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패시브하우스 오버히팅 방지법!

2 ifree 18 1,257 2021.12.15 23:30

두가지 플러스 알파만 거론하겠습니다.

저희집 남향창 어디 패시브하우스 못지 않게 상당히 넓습니다.  때문에 제 견해는 창의 면적이 핵심 요인은 아니다라고 봅니다.

오버히팅 줄이려 남향창을 줄인다고요?

람다하우스 이상으로는 줄이지 마세요.

그 넓은 창 가지고도 충분히 실증적으로 오버히팅 없이 잘 운용되니까요.

거론하고자 하는 두가지는

 

1. 제가 처음 스위스 모 회사로 부터 히터펌프를 구입하고자 했을 때,  기술적 사양을 유심히  살펴봤습니다. 소비전력 1.3kw의 히터펌프로 람다하우스의 열용량(급탕포함)이 감당이 되는 매력적인 아이템이었죠.  냉방도 되고요.

결과적으로는 해당 회사가 판매를 거부해 성사되지 못했는데요(기술 유출 걱정).

그 과정에서 아주 중요한 정보를 얻었습니다.

 

'해당 모델의 난방수 온도가 31도라는 겁니다.!!!!!'

 

히터펌프는 알고 있는 분야라 새롭지는 않았지만 이 숫자를 보고는 쾅!!!  하고 뭔가에 얻어 맞은 기분이었습니다.

아!  이거구나....

당시 오버히팅 방지 때문에 열쇼크 분석하느라 골머리를 앓고 있었는데 눈이 확 떠진거죠.

전 이게 패시브하우스에서 아주 중요한 인자로 봤습니다.

오버히팅 문제 몇년 전에 거론될 때 제가 이 얘길 당시에도 했습니다.

국내 히터펌프 회사들 난방수 온도 45도 이상이라고 자랑들 하고 그 놈 1도 올려보겠다고 기를 쓰고들 있는데요.  제 보긴 뻘 짓입니다.  (패시브하우스 기준으로는 그렇다는 겁니다.)

펌프 탄내나 나고 기기 수명이 짧아질 뿐입니다.

제가 거론하기 전에 아무도 여기에 주목하지 않았죠.

이건 우리가 운용하는 가스 보일러 표준과는 많이 다릅니다.

우리 보통 55도 이상을 사용하죠.

람다하우스도 난방수 온도를 가스 보일러 출고치로 그냥 운용했다면 현재 정도의 열 평형은 불가능합니다.

가스보일러의 난방수 온도는 설정이 가능한데요.

최저 셋팅치가 32도 입니다.

전 32도로 씁니다.

바닥에 온기가 느껴진다?

난방 잘못하고 있는 겁니다.

가정하여 난방수 온도가 26도인데 오버히팅이란게 가능하겠습니까? 그게 된다면 집이 스스로 에너지를 생산하는 발전소인거죠

 

2. 그 다음은 람다하우스 방통 두께는 국내 일반 시공 관행의 두배가 넘습니다.

방통은 엑셀 파이프 덮는 정도로만 얇게 얇게 더 얇게 치려고 기를 쓰고들 계신데,  제보기엔 패시브에는 안 맞는 시공법입니다.

난방 껐다 켰다 하는 사무용 공간 아니라면 항상 일정한 온도 평형이 중요한 주택에서 바닥 단열에 자신감이 있으면 방통 얇게 치려 기를 쓸 이유 없습니다.

단열 되어 있으면 그 열 어디 안 갑니다.

 

낮은 온도의 난방수로 일정하게 공급하고 방통 이빠이 친다.

이게 전 핵심이라고  봅니다.

컨트롤은 기본 서멀 발란스를 90%이상 맞춰 놓고 나머지 10%를 어찌 해본다고 접근해야지...제어 만능주의는 반대합니다.

제가 수만 포인트 제어가 필요한 화학플랜트 코딩도 합니다!!!

이 얘기 전에도 한 적 있는데....

이건 마치 간판은 패시브하우스라고 번듯하게 달아놓고는 운용은 엑티브보다 더 엑티브하게 운용하는 짝퉁 패시브의 길로 가겠다는 것과 같습니다.

패시브하우스는 그 정의상 엑티브 에너지 없이도 구조만으로 유사정상 상태의 계내 열평형이 실현되는 주택입니다.

인간은 합리적인 동물이 아니라 합리화 하는 동물이라고 합니다.

이 시점 혹 스스로의 부족함을 대뇌 피질의 교묘한 합리화로 가리고는 있지 않은지 돌아봐야 합니다.

 

Comments

1 김동윤 2021.12.14 11:35
빠른 가열을 위해서 부동액을 넣는 분도 있더라구요
https://ecohigh.tistory.com/30
2 ifree 2021.12.14 11:38
패시브하우스  난방을 경주용 자동차 제로백 하듯이 하면 못 삽니다^^
3 한엄지 2021.12.14 11:41
저는 그래도 바닥 따뜻한 느낌이 좋아서 30도까지 낮추진 않았지만 이 글 보고 온수 온도를 5도 정도 낮췄습니다 ㅋㅋ 더 써 보고 더 낮추게 되면 낮추려고요. 감사합니다!
3 정해갑 2021.12.14 11:48
관리자님께 질문

ifree 님의 2번 항목  방통두께에 대한 관리자님의 일관된 주장은 더 얇아도 더 두꺼워도 안좋다 였는데.

표준주택의 축열성능을 추가비용 적게 높일 수 있는게 방통두께 아닐까 싶습니다만. 

람다도 나름 근거를 가지고 방통두께를 결정했을거고.  표준주택도 나름 근거를 가지고 있을테고. 이 불일치에 관해 논의해 주시면 좋겠습니다.
M 관리자 2021.12.14 11:49
ㅋㅋ  무공비급을 이제야...

-------
부동액은 기기의 부식 속도를 높힐 수 있어서, 다른 방법으로 접근하시는 것이 좋긴 합니다.
3 주안홍 2021.12.14 11:51
방통 두께는 목조에만 해당하지 않을까요? RC조는 이미 구조체가 다 열저장덩어리들이라..
2 숀리 2021.12.14 11:59
방통 관련해선 RC나 목조나 거의...같다고 봐요.  중량재 축열성으로 인한 장점은 겨울은 미미(3.5%)하고 여름에 차이가 많이 난다고 알고 있습니다.  본문내용은 많이 도움되네요 ifree님 감사합니다
2 ifree 2021.12.14 12:08
모든 디테일에는 목적하는 의도가 있는 법이죠
M 관리자 2021.12.14 12:29
정해갑님....

바닥 두께는 아마도.. ifree 님이 우긴 결과가 아닐까... 싶습니다. ㅡㅡ;;;
2 숀리 2021.12.14 12:34
람다주택관련

1. 처마깊이가 1층은 1m, 2층은 2m로 상당히 깊은 것으로 알고 있습니다.  일사유입이 상대적으로 더 중요한 1층의 경우, 각 창호간 외벽폭과 외단열 두께로 인해 직달일사 간섭이 많아, 실제 실내 유입분이 많지 않을 것 같습니다만, 그 정도라도 일사에너지는 충분하다는 말씀으로 이해됩니다

2. 낮은 바닥난방수 온도로 충분한건 람다주택의 바닥 열관류율이 0.10인 이유도 한 몫하고, 방통과 바닥마감재의 영향도 있지 않을까 합니다.  역시 전체적으로 같이 볼 문제겠죠

3. 방통 두께가 일반시공 관행의 2배라 하셨는데, 람다주택은 방통 60T로 알고 있었는데 제가 잘못 알고 있었는지요.  바닥마감은 원목 22T와 타일마감으로 되어 있던데, 원목 22T가 열전도율이 그리 좋진 않지만, 방통몰탈과 함께 축열성을 갖고 오래 간다 보면 될지.

감사합니다.
2 권희범 2021.12.14 12:43
가스보일러도 난방수 온도를 그렇게 낮출 수 있군요.
가스랑 기름은 안되는 줄 알았습니다.

제가 지은 전전화 주택들에 2~3kw 전기보일러가 2대씩 달려 있는데요, 컨트롤러 없이 난방수 온도로만 작동하고 최저 온도가 30도입니다.
건축주들은 45도 정도로 맞춰두고 스마트플러그를 이용해 각자의 패턴대로 작동시간을 정해서 쓰고 있는데요, 전기가 남는 집들에 30도로 24시간 가동해보라고 권해봤지만 이 보일러가 전원이 켜져 있으면 순환모터가 계속 도는 방식이라 소음과 모터 수명에 대한 걱정 때문에 아직 해 본 집이 없습니다.

저는 스마트컨트롤이니, 네타모니 이런 거 잘 몰라서요,
별도의 제어장치를 통해 난방수 온도를 일정하게 유지하면서 순환모터가 간헐적으로 돌게하는 게 가능할까요?
2 ifree 2021.12.14 12:52
패시브라면 새로운 시각으로 고려할께 많다 봅니다.
단열층이 완벽하다면 속도가 아닌 평형이 핵심 인자고 순환 모터도 아주 낮은 동력으로 저속 운행하도록 모델링이 되야겠죠.
제가 봤던 모델이 그랬어요.
이렇게 접근 하는구나!!!  했죠.
권희범님 문 하신 바는 별도 조언 드릴게 없는데요.
그런 성능의 펌프는 흔하고 제어도 별건 아니라고 봅니다.
2 숀리 2021.12.14 14:16
ifree님 컨셉 충분히 이해되었습니다.

중유럽기준 일반적인 바닥난방 토출수온도가 35℃라는 군요.  모두가 만족하는 바닥표면온도란 존재하지 않지만, 가장 불만인 사람이 적은게 24℃라고 하구요 (by B.W. Olsen, "Thermal comfort requirement for floors 1977" @ 람다책(홍도영))

국내 콘덴싱보일러 기준, 토출수 50℃, 환수 30℃일때 바닥표면이 31℃라 하고, 보일러 효율이 가장 높다고 합니다.  이는 바닥 열관류율이나 기타 단열/기밀 기준이 없는 자료이므로, 기초나 바닥단열이 건전한 패시브 수준에선 토출수 온도는 더 낮아도 된다는 얘기겠지요.

말씀대로 바닥난방은 반응속도가 아닌 평형 개념으로 접근....많이 이해되었습니다 재차 감사드립니다.
1 버즈 2021.12.14 16:02
집 지을때 이러한 부분을 고려하지 못해서 아쉽네요.

저같은 경우는 보일러의 난방수 온도의 최저값이 40도 이기에 40도로 설정하고 한시간에 5분씩만 돌도록 하니 딱 적정 온도로 유지 되는거 같습니다. (바닥의 온기가 있을까 말까하는정도)
이 운영방식의 아쉬운점은 외부 날씨가 따뜻할때 더워진다는 문제가 있어서 이 부분은 경험적으로 아침~저녁시간에는 수동으로 난방을 끄고 켜고 있습니다. 현재 보일러가 자동화하기가 어려운  모델이라 아쉽네요.

또한 정말 날씨가 좋아서 남향창으로 해가 많이 들어오면 일부 위치는 30도까지 넘게 히팅이 되서 이때는 자동적으로 evb를 작동시키면서 관리하고 있습니다.
M 관리자 2021.12.14 16:31
그 시간당 5분씩의 작동 설정은 어떻게 하고 계셔요?
1 너른배미 2021.12.15 14:44
self-regulating under floor heating이라는 개념이 있습니다.

실내 온도로 제어하지 않고, 난방수가 상시 순환되며 바닥 온도로 제어하는 방법으로 (온돌 모드),

-실내 공기 온도가 많이 낮으면 난방이 많이 되고,
-실내 공기 온도가 약간 낮으면 약간 난방이 되고,
-실내 공기 온도가 높으면, 반대로 바닥으로 열전달이 일어난다는

물리법칙에 따라 적용하는 방법입니다. 각 방마다 실내 온도가 다를 경우 평준화 시켜주고, 햇빛으로 바닥이 달구어 지면 온돌은 사실 냉각 역할을 하게 됩니다. 바닥 마감재도 여기에 걸맞는 열전도율이 좋은 것이 필요하게 되겠죠. 난방과 냉각(?) 효율을 올리기 위해 엑셀관은 기존 보다 촘촘하게 까는 것도 포함됩니다.

이 방법을 적용하기 위한 전제 조건은 난방수 온도가 낮아야 되고, 30도를 넘지 않게 됩니다. 이 경우 낮동안 발생하는 과도한 일사 에너지는 엑셀관 내 난방수로 전달되게 됩니다. 오버히트 발생이 일어나지 않는다는 의미가 되겠죠.

ifree 님이 말씀하시는 것을 자세히 생각해 보니 이런 조건에 부합되는 것 같습니다. 비록 난방수 공급 온도는 self-regulating 조건에서 필요로 하는 온도 보다 많이 높아도, 방통 두께가 충분히 두꺼워 버퍼 역할을 하여, 실제 바닥 표면 온도는 실내 온도 대비 그리 높지 않을 것 같습니다. 방통이 두꺼우면 유리할 수 있다고 생각되었습니다.

저도 건축시 난방에 대해서는 잘 몰랐던 시기에 설치한 가스 보일러를 이용하여, 어떻게 하면 난방수 온도를 30도 이하로 낮추어 볼까 고민 중에 있습니다. 설치한 보일러가 가장 낮은 난방 출력 단계에서도 7kW 라 균일한 저온 난방수를 얻기가 용이하지 않습니다.
1 버즈 2021.12.20 16:44
관리자님의 질문을 뒤늦게 봤네요
시간당 5분은 보일러 컨트롤러에서 기능을 제공합니다.(시간당 5,10, 20, 30,40 ,50  60분 선택가능).앱으로도 제어 가능하구요
M 관리자 2021.12.20 17:03
감사합니다.^^