공조냉동기계산업기사 난방부하 — 손실·획득 요인과 침입외기 계산

난방부하는 실내 온도를 유지하기 위해 공급해야 하는 열량, 곧 열손실을 보전하는 값이다. 따라서 난방부하는 그 열을 공급하는 공기가열기의 용량을 결정하는 기초가 된다. 냉방부하가 냉각기 용량과 짝을 이루는 것과 대응된다.

난방부하는 열손실부하와 열획득부하로 나누어 읽는다. 외벽을 통한 관류, 유리창을 통한 손실, 틈새바람과 침입외기에 의한 손실은 열을 빼앗아 부하를 늘린다. 반면 재실자와 조명기구, 기계가 내는 열은 실내에 열을 공급하므로 난방부하를 줄이는 경감요인이 된다. 인체열과 기계열이 대표적인 경감요인이다.

침입외기에 의한 열손실은 세 갈래로 나눈다. 온도차에 의한 현열, 습도차에 의한 잠열, 공기 밀도차에 의한 굴뚝효과다. 바닥이나 지하실을 통해 빠져나가는 전도 열손실은 공기 교환과 원인이 다르므로 침입외기 열손실에 넣지 않는다.

직접난방은 각 실을 독립적으로 데우는 방식으로 외기 도입 장치가 없다. 따라서 외기 도입에 따른 열손실은 부하 계산에서 제외하고, 벽체와 유리, 침기에 의한 손실은 그대로 고려한다. 외기 도입 설비가 없는 시스템에 외기부하를 얹으면 계산이 어긋난다.

실내 기준온도는 인체가 활동하는 영역을 기준으로 잡는다. 바닥 위 1.5m 높이에서, 외벽의 영향을 벗어난 외벽에서 1m 이상 떨어진 중앙부의 온도를 쓴다. 외벽에 가까운 지점의 온도는 벽체의 영향으로 실내 대표값이 되기 어렵다.

부하가 최대가 되는 시점도 방식에 따라 다르다. 최대 난방부하는 일사 효과가 없는 새벽이나 이른 아침에 외기온도가 가장 낮을 때 발생한다. 냉방부하가 일사의 영향이 큰 오후에 최대가 되는 것과 대비된다. 두 부하의 시간 패턴을 뒤바꾸어 이해하면 안 된다.

난방부하의 기준 계산에서는 재실자와 조명, 기기의 발열을 경감 항목으로 넣지 않는다. 그 영향이 작거나 시간에 따라 크게 흔들리기 때문이다. 같은 내부 발열이라도 냉방부하에서는 실내취득열로 계산에 넣으므로, 난방과 냉방의 계산 관행을 구분해 적용한다.