가 열 장 치
가열장치는 가열기와 저탕조로 구성되어, 가열방식에는 가스, 기름, 전기를 열원으로서 물을 직접 가열하는 직접 가열 방식과, 증기나 온수를 열원으로 하는 간접가열 방식, 증기와 물을 혼합시켜서 가열하는 혼합 가열 방식이 있다. 또한, 대기, 하천수 온배수등을 열원으로서 히트 펌프에 의해 가열하는 방법이나 태양열을 이용하는 방법도 사용되고 있다.
공조설비로 보일러나 온수기를 설치하는 경우는 열원을 공용으로 하고, 급탕설비 단독으로 열원을 설치할 경우에는, 건물의 관리체제‧설치장소‧ 급탕이외에 온열원인을 필요로 하는 설비가 있는지, 열원의 종류(가스, 기름 등), 라이프사이클 비용(life cycle cost) 등을 고려해서 결정한다.
국소급탕방식의 경우에는 순간식 급탕기, 전기온수기, 소형 저탕보일러 등을 급탕사용량이나 순간 최대급탕량에 따라서 선정한다.
저탕조는 비교적 단시간에 다량의 온수를 사용하는 시설에서, 안정적으로 온수를 공급할 수 있게 설치하는 것으로, 중앙급탕방식에서는 가열기와 조합시켜서 사용하고, 국소급탕방식에서는 저탕식의 가열기를 이용하는 경우가 많다.
그림 3.16 중앙식 급탕법의 가열장치
1. 직접가열장치
연료를 연소시켜 보일러 등의 전열면을 통하여 직접 물에 열을 전도하여 가열하는 방식이다. 간접가열장치에 비해 효율이 좋고 비교적 간단히 온수가 얻어지므로 소규모 급탕설비나 급탕개소가 한정된 곳에 사용된다.
저탕식 가열장치는 물이 바닥에서 가열되어 위로 이동하고, 찬 물은 위에서 하강하여 대류에 의해 전체가 가열된다. 새로운 물이 계속 공급되므로 가열장치 본체에 불균등한 신축이 수반하며, 수질에 따라서는 전열면에 물때가 축적하여 열효율을 저하시키고, 물과 접촉하는 내면에서 침식이 이루어져 부식을 촉진시킨다. 또한 본체에는 급수탱크 높이에 상당하는 정수압이 작용하므로 소규모 건물에 주로 채택되며, 소형의 가정용으로는 정수두 10[m]이하의 것이 사용되고 있다.
순간식은 금속제 수관(水管)의 가열코일을 직접 가열함으로서 온수가 저장되지 않고, 가열기 입구로부터 들어온 물은 출구로 나가면서 가열코일 통과중에 가열됨으로서, 짧은 시간에 필요한 온도의 온수로 공급된다.
(1) 가스가열 순간온수기
물이 가열기 입구에서 유입되어 출구로 나오는 동안에 순간적으로 가열되는 온수기로, 수동식은 주로 소형 온수기에, 자동식은 중・대형 온수기에 이용된다. 온수기의 능력은 1분당 수온을 25[℃] 높일 때의 나오는 온수량[ℓ/min]으로 표시하고, 그 값을 호수(號數)로 나타낸다.
가스순간온수기는 설치장소에 따라 그림 3.19에 나타낸 급배기방식중에서 적절한 방식을 선택한다. 주택의 급탕설비에서는 욕조로의 급탕시간(일반적으로 10∼15min이내)에 의해 기종을 결정하는 경우가 많으며, 표 3.13에 온수의 공급시간의 목표를 나타냈다.
그림 3.18 가스순간온수기
그림 6.19 가스순간식 온수기의 배기방식
|
급탕량 [L] |
급수온도 [℃] |
급탕능력 | ||||
|
13호 |
16호 |
20호 |
24호 |
32호 | ||
|
180 |
5(겨울) |
22 |
18 |
14 |
12 |
9 |
|
25(여름) |
11 |
9 |
7 |
6 |
4.5 | |
|
200 |
5(겨울) |
24 |
20 |
16 |
13 |
10 |
|
25(여름) |
12 |
10 |
8 |
6.5 |
5 | |
|
220 |
5(겨울) |
27 |
22 |
18 |
14.5 |
11 |
|
25(여름) |
14 |
11 |
9 |
7.3 |
5.5 | |
(주) 1. 수압, 혼합수전의 저항에 의해 다른 경우가 있다.
2. 급탕 온도가 목욕온도 40.5[℃]보다 높은 것은 욕조에 의해 온도강하 등을 고려하여 45[℃]로 한 것이다.
(2) 가스가열 저탕식 온수기
가스저탕식 온수기는 60∼80[℃]정도의 온수를 저탕하고 있기 때문에 단시간에 다량의 온수를 공급할 수 있고, 탕온도 안정하고 있지만, 사용압력이 0.1MPa이하로 제한되는 것이나 설치장소가 크다는 등의 이유로, 급탕능력이 크고, 탕온도 안정하고 있는 순간식이 개발된 것에 따라, 현재에 그다지 사용되지 않고 있다.
구조는 온수탱크내에 가스연소실이 있으며, 그 하부에 버너가 고정되어 항상 고온으로 가열 저장된다. 온수를 사용함에 따라 탱크내의 수위가 낮아지면, 볼탭에 의해 자동으로 급수된다. 또한 내부에 자동온도조절기가 있어 탱크내의 온도를 항상 일정하게 유지할 수 있다. 음료용 온수기는 음료수나 차끓이기 등 80～90[℃]이상의 고온수를 필요로 하는 경우에 적합하다.
순간저탕식은 순간식 급탕기의 내부에 소용량의 저탕부를 설치한 것으로, 사용압력의 제한도 있어서 저탕식과 같이 현재는 사용되는 경우가 적다. 최근에는 각종의 기능이 첨가된 가스 급탕기가 주택용으로서 많이 보급되어 사용되고 있으며, 그림 3.20에 그 개요도를 나타내었다.
그림 3.20 추가기능부착 가스온수기의 개요도
((가스 가열식) (전기 가열식)
그림 3.21 저탕식 온수기의 구조
(3) 심야전력 온수기
전력채용료가 저렴한 심야전력시간대(일반적으로 23시∼7시)이나 제2 심야 전력시간대(1시～5시)에 물을 85∼90[℃]로 가열해서 조내에 저탕해 두고, 온수를 공급하는 것으로, 전류가 공급된 후, 단시간에 온수를 쓸 수 있도록 상하로 히터를 설치였다. 그림 3.21의 온수기 예는 하부에서 가열한 온수를 상부로부터 저탕해 나가는 경우이다.
또한, 주간에 급탕사용량이 많을 경우에는 주간전력도 쓸 수 있는 시간대별 전등계약도 있다. 학생기숙사나 독신기숙사 혹은 임대 집합주택 등, 가스의 사용에 따르는 위험을 피하고 싶은 시설에 사용되는 경우가 많다.
표 3.14에 일반적인 사용 예를 나타내었다.
그림 3.22 심야전력 온수기의 예
표 3.14 심야전력온수기의 일반적인 설치 예
|
규모 |
거주인원[인] |
저탕량[L] |
가열능력[KW] |
|
독신자 세대 |
1 |
170～200 |
2.1～2.4 |
|
소가족 세대 |
2～3 |
250～300 |
3.0～3.4 |
|
일반세대 |
3～4 |
380～420 |
4.4 |
|
4～5 |
420～460 |
4.4～5.5 | |
|
5～6 |
500～560 |
5.5～6.0 |
(4) 온수 보일러
급탕설비에서는 강판제 저탕식 보일러가 사용되며, 급탕량이 많을 경우에는 저탕조와 조합시켜서 사용하는 경우도 있다. 중소규모의 중앙급탕방식이나 비교적 급탕량의 많은 국소급탕방식에 사용된다. 저탕식 보일러에는 저압용 (최대사용 압력0.1MPa)과 중압용(中庄) (최대사용 압력 0.3MPa)이 많이 사용된다.
보일러의 최대사용압력에 맞춰서 감압수조나 감압밸브에 의해 급수 압력을 조정해서 사용한다. 따라서 저탕식 보일러를 사용하는 급탕계통에서는 급수계통도 급탕압력에 맞춰서 압력을 조절할 필요가 있다.
1) 보일러 본체
보일러 내부의 연소실에서 연료를 연소시켜 물을 가열한다. 열효율을 높이기 위해 전열면적을 되도록 크게 하는 등 여러 가지가 고안되고 있다. 온수 사용량이 많은 경우는 보일러내의 온수저장량만으로는 부족하기 때문에 별도로 온수탱크를 설치하여 피크(peak)시에 대처해야 한다.
일반적으로 수직형의 온수 저장식이 많으며, 탱크내에 열교환기를 내장한 보일러는 급탕과 난방 겸용으로 사용된다. 온수보일러는 사용정수두 10[m]이하의 것을 저압보일러, 10～40[m]의 것을 중압 보일러, 40[m] 이상의 것을 고압보일러라고 부른다.
2) 연소장치
액체연료의 연소장치는 압력 분무식(gun type)과 회전식(rotary type)이 주로 사용된다. 분무식 버너는 가압된 기름이 선단의 노즐에서 선회운동을 하면서 분사하여, 공기에 충돌시켜 무화(霧化)시킨다. 회전식 버너는 원심력에 의해 기름을 공기중에 비산시켜, 주위의 공기에 의해 무화된다.
가스연소장치는 가스와 공기의 혼합방식에 따라 유도혼합식(적화식, 분젠식)과 강제혼합식이 있다. 전자는 가스와 공기를 별도의 노즐로서 분사하는 방식이고, 후자는 가스와 공기를 버너내에서 혼합시켜 연소실에 분사한다.
3) 오일탱크
외부로부터 반입된 기름을 일시 저장하는 메인 탱크(main oil tank)와, 기름을 조금씩 꺼내거나 또는 예열에 사용하는 서비스 탱크(service oil tank)가 있다. 오일탱크의 용량은 메인탱크의 경우 7～10일분을 저장할 수 있는 크기로 하며, 서비스 탱크는 1～3시간분으로 하고 버너중심보다 1-2[m]높게 설치한다.
2. 간접 가열장치
직접가열장치로 만들어진 온수 또는 증기를 열매로 하여 물을 가열하는 방식이다. 온수탱크를 사용하여 증기코일 또는 온수코일로 가열하는 방식과, 열교환기와 같이 온수공급용으로 가열하는 물을 코일내에 통하게 하고, 코일 주변에는 증기나 고온수 등의 열매를 통하게 하여 코일내를 통하는 물을 가열하는 방식이 있다.
주택 등의 소규모 설비에서는 난방용 온수보일러의 본체내에 온수공급용의 열교환 코일을 조립하여 1대의 보일러로 난방과 온수공급을 겸용하는 경우가 많다.
(1) 저탕조
1) 탱크본체
강판제 또는 스테인리스제로 만든다. 강판제의 경우는 아연도금・에폭시수지 코팅・알루미늄용사 가공 등의 방식처리를 해야 한다. 탱크에는 급수 겸용의 반송구・급탕구・배수구・안전밸브・맨홀 등이 설치되어 있다.
2) 가열코일
간접가열식의 경우에 필요하며, 동이나 강제품으로 만든 U형 튜브이다. 동제품의 경우 수축과 팽창을 고려하고 전열면적을 넓게 하기 위하여, 스파이럴 튜브(spiral tube) 또는 헤어핀 형(hair pin type)으로 하기도 한다.
3) 탱크 주위배관
그림 3.23과 같이 증기로 가열하는 경우는 공급관에 온도조절밸브, 환수관에 트랩장치를 설치하고, 고온수로 가열하는 경우는 환수관에 3방밸브를 설치한다.
증기가열의 경우는 탱크내의 온도를 서모스탯에 의해 감지하여 자동온도조절밸브를 개폐함으로서, 증기의 공급을 조절하여 탱크내 온도의 안정을 유지한다.
온수가열의 경우는 온도감지방식이 증기가열과 동일하나, 환수관에 설치된 3방밸브에 의해 온수저장탱크의 온도를 제어한다.
그림 3.23 저탕조 주위 배관 (1)
그림 3. 24 저탕조(수평형) 주위 배관(2)
그림 3. 25 저탕조(수직형) 주위 배관
(2) 열교환기
1) 원통 다관식 열교환기
코일 속으로 물을 통하게 하고 코일 주변에 증기 또는 고온수를 통하게 하여 열교환하는 방식이다. 온수저장방식이 아니기 때문에 공급량 변화에 대해 적응성이 적고, 온수공급의 순간최대부하에 대응하는 열공급장치를 요하며, 또한 유체의 저항이 크다. 이 때문에 별로 사용되지 않으나 공간확보 등 특수한 경우에 설치된다.
5. 판 패키지 6. 플로 변경판, 좌 7. 플로 변경판, 우
8. 이동커버 9. 운반봉, 상 10. 지지용 다리 11. 운반봉, 하
12. 록 너트가 있는 체결 볼트
그림 3.29 판형 열교환기의 구조
그림 3.30 판형 열교환기의 판(plate)
(F 형 사이렌서) (S 형 사이렌서)
그림 3.31 증기 사이렌서
그림 3. 32 수열원 히트펌프 급탕개념도
그림 3.33 목욕탕의 배수이용 히트펌프 급탕시스템 흐름도
급탕온도와 급탕량
1. 급탕의 사용목적과 용도
(1) 온수의 사용목적
① 인체에 감각적인 쾌적함을 주기 위해.
② 세정효과를 높이기 위해.
③ 살균효과에 의한 소독을 위해.
④ 열에너지를 이용하기 위해.
(2) 온수의 용도
① 음료용 : 소형 저탕형 온수기, 음료용 온수가열기.
② 인체의 세정 및 보온용 : 세면기, 수세기, 욕조, 샤워, 비데.
③ 물체의 세정, 보온 및 소독용 : 주방싱크, 급식싱크, 세탁싱크, 식기세척기, 청소싱크, 소독기 등.
2. 급탕온도
급탕설비에서는 일반적으로 가열된 온수를 물과 혼합하여, 사용개소에서 용도에 알맞는 온도로 만들어 사용한다. 중앙 급탕 방식에서는 60[℃]정도의 뜨거운 물을 공급하고, 국소 급탕 방식의 경우에는 가열 장치에 따라서 다른데, 심야전력 온수기에서는 85[℃]정도의 뜨거운 물을 공급하고, 가스 순간식 급탕기에서는 45℃정도로 설정하여 사용하는 경우도 있다.
온도를 높이면 공급량이 적어져 저장용량이 작아도 되지만, 고온에 의한 화상 또는 배관재료의 팽창이나 부식에 영향을 미친다. 그러나 공급온도를 실제 사용온도에 가깝게 하면 물이 다량으로 소비되고, 온수탱크의 용량도 크게 되어 비경제적이다. 따라서 접시세척기 등과 같이 고온수를 필요로 하는 경우에는 단독으로 가열장치를 설치하던가, 일반 급탕계통의 온수를 재가열(부스터 히터 사용)하여 공급하는 방법을 취한다.
덧붙여 급탕 설비에서는 뜨거운 물에 의한 화상에 대해서도 유의해야하며, 화상은 탕온과 뜨거운 물에 접촉하는 시간에 관계해, 접촉 시간을 10s로 하면 화상을 입지 않는 탕온의 한계는 58[℃]정도이다. 노인시설이나 신체 및 정신적 약자가 사용하는 시설 등에서는, 급탕 온도를 내려 공급하는 경우도 있지만, 급탕 온도를 55[℃]이하로 하는 경우에는 배관이나 저탕조를 정기적으로 소독하여, 레지오넬 속균 번식 방지 대책을 강구하는 것도 필요하다.
표 3.5 온수의 용도별 사용온도
|
용 도 |
사용온도[℃] |
용 도 |
사용온도[℃] | ||
|
음 료 용 |
50～55 |
주방용 |
일반용 |
45 | |
|
목욕용 |
성 인 |
42～45 |
접시 세척용 |
45(60) | |
|
어린이 |
40～42 |
접시 헹금용 |
70～80 | ||
|
샤 워 용 |
43 |
세탁용 |
상업용 일반 |
60 | |
|
세 면 용 |
40～42 |
실크, 모직류 |
33～37(38～49) | ||
|
의료 수세용 |
43 |
린넨, 면직류 |
49～52(60) | ||
|
수영장 용 |
21～27 |
세 차 용 |
24～30 | ||
주 : ( )안의 수치는 기계용의 경우임
표 3.6 용도별 사용 적정온도. 적정유량
|
사용용도 |
사용온도 [℃] |
적정유량 [L/min] |
비고 |
|
식기세척 |
39.0 |
7.5 |
보통토수 |
|
5.0 |
샤워토수 | ||
|
세 수 |
37.5 |
8.5 |
|
|
머리감기 |
40.5 |
8.0 |
|
|
목 욕 |
40.5 |
- |
|
|
Hand shower |
40.5 |
8.5 |
|
|
벽걸이 shower |
42.0 |
13.0 |
|
|
식기세척기 |
70~80 |
|
기종에 따라 다름 |
그림 3.14 다목적 급탕설비의 계통도
3. 냉수와 온수의 혼합온도
온수와 물을 혼합했을 때 혼합수의 온도는 다음 식에 의해 구한다.
온합수의 열량은 온수의 열량과 냉수 열량의 합이므로 다음의 식이 성립된다.
(혼합수열량 = 온수열량 + 냉수열량)
Tm (Gc + Gh) = Gcㆍtc + Ghㆍth
Gcㆍtc + Ghㆍth
∴ Tm = ---------------
Gc + Gh
여기에서, Tm : 혼합수의 온도[℃]
Gc, tc : 각각 냉수의 질량[kg]과 온도[℃]
Gh, th : 각각 온수의 질량[kg]과 온도[℃]
|
급수온도[℃] → 급탕온도[℃] |
5 |
10 |
15 |
20 |
|
40 |
0.636 |
0.600 |
0.556 |
0.500 |
|
41 |
0.655 |
0.620 |
0.578 |
0.525 |
|
42 |
0.673 |
0.640 |
0.600 |
0.550 |
|
43 |
0.691 |
0.660 |
0.714 |
0.575 |
|
44 |
0.709 |
0.680 |
0.644 |
0.600 |
|
45 |
0.727 |
0.700 |
0.667 |
0.625 |
[문제 4] 75[℃]의 온수 150[ℓ]와 15[℃]의 냉수 200[ℓ]를 혼합하면 혼합수의 온도는 몇[℃]인가?
4. 급탕량의 산정
급탕량은 가열기나 온수탱크 등의 용량 산정에 기준이 된다. 그러나 온수 사용량은 건물의 종류와 용도, 사용상태에 따라서 차이가 있다. 또한 기후, 요일, 계절 등은 물론, 생활정도나 풍습, 국민성 등에 따라 현저한 차이가 생긴다. 요일에 의한 변동은 건물의 용도에 의해 다르고, 의료시설에서는 휴일보다 평일이 많으며, 주택이나 리조트호텔에서는 그 반대가 된다. 그림 3.15에 각종 건물의 시각에 따른 사용량의 변동 상황을 나타내었다. 따라서 급탕량을 산출할 때에는 충분한 검토가 필요하다.
그림 3.15 각종 건물의 시각별 급탕비율
급탕량의 산정에는 다음과 같은 방법이 있다.
(1) 사용인원수에 의한 방법
중앙급탕방식의 가열기나 저탕조의 용량을 결정하는 경우에는 사용인원수에 의한 방법이 주로 채택
(2) 기구이용 예측으로 의한 방법
소규모의 중앙 급탕 방식이나 국소 급탕 방식의 가열기나 저탕조의 용량을 산출하거나 극장・수퍼마켓 등 사용량이 일시에 집중되는 건물에 많이 채택
(3) 급탕단위에 의한 방법
기구 급탕 단위의 합계값으로부터 동시사용유량(순간최대유량)을 산출하는 방법으로, 배관지름의 결정에 이용
(4) 적정유량· 적정온도에 의한 방법
표 3·4에 나타낸 기구 각각의 적당한 급탕온도와 적당한 유량으로부터 가열기의 능력을 산출하는 방식으로, 가스순간온수기 등을 사용하는 국소급탕방식의 설계에 채택
(5) 물사용 시간율과 기구급탕단위에 의한 방법
급수설비편에서 기술한 물사용시간률과 기구급수단위로 의한 방법과 마찬가지로 급탕단위를 사용해서 순간최대급탕유량을 산출하는 방식으로, 순간식 급탕기의 능력이나 급탕관경의 결정에 사용
이들 산정방법중에서 지금까지 주로 사용되고 있는 방법은 사용인원수에 의한 방법과 기구수에 의한 방법이다. 그러나 인원수와 기구수의 관계가 일정치 않으며, 사용량에 개인차가 있으므로 2가지 방법의 계산결과는 일치하지 않는 경우가 많다. 따라서 현재로는 각 계산방법에 의한 결과로 적정한 급탕량을 추정해야 한다.
(1) 인원수에 의한 방법
건물의 사용인원수에 건물 종류별로 1인 1일 급탕량을 곱하여 산출한다. 사용인원을 추정하기 어려운 경우는 급수량 산정시와 마찬가지로 건물의 유효면적에서 추정한다.
Qd = N ‧ qd
Qh = Qd‧ ‧ qh
여기에서, Qd : 1일 최대 예상 급탕량 [ℓ/d]
N : 급탕 인원[人]
qd : 건물 종류별로 1인 1일 급탕량 [ℓ/c/d] - (표 3.8)
Qh : 시간 최대 예상 급탕량 [ℓ/hr]
qh : 1일 급탕량에 대한 1시간마다의 최대치 비율 - (표 3.8)
3.8 건물의 종류별 급탕량(급탕온도 60℃)
|
건물의 종류 |
1인 1일당 급 탕 량 [ℓ/C/d] |
1일 사용에 대한 필요한 1시간당 최대치 비율 |
피크로드의 계속 시간 |
1일 사용량에 대한 저탕비율 |
1일 사용량에 대한 저열능력 비율 |
|
Qd |
Qh |
h |
υ |
||
|
주택·아파트·호텔 등 사 무 실 공 장 레스토랑 레스토랑(3식/1일) 레스토랑(1식/1일) |
75~150 7.5~11.5 20 (3~10) (3~10) (3~10) |
1/7 1/5 1/3 - 1/10 1/5 |
4 2 1 - 8 2 |
1/5 1/5 2/5 1/10 1/5 2/5 |
1/7 1/6 1/8 1/10 1/10 1/6 |
◈ 호텔에서는 1일의 탕 필요량과 특성이 호텔의 형식에 따라 달라진다.
고급 호텔에서는 피크로드는 낮지만 1일 사용량이 비교적 많고
상업 호텔에서는 피크로드는 높지만 1일의 사용량이 적다.
☞ 건물의 면적에 의한 방법
건물의 급탕대상인원이 확실하지 않을 때는, 건물의 유효면적(연면적에서 복도・계단・변소・창고 등을 제외한 면적)을 기초로 하여 대상인원을 추정하여 급탕량을 산정한다.
Qd = A ‧ k ‧ n ‧ qd
여기에서, Qd : 1일 최대 예상 급탕량 [ℓ/d]
A : 건물의 연면적[m2]
k : 건물의 연면적에 대한 유효면적의 비율[%] - 2장 급수설비 참조
n : 유효면적당 인원[명/m2] - 2장 급수설비 참조
qd : 건물 종류별로 1인 1일 급탕량 [ℓ/c/d] - (표 3.8)
(2) 기구수에 의한 방법
1) 기구의 사용회수가 파악되는 경우
표 3.9에 의해 각 기구의 1시간마다의 사용회수를 산정하여 1시간 급탕량의 누계를 구하고, 이 누계에 기구의 동시사용율을 곱해서 1시간당 급탕량을 구한다.
Qh = ∑(qi ‧ f ‧ m)Po
여기에서, qi : 위생기구별로 1개 1회당 급탕량 [ℓ/회]
f : 위생기구수[개]
m : 1시간당 사용회수[회] - (표 3.9)
Po : 건물 종류별 기구의 동시 사용율 - (표 3.9)
표 3.9 건물종류에 따른 위생기구별 급탕량
|
기 구 |
급탕량[ℓ/회] |
사용회수[회/시] |
급탕량[ℓ/시] |
비고 |
|
세면기(일반) 세면기(개인) 욕 조 샤 워 주 방 싱 크 세 탁 싱 크 배 선 싱 크 청 소 싱 크 |
5 7.5 100 50 15 15 10 15 |
2∼8 1 1∼3 1∼6 3∼5 4∼6 2~4 3~5 |
10∼40 7.5 100∼300 50∼300 45∼75 60∼90 20~40 45~75 |
주택, 아파트 세탁기는 용량에 따름 |
|
건물용도별 동시사용율 |
병원, 호텔 |
주택,공동주택, 사무소 |
학교, 공장 | |
|
25% |
30% |
40% | ||
2) 기구의 시간당 사용회수가 추정되지 않는 경우
표 3.10의 기구별 급탕량에 기구수를 곱하고, 이 누계에 동시사용율을 곱하여 1시간당 최대 급탕량을 구한다.
Qh = Σ(qj ‧ f)Po
여기에서, qj: 위생기구별로 1개 1시간당 급탕량 [ℓ/h] - (표 3.10)
표 3.10 위생기구의 종류별 급탕량과 건물의 동시사용율
(기구의 1시간당 급탕량[ℓ]. 최종온도 60[℃]로 산정된 것임)
|
건물종류 기구 종류 |
아파트 |
클럽 |
체육관 |
병원 |
호텔 |
공장 |
사무소 |
개인주택 |
학교 |
YMCA |
|
세면기(개인용) 세면기(공중용) 양식욕조 접시세척기① 발씻기용 부엌싱크 세탁싱크 배선싱크 샤 워 청소용싱크 |
7.5 15 75 57 11.5 38 75 19 110 75 |
7.5 22 75 190∼570 11.5 75 106 38 570 75 |
7.5 30 100 -
45 - - -
850 - |
7.5 22 75 150∼570 11.5 75 106 38 280 75 |
7.5 30 75 190∼750 11.5 110 106 38 280 110 |
7.5 45 -
75∼375 45
75 - -
850 75 |
7.5 22 - - -
75 -
38 110 57 |
7.5 -
75 57 11.5 38 75 19 110 57 |
7.5 57 -
75∼375 11.5 75 -
38 850 75 |
7.5 30 110 75∼375 45 75 106 38 850 75 |
|
동시 사용률 저탕용량계수② |
0.30 1.25 |
0.30 0.90 |
0.40 1.00 |
0.25 0.60 |
0.25 0.80 |
0.40 1.00 |
0.30 2.00 |
0.30 0.70 |
0.40 1.00 |
0.40 1.00 |
(주) ① 접시 세척기의 소요량은 사용형식에 따라 다르므로 생산자의 자료에 따라 선택해야 한다.
② 1시간당 최대 예상 급탕량에 대한 저탕조 용량의 비율 : 저탕조는 대용량의 보일러 플랜트에서 얼마든지 증기의 공급이 얻어지는 곳에서는 그 용량을 줄여도 좋다.
[문제 5] 30세대가 있는 아파트에 각 세대마다 세면기, 샤워, 개수대(부엌싱크)가 각 1개씩 설치되어 있고 공동으로 사용하는 청소싱크가 5개 있다. 인원수와 기구수에 의해 급탕량을 구하라?
[문제 6] 연면적 2,360[㎡]이고 지상 5층 건물인 공동주택에 24세대가 있다. 각 세대마다 세면기, 양식욕조, 부엌싱크, 샤워가 각 1개씩 설치되어 있는 경우 급탕량을 구하라?
다만, 사용 인원수 및 기구수에 의한 방법(사용회수가 추정되는 경우와 추정되지 않는 경우 모두) 2가지 방법으로 구하라.
5. 음료용 급탕량
음료용의 급탕은 요구온도가 85∼90[℃]의 고온으로, 음용으로서 위생적으로 고도의 안전성이 요구되기 때문에, 세면이나 목욕용 급탕과는 다르게 전용 급탕설비로 한다. 일반적으로는 가스나 전력을 열원으로 하는 저탕식 급탕기를 사용하는 것이 많다. 저탕용량은 다음식에 의해 산출한다.
Q = qn ‧ N/K
여기에서, Q : 저탕용량 [L]
qn : 1인 1회당 사용량 [ℓ/사람] (일반적으로 0.25ℓ/사람)
N : 사용인원 [인 ]
K : 유효출탕량율 (일반적으로 70％）
음용 저탕식 급탕기에는 일반적으로 개방형이 많이 사용되고 있다. 그러나 싱크대의 하부 등에 설치하는 밀폐식 전기온수기도 있으므로, 압력조절밸브의 배수는 역류방지기능을 가진 전용 배수 금구를 배수관에 접속하거나 간접배수로 한다.
표 3.11 점포에 대한 사용탕량의 실적
|
|
24시간 사용탕량 |
10시간사용탕량 |
피크시사용탕량 | ||||
|
연면적 |
좌석수 |
객수 |
연면적 |
좌석수 |
연면적 |
좌석수 | |
|
[ℓ/㎡․h] |
[ℓ/h․좌석] |
[ℓ/h․인] |
[ℓ/㎡․h] |
[ℓ/h․좌석] |
[ℓ/㎡․h] |
[ℓ/h․좌석] | |
|
고급레스토랑 |
0.2～0.4 |
0.8～1.0 |
0.5～0.7 |
0.4～0.6 |
1.4～1.6 |
0.7～1.0 |
2.8～3.0 |
|
일반레스토랑 |
0.4～0.8 |
0.8～1.3 |
0.3～0.5 |
0.9～1.7 |
2.0～2.5 |
2.0～2.5 |
3.0～4.0 |
|
분 식 점 |
0.4～0.7 |
1.3～1.7 |
0.2～0.3 |
0.9～1.3 |
2.5～3.0 |
1.9～2.5 |
4.0～6.0 |
|
사 원 식 당 |
0.3～0.4 |
0.8～1.0 |
0.3～0.4 |
0.8～1.0 |
1.6～2.0 |
- |
- |
|
다방, 간이음식점 |
0.6～0.8 |
1.0～1.3 |
02.～0.3 |
1.4～1.6 |
2.3～2.5 |
3.0～4.0 |
5.0～6.0 |
|
이용원,미용원 |
0.3～0.4 |
3.8～5.4 |
0.6～0.8(이용) |
0.5～1.0 |
9.0～13 |
1.6～2.5 |
25.0～30 |
|
3.3～3.8(미용) | |||||||
|
싸우나.이용원 |
- |
- |
- |
15.0～20 |
- |
- |
- |
표 3.12 설계용 급탕량
|
건물종별 |
급탕량 (년평균1일당) |
시간최대급탕량 [l/h] |
시간최대급탕량 의 계속시간[h] |
비고 |
|
사 무 소 |
7～10[l/사람] |
1.5～2.5(1인당) |
2 |
|
|
호텔(객실) |
150～250[l/사람] |
20～40(1인당) |
2 |
비지니스 호텔은 150[L/h] |
|
종합병원 |
2～4[l/m2] |
0.4～0.8(m2당) |
1 |
|
|
|
100～200l/바닥 |
20～40(바닥당) |
1 |
|
|
레스토랑 |
40～80[l/m2] |
10～20(m2당) |
2 |
(객석＋주방)면적당 |
|
경 식 점 |
20～30[l/m2] |
5～8(m2당) |
2 |
상동 : 국수, 차, 경양식 |
|
집합 주택 |
150～300[l/문] |
50～100(가구당) |
2 |