열원기기
목차 (16)
KDS 31 25 10 열원기기 건축물 및 각종 시설물에 설치하는 냉열원 및 온열원에 적합한 설계 기준을 마련하여 에너지절약과 안전성 및 운전 시 효율성 그리고 편리성이 확보되도록 한다.
(1) 이 기준은 건축물 및 각종 시설물의 냉난방, 급탕 등에 사용하는 열원기기의 설계에 적용한다.
(2) 플랜트 등에 사용하는 고압, 고온의 대규모 열원 설비에는 이 기준을 적용하지 않는다.
(3) 이 기준에 명기되지 않은 사항은 설계자가 업계에서 통용되는 최선방안을 제시하여 적용하는 것을 원칙으로 한다.
건축물의 에너지절약 설계기준, 국토교통부
KDS 31 25 05 공기조화설비설계 일반사항
KDS 31 25 15 공기조화기기설계기준
KCS 31 25 10 열원기기설비공사
KDS 31 25 05 공기조화설비설계 일반사항 1.4 용어의 정의를 참조한다.
내용 없음
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건물의 냉난방 부하를 연간 계산하여 생애주기비용이 가장 낮고 유지관리가 편리하며 지역 에너지 공급 측면에서 유리한 냉열원기기를 선정한다.
(1) 압축식 냉동기 사용 용량, 사용 냉매, 에너지 효율성, 냉수온도 조건 등을 고려하여 적합한 냉동기의 형식을 정한다.
(2) 흡수식 냉동기 흡수식 냉동기의 열원에 대한 증기압력 또는 고온수 온도는 현장 여건을 고려하여 선정한다.
(3) 직화식 흡수식 냉온수기
① 기기주변에 냉수, 온수 및 냉각수의 변환배관 및 밸브는 특기시방에 의해 기기 부속품으로 하는 것도 가능하다.
② 연료는 공급형식, 대기오염, 경제성, 취급자격 등을 고려하여 결정한다.
③ 가열열량()이 냉동능력(
)과 비교해서 크지 않을 경우는 (
/
>0.90) 냉방 시에 열원능력이 과대하지 않도록 한다.
(1) 장비일람표 표기 장비일람표에 냉동기의 냉동능력과 입력동력, COP, EER, IPLV, 전류 그리고 응축기와 증발기의 유량과 압력강하, 입출구 온도, 소음레벨을 명시한다.
(2) 냉동기 출력 냉동기의 출력은 부하계산 결괏값 위로 가장 근접하여 적용할 수 있는 용량을 선정한다. 장래 확장이 예상되지 않는 한 불필요하게 크게 선정하지 않아야 한다.
(3) 냉수유량 선정된 냉동기 용량을 기준으로 냉수유량을 산정한다. 1-2차 펌프 방식으로 하여 냉동기에 정유량으로 흐르게 하거나, 1차 변유량 방식이면 냉동기 최소 허용유량을 확보할 수 있도록 유량계와 바이패스 배관에 조절밸브를 설치한다.
(4) 유체와 재료
① 냉매 연소성, 독성, 오존 친화성 등을 고려하여 사용 용도와 환경기준에 적합한 냉매를 사용한다.
② 열전달 유체 일반적인 온도 조건에서의 냉동기는 열전달 유체로 물을 사용한다. 물이 동결될 우려가 있을 경우에는 열전달 유체를 부동액으로 사용한다. 물 이외의 열전달 유체를 사용할 경우에는 열전달 유체의 밀도와 비열을 기준하여 냉동기의 유량과 온도차를 정한다.
③ 부동액 부동액을 사용할 경우에는 부동액의 사용 농도를 고려하고 펌프 양정 계산 시 보정하며 배관 계통의 재질이 부식되지 않는지 고려한다.
(5) 냉동기 부속품
① 응축압력 제어 서징 현상을 방지하기 위한 응축압력 제어장치가 있어야 한다.
② 압력 도피 밸브 배관 고압냉매를 사용할 경우에는 “냉동제조의 시설기준 및 기술기준”에 따라 안전밸브 구경 이상의 압력 도피 배관을 설치하여 지상 3 m 이상과 건축물 개구부에서 5 m 이상 떨어진 곳으로 개방한다.
③ 물 흐름 감지기 냉수 배관과 냉각수 배관에 물 흐름 감지기를 설치한다. 물이 흐르지 않는 것을 감지하면 냉동기 가동을 정지시켜야 한다.
④ 냉매 감시/경보 패널 냉매가 누설되면 경보하는 냉매 감시/경보 패널이 있어야 한다.
⑤ 비상 호흡장치 냉매경보장치와 함께 비상 호흡장치를 냉동기실 밖에 설치할 수도 있다.
(6) 공냉식 냉동기
① 응축기 입/출구 온도 응축기 출구 공기가 코일 입구로 재순환되지 않도록 주위에 장애물이 없도록 하고 충분한 이격거리를 확보한다.
② 공냉식 냉동기의 주위온도와 고도에 따른 냉각능력 보정 공기 밀도로 냉각능력을 보정하고 설계 주위온도보다 5℃ 정도 높은 입구조건으로 장비를 선정하는 것이 바람직하다.
③ 응축압력제어 적정한 응축 압력제어 장치가 있어야 한다. 매우 추운 온도에서는 코일 표면적을 감소시켜 응축을 제어하는 방법을 선정할 수 있다.
(7) 냉열원기기의 열교환기 코일을 교체하고 유지관리할 수 있게 공간을 확보한다.
(8) 장치에서 냉매가스가 누출 시 거주자의 인명피해가 발생하지 않도록 기계실은 거주 공간과의 사이에 완충 공간을 갖도록 한다.
(9) 압축식 냉동기를 보일러와 같은 실내에 설치하는 경우는 냉동기와 화기의 보안 거리를 확보한다. 단, 화기설비 화구면의 방향에 냉매설비를 설치하는 경우에는 반드시 내화 방열벽을 설치한다.
(10) 압축식 냉동기를 설치하는 실의 벽, 천장, 바닥은 철근콘크리트조 등 방화상 유효한 구조로 하고 2개소 이상의 출입구를 설치하도록 권장한다.
(11) 직화 흡수식냉온수기를 설치하는 실에는 연소에 필요한 공기를 확보하고, 발생하는 열을 제거하는 환기설비를 설치한다.
(12) 버너를 설치하는 기기에는 1대마다 화재 감지기를 설치하는 것을 기본으로 하고, 화재 감지기와 연동하는 연소 차단장치를 설치한다.
이 기준은
(1) 냉각수 입구온도가 50℃ 이상인 경우
(2) 콘크리트 골조구조
(3) 냉각매체가 공기가 아닌 경우
(4) 냉각수 출구온도와 입구공기 습구온도와의 차이가 2.8℃ 미만인 경우
냉각탑의 종류는 송풍방식, 공기흐름방향, 충전재 종류, 형상 등에 따라서 달라지므로 현장 여건에 맞는 종류의 것을 선정하고 다음 사항을 참고한다.
① 입/출구 냉각수 조건 적절한 입/출구 조건을 결정한다. 국내의 일반적인 공조용 냉각수 온도는 입구 37℃와 출구 32℃다.
② 냉각수 유량 냉동기나 냉각기기의 냉각수 유량을 참조하고 제조사의 자료를 사용하여 주위 습구온도에서 냉각수의 온도차에 따른 냉각탑 유량을 계산한다.
③ 냉각탑 풍량 설계조건에서의 냉각탑 풍량을 결정하되 백연을 고려하여 물/공기비를 낮게 한다.
④ 설계습구온도 설계습구온도가 설계 기준값(건물 중요도에 따라 연간 시간 기상자료의 0.4% 또는 1%)과 같도록 한다. 중요한 용도에서는 설계 기준값보다 설계 습구온도를 높게 하는 것이 좋다.
⑤ 전동기 동력과 회전수 전동기 동력과 회전수를 결정한다.
⑥ 보급수 유량 설계조건의 냉각수 유량을 기준하여 보급수 유량을 결정한다. 보급수 유량 계산에는 증발량과 물방울 비산량, 배출수량을 포함하여야 한다. 보급수 관의 크기는 냉각탑 수조 및 전체 배관의 충수 목적으로 사용될 경우, 이를 고려하여 선정한다.
⑦ 냉각탑 용량 제어 냉각수 출구 온도가 설정 온도 이하로 내려가지 않도록 냉각탑 팬이나 냉각수 바이패스로 제어하도록 한다.
⑧ 냉각수 바이패스 외기온도가 낮은 저부하 조건의 냉각탑에는 냉각수 바이패스 장치를 설치한다.
⑨ 동결 방지 냉각탑을 추운 겨울에 사용할 경우에는 냉각탑의 물 동결 방지용 수조 히터를 구비하도록 한다. 수조 히터는 계통 정지 기간에 수조의 물이 얼지 않는 용량으로 선정한다.
(1) 장비일람표 표기 장비일람표에 냉각탑 형식과 구조 재질, 전기 특성, 유체 종류, 유량, 입/출구 온도, 설계 습구온도, 총 능력, 선택사항, 소음레벨, 운전중량, 부속품 등과 약품 투입장치의 규격을 명시한다.
(2) 냉각탑 위치 냉각탑 위치는 효율과 성능에 영향을 주지 않도록 다음 사항을 고려한다.
가. 냉각탑 출구의 기류가 입구로 재순환되지 않게 하고, 울타리와 인접 구조물이 냉각탑 기류에 저항을 주지 않게 한다. 재순환율은 CTI(Cooling Tower Institute)의 PTB-110(77) Recirculation 산정값을 참조한다.
나. 냉각탑의 토출구는 가능한 한 인접 구조물보다 높게 하며 인접 건물과의 위치를 고려하여 배출이 원활하고 와류가 형성되지 않는 위치에 설치한다.
다. 냉각탑의 운전 수위는 냉각수 펌프의 공동현상을 방지할 수 있는 유효흡입수두(NPSHa) 조건을 만족하도록 한다.
라. 냉각탑은 사용기간 동안 주 풍향을 기준으로 옥탑을 지나 반대쪽에 배치하는 것과 외기취입구는 바람이 불어오는 쪽으로 배치하는 것을 권장한다. 인접 건물이 있을 때는 인접 건물의 외기취입구 위치를 고려하여 영향이 최소가 되도록 고려한다.
마. 냉각탑 주위에 구조물로 인한 와류가 형성되지 않도록 한다. 냉각탑의 비산 물방울이 건물의 출입로나 도로 등에 확산되지 않는 장소에 냉각탑을 설치한다.
(3) 냉각 환수 분배계통
① 냉각 환수 분배 장치 냉각 환수에는 충전재 위에 균일하게 분배하는 장치가 있어야 한다.
② 분배 장치의 접근성 분배장치는 유지관리와 청소를 위해 접근이 용이하도록 한다.
③ 내식성 분배 노즐 분배 노즐은 내식성이고 교체하기 쉬워야 한다.
④ 밸런싱 밸브 분배 판이 다수가 있는 경우는 유량 조절용으로 밸런싱 밸브를 구비하여야 한다.
(4) 약품 투입장치
레지오넬라균 등 세균 번식 방지를 위하여 냉각수 관로나 수조에 살균용 약품을 정량 투입하는 장치를 설치한다.
(5) 자동 배수설비
냉각탑은 전기전도도나 운전 시간 등에 따라 자동으로 배수하는 설비를 권장한다.
(6) 점검 장치
① 사다리와 난간 냉각탑 상부의 점검이 필요한 경우에는 사다리와 난간을 안전규격에 맞추어 설치한다. 점검이 필요한 부분에 적정한 접근로와 발판 등이 확보되어야 한다.
② 점검 공간 제조사가 권장하는 유지관리용 점검 공간을 확보한다.
(7) 팬과 전동기
① 냉각탑의 팬은 설계 풍량에서 허용 소음기준을 초과하지 않도록 선정하며 다음 사항을 명시한다.
가. 풍량, 정압, 팬 효율 및 소음레벨
나. 직접 구동, 벨트구동 또는 기어구동
다. 냉각탑 팬의 전동기는 토출기류 밖에 있는 경우 팬냉각 방식의 전폐형(TEFC, Totally Enclosed, Fan-Cooled)을 사용하고 토출 기류 내에 설치되는 전동기는 전동기 냉각팬이 없는 전폐형(TEAO, Totally Enclosed Air Over)으로 한다.
② 회전수 제어용 전동기 회전수 제어는 냉각탑이 설계조건의 최대부하에 있는 시간 수가 적은 냉각탑에 적용하는 것이 바람직하다. 필요한 경우 전동기가 회전수 제어가 되도록 한다.
(1) 냉각탑의 성능은 표 4.2-1에 표기된 요구 성능 이상을 만족시켜야 한다. 기외 정압이 추가적으로 필요한 경우에는 예외로 한다.
표 4.2-1 냉각탑의 성능
형식 | 온도조건 | 요구성능 kW당 | 시험기준 |
개방형 냉각탑 | 37-32/27 ℃ | 3.89 L/s 이상 | SPS-KARSE 10.18B0004 |
밀폐형 냉각탑 | 37-32/27 ℃ | 1.56 L/s 이상 | |
개방형 냉각탑 | 37-32/28 ℃ | 3.39 L/s 이상 | |
밀폐형 냉각탑 | 37-32/28 ℃ | 1.36 L/s 이상 |
주 1) 밀폐형의 경우에는 살수펌프의 명판동력을 포함한다.
2) 요구 성능은 냉각탑 팬전동기의 명판동력 당 냉각수 순환수량이다.
(1) 연간 운전비와 초기 투자비, 설치 공간, 유지관리 편리성 등을 고려하여 현열축열식 또는 잠열축열식을 선정한다.
빙축열 시스템은 제빙방식에 따라 관외착빙형, 캡슐형, 슬러리형 등으로 해당 건물 특성에 적합한 방식을 선정한다.
에너지 효율성과 경제성을 고려하여 축열조에 전체 저장하는 전축열(full storage)방식 또는 주간에 필요한 부하의 40% 이상을 축열조에 저장하는 부분축열(partial storage)방식을 선정한다.
건물의 부하 특성을 고려하여 부하 대응방식에 따라 냉동기를 먼저 가동하는 냉동기 우선방식 또는 축열조를 먼저 부하에 대응하는 축열조 우선방식을 선정한다.
기타 사항은 산업통상자원부 고시 “건축물의 냉방설비에 대한 설치 및 설계기준”에 따른다.
(1) 열원용량과 빙축열조 용량의 산정은 열부하와 열원용량의 열취득과 운전시간, 이용효율을 고려하여 결정한다.
(2) 열원기기의 운전시간 및 정지시간은 열부하의 특성을 고려하여 결정한다.
(3) 축열설비의 설계 고려사항은 다음과 같다.
① 일일 사용 부하량 및 시간당 부하특성
② 경제성을 고려한 축열방식 및 운전방식 선정
③ 시스템 결정 및 계통설계
④ 시스템 초기투자비 고려
(4) 축열조의 수위를 안전하게 유지하기 위한 방안이 강구되어야 한다.
(5) 개방형 축열조의 경우 배관이나 자동제어 밸브의 설치 위치를 축열조 최고 수위 아래 위치하게 한다.
(6) 소음 등 야간 운전을 고려하여 냉각탑을 설계한다.
(7) 브라인 적용 시 유지보수, 방청성분, 기포발생, pH 등을 고려한다.
(8) 축열시스템 설계 시 열원장비로 정유량이 확보될 수 있도록 설계한다.
(9) 축열시스템은 현장제어반과 중앙감시실 연계를 통해 운전 상태를 알 수 있도록 한다.
경제적인 축열시스템 사용을 위해 축열조의 효율적인 운전방식을 선택한다.
축열시스템은 저부하, 중간부하, 최대부하 운전이 될 수 있어야 하며, 특히 최대부하 시 부하가 만족될 수 있도록 축열조의 방열량을 정확히 산정한다.
일반 건물에 운전자들이 쉽게 시스템을 운영할 수 있도록 자동제어 로직을 구성한다.
운전자들이 에너지절약이 될 수 있는 운전을 하기 위해 축열시스템은 축열조 축냉량 및 방냉량이 정확하게 모니터링되어야 한다.
자동제어 화면에 축열량 및 방냉량, 열원기기의 소비전력, 부하량, 스케줄 관리 등이 포함이 되어야 하며, 운전자의 편리성을 향상시켜야 한다.
주기적인 유지보수가 편리하도록 장치를 구성한다.
용도와 용량, 열매종류, 부하특성, 에너지 비용, 유지관리 비용, 설치 공간, 반입구 조건 등에 따라 적합한 온열원기기의 종류를 선정한다.
(1) 온열원기기를 복수로 설치하는 경우는 사용 시간대, 조닝부하의 조건, 온열원기기의 효율, 보수 점검 등을 종합적으로 검토해서 결정한다.
(2) 보일러는 가능한 한 보일러 전용실에 설치하고 보일러 전용실에는 2개 이상의 출입구를 설치한다. 단, 간이보일러 및 전열면적이 3 ㎡ 이하의 보일러는 전용실에 설치하지 않아도 된다.
(3) 연료는 공급 조건, 대기오염, 경제성, 취급 자격 등을 고려해서 결정한다.
(4) 보일러 연도 선단에 배기가스 측정구를 설치한다.
(5) 기름연료를 사용할 경우 오일 서비스탱크 설치에 대한 규정은 소방법에 따른다.
(6) 증기 보일러 급수는 응축수를 회수하여 재이용한다.
(7) 버너의 용량은 온열원 기기 정격출력을 기준으로 결정한다.
(8) 보일러의 효율은 연료의 고위 발열량을 기준으로 한다.
(1) 장비일람표 표기 일람표에 보일러 형식과 연료 종류 및 압력, 입력, 출력, 운전압력, 유량, 유체 종류, 입구/출구 온도, 효율, 부속품 등의 자료가 포함되어야 한다.
(2) 압력기준 선정 사용압력은 온수의 사용온도 조건과 배관계통에 작용하는 정수두 압력과 운전 시 보일러에 작용하는 압력을 고려하여 결정한다.
(3) 용량 결정
① 난방(수요)부하와 배관계통의 열손실, 예열부하를 고려하여 보일러 용량을 정하되 과대용량이 되지 않도록 유의한다.
② 운전효율이 높은 고효율 보일러를 선정한다.
(4) 버너
① 연료의 선정 연료는 설치 장소에 공급이 가능하고 관련법에 저촉되지 않는 것으로 가급적 친환경 연료를 선정한다.
② 점검 공간 유지관리와 검사, 운전과 수리를 위해 버너 주위에 적합한 공간이 있어야 한다.
(5) 블로다운 토출배관 블로다운 물을 배출시킬 때 온수를 안전하게 배출할 수 있도록 토출배관을 설치한다.
(6) 릴리프밸브 토출배관
① 밸브 선정 릴리프밸브의 크기는 보일러 정격용량의 100%로 선정한다.
② 릴리프밸브 설정값 릴리프밸브는 보일러 허용 운전압력보다 낮게 설정한다.
③ 릴리프밸브의 통기 화상을 방지할 수 있는 안전한 위치까지 토출관을 인출시킨다. 릴리프밸브와 릴리프 배관 출구 사이에는 밸브 등의 장애물이 없어야 한다.
(7) 연소공기
연소공기 공급
연료연소장치가 있는 기계실에는 연소공기용 외기를 공급해야 한다. 기계실의 연소공기는 자연환기나 강제환기로 공급할 수 있다.
급기량
급기량은 전체 연소장치의 연소 급기량으로 한다.
연소장치와 급기유닛의 연동
버너 가동 전에 공기흐름 감지기로 급기유닛과 보일러를 연동시켜야 한다.
보일러실의 환기량
연소공기량은 보일러실의 모든 연소장치를 운전하는데 충분하여야 한다. 연소공기량과 기계실 배기량을 고려하여 풍량을 정한다.
(8) 점검 공간
① 배관을 제거하지 않고 보일러 튜브를 세정하거나 교체할 수 있게 차단밸브를 설치하고 교체 공간을 확보한다.
②제어패널 점검 공간 모든 점검문/튜브 헤더/수실(water box)은 수리하고 주요 부품을 제거하고 교체할 수 있게 열리거나 제거될 수 있는 충분한 공간이 있어야 한다.
(9) 보일러 팬 소음기준 보일러 팬 보일러 팬 소음기준을 설계도서에 표시하며 공간의 허용소음기준 범위 내로 되게 한다. 최대소음기준은 설비공학편람 등의 권장값에 적합하게 한다.
(1) 장비일람표 표기 일람표에 보일러 형식과 연료 종류 및 압력, 입력, 효율, 출력, 운전압력, 증기유량, 부속품 등의
(2) 보일러 블로다운
① 자동 수면 블로다운 장치를 설치한다.
② 블로다운 토출배관 블로다운 물을 배출시킬 때 고온의 증기가 발생하므로 화상 방지를 위해 온수를 안전하게 배출할 수 있도록 토출배관의 고정점과 관로를 도면에 표기한다.
(3) 세척과 세정(cleaning & flushing) 설계도서에 세척과 세정절차와 책임을 명시한다.
(4) 수처리장치
① 증기보일러 계통에는 거품방지 약품과 스케일 방지 약품을 보일러 보급수에 주입하거나 부식억제제를 투입할 수 있도록 한다.
② 약품 주입기 계통마다 응축수관에 직접 약품용액을 주입하는 약품펌프나 약품주입기가 있어야 한다.
③ 탱크 교반기 용액이 잘 혼합되게 전동기 구동의 교반기를 구비한다. 교반기는 연속이나 타이머에 의하여 가동되도록 한다. 교반기는 0.2 kW 이상의 전폐형 모터와 스테인리스 강제 임펠러이어야 한다.
(1) 연도 재질
연도 표면온도는 50℃ 이하로 유지시켜야 한다. 연도의 재질과 두께는 배기가스온도 조건에 맞게 설계한다.
(2) 연도 크기
보일러 정격용량에 따른 배기가스량과 굴뚝 설치 높이에 적합하게 연도 크기를 정한다.
(3) 굴뚝 높이
굴뚝은 인근 6 m 이내의 어떠한 구조물보다 1 m 이상 높아야 한다.
(4) 보일러의 연도 하단부에는 배수밸브를 설치하고 배수 배관을 배수구까지 연결한다.
(5) 연도와 보일러의 배치는 연도 길이가 가능한 한 짧게 되도록 계획한다.
(6) 연도는 보일러의 배기가스 출구보다 낮게 되지 않도록 한다.
(7) 가압통풍식의 경우 배기가스가 건물 안으로 누기되는 것을 방지하도록 한다.
(8) 연도가 연돌과 연결되는 부위는 연돌의 최저부보다 300 mm이상 높게 한다.
(1) 냉난방용으로 사용되는 펌프는 용도에 따라 일반용 펌프, 보일러 급수펌프, 오일펌프 등으로 구분하여 사용한다.
(2) 펌프의 선정은 용도와 유량, 양정에 따라 펌프의 형식과 용량을 결정한다.
(3) 펌프의 효율은 KS규격 효율 동등 이상을 적용하며 장비일람표에 명기한다.
(1) 장비일람표 표기
도면의 장비일람표에 유량, 양정, 효율, 허용 소음값 그리고 최대 소비전력 항목 등을 명시한다.
(2) 전동기
펌프 전동기는 전원 및 사용동력을 표시하고 비상전원 필요 여부를 명기한다.
(3) 예비 펌프 설치
펌프의 고장 및 유지보수를 고려하여 순환펌프에는 예비 펌프를 준비한다. 대수 제어방식을 채택한 경우에는 예비 펌프를 설치하지 않을 수 있다.
(4) 펌프의 제어방식
펌프의 제어방식(대수제어, 회전수제어, 교번제어 등)을 결정하여 장비일람표에 명시한다.
(1) 펌프의 배치 및 제어
① 시스템에서 설계 흐름을 만족시키고 부분부하에서의 안정적이고 경제적인 운전을 위해 펌프의 대수 분할, 병렬 또는 직렬 연결, 예비 펌프 등의 구성과 제어방식 등을 고려해야 한다.
② 가변속 펌프를 사용할 경우 최소 유량과 압력 조건을 만족시킬 수 있는 회전수 제어장치를 선정하여야 한다.
(2) 펌프의 성능곡선
펌프의 최고 효율점 근처에서 운전되도록 제조사의 펌프 특성곡선을 사용하여 선정한다.
(3) 전동기 용량
① 전동기의 용량은 펌프에서 선정된 임펠러가 최대 유량으로 흐를 때도 과부하가 걸리지 않고 안정적으로 작동할 수 있도록 선정한다.
② 병렬펌프 선정 시 각 펌프는 같은 용량을 권장하고, 전동기의 용량은 단일펌프로 운전되더라도 과부하가 걸리지 않도록 한다.
(4) 캐비테이션
펌프 선정 시 캐비테이션이 발생하지 않도록 흡입 측 양정이 펌프의 유효흡입수두(NPSHa) 이하가 되도록 한다.
(1) 펌프 선정
① 보일러 급수펌프의 형식은 원심형 터빈 펌프로 한다. 단, 소용량의 경우 원심형 펌프를 사용해도 좋다.
② 보일러 급수펌프는 보일러 최대 증발량의 1.5~2배의 급수량을 보급할 수 있어야 하며 사용압력을 고려한 양정의 펌프를 사용한다.
③ 보일러 급수펌프는 보일러 1기당 1대와 예비펌프 1대를 설치하며 보일러가 여러 대 일 경우 예비펌프 1대를 설치해도 된다.
(2) 진공 급수펌프
진공 급수펌프의 능력이 500 EDR㎡를 초과할 때는 복식으로 하며, 1대를 예비로 준비한다.
(1) 펌프 및 스트레이너는 방유턱 내에 방유턱 보다 높은 위치에 설치한다.
(2) 급유펌프 주변의 배관에는 연성계, 압력계를 설치한다.
(3) 오일펌프는 원칙적으로 2대를 설치하고 자동교번 운전이 되도록 한다.
열매체를 이용하여 유체를 가열 또는 냉각하기 위한 수단으로 사용 용도와 용량, 압력, 온도 조건, 설치 공간 및 유지관리 등을 고려하여 적합한 열교환기를 선정한다.
(1) 장비일람표 표기 장비일람표에 유량과 압력강하, 입/출구 유체온도, 사용 유체의 종류와 농도, 사용 압력, 재질, 열교환기 종류 등을 표시한다.
(2) 열 균형 고온유체와 저온유체 사이에 열전달 균형이 되게 한다.
(3) 운전압력 결정
정상운전 상태에서 열교환기 연결부분에 작용하는 정수두 압력과 펌프 운전 시 작용하는 압력을 고려하여 열교환기 압력을 정한다.
(4) 안전밸브와 릴리프밸브
① 안전밸브와 릴리프밸브
안전밸브와 릴리프밸브는 과도한 압력이나 온도로 부터 피가열 측을 보호하기 위하여 열교환기 한쪽에 필요할 수 있다. 이 경우 열교환기 접속 배관에 안전밸브와 릴리프밸브를 설치하여야 한다.
② 안전밸브와 릴리프밸브 선정
안전밸브와 릴리프밸브의 크기는 계통의 정격능력 100% 용량을 배출할 수 있어야 하며. 설정압력은 배관계통과 열교환기의 최고사용압력 이하로 한다.
③ 안전밸브와 릴리프밸브 배관
배출유체는 안전한 곳으로 배출시켜야 한다. 배출 시의 돌발적인 화상 위험을 방지하기 위하여 보호 장치를 마련해야 하며 배관에는 밸브 등의 장애물이 없어야 한다.
(1) 선정 시 고려사항
① 고온 측 유량
열교환기 용량과 고온 측 공급온도와 환수온도를 고려하여 유량을 결정한다. 고온 측과 저온 측의 유량이
② 고온 측 온도
고온 측 입구와 출구 온도를 결정한다.
③ 고온 측 압력강하
일반적으로 열교환기의 압력강하는 70 kPa 이하로 설계한다. 고온과 저온 간에 압력차가 다르면 열교환기 판이 변형될 수 있고 양쪽의 압력강하에 영향을 준다. 열교환기 양쪽의 운전압력이 비슷하게 한다.
④ 저온 측 유량
열교환기 용량과 저온 측 공급온도와 환수온도를 고려하여 유량을 결정한다.
⑤ 저온 측 온도
시스템 사용 조건에 따른 저온 측 입/출구 온도를 결정한다.
⑥ 저온 측 압력강하 ; 위 ③과 동일
(2) 재질
판과 개스킷의 재질은 고온과 저온 측 유체에 호환될 수 있게 선정한다.
(3) 유지관리 고려사항
① 열교환기 판을 청소하고 교체할 수 있는 공간을 도면에 표시한다. 점검공간은 제조사의 권장에 따른다.
② 약품 청소용 연결관 현장에서 열교환기를 약품 청소하는 경우, 약품의 주입과 순환을 위해 차단밸브에서 열교환기 쪽에 플러그나 캡이 있는 연결관을 설치한다.
(4) 배관 연결
① 연결 배관 열전달이 크도록 열교환기를 가능한 한 대향류로 배관한다.
② 차단밸브 설치 밸브는 열교환기의 유지관리를 위하여 계통의 배수 없이 열교환기를 해체할 수 있게 입출구 양쪽에 설치한다.
③ 배수밸브 차단밸브와 열교환기 사이에 배관을 배수시킬 수 있게 열교환기 출구의 저온 유체와 고온 유체 배관의 가장 낮은 지점에 배수밸브를 구비한다.
④ 공기빼기 밸브 유닛에서 공기가 배출될 수 있게 열교환기 출구의 저온 유체와 고온 유체 배관의 최고점에 공기빼기 밸브를 구비한다.
⑤ 온도계 및 압력계
열교환기의 저온 유체와 고온 유체의 입출구 배관에는 온도계와 압력계를 설치한다.
(1) 선정 시 고려사항
① 사용 압력 압력은 연결 계통의 정수두 압력과 운전 시 배관계통에 작용하는 압력을 고려한다.
② 동체 측 유량 동체 측 유량을 결정한다.
③ 동체 측 온도 동체 측의 입/출구 온도를 결정한다.
④ 동체 측 압력강하 열교환기의 압력강하는 유체 분배계통 내의 다른 장치의 압력강하를
⑤ 튜브 측 유량 튜브 측 유량을 결정한다.
⑥ 튜브 측 온도 튜브 측 입/출구 온도를 결정한다.
⑦ 튜브 측 압력강하 열교환기의 압력강하는 유체 분배계통 내의 다른 장치의 압력강하를 고려한다.
⑧ 튜브 측 유체 속도 튜브 측의 유체속도는 튜브선단의 침식 방지를 위하여 2 m/s 이내로 한다.
(2) 유지관리 고려사항
① 튜브 교체 공간 열교환기에서 튜브를 빼낼 수 있는 수리용 공간을 확보한다. 점검공간은 제조사의 권장에 따른다.
② 약품 청소용 연결관 현장에서 열교환기를 약품 청소하는 경우, 약품의 주입과 순환을 위하여 차단밸브에서 열교환기 쪽에 플러그나 캡이 있는 연결관을 설치한다
(3) 배관 연결
① 차단밸브 설치
열교환기의 유지관리를 위하여 입/출구 양쪽에 차단밸브를 설치한다. 밸브는 계통의 배수 없이 열교환기를 제거할 수 있게 적정한 위치에 있어야 한다.
② 배수밸브
차단밸브와 열교환기 사이에 배관을 배수시킬 수 있게 열교환기 출구의 저온 유체와 고온 유체 배관의 가장 낮은 지점에 배수밸브를 구비한다.
③ 공기빼기 밸브
유닛에서 공기가 배출될 수 있게 열교환기 출구의 저온 유체와 고온 유체 배관의 최고점에 공기빼기 밸브를 구비한다.
④ 온도계 및 압력계
배관에는 1차 측과 2차 측의 입출구 온도 및 압력을 확인할 수 있도록 온도계와 압력계를 설치한다.
오일 서비스탱크, 오일펌프, 오일 저장탱크, 응축수 탱크, 보일러 급수펌프, 팽창탱크 등을 포함한다.
(1) 오일 서비스탱크
① 열원기기의 급유는 오일 서비스탱크를 거쳐서 한다. 오일 저장탱크에서 오일펌프로 직송하는 방식은 가급적 적용하지 않는다.
② 오일 서비스탱크의 용량은 법정 지정수량 미만으로 한다.
③ 방유턱은 탱크유량의 110% 이상을 저류할 수 있게 한다.
④ 탱크주변에는 60 cm 정도의 점검공간을 확보한다.
⑤ 법정 지정수량 이상의 탱크는 전용실에 설치한다.
⑥ 오일 서비스탱크에는 만유 경보장치를 설치한다.
⑦ 보일러의 급유관 접속구는 탱크 저면보다 100 mm 이상의 높이로 한다.
⑧ 소규모 건축물을 제외하고 기름 공급관에는 유량계를 설치한다.
(2) 오일펌프
① 펌프 및 스트레이너는 방유턱 내에서 방유턱보다 높게 설치한다. 다만 유중펌프를 설치할 경우는 그러하지 아니하다.
② 급유펌프 주변의 배관에는 필요에 따라 연성계, 압력계를 설치한다.
③ 오일 펌프는 2대를 설치하는 것을 기본으로 하고 자동 교번 운전한다.
(3) 오일 저장탱크
① 오일 저장탱크는 해안부근, 지하수위가 높은 장소, 연약지반 등에 설치하는 경우 탱크실을 설치한다. 그리고 연약지반에 설치할 경우에는 필요에 따라 옹벽 등으로 지지한다.
② 오일 저장탱크에는 원격 유량 지시계를 설치한다.
③ 저장량이 적을 경우에는 오일 서비스탱크와 겸용해도 좋다.
④ 지하 오일 저장탱크의 주유구 측의 뚜껑은 2중 뚜껑으로 한다.
⑤ 탱크로리가 10 m 이내의 거리로 접근할 수 없는 오일 저장탱크, 적설 지역에 설치한 지하 오일 저장탱크에는 취급이 용이한 위치에 원격 주유구 및 주유 지시계를 설치한다.
⑥ 원격 주유구를 설치하는 경우는 급유박스 내 또는 주유구 부근에 탱크로리용 접지단자를 설치한다.
(4) 응축수 탱크
① 응축수 탱크의 용량은 보일러의 시간당 최대 증발량의 1.5 ~ 2.0 배 정도로 한다.
② 응축수 탱크의 통기관은 단독으로 옥외의 대기에 개방한다.
③ 보일러의 급수관은 응축수 탱크 바닥에서 150 mm 이상의 높이에서 연결한다.
④ 응축수 탱크에는 만수위 경보 및 감시용의 고온 다습용 전극 등을 설치하고, 만수 시에는 보급수 인입을 차단하는 구조로 한다.
⑤ 응축수 탱크의 저수위는 보급수 펌프의 공동현상이 발생하지 않는 높이로 한다.
⑥ 탱크 외부에는 KCS 31 20 05에 따른 보온을 한다.
(5) 보일러 급수펌프 유닛
① 보일러 급수펌프는 보일러 최대 증발량의 1.5~2배의 급수량을 보급할 수 있어야 하며 사용압력을 고려한 양정의 펌프를 사용한다.
② 보일러급수 펌프는 보일러 1기당 1대를 설치하며 보일러가 여러 대일 경우에는 예비로 1대를 추가로 설치한다.
(6) 팽창탱크
팽창탱크는 냉온수 시스템의 정지 시와 운전 시의 온도차에 따른 물의 체적 팽창량을 충분히 흡수할 수 있는 용량으로 선정하여 팽창된 물의 배출이 없도록 한다.
개방형 팽창탱크는 운전 중 전 배관 계통 내가 대기압력보다 높게 유지될 수 있는 높이에 설치한다.
팽창관, 압력 도피관에는 밸브를 사용해서는 안 된다.
④ 밀폐형 팽창탱크와 접속되는 보급수 배관에는 계통의 최저압력을 유지할 수 있도록 하여야 한다.
⑤ 밀폐형 팽창탱크에는 보급수 압력이 배관 계통의 정수두보다 50 kPa 이상 높은 경우에는 역류 방지 기능을 가진 감압 밸브와 압력계를 설치하고 최고 압력 제어를 위한 릴리프밸브를 구비하여야 한다.
⑥ 공조 배관의 물이 음용수 계통으로 역류하지 않도록 역류방지 밸브 등을 구비하여야 한다.
집필위원 |
성 명 | 소 속 | 성 명 | 소 속 |
성순경 | 가천대학교 | 강한기 | 이젠엔지니어링 |
소헌영 | 경인기계 | 이정훈 | 성일이앤씨 |
박철호 | 부스터 | 신봉운 | GS건설 |
조민태 | ㈜ 루믹슨 | 조남희 | 포스코건설 |
서명철 | 로몬이앤씨 |
자문위원 |
성 명 | 소 속 | 성 명 | 소 속 |
김정민 | 포스코건설 | 김동민 | 신원이앤씨 |
건설기준위원회 |
성 명 | 소 속 | 성 명 | 소 속 |
김동우 | 대림대학교 | 정재원 | 한양대학교 |
김용봉 | 영성산업개발 | 조동우 | 한국건설기술연구원 |
유정현 | 한국토지주택공사 | 서현석 | 한국건설기술연구원 |
윤도수 | 삼성물산 | ||
김영석 | 한국건설기술연구원 국가건설기준센터 | 이상규 | 한국건설기술연구원 국가건설기준센터 |
이영호 | 한국건설기술연구원 국가건설기준센터 | 이승환 | 한국건설기술연구원 국가건설기준센터 |
이용수 | 한국건설기술연구원 국가건설기준센터 | 허원호 | 한국건설기술연구원 국가건설기준센터 |
김기현 | 한국건설기술연구원 국가건설기준센터 | 주영경 | 한국건설기술연구원 국가건설기준센터 |
김희석 | 한국건설기술연구원 국가건설기준센터 | 김민관 | 한국건설기술연구원 국가건설기준센터 |
최봉혁 | 한국건설기술연구원 국가건설기준센터 | 안준혁 | 한국건설기술연구원 국가건설기준센터 |
김나은 | 한국건설기술연구원 국가건설기준센터 | 이소정 | 한국건설기술연구원 국가건설기준센터 |
김재훈 | 한국건설기술연구원 국가건설기준센터 | 이승재 | 한국건설기술연구원 국가건설기준센터 |
류상훈 | 한국건설기술연구원 국가건설기준센터 | 이원종 | 한국건설기술연구원 국가건설기준센터 |
원훈일 | 한국건설기술연구원 국가건설기준센터 | 유영수 | 한국건설기술연구원 국가건설기준센터 |
중앙건설기술심의위원회 |
성 명 | 소 속 | 성 명 | 소 속 |
강용태 | 고려대학교 | 김영일 | 서울과학기술대학교 |
문승재 | 한양대학교 | 오건제 | 경남대학교 |
김태성 | 성균관대학교 | 이영범 | ㈜동성엔지니어링 |
한승훈 | 전남대학교 |
국토교통부 |
성 명 | 소 속 | 성 명 | 소 속 |
김성환 | 국토교통부 건설산업과 | 박태현 | 국토교통부 건설산업과 |
이현수 | 국토교통부 건설산업과 |
설계기준 KDS 31 25 10 : 2026 열원기기 |
2026년 2월 23일 개정 소관부서 국토교통부 건설산업과 관련단체 대한설비공학회 06130 서울 강남구 테헤란로7길 22(역삼동 635-4)과학기술회관 신관 902호 Tel: 02-554-8571~2 E-mail:hvac@sarek.or.kr http://www.sarek.or.kr/ 작성기관 대한설비공학회 06130 서울 강남구 테헤란로7길 22(역삼동 635-4)과학기술회관 신관 902호 Tel: 02-554-8571~2 E-mail:hvac@sarek.or.kr http://www.sarek.or.kr/ 국가건설기준센터 10223 경기도 고양시 일산서구 고양대로 283(대화동) Tel:031-910-0444 E-mail:kcsc@kict.re.kr http://www.kcsc.re.kr |
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