공기열 히트펌프는 실외기와 기계실, 바닥난방 사이에 물배관을 사용하는 경우가 많습니다. 외부에 노출된 수배관이 얼면 물의 부피가 팽창해 배관과 열교환기, 밸브가 파손될 수 있습니다.
히트펌프가 정지하거나 정전이 발생했을 때도 동파를 막을 수 있도록 설계해야 합니다.
히트펌프 수배관이 얼어붙는 이유
난방수가 계속 순환하면 쉽게 얼지 않지만 장비가 정지하면 배관 내부의 물이 한곳에 머무르게 됩니다.
외기온도가 영하로 내려가고 보온이 부족하면 배관 속 물이 얼기 시작합니다.
실외기 내부의 판형열교환기나 작은 배관은 수량이 적고 외부온도의 영향을 받아 빠르게 얼 수 있습니다.
동파가 위험한 이유
물은 얼면서 부피가 증가합니다. 밀폐된 배관 안에서 팽창한 얼음은 배관과 밸브, 열교환기에 큰 압력을 가합니다.
겉으로는 이상이 없어 보여도 얼음이 녹은 뒤 누수가 발생할 수 있습니다.
판형열교환기가 파손되면 냉매회로와 수배관에 큰 손상이 발생할 가능성도 있습니다.
배관 보온
외부에 노출되는 수배관에는 충분한 두께의 보온재를 적용해야 합니다.
보온재의 연결부와 밸브, 플랜지 부분도 빈틈없이 마감해야 합니다.
보온재가 비와 눈에 젖으면 단열성능이 떨어질 수 있으므로 외부용 마감재로 보호해야 합니다.
순환펌프 동파방지 운전
많은 히트펌프는 외기온도나 수온이 일정값 이하로 떨어지면 순환펌프를 자동으로 작동시키는 기능을 제공합니다.
난방수를 계속 움직이면 국부적인 결빙 가능성을 줄일 수 있습니다.
다만 전원이 차단되면 펌프가 작동하지 않으므로 정전에 대한 추가 대책이 필요합니다.
전기 열선 사용
동파위험이 큰 배관에는 자기제어형 전기 열선을 설치할 수 있습니다.
열선은 배관온도가 낮아질 때 열을 발생시켜 결빙을 방지합니다.
열선이 보온재 안에 올바르게 설치되었는지, 온도조절기와 누전차단기가 정상인지 정기적으로 확인해야 합니다.
부동액 사용
난방수에 히트펌프용 부동액을 혼합하면 어는점을 낮출 수 있습니다.
부동액 농도가 높아지면 물보다 열전달성능과 유동성이 달라지고 순환펌프 부담이 증가할 수 있습니다.
제품 제조사가 허용하는 부동액 종류와 농도를 확인해야 하며 자동차용 부동액을 임의로 사용해서는 안 됩니다.
정전 시 대책
한파 중 정전이 장시간 지속되면 순환펌프와 열선이 모두 멈출 수 있습니다.
비상발전기나 무정전전원장치로 순환펌프와 제어기만이라도 운전하는 방법을 검토할 수 있습니다.
정전이 장기화될 가능성이 있는 지역은 배수 가능한 구조와 부동액을 함께 고려해야 합니다.
장기간 집을 비울 때
겨울철 외출한다고 히트펌프 전원을 완전히 차단하면 동파위험이 커질 수 있습니다.
동파방지운전이 유지될 수 있도록 전원을 켜고 낮은 실내온도 또는 외출모드로 운전하는 것이 좋습니다.
장기간 사용하지 않을 계획이라면 배관과 장비 내부의 물을 완전히 배수할 수 있는지 설치업체에 확인해야 합니다.
배수구와 낮은 지점
배관을 비울 수 있도록 가장 낮은 지점에 배수밸브를 설치해야 합니다.
배관에 물이 남는 구간이 있으면 전체를 배수해도 동파가 발생할 수 있습니다.
배관 경사와 에어벤트, 배수위치를 처음 설계할 때부터 고려해야 합니다.
동파 예방 결론
히트펌프 동파예방은 보온재만 감는 것으로 끝나지 않습니다.
순환펌프 동파방지운전과 열선, 부동액, 정전대책, 배수구조를 함께 검토해야 합니다.
특히 외부 수배관이 있는 시스템은 전원이 차단된 상황에서도 안전할 수 있도록 설계해야 합니다.