멀티보일러 및 온수기(캐스케이드시스템)의 효율측정방법 및 시공기준, 고체 제습제 기반 제습냉방기 성능시험방법이 표준화된다.
대한설비공학회 공조열원시스템전문위원회는 지난 20일 한국과학기술회관에서 관련업계 관계자 30여명이 참석한 가운데 ‘멀티보일러와 제습냉방 관련 표준제정 공청회’를 개최했다.
멀티보일러·온수기, 가스소비량 20만kcal 이하 규정
멀티보일러 및 온수기 적용범위는 액화석유가스 또는 도시가스를 연료로 사용하는 버너를 가지며 표시가스소비량이 232.6kW(20만kcal/h) 이하인 가스 보일러 및 온수기를 여러 대 멀티로 연결된 시스템으로 규정했다.
성능시험은 멀티보일러 및 온수기의 열효율을 제외한 일반 성능에 각 개별 성능인증기준을 따르며 멀티보일러 열효율 시험은 가스 소비량이 가장 많은 사용 상태로 진행한다.
또한 난방의 급수 조건은 5~35℃(시험장치의 시수조건)로 하고 난방공급온도를 (80±4)℃로 조절한다. 다만 멀티보일러 설계상 이 온도에 도달하지 않는 경우 제조사가 표시한 최고 난방온도 조건으로 하며 난방환수온도는 난방 공급온도와의 차이가 (20±1)K가 되도록 조절한다. 멀티보일러 제어시스템의 설계가 20K의 온도 차를 유지해 정확하게 동작하지 않는 경우 제조사가 명시한 온도 차에 따른다.
또한 부분부하효율은 멀티보일러의 환수온도는 (30±1)℃로 일정하게 유지되도록 해 멀티보일러 시스템의 전체가스소비량의 (30± 3)%에 해당하는 효율을 측정하며 부분부하 동작방법은 제조사의 제어시스템에 따르도록 했다.
급수방법은 시스턴 또는 정압탱크의 어느 것을 사용해도 되며 단열부분은 충분히 단열하든가 또는 단열성이 풍부한 배관을 사용해 방열을 되도록 적게 해야 한다. 실험실 조건은 멀티보일러시스템 주위온도에 대해 특별한 규정은 없고 현재 주변온도와 유사한 수준이면 된다.
멀티온수기의 열효율시험의 급수조건은 5~35℃의 물을 100kPa의 수압으로 흐르게 하며 제조자가 지정하는 사용수압이 이보다 높을 경우 지정하는 압력으로 시험한다.
제어시스템시험은 멀티보일러 또는 멀티온수기가 제공하는 제어시스템 기능을 시험하는 것으로 △비례제어기능 △대수제어기능 △교번제어기능 △외기보상제어기능 △난방순환펌프제어기능 △온수환탕제어기능 △중앙관제시스템연동기능 등이 있어야 한다.
비례제어기능 중 난방시험방법은 열원부하를 5만kcal/h에서부터 20만kcal/h를 10분간격으로 1만kcal/h를 증가시킬 때 개별보일러가 비례적으로 가동되는지 확인하며 보일러에서 제공되는 TDR에 따른 최소값에서부터 최대값까지 비례적으로 증감돼야 한다. 온수시험방법은 온수기의 입구온도와 출구온도의 차이를 50℃로 설정하고 온수출구량을 10LPM에서부터 50LPM까지 10분간격으로 증가시켜 온수기가 비례적으로 증감돼야 한다.
대수제어기능 시험방법은 부하에 따른 개별 비례제어기능과 동일하게 부하를 증가운전, 감소운전을 수행하고 열원기기가 1대씩 또는 2대 이상 증가 또는 감소운전을 수행해야 한다. 기동 신호에 따라 모든 열원기기가 동시에 가동해서는 아니되며 부하가 감소할 경우 열원기기 일부가 감소운전 해야 한다.
교번제어기능 시험방법은 부하에 따른 개별 비례제어기능과 동일하게 부하를 증가운전, 감소운전을 수행하고 열원기기가 증감 운전할 때 △증가운전: 누적운전시간을 기준으로 증가운전 △감소운전: 누적운전시간을 기준으로 감소운전 등으로 운전해야 한다.
외기보상제어기능 시험방법은 멀티보일러시스템에는 외기온도를 측정할 수 있는 센서입력기능이 있어야 하며 외기온도에 따른 외기보상제어기능기능을 수행해야 한다. 외기온도 및 공급수온도의 범위는 사용자가 변경할 수 있어야 한다.
난방순환펌프제어기능 시험방법은 멀티보일러시스템에 난방요청명령이 입력되면 멀티보일러시스템에서는 열원순환펌프를 제어하기 위한 출력접점(DO : Digital Output)을 제공해야 한다. 출력접점의 사양은 AC220V의 1A 이상의 출력허용값을 가져야 한다. 난방요청명령이 ON이면순환펌프도 함께 ON되며, 난방요청명령이 정지이면 순환펌프도 함께 OFF돼야 한다. 열원순환펌프는 멀티보일러시스템이 적용될 경우만 적용된다.
온수환탕제어기능 시험방법은 멀티온수기시스템에는 환탕배관의 온도를 측정할 수 있는 센서입력기능이 있어야 하며 배관온도를 감지해 설정온도값 이하로 온도가 내려가면 환탕제어용 순환펌프를 가동해 급탕배관을 예열하도록 해야한다. 사용자가 환탕온도 설정값을 변경할 수 있어야 하며 환탕제어기능은 멀티온수기시스템이 적용될 경우에만 적용된다.
중앙관제시스템연동기능 시험방법은 멀티보일러시스템과 멀티온수기시스템은 중앙관제시스템과 연동을 위해 국제표준 프로토콜인 BACnet, Lonworks, Modbus 중 1개 이상의 프로토콜을 지원해야 한다. 프로토콜 통신방식은 TCP/IP는 기본으로 제공돼야 하며 추가적으로 RS-485와 같은 전용통신선으로도 통신이 가능해야 한다.
제어시스템 성능평가방법은 난용과 급탕용 모두 3등급으로 분류해 평가하며 Class A는 △비례제어기능 △대수제어기능 △교번제어기능 △외기보상제어기능 △난방순환펌프제어기능 △중앙관제시스템연동기능 등 6개 적용기능을 모두 평가하며 Class B는 △비례제어기능 △대수제어기능 △교번제어기능 △난방순환펌프제어기능 등 4개, Class C는 △비례제어기능 △대수제어기능 △교번제어기능 등 3개를 평가한다.
시공방법, 벽걸이타입·모듈타입 구분
멀티보일러시스템 시공기준은 상업용 소형 콘덴싱 가스보일러(또는 온수기)를 여러대 병렬 연결해 대수제어를 하는 멀티보일러시스템의 설치 및 시공 방법에 대해 규정한 것으로 일반적인 시공과 관련된 사항은 국토해양부에서 발행한 건축기계설비공사 표준시방서(2011)를 따르도록 했다.
멀티보일러시스템 중 벽걸이 타입 설치(Wall-Hanging Type Installation)는 기존의 가정용 벽걸이 보일러와 같은 방식으로, 견고한 벽체(콘크리트, 장비 하중에 견딜 수 있는)에 충분한 강도의 브라켓트를 규정볼트로 고정 설치하고 장비를 거치한다.
모듈 타입 설치(Module Type Installation)는 기계실의 장비 설치위치에 현장규격에 맞는 기초패드를 설치 후 설계도면에 부합하는 모듈을 설치하고 기초 패드와 모듈을 규정 볼트로 고정한다. 그리고 모듈 상부에 충분한 강도의 장비 설치용 브라켓트를 규정볼트로 고정 설치하고 장비를 거치토록 했다.
난방 멀티보일러시스템 배관시공은 Primary측 온수공급을 정유량 펌프를 사용, 여러 개소로 분할해 공급하는 방식으로 사용자의 부하변동 발생시 유량변동량을 차압밸브를 통해 바이패스하는 방식이다.
급탕 멀티보일러 시스템 배관시공은 순간급탕 공급방식과 급탕탱크 공급방식으로 구분할 수 있다. 순간급탕 공급방식는 낮은 환수온도 공급이 가능하므로 콘덴싱 효과에 의한 에너지 절감과 열손실을 최소화할 수 있으나 급탕탱크 공급방식에 비해 장비 설치수량이 증가된다.
급탕탱크 공급방식은 급탕탱크를 적용해 동시사용량이 많은 장소에 적은 장비 수량으로 효과적으로 대응이 가능하지만 열손실 증대와 온수 미사용에 따른 위생성이 저하되는 문제가 있다.
멀티보일러 시스템 연도 설치 및 시공기준 중 복합 배기통은 가정용으로 설치할 수 없으며 멀티보일러 시스템(Easy-link 멀티 제어)을 통한 복합 배기통 구조는 동일 실내에 설치해야 해 콘덴싱 온수기를 멀티보일러로 설치 시 금속 재질(STS 연도) 또는 PVC재질(PVC VG1)의 복합 배기통 구조를 사용해야 한다.
제조회사에서 지정된 연도(PVC VG 1 연도)를 사용하지 않거나 복합 배기통 공사 방법에 따라 설치하지 않아 발생된 제품 하자나 사고에 대한 책임은 설치자에게 있으며 복합 배기통 설치 시 제조사에서 제공하는 PVC용 급∙배기구(PVC전용 급∙배기 아답타)를 사용해야 한다.
대기압 작용 제습냉방기 적용
고체제습제 기반 제습냉방기 성능시험방법 표준은 교체 제습제를 사용하는 제습냉방장치의 냉방능력을 평가하는 방법으로 대기압에서 작용하는 제습냉방기에 적용된다. 공기가 유동하는 중에 하나 또는 그 이상의 고체제습제 접촉부를 포함하며 공기를 제습해 수분함량이 높아진 제습제를 열에너지를 이용해 제생하는 장치다.
공기가 유동하는 중 수분증발에 의해 냉각효괄르 얻는 증발 냉각기를 포함할 수 있으며 실내 공기의 냉각을 위해 전기냉방기를 사용할 수 있다. 또한 실내외 공기를 제습냉방기로 공급하기 위해 송풍기 등의 보조적인 장치를 사용하며 △대기압 이외의 압력조건에서 작동되는 제습냉방기 △고체제습제를 사용하지 않은 제습냉방기 △저온의 냉열에너지를 이용해 공기를 직접 냉각하는 경우 등은 적용범위에서 제외된다.
제습냉방기는 전기냉방기 포함 여부 및 △증기 △가스 △온수 등 에너지 입력원에 따라 분류되며 성능측정은 실내공기와 실외공기의 입출구 조건, 공기유량, 냉방능력, 에너지소비량, 열에너지효율, 전기에너지효율 등을 측정한다.
냉방능력측정은 KS C 9306 에어컨디셔너-부속서 1 냉방능력 및 히트펌프 난방능력 측정방법에 따르며 시험장치는 제습냉방기의 실내, 실외 공기 입출구 연결 및 측정부에서 온도, 습도, 유량, 정압 등을 측정한다. 총 6회 측정값의 평균값으로 냉방성능을 산출한다.
냉방기간 열에너지효율은 냉방기간 총 냉방량 합계를 냉방기간 총재생 열에너지량 합계로 나눈 값이며 KS C 9306 에어컨디셔너- 부속서 5 냉방 난방기간 에너지소비효율과 냉방, 난방기간 원간 소비전력량 시험방법 및 산출방법을 따르도록 했다.
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