설계/시공관련 질문
전기 난방 및 급탕 방법
그림
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2022.10.26 17:25
신축할 단독주택이 사정상 전기로 급탕 및 난방을 해야할 것 같은데요
적용할만한 방법이 있을까요?
구체적으로 어떤 제품이 있는지도 조언해주시면 감사하겠습니다.
주류가 아니어서인지 간단한 검색으로 찾을 수 있는 관련 정보란 별로 없기도 하고 너무 많기도 하네요.
보조에너지원으로 태양광발전패널과 태양열집열판은 설치하려 합니다.
태양광설비를 설치할 지붕 크기는 대략 5mx6m이고 향은 남서향입니다.
에너지요구량은 협회 인증기준인 연간 5리터로 가정.
저장탱크라든가 제반 설비를 위한 공간도 필요하겠죠? 얼마나?
전기 바닥난방의 경우 건식 말고 습식을 선택하는 건 어떤가요?
목조주택인데 방통이 건물에 기여하는 나름의 장점이 있어 보여서
혹시 엑셀파이프를 깔지 않더라도 바닥에 무근콘크리트층을 두는건 어떤가 생각하게 됐고,
또 그럴 거면 방통을 이용해서 난방을 해야지 싶기도 하고...
방통공사가 아수라장이므로 필수가 아니라면 제외시킬까 싶기도 하고... 헷갈립니다.
참고로, 도시가스가 공급되지 않는 지역이라서 전기난방급탕을 고려하게 됐습니다.
도시가스에 대해 참 여러 가지 생각이 드는데요
이참에 미련 떨치고 탄소독립 시도해보려구요.
주로 한전 전기에 의존하는 거라 절충적이긴 합니다만..
이런 사정이오니 너무 부정적인 얘기보다는 저희 여건에서 실현 가능한 방법들 알려주시면 힘이 될 것 같습니다.
읽어주셔서 감사합니다.
건물의 크기와 거주 인원 수에 대한 정보가 있어야 대략적인 부하를 계산할 수 있습니다.
(온수사용량을 고려하여 설비용량을 산정한다고 생각하시면 될 것 같습니다.)
현실적으로 가장 효율이 높은 제품은 지열히트펌프입니다. 초기비용이 상당히 높지만 정부 및 지자체 보조금이 많아 보조금 지원여부를 먼저 확인해보시기 바랍니다.
빠트린 내용이 있는데, 부지가 협소하고 진입로가 좁아서 일반적인 큰 장비들은 반입이 어렵습니다.
지열은 주변에 공간 여유가 있어야 가능한 걸로 알고 있어서 제외시켰는데,
혹시 이런 여건의 부지에서도 가능한 지열히트펌프시스템이 있을까요?
거주인원은 4인이고 연면적 30평 가량 됩니다.
그리고 외벽과 지붕의 구성, 그리고 창호사양을 대략 알려 주시겠습니까?
처음 가해석한 연간 난방요구량이 6리터가 넘게 나와서 일단 벽체 외단열을 50 추가하여 100으로 늘렸습니다. 창호는 사양 문제보다는 일사획득/열손실량 조절을 위해 입면계획을 수정하고 있습니다.
태양광발전은 약 5kWp 정도이므로 전기가열식 급탕도 괜찮긴 합니다.
다만 태양열급탕설비와 전기가열식 급탕, 그리고 바닥난방 사이에 제어 설비를 구축하는 것이 문제인데요...
저는 가급적 태양열급탕설비는 하지 않으시고, 태양광발전을 더 늘리는 것을 추천드리겠습니다.
효율은 태양열급탕설비가 더 높긴 하나, 수배관 계통이 너무 복잡해지고, 배관내 물온도에 대한 설비적 대응이 용이하지 않기에 고장이 잦은 편입니다. 사실 그리 복잡한 문제도 아니긴 합니다만.. 우리나라에서 태양열급탕설비가 사양산업화 되어 가고 있기 때문에.. 기술지원과 더불어 AS도 만만치 않기 때문입니다.
남은 문제는 전기가열식 급탕설비의 용량으로 4인 가족의 급탕량을 감당할 수 있는가인데요..
그러려면 1톤 정도의 저탕조를 넣어야 하는데.. 그 공간이 있는가의 검토가 우선인데.. 만약 설비설계가 가능하다면 전기순간온수기+400리터 정도의 저탕조의 조합이 더 나을 것 같습니다.
부분적인 부하는 전기순간온수기가 대응을 하고, 샤워같은 대용량의 사용은 저탕조의 도움을 받으면 부하에 어느 정도 대응이 가능해 보입니다.
그러면 태양광발전, 전기순간온수기, 전기보일러와 저탕조, 그리고 바닥난방 조합으로 정리해서 설비설계 사무소와 협의해보겠습니다.
태양열급탕설비는 효율 때문에 기회가 되면 쓰고 싶던 품목이었습니다. 요즘은 관심 있는 개인들이 기술개발하고 보급하고 A/S도 하는가 봐요. 저도 그 중에 한 분과 상의해본 적이 있어요. 그 분 말씀으로는 어려운 일 아니고 고장도 별로 없다고 하셨었죠.. 관리자님 말씀 듣고보니 배관이며 온도제어가 문제일 것 같아 보이네요.
그리고 바닥 몰탈(혹은 콘크리트) 두께는 50이면 될까요?
시공자분 중에는 목조주택 방통 두께로 70을 권장하시는 분도 계시거든요. 목구조는 RC에 비해 처짐이 커서 70은 돼야 갈라지지 않는다고.. (이 말이 맞는지도 궁금합니다)
매일 탕목욕을 할 게 아니라면 4인 가족 기준 링크와 같은 축열식 온수기 130~150리터 정도면 네 명 연달아 샤워해도 부족하지 않습니다.
https://m.smartstore.naver.com/homsys88/products/5929472970?NaPm=ct%3Dl9vbqxp4%7Cci%3De71272ac20a08f4e1b515251a1891807d63fefce%7Ctr%3Dslct%7Csn%3D4733486%7Chk%3D58efbc9972a4d95098c981316e8d53c00eba6e1f
패시브하우스 수준의 난방부하면 링크와 같은 2~3kw의 소형 전기보일러를 몇 대 사용해서 바댝난방이 가능합니다.
장점은 40도 정도의 저온 난방이 가능하다는 거고,
단점은 열량이 작으니 시간이 오래 걸리고, 난방수 온도로만 설정이 가능하고, 컨트롤러가 없어 본체의 스위치를 사용하거나 스마트플러그로 온오프를 제어해야한다는 점입니다.
패시브하우스는 큰 설비 없이 태양광 증설만으로 전기로 난방, 급탕이 가능하지만 문제는 태양광 모듈을 올릴 지붕의 면적이 너무 작다는 겁니다.
일반적인 국산 모듈 3kw의 면적이 4m×4m 입니다.
상계거래로 봄여름가을에 저축해둬야 겨울 전기세 폭탄을 피하실 수 있을텐데 작어도 태양광 6kw는 필요합니다.
난방은 전용 전기보일러를 사용한 바닥난방으로 정리가 되는 것 같습니다.
난방몰탈은 40~50정도로 적용하겠습니다.
가정집이니까 겨울철엔 항상 난방을 할테니 가열시간이 문제는 아닐 것 같고,
다만 실내온도 제어 부분은 좀 어렵게 느껴지는 영역입니다.
참고로, 평면도와 단면도를 단순화시켜 그려보았습니다.
대략 첨부한 그림처럼 생긴 집입니다.
1) 난방용 보일러는 각 층에 1대씩 두는 안과 1~3층 1대로 하는 안이 있을 것 같은데,
용량이라든가 층간 높이 차이 등을 고려하면, 각 층에 두는 안이 나을까요?
층당 난방 바닥면적은 7~8평쯤 됩니다.
2) 보일러며 온수기가 여러대 설치되어야 하는데 설치 공간이 문제일 것도 같습니다.
설비실이 자투리 땅을 활용해 배치한 것이라 환기장치며 보일러, 축열조, 그리고 각종 배관과 작업을 위한 공간이 있을지 모르겠습니다.
저희 기계설비 사무실에서는 단독주택에 전기난방급탕이 일반적이지 않아서, 원하는 구성을 정해주면 그것에 맞춰 설계해주겠다 하시고.. 어쩌면 큰 문제가 아닐 것도 같은데 최적안을 찾으려니 저는 머리가 아프네요. 그냥 이거다 하고 누가 딱 정해주시면 좋겠습니다^^
태양광 용량이 부족해서 전기요금이 많이 나올 것 같기는 합니다.
그냥 감당하든가, 태양열 집열판이라도 몇 장 설치할까 다시 고민됩니다.
그리고 단열과 열교에 신경을 쓰는 것이 최선으로 보입니다.