Wilo Brain Box를 통한 펌프의 기본 원리 이해- 이호중의 펌프강좌 ⑦

Hydraulic balancing

 

안녕하십니까 윌로펌프㈜ 마케팅팀 이호중 차장입니다.
Brain box를 활용한 펌프교육 여섯 번째 시간입니다.
어느덧 약속했던 연재의 마지막 시간입니다.
이번 시간은 Hydraulic balancing에 대한 내용이고 지난 시간과 마찬가지로 에너지 절감에 대한 내용 입니다. Hydraulic balancing을 직접 해보고 이 과정을 통해 왜, 그리고 어떻게 에너지가 절감되는지 체험을 하는 시간입니다.
제가 이 과정을 배울 때 독일 강사 이야기로는 독일의 경우에도 작은 주택의 경우 Hydraulic balancing을 조정하지 않아 에너지가 낭비되는 경우가 많다고 하는데, 우리나라 또한 별반 차이가 없을 것 같습니다. 우리가 A에서 B를 향해 갈 때는 가능하면 경로가 짧고 쉬운 길을 택합니다. 일부러 먼 길을 가거나 경사가 높은 길을 가는 경우는 별로 없습니다. 물 또한 마찬가지입니다. 물도가능하면 가장 경로가 짧고 마찰이 적은 경로로 이동하려는 습성이 있습니다.

 

 

그런데 이런 물의 특성을 고려하지 않고 설비를 하면 문제가 발생할 수 있습니다. 먼 길로는 온수나 냉수가 가지 않으려 하니 물이 부족해지고 가까운 길은 반대로 물이 너무 많이 보내지게 됩니다.
그러면 겨울철에 온수 순환 펌프랑 가까운 방은 너무 더워서 창문을 열어두어야 하고, 먼 방은 춥게 됩니다. 에너지 낭비의 주요 원인이 되기도 하지요. 따라서 이러한 것을 방지하기 위해서는 온수 순환 펌프랑 가까운 쪽의 배관은 필요한 유량만 흐르도록 밸브를 잠가주어 각각의 온수 소비처에 온수가 골고루 분배가 되도록 해야 합니다.

 

 

위의 그림과 같이 배관이 설치되어 있다고 하면 물은 3번방 > 2번방 > 1번방의 유량으로 순환을 하게 됩니다. 운이 좋게 1번방이 가장 작고, 3번방이 가장 커서 유량이 이 순서대로 필요하다면 아무 문제가 없겠지만, 그렇지 않다면 각 방에 필요한 유량에 맞게끔 발란싱을 해주어야 하고 이러한 과정을 Hydraulic balancing이라고 합니다.

 

자, 그러면 이번에는 본격적으로 실습을 해보겠습니다. 이번 실습에는 위와 같은 경로를 이용합니다. 사진에 하얀 밸브들은 각각의 라디에이터들을 상징합니다. 유럽은 바닥 난방을 잘 하지 않고 라디에이터를 많이 쓰고 있지만 원리는 우리 바닥난방과 같습니다.

 

 

 

자세히 보시면 각각의 밸브 모양이 다르고 경로도 다릅니다. 앞에서 말씀드린 좁고 먼 길에 해당하는 밸브도 있고 넓고 가까운 경로에 해당하는 밸브도 있는 것입니다.
각각의 밸브 및 경로에 얼마만큼의 차압이 걸리는지 측정을 해보겠습니다. 측정 기준은 밸브를 모두 열고 측정하고 펌프는 3단 제어 펌프의 2단으로 실습하겠습니다.

 

 

보시는 것처럼 각각의 밸브가 모두 측정치가 동일 한 것도 있고 그렇지 않은 것도 있습니다.

그러면 이번에는 각각의 밸브를 필요한 유량 만큼만 유량이 흐르도록 조정 해보겠습니다.
밸브 사진을 보시면 하얀색 밸브는 실내에서 온도에 따라 주거하는 사람이 조절하는 밸브이고 아래에 육각렌치로 조절하는 밸브는 최대 유량을 제한하는 밸브입니다.
따라서 하얀 밸브를 모두 연 상태에서 육각렌치로 조절하는 밸브로 최대 필요한 유량 만큼만 유량이 흐르도록 조정해 보겠습니다.
각 하얀 밸브로 흐르는 최대 유량을 1번 밸브는 150 L/h, 2번 밸브는 120 L/h, 3번 밸브를 130 L/h 라고 가정하고 작동을 하겠습니다.

 

 

 

이렇게 각각의 하얀 밸브로 들어가는 유량을 제한하면 각각의 밸브를 모두 open 하더라도 총 유량의 합계가 350L/h를 넘지 않게됩니다.
앞서 배우셨던 내용 중에 펌프는 유량이 많아지면 에너지 소비가 증가한다는 것을 배웠습니다. 따라서 모든 밸브를 open 했을 때 600L/h 보다 유량이 적기 때문에 에너지가 쓸 때 없이 낭비되는 것을 방지 할 수 있고 또한 유량이 부족한 곳이 없게 유량이 흐르도록 관리할 수 있습니다.

 

아울러 펌프의 용량도 줄일 수 있어 투자비 또한 감소할 수 있습니다.

 

여기까지 Hydraulic balancing에 대한 실습이었고 제 강좌의 마지막 시간이었습니다.
사실 Brain box를 보시면 제가 연재한 내용들보다 더 많은 장비들이 부착되어 있는 것을 보실 수 있습니다. Brain box에 대한 모든 내용을 다 연재하기에는 한계가 있어 직접시연을 하지 않고 지면으로 이해하기 쉬운 내용으로 소개를 해드려서 그런 것 입니다. 또한 독일에서는 아직도 새로운 교육 내용을 추가하고 있고, 새로운 버전의 Brain box가 나오고 있습니다. 혹시 기회가 되면 새로운 내용을 추가하여 소개하기로 하고, 여기서 연재를 마치겠습니다. 저에게 교육 요청하신 분들 중 여건상 대응을 못해 드린 분들께 죄송하다는 말씀 전합니다.

 

Epilogue
펌프가 물과 전기에 직접적으로 관련된 제품이다 보니 여러 나라의 물과 전기에 대해 약간 알게 되었습니다. 특히 얼마 전에 필리핀에서 신재생 에너지 관련 일을 하시는 분을 만났는데 그분 말씀이 우리나라는 전기 값이 저렴한 편이라 신재생 에너지 관련 사업에 어려움이 있는데 필리핀은 전기 값이 비싸 사업성이 있다고 하는 이야기를 들었습니다. 전기는 대략 우리나라의 3배 정도, 물값은 대략 4배 정도 비싸다고 합니다. 우리나라는 1인당 국민소득이 3만불에 육박하고 필리핀은 2천불 조금 넘는 수준이니 필리핀 국민 소득을 고려해보면 엄청난 금액입니다.
아직까지 우리나라는 물과 전기에 있어 다른 나라보다 좋은 여건에 있지만 이러한 여건이 언제까지 지속될지는 모르겠습니다. 따라서 평소에도 물과 전기를 아껴 쓰는 습관을 들이고 특히 엔지니어 분들은 에너지를 절감할 수 있는 방법에 대해서 항상 고민해주시기 바랍니다. 그 동안 부족한 저의 연재를 실어주신 월간 PUMP와 구독해 주신 여러분께 감사드립니다. 

 

<월간PUMP 12월>

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - Wilo Brain Box를 통한 펌프의 기본 원리 이해- 이호중의 펌프강좌 ⑦