개념 한 쪽
증기난방과 온수난방은 배관 구성과 안전대책이 근본적으로 다르다. 온수난방은 온도 상승에 따른 체적 팽창을 고려해 팽창 탱크를 설치하고, 증기난방은 증기의 응축과 환수 회수가 핵심이므로 트랩, 환수관 배치, 감압 후 관경 설계 등이 중요하다.
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출제기준 단원 「열매체난방」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 감압장치 후 관경 판정 | 1 | 감압 후 저압측 관경의 크기 결정 원리 설명 |
| 환수방식의 배관 위치 판단 | 1 | 습식·건식 환수관의 높이 및 배관 위치 기준 식별 |
| 수격작용 예방 대책 선택 | 1 | 수격현상 원인과 공기층 완충 장치의 적용 판단 |
증기난방에서는 물이 증기로 변했다가 응축되어 응축수를 형성하므로 응축수의 회수와 배출이 설계 핵심이 된다. 팽창 탱크는 온수난방에서 온도 상승에 따른 체적 팽창을 흡수하는 장치로, 증기난방의 주요 안전 장치로 보지 않는다. 증기 시스템에서는 환수 펌프나 트랩 설치로 응축수를 보일러로 되돌리는 설계가 중요하다.
감압장치 설치 시에는 저압측의 비체적(부피)이 커지는 점을 고려해 저압측 관경을 고압측보다 크게 선정한다. 압력 강하로 인한 부피 증가를 무시하면 저압측의 유속이 높아져 저항 증가와 소음, 성능 저하를 초래한다.
환수 방식은 습식 환수식, 건식 환수식, 진공환수식, 기계환수식 등으로 구분된다. 습식 환수식은 환수관이 항상 응축수로 가득 차 흐르는 방식이므로 주관을 보일러 수면보다 낮게 배관하여 중력에 의한 자연 귀환이 이루어지도록 설계한다. 반면 건식 환수관은 보일러 표준수위보다 높은 위치에 설치해야 하며, 복관 중력식에서는 건식환수관을 표준수위보다 650mm 높게 시공하는 기준이 있다.
진공환수식은 진공펌프로 환수관을 진공 상태로 만들어 중력 의존도를 줄이므로 설치 장소 제한이 적고 방열량 조절 범위가 넓은 장점이 있다. 증기트랩 보호를 위해 트랩 전단에 냉각래그를 설치하는데, 냉각래그의 적정 길이는 1.5m 이상으로 권장한다.
순환펌프 설치 시에는 펌프가 팽창관 및 방출관의 작용을 차단하지 않도록 배치하여 시스템의 안전밸브 기능을 방해하지 않도록 주의한다. 수격작용 방지를 위해서는 공기실이나 공기빼기 밸브로 공기층을 형성해 충격을 흡수하는 방법이 가장 적절하다.
증기난방 관련 기출 유형을 예로 들면 다음과 같다. 보기에서 팽창 탱크를 증기난방의 주요 안전장치로 제시하면 오답으로 판별해야 한다. 감압장치 직후 관경 선택 문제는 '감압→부피 증가→저압측 관경 증가' 원리를 떠올려 정답을 고른다. 환수 방식 설명 문제에서는 습식 환수식의 주관 위치가 보일러 수면보다 낮아야 한다는 점과, 건식환수관은 표준수위보다 약 650mm 높게 시공해야 한다는 기준을 근거로 판단한다.
또한 증기트랩 전단 냉각래그의 길이가 1.5m 미만으로 제시되면 트랩 보호에 부족하다고 보고 오답으로 처리한다. 수격작용 예방 항목에서는 공기실 또는 공기빼기 밸브 설치가 가장 적절한 해결책임을 기준으로 선지를 채운다.
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.
증기난방 배관의 설명이다. 옳지 않은 것은?
정답 ④ · 습식 환수식은 환수관 내부가 항상 응축수로 채워져(풀관 상태) 흐르는 방식입니다. 이 시스템은 주관을 보일러 수면보다 낮게 설치해야 압력차에 의해 자연스럽게 응축수가 보일러로 귀환할 수 있습니다.
습식 환수식은 응축수가 관을 가득 채워 흐르므로 주관을 보일러 수면보다 낮게 배관해야 자연 귀환이 가능하다.
급수배관 시공 중 수격작용 방지를 위한 시공으로 가장 적절한 것은?
정답 ① · 급수배관에서 수격작용 방지 대책을 묻는 문제이다. 수격작용은 밸브의 급격한 개폐 등으로 유체의 흐름이 순간적으로 정지하면서 발생하는 충격파 현상이다.
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