개념 한 쪽
온수난방은 물의 온도에 따른 비중 차로 순환을 일으키고, 환수·공기배출·수격방지 등의 시공적 요소가 안전성과 효율을 좌우한다는 점을 이해해야 한다.
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출제기준 단원 「온수난방」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 자연순환력 계산형 | 1 | 수직높이와 비중 차를 이용해 순환력을 계산하는 방법을 묻는다 |
| 방열기 부속 식별형 | 1 | 온수난방 방열기에 부착하는 공기 배출 부속을 가리게 한다 |
| 증기배관 시공판단형 | 1 | 감압 후 관경 관계 등 증기·온수 배관의 시공 원리를 판별하게 한다 |
자연순환 온수난방은 송수와 환수의 온도 차로 인해 발생하는 비중 차를 이용해 물이 자력으로 흐르도록 설계하는 방식이라고 한다. 순환력은 수직 높이 차와 환수·송수의 비중량 차의 곱으로 계산하며 단위는 mmAq로 표현한다.
순환펌프의 설치 시에는 펌프가 팽창관이나 방출관 등 압력 조절 장치의 작용을 차단해서는 안 한다. 팽창관 및 방출관은 시스템 압력 안전에 기여하므로 그 유로는 항상 열려 있어야 한다는 원칙을 지켜야 한다.
방열기에는 내부에 정체된 공기를 자동으로 배출하는 에어 벤트 밸브를 부착해 열교환 효율을 확보해야 한다. 공기가 방열기 내에 남아 있으면 난방 성능 저하와 소음이 발생하므로 공기 배출 장치를 적절히 설치해야 한다.
수격작용은 급격한 유속 변화로 인한 압력 펄스 현상으로, 이를 완화하기 위해 공기실이나 공기빼기 밸브 등으로 공기층을 형성해 충격을 흡수하거나 충격 흡수 장치를 설치하는 방법을 적용한다.
증기 관련 배관 사항과 구별할 점은 팽창 탱크는 온수난방의 체적 팽창 흡수 장치이고, 증기난방에서는 응축수 환수와 트랩 등이 핵심 요소라는 점이라고 한다. 건식 환수관 등 특정 치수 기준은 시스템 종류에 따라 달라지므로 설계 기준을 따르는 것이 필요하다고 한다.
대표 계산 예시: 보일러와 방열기 수직높이 차가 6 m, 송수온도 80 ℃의 비중량 971.84 kg/m³, 환수온도 68 ℃의 비중량 978.94 kg/m³일 때 자연순환력은 다음과 같이 계산한다. 순환력(mmAq) = 높이(m) × (환수 비중량 − 송수 비중량) = 6 × (978.94 − 971.84) = 6 × 7.1 = 42.6 mmAq로 판정한다.
시공 판단 예시: 증기트랩 전단의 냉각래그는 트랩 보호를 위해 충분한 길이를 확보해야 하며, 자료상 권장 길이는 1.5 m 이상임을 적용한다.
자연순환 온수난방에서 보일러와 방열기와의 수직높이 차이가 6 m 이고, 송수온도 80 ℃, 환수온도 68 ℃ 일 때 자연 순환력은 몇 mmAq 인가? (단, 68 ℃ 물의 비중량은 978.94 kg/m³, 80 ℃ 물의 비중량은 971.84 kg/m³ 이다.)
정답 ③ · 자연순환 온수난방의 순환력은 방열기와 보일러 사이의 수직 높이 차이와 온도 차이로 인한 물의 비중량 차이에 의해 발생합니다. 계산 공식은 '순환력(mmAq) = 높이(m) × (환수 비중량 - 송수 비중량)'입니다.
자연순환력은 '높이 × (환수비중량 - 송수비중량)' 공식으로 계산하며, 6 × (978.94 - 971.84) = 42.6 mmAq입니다.
온수 난방 방열기에 부착되는 부속은?
정답 ④ · 온수 난방 방열기에 부착되는 부속을 고르는 문제이다. 온수 난방에서는 순환 과정에 방열기 내부에 공기가 고이면 순환 장애와 난방 불량이 발생하므로 공기를 배출시키는 에어 벤트 밸브를 방열기에 부착한다.
온수 난방 시스템에서 공기 배출을 위해 방열기에 부착하는 부속은 에어 벤트 밸브입니다.
증기난방 배관 시공법에 대한 설명 중 틀린 것은?
정답 ④ · 증기난방 배관 시공법 중 틀린 설명을 고르는 문제이다. 감압장치를 거치며 증기 압력이 낮아지면 비체적이 커지므로 저압측 관경은 고압측 관경보다 크게 해야 증기 유속과 압력 손실을 적절히 유지할 수 있다.
감압장치 배관 시 저압측 관경은 고압측보다 크게 하여 증기 저항을 줄이고 응축수 배출을 원활하게 해야 한다.
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