010001-352732204.59 1 그레인0.064790.00006-10.002280.00014 1 온스28.34950.028350.000028437.410.06525 1 lb(파운드)453.5920.453590.000457000161

5 힘의 단위

단위N(뉴턴)dyn(다인)kgflbfpdl

1 N1100,0000.1019720.22487.233 1 dyn1@-511.01972@-62.248@-67.233@-5 1 kgf9.80665980,66512.20570.93 1 lbf4.44822444,8220.4536132.17 1 pdl0.13825513,825.50.014100.031081

6 부피

단위kgf/cm²barPaatmmn₂Omng

1 kgf/cm²10.9806650.980665@50.967810.0000.7356 1 bar1.019711@50.986910.1970.7501 1 Pa1.0197@-51@-510.9869@-51.0197@-47.501@-6 1 atm1.03321.013251.01325@5110.330.760 1 mn2O0.100000.098069.80665@30.0967810.07355 1 mng1.35951.33321.3332@51.315813.601

(참고) 1 Pa = 1 N/m², 1 bar= 105 Pa, 1 lbf/in²= 1 psi,

열사용시설 점검 주기 / 기술단위 환산표 / 건축기계설비 용어의 정리 / 지역난방 열사용시설 인포그래픽(난방/냉방) 7 일, 에너지, 열량

단위Jkgf·mkW·hkcalft·lbf#tu

1 J10.101972.778@-70.00023890.73760.000948 1 kgf·m9.8066510.000002720.0023437.2330.009295 1 kW·h3.6@6367,0971860.02,655,2233,413 1 kcal4186426.90.001163130873.968 1 ft·lbf1.3560.13833.766@-73.239@-411.285@-3 1 #tu1,055107.60.0002930.2520778.01

(참고) 1J=1W·s, 1kgf·m=9.80665J, 1 W·h = 3600 W·s, 1 cal = 4.18605 J 1 kW = 102 kgf m/s × 3600 s = 367,200 kgf m/h = 367,200 ÷ 427(열의일당량) = 859.9 kcal/h - 일의 열당량(A) : 1/427 kcal/kg·m - 열의 일당량(J) : 427 kg·m/kcal 8 일률

단위kWkgf·m/sPSnPkcal/sft·lbf/s

1 kW1101.971.35961.34050.2389737.6 1 kgf·m/s9.807@-311.333@-21.315@-22.343@-37.233 1 PS0.73557510.98590.1757542.5 1 nP0.74676.071.014310.1782550.2 1 kcal/s4.186426.95.6915.61113087 1 ft·lbf/s1.356@-30.13831.843@-31.817@-33.239@-41

제7장 부록

7.3기계설비 용어의 정리

온도 T

물체의 온h냉의 정도를 나타내는 척도를 온도라 한다.

절대온도(K)▪물 K의 = 삼 ℃중 +점 2의73 온.1도5를 273.15 K로 하고 이상 기체의 부피가 0이 되는 온도를 0 K로 정의한다.

섭씨온도(°))표▪ ℃준=대 (기℉압-3에2서) ÷ 물 1.의8 빙점을 0, 비점을 100으로 하여 100등분

화씨온도(°`)▪표 ℉준=대 (기1.8압×에℃서) +물 3의2 빙점을 32, 비점을 212로 하여 180등분

랭킨온도(°R)▪절 °대 R온 =도 ℉ K +와 4 같59은.6 개7념으로 단위온도의 크기는 화씨온도와 같다 건구온도(dry bulb temperature) 온도계의 감열부가 건조된 상태에서 햇볕에 직접 닿지 않게 공기중에 노출시켜 측정한 온도이며, 보통 온도계가 가리키는 온도를 말한다.

습구온도(wet bulb temperature) 습구온도계가 나타내는 온도로 감열부가 증류수에 젖어 있어 건구온도보다 항상 낮거나 같으며, 상대습도를 구하기 위해 측정하는 온도이다.

열사용시설 점검 주기 / 기술단위 환산표 / 건축기계설비 용어의 정리 / 지역난방 열사용시설 인포그래픽(난방/냉방) 노점온도

포화공기의 온도 이하로 냉각된 고체의 표면이 있으면 공기중의 수증기는 거기서 응축되어 이슬이 된다. 즉 포화공기의 온도를 약간 떨어뜨리면 이슬이 생긴다. 이것으로 포화공기의 온도를 습공기의 노점온도라 한다. 상대습도

어떠한 공기상태에 있어서 수증기 분압과 이 상태의 포화수증기 분압과의 비를 백분율로 나타내는 지표. 증발잠열

어떤 물질이 기화할 때 외부로부터 흡수하는 열량을 말한다. 이러한 물체의 상변화에 관여한 열을 잠열이라 하고 온도계에는 나타나지 않는다.

어떤 물질이 기화할 때 외부로부터 흡수하는 열량

- 얼음 융해잠열 : 334L+/LH(79.68LDBM)

- 0℃물 증발잠열 : 2,501LK/LH(597.5LDBM)

- 100℃물의 기화잠열 : 2,256L+/LH(539LDBM)

열의 이동 ● 전도 : 정지한 물체간의 온도차에 의한 열의 이동 현상이다. ● 대류 : 유체의 유동에 의한 열의 이동. 즉, 액체나 기체운동에 의한 열의 이동현상으로 유체에 있어서 온도차가 생기면 밀도차가 생기고, 그러면 유체의 흐름이 발생 한다. 즉 열의 이동이 생긴다.

유체와 고체가 접할 때 : 전도 ＋ 대류 ⇒ 열전달 ● 복사 : 열에너지가 중간물질에 관계없이 적외선이나 가시광선을 포함한 전자파인 열선의 형태를 갖고 전달되는 형식이다.

제7장 부록

열량 (J, kJ) 열량의 단위는 4*단위로 주울(+), 킬로주울(L+)이다. 그러나 관용적으로 많이 사용하는 단위로 칼로리(DBM), 킬로칼로리(LDBM)가 있다. ● 1 LDBM란 순수한 물 1 LH을 760 NN)H 압력 하에서 14.5℃에서 15.5℃까지 올리는데 필요한 열량을 말한다. (1 LDBM=3.968 CUV=4.18673 L+=427 LHG N)

단위Jkgf·mkW·hkcalft·lbf#tu

1 J10.101972.778@-70.00023890.73760.000948 1 kgf·m9.80712.724@-60.0023437.2330.009295 1 kW·h3.6@6367,0971860.02,655,2233,413 1 kcal4186426.91.163@-3130873.968 1 ft·lbf1.3560.13833.766@-73.239@-411.285@-3 1 #tu1055107.62.930@-40.2520778.01

열용량 어떤 물질의 온도를 1℃ 올리는데 필요한 열량을 말하고 열용량이 작은 물체는 조금만 열을 가해도 쉽게 온도가 변하며 같은 질량의 물체라도 열용량이 클수록 온도 변화가 작고 가열시간이 많이 소요된다.

● 단위 : +/,, LDBM/℃ (관계식 비열×질량)

비열 단위질량의 어떤 물질의 온도를 단위 온도만큼 올리는데 필요한 열량을 말한다.

● 단위 : LDBM/LH℃ (관계식 비열×질량)

열사용시설 점검 주기 / 기술단위 환산표 / 건축기계설비 용어의 정리 / 지역난방 열사용시설 인포그래픽(난방/냉방) 밀도 단위 체적당 질량을 말하며 질량을 체적으로 나누어 계산한다. ● 단위 : LH/N3

● 물이 표면부터 어는 이유는 밀도차에 의한 것으로 온도가 내려

가 4℃까지 밀도가 커져 바닥으로 내려가며 4℃이하가 되면 밀

도가 감소하여 아래로 내려가지 않고 표면으로 올라와 온도가 계속 낮아져 얼게 된다. 비중 어떤 물질의 질량과 이것과 같은 부피를 가진 표준물질의 질량과의 비로 단위가 없다.

● 표준물질 : 고체, 액체의 경우 (1 BUN, 4℃, 물), 기체의 경우(1 BUN, 0℃, 공기) ● 물질의 비중 =4물℃질물의의 밀 밀도도

비중량 어떤 물체의 단위 체적당의 중량(무게)를 말한다.

● 단위 : LHG/N3

압력 P 단위면적당 작용하는 힘을 압력이라 하고, 일반적으로 1로 표시한다.(1='/)

● 절대 압력 (1B) : 완전 진공인 상태를 기준한 압력을 말한다.

- 1B = 1BUN(표준대기압) + 1H(게이지압력) - 단위 : LH/DN2B, LH/DN2BCT

● 표준대기압(1BUN) : 0℃ 수은주 760 NN)H에 해당하는 압력을 말한다.

- 1 BUN = 1.01325 CBS = 1.0197 LHG/DN2 = 760 NN)H =1.03323 LH/DN2 = 101,325 QB = 10.332 NR = 1.01325 CBS = 14.7QTJ

● 게이지압력 (1H = HBVHF QSFTTVSF) : 압력계로 측정한 압력을 말한다. - 대기압력을 0으로 한 것으로 게이지 압력이 0이라도 용기내의 가스는 실제로는 주위의 대기압 만큼의 압력을 받는다.

제7장 부록

● 진공압 : 대기압 이하의 압력을 말하고, 진공게이지의 압력을 진공도라 한다.

● 공학기압 (BUB) : 압력의 단위로서 사용하는 1 LHG/DN2을 1공학기압이라 한다.

- 1BUB = 1 LHG/DN2

단위kgf/cm²barPaatmmn₂Omng

1 kgf/cm²10.9806650.980665@50.967810.0000.7356 1 bar1.019711@50.986910.1970.7501 1 Pa1.0197@-51@-510.9869@-51.0197@-47.501@-6 1 atm1.03321.013251.01325@5110.330.760 1 mn2O0.100000.098069.80665@30.0967810.07355 1 mng1.35951.33321.3332@51.315813.601

엔탈피(열함량) 어떤 물체가 가지고 있는 열량의 총합을 말하며 물질계의 내부에너지가 6, 압력이 1, 부피가 7라고 할때 엔탈피 )는 6+17가 된다.

열함량은 상태함수이기 때문에 출발 물질과 최종 물질이 같은 경우에는 어떤 경로를 통해서 만들더라도 그 경로에 관여한 열함량 변화 합은 같다

동력

공학에서는 단위시간에 이루어진 일의 양을 나타내는 것으로 일률이라고도 하며 동력의 단위는 4*단위로 와트(8), 킬로와트(L8)이며 관용단위로 마력(14)이 있다.

마력은 영국의 기준으로 1 IQ(IPSTFQPXFS) = 745.78이며, 프랑스의 기준으로는 1 QT(QGFSEFTUBSLF) = 735.58이다.

● 영국식 마력()1)

- 영국식 단위계인 야드파운드법에 따라 길이의 단위 피트(1GU=0.3048N)와 무게의 단위 파운

열사용시설 점검 주기 / 기술단위 환산표 / 건축기계설비 용어의 정리 / 지역난방 열사용시설 인포그래픽(난방/냉방) 드(1 MC=0.4636 LH)를 써서 1초간 550 MC의 중량을 1 GU 움직일 때의 일률 (550 GU·MCG/T)

- 1 IQ (IPSTFQPXFS) = 550 × 0.3048 × 0.4536 × 9.8/·N/T = 약 745.78

펌프의 동력 계산 ▪2 : 양수량

γ : 액체의 비중량 <㎏/N3> (물일 경우 = 1,000)

γ×2 ×)) : 양정

- , ×η, : 정수 ()1 =4,500 L8=6,120)

- )1 = 75 = 75× 60초 = 4,500 )

- L8 = 102 = 102 × 60초 = 6,120 )

※ 펌프의 효율(η)

유량(m3/min] 0.1 0.15 0.20.3 0.4 0.5 0.6 0.8 1.0 1.5 2.0 2 3 4 5 8 10 20 30 40 효율 (%)37 44 48 53.5 5759 60.5 63.5 65.5 68.5 70.5 67 70 71 72 74 75 77 78 78.5 펌프의 형태소형 원심펌프 대형 원심펌프

내부에너지

물체가 갖는 운동에너지나 위치에너지에 무관하게 물체의 온도나 압력 등에 따라서 그 자신의 내부에 갖는 에너지를 말한다. ● 내부에너지 6=계의 총에너지()) - 기계적에너지(8) (기계적에너지(8)=1h7)

열 전도율 (W/m·K) : heat conductivity 열이 물체 내부의 고온부로부터 저온부로 이동하는 현상을 열전도라 하고 고온부분과 저온부분 간의 온도차가 1℃ 일때 시간당 1N 거리를 이동하는 열량

열관류율 (W/m2·K) : overall heat transfer coefficient 열통과율이라고도 하며 고체 벽을 가운데 두고 양쪽 유체사이에 열전달 → 열전도 → 열전달의 과정을 거치게 되는데 이 현상을 열통과라 하며, 그 비율을 나타낸 것을 말함

(건물의 열 이동 경로 : 공기 → 벽체 →공기)

제7장 부록

난방

열손실이 있는 실에 어떠한 인공적인 방법으로 손실된 열량만큼을 공급함으로써 실내의 온도를 일정하게 유지시키는 것을 말하며 복사난방, 대류난방, 공조난방으로 분류할 수 있다.

(복사난방방식:바닥코일)(대류난방방식:팬코일유닛) (공조난방방식:공기조화기)

● 복사난방 : 벽ㆍ천장ㆍ바닥 등에 난방배관을 매설하고 뜨거운 물이나 증기 등을 보내어 그 표면에서 나오는 복사열로 집 안을 따뜻하게 하는 난방방식으로 방열량의 50_70% 정도가 복사 열전달이 된다. - (특징) 온도분포가 균일하여 쾌적도가 우수하고 저온난방이 가능하다. ● 대류난방 : 중앙공조의 공기수 방식으로 각 실내에 설치된 난방기기에 뜨거운 물을 보내어 실내공기와 직접 열교환하여 난방이 이루어지는 방식이다. 공기의 밀도차에 따른 대류작용에 의해 공기가 가열되며 방열량의 70_80%가 대류 열전달이 된다.

- (특징) 외부로부터 유입되는 차가운 외기가 인체와 직접 접촉되어 발생하는 $PME %SBGU 방지를 위해 주로 난방기가 창가에 설치된다. ● 공조난방 : 중앙공조의 전공기 방식으로 실내조건에 적합한 공기(온도, 습도 등)를 만들어 각 실에 공급하는 난방방식으로 대형 건물에서 주로 설치된다.

- (특징) 실내공기 청정도 유지가 용이하고 장비가 실내에 설치되지 않는다.

복사난방에서 바닥표면온도 ● 바닥표면온도 : 25℃ 보다 높으면, 접촉을 계속 하여도 피부 온도는 저하하지 않고, 또 의자에서도 춥지 않다. 31℃보다 낮으면, 화상에 대하여 안전하며, 바닥 자리에서도 덥지 않다.

● 바닥표면 온도 한계 : (바닥면 온도 m 실온)은 10℃를 넘지 않도록 한다.

- 실온 20℃ -> 바닥온도 30℃ 최대 12℃까지 허용

열사용시설 점검 주기 / 기술단위 환산표 / 건축기계설비 용어의 정리 / 지역난방 열사용시설 인포그래픽(난방/냉방) ● 바닥표면 최적온도 : 28℃±3℃

평균복사온도(MRT) 복사난방에서 쾌감의 기준온도로 실을 구성하는 각 벽체의 표면온도를 평균한 값으로 세대난방에서 표면온도가 낮으면 공기온도를 높게, 표면온도가 높으면 공기온도가 낮아도 된다. 쾌감도를 높이기 위해 벽면의 온도는 실내온도와 동일한 온도를 유지하거나 편차는 5℃ 이내 적당

TA# (Testing Adjusting & #alancing 일반 건축물 및 산업시설에 설치되는 공기조화설비가 설계된 상태로 설치되어 운전되고 있는가를 전문화된 인력과 정밀 측정기기로 측정하여, 그 상태를 과학적으로 파악한 후 조정 및 문제점의 해결방안을 제시함으로서 실내공조 시스템이 최적상태로 운전되도록 하여, 에너지 절감과 쾌적한 실내환경 제공 및 장비수명 연장을 기하는데 목적이 있다

- 시험 (5FTUJOH) : 각 장비의 정량적인 성능 판정

- 조정 (EKVTUJOH) : 기구에서의 풍량 및 수량을 적절하게 조정하는 작업 - 평가 (#BMBODJOH) : 설계치에 따라 분배 시스템내에 비율적인 유량 배분

제7장 부록

불쾌지수 온도, 습도, 기류, 일사 등이 인체에 주는 쾌감, 불쾌감의 정도를 수량화한 지수를 말하며 온도와 습도만의 조합으로 구성되어 있으며 여름철 실내의 무더위를 알아보는 기준

%*＝0.72(건구온도＋습구온도)＋40.6 불쾌지수온도정 도

68이하20℃이하전원쾌적

701v21℃불쾌를 나타냄

751v24℃10%불쾌

801v36.5℃50%불쾌

#PT (#alanced Point temperature-균형점온도)

일정한 실온에 있어서 내부발생열과 열취득을 고려한 부하가 열손실과 균형을 이르는 온도로 난방개시 시점을 알려주며 겨울철에는 난방부하가 걸리지 않는 외기온도, 여름철에는 냉방부하가 걸리지 않는 외기온도를 의미한다.

TA)온도(technical advisory committee) 초과 위험률을 고려한 설계용 외기 온도를 의미하며 쾌적공조에서 외기온도 피크시를 기준으로 장치용량 산정시 과도하게 큰 장치용량이 선정되어 비경제적인 초기투자비용 발생방지 및 에너지비용 절감을 위해 다소의 위험률을 부담하고자 하는 설계외기온도이다

※ 5$위험율은 위험률은 2.5%적용하며 해당하는 기간은 허용(인내심 필요)

- 공장공조 정밀공조는 5$ 0%

VVV`(Variable Voltage Variable `requency) 가변전압 가변주파수 제어는 인버터등의 교류 전력을 출력하는 전력 변환장치를 두어, 그 출력 교류 전력의 실효 전압과 주파수를 임의로 가변 제어하는 기술을 칭하며 가변전압 가변주파수인t7BSJBCMF 7PMUBHF 7BSJBCMF 'SFRVFODZu의 머리글자를 따서 777' 제어라고 부른다. 이 기술은 팬, 펌프설비, 압연기 등 다양한 생산용 기기와 철도차량, 자동차, 가전제품 등에 널리 이용되고 있다.

열사용시설 점검 주기 / 기술단위 환산표 / 건축기계설비 용어의 정리 / 지역난방 열사용시설 인포그래픽(난방/냉방) 건축설비

건축물에 설치하는 난방, 냉방, 급수, 급탕, 환기, 전기, 전화, 가스, 오물처리시설, 굴뚝, 승강기, 피뢰침, 공동시청 안테나 등 이와 유사한 설비

급탕 음료용, 요리용 및 기타 용도를 위해 냉수를 적정온도로 가열한 온수를 말하며 지역난방의 설계온도는 55℃를 기준으로 하며 절기별로 조절하여 공급된다.

급수 배수 오수 잡배수 ● 급수 : 음료용, 요리용 및 기타 용도를 위하여 공급되는 시수 또는 잡 용수

● 배수 : 건물이나 부지에서 생긴 오수, 빗물, 폐수 등을 외부에 배출하는 것

● 오수 : 대변기, 소변기 및 이와 유사한 기구에서 배출되는 배수

● 잡배수 : 부엌, 욕실, 세면장에서 배출되는 일반 배수

급수기수 위생기구에 급수, 급탕을 공급하기 위하여 설치되는 수도꼭지류를 말한다.

급수부하단위 (`U : `ixture unit for water supply) 부하유량의 산정을 간략화하기 위해 각종 기구의 유량을 단위화한 것을 말하며, 수압 1LH/㎠에 있어서의 흘려 씻기의 유량 14-/NJO을 기준으로 하여 1단위라 한다.

급수배수단위 (`U1 : `ixture unit for drainage) 기구 배수단위란 세면기를 기준으로 하여 배수관경을 32㎜, 단위시간당 평균배수량 28.5-/NJO 을 유량단위 1로 가정하고 각종기구의 유량비율을 이것과 비교하여 표시

급수단위

시수나 지하수를 급수기구에 적정한 압력으로 공급하여 고객이 이용하기 편리하게 배관계통을 수립하는 방식

트랩 배수기능을 가지면서 배수관중의 악취가 배수구로부터 실내에 유입되는 것을 방지하기 위하여

제7장 부록

물이 고이도록 구조가 된 배수계통의 부속자재

봉수 배수관으로부터의 악취, 하수가스 및 해충 등이 실내에 침입되는 것을 방지하기 위하여 트랩내에 일정하게 채워 놓는 물

난방 및 급탕배관 방식 ● 상향 공급식 : 주관을 하층에서 배관하고 위쪽으로 입관을 세워서 유체를 상향공급 하는 방식

● 하향 공급식 : 주관을 상층에서 횡으로 배관하고 아래로 입관을 세워서 유체를 하향공급 하는 방식 냉동톤 (refrigeration ton) ● 1 35 : 0℃의 순수한 물 1톤을 24시간 동안 0℃의 얼음으로 만드는데 필요한 냉동능력 (3,320 LDBM/IS = 3.86L8)

- (79.68 LDBM/LH × 1,000LH ) ÷ 24IS = 3,320 LDBM /IS

● 1 6435 : 32℉의 순수한 물 2,000 MC (907 LH)을 24시간 동안에 32℉의 얼음으로 만드는데 필요한 능력 (3,024 LDBM/IS = 33.52L8) - (144 #UV/1C × 2,000 *C) ÷ 24IS = 3,024 LDBM /IS

대수제어운전 열원 및 부속기기를 부하용도에 맞게 여러대로 분할하여 설치하여 부하패턴에 따라 설비를 순차적으로 조합하여 운전하는 방법으로 초기투자비는 증가하나 기기 운전시 운영비가 감소하여 에너지절약 효과가 크다.

존(zone)

건축물에서 난방, 냉방, 조도 등의 요구조건이 유사한 공간 또는 공간의 군(群)을 말하며, 하나의 제어장치에 의해서 대상공간의 실내 환경 요구조건이 만족되도록 제어되는 공간을 말한다.

효율

설비장치에 공급된 에너지에 대하여 출력된 에너지의 비를 말한다.

열사용시설 점검 주기 / 기술단위 환산표 / 건축기계설비 용어의 정리 / 지역난방 열사용시설 인포그래픽(난방/냉방) 고위 발열량(nigher neating Value)

연료가 연소한 후 연소가스의 온도를 최초 온도까지 내릴 때 분리하는 열량이며 이때 연소 가스 중의 수증기는 응축하여 액체가 되며 응축할 때 응축열을 발산하고 그 응축열까지를 포함하여 열랑을 계산한 것이 고위 발열량이며 총발열량이라고도 한다.

저위발열량(Lower neating Value)

저위 발열량은 위에서 설명한 것과 같이 고위발열량에서 연소가스 중에 함유된 수증기의 증발열을 뺀 것을 말한다.

1N# (1eparture `rom Nucleate #oiling 핵비등 한계)

%/# : 핵비등 한계로 핵비등에서 막비등으로 변하는 시점을 말한다.

● 핵비등

- 포화온도보다 약간 높은 온도에서 기

포가 독립적으로 발생하는 현상

- 열전달계수가 매우 크다.

● 막비등

- 면모양의 증기거품으로 발생, 전열면

의 과열도가 클 때

- 증기거품으로 인해 열전달계수가 작다. ● 천이비등 - 핵비등과 막비등 사이에 존재, 불안정안 상태의 비등이다.

비파괴검사

● 방사선투과(35) : 방사선을 투과시켜 흡수율과 투과율을 측정(필름, 안전위험)

● 초음파 탐상검사(65) : 불연속 부위의 이상음파를 이용하여 확인하는 검사방법이다.

● 자기탐상검사(.5) : 자석을 이용 자장속에서 누설되는 이상 자속을 확인, 자화 가능 자성체만 검사가 가능하다.

● 액체침투검사(15) : 시험체 표면에 침투액을 적용시키후 침투제를 제거하고 현상제를 도포하여 불연속부에 들어있는 침투제를 빨아올려 크기 및 모양으로 검사하며 열교환기 전열판 검사

제7장 부록

방법으로 적합하다.

● 형광침투검사 : 암실에서 자외선을 투사하여 검사, 자외선 투사시 틈새 부위로 불빛이 침투것으로 확인하는 검사방법이다.

베르누이 방정식

비압축성 유체에서 유체의 속도와 압력에 관계된 정리로 각 식의 값이 일정한 상수로 같기 때문에 압력(1)가 증가하면 유속(7)가 감소하고 유속이 증가하면 압력이 감소한다. 즉, 압력과 유속은 반비례 관계에 있다.

● γ11 + ρ2WH12+; = γ12+ ρ2WH22+ ; = $POTUBOU

● 실생활 : 날개없는 선풍기, 비행기의 양력, 펌프의 마찰손실 등 바이패스팩터

공기가 코일을 통과할 때 코일을 충분히 접촉하지 못하고 바이패스 되어 들어오는 공기의 양으로 이를 줄이기 위해서는 )& 열수, 전열면적을 크게하여야 하며 전체 공기량중 정상적으로 열교환기와 접촉되는 공기의 비율을 콘텍트 팩터라고 한다. 온열환경지표의 종류 ● 건구온도(ESZ CVMC UFNQFSBUVSF ; UB)

- 보통의 건구 온도계가 나타내는 온도로 가장 많이 사용되는 지표

- 상대습도(SFMBUJWF IVNJEJUZ)가 40%_60% 일 때, 효용성이 크다

- 땀에 의한 습기가 체온조절에 영향을 미칠 때는 효용성이 감소한다. ● 상대습도(SFMBUJWF IVNJEJUZ ; 3))

- 상대습도는 습공기의 수증기 분압(1X)과 그 온도에서의 포화공기의 수증기 분압(1T)과의 비를 백분율(%)로 나타낸 것

● 기류속도

- 기류속도에 따라 대류 열전달률의 값은 달라진다. 즉, 기류속도가 빠르면 대류 열전달률이 증가하여 열의 이동이 잘 일어난다.

● 인체의 대사작용(NFUBCPMJTN)

열사용시설 점검 주기 / 기술단위 환산표 / 건축기계설비 용어의 정리 / 지역난방 열사용시설 인포그래픽(난방/냉방) - 인체의 열생산은 주로 음식물의 소화와 근육운동으로 이루어지는데 이를 인체의 대사작용이라 하며, 그 양은 주로 NFU단위로 측정한다.

- 1NFU는 조용히 앉아 있는 성인남자의 신체 표면적 1N2에서 주위 공기로 열이 발산되는 정도를 나타내는 것을 평균한 열량으로 58.28/N2 - 수면:0.8, 휴식시:1, 사무:2.0, 노동:4.0

● 착의량(DMPUIJOH)

- 착의량에 따라 피부로부터의 복사, 대류 및 전도에 의한 열손실량이 크게 변화함으로 열평형을 이루는 외부온도가 달라지게 된다. 기후협약

정식 명칭은 |기후변화에 의한 기본 협약}이며, 지구 온난화 방지를 위해 프레온가스($'$)를 제외한 모든 온실가스($02)의 인위적 방출을 규제하기 위한 것

● 대상가스 : 이산화탄소($02), 메탄($)4), 아산화질소(/20), 불화탄소(1'$), 수소불화탄소()'$), 불화육황(4'6) 석유환산계수 TO@ 에너지원별 열량을 석유환산톤(UPF)으로 환산하기 위한 계수이며, 50&(5PO PG 0JM &RVJWBMFOU) 는 원유1톤에 해당하는 열량으로 약107LDBM를 말한다. 즉, 1,000 LH = 10,000,000 LDBM = 10 (DBM이며 에너지사용기준으로 전력량을 환산하는 경우에는 1 L8I=860 LDBM를 적용한다.

)O2배출계수

석탄이나 석유, 풍력, 원자력등의 발전소에서 1L8I의 전기를 만들어 내는데 까지 발생시킨 이산화탄소($02)의 양을 말한다.

ASnRA@

4)3&는 냉난방공조설비분야의 산학연 기술인들의 협회로써 냉난방공조 전문가 양성을 위한 기술, 교육자료를 개발하고 세분화h전문화된 다양한 산업표준, 기술표준을 제정하는 세계적으로 가장 영향력 있는 협회의 하나이다.

제7장 부록

PMV(Predicted Mean Vote vndex) : 열적쾌적, 예상평균 쾌적지수

열환경의 쾌적도를 직접 온냉감의 형태로서 정량적으로 나타내어 수치화하여 평균한 값으로 실내온도, 기류속도, 착의상태,활동량 4가지 변수에 따른 각인(1300명)의 반응의 평균치를 말한다

0(쾌적), 1(조금덥다), 2(덥다), 3(무덥다), -1(조금서늘),-2(서늘), -3(춥다)

PP1 (Predicted Percentage of 1issatisfide 예측 불만족률) ● 많은 사람들 중 열적으로 불만족하게 느끼는 사람들의 비율을 예측 표시

● 1.7=0에서는 5%불만족

● 4)3& 권장쾌적 열환경 조건 1.7는 m0.5<1.7<0.5, 예측불만족도는 11%<10% 설계

에너지제로 하우스 ● 신재생에너지 및 고효율 단열기술을 이용해 건물 유지에 에너지가 전혀 들어가지 않도록 설계된 건물을 건설

● 적용기술

- 기본부하 : 고밀도 고단열 구조로 기본부하의 감소

- 신재생 : 태양열 난방 및 급탕, 태양광 발전, 자연채광, 지열, 풍력 등 자연에너지 이용

- 보조열원설비 : 상용전원 등 백업시스템

- 이중외피구조, 하이브리드 환기기술, 옥상녹화, 중수재활용 등 - 현실적으로 현존하는 모든 에너지 절감기술을 종합하여 제로에너지에 도전하는 것

제로카본 하우스 탄소제로를 실현하기 위해서 단열, 기밀창호 등의 건축적기술(1BTTJWF -)PVTF)과 에너지의 자급자족이라는 설비적기술인 에너지 제로하우스의 기술을 접목하여 탄소제로를 실현한 것이며 에너지 제로하우스와 동일한 용어로 사용이 됨

배관응력

● 1차응력은 유체 내부압력, 배관자체의 무게 등의 내력 및 바람, 눈 등의 외력에 의하여 발생되는 응력을 말한다.

● 2차응력은 배관계 내부에 흐르는 유체의 온도에 의한 열팽창 응력을 말한다

● 허용응력은 사용온도에서 재질이 허용되는 응력을 말한다

열사용시설 점검 주기 / 기술단위 환산표 / 건축기계설비 용어의 정리 / 지역난방 열사용시설 인포그래픽(난방/냉방) 강관 (Steel Pipe) 일반적으로 건축물, 공장, 선박 등의 급수, 급탕, 냉난방, 증기, 가스배관 외에 산업설비에서의 압축 공기관, 유압배관 등 각종 수송관으로 또는 일반 배관용으로 광범위하게 사용된다.

멀티조인트 (StainlessSteel Pipe)

난방, 급탕, 급수 등의 배관이 노후, 손상 등으로 누설시 이를 보수하거나 배관을 연결할 때 사용하는 부속으로 크게 신설용과 보수용으로 나눌수 있다.

스테인레스 강관 (StainlessSteel Pipe) 상수도의 오염으로 배관의 수명이 짧아지고 부식의 우려가 있어 최근에 내식성이 우수하고 위생중인 급탕 및 난방배관에서 스테인리스 강관의 적용이 주로 되고 있으며, 체결방식은 43조인트(4UBJOMFTT 3JOH-+PJOU), 글루브조인트((SPPWFE +PJOU) 방식 등이 있다.

(멀티조인트)(SR조인트) (글루브 조인트)

동관 ()opper Pipe) 동(銅)은 전기 및 열전도율이 좋고 내식성이 뛰어나며 전연성이 풍부하고 가공도 용이하여 판, 봉, 관 등으로 제조되어 전기재료, 열교환기, 급수관, 급탕관, 냉매관, 연료관 등 널리 사용되고 있다. 가교화 폴리에틸렌관 (XL관 : )ross-Linked Polyethylene Pipe) 폴리에틸렌 중합체를 주체로 하여 적당히 가열한 압출성형기에 의하여 제조되며 일명 엑셀파이프라고도 하며, 온수온돌 난방코일용으로 가장 많이 사용되며 특징은 다음과 같다.

① 동파, 녹발생 및 부식이 없고 스케일 발생이 없다.

② 기계적 성질 및 내열성, 내한성 및 내화학성이 우수하다.

제7장 부록

행 거(nanger) 배관의 중량을 위에서 걸어 당겨 받치는 지지물

● 리지드 행거(3JHJE )BOHFS : 아이빔(*-#FBN)에 턴버클(5VSOCVLMF)을 연결해 관을 달아 올리는 방법으로 수직방향에 변위가 없는 곳에 사용

● 콘스탄트 행거($POTUBOU )BOHFS : 배관의 상h하 운동을 허용하면서 관의 지지력을 일정하게 한 것

● 스프링 행거( 4QSJOH )BOHFS : 턴버클로 관의 하중을 조절

④

④

서포트(Support) 배관의 하중을 아래에서 위로 떠받쳐 지지하는 기구

● 파이프슈(1JQF 4IPF) : 파이프로 배관을 직접 접속해 지지하는 지지대로서 배관의 수평부과 곡관부를 지지

● 리지드 서포트(3JHJE 4VQQPSU) : 강성이 큰 빔등으로 만든 배관지지대

● 롤러 서포트(3PMMFS 4VQQPSU) : 관의 축방향 이동을 자유롭게한 롤러로 지지

● 스프링 서포트(4QSJOH 4VQQPSU) : 스프링 작용으로 관의 상하 이동을 다소 허용하면서 지지

열사용시설 점검 주기 / 기술단위 환산표 / 건축기계설비 용어의 정리 / 지역난방 열사용시설 인포그래픽(난방/냉방) 리스트레인트(Restraint) 배관의 지지는 행거나 서포트로 하고, 열팽창에 의한 배관의 좌우, 상하 이동을 구속 또는 제한하는 배관지지물

● 앵커(ODIPS)

배관을 지점 위치에 완전히 고정

● 스톱(4UPQ) 배관의 일정한 방향의 이동과 회전만을 구속하며 다른 방향의 이동을 자유롭게 한다.

● 가이드((VJEF)

배관의 축방향 이동을 허용하고 축과 직각 방향의 이동을 구속(파이프랙(1JQF SBDL)위의 곡관 부분과 신축 조인트 부분에 설치)

방진가대

펌프 압축기 등에서 발생하는 기계의 진동, 서징, 밸브의 수격작용 등의 의한 진동을 방지하기 위해 사용하는 장치

로 베이스 플레이와 바닥사이에 설치하며 진동을 방지하는 방진기와 지진 수격작용 안전밸브의 분출 반력 등의 충격

을 흡수하는 완충기가 있으며, 스프링식과 유압식이 있다.

빌딩 커미셔닝(building commissioning) 건축물의 신축이나 개보수를 함에 있어서 효율적인 에너지 및 성능관리가 되도록 하는 새로운 개념의 건축물 공정을 말한다.

계획, 설계, 신공, 시운전 및 유지관리를 포함한 전공정을 효율적으로 검증하고 문서화하여 에너지의 낭비 및 운영상의 문제점을 최소화 한다.

제7장 부록

연돌효과 –Stack @ffect ● 건물안h밖의 온, 습도차에 의해 밀도차가 발생하고 따라서 건물의 위아래로 공기의 큰 순환이 발생하는 현상으로 최근 빌딩의 대형화 및 고층화로 연돌효과에 의한 작용압은 건물 압력변화에 영향을 미치고 냉, 난방부하의 증가에 중요한 요소가 되고 있다

● 문제점

- 극간풍 부하의 증가로 에너지 소비량 증가, 지하주차장 및 하층부 식당 등에서의 오염공기의 유입, 자연환기 어려움, 엘리베이터 운행시 불안정, 화재시 수직방향 연소확대

자동제어 시스템에서 #A)net (#uilding Automation and )ontrol Network) 빌딩관리자와 시스템 고객 그리고 제조업체들로 구성된 단체에서 인정하는 비독점 표준 프로트콜로 /4*/4)3&의 표준을 말하는 것으로 국제 표준의 통신 프로트콜이며 )7$을 포함하여 조명제어, 화재감지, 출입통제 등이 다양한 빌딩자동화 응용분야에서 사용하고 있다.

부하계산법 RTS(radiant time series) 설계 냉방부하는 정상 주기조건 설계일의 기후, 인체, 열취득 조건이 그 전날들의 조건들과 같고 그 부하들은 동일한 24기간의 주기를 가지고 반복되는 가정의 조건으로 부하를 계산하는 방법을 말한다.

수축열

값싼 심야전력을 이용하여 4-5℃ 정도의 냉수를 생산하여 저장탱크에 보관하여 부하가 증가되는 시간대에 사용하는 방식으로 물의 현열을 이용하여 열용량이 작다.

빙축열 빙축열시스템은 심야시간에 냉동기를 운전하여 얼음을 얼려 축열조에 저장한 후, 주간 냉방에 이용하는 시스템으로 제빙방식에 따라 물을 덩어리 형태의 얼음으로 얼리는 정적형(캡슐형, 코일형)과 작은 입자 형태의 얼음으로 얼리는 동적형(슬러리형, 하베스트형 등)으로 나누며 현열과 잠열을 동시에 이용이 가능하다.

물의 경도(nardness) 경도란 물의 세기의 정도를 나타내는 뜻으로 경도 유발물질에는 칼슘, 마그네슘, 철, 스트론튬, 망

열사용시설 점검 주기 / 기술단위 환산표 / 건축기계설비 용어의 정리 / 지역난방 열사용시설 인포그래픽(난방/냉방) 간 등이 있다. 경도를 산출할 때 물속에 용존하는 칼슘, 마그네슘, 망간, 스트론튬, 철등 2가 양이온 금속의 함량을 이에 대응하는 탄산칼슘( QQN) 으로 환산하여 표시하며 대응하는 탄산칼슘의 100만분율(11.)으로 환산한 수치이다

난방 또는 급탕배관에서 물의 경도가 높을수록 스케일이 발생이 많이된다.

- 극연수(0-10 QQN), 연수(90 QQN이하), 적수(90-110 QQN), 경수(110 QQN이상)

- 음용수 기준은 경도 3000QQN을 넘지 않을 것

레지오넬라 균 거의 모든 자연원수에 존재, 37℃ 부근에서 번식력이 높고(8시간 2배 증식) 25_45℃에서 서식하기 좋은 온도이며 65℃이상에서 살지 못하는 특성이 있다.

● 문제점 : 호흡기를 통해 폐로 침투 폐렴증상, 발열, 오한, 호흡기 장애 증상

● 방지 : 염소(0.2QQN) 등 약품주입, 비산방지 냉각탑, 환기시스템과 거리확보, 비산물방울 제거, 정기적인 블로우다운

제빙톤

● 25℃의 물 1,000LH을 24시간 동안 -9℃의 얼음으로 만들 때 제거해야할 열량(외부손실 20% 감안하여 계산) 1제빙톤=1.6535=6.39L8

<(25LDBM×1000LH) + (79.68×1000LH)+(0.5LDBM×9×1000LH)> Y 1.2

대온도차 냉동기 일반 냉동기는 냉수를 순환시켜 냉방운전을 할 경우 온도차가 5℃(7℃→12℃) 정도이나 대온도차 냉동기는 시스템의 공조기 코일에서 온도차가 약 9℃정도로 운영되어 펌프, 송풍기 등의 소비동력이 절감, 덕트 및 배관크기 축소, 건물층고감소, 약 4℃→13℃의 온도차 이용, 냉각코일에서 냉수량을 줄일수 있다.

다만, 공조기의 냉각코일 크기증가, 실내 환기량 부족, 물의 온도가 낮아 결로를 주의하여야 한다. 냉각탑 백연방지 백연현상이란 실외온도가 저온 다습한 상태에서 냉각탑의 유출공기가 냉각 되며 공기중의 수증기가 과포화 상태가 되어 연기처럼 보이는 현상이다.

방지법 : 냉각탑 주변 통풍, 토출공기 재열, 백연방지장치

제7장 부록

결로발생

● 주증기를 포함한 공기가 노점온도 이하로 떨어져 물방울이 생기는 현상

● 표면결로

- 건축물의 벽체 등의 표면에 주로 발생하는 결로 (실내외 온도차 기준)

- 방지 : 내단열 및 외단열 철저, 기류정체 없앨 것, 수증기 발생 억제

● 내부결로

- 구조체 내부의 어느점에서 수증기분압이 포화수증기 분압보다 높을 때 발생

- 방지 : 이중벽설치, 방습층을 수증기 분압이 높은 내부설치(단열재는 외부), 실내온도를 높인다, 수증기억제, 환기증대

감압밸브 감압밸브는 유체의 압력을 사용처에 적합하게 감소시켜 주는 밸브로 컨트롤 밸브의 일종이다. 고객의 난방보충수 및 메인 급탕의 감압용으로 적용되고 각 세대별로도 급탕 및 급수배관에는 감압밸브가 설치되어 있다.

보온재 종류 ● 유기질(탄소원자를 기본구조로 가지는 화합물)

`oam-P@(아티론 등)발갈라포제지는라 현수상많이은 기생포길 로수 형있성으되며어 사 내용수중성 화이재 우의수 주하의나가 내 요부구유된체다의. 온도로 수축・팽창으로 이음매가 벌러지고 `oam-PU열전도율이 매우 낮고 흡음 효과는 없다 현장발포도 가능

@PS(스티로폼)환약 경90오%염가 가 공능기성로이 이 있루고어 화져재 보에온 취성약이한 뛰 편어이나다고. 습기에 강함

고무발포 밀폐형 독립 기포구조를 가지며 보온성능, 방수력이 뛰어남

● 무기질(탄소를 포함하지 않는 화합물)

유리섬유 : 흡수성 흡습성이 적고 압축강도가 낮음 가격대비 성능우수

세라믹파이버 : 초고온시 사용하는 재질

구조물의 축열효과(Storage @ffect) 콘크리트조 등의 축열 용량이 큰 건물 내부에서 냉h난방 운전이 정지되어도 축열 열량에 의해 잠깐 동안 온도가 유지되는 것이다.

열사용시설 점검 주기 / 기술단위 환산표 / 건축기계설비 용어의 정리 / 지역난방 열사용시설 인포그래픽(난방/냉방) 열부하계산방법 중 기기류를 포함한 건물 각 부분의 열용량에 의한 축열 시간지연 효과 등을 계산과정에 포함시켜 열부하를 계산하는 방법도 있다.

동관의 접합방식 ● 경남땜 (CSB[JOH) - 접합하려는 모재보다도 녹는점이 낮은 비철금속 또는 그 합금(납재)을 용가재로 사용함으로써 모재를 거의 용융시키지 않고 납재만을 용융시켜 접합하는 접합 방법이며. 브레이징이라고도 한다. - 용융점이 약 450℃ 이상인 경납땜은 이종 재질의 접합이 가능하다는 것과 접합면에 누설이 없는 장점이 있다.

● 연납 땜 (TPMEFSJOH) - 연납을 사용하여 모재를 용융시키지 않고 붙이는 방법. 용가재의 융점이 450°$ 이하일 때의 납땜 방법을 말한다. 물의 온도에 따른 밀도 체적변화 온도밀도(비용적)체적(비체적)온도밀도(비용적)체적(비체적)

(℃)kg/L(L/kg)(℃)kg/L(L/kg)

-100.998151.00185450.990251.00985

-50.999301.00070500.988071.01207

00.999871.00013550.985731.01448

41.000001.00000600.983241.01705

50.999991.00007650.980591.01979

100.999731.00027700.977811.02260

150.999131.00087750.974891.02756

200.998231.00177800.971801.02900

250.997671.00294850.968701.03220

300.995071.00435900.965301.03570

350.994061.00597950.961901.03960

400.992241.007821000.958401.04340

제7장 부록

배관마찰 저항선도 배관용 탄소강관 유량선도

nmLi (량)/

유

- − - 수온 20℃ −수온 80℃ 단위길이당 압력손실 (kPa/m)

열사용시설 점검 주기 / 기술단위 환산표 / 건축기계설비 용어의 정리 / 지역난방 열사용시설 인포그래픽(난방/냉방) 압력배관용 탄소강관 유량선도

n)i

/L(m

량

유

수온 200℃ 단위길이당 압력손실 (kPa/m)

제7장 부록

동관 유량선도

n)i

mL/(

량

유

단위길이당 압력손실 (kPa/m)

열사용시설 점검 주기 / 기술단위 환산표 / 건축기계설비 용어의 정리 / 지역난방 열사용시설 인포그래픽(난방/냉방) 스테인리스강관 유량선도

n)i

Lm(/

량유

단위길이당 압력손실 (kPa/m)