오늘날 가정에서는 바닥 난방이 매우 흔합니다. 바닥 난방은 주 난방 또는 보조 난방으로 사용될 수 있습니다.
하지만 이 시스템이 효과적으로 작동하려면 온수 바닥의 작동 원리를 이해하고 올바르게 설치하는 것이 중요합니다.
온수 바닥 난방은 어떻게 작동하며, 어떤 원리로 작동하는 걸까요?
바닥 난방은 사람들에게 쾌적한 환경을 조성해주는 믿을 수 있고 경제적인 시스템입니다. 바닥 난방은 설계 특성상 방 바닥의 온도가 항상 윗부분보다 몇 도 더 높게 유지됩니다.
이 시스템 자체는 바닥 하부 구조와 마감 바닥 사이에 설치된 배관 구조입니다. 회로는 공급 라인과 회수 라인을 포함합니다. 설계는 다음과 같습니다. 콘크리트 스크리드 타설또는 바닥 시공 방법을 사용하여 시공할 수 있습니다.
또한, 해당 구조에는 제어 장치가 장착된 매니폴드 장치가 포함되어 있다. 가열은 회로 내부를 순환하는 뜨거운 냉각수에 의해 이루어지며, 냉각수 자체의 흐름은 다음과 같은 요소에 의해 보장된다. 특수 순환 펌프에 대한 설명.
온수 난방 시스템은 주 난방 시스템에 연결되므로 설치 허가가 필요합니다. 바닥 난방은 일반적으로 단독 주택에 설치되며, 아래층 이웃에게 침수 피해를 줄 위험 때문에 아파트에는 잘 설치되지 않습니다. 또는, 집에서는 별도의 보일러를 연결하여 사용할 수도 있습니다.
온수 난방 바닥의 "파이" 모양은 다음과 같습니다.
- 베이스;
- 방수 처리;
- 단열층;
- 파이프;
- 콘크리트 스크리드;
- 마감 코팅.
주의하세요! 표준 배관 크기는 16mm이며, 허용되는 회로 길이는 80cm, 직경은 20~120cm입니다.
수중 바닥 "파이"의 평균 두께는 18cm에서 23cm 사이입니다.
온수식 바닥 난방은 순환 유체를 35~45도까지 가열하는 저온 시스템입니다. 난방 효율은 냉매 온도에 따라 달라지는데, 물을 45도까지 가열할 경우 140와트의 전력이 소모됩니다. 따라서 온수식 바닥 난방만으로 주택을 난방할 경우, 난방 면적은 최소 70% 이상이어야 합니다.
콘크리트로 채워진 수로는 에너지 효율이 높을 뿐만 아니라 열을 오랫동안 유지합니다. 단점으로는 콘크리트 층이 가열되는 데 오랜 시간이 걸리고, 구조물이 무거워 모든 지반이 이를 견딜 수 있는 것은 아니라는 점이 있습니다.
바닥 난방 연결 방식에는 여러 가지가 있으며, 이 글에서는 그중 몇 가지의 작동 원리를 자세히 살펴보겠습니다.
바닥 난방은 라디에이터와 어떻게 함께 작동하나요?
경우에 따라 바닥 난방은 라디에이터와 함께 설치해야 할 수도 있습니다. 라디에이터는 주된 난방 장치로, 주로 창문 근처에 설치됩니다. 바닥 난방은 보조 난방 장치로, 방 중앙이나 특정 구역에 설치됩니다.
적절한 바닥재를 선택하면, 이 복합 시스템은 용도에 관계없이 모든 공간과 층수에 제한 없는 건물에 설치할 수 있습니다.
1층에 바닥 난방을 설치하면 따뜻한 공기가 천장으로 올라가 1층뿐만 아니라 라디에이터만 설치된 2층 바닥까지 데워준다는 장점이 있습니다.
이 시스템을 구현하는 방법은 여러 가지가 있습니다. 한 가지 방법은 입구와 출구에 T자형 연결구를 설치하고, 한쪽 끝에는 라디에이터를, 다른 쪽 끝에는 바닥 난방을 연결하는 것입니다.
또한, 바닥 난방은 무선 온도 조절기를 사용하여 기존 라디에이터 시스템에 쉽게 연결할 수 있어 설치 및 연결 과정을 간소화하고 신속하게 진행할 수 있습니다.
보일러에 연결했을 때 시스템의 설계 및 작동 원리
보일러는 냉매를 가열하는 장비입니다. 바닥 난방을 설치할 때 중앙 난방 시스템에 연결되어 있다면 보일러는 필요하지 않습니다.
독립형 보일러를 사용하는 바닥 난방 시스템에서 중요한 점은 물 온도가 평균 45°C를 넘지 않아야 한다는 것입니다. 특히 가스 보일러의 경우 다음과 같은 이유로 더욱 주의해야 합니다.
- 이 제품은 70~90°C의 최대 온도에서 효과적으로 작동하지만, 온도가 낮아지면 효율이 떨어지고 연료비가 증가합니다.
- 보일러가 낮은 온도에서 작동하면 결로가 발생하여 수명이 단축됩니다.
이러한 문제를 피하려면 필요한 온도 차이(응축)를 갖춘 보일러를 구입하는 것이 좋습니다.
또 다른 방법은 전기 보일러를 이용한 바닥 난방을 설치하는 것이지만, 이는 비용이 많이 드는 방식입니다. 전기 보일러는 다음과 같은 종류가 있습니다.
- Ten의 장비는 비싸지 않지만 고장이 잦습니다.
- 전극 가열기는 냉각제의 품질, 더 정확히는 액체의 전도율에 따라 작동이 좌우됩니다. 이러한 유형의 장치는 주기적인 유지 보수, 즉 전극 교체가 필요합니다. 작동을 시작하려면 식수 또는 특수 냉각수가 필요하며, 이는 장비와 함께 구입할 수 있습니다.
- 인덕션 쿡탑은 가장 비싸지만 에너지 효율도 가장 높습니다. 물을 빠르게 데우고 전력 소비량도 최소화합니다.
보일러를 이용한 온수식 바닥 난방 시스템의 효율성을 고려할 때, 펠릿이나 브리켓을 연료로 사용하는 시스템은 가스 시스템 다음으로 효율이 떨어집니다. 고체 연료 시스템은 연소실에서 재와 슬래그를 지속적으로 제거해야 합니다. 연소 시간이 더 긴 보일러도 있지만 가격이 더 비싸고, 평균적으로 일주일에 한 번 정도만 연료를 보충하면 되며, 연소 생성물 제거 빈도도 훨씬 줄어듭니다.
오늘날에는 고체 연료와 전기를 모두 사용하는 복합 보일러 모델도 판매되고 있습니다. 자동 가열 장치가 있습니다.설정 온도에 도달하면 꺼졌다가 다시 켜지는 장치입니다.
참고: 액체 연료 보일러는 냄새와 소음 때문에 별도의 방에 설치해야 하므로 바닥 난방 시스템에는 거의 사용되지 않습니다.
혼합 장치(삼방향 밸브 및 이방향 밸브)의 작동 원리
혼합 장치는 순환 펌프와 제어 밸브라는 두 가지 주요 구성 요소로 이루어져 있습니다. 펌프는 냉매를 순환시키고, 밸브는 원하는 난방 수준을 유지하기 위해 온수의 흐름을 조절합니다.
혼합 장치는 매니폴드 캐비닛이나 보일러실의 빗살형 구조물 위에 설치할 수 있습니다.
믹싱 장치는 크게 두 가지 유형이 있습니다.
- 삼방향 혼합 밸브는 보일러에서 나오는 가열된 물과 냉각된 냉각수를 혼합하는 데 사용됩니다. 서보 드라이브가 장착된 경우, 이 밸브는 온도 조절 장치 또는 기상 조건에 따라 작동하는 제어 장치로 제어할 수 있습니다. 이 혼합 밸브는 범용으로 간주되지만 몇 가지 단점이 있습니다.
- 밸브가 열려 뜨거운 냉각수(90°C)가 시스템으로 유입될 가능성이 있습니다. 이는 주로 장치 작동 시 발생하며, 이로 인해 배관이 파열될 수 있습니다.
- 이러한 유형의 밸브는 처리 용량이 낮아 난방 바닥 시스템에는 부적합하며, 이는 냉매의 가열 수준에 영향을 미칠 수 있습니다.
하지만 이 혼합 장치는 200m² 이상의 대형 공간에서는 교체할 수 없습니다.
2. 양방향 밸브가 최적의 선택입니다. 이 밸브는 차가운 냉각수를 지속적으로 혼합하여 보일러에서 나오는 물만 조절합니다. 따라서 바닥의 과열을 방지하여 수명을 연장할 수 있습니다.
이 디자인은 최대 200m2의 소규모 공간에만 사용됩니다.
이것들은 온수 바닥 설치에 사용되는 주요 혼합 장치입니다.
참고로 알려드립니다! 일부 3방향 밸브에는 온도 조절 기능이 탑재되어 있습니다. 또한 전기-열식 작동기와 부드러운 조절 기능을 갖춘 모델도 있으며, 이는 바닥 난방에 이상적입니다.
펌프-혼합 장치를 통해 연결했을 때 시스템은 어떻게 작동합니까?
개인 주택에 바닥 난방을 설치하는 또 다른 방법은 펌프 혼합 장치를 설치하는 것입니다. 이 장치는 열원으로 사용되는 라디에이터 뒤쪽에 설치됩니다. 보일러에 연결하는 것도 가능합니다.
펌프 혼합 장치가 있는 온수식 바닥 난방 시스템은 난방원에서 공급되는 뜨거운 냉매와 차가운 폐수를 혼합하여 작동합니다. 이 모든 과정은 혼합 장치 내에서 이루어집니다. 밸런싱 밸브를 사용하여 냉매와 뜨거운 냉매의 유량을 조절할 수 있습니다.
펌프 혼합 장치가 있는 온수 바닥 난방 시스템은 실내를 쾌적하게 유지하는 데 매우 효율적인 시스템 중 하나로 여겨집니다. 완제품으로 구입하거나 직접 조립할 수 있습니다.
분배 매니폴드
분배 매니폴드는 바닥 난방 시스템을 조절하는 데 중요한 역할을 하는 핵심 부품입니다. 이 매니폴드는 냉매를 난방 루프 전체에 고르게 분배하도록 설계되었으며, 온수 공급 및 냉수 배출을 위한 개구부를 갖추고 있습니다.
모든 매니폴드 회로에는 각 바닥 난방 루프의 온도를 조절하는 데 사용할 수 있는 온도 조절 밸브와 유량 조절기가 장착되어 있어야 합니다. 이러한 설계는 온도 센서와 결합되어 외부 날씨 변화에 민감하게 반응하면서 실내 온도를 미리 설정된 수준으로 유지할 수 있도록 합니다.
각 방에는 여러 개의 액추에이터를 제어하는 온도 조절기가 설치되어 있으며, 각 액추에이터는 분기마다 하나씩 있습니다. 일부 온도 조절기 모델은 프로그래밍 기능을 제공하여 원하는 작동 모드 또는 난방 켜짐/꺼짐 시간을 설정할 수 있습니다.
또한, 매니폴드는 배수 밸브를 통해 시스템에서 공기가 빠져나가도록 하며, 차단 밸브는 수위를 조절하고 물을 배출하는 역할을 합니다.
편의를 위해 매니폴드 장치는 벽이나 틈새에 설치되는 특수 금속 캐비닛 내부에 숨겨져 있습니다.
온수 바닥 설치
작업하기 전에 온수 바닥 설치 배관 설치 도면을 작성하고 필요한 자재 목록을 작성합니다.
바닥 난방 설치 과정은 단계별로 다음과 같습니다.
- 기초 준비 - 균열이나 큰 단차가 있는 경우, 특수 용액으로 메우거나 얇은 층의 거친 스크리드를 시공해야 합니다.
- 바닥재 시공은 먼지와 잔해가 많이 발생하는 작업이기 때문에, 필요한 모든 장비를 갖춘 매니폴드 캐비닛을 바닥재 시공 전에 설치하는 것이 좋습니다.
- 방수 처리 - 습기로부터 보호하기 위해 바닥은 방수재로 덮어야 합니다.
- 방의 전체 둘레에 방풍 테이프를 설치해야 합니다. 이렇게 하면 난방 시 구조물이 변형되는 것을 방지할 수 있습니다.
- 단열 – 콘크리트 바닥에 필요한 단열층은 7~10cm입니다. 압출 폴리스티렌 폼이 이 용도에 이상적입니다. 배관을 매설하고 고정하기 위한 홈이 있는 슬래브도 있습니다.
호일층이 있는 단열재가 있어 원하는 방향으로 열을 반사하는 데 도움이 됩니다.
배관 설치는 바닥 난방의 핵심이므로 배관 선택에 신중을 기해야 합니다.
파이프는 다음과 같습니다:
- 금속-플라스틱 재질은 설치가 어렵고 무거우며, 구부리려면 특수 장비가 필요합니다.
- 폴리프로필렌은 열전도율이 높지만, 원래 형태로 되돌아가려는 경향이 있으므로 이러한 형태는 안정적인 고정이 필요합니다.
- 골형 스테인리스강 - 가장 인기 있고 설치가 간편하며 열전도율이 높고 다양한 크기로 제공됩니다.
- 구리 재질의 제품은 튼튼하고 내구성이 좋지만, 가격이 비싸고 직접 설치하기 어렵습니다.
- 폴리에틸렌 PERT와 PRX는 탄성이 좋고 성능 특성이 우수하여 제품에 자주 사용됩니다.
배관 설치는 계획된 패턴(달팽이형 또는 뱀형)과 지정된 간격에 따라 진행됩니다. 회로는 플라스틱 클램프를 사용하여 미리 설치된 보강망에 고정할 수 있습니다.
돌기가 있는 단열 매트를 설치할 때, 파이프는 홈 사이에 넣어 단단히 고정합니다.
- 연결 - 배관은 바닥 난방의 공급 및 환수 배관에 연결해야 합니다.
- 바닥 압력 테스트는 스크리드를 타설하기 전에 누수 여부를 확인하고 정상적인 작동을 보장하기 위해 실시해야 합니다. 테스트는 고압 상태에서 24시간 동안 진행됩니다.
- 스크리드를 타설할 때, 스크리드의 두께는 파이프 직경에 따라 다르며 평균 5~7cm입니다. 콘크리트를 타설할 때는 파이프 내부에 압력이 가해져야 합니다.
- 초기 바닥 활성화: 콘크리트 혼합물이 완전히 건조될 때까지(약 한 달 소요) 시스템을 가동하지 마십시오. 스크리드 균열을 방지하기 위해 온도는 20도에서 시작하여 작동 온도에 도달할 때까지 매일 3~4도씩 점진적으로 올려야 합니다.
- 마감 바닥재는 난방 시스템과 호환되는 한 어떤 재료든 사용할 수 있습니다. 바닥 난방은 세라믹 타일과 잘 어울립니다.
주의하세요! 건식 바닥 시공 시에는 나무 장선을 설치하고, 그 위에 가로로 판자를 고정하고, 그 사이에 배관을 설치하는 과정이 포함됩니다.
인기 부품 제조업체
온수식 바닥 난방 시스템을 설치할 때, 대부분의 제조업체가 관련 액세서리도 함께 생산하기 때문에 적합한 구성 요소를 선택하는 것은 쉽습니다. 더욱이, 일부 제조업체는 별도의 순환 펌프가 필요 없는 혼합 장치까지 생산하기 시작했습니다.
50년 이상의 수명을 자랑하는 폴리머 파이프를 생산하는 가장 신뢰받는 제조업체는 다음과 같습니다.
- «발텍»;
- "디트리히";
- «Acv»;
- «Ctc»;
- "부데루스".
또한, 이들 회사는 집안 어디에서든 시스템 작동을 모니터링할 수 있는 제어 패널을 생산합니다.
결론적으로, 온수식 바닥 난방은 다른 유형의 난방 장치보다 효율적이라고 할 수 있습니다. 왜냐하면 천장 아래 공기를 데우는 데 에너지가 낭비되지 않기 때문입니다.
바닥 난방을 설치하기로 결정했다면, 이러한 시스템의 모든 가능한 설치 방식과 아파트 또는 주택에서 온수식 바닥 난방이 작동하는 방식을 꼼꼼히 살펴보고 자신에게 가장 적합한 옵션을 선택하십시오.
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