공조냉동기계기사 급탕설비 — 급탕부하·보일러 출력·가열관 면적

급탕부하는 물의 양과 비열, 온도차를 곱해 구한다. 100kg/h의 물을 30℃에서 70℃로 데우면 100×4.2×(70-30)=16,800kJ/h다. 물 1L는 약 1kg이므로 kcal로 계산할 때는 100×1×40=4,000kcal/h가 된다. 난방부하가 아니라 급탕에 드는 열량만 묻는 문제이므로 건평이나 건물 열손실은 계산에 쓰지 않는다.

하루 사용량으로 가열기 용량을 구할 때는 먼저 하루 열량을 낸다. 5명이 1인당 90L를 쓰고 급수 20℃를 70℃로 올리면 5×90×1×50=22,500kcal/d다. 여기에 1일 사용량에 대한 가열능력 비율 1/7을 적용해 시간당 약 3,214kcal/h로 본다.

보일러 출력은 부하를 어디까지 더하느냐로 이름이 달라진다. 정격출력은 난방부하, 급탕부하, 배관부하, 예열부하를 모두 합한 값이다. 상용출력은 난방부하와 급탕부하에 배관 열손실을 보전하는 배관부하를 더하며 예열부하는 넣지 않는다. 정미출력은 난방부하와 급탕부하만의 합이다.

간접가열식 급탕탱크의 가열관 표면적은 필요한 열량을 전열효율로 나눈 뒤, 평균 온도차와 열통과율로 나누어 구한다. 효율을 곱하는 방향으로 계산하거나 온도차를 잘못 잡으면 표면적이 어긋난다. 온수방열기의 필요 방열면적도 같은 꼴로, 방열부하를 방열계수와 온도차의 곱으로 나누어 구한다.

안전장치에서는 화염검출기의 동작이 인터록으로 분류된다. 화염이 없어지면 연료공급을 즉시 끊는 것은 위험 조건에서 시스템을 차단하는 논리 제어이기 때문이다. 피드백 제어는 출력을 조정하는 제어이고, 시퀀스 제어는 정해진 순서를 밟는 제어다.

바닥난방은 낮은 온도의 물을 순환시키는 방식이다. 85~90℃ 정도의 온수를 쓰는 온수난방과 달리, 바닥난방에 고온의 증기를 순환시키는 것은 적절하지 않다.

수관식 보일러는 물이 관 속을 지나므로 용량에 비해 가볍고 효율이 높으며 부하 변동에 강하다. 스케일 관리가 필요하고 구조가 복잡한 것은 단점이지만, 중량이 많고 효율이 나쁘다는 것은 수관식의 성질과 반대다.