에너지관리기능사 온수난방 — 방열량 계산과 순환·팽창탱크

온수난방의 방열기는 입구와 출구의 온수가 다르므로 두 온도의 평균을 대표 온도로 쓴다. 방열량은 방열계수에 평균온수온도에서 실내온도를 뺀 값을 곱해 구한다. 입구 92℃, 출구 74℃, 실내 18℃, 방열계수 7.26kcal/m²·h·℃라면 평균온도는 83℃, 온도차는 65℃이므로 7.26 × 65 = 471.9kcal/m²·h가 된다. 입구와 출구의 차이 18℃를 온도차로 쓰면 126이 되어 오답이 된다.

온수가 도는 힘은 두 가지다. 자연순환식은 뜨거운 물과 식은 물의 비중 차이, 곧 온도차에 의한 밀도 차와 낙차로 순환한다. 펌프가 필요 없어 설비가 간단하고 단독주택 같은 소규모 난방에 쓰인다. 강제순환식은 펌프로 물을 밀어 보내며, 주로 원심펌프를 쓴다. 순환력이 강해 예열시간이 짧고 관경을 작게 할 수 있으며 보일러 위치도 방열기와 같은 높이로 둘 수 있다. 대신 물에 섞인 공기를 빼기 위한 공기빼기 밸브가 필요하다.

물은 온도가 오르면 부피가 늘어나므로 팽창탱크로 늘어난 물을 받아 준다. 개방식 팽창탱크는 대기에 열려 있어 팽창과 수축을 흡수하며, 원활한 순환과 공기 배출을 위해 최고 방열기보다 높은 위치에 설치한다. 고온수 난방에는 밀폐식을 쓴다. 밀폐식에는 통기관과 일수관이 없고, 팽창관에 밸브를 달면 팽창수가 탱크로 가지 못하므로 밸브를 설치하지 않는다.

증기난방과 비교하면 차이가 분명하다. 증기는 물이 수증기로 바뀔 때 내놓는 잠열을 이용하고, 온수난방은 물이 식을 때 내놓는 현열을 이용한다. 온수는 온도가 낮아 같은 방열량을 얻으려면 방열면적과 관경이 커지고 설비비가 많이 든다. 반대로 방열기 표면온도가 낮아 화상 위험이 적고 먼지 타는 냄새가 적으며, 온도가 고르고 공기가 건조해지지 않아 쾌감도가 높다. 물의 비열이 커서 예열과 냉각이 모두 더디므로 일시 난방에는 불리하다.