시스템 동파방지열선 작동원리, 계통, 구성, 부속

안녕하세요 일시블맨입니다. 요즘 같은 추운 날씨에 설비공사를 하다 보면 가장 먼저 걱정되는 것이 동파입니다. 동파는 야외에 설치되는 물배관에는 필수적으로 시공해야 하는 설비이죠. 이번에는 220v로 콘센트 타입의 열선이 아닌 판넬과 키트가 설치되어 광범위하게 설치된 배관에 적용할 수 있는 시스템 동파방지열선에 대해 알아보려고 합니다. 

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1. 시스템 동파방지열선의  작동원리

시스템 동파방지열선의 작동원리는 간단합니다. 사실 열선이라는 것이 온도를 감지하고 작동되는 쉬운 메커니즘이기 때문에 아래 그림을 통해 설명을 들으시면 바로 이해가 가능할 것입니다.

사진1. 시스템 동파방지열선 계통 및 구성

 

먼저 ①온도센서에서 외기의 온도를 감지하여 신호를 ②열선판넬에 전달합니다. 이때 설정된 온도 이하가 센서에서 감지되면 판넬은 전원을 ③ 파워커넥션 키트로 공급하게 됩니다. 파워 커넥션 키트로 전원이 공급되면 ④ 열선의 온도가 올라가게 되며, 열선과 같이 연결되어 있는 ⑤ 티 커넥션 키트와 열선 끝에 있는 ⑥ 파워 커넥션 키트까지 전원이 공급되어 전체 열선이 작동하게 됩니다.

 

이것으로 시스템 동파방지열선의 작동 원리를 알아보게 되었는데요. 각각 구성품이 어떤 역할을 하는지 알아보도록 하겠습니다.

 

2. 시스템열선의 구성

1) 온도센서

온도센서는 말 그대로 외기의 온도를 감지하는 센서입니다. 젓가락 같이 생긴 것이 온도 감열부이며, 동파우려 구간의 온도를 잘 감지할 수 있는 위치에 설치해야 합니다. 아래 사진과 같이 전선관을 사용하여 시공하거나, 별도의 키트에 고정시켜 설치할 수 있습니다. 온도센서 설치 시 주의사항은 열선을 감는 배관의 위치와 너무 멀리 떨어지면 안 되며, 열선 구간 내 가장 온도가 낮은 곳에 설치하여야 합니다. 

사진2. 시스템동파방지열선의 온도센서

 

 

2) 판넬

판넬은 온도센서로부터 특정 온도 값의 신호를 받으면 열선으로 전원을 공급하거나 차단하는 역할을 하는 장치입니다. 판넬에는 외부로부터 전원(1차 전원)이 공급되고 있는지 확인할 수 있는 전원램프, 열선에 전원이 공급되고 있는지 확인할 수 있는 작동램프, 그리고 열선이 켜지고 꺼지는 온도를 세팅할 수 있는 버튼 등으로 구성되어 있습니다.

판넬은 전기 분전반에서 1차 전원을 공급받기 때문에 휀룸, 배수펌프실, EPS, TPS실 등 전기 분전반이 설치되는 장소 내부에 설치하는 것이 일반적입니다. 추가로 열선이 제대로 작동되고 판넬에 1차 전원이 공급되어 있는지 상시 확인할 수 있도록 자동제어공사에 접점을 공급하여 방재실이나 관리사무소에서 열선시스템을 감시하고 이상 발생 시 확인할 수 있도록 해야 합니다.

사진3. 휀룸 내 설치된 열선판넬

 

3) 열선

열선은 동파를 방지하고자 하는 배관에 감아 발열하여 동파되지 않도록 하는 역할을 합니다. 열선은 전기가 흐르는 평행한 도체가 중심에 병렬로 있으며, 그 겉에는 열을 내는 발열체가 감싸고, 그 밖에는 내부절연체, 1차 절연외피, 편조 차폐, 2차 절연외피 등으로 감싸져 있습니다. 열선을 배관에 시공할 때에는 배관 하부 쪽에 설치해야 합니다. (열은 위로 올라가고, 배관 내 유체는 배관 하부에 있을 가능성이 크기 때문), 그리고 밸브, 엘보 등 피팅류는 피팅류에 맞는 방식으로 감싸야하며, 배관경에 따라 한 줄이 아닌 두 줄시공, 나선감기 시공을 해야 합니다. 또한 편조 차폐의 경우 키트에 연결 시 반드시 접지하여야 하며, 접지 부분과 도체는 접촉하면 안 됩니다.

사진4. 시스템 동파방지열선 시공 사진

 

 

다음은 시스템 열선의 부속 중 하나를 알아보도록 하겠습니다. 열선을 보면 사진과 같이 원형의 부속이 배관위에 설치됩니다. 이 원형의 부속을 키트(Kit)라고 하며 이 키트는 설치되는 위치와 용도에 따라 3가지의 종류로 나뉘게 됩니다.

 

4) 파워 커넥션 키트(Power Connection Kit)

파워 커넥션 키트는 판넬에서 토출 된 2차 전원선과 열선을 이어주는 키트입니다. 즉 전원선과 열선이 연결되는 곳에 사용되는 키트입니다. 전원선이 키트에 인입이 되어야 하기 때문에 파워커네션 키트에는 항상 전선관이 꽂혀있습니다. 따라서 전선관을 통해 전원선이 인입되면 파워 커넥션 키트임을 구분할 수 있습니다. 보통 도면에서는 "P1", "P2" 등으로 표기합니다. 추가로 전선관에 대해 이야기하면, 외부에 노출되는 전선관은 CD관을 사용할 수 없기 때문에 금속제 가요전선관을 하용하여야 합니다.

사진5. 파워 커넥션 키트 시공 및 전원선

 

5) 티 커넥션 키트(Tee Connection Kit)

티 커넥션 키트는 열선과 열선을 잇거나, 열선을 분기하여 2갈래, 3갈래로 만들 때 사용되는 키트입니다. 배관에서 관과 관을 연결하는 "소켓"과 배관을 분기시키는 "티(Tee)" 부속과 같은 역할을 한다고 생각하시면 됩니다. 키트 내에는 사진과 같이 8개의 결선 접속구가 존재하며 사진 속에 "A" 구간의 접속을 보게 되면 그림과 같이 시공하여 분기 및 연장을 시킬 수 있습니다. 또한 도면에서 "T1", "T2"로 표현합니다.

사진6. 티 커넥션 키트 내 열선 결선도

 

6) 엔드 커넥션 키트(End Connection Kit)

엔드 커넥션 키트는 키트 중 열선 말단에 설치되는 키트입니다. 마지막에서 설치되기 때문에 열선이 하나만 들어오게 되며 가끔 키트에 램프를 부착하여 말단에서 열선이 가동될 때 작동 여부를 확인할 수 있게 할 수도 있습니다. 또한 엔드 커넥션 키트에서 파워커넥션 키트로 전원을 공급할 수도 있으며 이는 도면에서 E1 ~ P1-1로 표기하여 새로운 열선 라인에 전원을 공급하였다고 나타 낼 수 있습니다.

사진7. 엔드 커넥션 키트 사진

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오늘은 위와 같이 시스템 동파방지열선에 대해 원리, 구성, 부품들에 대해 알아보았습니다. 제가 사수로부터 열선시공에 대해 배울 때 동파가 될 것 같다고 조금이라도 의심이 되면 과감하게 시공하라는 조언을 들었습니다. 그만큼 배관의 동파는 시공자와 건물 사용자에게 크리티컬한 하자로 발생하기 때문에 조금 과할 정도로 시공해도 무방하다는 뜻이겠죠. 다음에는 또 다른 건축설비에 대해 알아보도록 하겠습니다.

 

긴 글 읽어주셔서 감사합니다.