수배관 루프 빌더
수배관두 입면도에 장비를 배치하고 포트끼리 클릭하여 배관한 다음 운전하세요. 루프는 매 틱마다 실제 정상상태 유체·열 평형을 계산하므로 유량이 운전점을 찾아가고 수온이 회로를 따라 전파됩니다. 동기화된 두 보기(북쪽과 동쪽)에서 루프를 3D로 배치할 수 있으며, 배관 마찰은 전개 길이에 따라 달라집니다. 개념이 처음이라면 수배관 루프, 부하 배관, 수배관 밸런싱부터 살펴보세요.
데스크톱 도구
입면도에서 장비를 끌어 옮기고 포트끼리 클릭하여 배관하려면 포인터와 넓은 캔버스가 필요합니다. 노트북이나 데스크톱에서 열어 루프를 구성하고 운전하세요. 손가락 하나로 구성요소 이동과 도면 이동을 동시에 할 수 없어 포인터 전용으로 설계했습니다. 다음 원리를 익힐 수 있습니다.
- 루프는 하나의 운전점을 찾습니다. 펌프 곡선과 시스템 저항이 한 유량에서 만납니다. 밸브를 열면 특정 분기만이 아니라 전체 루프의 유량이 달라집니다.
- 2방 밸브는 스로틀링하고 3방 밸브는 분기합니다. 2방 밸브는 전체 루프 유량을 바꾸며, 3방 밸브는 펌프 유량을 거의 일정하게 유지하면서 나머지를 바이패스로 보냅니다.
- 병렬 분기는 밸런싱이 필요합니다. 저항이 낮은 분기로 유량이 몰리므로 밸런싱 밸브로 저항을 더해 유량 분배를 맞춥니다.
- 열은 물을 따라 이동합니다. q = 500 · GPM · ΔT이므로 유량이 줄면 ΔT가 커집니다. 열원의 열이 순환하면서 차가운 루프가 몇 초에 걸쳐 데워지는 과정을 확인하세요.
- 배관 길이는 펌프 양정을 소모합니다. 두 입면도(폭 × 높이 및 깊이 × 높이)에서 루프를 3D로 배치합니다. 배관 전개 길이가 길수록 필요한 펌프 양정이 커집니다. 다만 폐회로에서는 팽창 탱크가 압력 기준을 유지하므로 정수두가 상쇄됩니다.
수배관 시스템이 처음이신가요? 수배관 루프 학습 자료에서 같은 개념을 모바일로 편하게 읽을 수 있습니다.
해석기가 수렴하지 않았습니다. 표시된 유량이 물리적으로 타당하지 않을 수 있습니다. 펌프 양정이나 곡선계수 a를 낮추어 펌프 곡선을 완만하게 하거나 밸브를 여세요.
작동 원리
매 틱마다 빌더는 배치를 네트워크로 평면화합니다. 배관과 장비는 압력 노드 사이의 유동 분기가 되며, 선형화된 노드 평형을 풉니다. 모든 접합부에서 질량이 보존되고, 각 저항에서 수두가 k·Q²만큼 감소하며, 펌프는 곡선 H = H₀·(speed/100)² − a·Q²에 따라 양정을 더합니다. 유량은 몇 차례 반복 계산 후 운전점에 수렴합니다.
두 입면도는 수직(높이)축을 공유합니다. 북쪽 보기는 가로 방향에 폭을, 동쪽 보기는 가로 방향에 깊이를 표시하므로 어느 창에서든 구성요소를 끌어 3D 위치를 지정할 수 있습니다. 각 배관의 저항은 3D 전개 길이에 비례하여 길거나 높은 경로일수록 더 많은 펌프 양정이 필요합니다. 한편 라이저의 정수두는 하강 구간에서 상쇄됩니다. 폐회로 수주는 팽창 탱크를 기준으로 평형을 이루기 때문입니다. 이어지는 열 계산은 이 유량을 따라 온도를 전달합니다. 각 코일은 q = 500 · GPM · ΔT를 따르고, 각 티에서는 유량 가중 혼합이 이루어집니다. 루프는 이전 틱의 상류 온도를 읽으므로 실제 시스템처럼 차가운 루프가 몇 초에 걸쳐 데워집니다.
이 모델은 교육용이며 설계 도구가 아닙니다. 매 틱마다 표준 미국 단위 (GPM, 양정 ft, °F)로 정상상태 평형을 풀고 표시 단계에서 반올림합니다. 배관 마찰은 고정된 공칭 관경과 전개 길이로 계산하며 아직 관경 선정은 지원하지 않습니다. 코일은 고정 설계 부하 또는 접근 온도차에 따라 열량이 변하는 UA 모델로 운전할 수 있습니다. 닫힌 밸브는 무한대가 아닌 큰 유한 저항으로 처리하여 계산값을 항상 유한하게 유지합니다. 또한 팽창 탱크를 압력 기준으로 삼는 폐회로를 가정하므로 정수두가 상쇄되고, 양정 계기값은 절대 시스템 압력이 아니라 마찰 손실 + 펌프 양정입니다. 개방형 시스템의 충수 압력 거동은 아직 모델링하지 않습니다.