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건축 설비쟁이들

차압조절

작성자보고싶다|작성시간03.03.14|조회수526 목록 댓글 0
공조기나 팬코일 혹은 같이 쓰는 건물...
냉온수 열원을 물로 할 경우 냉방이나 난방시 기계실 냉온수공급, 환수 헤더가 있을 것이고(없는데도 있지만) 양쪽 헤더를 바이패스 시켜주는 차압조절밸브가 무식한 모양으로 달려 있겠죠. 물론 현장쪽 제어밸브가 3방밸브 타입이라면 없을수도 있지만...
차압조절밸브(자동제어 쪽에서는 바란싱밸브라고 BV라고 부르고 설비에서는 DPV-디프런샬프레져밸브-차압밸브라고 부르죠)의 설치 목적은...
요기서는 단순하게(공조냉동편람등의 복잡한 수치 계산은 배제하고) 설명하죠.
냉온수기가 있고 냉온수순환펌프가 열원이송용으로 운전되고 공조기1대와 팬코일 여러대가 연결되었다고 가정하면...(이건 그림 그려서 설명해야 되지만...)
전체 열원이송량이 1000LPM 이면 펌프는 1000LPM 이상으로 설계하고 층고 감안해서 양정 결정합니다. 그럼 당연히 마력수 나오고...
공조기가 팬코일이랑 사이 좋게 500LPM씩 설계되어 있고... 합계 1000LPM 맞죠?
한겨울 아침 관리자 출근해서 일단 차가운 실내를 따뜻하게 만듭니다. 물론 실내는 설계치를 벗어난 차가운 상태이고... 장비 가동시 (냉온수기 가동, 순환펌프 가동, 공조기 가동, 팬코일 가동 = 총동원) 모든 장비는 풀로 돌겠죠. 유량도 1000LPM 공조기도 500LPM, 팬코일도 500LPM 아주 적절하게 가동하고 있습니다. 정오를 지나 날씨도 풀리고 공조기도 끄고 팬코일로만 난방을 하죠. 그럼 냉온수펌프는 1000LPM 보낼려고 하고 공조기 제어밸브는 닫혀 있고 팬코일만 500LPM 먹으니까 나머지 500LPM은 어디로 가나 궁리 끝에 시스템 전체에 압력을 높이는데 기여를 하게 되죠. 근데 여기까지는 별문제 없습니다. 차츰 실내온도가 설정치에 근사하게 되면 팬코일 내부나 팬코일 전체 유량제어용 자동브가 닫히기 시작하고.... 500에서 400...300...200...100LPM 정도까지...그럼 펌프는 1000LPM 항상 보내려고 하고 제어밸브는 100LPM만 요구하고... 엄청나게 시스템 내부의 압력이 오르겠군여. 마치 펌프의 체절운전 같은 상태...
요걸 해결할려구 설비는 2가지 아이템을 기본적으로 반영합니다. 하나는 팽창탱므 입니다. 원래 열원이송유체의 부피팽창을 흡수하기 위해 설치하지만 어느 정도는 이 과도한 압력을 흡수하죠. 좀 약하지만... 그래서 다시 공급과 환수측 라인을 바이패스 시켜버리면 압력은 뚝 떨어지겠죠? 그래서 헤더 양측에 바이패스용 차압밸브를 달게 되죠. 그럼 장비가 이상적으로 잘 운전 되어야 하는데...
설계시 적용차압밸브의 사이즈는 시스템이 복잡하면 15%정도 보통 30% 많으면 50% 정도를 적용합니다. 과다하게 바이패스 하는것 보단 그냥 장비 끄라는 얘기죠. 근데 만약 30% 적용 하면 300LPM 바이패스인데 그럼 팬코일 100 빼면 600LPM은 어디로 가죠? 당연히 유속은 엄청 빨라지고 시스템 내의 압력 상승하겠죠. 아럴때 관리자는 장비를 껐다가 켰다가...
차압이 상승하면
1. 유속이 빨라진다. 적정 설계유속보다 빠르면 유슈소음이 심하게 난다.(제트기 이착륙 소음) 당연히 팬코일등에서 소음이 심하니까 민원이 생긴다. 신축 아파트일 경우 겨울철에 입주하면 세대입구 정유량밸브에서(당연히 몇집 입주 안했으니까 엄청나게 작은 유량만 통과)소음 심해서 민원 많이 걸림.
2. 유속이 빠르고 소음이 심하면 당연히 각종 제어밸브(정유량, 자동제어밸브)의 시트가 조기에 마모될수 있다.
3. 과도한 유속증대와 차압발생은 정유량밸브와 자동제어밸브의 제어기능을 상실하게 한다.(정유량밸브는 적정 차압하에서만 정확한 유량을 제어한다. 당연히 자종제어밸브도 마찬가지고...)
4. 심하면 자동제어밸브가 밸브바디와 조절모터가 분리(봅히거나)되거나 기계적인 파손이 일어나거나 과도한 제어추력을 발생시키므로(과부하) 제어모터 소손등이 생긴다. 돈 들어 갑니다.
5. 젤 중요한거-불필요한 동력 낭비가 생긴다. 돈 많이 들어가지만 제대로 파악이 안된다.

대책
1. 소음이 심하고 민원이 생기므로 일단 장비를 끈다. 젤 확실하지만 젤 무식한 방법임
2. 순환펌프가 여러대 있을 경우 약간의 자동제어를 가미해서 펌프의 댓수제어를 압력이나 유량에 따라 실시한다(00건물에 냉수펌프 5대 있는데 평상시(중간부하 이하) 는 펌프 2대만 돌려도 됨. 그래서 압력에 따라 1대에서 4대까지 제어 되도록 만듬. 제어 전에는 초압 3.5킬로 가동시 최고 9.5키로 까지 공급압력 상승)
3. 펌프의 가변속 실시해서 유량제어를 함. 젤 확실함. 초기투자비는 크나 1,2년안에 본전 뽑음. 시스템이 대형일수록 빨리 투자비 회수됨.
4. 시스템이 대형일 경우 3,4항 병행 실시. 이 경우 열원장비와 병행해서 제대로된 제어 실시 요함(예를 들자면 특정 냉온수기는 설계유량의 50%미만의 순환유량 검출시 시스템 오프됨. 유량부족으로 장비 파손 예방...)
암튼 차압땜에 고생하는 현장이 한두 현장이 아니고 또 관리자 뿐 아니라 시공담당자들도 고생하는 경우가 많죠.
아예 헤더 차압밸브와 수동바이패스를 약갼 열어놓고 쓰는 현장도 많을겁니다.
자세한 이야기 원하시면 리플 달거나 멜 주세염...
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