하나의 열원, 두 개의 터미널: 바닥 난방이 따뜻해지지 않는 이유는 무엇일까요? 2부 — UFH 파이프에 갇힌 공기

공기 막힘이 물의 흐름을 어떻게 감소시키고 공기-물 히트 펌프 시스템에서 난방 성능을 저하시키는지

공기-물 히트 펌프가 정상적으로 작동하고 있습니다.

나가는 물의 온도가 올바릅니다.

바닥 난방 매니폴드로 가는 공급 파이프가 뜨겁습니다.

하지만 환수 파이프는 차갑게 유지되고, 유량계는 적거나 불안정한 흐름을 보여주고, 바닥은 단순히 따뜻해지지 않습니다.

무엇을 먼저 확인해야 할까요?

가장 흔한 원인 중 하나는 놀랍도록 간단합니다:

바닥 난방 파이프 내부에 갇힌 공기.

수압 시스템 내부의 공기는 사소한 문제처럼 보일 수 있지만, 순환을 크게 감소시킬 수 있습니다. 심한 경우, 공기 막힘은 바닥 난방 루프를 통한 물의 흐름을 부분적으로 또는 완전히 중단시킬 수 있습니다.

이는 특히 하나의 열원, 두 개의 터미널 시스템에서 중요하며, 하나의 공기-물 히트 펌프가 팬 코일과 바닥 난방 모두에 공급됩니다.

팬 코일이 정상적으로 작동하지만 UFH가 차갑게 유지된다면, 갇힌 공기는 문제 해결 체크리스트의 첫 번째 항목 중 하나여야 합니다.

1. 간단한 증상: 뜨거운 공급 파이프, 차가운 환수 파이프

가능한 공기 막힘을 식별하는 가장 쉬운 방법 중 하나는 공급 및 환수 온도를 비교하는 것입니다.

이러한 상황을 상상해 보세요:

UFH 공급 파이프 → 뜨거움

UFH 환수 파이프 → 차가움 또는 예상보다 훨씬 차가움

히트 펌프는 분명히 뜨거운 물을 생산하고 있지만, 그 열이 바닥 루프를 통해 효과적으로 전달되지 않고 있습니다.

이는 즉시 문제가 불충분한 순환또한 HVAC 엔지니어, 설치자 및 히트 펌프 전문가들이 현장 경험을 공유하고 이 시리즈에 추가하거나 개선할 수 있는 사항을 식별하는 데 도움을 주시기를 환영합니다.

가능한 원인은 다음과 같습니다:

• 갇힌 공기;

• 닫힌 밸브;

• 막힌 스트레이너;

• 불충분한 펌프 헤드;

• 잘못된 펌프 설정;

• 막힌 UFH 루프;

• 매니폴드 문제.

이 중에서 갇힌 공기는 설치, 유지 보수, 배수/재급수 또는 장기간 중단 후 특히 흔합니다.

2. 수압 난방 시스템에 공기가 들어가는 이유는 무엇인가요?

많은 사람들은 폐쇄된 물 시스템에는 물만 포함되어야 한다고 가정합니다.

실제로는 어느 정도의 공기 또는 용해된 가스가 거의 불가피합니다.

공기는 다음 동안 시스템에 들어가거나 남아 있을 수 있습니다:

• 초기 충진;

• 유지 보수;

• 시스템 배수 및 재급수;

• 파이프 설치;

• 압력 테스트;

• 누출 또는 압력 손실;

• 부적절한 시운전.

물 자체에도 용해된 가스가 포함될 수 있습니다.

물의 온도가 변함에 따라 일부 용해된 가스는 용액에서 나와 작은 거품을 형성할 수 있습니다.

이 거품은 시스템을 통해 이동하여 다음 위치에 축적될 수 있습니다:

• 높은 지점;

• 매니폴드;

• 파이프 굴곡;

• 저속 영역;

• 열 교환기;

• 잘못 설계된 파이프 섹션.

시간이 지남에 따라 작은 거품이 큰 공기 주머니로 합쳐질 수 있습니다.

이것이 공기 막힘이 발생하는 방식입니다.

3. 공기 막힘이란 무엇인가요?

공기 막힘은 물 회로 내부에 갇혀 물 순환을 심각하게 제한하거나 방해하는 공기 주머니입니다.

일반적인 수압 작동에서 물은 사실상 비압축성이지만, 공기는 압축성입니다.

순환 펌프가 상당한 공기 주머니가 있는 파이프를 통해 물을 밀려고 할 때, 펌프 에너지의 일부는 안정적인 물 순환을 확립하는 대신 갇힌 공기를 압축하거나 이동시키는 데 낭비될 수 있습니다.

결과는 다음과 같을 수 있습니다:

흐름 감소 → 열 전달 감소 → 차가운 환수 물 → 차가운 바닥

심한 경우:

공기 주머니 → 거의 순환 없음 → UFH 루프 난방 중단

이것이 갇힌 공기를 단순히 소음 문제로 취급해서는 안 되는 이유입니다.

이것은 수압 성능 문제또한 HVAC 엔지니어, 설치자 및 히트 펌프 전문가들이 현장 경험을 공유하고 이 시리즈에 추가하거나 개선할 수 있는 사항을 식별하는 데 도움을 주시기를 환영합니다.

4. 바닥 난방이 갇힌 공기에 특히 민감한 이유는 무엇인가요?

바닥 난방 시스템은 많은 긴 파이프 루프를 포함할 수 있습니다.

일반적인 매니폴드는 여러 방에 분산된 여러 회로에 공급될 수 있습니다.

따라서 시스템은 다음을 포함합니다:

• 긴 파이프 길이;

• 여러 굴곡;

• 매니폴드;

• 밸브;

• 액추에이터;

• 유량계;

• 다른 높이.

이것은 공기가 갇힐 수 있는 많은 기회를 만듭니다.

하나의 회로에 공기가 있고 다른 회로에는 공기가 없다면, 결과는 다음과 같을 수 있습니다:

거실 따뜻함

침실 따뜻함

욕실 따뜻함

한 침실 완전히 차가움

히트 펌프는 완벽하게 작동할 수 있습니다.

문제는 단순히 하나의 UFH 루프에 순환이 불충분하다는 것입니다.

5. 바닥 난방 파이프의 공기에 대한 일반적인 증상

엔지니어와 설치자는 몇 가지 일반적인 증상을 찾아야 합니다.

뜨거운 공급, 차가운 환수

공급 매니폴드는 뜨거운 물을 받지만, 환수 측은 비정상적으로 차갑게 유지됩니다.

매우 낮거나 제로인 유량계 판독값

하나 이상의 매니폴드 유량계가 거의 또는 전혀 순환되지 않음을 보여줍니다.

일부 방은 난방되지만 다른 방은 차갑게 유지됨

이는 총 히트 펌프 용량 부족보다는 분기별 문제임을 강력히 시사합니다.

졸졸거리는 소리 또는 거품 소리

다음과 같은 소리를 들을 수 있습니다:

졸졸거리는 소리, 거품 소리 또는 간헐적인 물 소리

파이프 또는 매니폴드 내부.

불안정한 흐름

유량계 판독값이 안정적으로 유지되지 않고 변동합니다.

큰 공급-환수 온도 차이

매우 큰 ΔT는 불충분한 물 흐름을 나타낼 수 있습니다.

이러한 증상은 공기가 유일한 가능한 원인임을 증명하지는 않지만, 강력한 진단 단서를 제공합니다.

6. 낮은 흐름이 바닥을 차갑게 만드는 이유

열 전달, 흐름 및 물 온도 차이 간의 관계는 다음과 같이 표현될 수 있습니다:

$$Q=dot{m}c_pDelta T$$

실용적인 물 측면 계산의 경우:

$$Q(kW)approx1.163times Flow(m³/h)timesDelta T(K)$$

여기서:

• Q = 전달된 열;

• Flow = 물 흐름 속도;

• ΔT = 공급-환수 물 온도 차이.

공기가 흐름 속도를 상당히 감소시키면, 바닥으로 전달될 수 있는 열의 양도 감소합니다.

이것이 시스템이 완벽하게 허용 가능한 나가는 물 온도를 가지고도 여전히 낮은 방 난방 성능을 제공할 수 있는 이유입니다.

물의 온도만으로는 난방 성능을 결정하지 않습니다. 충분한 물 흐름도 필요합니다.

이것은 수압 히트 펌프 문제 해결에서 가장 중요한 개념 중 하나입니다.

7. 히트 펌프 물 온도를 즉시 높이지 마세요

바닥이 따뜻해지지 않을 때 일반적인 반응은 다음과 같습니다:

“나가는 물 온도를 높이세요.”

예를 들어:

35°C → 40°C → 45°C → 50°C

하지만 실제 문제가 공기 막힘이라면, 물 온도를 높이는 것은 순환을 복원하지 못합니다.

단순히 다음을 얻게 될 수 있습니다:

더 뜨거운 공급 물 + 낮은 흐름 + 차가운 바닥 + 낮은 히트 펌프 효율

올바른 순서는 다음과 같습니다:

먼저 흐름 확인 → 수압 문제 해결 → 그런 다음 물 온도 최적화.

히트 펌프의 경우, 불필요하게 높은 나가는 물 온도는 일반적으로 압축기 리프트를 증가시키고 효율을 감소시키기 때문에 특히 중요합니다.

8. 순환 펌프를 자동으로 더 큰 것으로 설치하지 마세요

또 다른 일반적인 반응은 다음과 같습니다:

“흐름이 낮으니 더 큰 펌프가 필요합니다.”

다시 말하지만, 반드시 그런 것은 아닙니다.

파이프에 공기가 갇혀 있다면, 훨씬 더 큰 펌프도 적절한 순환을 확립하지 못할 수 있습니다.

순환 펌프를 과대하게 사용하는 것도 다른 문제를 야기할 수 있습니다:

• 과도한 물 속도;

• 전기 소비 증가;

• 파이프 소음;

• 밸브 소음;

• 과도한 차압;

• 낮은 시스템 균형.

순환 펌프는 다음을 기준으로 선택해야 합니다:

필요한 흐름 + 시스템 압력 강하 + 수압 저항

올바른 공기 제거를 대체하는 것이 아니라.

더 큰 펌프는 근본적으로 잘못된 시운전 절차를 수정할 수 없습니다.

9. 각 UFH 루프를 개별적으로 퍼지하는 것이 종종 최선의 해결책입니다

갇힌 공기가 의심될 때, 단순히 하나의 자동 공기 배출구를 여는 것만으로는 충분하지 않을 수 있습니다.

다중 루프 바닥 난방 시스템의 경우, 가장 효과적인 시운전 방법 중 하나는 루프를 개별적으로 퍼지하는 것또한 HVAC 엔지니어, 설치자 및 히트 펌프 전문가들이 현장 경험을 공유하고 이 시리즈에 추가하거나 개선할 수 있는 사항을 식별하는 데 도움을 주시기를 환영합니다.

일반적인 절차는 다음과 같습니다:

1단계:제조업체의 시운전 절차에 따라 필요한 경우 열원을 끄십시오.

2단계:하나를 제외한 모든 UFH 루프를 닫으십시오.

3단계:열린 루프를 통해 물을 플러시하십시오.

4단계:눈에 보이는 공기 방울이 배출되지 않고 흐름이 안정될 때까지 계속하십시오.

5단계:해당 회로를 닫고 다음 회로를 여십시오.

6단계:모든 UFH 루프에 대해 반복하십시오.

7단계:모든 회로를 설계 위치로 복원하십시오.

8단계:필요한 유량에 따라 매니폴드를 균형 잡으십시오.

이는 일반적으로 모든 루프에서 동시에 공기를 제거하려고 시도하는 것보다 효과적입니다.

10. 자동 공기 배출구는 중요한 높은 지점에 설치해야 합니다

공기는 수압 시스템의 높은 지점으로 자연스럽게 이동하는 경향이 있습니다.

따라서 시스템 설계는 적절한 공기 제거 지점을 제공해야 합니다.

특히 다음 사항에 주의를 기울여야 합니다:

• 주요 배관의 높은 지점;

• 히트 펌프 설비실;

• 버퍼 탱크;

• 유압 분리기;

• 매니폴드;

• 수직 라이저.

자동 공기 배출구는 정상 작동 중에 축적된 소량의 공기를 지속적으로 제거할 수 있습니다.

하지만:

자동 공기 배출구는 적절한 초기 플러싱 및 시운전을 대체하는 것이 아닙니다.

심하게 공기가 막힌 바닥 회로는 여전히 수동으로 퍼지해야 할 수 있습니다.

11. 바닥 난방 매니폴드를 잊지 마세요

매니폴드는 시운전 및 문제 해결 모두에 가장 중요한 위치 중 하나입니다.

잘 설계된 매니폴드는 일반적으로 다음을 제공합니다:

• 공급 분배;

• 환수 수집;

• 개별 루프 격리;

• 흐름 조정;

• 유량계;

• 액추에이터;

• 충진/배수 지점;

• 공기 배출.

문제 해결 중 매니폴드를 주의 깊게 검사하십시오.

질문:

모든 루프가 열려 있습니까?

유량계가 순환을 보여줍니까?

액추에이터가 닫혀 있습니까?

유량계에 공기가 보입니까?

개별 루프 간에 큰 온도 차이가 있습니까?

매니폴드 공기 배출구가 작동합니까?

이러한 간단한 관찰은 히트 펌프를 건드리지 않고도 종종 문제를 식별할 수 있습니다.

12. 버퍼 탱크가 공기 제거에 도움이 될 수 있습니까?

적절하게 설계된 버퍼 탱크는 탱크 내부의 물 속도가 주요 배관보다 훨씬 낮기 때문에 공기 분리에 기여할 수 있습니다.

물이 느려짐에 따라, 동반된 공기는 더 쉽게 분리되어 적절한 공기 제거 지점으로 상승할 수 있습니다.

하지만 이것은 오해해서는 안 됩니다.

버퍼 탱크는 공기 제거를 위해 만 설치되는 것이 아닙니다.

유압 설계에 따라 다음을 제공할 수도 있습니다:

• 추가 시스템 물 용량;

• 유압 분리;

• 더 안정적인 히트 펌프 흐름;

• 짧은 사이클 감소;

• 해동을 위한 열 에너지;

• 1차 및 2차 회로 분리.

일부 히트 펌프 응용 분야에서는 시스템 작동을 훨씬 더 안정적으로 만들 수 있습니다.

13. 1차-2차 유압이 도움이 될 수 있는 이유

일부 프로젝트, 특히 여러 터미널 유형이 있는 시스템의 경우, 1차-2차 구성이 유용할 수 있습니다.

간단한 구성은 다음과 같을 수 있습니다:

히트 펌프 → 1차 회로 → 버퍼 탱크 / 유압 분리기

그런 다음:

2차 펌프 → 바닥 난방

및/또는

2차 펌프 → 팬 코일

이를 통해 히트 펌프와 터미널 회로가 더 독립적인 유압 조건에서 작동할 수 있습니다.

예를 들어, 히트 펌프는 특정 최소 흐름을 요구할 수 있으며, UFH 회로는 열린 구역 수에 따라 다른 흐름을 요구할 수 있습니다.

유압 분리는 이러한 다른 요구 사항을 더 쉽게 관리할 수 있도록 합니다.

또한 편리한 위치를 제공할 수 있습니다:

• 공기 분리;

• 먼지 분리;

• 온도 감지;

• 시스템 충진;

• 유압 균형.

14. 하나의 열원, 두 개의 터미널은 진단을 더 쉽게 만듭니다

이러한 상황을 고려해 보세요:

팬 코일

정상적으로 난방 중.

바닥 난방

따뜻해지지 않음.

히트 펌프

정상적으로 작동 중.

이것은 무엇을 말해줍니까?

열원이 열을 생산할 수 있음을 강력히 시사합니다.

따라서 문제 해결 초점은 UFH 측으로 이동해야 합니다:

UFH 펌프 → 혼합 밸브 → 매니폴드 → 액추에이터 → 유량계 → 공기 → 바닥 루프

이제 반대 상황을 고려해 보세요:

팬 코일

난방되지 않음.

바닥 난방

난방되지 않음.

그러면 문제는 더 상류에 있을 수 있습니다:

히트 펌프 → 1차 펌프 → 버퍼 탱크 → 메인 밸브 → 제어 시스템

이것이 하나의 열원, 두 개의 터미널 시스템이 실제로 유용한 진단 정보를 제공하는 이유입니다.

15. 더 많은 공기 배출구가 적은 것보다 종종 낫습니다 — 하지만 위치가 중요합니다

설치 중에 적절한 공기 제거 지점을 추가하는 것은 건물이 완성된 후 만성적인 공기 문제를 해결하려고 시도하는 것보다 일반적으로 훨씬 쉽습니다.

하지만 단순히 많은 배출구를 무작위로 설치하는 것은 좋은 엔지니어링이 아닙니다.

공기가 자연스럽게 모이는 곳에 배치해야 합니다.

일반적인 위치는 다음과 같습니다:

높은 지점 + 라이저 + 매니폴드 + 유압 분리기/버퍼 탱크 + 설비실 공기 분리기

좋은 시스템 설계는 공기 제거를 예측 가능하고 서비스 가능하게또한 HVAC 엔지니어, 설치자 및 히트 펌프 전문가들이 현장 경험을 공유하고 이 시리즈에 추가하거나 개선할 수 있는 사항을 식별하는 데 도움을 주시기를 환영합니다.

적절하게 채우고, 플러시하고, 환기할 수 없는 아름답게 설치된 히트 펌프 시스템은 잘 설계된 수압 시스템이 아닙니다.

16. 공기가 순환 펌프를 손상시킬 수 있는 이유

시스템 내부의 공기는 난방 성능을 저하시키는 것 이상을 합니다.

순환 펌프가 상당한 공기 함량으로 작동하면 다음을 경험할 수 있습니다:

• 불안정한 작동;

• 소음;

• 수압 성능 저하;

• 일부 펌프 설계에서 윤활/냉각 손실;

• 캐비테이션 유사 조건;

• 조기 마모.

이것은 지속적인 거품 또는 졸졸거리는 소리를 무시해서는 안 되는 또 다른 이유입니다.

배관에서 물과 공기가 계속 함께 움직이는 것처럼 들린다면 조사하십시오.

17. 실용적인 문제 해결 순서

UFH 파이프에 공기가 있다고 의심되면 체계적인 프로세스를 사용하십시오.

1단계 — 히트 펌프 나가는 물 온도 확인

열원이 실제로 뜨거운 물을 생산하고 있는지 확인하십시오.

2단계 — 공급 및 환수 온도 비교

뜨거운 공급과 비정상적으로 차가운 환수는 불충분한 흐름을 나타낼 수 있습니다.

3단계 — 매니폴드 유량계 확인

제로, 낮거나 불안정한 흐름을 가진 회로를 식별하십시오.

4단계 — 밸브 및 액추에이터 확인

영향을 받은 루프가 실제로 열려 있는지 확인하십시오.

5단계 — 순환 펌프 작동 확인

펌프 모터가 작동하는지 여부뿐만 아니라 실제 흐름을 확인하십시오.

6단계 — 필터 및 스트레이너 검사

먼지 막힘을 배제하십시오.

7단계 — UFH 회로 개별적으로 퍼지

루프별로 갇힌 공기를 제거하십시오.

8단계 — 자동 공기 배출구 확인

배출구가 올바르게 설치되었고 작동하는지 확인하십시오.

9단계 — 재시작 및 관찰

흐름이 안정되었는지 확인하십시오.

10단계 — 매니폴드 재균형 조정

각 루프를 필요한 설계 흐름으로 조정하십시오.

이러한 확인 후에만 펌프 크기 또는 히트 펌프 물 온도 설정을 변경하기 시작해야 합니다.

빠른 진단 표

자주 묻는 질문

바닥 난방 파이프에 공기가 있는지 어떻게 알 수 있나요?

일반적인 징후로는 졸졸거리는 소리, 불안정하거나 제로인 매니폴드 흐름, 일부 루프가 차갑게 유지되는 것, 뜨거운 공급 파이프와 비정상적으로 차가운 환수 파이프가 있습니다.

공기가 바닥 난방을 완전히 멈출 수 있나요?

예. 충분히 큰 공기 주머니는 개별 루프를 통한 순환을 심각하게 제한하거나 중단시키는 공기 막힘을 생성할 수 있습니다.

더 큰 순환 펌프가 공기 막힘을 제거할까요?

신뢰할 수 없습니다. 올바른 해결책은 회로를 제대로 퍼지하고 환기하는 것입니다. 펌프 선택은 필요한 흐름과 시스템 압력 강하를 기준으로 해야 합니다.

히트 펌프는 뜨거운 물을 생산하지만 바닥은 여전히 차가운 이유는 무엇인가요?

뜨거운 물 생산은 열 생성을 확인하지만, 열 분배를 확인하지는 않습니다. 갇힌 공기, 밸브, 펌프 문제 또는 막힘으로 인한 불충분한 흐름은 열이 바닥에 도달하는 것을 방해할 수 있습니다.

모든 바닥 난방 매니폴드에 공기 배출구가 있어야 하나요?

적절한 공기 제거 조항은 수압 설계에 통합되어야 하며, 특히 매니폴드와 높은 지점에 있어야 합니다. 정확한 설치는 시스템 설계와 현지 요구 사항을 따라야 합니다.

버퍼 탱크가 공기를 제거하나요?

버퍼 탱크는 특히 적절한 공기 제거 구성 요소와 결합될 때, 용기 내부의 물 속도가 낮기 때문에 공기 분리에 도움이 될 수 있습니다. 그러나 주요 기능은 유압 시스템 설계에 따라 다르며, 적절한 퍼지를 대체하지는 않습니다.

기억해야 할 엔지니어링 원리

바닥 난방이 차가울 때, 단지 묻지 마세요:

“물이 충분히 뜨거운가요?”

질문:

“충분한 뜨거운 물이 실제로 바닥을 통해 흐르고 있습니까?”

히트 펌프는 열 에너지가 수압 시스템을 통해 전달될 수 없다면 완벽하게 뜨거운 물을 생산하면서 건물이 차갑게 유지될 수 있습니다.

공기가 막힌 UFH 회로의 경우, 문제 해결 논리는 다음과 같아야 합니다:

열원 OK → 공급 온도 OK → 흐름 확인 → 공기 식별 → 루프 퍼지 → 펌프 확인 → 재균형 조정 → ΔT 재확인

그리고 하나의 열원, 두 개의 터미널 시스템에서는 항상 팬 코일과 UFH 회로의 동작을 비교하십시오. 이 비교는 문제의 원인이 열원 측인지 또는 터미널 분배 측인지 신속하게 알려줄 수 있습니다.

하나의 열원, 두 개의 터미널 — 문제 해결 시리즈

1부: 초기 시운전 또는 장기 중단
2부: 바닥 난방 파이프에 갇힌 공기
다음: 바닥 난방 성능 저하의 더 많은 실질적인 원인

EcoHeat Pump에서는 좋은 히트 펌프 성능이 히트 펌프 자체뿐만 아니라 올바른 유압 설계, 설치, 시운전 및 터미널 시스템 매칭에 달려 있다고 믿습니다.또한 HVAC 엔지니어, 설치자 및 히트 펌프 전문가들이 현장 경험을 공유하고 이 시리즈에 추가하거나 개선할 수 있는 사항을 식별하는 데 도움을 주시기를 환영합니다.

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