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작성자 SG에너지
작성일 2009-09-30
ㆍ조회: 4836  
ES밸브 작동 및 절감원리(필독)
 
난방비절감을 30%이상 이루고 균일난방을 신속하게 실현하는 자동유량조절밸브인 ES밸브가
탁월한 제품이 될 수 밖에 없는 핵심적인 원리를 좀더 구체적으로 설명을 하겠습니다.
제품 자체를 내세우는 것이 아닙니다 원리와 발상이 탁월하다는 것입니다.   제품에 대한 평가는
뒤로 미루고서라도 원리적인 특성을 이해하면 정말 괜찮은 제품이라는 것을 느끼시리라 믿습니다.

홈페이지나 블로그를 통해서 다른 자료들을 보셔도 어느정도 이해를 하실수 있습니다만 여러
각도로 자료사진을 첨부하여 원리를 이해하실수 있도록 설명을 하였습니다. 
 
사실 계속 같은 얘기를 반복한다고 하실수도 있습니다만 아직도 잘 이해가 않된다는 분들이 계시기
때문에 좀더 쉽게 논리적으로 설명하려 노력을 하였습니다.
 
다소 장황한 측면이 있습니다만 그냥 빠르게 훓듯 읽지마시고 상황을 상상하시면서 면밀히
읽어 보시기 바랍니다.    ES밸브에 대한 특성 뿐만이 아니고 전체적인 난방시스템에 대해
폭넓게 이해하실수 있는 좋은 계기가 될 것 입니다. 
      
  
 
첫번째, 온수를 이용한 모든 난방구조에는 위 사진처럼 온수를 각방으로 분배해주는
분배기가 시공되어 있습니다.
 
 
 
온수는 분배기를 통해서 각방으로 위의 사진처럼 엑셀배관이나 동관을 바닥에 일정한 간격으로
시공하여 온수를 순환시키게 됩니다.   엑셀배관은 보통 15mm, 12mm가 있는데 일반적으로
15mm를 많이 시공하고 있습니다.   그런데 12mm가 시공된 곳은 대부분 사용자 기준이
아니라 시공자 기준으로 선택했기 때문이라고 볼 수 있습니다.   일단 구부리기가 용이해서
작업이 수월합니다.   그리고 단가가 저렴합니다.  하지만 15mm는 작업이 어렵고 고가이긴
해도 표면적이 넓어 넓은면적이 따뜻해지고 여러모로 가장 효율적이다 하겠습니다.
 
일반적으로 보일러 제조사에서 권장하는 엑셀배관의 시공길이는 한구당 약50~60m 정도를
권장한다고 합니다.   그 정도가 되어야 보일러의 효능을 볼 수 있다는 판단일것입니다.
지금은 삭제된 규정이지만 얼마전까지만 해도 건설기준이 50m이내로 제한했다고도 합니다.
 
실제 잘 지어진 아파트같은 경우에는 정말 그렇게 시공이 되어진다고 합니다만 시공감리가
제대로 이루어지지 않는 일반 건축시장이나 일부 유명한 아파트 현장에서도 그러한 권장이 잘
지켜지지 않는 경우가 많다고 합니다.  
 
일반적으로 상품으로 출고된 엑셀배관의 길이는 100m 입니다.
실제 많은 공사현장에서 100m를 한번에 다 시공하는 경우도 비일비재 하다고 하니 당초
보일러 제조사에서 권장하는 배관길이보다 현저히 길어지니 당연히 난방효율이 떨어진다
할것입니다.
 
그럼 여기에서 온수난방의 순환에 있어 배관의 상태가 얼마나 중요한가를 설명해 보겠습니다.
 
 
앞서 설명하였듯이 여러개의 방에 엑셀배관을 시공하는데 있어 길이를 합리적으로
조절하는 것은 중요한 의미가 있습니다.    즉 난방저항이 없도록 하기 위해서는
방마다 엑셀배관의 길이를 통일시켜줘야 한다는 것입니다.   10m정도의 차는
큰 문제가 없다고 하나 가급적 길이를 맞춰야 할 것입니다.   그렇지 않으면 반드시
난방불균형이 발생할수 밖에 없다는 것입니다.    뜨거운 온수가 순환되는데 있어
당연히 저항이 적은 짧은 배관으로 온수가 집중적으로 흐르게 되므로 상대적으로 길이가 긴
방은 난방이 불량하게 되는 것입니다.   
 
실제 대부분의 세대에서 난방문제가 생기는 것은 이러한 시공과정에서 배관의 문제로
발생된다고 보면 될것입니다.   따라서 베란다나 방을 확장하고 그 확장한 부분의 난방을
기존 시공되어 있던 배관에 연결하여 확장 공사를 할 경우 이런 시스템적인 문제가 발생되어
난방시스템 전체를 붕괴시키는 일까지도 발생되게 되는것입니다.
 
결국 이러한 난방온수의 순환 메커니즘을 제대로 알지 못한체 배관의 길이를 다 다르게
시공하거나 확장공사시 연결시켜 버리게 되면 난방비는 난방비대로 부담하고 난방불량은
그대로 겪어야 되는 것입니다.     많은 시공현장에서 이것이 지켜지지 않고 있습니다.
하물며 대형건설사의 공사현장에서도 이러한 원리들이 적용되지 않아 애꿎은 입주자들만
곤혹을 당하는 경우를 허다하게 보았습니다. 
 
물론 배관문제 뿐만 아니라 단열재 시공의 문제로 난방불균형이 발생될 수도 있습니다.   
모든 원인이 배관의 문제라고 볼수는 없다는 것을 참고하시기 바랍니다.
 
자 그렇다면 분배기의 환수부에 설치되어 온수를 자동으로 제어하는 난방수 유량조절밸브
ES밸브가 이러한 구조적인 틈(배관구조의 문제, 확장으로 인한문제)에서 어떤 역할을 하고
어떻게 해결사가 될 수 있는지 알아 보겠습니다.
 
 
 
상기 사진은 ES밸브가 설치된 분배기의 모습입니다.
편의상 좌측부터 방1,방2,방3,거실,주방으로 보겠습니다.
앞서 말씀드렸듯이 최초 신축시 배관의 상태를 통일하지 않아 방마다 배관의 길이가 다
상이하여 난방불균형이 많은 세대로 가정해 보겠습니다.  물론 난방비도 많이 부과될 것입니다.
 
방1  ->60m
방2 -> 80m
방3  ->100m
거실 ->80m
주방 ->50m
 
위와같이 각각 배관의 길이가 다르게 시공되었다고 가정해 보겠습니다.
보일러를 통해서 가열된 온수가 분배기를 통해 각방으로 분배될때 앞서 설명하였듯이
가장 먼저 주방라인에 활발하게 온수가 공급되어 가장 먼저 난방이 이루어 질 것입니다.
그런다음 방1, 방2, 거실, 방3 순으로 순차적으로 난방이 이루어 질텐데요 문제는 배관길이가
길어 난방이 늦어지는 방이 난방이 되는 동안 난방이 잘되던 방은 온수가 얼마나 많이 순환되었
겠느냐는 것입니다.   이것을 방지하기 위해서는 먼저 난방이 된 방의 벨브를 수동으로
차단하면 해결될 것입니다.   그러나 실제 그렇게 할려면 수시로 밸브를 수동으로 열었다
닫았다를 반복해야 되는데 매번 그렇게 한다는 것은 거의 불가능하다 할것입니다.
그렇다면 그만큼 필요이상으로 온수가 순환되면서 보일러를 연소시켜 연료낭비를 가져오게
되는 것입니다.    
 
그렇다면 배관의 길이가 짧아 난방이 가장 빨리 되는 주방쪽 환수부에 ES밸브를 설치하면
어떻게 될까요?   그렇습니다.   짧은만큼 난방수가 잘 순환되어 난방이 빨리 이루어지는
순간 밸브가 온수를 차단하게 됩니다.    그러면 다른 방들로 온수가 그만큼 집중적으로
흐르게 될 것입니다.  물론 어느순간 온수가 식게되면 다시 개방을 하게 됩니다.
이런식으로 각각의 분배기 환수부에 ES밸브를 장착하게 되면 순차적으로 온수를 제어하여
빠른시간내에 균일난방을 실현하게 되는 것입니다.
 
이상과 같은 온수난방의 구조적인 문제를 해결하기 위해서는 결국 각방을 별도로 제어해야
한다는 사실에는 이제 누구도 반론을 재기할 수 없도록 분명하게 결론이 나왔습니다.  
 
 
  

그래서 요즘들어 각방제어시스템, 실별온도조절기, 시스템분배기등으로 불려지는 것이 결국
각방마다 컨트롤 해야만 난방효율을 가져올수 있다고 얘기하는 것입니다.
물론 특별한 대안이 없었던 이전보다는 분명 개선효과가 있는 것은 사실입니다.
하지만 궁극적으로 해결하지 못한 또 하나의 구조적 모순이 있습니다. 
 
 
 
상기와 같이 온도조절기(룸콘)가 거실에만 있던지 아니면 방마다 설치되어 있던지 모든
세대에는 온도조절기가 설치되어 보일러를 on/off 하게 되어 있습니다.
 
하지만 이 온도조절기가 기온으로 컨트롤 한다는데 모순이 있게 됩니다.
우리나라 난방시스템은 보일러로 온수를 가열하여 배관을 통해 바닥을 달구어 공기를
덥혀주는 축열식 복사난방 시스템입니다.   이러한 축열식 난방에 있어서 기온의 변화는
늦게 그리고 서서히 일어나게 되어 있습니다. 
 
일반적으로 물이 가열되는데는 짧은 시간이면 되지만 그 가열된 물을 통해 바닥이 뜨거워지고
이후 공기가 덥혀지는데 까지는 시간이 길게 소요됩니다.    그렇게되면 물이 가열된 시간이후부터
공기가 덥혀지는 시간까지 즉 보일러가 off 될때가지 물은 계속 순환하게 되어 있습니다.   
 
바로 이 부분에서 ES밸브의 핵심원리가 숨어 있습니다. 
앞서 설명드린것처럼 ES밸브가 식지않은 온수를 환수부에서 제어하게 되면 물은 순환되지 않지만
뜨거운물이 배관안에 남아 바닥을 덥히게되고 결국 공기를 따뜻하게 하는것입니다.  
어차피 뜨거운물을 바닥에 품고있으면 되는것이지 굳이 순환시킬 필요가 없다는 것입니다.
 
어떤분들은 이렇게 주장합니다.  어차피 가열된 물이 순환되는데 무엇이 문제이고 또 뭐가
절약된다는 것인가? 라고 되묻습니다.   언뜻 일리가 있는듯 합니다만 물이 순환하는 과정에서
열손실이 발생될 수 밖에 없고 보일러는 자주 연소될 수 밖에 없는 것입니다.
뿐만아니라 물이 흐르는 것보다 정지되어 있을때 열전도율이 높다는 것입니다.
 
결론적으로 우리나라 온수난방 시스템에서 기온감지식은 효율적으로 문제가 있다는 것입니다.
기온감지식은 말그대로 공기를 덥히는 방식의 난방(라디에타, 온풍기등) 구조에서 적절한
것입니다.   그러나 수온을 이용한 축열식난방에서는 꼭 수온으로 컨트롤 되어야 된다는 것입니다.

물론 요즘 온도조절기에도 온수온도를 컨트롤 하는것이 있습니다만 큰 의미가 없습니다.   왜냐면
축열식 난방으로서 공급부의 온도는 크게 중요하지 않기 때문입니다.    정말 중요한것은
방바닥을 돌고 나오는 환수부의 온도가 어느정도 인지가 중요한 것입니다.  그것이 축열식 난방에서
중요한 포인트라고 할 수 있습니다.

식지않은 난방수를 분배기 환수부에서 자동제어하여 집안 모든 방을 균일하게 난방을 유지시켜주는
ES밸브는 배관의 길이가 길고 짧아 발생되는 난방불균형을 근본적으로 해결할 수 있으므로 특별히
거실이나 방을 확장하신 경우에는 반드시 설치하셔야 할 제품입니다.   
 
뿐만 아니라 중앙난방 지역난방에서 자주 나타나는 세대간 동간 난방불균형을 해결하는
대안이 되기도 합니다.   같은 원리로 생각하시면 될것입니다.
 
또한 지금까지 난방문제에 대해 특별한 애로사항 없이 잘 생활해왔다 할지라도 기온감지식이
가지는 모순을 수온감지식으로 컨트롤 할 경우 예상할 수 있는 난방비절감을 고려하여 ES밸브를
설치한다면 가정 경제와 국가의 저탄소 녹색성장에 크게 기여하게 될 것입니다.