순환수 밸런싱
Hydronic balancing |
유압밸런싱이라고도 하는 수력밸런싱은 시스템 압력을 균등화시켜 건물의 수력온난방시스템에서 물의 분배를 최적화하는 과정으로, 최적의 에너지 효율과 최소한의 운영비로 의도된 실내 기후를 제공한다.
올바른 출력 난방 또는 냉각 장치를 제공하기 위해서는 설계 흐름이라고 알려진 특정 흐름이 필요하다. 이론적으로 각 터미널 유닛(난방 장치 또는 냉각 장치)에서 설계 흐름을 전달하는 발전소를 설계할 수 있다. 파이프와 밸브는 특정한 크기로만 제공되고 시스템의 실제 흐름을 정확하게 예측하는 것은 너무 복잡하기 때문에 실제로는 이것이 가능하지 않다. 일부 회로(일반적으로 펌프에 가장 가까운 회로)는 저유량을 갖는 다른 회로를 희생시키면서 필요한 흐름보다 높은 흐름으로 선호될 것이다.
소형 난방 시스템(예: 국내 시스템)에서는 터미널 유닛의 수가 적고 비교적 단순한 배전망 때문에 밸런싱이 꽤 쉽다. 일반적으로 균형은 단순히 방사기를 통한 흐름을 미리 설정함으로써 달성될 수 있다.
사무실이나 병원과 같은 큰 건물들은 더 복잡한 냉난방 시스템을 가지고 있고 더 정확한 균형 조정 기술이 필요하다. 올바른 설계 흐름을 가진 발전소를 얻기 위해 컨설턴트는 밸런싱 밸브, 차압 제어기 또는 압력 독립 제어 밸브를 포함하도록 시스템을 설계한다. 밸런싱 밸브는 유량을 계산하는 데 사용할 수 있는 차압 측정을 허용한다. 다양한 밸런싱 방법이 있지만 모두 차압을 측정하고 어떤 흐름을 나타내는지를 계산하여 정확한 값으로 조정하는 것을 포함한다.
차압 제어기는 일반적으로 설비에서 차압을 제어하는 막 또는 스프링 구동 밸브이다. 이렇게 하면 균형 조정 절차가 단순해지고 설비가 보다 정밀하게 제어될 수 있다. 압력 독립 밸브는 밸런싱 및 제어 기능을 하나의 밸브에 결합하고 스프링 및/또는 막에 기반하여 작동하여 배전망의 흐름을 정밀하게 제어하므로 측정 또는 밸런싱 절차가 필요하지 않다.
시스템 밸런싱 이유 및 수행 방법에 대한 일부 기본 정보
균형 잡힌 시스템에서 모든 라디에이터는 필요한 양의 열을 발생시키기 위해 설계된 대로 적절한 양의 오일을 공급받도록 설정되어 있다.
난방 기술자들은 보통 새로운 시스템 설치의 일환으로 이것을 하겠지만, 그들은 단지 실내 온도 조절기나 보일러 내부의 부품과 같은 시스템의 구성품을 교체할 때 거의 하지 않을 것이다. 그들은 그렇게 하도록 요청하면 잔액을 확인하고 조정할 것이지만, 방 3개짜리 평균 주택에서 방 3개 짜리 방 안에서 방광기들의 균형을 잡는 데 약 1시간 정도 걸릴 수 있고, 대/소 주택의 경우 비례적으로 어느 정도 소요될 수 있기 때문에, 많은 사람들은 균형잡기를 제대로 하는 데 소요되는 시간만큼의 비용을 지불하기를 원하지 않는다.
실내 온도 조절기가 열을 필요로 할 때, 시스템의 모든 복사기는 가능한 최대 온도까지 완전히 가열되지만 다른 방(유틸리티 룸, 침실, 욕실 등)에서는 가열되지 않도록 하는 것이 중요하다. 이는 복사기에 TRV(온도조절 라디에이터 밸브)가 장착되어 있으면 쉽게 할 수 있지만, TRV가 없다면 반드시 모든 거실에서 IN-FLOW 밸브를 완전히 열고 다른 방에서 거의 완전히 꺼야 한다. (일반적으로 8/4회전만 열어두는 것이 효과가 있다.)
바깥 날씨가 추워지면 많은 사람들이 더 많은 열을 받을 것이라는 잘못된 믿음으로 라디오의 양쪽 밸브를 완전히 열기 위해 집을 돌아다닌다. 하지만 그 시스템의 균형을 푸는 것만이 할 수 있는 일이다. 그 결과 보일러에 가장 가까운 방사선이 온수의 흐름을 대부분 가져가고 다른 방사기는 전혀 흐름이 없다. 시스템이 불균형하면 어떤 방은 너무 더워지고 어떤 방은 충분히 따뜻해지지 않는다. 종종 불균형 시스템의 소유자들은 이것이 "보일러가 너무 오래되었다" 또는 "방사선이 실트로 가득 차서 플러싱할 필요가 있다"고 상상하며, 그들의 시스템을 수리하는 비용이 너무 많이 들어 그것을 수리하는 것에 대해 아무것도 하지 않을 것이라고 생각한다! 만약 그들이 모든 방광기의 균형을 맞출 줄 아는 사람을 부른다면 그들의 문제는 대부분 사라질 것이다.
중앙 난방 시스템이 완전히 식도록 놔두는 대신, 종종 짧은 시간 동안 계속 켜서 집에 큰 바람을 불어넣어야 하는 대신에, 중앙 벽걸이형 서모스탯을 당신이 편안하게 느끼는 최저 온도로 설정한 상태에서 중앙 난방을 계속 가동시키는 것이 최선이다. 이렇게 하는 것은 돈을 절약할 수 있을 것이다. 왜냐하면 당신은 특히 집이 잘 단열되어 있다면 그렇게 많은 연료를 낭비하지 않을 것이기 때문이다.
참고: 시스템을 예열하기 위해 설정 온도를 계속 손으로 올려야 하며, 그리고 나서 항상 다시 온도를 낮춰서 집이 너무 더워지는 것을 막아야 한다는 것을 발견한다면, 이것은 여러분이 온도 조절기에 결함이 있다는 확실한 신호야! 만약 여러분이 고장난 온도 조절기를 교체한다면, 여러분의 집이 얼마나 편안할 지 놀랄 것이다!
잘못된 균형으로 인한 문제
불균형 시스템에서는 항상 필요한 것보다 더 많은 물을 공급받는 선호 회로가 있을 것이다. 이러한 선호 회로는 필요한 난방 또는 냉각을 제공할 수 없는 비우호 회로의 흐름을 훔친다. 제어 밸브는 선호 회로의 흐름을 점진적으로 감소시켜 비우호 회로가 올바른 흐름을 달성하도록 함으로써 일시적으로 도움이 될 수 있다. 그러나 이것은 야간 장애 이후 건물의 설정 온도에 도달하는 데 오랜 지연을 초래하고 설치를 매우 비효율적으로 만들 것이다.
밸런싱은 선호 회로의 흐름을 제한하여 물을 공급하지 않는 회로를 통과하도록 한다. 따라서 필요한 설계 흐름은 모든 회로에 사용할 수 있으며 시스템은 필요한 실내 공기 품질을 제공할 수 있다. 오버플로를 방지한다는 것은 펌프가 에너지를 절약하고, 운영비를 절감하며, 필요한 펌프의 크기를 줄일 수 있는 불필요한 작업을 하지 않는다는 것을 의미한다(초기 펌프 투자에 따른 절약). 밸런싱은 또한 공장 가동과 필요한 실내 기후에 도달하는 시간 사이의 시간을 줄여 에너지와 운영 비용을 절약한다. 예를 들어, 모든 세트백(백 세트)불균형 발전소는 먼저 시작하고 균형 잡힌 발전소보다 더 긴 시간 동안 최대 용량으로 가동해야 하며, 따라서 더 많은 에너지를 사용해야 한다.
방법들
밸브를 닫거나 조절하면 설비의 다른 부분의 흐름이 증가하기 때문에 설치의 균형을 잡는 것은 복잡하고 관련 있는 절차다. 그렇기 때문에 매우 구조화된 절차를 따라야 한다. 가장 많이 사용되는 두 가지 방법은 보상 균형과 비례 균형이다. 둘 다 전체 부하 상황에서 적절하게 분산된 흐름을 초래하는 반복적 방법론을 사용한다. 이러한 균형 조정 절차의 복잡한 특성은 복잡한 균형 조정 절차의 필요성을 줄이거나 제거하기 때문에 자동 솔루션이 주목을 받고 있는 이유다. 그 때문에, 차압 제어기와 압력 독립 밸브는 점점 더 인기를 얻고 있다.
문제 해결
밸런싱은 잘못 장착된 단자 유닛, 손상된 파이프, 백-프론트 역방향 체크 밸브 및 차단 필터와 같은 일반적인 결함을 드러낼 수 있다. 이상적으로는 이러한 결함은 여전히 값싸게 고칠 수 있는 동안 노출되어야 한다. 즉, 제어 장비가 의뢰되기 전, 천장을 장착하기 전, 세입자가 입주하기 전에 가장 중요하다.
몇 년 사용 후에는 아무리 잘 설계되고 잘 지어진 발전소라도 운영상의 문제를 겪을 수 있다. 문제는 필터나 밸브가 막혔을 수 있고, 단자 장치와 열 교환기가 교체되었을 수 있으며, 개조 중에 파이프가 손상되었을 수 있으며, 어린이의 장난스러운 손가락이 차단 밸브를 반쯤 열어 놓았을 수 있다. 밸런싱 밸브는 차압과 온도를 측정하여 그러한 많은 작동 문제의 원인을 정확히 파악할 수 있다.