개념 한 쪽
급탕 시스템은 온수의 공급과 유지에 관한 여러 구성기기를 포함하며, 목적에 따라 역환수, 복관(2관식), 간접가열 등의 방식이 적용된다. 각 방식은 온도 유지, 즉시 출수, 설비 규모와 유지관리성 등 서로 다른 장단점을 갖는다는 점을 이해해야 한다. 시험에서는 각 방식의 주된 목적과 설계 순서를 묻는 문제가 자주 출제된다는 점을 기억한다.
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출제기준 단원 「급탕 구성기기」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 순환 방식의 목적 판단 | 1 | 역환수의 목적과 기능을 가려내는 능력 |
| 설계 순서 이해 | 1 | 급탕설비 설계의 적정한 순서(필요량→장비→배관)를 고르는 능력 |
| 배관 방식 기능 구별 | 1 | 복관식의 주된 효과(즉시 출수)를 식별하는 능력 |
중앙급탕식 건물에서는 배관 내부에 머무는 물이 사용되지 않을 때 식어버리는 문제가 발생하므로 이를 방지하기 위한 순환 방식이 필요하다. 역환수 방식은 식은 물을 보일러로 되돌려 다시 가열하는 순환 구조로, 주요 목적은 온수의 온도 저하를 막고 각 수도기에서 균등한 온도와 유량을 공급하는 데 있다.
복관식(2관식) 배관은 공급관과 순환관을 병렬로 설치하여 상시로 온수가 순환되게 하는 방식이다. 이 구조는 사용자가 수도꼭지를 열었을 때 즉시 뜨거운 물이 나오도록 설계하는 것이 핵심 목적이며, 결과적으로 사용 편의성을 높이는 데 중점을 둔다.
간접가열식은 보일러에서 생성한 증기나 고온수를 열교환기를 통해 급탕수에 간접적으로 전달하는 방식이다. 이 방식은 급탕수와 열원이 직접 접촉하지 않으므로 스케일 발생이 적고 난방용 보일러의 열원을 활용할 수 있어 대규모 설비에도 적용성이 높다는 특징을 가진다.
급탕설비의 설계는 논리적인 순서로 진행해야 하며, 일반적으로 먼저 필요한 온수량(급탕량)을 산정하고 그에 따라 열원과 배관, 부속기기(예: 팽창장치, 순환펌프)를 결정하는 흐름을 따른다. 순환펌프의 순환수량이나 용량은 사용량 기준이 아니라 배관과 기기에서 발생하는 열손실을 보충할 수 있는 수준으로 결정해야 시스템의 온도를 유지할 수 있다.
팽창관 등 안전장치는 밀폐계에서 열팽창으로 인한 압력 상승을 완화하기 위해 설치하며, 팽창관에는 차단밸브를 설치하면 안 되는 점을 유의해야 한다.
복관식 예시: 아파트 중앙급탕에서 공급관과 별도의 순환관을 두어 보일러로 돌아가는 순환구조를 설계하면, 수도꼭지를 열었을 때 배관 내의 대기물이 이미 고온이므로 즉시 온수가 나오게 된다. 따라서 복관식의 핵심 목적은 즉시 출수이며, 설비비 절감이나 보수성 향상을 주된 이유로 볼 수는 없다.
역환수와 순환펌프 설계 예시: 사용하지 않는 배관의 열손실을 고려하여 순환펌프의 순환수량을 설정하면, 배관을 통해 손실되는 열을 보충하는 데 필요한 유량을 확보할 수 있다. 이때 사용량이나 급탕량과 동일하게 정하는 것은 목적과 맞지 않으므로 소거해야 한다.
간접가열 예시: 열교환기를 통해 난방계열의 고온수를 이용해 급탕수를 가열하면 급탕수와 열원이 분리되어 스케일 발생이 줄고 대규모 시스템에도 적용 가능하므로, '간접가열은 열교환을 통해 열만 전달한다'는 점을 핵심으로 이해한다.
중앙급탕식 아파트처럼 급탕배관을 역환수방식으로 하는 이유는?
정답 ④ · 중앙급탕식에서 역환수방식을 채택하는 이유를 묻는 문제이다. 중앙급탕방식에서는 온수가 배관 내에 정지해 있으면 열손실로 온도가 떨어지고 배관 말단부에 가까운 세정전일수록 유량이 불균등해진다.
역환수 방식은 온수 순환을 통해 온도 저하를 방지하고 각 수도기에서의 유량을 균등하게 공급하기 위한 방식이다.
급탕설비설계시 일반적인 설계순서로 적당한 것은?
정답 ② · 급탕설비의 일반적인 설계 순서를 묻는 문제이다. 설계는 먼저 사용 인원과 기구 수로부터 필요한 급탕량을 산정하는 것에서 시작한다.
급탕설계는 필요한 온수량(급탕량)을 먼저 산정한 후, 열원을 결정하고 배관 및 부속설비를 설계하는 순서로 진행된다.
급탕배관 방법 중 복관식(2관식)으로 하는 이유는?
정답 ② · 급탕배관을 복관식으로 시공하는 주된 이유를 묻는 문제이다. 복관식은 급탕관과 순환관을 병설하여 온수를 항상 순환시킴으로써 배관 내 온수가 식지 않도록 하고, 수전을 열면 즉시 뜨거운 물이 나오게 하는 것이 목적이다.
급탕배관 복관식은 순환관을 두어 뜨거운 물이 상시 순환되게 하여 taps를 열면 즉시 온수가 나오도록 설계한다.
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