팽창기수분리기와 압축기 부착형 팽창탱크

안녕하세요? 오늘은 팽창기수분리기 및 압축기 부착형 팽창 탱크에 대하여 포스팅하겠습니다. 팽창기수분리기와 압축기 부착형 팽창 탱크는 난방 공급 측에 설치하는 것으로 배관시스템의 압력을 일정하게 조절하는 역할을 합니다. 

1. 기기 외형

아파트나 오피스텔, 공공 건물 등의 지하 기계실에 가보면 위와 같은 팽창기수분리기 또는 압축기 부착형 팽창 탱크가 있습니다. 보통 둘 중에 한가지가 설치되어 있으며 필자는 두 기기 모두 겪어보았기 때문에 묶어서 설명해 드립니다. 두 기기 모두 앞서 언급 드린 급수 펌프용 팽창 탱크와 원리가 유사한 면이 있습니다. 먼저 읽어보시고 참고하시면 좋을 것 같습니다. 

(2020/05/28 - [별의 시설관리] - 팽창 탱크( Expansion tank)에 대하여) 

2. 팽창기수분리기의 작동 원리

1) 온도 상승 시(팽창)

시스템이 운전되어 온도가 상승, 팽창 발생 시 배관 압력이 상승하고 센서에서 이를 감지하여 팽창수 흡입 밸브를 개방하여 탱크에 팽창수가 흡입됩니다. 

- 펌프 정지상태

- 팽창수 흡입밸브 개방

- 보급수 밸브 잠김

- 탱크 내 수위 상승

2) 온도 하강 시(수축)

시스템이 정지되어 온도 하강 시 배관수가 수축되어 배관 압력이 떨어지면 센서에서 감지하여 펌프를 가동, 탱크 내의 팽창수를 배관으로 환원시킨다. 

- 펌프기동

- 팽창수 흡입 밸브 잠김

- 보급수 밸브 잠김

- 탱크 내 수위 하강

3) 공기 제거기

시스템이 가동 되어 온도 변화에 의하여 팽창 수축 작용이 반복되면 탱크 내의 수위도 상승 하강을 반복하게 됩니다. 이로 인하여 팽창 탱크 내부는 약간의 진공 상태가 되고 진공 상태에서는 배관수에 녹아있는 공기 및 불순 기체들이 분리가 되므로 수위 상승 시 이들은 탱크 상부에 설치된 공기 제거기에 의하여 배출됩니다. 

3. 압축기 부착형 팽창탱크의 작동원리

1) 온도 상승시(팽창)

보일러가 가동되면 온도가 올라감에 따라 배관 내부의 압력이 증가하므로 팽창 탱크로 물이 유입되게 됩니다. 이때 압력이 최고 사용 압력에 도달하게 되면 솔레노이드 밸브가 열리고 공기가 배출됩니다.

- 보일러 가동으로 온도 상승

- 팽창수 유입

- 탱크 내 공기실 압력 증가

- 솔레노이드 밸브 Open으로 공기 배출

2) 온도 하강시(수축)

보일러가 꺼지면 온도가 내려가 배관 내부의 압력이 하강하므로 팽창 탱크에서 물이 빠져나가게 됩니다. 이때 팽창 탱크의 압력이 내려가 콤프레셔가 가동 되어 탱크의 압력을 일정하게 유지시켜 줍니다. 

- 온도 떨어짐(체적 축소)

- 팽창수 배관 복귀

- 탱크 압력 감소

- 콤프레셔 작동하여 설정압 일정하게 유지

4. 팽창기수분리기와 배관 누수

팽창기수분리기에서 얻을 수 있는 가장 소중한 정보는 전체 냉 난방 시스템에서 누수가 있는지 파악할 수 있다는 것입니다. 위의 동영상을 보시면 알 수 있듯이 압력을 채웠음에도 계속 압력이 빠져나가는 것을 보실 수 있습니다. 이런 현상이 생기면 혹시 세는 것은 아닌지 의심해 보아야 합니다. 필자는 이런 현상이 발생했을 때 누수가 발생했다고 판단하고 건물 전체를 확인하러 돌아다녔습니다. 

그리고 드물기는 하지만 어떤 이유로 인해 냉난방 시스템에 물이 부족할 때가 있습니다. 필자가 근무하기 전날 부끄러운 일이지만 많은 양의 난방수가 배관에서 빠져나가는 일이 발생하였습니다. 전 근무자가 누수를 모두 막고 퇴근하였지만 난방 배관 내부에 물이 부족한 상황이었습니다. 

그래서 압력이 올라가지 않으니 팽창기수분리기가 위의 동영상처럼 계속 물을 채워넣고 있었습니다. 모터가 꺼졌다 켜졌다를 계속 반복하면 모터에도 무리가 가기 때문에 필자는 위 사진의 바이패스 배관을 한동안 열어서 배관안에 물을 보충해 주었습니다. 배관에 물이 차는 소리가 한동안 들리다가 멈췄을 때 밸브를 닫으니 더이상 팽창기수분리기의 모터가 작동하지 않았습니다. 

오늘 언급드린 팽창기수분리기와 압축기 부착형 팽창 탱크는 지난번 언급드린 팽창 탱크와 원리는 동일하나, 차이점은 냉난방 쪽에서 사용하기 때문에 보다 압력의 편차가 큰 관계로 펌프나 콤프레샤를 이용하여 압력을 보정해 준다는 점입니다. 또한 팽창 기수 분리기는 압력 보정 이외에도 난방수에 있는 공기를 빼주는 기능까지 있다고 보시면 됩니다. 

이상으로 포스팅을 마치겠습니다. 오늘도 긴글 읽어주셔서 감사합니다.