추운 겨울, 아파트 바닥 난방 제대로 활용하기!

국내의 공동주택은 99%가 바닥난방일 것이다. 

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1. 기본적으로는 보일러(귀뚜라미, 나비엔 등등)를 이용하여 도시가스를 연료로 온수를 만들어 급탕(싱크대, 화장실 온수) 또는 바닥난방에 활용 하는 것

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2. 지역난방에서 공급되는 온수를 이용하여 급탕과 바닥난방에 활용 하는 것

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본 포스팅에서는 2번 지역난방의 난방 특성과 요금 과금 체계에 대해서 알아보고자 한다

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우선 지역난방의 구성에 대해서 알아보면.. 아래 그림과 같다.

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지역난방은 해당 지역의 발전소 등에서 남은 폐열을 이용하여 (지역마다 다름) 100도 이상의 물을 만들어 낸다.

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증기 상태 (스팀)일 수도 있고, 고압의 액체 상태 물일 수도 있다. 아무튼 이걸 해당 지역 각 아파트 단지들로 공급한다.

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단지 기계실에서는 일괄적으로 공급받은 고온의 온수를 다시 사용할 물과 열교환을 통해 약 60도 정도로 낮춘다. (이 또한 단지마다 또는 지역마다 다를 수는 있긴 하지만 원리는 똑같음)

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어짜피 세대에서 100도의 물이 필요할 일도 없고, 유지관리 등만 어렵기 떄문에 사용가능한 온도 영역으로 온도를 한번 낮추는 것으로 보인다.

(최근 1, 2년 전부터 지역난방공사에서는 자체에서 저온 온수를 공급하는 것을 계획하고 있는 것으로 알고 있다.)

 

​최종적으로 각 세대로 공급되면 우리가 사용하는 급탕, 바닥난방수가 되는 것이다.

 

크게 한번 살펴보았으니 이제 세대 안을 들여다보자.

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급탕말고 이제부터는 바닥난방수 관리체계에 대해서 말하겠다.

(급탕 밸브는 항상 열려있고 우리가 집에서 쓰는만큼 잘 과금되고 있으니까 자세히 알 필요도 없다.)

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지역난방 사용하는 단지라면 집 안에 싱크대 밑이나 신발장쪽이나 현관쪽 창고나... 아무튼 자기 집에 바닥난방수 유량계가 달려 있는 곳이 반드시 있을 것이다. 모르면 관리사무소 전화해서 물어보시길.

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아래 그림이 대략적 모식도이다.

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우선 바닥난방용 온수 공급 밸브, 실별 분배기, 유량계, 환수관 메인 밸브가 있다.

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요금 계산은 환수관 밸브 오른쪽에 달려 있는 유량계에서 체크가 되서 m3 단위로 과금이 된다.

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그리고 집 안 벽에 있는 온도 컨트롤러에 설정된 온도가 실내온도와 동일해지면 유량계에서 자동으로 물의 흐름을 막아서 더 이상 온수가 순환되지 않게 한다.

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그렇다면 어떻게 해야 효율적으로 바닥난방용 온수를 사용할까?

 

지역난방 사용 단지의 바닥난방수 공급, 환수 밸브 구조

1. 우선 바닥난방용 온수 공급 밸브는 동계에 난방을 시작할 떄 활짝 전부다 개방한다.

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2. 그리고 분배기에서 사용하는 밸브는 난방을 집중적으로 사용하고 싶은 실은 관과 밸브가 평행하게 일자가 되게 조정해주고(완전 개방), 좀 덜 쓴다 싶은 방은 관과 밸브가 약 30도 또는 45도가 되게 조정한다(부분개방). 아예 공급을 차단하고 싶으면 관과 밸브를 90도로 설정한다(완전 차단). 분배기가 어떻게 생겼는지 밑에 그림 첨부하였다.

 

분배기 밸브 사용 조건

실별 분배기

첫번 쨰 예를 들어보겠다.

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물이 60도로 들어왔는데 환수밸브를 활짝 열어놔서 59도로 다시 돌아나가면, 물은 1도씨에 해당하는 열량만 집에 전달해주고 나가버린다. 요금은 지나가는 물의 유량으로 산정되므로 집은 별로 따뜻해지지 않았는데 요금은 많이 나온다.

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물론 집은 대신 빨리 따뜻해진다.

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두번째 예를 들어보겠다.

요금 과금이 무서워서 환수밸브를 진짜 조금만 열어놓아 보았다.

60도로 들어온 물이 극단적이지만 20~25도로 다시 돌아나간다고 해보면, 물이 전달할 수 있는 열은 거의 다 전달 해준 것으로 보인다. 하지만, 그 열량 자체가 너무 작다. 그리고 집이 따뜻해지는 시간이 너무 느려서 오히려 밖에서 냉기가 들어오는 속도가 더 빨라서 집 온도가 상승하질 않을 수 있다. (직접 경험한 일임;;)

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[이론적 설명이 좀 더 필요하신 분만 볼 것 ]

* 열량 = 유량 * 물의 비열 * (공급수 온도 - 환수 온도)

* 바닥 배관에서 바닥으로 열전달 되는 효율은 유속이 빨라질수록 증가하고, 유량이 커질수록 감소함. (NTU에 비례) 따라서 무조건 유량을 높인다고 효율적으로 전달되는 것도 아니고 너무 조금 집어넣는다고 좋은 것도 아님.

 

바닥난방을 위한 배관 시공

위 글을 읽고 나면, 내가 썼지만 그래서 어쩌라는 건가 싶다.

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공급수밸브는 활짝 열고, 분배기 밸브는 실별로 따뜻하게 하고 싶은 정도에 따라 알아서 잘 조정하면 되는 건데 환수밸브를 어쩌라는 거지?

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그걸 명확히 제시하고 싶어도 집마다 좀 달라서 적정선 밸브를 열어둔다는걸 말하기가 어렵다. 그렇지만 적정하게 열어놓는 방법을 설명하겠다.

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우선은 환수밸브를 아예 다 여는건 현명하지 않다. 유량계 톱니바퀴가 천천히 돌아간다 싶을 정도로만 열어놓는다. 그리고 설정한 실내 온도 (예시로 24도라고 하자.)가 3시간 정도 이내에 달성되는지 확인하자.

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만약 3시간 이내에 실내온도 설정기에 빨간 불이 꺼지지 않는다면, (빨간불이 켜진 것이 유량계에서 밸브를 차단하지 않고 있다는 것이고, 불이 꺼지면 설정온도를 달성하여 유량계에서 온수를 차단했다는 뜻) 환수밸브를 조금은 더 열어야하겠다.

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조금씩 밸브를 더 여는 위와 같은 과정을 하다보면, 3시간 정도 후에는 실내온도를 달성하는 밸브 개방 수준을 알 수 있다. 그렇게 해놓고 쓰는 것이 적정 수준이라고 필자는 생각한다.

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물론 3시간을 기준으로 안하고 1시간으로 하거나 6시간으로 하거나 그건 본인의 마음이다.

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필자가 3시간을 기준으로 한 이유는 원래 바닥난방의 특성상 온풍기 처럼 빠르게 실내온도가 올라가거나 하지는 않는다. 우리 집의 바닥구조체를 다 축열할 만큼의 시간이 필요하기 떄문이다. 따라서 3시간 미만으로 빨리 실내온도가 올라가는 건 분명 과하게 온수를 공급하고 있는 것이다.

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또 3시간 이상으로 기다리지 않은 이유는 단순히 생활패턴때문에 그 이상 기다리긴 힘들어서;;;

그러니 참고하시길.

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추가로 온수를 이용한 바닥난방 방식에 대해서 알아두면 좋을 점에 대해 쓰고자 한다.

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우선 위에서 잠깐 언급했듯이 바닥난방은 축열이 되면서 복사난방을 하는 시스템이므로 반응시간이 오래 걸린다. 따라서 외출시에 온도설정 패널에서 아예 꺼버리는 것 보다는 19도~20도 정도로는 설정해두는 것이 다시 집에 왔을 떄 24도 (실내 적정온도)로 난방하기에 적합할 것이다. 사실 하루종일 켜놓는 분들도 많은데, 굳이 사람이 없을 떄까지 계속 돌아가게 하면 개인적으론 좀 아깝다 싶다.

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그리고 온수를 사용하는 특성상 관이 노후화 되면서 아래 사진과 같이 파울링이 관 내부에 생겨서 열효율이 떨어진다. 이건 솔직히 오래된 아파트 단지에서 어쩔 수 없는 부분이다. 관을 다 들어내고 다시 공사하기도 좀 그렇고 ;;

물에 섞여 있는 석회질들이 굳어서 낀건데 열 전달 효율을 떨어뜨린다.

노후화된 관의 Fouling

또한 큰 집의 경우에는 실별로 온도설정 패널이 있어서 실별 공급되는 온수를 On/off 할 수 있으므로 아까운 온수가 필요 없는 곳으로 가는 일은 없게 잘 설정하면 난방비 절감이 가능하다.

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끝으로 개인적 의견으로는 바닥난방은 분명 쾌적하고, 익숙한 난방 방식이지만 반응속도도 너무 느리고 사실 불필요하게 집 전체를 따뜻하게 해야해서 효율이 좋은 시스템은 아니다. 외국에서는 거의 안쓴다. 따라서 집의 기본 온도가 너무 내려가지 않게만 사용하는 용도로 20도 정도 설정을 해놓고, 보조난방기구와 착의(슬리퍼 등)를 잘 활용해서 똑똑한 난방이 가능하다고 본다. ㅎㅎ

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포스팅에서는 단순한 지역난방기반 바닥난방 시스템만 언급했고, 요새 더 좋은 컨트롤러도 많기 떄문에 그 부분은 미리 알고 계시길 바란다. (자동으로 밸브 개폐율을 조절해서 최소한의 공급으로 최대의 열 효율을 만들어 줌) 

 

끝!