공조냉동기계기사 냉동기 냉수·냉각수 수질관리 — 경수 판정과 열량 산출

물은 탄산칼슘 함유량에 따라 연수와 경수로 갈린다. 경수는 칼슘과 마그네슘 이온이 많은 물이고, 연수는 이런 성분이 적은 물이다. 판정은 비누로 한다. 경수는 이 이온이 비누와 반응해 물에 녹지 않는 침전물을 만들므로 거품이 잘 일지 않는다. 그래서 경수에서 비누 거품이 잘 난다고 적은 설명은 경수의 성질과 반대다.

경수를 그대로 끓이면 칼슘과 마그네슘 성분이 관석(스케일)으로 굳어 벽에 달라붙는다. 스케일은 열을 잘 전하지 못하는 막이라 열저항을 키우고 전열효율을 떨어뜨린다. 열이 물로 넘어가지 못하니 관은 국부적으로 과열되고, 연료는 더 들며, 수명도 짧아진다. 그래서 보일러수로 경수를 쓰지 않는다.

막는 방법은 갈래가 다르다. 스케일은 경도 성분이 석출된 것이므로 슬러지를 배출하고 수질을 관리하며 청정제를 쓰는 쪽으로 막는다. 급수에 녹아 있는 가스를 발산시키는 것은 산소와 이산화탄소를 빼내 배관이 상하지 않게 하는 부식 방지책이라 스케일 방지와 다른 갈래다. 보일러수 자체는 부식을 막으려고 pH 9~11의 약알칼리성으로 유지하며, 중성인 pH 7이나 pH 14처럼 강한 알칼리성은 알맞지 않다.

물의 성질을 알면 데우는 데 드는 값도 셀 수 있다. 물 1 kg을 1℃ 올리는 데 1 kcal가 든다. 급수 15℃를 80℃까지 올리려면 온도차 65℃만큼 열이 필요하고, 여기에 물의 양을 곱하면 유효열량이 나온다. 보일러 효율만큼 손실이 있으므로 유효열량을 효율로 나누어 실제로 공급해야 할 열량을 구하고, 이를 가스의 발열량으로 나누면 필요한 가스 사용량이 나온다. 200 ℓ를 65℃ 올리는 데는 13,000 kcal가 들고, 효율 70%를 반영하면 약 18,571 kcal를 공급해야 하며, 발열량 7,000 kcal/m³인 가스로는 약 2.65 m³/h가 필요하다.

물과 열을 다루는 배관에서는 밸브를 두는 방향도 문제로 나온다. 증기난방 배관에는 증기와 함께 식어서 생긴 응축수가 흐르므로, 밸브축을 위나 아래로 두면 물이 밸브 안에 고여 누설이나 수격을 부른다. 그래서 글로브 밸브를 쓰는 자리에서는 축을 옆으로, 곧 수평으로 둔다. 정비 몫으로 연관 확관에 쓰는 공구를 가리는 문제도 이 세트에 함께 실린다.