보일러 시스템 이해 및 문제해결

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보일러 시스템 이해 및 문제해결

보일러는 압력 용기와 같아서 최대 압력과 온도를 안전하게 제어할 수 있는 시스템으로 구성되어 있다.

보일러구성:
Low water cut off: 시스템 내의 물이 새서 물이 부족하면 버너의 불을 꺼주는 역할을 한다.
Pressure reducing valve: 시 수압을 난방 시스템이 필요로 하는 수압으로 압력을 낮춰준다.
Air separator: 외부 보충 순환수에 포함된 공기와 시스템내의 공기를 제거하는 역할을 한다. 제거된 공기는 Air Vent를 통해 외부로 배출 된다.
Diaphragm expansion tank: 물이 가열되고 식음에 따른 부피변화를 완화 수용해 주는 장치이다.
Circulators: 보일러내의 물을 각 난방 유닛으로 보내주는 역할을 한다.
Zone valves: 오랜 사양에서 1개존 이상일 경우 열을 요구하는 각 존에 더운 물의 흐름을 나눠주는 역할을 한다.
Flow control valves: 다른 존에서 열을 요구할 때 Off존에서 원치 않는 순환을 차단한다.

보일러의 열 전달 방식들:

난방 사이클:
1. 온도계가 열을 요구하면 버너가 켜진다.
2. 보일러 내 물 온도가 Low Limit에 다다르면 순환펌프가 작동한다(최신의 것은 버너와 순환 펌프가 동시 작동한다).
3. 보일러 내 물 온도가 High Limit에 이르면 버너는 꺼진다.
4. 순환펌프는 물의 온도가 Low Limit에 다다를 때까지 계속 돈다.
5. 온도계가 계속 열을 요구하면 버너는 다시 켜지고 온도계에 만족할 때까지 다른 사이클은 계속된다.

문제해결:
1. 온도조절기가 열을 요구하면 펌프가 가동되면서 시스템 내에 물이 순환된다. 펌프의 작동소리는 매우 약하여 듣기가 힘들 정도다.
2그러면 버너가 켜지고 물을 가열하게 되는데 고장 시 난방 조닝은 열을 방출하지 않을 것이다. 만약 난방 유닛이 계속 가동한다면 아마도 너무 작게 설계되었거나 보일러의 당초용량 데로 방출하지 않기 때문이다.
3. 순환수는 출구에서 온도가 입구에서보다 약 10-15도 정도 식어서 나오는 것이 이상 적이지만 많은 시스템은 다른 온도 차로 만족하게 작동한다. 만약 물이 차갑다면 전혀 물의 흐름이 없는 것을 의심할 필요가 있으며, 10-15도 정도 온도가 떨어진다면 시스템은 잘 작동된다고 볼 수 있다.
4. 물의 흐름이 없을 땐 시스템 내에 공기를 의심을 우선적으로 고려할 수 있다.
5. 튜브내의 물은 가든호스로도 흐르게 할 수 있는데 막혔다면 체크밸브가 반대로 설치되었는지, 아니면 튜브 내 이물질이 끼었는지, 그리고 튜브가 꺾여있는지 의심할 필요가 있다. 사실 이런 문제점들은 희박하다. 이런 문제들이 없다면 펌프를 분리하여 Back flushing을 시도해 본다.
6. 공기나 막힘으로 인하여 펌프는 가동하지만 시스템내의 액체가 순환되지 않는다면 마찰에 의한 많은 열이 발생된다. 이는 흐름이 없는데도 불구하고 뜨거운 물이 흐르는 것처럼 착각을 하게 만든다. 펌프에서 떨어진 파이프에서 온도를 느껴 볼 필요가 있다.
7. 리턴 파이프 내 물이 정상적으로 흐르지 않는데도 작동이 되는 다른 파이프로부터의 열전도로 인해 따뜻함을 느낄지도 모른다. 다른 파이프와 떨어진 곳에서 온도를 느껴볼 필요가 있다.
8. 가든 호스로 물 순환을 정상으로 회복시켰는데도 펌프가 작동이 안 된다면 펌프 혹은 에어 트랩이 원인이다.

온수 바닥 복사 패널의 누수 문제: 물이 새면서도 시 수도 라인에서 난방 시스템으로 물이 계속 보충 된다면 신선한 물에 포함된 산소로 인해 시스템의 부식을 증가 시키고 자동 보충도 고장 시 보일러 파이프에 물이 줄어들어 계속 가동된다면 과열이되 화재의 위험성이 있다.

누수원인들:
- Steel tubing systems: 플라스틱 피복코팅 작업 중 벗겨져 부식으로 인한 누수와 같이 외부 환경요소 및 잘못된 시공에 원인이 있다. 부분보수가 안되며 다른 난방 시스템으로 교체를 해야 되는데 베이스보드 난방이 적정하다.
- Plastic tubing systems: 플라스틱은 오랜 세월이 지나면 경화되고 약해지면서 헤어 라인 균열이 생기고, 유니온이나 조인트의 부실, 물의 온도 차에 의한 튜브의 수축팽창, 분자 변화, 보일러 장치의 고장으로 파이프 압력 증가(플라스틱 튜브 최대 60-100 PSI Working Pressure), 산소투과에 따른 장치의 조기 실패가 원인이 된다,
- Rubber tubing systems: 고무재료의 열이나 콘크리트 노출에 따른 변형, 플라스틱 튜브와 같은 원인들이 적용될 수 있다.
- Copper tubing systems: 콘크리트 슬라브의 균열 및 지반 움직임으로 인한 스트레스와 연관이 있다. 누수부분 보수공사가 가능하다.

누수 징후 및 해결: 바닥의 물이 고여 있음, 젖은 카펫, 카펫 스테인, 타일 그라우트의 변색, 나무 바닥 마감재의 변형, 일부 지역 난방 불충분, 시스템 게이지 압력이 정상(10-25PSI)보다 낮을 때 누수 가능성을 의심할 수 있다.
홈 오너로서는 집을 팔 때나 매2-3년 마다 또는 서비스맨이 누수를 의심할 때, 바닥 마감재를 바꾸는 리모델링을 할 경우 Pressure Test를 해볼 필요가 있고 최근의 보다 확실한 누수 확인방법으로 HELIUM SPECTROGRAPHIC 분석 방법도 있다. 보수 시 보험회사에서 커버되는지 확인하고 자격 있는 업체에 의뢰해야 되겠다.

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