배관 시스템의 성능을 결정하는 10가지 요소

     AIRHEAD: 측정된 공기 흐름이 계산된 공기 흐름의 ±10%인 경우 덕트 설계 방법이 효과적이라고 확신을 가지고 말할 수 있습니다.
에어 덕트는 환기 및 공조 시스템에서 가장 중요한 구성 요소 중 하나입니다. 고성능 HVAC 시스템(HVAC Systems)은 덕트 성능을 결정하는 데 10가지 요소가 함께 작용한다고 설명합니다. 이러한 요소 중 하나라도 무시하면 전체 HVAC 시스템이 고객에게 기대하는 쾌적함과 효율성을 제공하지 못할 수 있습니다. 이러한 요소들이 덕트 시스템의 성능을 어떻게 결정하는지, 그리고 그 성능을 제대로 유지하는 방법을 살펴보겠습니다.
내부 팬(송풍기)은 공기 덕트의 특성이 시작되는 부분입니다. 덕트를 통해 순환할 수 있는 공기의 양을 결정합니다. 덕트 크기가 너무 작거나 잘못 설치되면 팬이 시스템에 필요한 공기 흐름을 공급할 수 없습니다.
팬이 필요한 시스템 공기 흐름을 충분히 강력하게 전달하는지 확인하려면 장치의 팬 차트를 참조해야 합니다. 이 정보는 일반적으로 제조업체의 설치 설명서나 기술 데이터에서 찾을 수 있습니다. 팬이 코일, 필터, 덕트 전반의 공기 흐름 저항이나 압력 강하를 극복할 수 있는지 확인하려면 차트를 참조하십시오. 장치 정보를 통해 얻을 수 있는 정보에 놀라실 것입니다.
내부 코일과 공기 필터는 팬이 공기를 통과시키는 시스템의 두 가지 주요 구성 요소입니다. 이 두 구성 요소의 공기 흐름 저항은 덕트 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 두 구성 요소의 저항이 너무 크면 환기 장치를 떠나기 전에 공기 흐름이 크게 감소할 수 있습니다.
코일과 필터가 잘려 나갈 가능성을 줄이려면 사전에 몇 가지 조치를 취해야 합니다. 코일 제조업체의 정보를 참고하여 습윤 상태에서 압력 강하가 가장 낮으면서 필요한 공기 흐름을 제공하는 실내 코일을 선택하세요. 고객의 건강 및 청결 요구 사항을 충족하는 동시에 압력 강하와 유량을 낮게 유지하는 에어 필터를 선택하세요.
필터 크기를 정확하게 맞추는 데 도움이 되도록 National Comfort Institute(NCI)의 "필터 크기 조정 프로그램"을 추천합니다. PDF 파일을 원하시면 이메일로 요청해 주세요.
적절한 배관 설계는 배관 설치의 기본입니다. 모든 부품이 예상대로 조립되었을 때 설치된 덕트의 모습은 이렇습니다. 처음부터 설계가 잘못되면 공기 흐름이 제대로 전달되지 않아 덕트(및 전체 HVAC 시스템)의 성능이 저하될 수 있습니다.
업계의 많은 전문가들은 적절한 덕트 설계가 덕트 시스템의 성능과 자동적으로 연결된다고 생각하지만, 사실은 그렇지 않습니다. 어떤 방식이든 효과적인 덕트 설계 방식을 위해서는 건축 시스템의 실제 공기 흐름을 측정해야 합니다. 측정된 공기 흐름이 계산된 공기 흐름의 ±10%라면, 덕트 계산 방식이 효과적이라고 확신할 수 있습니다.
또 다른 고려 사항은 파이프 피팅 설계와 관련이 있습니다. 덕트 피팅의 설계가 부실하여 발생하는 과도한 난류는 효과적인 공기 흐름을 감소시키고 팬이 극복해야 하는 저항을 증가시킵니다.
공기 덕트 피팅은 공기 흐름을 점진적이고 원활하게 배출해야 합니다. 파이프 설치 시 급격하고 제한적인 회전은 피하여 성능을 향상시키십시오. ACCA 핸드북 D를 간략하게 살펴보면 어떤 피팅 구성이 가장 적합한지 결정하는 데 도움이 될 것입니다. 등가 길이가 가장 짧은 피팅이 가장 효율적인 공기 공급을 제공합니다.
고밀도 덕트 시스템은 덕트 내부의 팬을 통해 공기가 순환되도록 합니다. 배관 누수는 시스템 성능을 저하시키고 실내 공기질(IAQ) 및 일산화탄소 안전 문제, 시스템 성능 저하 등 다양한 문제를 일으킬 수 있습니다.
편의를 위해 배관 시스템의 모든 기계적 연결부는 밀봉해야 합니다. 퍼티는 파이프나 배관 연결부처럼 연결부를 손볼 필요가 없는 경우 효과적입니다. 기계적 연결부 뒤에 내부 코일처럼 나중에 수리가 필요할 수 있는 부품이 있는 경우, 쉽게 제거할 수 있는 실란트를 사용하십시오. 환기 장비 패널에는 접착제를 사용하지 마십시오.
공기가 덕트에 유입되면 이를 제어할 방법이 필요합니다. 체적 댐퍼는 공기 흐름 경로를 제어할 수 있게 해주며, 시스템 성능 향상에 매우 중요합니다. 벌크 댐퍼가 없는 시스템은 공기가 저항이 가장 적은 경로를 따라 흐르도록 합니다.
안타깝게도 많은 설계자들이 이러한 부속품을 불필요하다고 여겨 배관 설치 시 제외합니다. 올바른 방법은 이러한 부속품을 급기 및 환수 덕트 분기점에 삽입하여 실내 또는 공간의 공기 흐름 균형을 맞추는 것입니다.
지금까지는 공기 측면에만 집중했습니다. 온도는 배관 시스템 성능에 중요한 요소로, 무시해서는 안 됩니다. 단열재가 없는 공기 덕트는 냉방이 되는 실내에 필요한 난방이나 냉방을 제공할 수 없습니다.
덕트 단열재는 덕트 내부의 공기 온도를 소비자가 계산대에서 느낄 수 있는 온도와 비슷하게 유지해줍니다.
단열재를 잘못 설치하거나 R 값이 낮으면 배관 내 열 손실을 막을 수 없습니다. 장치 출구 온도와 가장 먼 공급 공기 온도의 차이가 3°F(섭씨 1.7도)를 초과하는 경우, 배관 단열재를 추가로 설치해야 할 수 있습니다.
급수 레지스터와 환수 그릴은 배관 시스템 작동에서 종종 간과되는 부분입니다. 일반적으로 설계자들은 가장 저렴한 레지스터와 그릴을 사용합니다. 많은 사람들이 이 장치들의 유일한 목적이 급수관과 환수관의 거친 개구부를 막는 것이라고 생각하지만, 실제로는 그 이상의 역할을 합니다.
공급 레지스터는 실내로 공급되는 공조 공기의 공급과 혼합을 제어합니다. 환기 그릴은 공기 흐름에는 영향을 미치지 않지만 소음 측면에서 중요합니다. 팬이 작동할 때 윙윙거리거나 울리지 않도록 주의하십시오. 그릴 제조업체의 정보를 참조하여 공기 흐름과 조절하려는 공간에 가장 적합한 레지스터를 선택하십시오.
배관 시스템의 성능을 결정하는 가장 큰 변수는 배관 설치 방식입니다. 이상적인 시스템이라도 잘못 설치하면 고장날 수 있습니다.
세부 사항에 대한 주의와 약간의 계획은 올바른 설치 기술을 얻는 데 큰 도움이 됩니다. 사람들은 플렉시블 덕트에서 여분의 코어와 꼬인 부분을 제거하고 행거를 추가하는 것만으로 얼마나 많은 공기 흐름을 얻을 수 있는지 보고 놀랄 것입니다. 반사적으로 반응하는 것은 설치자가 아니라 제품 자체에 문제가 있다는 것입니다. 이것이 열 번째 요소입니다.
배관 시스템의 성공적인 설계 및 설치를 위해서는 검증이 필수적입니다. 검증은 설계 데이터와 시스템 설치 후 측정된 데이터를 비교하여 이루어집니다. 공조실의 개별 실내 공기 흐름 측정값과 덕트의 온도 변화 측정값이 수집해야 할 두 가지 주요 측정값입니다. 이러한 측정값을 사용하여 건물에 공급되는 BTU의 양을 파악하고 설계 조건이 충족되는지 확인하십시오.
시스템이 예상대로 작동한다고 가정하고 설계 방식에 의존할 경우 이러한 문제가 발생할 수 있습니다. 열 손실/증가, 장비 선택 및 배관 설계 계산은 성능을 보장하는 것이 아닙니다. 설치된 시스템의 현장 측정을 위한 기준으로 활용하십시오.
유지 보수를 하지 않으면 배관 시스템의 성능이 시간이 지남에 따라 저하됩니다. 소파나 측벽에 기대어 있는 가이 와이어로 인해 공기 덕트가 손상되면 공기 흐름이 어떻게 방해를 받는지 생각해 보세요. 어떻게 알 수 있을까요?
모든 호출 시 정압을 측정하고 기록하세요. 배관 시스템이 제대로 작동하는지 확인한 후, 이 반복적인 단계를 통해 모든 변화를 모니터링할 수 있습니다. 이를 통해 덕트 시스템에 대한 연결을 유지하고 덕트 시스템 성능을 저하시키는 문제를 더 잘 파악할 수 있습니다.
덕트 시스템의 성능을 결정하는 데 이 10가지 요소가 어떻게 함께 작용하는지에 대한 개략적인 설명은 독자들에게 생각을 하게 합니다.
솔직하게 자문해보세요. 당신은 이러한 요소 중 어떤 것에 주의를 기울이고 있으며, 어떤 것에 주의를 기울여야 할까요?
이러한 배관 요소들을 하나씩 해결해 나가다 보면 점차 공매도에 성공할 수 있을 것입니다. 이러한 요소들을 시스템에 적용하면 누구도 따라올 수 없는 결과를 얻을 수 있을 것입니다.
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데이비드 리처드슨은 National Comfort Institute, Inc.(NCI)의 커리큘럼 개발자이자 HVAC 산업 강사입니다. NCI는 HVAC 및 건물의 성능을 개선, 측정 및 검증하는 교육을 전문으로 합니다.
        If you are an HVAC contractor or technician and would like to learn more about high precision pressure measurement, please contact Richardson at davidr@ncihvac.com. The NCI website, www.nationalcomfortinstitute.com, offers many free technical articles and downloads to help you grow professionally and strengthen your company.
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