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[온수기]온수기, 급탕방식에 대한 기초 지식

[온수기]온수기, 급탕방식에 대한 기초 지식 난방기구 2008.10.28 20:17

[온수기]온수기, 급탕방식에 대한 기초 지식


 

급탕방식에는 중앙급탕방식과 국소급탕방식이 있다. 사용량이나 급탕개소가 많이 비교적 건물전체에 분포되고 있을 경우에는 중앙식 급탕방식, 급탕 개소가 적고 건물 내에 분산되어 있을 경우에는 국소급탕방식이 적합한 경우가 많으며, 재산구분이나 관리 형태 등에 대해서도 검토해서 결정한다.

음용급탕은 각각의 장소에 전용 급탕기를 설치하는 국소급탕방식으로 한다.


                        [급탕방식의 분류 ]

 

국소식(개별식) 급탕법 (local hot water supply system)


급탕개소가 분산·고립하고 있을 경우나, 사용시 문이 다른 급탕개소 등에 각각 단독으로 급탕설비를 설치하는 것으로, 가열장치에는 순간식 가열기나 저탕식 가열가가 사용되어진다. 주로 주택 등의 소규모 건물에서 온수를 필요로 하는 곳(욕실, 주방, 세면기 등)에 소형 가열기를 설치하여 공급하는 방식이다.

열원으로는 가스, 전기, 등유, 경유 등이 쓰이며, 대규모 건물에서도 용도에 따라서는 특별히 필요한 장소에 개별식을 설치하여 공급한다.

(장점)  ① 공급개소가 적을 때 설비비가 싸며 유지관리가 용이하다.

          ② 필요에 따라 어디에나 설치가 가능하다.

          ③ 용도에 따라 필요한 온도의 온수를 간단히 얻는다.

          ④ 배관길이가 짧아 열손실이 적다.

          ⑤ 건물이 완성된 후에도 증설이 비교적 용이하다.

          ⑥ 주택 등에서는 난방겸용 온수보일러 등을 사용할 수 있다.

(단점)  ① 규모가 커지면 가열기 설치개수가 많아 유지관리가 불편하다.

          ② 공급개소마다 가열기 설치공간이 필요하다.

          ③ 가스온수기의 경우 건축의장, 구조상으로 제약을 받기 쉽다.

          ④ 값싼 연료를 사용하기가 곤란하다.

          ⑤ 소형 온수보일러의 경우 수두 10[m]이하의 제한을 받는다.


(1) 순간식(즉시식) 급탕법 

일반적으로 가열코일(급수관의 일부)이 내장된 가스 가열식이 많이 쓰이며, 필요로 한 만큼의 온수를 얻는다. 주택이나 APT의 욕실, 부엌, 싱크대, 세면기, 이발소, 미용실, 사무소 등 항상 소량의 온수가 필요로 한 곳에 이용되며, 가스 순간온수기와 전기 순간온수기가 있다. 배관길이는 9[m]이하로 하며 장시간 연속 사용하는 경우 30[m]까지도 가능하다.

가열 장치는 순간 최대급탕량과 다름없는 물을 공급 온수온도까지 가열하는 능력이 요구된다. 따라서 순간 최대급탕량을 파악하기 어려울 경우에는 적절한 가열 능력을 산출하는 것이 어려우므로, 저탕식 가열장치를 채용하는 편이 낫다.

한편, 가스 온수기는 급탕온도를 임의로 설정할 수 있지만, 서모스탯(thermostat)식 혼합수전에는 사용온수의 온도보다도 10[℃]정도 고온의 온수를 공급하는 것이 필요하다.

(2) 저탕식 급탕법 

가열된 온수를 일시적으로 탱크내에 저장하였다가 필요시(최대부하시)에 사용하는 방식이다. 순간식과 마찬가지로 식당이나 탕비실 등의 필요한 장소에 설치하는 방식과, 배관에 의해 필요한 장소로 공급하는 방식이 있다. 배관에 의해 공급하는 경우 순환배관도 가능하므로, 순간식보다 규모가 큰 설비에 적합하다.

온수의 공급량. 공급범위, 공급개소가 비교적 많은 경우 또는 특정시간에 다량의 온수를 필요로 하는 곳, 예를 들어 중앙식 급탕설비를 갖추지 않은 규모가 큰 식당의 주방, 고급주택, 체육관, 공장, 기숙사 등의 샤워장에 이용되고 있다. 가열장치에는 저탕식 가스온수기, 전기온수기, 태양열 온수기, 기름이나 가스보일러 등 저탕식 보일러나 저탕조로 조합시킨 소형보일러가 사용된다.

(3) 기수 혼합식

증기와 물을 혼합해서 온수를 만드는 방법으로, 증기를 직접 불어넣어 물을 가열하는 방법(사이렌서 사용)과, 기수혼합밸브에 의해 증기와 물을 혼합하여 온수를 얻는 방법이 있다.

기수혼합식의 특징은 설치가 간단하며 설비비가 싸고, 증기의 전열량을 물에 직접 전달하므로 열효율이 100%이다. 그러나 보일러에 항상 새로운 물을 공급해야 하므로, 보일러 본체에 응력이 따르고 스케일이 생긴다. 또한 상당히 높은 증기압(1~4[kg/cm2])을 필요로 하고, 물을 혼합할 때 소음이 발생되므로 설치장소에 제한을 받는다. 열원을 증기로 하기 때문에, 증기를 쉽게 얻을 수 있는 공장, 병원, 학교의 기숙사, 군부대 등의 욕실이나 샤워장에 주로 사용된다.


중앙식 급탕법 (central hot water supply) 

대규모 급탕방식으로 건물 전체에 걸쳐 온수를 공급하는 경우에 사용된다. 기계실 등의 일정한 장소에 가열장치, 온수탱크, 순환펌프 등의 기기류를 설치하고, 상향 또는 하향 등의 순환배관에 의해 필요한 장소에 온수를 공급하는 방식이다.

열원으로는 등유, 중유, 가스, 증기 등이 사용되며, 사무소, 호텔, 병원 등 대규모 건축물에 주로 적용된다.

중앙급탕방식을 채용할 경우, 입지 조건이나 이용자의 경향등에 의해 극단적으로 동시 사용율이 높아지는 시기가 있어서 주의한다.

예를 들면 숙박시설에서는, 다수의 수험생이 숙박할 때나 연수 장소로서 사용되어질 때, 유명한 불꽃놀이 등이 있는 지역등은 급탕사용이 단시간에 집중하는 경향이 있다.

또한, 의료시설이나 고령자시설 등에서는, 정기적으로 저탕조나 배관을 70℃이상의 온수로 고온살균하는 등의 레지오넬라증(Legionnaires disease)방지 대책을 고려하는 것이 바람직하다.

(장 점) ① 연료비가 비교적 싼 것을 사용할 수 있어 대규모에 유리하다.

          ② 일반적으로 공조설비의 열원장치와 겸용 설치되므로 열원단가가 낮아진다.

          ③ 기계실에 다른 설비 기기류와 함께 가열장치 등이 설치되므로 집중관리가 용이하다.

          ④ 온수의 공급량이 많아도 대응이 가능하다.

          ⑤ 배관에 의해 필요한 어느 장소에도 공급이 가능하다.

(단 점) ① 설비규모가 크고 복잡하므로 초기 시설비가 많이 든다.

          ② 대규모이고 복잡하므로 전임 취급자가 필요하다.

          ③ 기기, 배관에서 열손실이 크다.

(1) 직접 가열식 급탕법 

보일러와 온수탱크를 직결하여 순환가열하는 방식으로 열효율면에서 경제적이다. 그러나 보일러에 새로운 물이 계속 보급되므로 보일러 본체가 불균일한 신축을 수반하며, 수질에 따라서는 보일러 내부에 스케일이 부착되어 열효율이 감소되고 보일러 부식에 의한 수명단축과 파열의 위험이 있으므로, 내부에는 방식처리를 강구할 필요가 있다. 또한 건물높이에 상당하는 수압이 작용하므로 중・소규모 건물에 채택된다.

  보일러는 중압 또는 고압보일러가 사용되며, 보일러로의 급수는 중력탱크에 의한다. 중력탱크의 높이는 최상층의 수도꼭지에 충분한 수압을 주는 높이(최상층 수도꼭지에서 5[m]이상)로 한다.

(2) 간접 가열식 급탕법                       

증기 또는 고온수를 열원으로 하며, 온수탱크내에 설치한 가열코일에 열원을 통과시켜 탱크내의 물과 열교환시켜 간접적으로 가열하는 방식이다. 따라서 증기 또는 고온수가 반복 순환하므로 스케일 부착이 적고 전열효율이 높으며, 건물높이에 관계없이 저압보일러를 사용한다. (가열코일의 증기압 : 0.3~1[kg/cm2]) 일반적으로 대규모 고층건물에 쓰이며, 공조설비와 병용이므로 열원단가가 낮아지며 시설비가 절약되고 유지관리상 편리하다.

지역난방에서 중앙식 급탕을 난방과 병용하는 경우, 구역(블록)단위로 서브스테이션을 설치하여 급탕용 열교환기를 설치하고, 보일러 플랜트(플랜트 기계실)의 보일러에서 고온수나 증기를 보내어 이를 열원으로 온수를 가열하여 공급한다.

   


Posted by 비회원
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