1. 일반사항 1.1 적용범위 이시방서는지열을이용한냉 난방 ( 급탕 ) 시스템설치에관한사항으로도면에표시되었거나이시방서에서요구하는바와같다. 1.2 시공한계 제어반까지의전원공급을위한배관배선공사및지열히트펌프전력량계공사는전기공사로하고, 결선및제어부공사는본공사로한다. 1.3 관련시방 이공사와관련이있는사항중이시방서에서언급된것이외의사항은다음시방서의해당사항에따른다. 40230 터파기및되메우기 50210 기계설비기본공사 50310 보온 50430 위생장비설비 50510 난방배관 50570 지역난방지구기계설비 50810 개별난방지구자동제어설비 1.4 적용규준 다음규준은이시방서에명시되어있는범위내에서이시방서의일부를구성하고있는것으로본다. 1.4.1 한국산업규격 (KS) KS B ISO 13256-1 수열원열펌프-성능시험및평가 KS B ISO 13256-2 물을열원으로이용한열펌프의성능시험평가 1.5 용어의정의 1.5.1 지열냉 난방시스템물, 지하수및지하의열등의온도차를변환시켜에너지를생산하는설비 1.5.2 지중열교환기 483
열교환을위하여지하에매설하는배관 1.5.3 보어홀지중열교환기를매설하기위하여지중에천공하는구멍 1.5.4 그라우팅 (Grauting) 천공주변의암석과지중열교환기를물리적으로결합시키기위해뒤채움재 (Graut) 를삽입하는작업 1.5.5 히트펌프지중열교환기를통해열교환한저온의열원을활용, 고온의온수를생산하는열생산시스템 1.6 제출물 다음사항은 10130 제출물 및 50110 기계공사일반사항 1.4 제출물 에따라제출한다. 1.6.1 시험보고서해당천공예정지에시험천공을실시하여지질특성, 열전도도등의자료를측정하여보고하여야한다. 1.6.2 시공계획서시공업체는각부문별공사착공 7일전까지 10130 제출물 1.3 에따라시공계획서를작성하여타공정및관계기관과충분한검토와협의를거친후공사를시행하여야한다. 1.6.3 자재제품자료자재승인또는신고제품은아래와같다. 가. 승인제품 1) 히트펌프 2) 펌프및탱크류나. 신고제품 1) 지중열교환기 2) 그라우팅재 1.6.4 시운전데이터설치완료후실제사용과동일한조건으로 7일이상의시운전기간을거친운전자료와자료를분석한보고서를제출하여야한다. 1.6.5 운전및유지관리자료시스템의가동, 운전, 정지에필요한단계별운전절차가포함된설명서를제출하되, 이설명서에는생산업체명과연락처, 보수운전교범, 부품리스트, 일상적인정비절차, 예상되는고장및수리방법등에관한내용을수록하여입주후관리주체에게인계하여야한다. 484
1.7 시공업체의자격 기계설비공사업면허를보유한업체로서신에너지및재생에너지개발 이용 보급촉진법에의거신재생에너지전문기업으로등록된자이어야한다. 1.8 법적요구사항 신재생에너지설비의지원 설치 관리에관한기준에합당하여야한다. 1.9 안전관리 50120 기계설비공사안전관리 에따른다. 1.10 시공전협의 가. 공사전시험보고서결과및공사중타공종에의한변경또는관계법규, 관련기관지시 지침에의해공사를변경하고자할때에는변경도면을작성하여관련기관과협의한후에기술검토를거쳐설계변경조치하여야한다. 나. 본공사를시행함에있어관련공사에지장을줄경우시공업체책임하에민원이발생치않도록조치하여야한다. 1.11 품질보증 지열냉 난방시스템의품질보증에대하여는지식경제부고시제 2008-232 호에따른다. 2. 옥외공사 2.1 지중열교환기 2.1.1 천공 가. 천공작업시작전에작업에대한계획서를작성하고감독자의승인을받아야한다. 나. 천공작업에앞서감독자가지시하는기준점으로부터기준점측량을행하여보링, 표고및좌표를정하고위치를평면도상에명기한다. 다. 천공심도는지열설계도서에준하며, 변경사항은감독자와상의하여야한다. 라. 지면에서지하암반층출현지점가지케이싱을삽입하여보어홀붕괴를사전에방지하여야한다. 마. 예정깊이이상을천공할수있는장비를투입하여야하며본공사를수행할수있는능력의장비를투입한다. 바. 천공깊이는설계도서에준한깊이까지천공함을원칙으로하나경지반의수직변동이발생될시에는감독자의지시에의해심도를조정하여야한다. 485
사. 천공작업전에지하매설물을상세히조사하여시공에지장이없도록하여야한다. 아. 작업시소음, 진동등공공의피해를최소화시킬수있는조치를취하여야한다. 자. 작업시지상또는지하의기존구조물이손상되지않도록적절한조치를취하여야한다. 차. 그라우팅후지열천공을위하여사용된케이싱은제거하여한다. 2.1.2 지중열교환기설치 가. 지중열교환기는수도용고밀도폴리에틸렌파이프를사용하여야하며, 재생품은사용할수없다. 나. 지열파이프를삽입하기전표면의흠이나손상부위를점검하여야하며, 잘린부위나파진홈이관의두께의 10% 보다깊을경우그부위를제거하거나파기시킨다. 다. 열융착이끝난지중열교환기는상온상태에서삽입하여야한다. 라. 지중열교환기를보어홀에삽입하는동안꼬이거나홈이파지면안된다. 마. 지중열교환기를삽입시에는부력상쇄효과를위해물 ( 음용수수준 ) 을채우도록하며도면에명시된천공깊이까지삽입한다. 바. 최종연결이될때까지지열교환기의열려있는끝부분은이물질이들어가지않도록밀봉해야한다. 사. 지중열교환기는파이프융착작업, 보어홀삽입, 그라우팅작업, 트렌치헤더연결완료후에각각압력시험을수행하여야한다. 아. 지열파이프의천공위치를지상에서식별가능하도록표식을설치하여야한다. 2.1.3 트렌치및관련배관 가. 지열수평트렌치배관은지표면으로부터 1.5m이하의깊이에매설하여야한다. 나. 수평트렌치에놓이는공급배관과환수배관의이격거리는최소 60cm이상이어야하고겹쳐지는부분을최소화해야한다. 다. 지열파이프가트렌치배관에결합될때구부러짐 (folding) 을방지하기위해성토작업에주의하여야한다. 라. 트렌치되메움에앞서지표면으로부터약 50cm 깊이에수평트렌치파이프가매설되어있다는경고표지를전구간에설치하여야한다. 2.1.4 터파기및되메우기 가. 터파기폭은배관작업에지장을주지않는선에서최대한좁게한다. 나. 터파기바닥은딱딱하지않으며, 암석이없어야한다. 다. 초기되메우기재료는부드러운흙이나모래를사용한다. 라. 트렌치내부에자갈이나큰돌들을제거하여야하며, 되메우기흙으로는석재 벽돌 목재 자갈 유기물등이섞이지않은양질의흙을사용하여야한다. 마. 기타사항은토목공사 40230 터파기및되메우기 에따른다 2.2 그라우팅 486
가. 일관되게그라우팅이진행될수있도록전문인력이나장비가준비되어있어야한다. 나. 그라우팅의재료는순수벤토나이트또는벤토나이트 / 첨가제혼합물등을사용하여야하며, 벤토나이트는공사의적정성여부를판단할수있는물성치에대한시험공인성적서를제출하여감독자의확인을받아야한다. 다. 보어홀천공시발생하는암석파쇄물 시추용슬러리 자갈등으로보어홀을채워서는안된다. 라. 벤토나이트 / 실리카샌드혼합물인경우에는혼합비율을준수해야하며, 시공자는재료자체의열전도도값을사전에확보하여야한다. 마. 그라우트는전용이송펌프와그라우트파이프 ( 트레미, Tremie) 를사용하여수직보어홀최하단부터올라오면서채워야한다. 바. 그라우트펌프를이용하여그라우트슬러리를혼합할수있다. 이때그라우트펌프의운전정지없이그라우트슬러리를혼합하기위해방향전환밸브를설치한다. 사. 그라우팅파이프는보어홀하부와접촉하여파이프의토출부가막히는것을방지하기위해끝단부 90cm이내에여러토출홀을가공하여파이프의끝단이막히더라도그라우팅작업이원활히될수있도록하여야한다. 아. 그라우트펌프의배출라인에압력계를부착하여그라우팅중압력변화를확인한다. 자. 그라우팅에사용되는물은음용수수준으로하고, 항상충분한수량이공급될수있도록한다. 차. 보어홀중간에그라우팅이비는공간이발생하지않아야한다. 2.3 융착 가. 수도용고밀도폴리에틸렌파이프를연결시키는것은열융착기술을적절히훈련받고자격을갖춘작업자가시행하여야한다. 나. 열융착작업전반에걸쳐단상, 220V, 60Hz의적절한전력공급이유지되어야한다. 다. 폴리에틸렌파이프에절개부분과파인홈, 깊은흠집이있는지를점검하여융착전제거하여야한다. 라. 융착전연결부위는청결하고건조하게유지하여야한다. 마. 융착방법은 75이상의관에서는버트 (Butt) 융착을하고, 미만에서는소켓융착을하되현장여건에따라조정가능하다. 바. 융착의방법에따라온도, 압력, 냉각시간, 비드등을정확히알고그에맞게시행하여야한다. 사. 비가올때는시공을피하고, 부득이시공을해야만할때는천막이나기타보호장비를갖춘후, 수분을제거하고융착조건에맞게시공하여야한다. 2.4 부동액 가. 지중열교환기의일부분이노출되어동결점에노출될가능성이있을경우부동액을일정비율로혼합할수있다. 나. 부동액을사용할경우에는부동액의종류 특성 혼합비산정방법등을제출하여야하며혼합비율을준수하여배관에주입하여야한다. 487
3. 옥내공사 3.1 히트펌프 3.1.1 자재 가. 에너지관리공단신재생에너지센터에서인증한제품을사용하여야한다. 인증제품사용이어려운경우에는 KS규격 (KS B ISO 13256-1,2) 을만족하는제품을사용하여야한다. 나. 외부케이싱 (casing) : 컬러아연도금강판또는동등이상의재질로한다. 다. 압축기 (compressor) : 히트펌프에사용되는압축기는친환경대체냉매를사용하는고효율, 저소음의스크롤압축기를사용하여야하며, 압축기구동에의해발생되는진동을감쇄시키기위한진동감쇄장치가설치되어있어야한다. 라. 압축기케이싱 : 압축기에서발생하는소음을줄이기위하여히트펌프외부케이싱과는별도로압축기케이싱이설치되어있어야한다. 마. 열교환기 : 판형열교환기TYPE 및부하대응이용이한이중관식열교환기TYPE 중하나를사용한다. 바. 히트펌프에사용되는주요장비인압축기, 응축기, 증발기, 팽창밸브, 사방변은모두가하나의유니트안에내장되어있어야한다. 사. 히트펌프는냉매가적정량충진되어공장내에서운전시험이완료된후출하된제품을사용하여야한다. 아. 소음은최소 45dB 이하를유지할수있어야하며, 소음기준 소음제어 소음측정등과관련된세부사항은 KS C 9306 에어컨디셔너 의기준에따른다. 자. 히트펌프시스템은단지내자동제어시스템과호환이가능하여야하며, 외부에서도제어될수있어야한다. 3.1.2 시공 가. 히트펌프의유지보수 ( 필터교체, 베어링윤활유교체, 응축수팬세척등 ) 를위한공간을확보하여야한다. 나. 히트펌프전용콘크리트기초를설치한후에진동을감쇄시키기위해진동감쇄장치 ( 방진고무등 ) 를설치하여야한다. 다. 냉매저온부, 증발기, 응축기는보온하여야한다. 라. 드레인연결부를배수구에적절하게연결하여응축수를원활하게배출할수있어야한다. 3.2 팽창탱크 가. 팽창탱크는지열순환수의온도상승에따라팽창되는것을균등하게수용할수있도록설계제작되어야한다. 나. 블래더 (Bladder) 의파손또는노후시교환할수있는구조로하기위해서블래더용 ACCESS HOLE을설치하고 FLANGE로마감한다. 488
다. 기타사항은기계공사 50570 지역난방지구기계설비 2.3 에따른다. 3.3 순환펌프 가. 모든펌프는고효율인증제품을사용하여야한다. 나. 펌프의설치및배관작업이용이하고, 흡입및토출구가동일선상에있는인-라인형으로구성되어야한다. 다. 펌프모터의수리및교체가필요할경우배관으로부터펌프하우징의분리없이수리및교체가용이하여야한다. 라. 기타사항은기계공사 50430 위생장비설비 2.3 에따른다. 마. 전동기는 50210 기계설비기본공사 2.27 에따른다. 3.4 기계실배관공사 가. 배관, 밸브는 50210 기계설비기본공사 및 50510 난방배관 에따른다. 나. 옥외배관은알루미늄강판또는동등이상재질로케이싱처리하여야한다. 기타보온공사는 50310 보온 에따른다. 다. 시스템의운전상태, 에너지절약효과, 시스템성능분석에필요한자료를수집할수있도록온도계 압력계를냉 온수의공급및환수, 지열열교환기의공급및환수, 히트펌프의공급및환수배관에설치하여야한다. 라. 모든기기는용량, 제작자및그외기기별로나타내어야할사항이명시된명판을부착하여야한다. 3.5 자동제어공사 가. 지열시스템의자동제어장치는자동및수동운전이가능하여야하며히트펌프가무인운전될수있도록자기진단기능과이상징후시알람기능등을포함하고있어야한다. 나. 중앙제어장치는건물관리가용이한방재실또는중앙관리실에설치한다. 다. 계측기기는그기능을충분히발휘할수있는장소에설치하며공사여건에따라조정할수있다. 라. 계측기기는다음조건을만족하여야한다. 계측설비 성능 비고 온도센서 정확도 ±0.1 (-20~80 ) 이내 관련성적서제출 유량계 ( 전자식 ) 정확도 ±1.5% 이내 관련성적서제출 전력량계 정확도 1% 이내 관련성적서제출 마. 제어항목 1) 지열히트펌프의기동 / 정지 2) 냉 온수주배관또는버퍼탱크내물의온도 3) 지열히트펌프의냉 난방절환 489
4) 지열히트펌프의 Zone별제어 5) 지열순환펌프의 SCHEDULE제어, 대수제어및유량제어바. 감시항목 1) 지열히트펌프의기동 / 정지상태및이상경보 2) 지열순환펌프및냉 온수순환펌프의기동 / 정지상태 3) 냉 온수공급및환수측의온도 4) 냉 온수공급및환수측의유량 5) 전력량계 6) COP환산사. 에너지생산량및가동상태를파악할수있도록중앙관제실에서해당데이터를실시간확인및저장할수있어야하며, 필요시통신시설을설치하여인터넷으로도전송가능하여야한다. 아. 모니터링항목모니터링항목전송데이터측정위치 일일열생산량 (kcal) 24 개 ( 시간당 ) 생산시간 ( 분 ) 1 개 (1 일 ) 부하측입출구온도차, 유량 전력소비량 (kwh) 24 개 ( 시간당 ) 히트펌프, 기타펌프류 자. 기타사항은기계공사 50810 개별난방지구자동제어설비 에따른다. 4. 품질관리및사후관리 4.1 기밀시험 가. 모든배관은배관의일부또는전배관을완료한후수압또는기압시험을하였을때누수나압력강하가없어야하며기밀시험일지를기록하여제출하여야한다. 나. 지중열교환기는별도로각공정완료후기밀시험을수행하여야한다. 다. 기밀시험은물 ( 음용수수준 ) 또는오일이섞이지않은순수공기를사용한다. 라. 기밀시험은최고사용압력의 1.1배이상또는 980Kpa{10kgf/ cm2 } 중높은압력으로 120분이상시행하여야한다. 4.2 플러싱 (Flushing) 및퍼징 (Purging) 가. 배관내부에남아있을수있는이물질등을제거하기위하여깨끗한물을고속으로순환시켜파이프내부를세척하여야한다. 나. 기타사항은기계공사 50210 기계설비기본공사 3.12.3 에따른다. 다. 배관내부의캐비테이션 (Cavitation) 을방지하기위하여파이프내부의공기를제거하여야한다. 라. 유체를최소 30분 1.2m/s의이상의속도로순환시킨다. 마. 공기배출작업완료후시스템내의압력을동계운전시 245~343Kpa{2.5~3.5kgf/ 490
cm2 }, 하계운전시 147~196Kpa{1.5~2.0kgf/ cm2 } 이상으로유지되도록가압하여야한다. 4.3 시운전 가. 설치완료후에는실제사용과동일한조건으로 7일이상의시운전기간을거치면서운전자료를수집 ( 공급열량, 시스템전력등 ) 하여성능을분석한보고서를제출하여야한다. 나. 건물준공후에는냉난방기운전에대한성능측정 분석방안을별도로제시하여야한다. 4.4 관리원교육 시공업체는관리원으로지정된자에게다음사항을교육하여시스템운용및유지관리에지장이없도록하여야한다. 가. 지열시스템작동방법나. 장비의설치위치및기기취급요령다. 고장수리및일상적인하자대처방법라. 유지관리지침및주기적관리사항 491