1. 일반사항
1.1 적용 범위
(1) 이 기준은 한국토지주택공사(이하 LH라 한다)에서 발주하는 공사로서, 지열을 열원으로 하는 열펌프를 이용한 냉 ․ 난방(급탕)시스템 설치공사에 관하여 적용한다.① 수직밀폐형② 지중수평형③ 에너지파일형④ 스탠딩컬럼웰형(2) 시공한계는 다음과 같다.① 제어반까지의 전원공급을 위한 배관 배선공사 및 지열 히트펌프 전력량계 공사는 전기공사로 하고, 결선 및 제어부 공사는 본 공사로 한다.
1.2 참고 기준
1.2.1 관련 법규
· 신에너지 및 재생에너지 개발ᆞ이용ᆞ보급 촉진법· 신재생에너지 설비의 지원 등에 관한 규정
1.2.2 관련 기준
(1) 관련기준은
1.3 용어의 정의
(1)
1.4 제출물
(1) 다음 사항은
1.4.1 제품자료
(1) 자재승인 또는 신고제품은 아래와 같다.① 승인 제품가. 열펌프나. 펌프 및 탱크류
가. 지중열교환기나. 그라우팅재
1.4.2 시험보고서
(1) 해당 천공 예정지에 시험천공을 실시하여 지질특성, 열전도도 등의 자료를 측정하여 보고하여야 한다.
1.4.3 시공계획서
(1) 시공업체는 각 부문별 공사착공 7일전까지
1.4.4 시운전데이터
(1) 설치완료 후 실제사용과 동일한 조건으로 7일 이상의 시운전기간을 거친 운전자료와 자료를 분석한 보고서를 제출하여야 한다.
1.4.5 운전 및 유지관리자료
(1) 시스템의 가동, 운전, 정지에 필요한 단계별 운전절차가 포함된 설명서를 제출하되, 이 설명서에는 생산업체명과 연락처, 보수 운전교범, 부품리스트, 일상적인 정비절차, 예상되는 고장 및 수리방법 등에 관한 내용을 수록하여 입주후 관리주체에게 인계하여야 한다.
1.5 품질보증
(1) 지열원 열펌프 냉ᆞ난방 시스템의 품질보증에 대하여는 신재생에너지 설비의 지원등에 관한 규정에 따른다.
1.5.1 자격
(1) 기계설비공사업면허를 보유한 업체로서 신에너지 및 재생에너지 개발ᆞ이용ᆞ보급 촉진법에 의거 신재생에너지전문기업으로 등록된 자이어야 한다.
1.5.2 공사전 협의
(1) 공사 전 시험보고서 결과 및 공사 중 타공종에 의한 변경 또는 관계법규, 관련기관 지시 ․ 지침에 의해 공사를 변경하고자 할 때에는 변경도면을 작성하여 관련기관과 협의한 후에 기술검토를 거쳐 설계변경 조치하여야 한다.(2) 본 공사를 시행함에 있어 관련공사에 지장을 줄 경우 시공업체 책임 하에 민원이 발생치 않도록 조치하여야 한다.
2. 자재
2.1 열펌프
(1) 한국에너지공단 신재생에너지센터에서 인증한 제품을 사용하여야 한다. 인증제품 사용이 어려운 경우에는 KS표준(KS B 8292, KS B 8293, KS B 8294), 한국에너지공단 신재생에너지 설비심사기준 GT 101 GT 102 GT 103에 만족하는 제품을 사용하여야 한다.(2) 외부 케이싱 : 컬러 아연도금 강판 또는 동등이상의 재질로 한다.(3) 압축기① 열펌프에 사용되는 압축기는 친환경 대체냉매를 사용하여야 하며, 오일히터나 오일포밍 방지장치를 장착하여야 한다. 또한 압축기 구동에 의해 발생되는 진동을 감쇄시키기 위한 진동감쇄장치가 설치되어 있어야 한다.(4) 압축기 케이싱① 압축기에서 발생하는 소음을 줄이기 위하여 열펌프 외부 케이싱과는 별도로 압축기 케이싱이 설치되어 있어야 한다.(5) 열교환기① 판형 열교환기 형식(type) 및 부하대응이 용이한 이중관식 열교환기 형식(type) 중 하나를 사용한다.(6) 열펌프에 사용되는 주요장비인 압축기, 응축기, 증발기, 팽창밸브, 사방변은 모두가 하나의 유니트안에 내장되어 있어야 한다. (7) 열펌프는 냉매가 적정량 충전 되어 공장 내에서 운전시험이 완료된 후 출하 된 제품을 사용하여야 한다. (8) 소음은 최소 45dB 이하를 유지할 수 있어야 하며, 소음기준․소음제어․소음측정 등과 관련된 세부 사항은 KS C 9306 에어컨디셔너의 기준에 따른다.(9) 열펌프 시스템은 단지내 자동제어 시스템과 호환이 가능하여야 하며, 외부에서도 제어될 수 있어야 한다.(10) 열펌프는 고압가스안전관리법에 따라 냉동기검사필 각인을 열펌프의 케이싱 외부에 부착하여야 한다.
2.2 탈기장치
(1) 탈기장치는
2.3 온도조절기 및 검출기
(1)
2.4 순환펌프
(1) 모든 펌프는 고효율 인증제품을 사용하여야 한다.(2) 펌프의 설치 및 배관 작업이 용이하고, 흡입 및 토출구가 동일 선상에 있는 인-라인형으로 구성 되어야 한다.(3) 펌프모터의 수리 및 교체가 필요할 경우 배관으로부터 펌프 하우징의 분리 없이 수리 및 교체가 용이 하여야 한다.(4) 기타 사항은 설비공사
2.5 심정펌프
(1) 심정펌프는
2.6 지중열교환기
(1)
2.7 관 보온재
(1)
3. 시공
3.1 공사 일반
3.1.1 일반사항
(1)
3.1.2 시공 전 협의
(1)
3.1.3 시공공정표
(1)
3.1.4 시공 계획서
(1)
3.1.5 시공도 및 제작도
(1)
3.1.6 시험
(1)
3.1.7 공사의 기록사진 및 검사
(1)
3.1.8 타 공사와의 관련
(1)
3.1.9 공사 보고
(1)
3.1.10 설계변경
(1)
3.1.11 경미한 변경
(1)
3.2 옥외공사
3.2.1 지중열교환기(수직밀폐형)
(1) 천공① 천공작업 시작 전에 작업에 대한 계획서를 작성하고 공사감독자(건설사업관리자)의 승인을 받아야 한다.② 천공작업에 앞서 공사감독자(건설사업관리자)가 지시하는 기준점으로부터 기준점 측량을 행하여 보링, 표고 및 좌표를 정하고 위치를 평면도 상에 명기한다.③ 천공심도는 지열설계 도서에 준하며, 변경사항은 공사감독자(건설사업관리자)와 상의하여야 한다.④ 지면에서 지하암반층 출현지점가지 케이싱을 삽입하여 보어홀 붕괴를 사전에 방지하여야 한다.⑤ 예정깊이 이상을 천공 할 수 있는 장비를 투입 하여야 하며 본 공사를 수행 할 수 있는 능력의 장비를 투입한다.⑥ 설계도의 깊이와 직경을 준수하여 보어홀을 천공하되, 보어홀의 깊이는 트렌치 바닥부터 산정하여야 하며, 경지반의 수직 변동이 발생 될 시에는 공사감독자(건설사업관리자)의 지시에 의해 심도를 조정하여야 한다.⑦ 천공 작업 전에 지하 매설물을 상세히 조사하여 시공에 지장이 없도록 하여야 한다.⑧ 작업 시 소음, 진동 등 공공의 피해를 최소화 시킬 수 있는 조치를 취하여야 한다.⑨ 작업 시 지상 또는 지하의 기존구조물이 손상 되지 않도록 적절한 조치를 취하여야 한다.⑩ 그라우팅 후 지열 천공을 위하여 사용된 케이싱은 제거하여야 한다.⑪ 보어홀 천공시 발생하는 암석, 파쇄물, 슬러리, 자갈 등으로 보어홀을 채워서는 안 된다.(2) 지중열교환기 설치① 지중열교환기는 구조물 또는 각종 지중매립 시설물과 간섭이 없는 곳에 설치하여야 하며 기계실 등 관련설비로부터 가능한 가까운 곳에 설치하여야 한다.② 지중열교환기는 수도용 고밀도 폴리에틸렌 파이프를 사용하여야 하며, 지중순환 열매체의 누수 방지를 위해 열융착법으로 연결하여야 한다.③ 지열 파이프를 삽입하기 전 표면의 흠이나 손상부위를 점검하여야 하며, 잘린 부위나 파진 홈이 관의 두께의 10%보다 깊을 경우 그 부위를 제거하거나 파기시킨다.④ 열 융착이 끝난 지중열교환기는 상온 상태에서 삽입하여야 한다. ⑤ 지중열교환기를 보어홀에 삽입하는 동안 꼬이거나 홈이 파지면 안 된다. ⑥ 지중열교환기를 삽입 시에는 부력상쇄 효과를 위해 물(음용수 수준)을 채우도록 하며 도면에 명시된 천공 깊이까지 삽입한다.⑦ 최종 연결이 될 때까지 지중열교환기의 열려있는 끝부분은 이물질이 들어가지 않도록 밀봉해야 한다.⑧ 지중열교환기는 파이프 융착작업, 보어홀 삽입, 그라우팅작업, 트렌치 헤더연결 완료 후에 각각 압력시험을 수행하여야 한다.⑨ 지열파이프의 천공위치를 지상에서 식별 가능하도록 표식을 설치하여야 한다. ⑩ 균일유량 분배를 위해 지중열교환기를 역환수방식으로 설치하거나 정유량 밸브를 설치하여야 한다.(3) 트렌치 및 관련배관① 지열 수평 트렌치 배관은 지중매설물 및 조경수 등을 고려하여 동결심도 이하의 깊이에 매설하여야 한다.② 수평 트렌치에 놓이는 공급배관과 환수배관의 이격거리는 최소 60cm이상이어야 하고 겹쳐지는 부분을 최소화 해야 한다.③ 지열파이프가 트렌치 배관에 결합될 때 구부러짐(folding)을 방지하기 위해 성토작업에 주의하여야 한다.④ 트렌치 되메움에 앞서 지표면으로부터 약 50cm 깊이에 수평트렌치 파이프가 매설되어 있다는 경고표지를 전 구간에 설치하여야 한다.⑤ 트렌치 배관 시공시 배관이 수평을 유지할 수 있도록 평탄작업을 실시한 후 매설하여야 한다.(4) 터파기 및 되메우기① 터파기 폭은 배관작업에 지장을 주지 않는 선에서 최대한 좁게 한다.② 터파기 바닥은 딱딱하지 않으며, 암석이 없어야 한다.③ 초기 되메우기 재료는 부드러운 흙이나 모래를 사용한다.④ 트렌치 내부에 자갈이나 큰 돌들을 제거하여야 하며, 되메우기 흙으로는 석재 ․ 벽돌 ․ 목재 ․ 자갈 ․ 유기물 등이 섞이지 않은 양질의 흙을 사용하여야 한다.⑤ 기타 사항은 토목공사
3.2.2 지중열교환기(스탠딩컬럼웰형)
(1) 천공① 천공작업 시작 전에 작업에 대한 계획서를 작성하고 공사감독자(건설사업관리자)의 승인을 받아야 한다.② 천공작업에 앞서 공사감독자(건설사업관리자)가 지시하는 기준점으로부터 기준점 측량을 행하여 보링, 표고 및 좌표를 정하고 위치를 평면도 상에 명기한다.③ 천공심도는 지열설계 도서에 준하며, 변경사항은 공사감독자(건설사업관리자)와 상의하여야 한다.④ 전문 지하수 영향조사 기관에서 ‘지하수 영향조사’를 실시하여야 한다. ⑤ 설계도면의 지열우물공 직경과 깊이를 준수하여 시공하되, 지열우물공의 깊이는 시스템 정상 운전 시 유지되는 지하수 안정수위부터 유공관 최하단부까지로 한다.⑥ 지열우물공 시공 시 표토층부터 풍화암층까지 흙막이 케이싱을 설치하여야 한다. 흙막이 케이싱과 별도로 지표하부보호벽용 케이싱을 암반(연암층)선 아래로 1m 이상 깊이까지 설치하여야 하며, 이때 케이싱 외벽에서 50mm 이상의 두께로 그라우팅을 실시하여야 한다.⑦ 그라우팅 재료로 체적분율 3%의 벤토나이트를 함유한 시멘트 혼합물을 기준으로 하고 급결재도 사용할 수 있다. 단, 물과 시멘트 혼합물의 중량 비를 1:2(물:혼합물)로 하여 최대한 수축을 방지하여야 한다. 시공자는 설계 시 혼합비율을 준수하여 케이싱 하부부터 채워야 한다.⑧ 내부케이싱 삽입 전, 에어서징 방법 등으로 지열우물공 내부를 깨끗하게 청소하여야 한다.⑨ 두 개 이상의 지열우물공 설치 시, 공 사이의 거리는 최소 15m 이상이어야 한다.⑩ 지열우물공 내부에 파쇄대 또는 연약지반 등 공 붕괴 가능성이 있는 경우 이를 방지하기 위한 보강 공사를 사전에 수행해야 한다. 천공작업 시작 전에 작업에 대한 계획서를 작성하고 공사감독자(건설사업관리자)의 승인을 받아야 한다.(2) 지중열교환기 설치① 지중열교환기는 구조물 또는 각종 지중매립 시설물과 간섭이 없는 곳에 설치하여야 하며 기계실 등 관련설비로부터 가능한 가까운 곳에 설치하여야 한다.② 지중열교환기는 수도용 고밀도 폴리에틸렌 파이프를 사용하여야 하며, 지중순환 열매체의 누수 방지를 위해 열융착법으로 연결하여야 한다.③ 지열 파이프를 삽입하기 전 표면의 흠이나 손상부위를 점검하여야 하며, 잘린 부위나 파진 홈이 관의 두께의 10%보다 깊을 경우 그 부위를 제거하거나 파기시킨다.④ 내부케이싱으로 스테인리스 강관, 수도용 PVC 파이프, PE 관 등 지하수 수질을 오염시키지 않는 재질의 제품을 사용하여야 하며, 내부케이싱과 지열우물공벽 사이에 지중순환수의 흐름을 방해할 수 있는 충진재 등을 채워서는 안 된다.⑤ 내부케이싱은 지열우물공 바닥까지 설치해야 하며, 지하수 순환을 위해 하단부에 유공관을 설치하여야 한다.⑥ 지표층으로부터 오염물질이 유입되는 것을 방지하기 위해 지열우물공의 상단부에 밀폐장치를 설치해야 하며, 근접한 거리에 지열열펌프 시스템을 위한 지열우물공이라는 표식을 해야 한다.(3) 트렌치 및 관련배관① 이 기준 3.2.1(3)를 따른다.
3.2.3 그라우팅
(1) 일관되게 그라우팅이 진행될 수 있도록 전문 인력이나 장비가 준비되어 있어야 한다.(2) 그라우팅의 재료는 순수 벤토나이트 또는 벤토나이트/첨가제 혼합물 등을 사용하여야 하며, 벤토나이트는 공사의 적정성여부를 판단할 수 있는 물성치에 대한 시험공인성적서를 제출하여 공사감독자(건설사업관리자)의 확인을 받아야 한다.(3) 보어홀 천공시 발생하는 암석파쇄물 ․ 시추용슬러리 ․ 자갈 등으로 보어홀을 채워서는 안된다.(4) 벤토나이트/실리카샌드 혼합물인 경우에는 혼합비율을 준수해야 하며, 시공자는 재료 자체의 열전도도 값을 사전에 확보하여야 한다.(5) 그라우트는 전용 이송펌프와 그라우트 파이프(트레미관)를 사용하여 수직 보어홀 최하단부터 올라오면서 채워야 한다.(6) 그라우트 펌프를 이용하여 그라우트 슬러리를 혼합할 수 있다. 이 때 그라우트 펌프의 운전 정지 없이 그라우트 슬러리를 혼합하기 위해 방향 전환 밸브를 설치한다. (7) 그라우팅 파이프는 보어홀 하부와 접촉하여 파이프의 토출부가 막히는 것을 방지하기 위해 끝단부 90cm 이내에 여러 토출홀을 가공하여 파이프의 끝단이 막히더라도 그라우팅 작업이 원활히 될 수 있도록 하여야 한다.(8) 그라우트 펌프의 배출라인에 압력계를 부착하여 그라우팅 중 압력변화를 확인한다.(9) 그라우팅에 사용되는 물은 음용수 수준으로 하고, 항상 충분한 수량이 공급될 수 있도록 한다.(10) 보어홀 중간에 그라우팅이 비는 공간이 발생하지 않아야 한다.
3.2.4 융착
(1) 수도용 고밀도 폴리에틸렌파이프를 연결시키는 것은 열융착 기술을 적절히 훈련받고 자격을 갖춘 작업자가 시행하여야 한다.(2) 열융착 작업 전반에 걸쳐 단상, 220V, 60Hz의 적절한 전력공급이 유지되어야 한다.(3) 폴리에틸렌파이프에 절개부분과 파인 홈, 깊은 흠집이 있는지를 점검하여 융착전 제거하여야 한다.(4) 융착전 연결부위는 청결하고 건조하게 유지하여야 한다.(5) 융착방법은 ∅75이상의 관에서는 버트 융착을 하고, 미만에서는 소켓융착을 하되 현장여건에 따라 조정 가능하다.(6) 융착의 방법에 따라 온도, 압력, 냉각시간, 비드 등을 정확히 알고 그에 맞게 시행하여야 한다.(7) 비가 올때는 시공을 피하고, 부득이 시공을 해야만 할 때는 천막이나 기타 보호 장비를 갖춘 후, 수분을 제거하고 융착 조건에 맞게 시공하여야 한다.
3.2.5 부동액
(1) 지중열교환기 순환수는 물과 프로필렌글리콜을 혼합하여 사용하여야 하며, 시공 시 지중 순환수의 설계비율을 준수하여 주입하여야 한다.(2) 지중순환수의 혼합비율은 동결점이 -6℃ 이하가 되도록 한다.
3.3 옥내공사
3.3.1 열펌프
(1) 열펌프의 유지보수(필터교체, 베어링 윤활유 교체, 응축수 팬 세척 등)를 위한 공간을 확보하여야 한다.(2) 열펌프 전용 콘크리트 기초를 설치한 후에 진동을 감쇄시키기 위해 진동감쇄장치(방진고무 10mm 이상 등)를 설치하여야 한다.(3) 냉매 저온부, 증발기, 응축기는 보온하여야 한다. (4) 드레인 연결부를 배수구에 적절하게 연결하여 응축수를 원활하게 배출할 수 있어야 한다.
3.3.2 기계실 배관공사
(1) 배관, 밸브는
3.3.3 지열원 열펌프 시스템 자동제어 공사
(1)
3.4 품질관리 및 사후관리
3.4.1 기밀시험
(1)
3.4.2 플러싱 및 퍼징
(1)
3.5 시운전
(1)
3.6 운전관리자 교육
(1)
3.7 인수인계
3.7.1 준공
(1)
3.7.2 준공도
(1)
3.7.3 공사하자 기간
(1)
3.7.4 공사의 구분
(1)