About Rooftop unit part3

지난번 포스팅에 이어서 RTU 이야기를 계속해 보겠습니다.

 

냉난방기는 이제 전자 제어장치가 없다면 동작하지 않는다고 봐야 할 정도가 되었습니다.

20년 전의 기기들은 아주 간단한 전기 동작으로 모두 움직이도록 하고 있지만 요즘은 센서가 많고 각 센서의 값을 마이크로 프로세서가 감지하고 동작을 시키기 때문에 좀 더 까다롭고 잔고장도 자주 생기는 편이죠.

하지만 대세가 그런 흐름이니까 알아둬야 하겠죠?

 

wire diagram

 

위는 여러 종류의 기기에 적용되는 wire diagram입니다. 일단 번호를 보시면 각 중요 파트 및 시퀀스를 설명하기 위해 붙여져 있습니다. 3번을 보시면 B3가 두 개가 있죠? 왼쪽의 B3는 T4(트랜스포머)에서 460 Vac를 만들어 K3 릴레이의 제어를 받아 블로어 모터에 공급하는 방식이다. 오른쪽의 B3를 600 Vac를 K1 컨텍터 제어를 받아 동작하는 방식이다.

 

즉, 이 wire diagram은 기기에 따라서 다양하게 적용 가능한 형태로 만들어진 것이다. 이러한 형식이 때로는 분석을 어렵게 만드는 요소이기도 합니다. 일단, 순차적으로 Operation 형태에 따른 전기적 Sequence를 알아보겠습니다.

parts 구성

 

실제 파트의 구성은 wire diagram과 판이하게 다릅니다. 그래서 각 파트에서 와이어를 따라가 연결을 확인하고 해당 파트의 전기적 신호를 멀티 미터로 확인하게 됩니다.

 

번호 1 : Line Voltage, 즉, 600 Vac가 T1(트랜스포머)에 들어가고 24 Vac가 나오게 됩니다. 이 저전압 신호가 TB1에 연결되어 T-stat에 공급되고 T-stat의 calling에 따라서 Y, W, G 신호로 되돌아오게 됩니다.

 

Blower Operation : 번호 2, 번호 3

T-stat에서 Fan Auto를 On으로 하거나 air circulation 기능으로 G 신로를 만들어 보내면 K3 릴레이 액티브 코일에 24 Vac가 들어가 컨텍터에 닫히면서 블로어 모터에 전원을 공급하게 됩니다.

블로어 모터가 동작하지 않는 경우 K3에서 전원이 공급되는지 먼저 확인하는 게 좋습니다.

 

Economizer Operation : 번호 4, 번호 5

상당히 복잡하게 동작하기 때문에 단순히 동작 여부만 판단한다면 이코노마이져 컨트롤 보드에 Call 신호가 들어오면 센서의 상태를 파악하여 K65 릴레이를 동작시켜 B10 환풍팬을 동작시키게 됩니다. 물론 이것은 B10이 옵션이기 때문에 옵션 여부에 따라서 달라집니다.

 

Cooling Demand : 번호 6~12

냉방신호는 컴프레셔의 개수에 따라서 달라집니다. 작은 유닛은 싱글 스테이지로 동작하고 중대형의 경우 더블 스테이지로 동작합니다. 즉, Y1 또는 Y1+Y2입니다.

T-stat이 실내 온도와 설정 온도의 차이를 파악하여 그 차이가 크면 즉시 Y1+Y2를 동시에 신호를 줍니다. 하지만 대부분 급격한 열소스가 있지 않는 한 실내 온도는 서서히 변하기 때문에 대부분 Y1이 먼저 동작하게 됩니다.

냉방은 Y1와 G가 동시에 신호를 줍니다. 안전장치들이 정상적으로 동작하면 블로어 모터와 컴프레셔가 동시에 동작하게 됩니다. 즉, K3와 K1이 동시에 엑티베이트가 된다는 것이죠.

이후 컴프레셔가 동작하면서 콘덴서 코일에 압력이 증가하면 S11 이 닫히게 되고 B4 콘덴서팬이 동작하게 됩니다.

B4에는 C1 캐패시터가 달려 있는데요. 전해액이 부족하거나 쇼트가 발생해서 터지게 되면 콘덴서가 동작하지 않습니다. 멀티미터로 캐패시턴스를 측정하여 오차 범위를 넘어가면 교체를 해야 합니다. 자주 발생하는 문제이므로 콘덴서팬 기동을 살펴봐서 조금 시간차가 있게 동작하거나 동작이 느리다면 대부분 캐패시터 문제입니다.

 

Heating Sequence

 

히팅은 컨트롤 보드를 따로 가지고 있기 때문에 개별적으로 wire diagram을 가지고 있습니다.

그래서 RTU를 보시면 따로 스티커 형식으로 패널에 붙어 있는 것을 알 수 있습니다.

 

히팅은 먼저 T-stat에서 W신호를 받는 것으로 시작합니다. (번호 1)

24 Vac 신호이며 이 전기 신호는 S10 하이리밋 스위치와 S47 롤아웃 스위치에도 들어갑니다. A3 히팅 컨트롤 보드에서 세이프티 점검에 이상이 있는 경우 LED 플레싱으로 통해서 문제 위치를 알려줍니다. (번호 2)

 

점화 조절 보드

 

 A3는 세이프티 체크 이후 B6에 전원을 넣도록 신호를 줍니다. (번호 3)

Venter motor는 종류에 따라서 와이어 연결이 다릅니다. 맨 왼쪽의 경우 2단계 속도 조절되는 Venter motor입니다. 공급 전선이 4개입니다. 맨 오른쪽의 경우는 공급 전선이 2개짜리 일반 Venter motor입니다.

 

Venter motor가 동작하면 S18 프레셔 스위치가 닫히게 됩니다. 그리고 이것을 30초간 유지하여 기기 내부에 남은 가스 성분을 모두 제거하도록 합니다. (번호 4)

A3는 최종적으로 준비가 끝났음을 파악하고 GV1에 전원을 넣으며 가스를 버너에 공급하고 동시에 E1 Ignitor에 스파크를 일으켜 점화를 시킵니다. 점화된 불은 FS1 플레임 센서를 동작시키고 A3는 이를 감지하면 E1을 중지하고 가스 공급을 지속적으로 진행합니다. (번호 5)

스파크 간격

 

 E1스파크의 경우 종종 고장이 나는 편입니다.

A3 보드에서 나오는 스파크 케이블이 불량인 경우도 있고, 위의 그림과 같이 Ignitor의 간격에 문제가 생기는 경우도 있습니다.

간격이 너무 붙으면 스파크가 약하게 생기고 너무 넓으면 스파크가 발생하지 않습니다.

육안으로 직접 스파크를 보면서 파악하는 것이 가장 손쉬운 방법입니다.

 

가스밸브가 2단계 방식이면 W2 신호를 감지하였을 때 가스를 확장 공급하게 됩니다. (번호 8)

이 경우 Venter motor 역시 속도를 높여서 K72-1에서 K72-2로 변경하여 속도를 변경하게 합니다. (번호 9)

 

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