외기노출 난방배관의 단열두께에 대한 기준 및 열에너지 손실량 비교 (Comparison of Standards and Thermal Energy Loss for the Insulation Thickness of Heating Pipes Exposed to Outdoor Air)

서지정보

· 발행기관 : 대한설비공학회
· 수록지 정보 : 설비공학 논문집 / 34권 / 3호 / 130 ~ 137페이지
· 저자명 : 김성은, 유민상, 송용우, 박진철

초록

본 연구는 국내 겨울철 배관 단열성능을 개선하고자 하는 것으로 국내․외 기준 비교, 지하주차장의 겨울철 현장측정 그리고 배관의 주변 온도 및 단열두께별 열에너지 손실량 비교를 실시하였다. 그 연구결과를 종합하면 다음과 같다.
(1) 국내 KCS 기준의 경우, 공동주택 난방공급온도인 40~60℃ 범위 단열두께는 IECC 기준과 유사한 수준이었다. 그러나 국내의 경우 관내 수온 범위 내에 적합한 열전도율 시험온도 기준를 적용하고 있지 않기 때문에 배관 단열두께가 국내 기준보다 상향되어야 한다. 또한, 국내는 배관 외부설치 위치에 대한 고려가 없어 외기에 노출된 배관도 실내와 동일한 기준 두께를 사용하고 있으므로 IECC와 같이 Climate Zone에 따른 기준변경이 요구된다.
(2) 국내 공동주택의 겨울철 지하주차장 온도 측정 결과, 외부와 연결된 지하주차장의 경우 외기온이 평균 1.5℃일 때, 배관 주변 외기온도는 3.1℃로 거의 유사하게 나타났다. 이는 KCS 기준온도인 30℃와의 차이가 26.9℃ 발생하므로 KCS 기준보다 훨씬 많은 열손실이 발생할 것으로 판단되었다.
(3) 겨울철 배관 주변 온도 기준을 3.1℃로 설정하고 단열두께별 열에너지 손실량을 비교한 결과, KCS 기준인 40 mm 단열두께 적용 시 주변 온도 30℃보다 겨울철 3.1℃를 적용할 경우 열에너지손실량이 234% 증가하는 것으로 나타났다. 또한 IECC 기준에 따라 배관 단열을 강화할 경우 단열두께는 90 mm, 110 mm까지 증가하며, 이 경우 열에너지 손실량을 KCS 기준보다 39%, 46% 감소시킬 수 있다.

영어초록

This study compared the standard of insulation thickness and the amount of energy loss of heating pipes exposed to outdoor air, and the research results were as follows. 1) Results on a comparison between ‘the Korean Construction Specification - Mechanical Insulation (KCS 312005:2021)’ and ‘the 2021 International Energy Conservation Code’, showed that the standard for thermal conductivity test temperature conditions in Korea needed to be improved. In addition, it was necessary to increase the thickness standard according to the installation location of the pipe. 2) Underground parking lot ambient temperature of the pipe was 3.1℃, and the outside temperature was 1.5℃. This value was much lower than that of the KCS standard temperature (30℃), and it was found that a lot of heat loss occurred. 3) Results on a comparison of the amount of energy loss according to the ambient temperature showed that when the field measurement temperature (3.1℃) was applied the amount of energy loss increased by 234% than when the KCS reference temperature (30℃) was applied.

참고자료

· 없음