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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.

 

구분

유속

관내공기

기기

보일러

펌프 흡입측 유체의 흐름

팽창탱크에서의 유입

버너,펌프 자체작동 소음

패널

배관 내부 유체의 흐름

배관 내 공기가 차서 소음발생

-

온수분배기

헤더본체,밸브,각종부품 내부 유체의 흐름

밸브의 급작스런 개폐와 함께 발생하는 소음

밸브 자체의 작동 소음

 

  • 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.

 

 

  • 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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