히트펌프 바닥난방 시스템의 구성 및 설계 논리
1. 열원 및 열매체 수송
- 열원 호환성:
- 중앙 난방망, 가스 벽걸이형 보일러, 공기열 히트펌프 및 기타 시스템에 연결할 수 있습니다. 바닥 난방 시스템 매개변수는 설계 시 열원수 온도에 따라 조정해야 합니다. (물 온도가 너무 높을 경우, 바닥 과열 및 배관 스케일링을 방지하기 위해 물 혼합 장치를 설치해야 합니다.)
- 열 매체 순환:
- 순환 펌프는 파이프를 통해 온수를 공급하고, 매니폴드를 통해 각 난방 회로에 분배하여 균일한 흐름을 보장합니다. 설계 시 파이프 끝부분의 과열과 먼 곳의 과냉을 방지하기 위해 파이프의 저항을 계산해야 합니다.
2. 바닥 난방 코일 레이아웃
- 배관 방법:
- U자형/나선형: 파이프가 바닥을 고르게 덮고 있어 직사각형 방에 적합하며 균일한 열 복사를 제공합니다.
-S자형/이중 병렬: 좁고 긴 방에 적합합니다. 배관 간격(예: 15~30cm)을 조절하여 난방 부하를 조절할 수 있습니다. 침실과 같이 난방 수요가 높은 공간의 경우, 배관 간격을 15cm로 줄일 수 있습니다.
- 파이프 재료 선택 및 직경:
- 일반적으로 사용되는 체육-RT 및 펙스 파이프는 직경 16~20mm입니다. 유량은 실내의 열 부하를 기준으로 계산해야 합니다. (예: 16mm 파이프의 단일 회로 길이는 80m 이하, 20mm 파이프의 단일 회로 길이는 120m 이하로 하여 과도한 저항을 방지해야 합니다.)
3. 지반 구조물의 열전달 최적화
- 아래부터 위로의 구성:
(1) 단열층(압출폴리스티렌보드/폴리스티렌보드) : 바닥 슬래브로의 열손실을 감소시키며, 단열계수 ≥ 0.03 W/(m·K)
(2) 반사필름 : 열을 위쪽으로 반사시켜 열효율을 향상시킵니다.
(3) 코일 고정층(카딘/와이어메쉬) : 코일을 고정하고 열을 고르게 분배합니다.
(4) 충진층(자갈콘크리트) : 코일을 감싸고 1차 열전달매체 역할을 하며(열전도도 ≥ 1.2 W/(m·K)), 두께는 약 5~7cm이다.
(5) 마감층: 타일/바닥재(열전달 효율: 타일 쉿 엔지니어드 우드 플로어 쉿 원목 플로어). 설계 시 마감층의 열 저항을 고려하세요(원목 플로어의 경우 수온을 높이거나 튜브 간격을 줄이세요).
4. 온도 및 유량 제어
- 온도 조절 장치 + 전기 밸브: 각 매니폴드 회로에 설치되어 실내 온도에 따라 물 흐름을 자동으로 조절하여 방에 맞는 온도 조절(예: 침실 20°C, 거실 22°C)을 실현합니다.
- 물 혼합 장치: 열원수 온도가 너무 높을 경우(예: 중앙 난방의 경우 70°C) 차가운 물을 혼합하여 바닥 난방수 온도를 40~60°C로 낮추어 고온으로 인한 파이프 손상이나 바닥 변형을 방지합니다.