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- 온돌복사 난방시스템에서의 소음
거주자들의 실내환경에 대한 관심이 높아지면서 공동주택의 생활소음을 저감시키고 쾌적한 내음환경을 유지시킬 수 있는 기술의 필요성이 나날이 커지고 있다.
층간 바닥충격음, 급배수설비소음등에 비해 불쾌감이 덜하기는 하지만 온돌복사 난방시스템에서 발생되는 소음 역시 야간에는 숙면을 방해하는 요인으로 작용하기 때문에 적절한 소음저감 방안이 요구된다.
- 소음발생원인
온돌난방시스템에서의 소음은 다음과 같이 패널과 헤더에서 빠른 유속, 관내공기, 기기발생음 등에 의하여 발생한다. 하지만 유숙음(Water velocity noise)이란 물에 의해 생기는 것이 아니라 관 내 공기, 급격한 압력강화, 난류 또는 이들의 조합에 의한 캐비테이션 또는 증기가 발생되어 생기는 것으로 정의하고 있다. |
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구분 |
유속 |
관내공기 |
기기 |
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보일러 |
펌프 흡입측 유체의 흐름 |
팽창탱크에서의 유입 |
버너,펌프 자체작동 소음 |
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패널 |
배관 내부 유체의 흐름 |
배관 내 공기가 차서 소음발생 |
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온수분배기 |
헤더본체,밸브,각종부품 내부 유체의 흐름 |
밸브의 급작스런 개폐와 함께 발생하는 소음 |
밸브 자체의 작동 소음 | |
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- 온돌복사 난방시스템에서의 소음 해결방안
헤더 본체, 밸브, 각종 부품 및 배관 내부유체의흐름에 따른 소음으로 발생하는 경우에는 기본적으로 적정 유속을 유지할 수 있게 펌프 양정이나 배관의 크기 등을 적절히 설계해야 한다.
유량 분재에 따른 미 차단구에서의 소음 역시 적정 유속을 유지하는 것이 중요하다. 내경 16mm코일인 경우 유속이 0.3m/s(△T=10℃ 유량3.7LPM)을 초과하면 유속음이 생기며, 최대 0.8m/s(10LPM)를 넘지 말아야 한다.
펌프 흡입구에서 캐비테이션이 발생되지 않도록 요구유효흡입수두이상의 흡입수두를 유지한다.
각실 제어를 할 때 배블 차단 시 유량변동에 따른 차압에 의한 소음은 차압조절밸브를 설치한다.
밸브의 급작스런 개폐와 함께 발생하는 소음과 밸브 자체의 작동 소음은 전동식밸브의 경우 나타나는 현상인데 이는 소음의 발생이 적은 구조의 밸브를 사용하여 완화할 수 있다. |
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- 공기에 의한 장애
· 공기의 유입경로
- 초기 가동 시 배관 및 설비 등 시스템 자체에 존재
- 온수 자체에 용존 : 수처리 시 투입되는 약품으로 인한 발생 온수 내에 용존되어 있는 공기
· 장애사항
- 분압에 의한 온수온도 감소 : 공간 내 공기가 혼합되어 있을 때 돌턴의 분압법칙에 따라 온수의 온도가 감소
- 열전달 능력의 감소 : 열전달 면에 공기막이 형성되어 열전달 효율에 심각한 영향을 줌
- 냉점과 불균일한 온도 : 배출되지 않은 공기는 공급측의 반대편으로 포켓을 형성, 그 결과로 열전달면 위치에 따라 온도가 불균일하고 냉점이 발생
- 부식촉진 : 공기는 부식을 촉진시키며 정비비용을 증가시킴
- 배관내 소음발생 : 공기량의 증가 시 공기는 관 중심으로 몰려들어 액상의 연속상과 기상의 불연속상이 존재하는 슬러리 상태가 되어 압력과 속도의 변화가 반복적으로 발생하여 이에 따라 관 길이 방향으로 큰 밀도변화를 수반하여 필연적인 맥동이 발생하여 극심한 소음이 발생함
· 공기의 제거방법
- 온수분배시스템에서 공기 또는 비용축성 가스를 가장 효과적으로 제거하는 방법은 플롯트를 이용한 기계식 에어벤트이며 이는 물과 공기의 비중차를 이용하여 운전시나 비운전시에도 자동으로 배출하여 액체 유입시 닫힘
- 액체 시스템에서는 공기가 가장 높은 곳에 모이는 성질이 있으므로 단순히 배관에 에어벤트를 설치하는 것 보다는 공기포집관을 설치하고 그 위에 에어벤트를 설치하는 것이 효과적임
- SEM 시스템은 공급관 및 환수관에 자동(수동)에어벤트 및 공기포집관을 설치하여 온수의 유입 및 배관상에서 발생할 수 있는 공기의 장애를 미연에 방지함
- 이물질에 의한 장애
· 이물질의 유입경로
- 배관 및 설비에 존재하는 이물질의 유입
- 온수내에 존재하는 기타 이물질의 유입
- 온수내의 용존되는 불순물 등의 화학반응으로 인한 스케일 등의 유입
· 장애사항
- 열전달 능력의 감소 : 열전달 면에 막을 형성하고, 온수의 열량을 흡수하여 열전달 효율에 악영향을 미침
- 배관 부속설비 및 기기 등에 영향 : 배관상에 밸브나 펌프 등에 침입하여 작동상에 장애를 발생시킴
- 부식촉진 : 이물질 등 금속성분은 특히 배관과의 이종금속간에 부식을 촉지시키며 정비비용을 증가시킴
- 차압의 증가 : 유량 흐름에 장애요인으로 작용하여 차압을 증가시켜, 실제적으로 필요한 부하를 생성하는데에 있어서 영향을 미침
· 이물질 제거방법
- 온수분배시스템에서 이물질의 가장 효과적인 제거방법은 유체의 흐름방향에 맞게 스트레이너를 설치하는 방법이며, 스트레이너에 메쉬(Mesh)는 각 운전조건에 맞춰 선정되어야 하고 교체시기는 차압을 측정하여 차압이 어느 정도 이상 되었을 경우에는 시스템의 안정적인 운전을 기하기 위하여 반드시 교체하여야 함
- 온수분배기를 장기간 사용 시 설비의 노후화로 인한 여타 이물질의 유입이 급속하게 증가된 경우에는 스트레이너와 함께 시스템상에 배수를 할 수 있는 배수밸브가 설치 되어 있으면 효과적으로 이물질 제거에 이용될 수 있음
- SEM 시스템은 공급관에 스트레이너를 일체형으로 설치하여 온수와 함께 유입되는 이물질의 제거가 가능하고 또한 공급 및 환수헤더에 배수밸브를 설치하여 비상시 배수가 가능하도록 하였음 |
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