에너지관리기능사 보일러의 용량 결정 — 난방부하에서 연료량·전열면 열부하까지

보일러 용량을 정하려면 먼저 그 건물이 시간당 얼마나 열을 잃는지 알아야 한다. 난방부하는 벽과 지붕, 바닥으로 새어 나가는 열, 틈새로 빠지는 열, 환기로 들여온 찬 공기를 데우는 데 드는 열처럼 밖으로 잃는 열을 모두 더한 값이다. 조명과 전열기구가 내는 열은 실내에서 생겨나는 내부 발생열이므로 난방부하의 발생요인에 넣지 않는다. 오히려 난방이 필요한 열을 줄여 주는 방향으로 작용한다.

난방부하는 단위 시간당 필요한 열량이므로 단위가 kcal/h다. kcal/kg은 연료 1kg이 내는 열량이고, kg/h는 시간당 질량, kcal/m²·h는 단위면적당 시간당 열량이다. 부하를 읽을 때 어느 단위인지 구분해야 한다. 전열면 열부하는 전열면적 1m²당 1시간에 전달되는 열량이므로 kcal/m²·h로 나타낸다.

난방부하를 알면 보일러가 태울 연료량을 계산할 수 있다. 연료 소모량은 난방부하를 보일러 효율과 연료의 저위발열량을 곱한 값으로 나누어 구한다. 난방부하 24,000kcal/h, 효율 80%, 저위발열량 9,750kcal/kg인 유류 보일러라면 24,000 ÷ (0.8 × 9,750) ≈ 3.08kg/h가 된다. 효율을 곱하지 않고 나누면 필요한 연료량이 적게 나오므로, 연료가 낸 열 가운데 실제로 난방에 쓰이는 몫이 효율이라는 점을 기억해야 한다.

난방부하 계산에 넣을 항목과 넣지 않을 항목도 구분한다. 유리창과 문의 크기, 현관 같은 공간에서의 침기, 건물 위치에 따른 외기 조건은 열손실을 좌우하므로 포함된다. 연료의 발열량은 건물이 잃는 열량을 결정하는 값이 아니라 보일러 같은 열원의 용량과 효율을 정할 때 쓰는 값이다.