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차압유량조절밸브

 

  • 기존방식
    - 지역난방에서 주로 기계실 펌프 주위에 차압조절밸브를 설치, 릴리프 기능을 담당하여 펌프 유량을 항상 일정하게 유지시킴
    - 개별난방에서는 보일러를 이용하여 세대별 제어(온도조절기 한 개를 이용하여 제어하는 방식)방식으로 차압 바이패스밸브의 필요성을 미인식
     
  • 현재방식
    - 현재 개별난방에서 각 실 온도제어를 할 수 있는 실별 제어방식을 지향하는 추세
    - 각 실에 구동기 On/Off에 따른 온수코일 내 과유량 현상과 보일러 내 저유량이 발생함에 따라 차압조절밸브 필요성이 대두
     
  • 차압조절밸브의 필요성
    34평형 보일러인 경우 순환펌프 유량이 일반적으로 17~30LPM으로 공급하여 세대 내 난방필요 유량은 5~9LPM으로 보다 많은 유량이 공급되어 소음 발생의 원인이 되며, 보일러 기기에서도 장애가 따른다. 따라서 제어방식 및 실별 제어방식에 있어 차압조절밸브를 필요로 함.
     
  • 차압조절밸브 필요성 검토의 이론 및 실험
    <이론값 검토>
    ▶ 공급 및 환수온도차(△T) : 10℃
    ▶ 단위부하열량(qw) : 70kcal/㎡.hr
    ▶ 코일피치 : 200mm
    ▶ 사용공식 : Q = (qw * A) / 60 * △T)

 

 

<이론 결과 및 분석>
 ▶ 총 코일 길이 : 310m ▶ 난방면적 : 62㎡ ▶ 열부하 : 4.340kcal/hr ▶ 필요유량 : 7.23LPM

상기 내용의 기준으로 20,000kcal/h 용량의 일반 보일러(가스용,유류용 포함)의 순환펌프 용량은 17~30LPM으로 실제 난방에 필요한 유량보다 많으므로 과유량으로 인한 소음이 발생될 우려가 있다. 이를 방지하기 위해 차압조절밸브 설치를 통하여 분배기에 필요로 하는 유량을 공급하며 필요치 않는 유량은 릴리프를 시켜야 한다.

 

  • 실험값 검토
    <실험개요>
    - 10초 단위로 실시간 유량값을 데이터로 저장하여 평균값을 취한다.
    - 보일러 : 20,000kcal/hr
    - 분배기 : SEM시스템 4구
    - 온도제어방식 : 각 실 제어 (통신방식)
    - 유량계 : 유량측정범위(0~35LPM)
     
  • 실험결과 및 분석
    <실험결과>
    ※ 10초 단위로 유량값을 실시간으로 저장하여 평균값을 취함

 

 

차압조절밸브를 설치하고 차압을 0.2k로 설정한 후 유량분배 실험결과 <표2>의 경우 거실 및 방1,2,3을 순차적으로 닫을 경우 바이패스 유량은 점점 증가하나 각 실의 유량변동 값은 거의 변화가 없음을 확인할 수 있다.
공급유량이 일정할경우 차압조절밸브를 설치하여 각 구별로 필요한 유량만을 공급하고, 각 실 제어시 한 구만을 개방했을 경우에도 공급된 유량은 차압조절밸브를 통해 바이패스 시킴으로 구별 유량만을 공급하고 있음을 확인

 

 

차압밸브 미설치 , 유량분배실험 결과 <표3>의 경우 거실 및 방1,2,3을 순차적으로 닫을 경우 필요 이상의 유량이 구별로 통과하여 유량 밸런싱이 흐트러짐을 확인

<실험분석>
각 실 제어난방시 차압조절밸브를 보일러 공급측에서 환수측으로 설치하여 시스템에 통과하는 유량값을 관측한 결과

1) 바닥난방코일의 과유량에 의한 소음 및 침식문제 해결
2) 보일러의 순환유량을 일정하게 유지시켜 보일러 과열방지 및 온수순환펌프의 캐비테이션을 줄여 소음을 최소화함

유량 불균형 문제점들을 해소하여 소음을 최소화하고 보일러의 최적운전으로 에너지 절감효과와 쾌적한 난방을 유지할 수 있음을 확인함

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