개념 한 쪽
건축설비기사 공조설비 제어시스템의 구성 — 검출기와 조작기
공조설비 제어계는 실내 상태를 재는 검출기, 그 값을 받아 판단하는 조절부, 밸브와 댐퍼를 움직이는 조작기로 이어진다. 정풍량 방식의 검출기 위치와 비례제어용 조작기, 온수보일러의 안전 구성 요소를 익힌다.
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뜻
정풍량 방식은 실내로 보내는 공기량을 일정하게 두고, 냉난방 밸브의 개도를 조절해 실내 온도를 맞춘다. 이때 밸브 제어의 기준이 되는 것은 현재 실내의 온습도이므로, 실내 공기가 사용을 마치고 되돌아오는 환기측 곧 회기 덕트에 검출기를 설치한다. 그곳이 실내 공기의 평균적인 온습도를 가장 잘 보여 준다.
다른 위치는 기준값으로 삼기 어렵다. 급기측은 새로 공급되는 공기의 상태이고, 외기측은 바깥 공기의 상태이며, 혼합기측은 외기와 회기가 섞인 상태라 혼합 비율에 따라 값이 크게 흔들린다.
밸브나 댐퍼의 개도를 0에서 100퍼센트까지 연속으로 조절하는 비례제어용 조작기로는 모듀트럴 모터가 쓰인다. 회전 각도를 정밀하게 제어해 유량과 풍량을 부드럽게 맞춘다. 서보 모터는 위치나 각도를 제어하는 데 주로 쓰고, 직동식 전자밸브는 전원이 들어오면 열리거나 닫히는 온·오프 방식에 가깝다. 파이롯트식 전자밸브도 온·오프 성향이고, 플로트 스위치는 수위를 감지하는 기기이며, 히트 펌프는 열을 옮기는 장치이지 조작기가 아니다.
온수보일러에는 물의 팽창을 받아 주는 팽창수조가 붙는다. 팽창수조는 늘어난 물을 수용하고 수압을 유지하며 시스템 안의 공기를 제거하는 역할을 한다. 수위가 낮아지는 감수 상황에 대비해 만수와 감수 경보 기능을 두고, 감수 경보가 나면 보일러와 순환펌프를 정지시키는 인터록을 반드시 구성한다. 동결이 우려될 때는 순환펌프를 자동으로 돌려 배관이 얼지 않게 한다.
예제
선지 판단은 측정 지점이 실내 상태를 대표하는지, 조작기의 제어 방식이 비례인지 온·오프인지, 보일러 안전 구성이 감수 상황을 막는지에서 갈린다. 정풍량 방식에서 실내 대표 온습도를 재는 곳을 환기측 검출기로 본 선지, 환기측을 회기 덕트로 설명한 선지, 비례제어용 조작기를 모듀트럴 모터로 본 선지, 팽창수조가 수압 유지와 공기 제거를 맡는다고 본 선지, 감수 경보 때 보일러와 순환펌프를 정지시키는 인터록을 옳게 본 선지, 동결 우려 시 순환펌프를 자동 운전한다고 본 선지가 맞다. 검출기를 급기측이나 혼합기측에 두는 것으로 본 선지, 모듀트럴 모터를 온·오프 전용으로 본 선지, 팽창수조의 역할을 물의 가열로 바꾼 선지, 감수 때 보일러를 계속 운전한다고 본 선지는 어긋난다.
자주 묻는 물음
- 정풍량 방식에서 온습도 검출기는 어디에 설치하나요?
- 실내 공기가 되돌아오는 환기측, 곧 회기 덕트에 설치합니다. 실내 공기의 평균적인 온습도를 가장 잘 나타내어 냉난방 밸브의 제어 기준이 되기 때문입니다. 급기측과 외기측, 혼합기측은 실내 상태를 대표하지 못합니다.
- 밸브와 댐퍼의 비례제어에는 어떤 조작기를 쓰나요?
- 모듀트럴 모터를 씁니다. 개도를 0에서 100퍼센트까지 연속으로 조절해 유량과 풍량을 정밀하게 맞춥니다. 서보 모터는 위치 제어용이고, 직동식 전자밸브는 온·오프 방식에 가깝습니다.
- 온수보일러 자동제어에서 꼭 지켜야 하는 안전 구성은 무엇인가요?
- 팽창수조의 수위가 낮아지는 감수 경보가 나면 보일러와 순환펌프를 정지시키는 인터록입니다. 팽창수조는 수압을 유지하고 공기를 제거하며 만수·감수 경보 기능을 갖추고, 동결이 우려될 때는 순환펌프를 자동으로 운전합니다.
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