에너지관리기능사 난방 및 급탕부하의 계산 — 열손실·예열부하·고천장 온도

난방면적에 열손실지수를 곱하면 난방부하가 된다. 난방면적 100m², 열손실지수 90kcal/m²·h라면 100 × 90 = 9,000kcal/h다. 이때 함께 주어지는 온수온도나 실내온도는 이 곱셈에 쓰이지 않는 조건이므로, 온도차를 억지로 곱하거나 나누면 오답이 된다.

벽체를 통한 열손실은 Q = K × A × Δt × 방위계수로 구한다. K는 열관류율, A는 벽체 면적, Δt는 실내외 온도차다. 외기 −8℃, 실내 20℃라면 온도차는 20 − (−8) = 28℃다. 열관류율 6, 벽체 면적 40m², 방위계수 1.15를 넣으면 6 × 40 × 28 × 1.15 = 7,728kcal/h가 된다. 이때 난방면적 50m²를 쓰면 벽체 손실이 아니게 되므로 어느 면적인지 확인해야 한다.

예열부하는 냉각된 보일러를 운전 온도까지 가열하는 데 필요한 열량과, 장치 안에 보유한 물을 가열하는 데 필요한 열량을 합한 것이다. 보일러를 처음 가동할 때 추가로 드는 열량이라는 점이 난방부하와 다르다.

천장이 높은 극장 같은 공간에서는 따뜻한 공기가 위로 올라가 위쪽이 더 더워지는 온도 성층이 생긴다. 그래서 난방부하 계산에 쓰는 실내 평균온도는 사람이 머무는 호흡선 온도보다 높아진다. 천장 높이 12m, 호흡선 1.5m에서의 온도 18℃인 증기난방 극장이라면 평균온도는 약 26℃가 된다.

난방부하 계산에서 반드시 고려할 것은 일사량과 방위, 천장 높이, 벽·지붕·바닥의 두께와 보온처럼 열이 빠져나가는 요인이다. 실내 조명과 기기에 의한 취득열은 실내가 더워지는 양을 다루는 냉방부하의 요소이므로 난방부하 계산에서는 빼는 항목이다. 난방형식도 부하를 계산한 뒤 설비를 선정하는 단계의 요소이지 계산 과정에서 고려할 항목이 아니다.