토론토 냉난방 아니 북미 지역의 냉난방의 기본인 퍼낸스 시퀀스에 대하여 알아보겠다. HVAC 실전편은 실제 업무에서 활용하시거나 해당분야를 공부하시는 분에게 조금이나마 도웅을 드리고자 실전편으로 풀어서 알아보도록 하겠다. 필자도 HVAC 분야에서 일을 한지 졸업하고 4년 차이다. 아직 베테랑들에 비하면 병아리이지만 지금 시작하시거나 일을 하고 계신 분들에게는 서로 도움이 될 것이라 생각한다. 필자가 생각하기에 학교에서 배우는 것과 실전은 완전히 달랐으며 만약 누군가가 우리나라 언어로 필자에게 알려주고 교육시켜 주었다면 필자의 관련 기술은 지금보다 더욱 빠르게 향상되지 않았을까 하는 생각도 한다. 이제 본론으로 들어가서 퍼낸스에 대하여 본격적으로 알아보자.
퍼낸스란? 사진으로 보는것과 같이 가정용 퍼낸스는 대부분 내추럴 가스로 운용되고 있으며 가스밸브를 통과한 열은 힛익스체인지라는 연통을 지날 때 블로워 모터가 힛익스체인지연통 외부에 공기를 불어 해당 공기를 덕트를 통해 분산시킴으로 집을 따뜻하고 아늑하게 만드는 역할을 하는 난방장치이다. 주로 지하에 설치가 되며 냉방을 원할 시 퍼낸스 위쪽에 냉방 코일을 두어 냉방을 작동시킬 수 있다.
퍼낸스 세부 부품 구성 및 시퀀스는 다음과 같다.
1. Thermostat, 사진과 같이 온도조절기라고 생각하면 된다. 타깃 온도를 설정을 하면 해당온도가 퍼낸스의 메인보드에 전달되어 원하는 온도를 타깃하여 이루어지도록 한다. 요즘에는 스마트 온도조절기가 널리 사용되고 있으며 휴대폰으로도 조절이 가능하기에 더욱 편리해졌으며 효율적으로 에너지 관리를 할 수 있다는 장점이 있다. 단점으로는 음... 설치자 입장에서 온도조절 와이어가 최소 18/5선이 필요함으로 설치 집의 온도조절기의 와이어가 18/4선이라면 새로운 와이어를 다시 깔아야 하는데 이점이 일의 난이도가 상당히 높아 쉽지않은 작업 중의 하나이다. 이에 부흥하고자 에코비 스마트 온도조절기에서는 18/4선을 사용할 수 있는 아답터가 따로 제공되어 기존의 와이어를 사용하여 설치도 가능하다는 희소식 있으니 상황에 맞게 설치작업을 하면 된다.
2. Draft Inducer blower pre purge, 온도조절기에서 전달된 모드가 퍼낸스 메인보드에 전달되면 바로 해당 모터가 15초에서 30초 정도 작동한다. 퍼낸스 상단 중심에 펌프같이 생긴 작은 모터부분이다. 퍼낸스에서 해당 블로워 모터가 상당히 중요한 역할을 한다. 그 이유는 연소된 에어를 집의 외부로 뽑아주는 역할을 하기 때문에 제대로 작동하지 않으면 CO1이 벤트로 빠져나가지 못하여 일산화탄소가 집의 내부에 있을 수 있기에 생명과도 바로 직결되는 모터라 생각하면 된다.
3. Pressure switch contact close, 손바닥보다 작은 원의 펌프 같이 생긴 스위치이다. 퍼낸스는 열의 전환을 활용하는 난방기구로 세부사항에 여러 안전장치가 안전하게 퍼낸스 작동을 원활하게 진행시켜 준다. 해당 스위치도 이와 관련한 안전 스위치이며 앞서 설명한 Draft Inducer blower가 원활하게 동작되면 안의 공기를 외부로 뽑아내기 때문에 스위치 안쪽에 네가티브 에어 공기가 줄어든다. 네가티브 상황이 발생하면 해당 스위치가 클로즈되고 다음 단계로 넘겨주는 안전장치이다.
4. Hot surface ignitor or spark, 한마디로 점화 장치이다. 3번까지 장치가 진행이 원할하면 HSI 장치에 열을 가하여 점화를 준비하는 장치이다. 종종 서비스콜을 가면 해당 부품이 원활히 작동을 안 하여 교체가 이루어진다.
5. Gas control valve and Main burners, 퍼낸스의 심장인 메인 버너는 가스밸브가 오픈되면 가스에 불이 지펴진다.
6. Flame sensor, 앞의 설명한 4번의 HSI 같은열에 반대쪽에 위치하고 있으며 조그만 쇠막대기가 불꽃 플레임의 끝쪽에 위치하여 5초에 10초 동안 메인버너가 충분하게 불을 지피는지 확인하는 안전장치이다. 열이 안정적으로 충분하다고 생각하면 메인버너에 전기를 보내어 계속 가스를 오픈하라고 명령을 한다.
7. Main blower, 대부분 퍼낸스의 가장 밑쪽에 위치하고 있으며 소라같이 생긴 대형 모터 (사진상 왼쪽) 이다. 6번의 시퀀스 다음으로 작동하며 30초에서 60초 뒤에 해당 모터가 힘차게 작동하여 힛익스체인지쪽으로 공기를 불어넣어 따뜻한 공기가 집의 모든 덕트를 지날 수 있도록 한다.
8. Thermostat, 타깃 온도를 집안의 공기가 같아지면 온도조절기가 메인보드에 이제 됐어 신호를 준다. 그러면 즉시 메인버너거 클로즈되고 가스 플레임은 사라지게 된다.
9. Draft Inducer blower, 8번의 시퀀스가 이루어 지면 해당 모터에 이제 너도 그만이라는 신호를 주고 모터는 멈춘다.
10. Main blower, 힘차게 돌던 블로어 모터도 서서히 동작을 멈추게 된다.
퍼낸스 시퀀스를 간단요약하면
추워 켜줘->잠깐 잔여 가스좀 빼고->잔여 가스 잘 빼내고 있네 감지했어 다음 누구야->어 그래, 불 좀 당겨볼까->나 가스 연다 불댕겨라->불 잘 댕겼네 계속 가스 보내->우리 열 좀 다른 곳으로 보내줘->이제 안 추운데 만족해->가스 닫아라->잔여 가스 좀 다시 빼줘->열 그만 보내도 될 것 같아!
이와 같이 퍼낸스의 시퀀스만 잘 알아도 서비스콜이 왔을 때 트러블슈팅에 아주 요긴하게 문제점을 찾을 수 있다. 한마디로 시간을 절약하고 바로 진단이 가능하기 때문이다. 또한, 설치 시에도 참고하면 중요성과 설치 시 유의사항에 대하여 알 수 있다고 필자는 생각한다. 어떻게 보면 간단해 보이지만 각 부품별 연결고리로 순차적으로 진행이 이루어지기 때문에 상당히 과학적인 방법인 것 같다는 생각도 든다. 오늘도 즐겁고 안전한 토론토 HVAC 라이프가 되길 바란다.
이상 토론토 더블체크에어 HVAC 이었습니다.