온수 난방 방열기에 부착되는 부속은?
- 유니언 캡
- 냉각 레그
- 리프트 피팅
- 에어 벤트 밸브
정답과 해설 보기
정답 ④ · 온수 난방 방열기에 부착되는 부속을 고르는 문제이다. 온수 난방에서는 순환 과정에 방열기 내부에 공기가 고이면 순환 장애와 난방 불량이 발생하므로 공기를 배출시키는 에어 벤트 밸브를 방열기에 부착한다.
온수 난방 시스템에서 공기 배출을 위해 방열기에 부착하는 부속은 에어 벤트 밸브입니다.
개념 한 쪽
에너지관리기능장 방열기 — 방열기 종류·설치와 방열량 계산
방열기는 난방 시스템에서 열을 실내로 전달하는 장치이며 종류와 설치 방식, 부속의 기능에 따라 성능과 효율이 달라진다. 자연대류와 강제대류의 원리에 따라 설치 높이와 형태를 달리해야 하고, 복사난방과 대류난방의 특성을 구분하여 적용해야 한다. 방열기 한 쪽의 방열량 계산은 평균수온차와 방열계수를 이용하여 구한다.
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시험에 이렇게 나온다
출제기준 단원 「방열기」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 방열기 부속 기능 식별 | 1 | 온수 난방 방열기에 필요한 공기 배출 부속을 가리기 |
| 자연대류 설치 기준 판별 | 1 | 자연대류 난방기 설치에서 올바른 형태와 이격 조건을 선택하는 능력 묻기 |
| 방열량 계산 및 쪽수 산정 | 1 | 평균수온차와 방열계수로 단위면적당 방열량을 계산해 쪽수를 구하는 방법 묻기 |
뜻
방열기는 온수나 증기 등을 매개로 실내로 열을 방출하는 난방기구로, 대류형·복사형 등 여러 형태가 존재한다. 대류형 발열기는 내부의 가열기를 통해 공기를 가열하여 하부로 유입된 차가운 공기가 가열되어 상부로 배출되는 자연대류 원리를 이용하는 경우가 있고, 이러한 경우에는 기구의 높이와 길이 설계가 공기 흐름에 영향을 준다.
자연대류 난방에서는 방열기를 낮고 길게 설치하여 차가운 공기와의 접촉을 늘리고 공기 순환을 원활하게 해야 효율적이다. 창문 아래 설치와 바닥에서 일정 높이(예: 약 90mm)를 띄우는 것, 벽과의 이격(약 50~65mm) 등은 공기 유입과 순환을 확보하기 위한 설치 기준이다. 반대로 강제대류형은 팬 등으로 공기를 강제 이동시키므로 설계 원리가 달라질 수 있다.
복사난방 방식의 방열기는 바닥이나 패널을 통해 복사열로 사람과 물체를 직접 데우므로 실내의 체감 온도가 높고 공기순환으로 인한 먼지 상승이 적다는 장점이 있다. 그러나 바닥이나 벽 내부에 매설하는 특성상 시공이 복잡하고 예열 시간이 길어 일시적 난방에는 부적합하며 고장 시 보수도 어렵다.
방열기에는 시스템 운전상 부가되는 문제가 발생할 수 있으므로 부속품이 중요하다. 온수 난방에서는 방열기 상부에 자동으로 공기를 배출하는 에어 벤트 밸브를 설치하여 내부에 유입된 공기를 제거하고 난방 효율 저하와 소음을 방지해야 한다. 증기계통에서는 냉각 레그·리프트 피팅 등이 필요하나 이들은 온수 방열기의 공기 배출과는 구분되는 부속이다.
예제
문제: 입구온도 85℃, 출구온도 60℃, 실내온도 20℃이고 전체 필요 열량이 시간당 28000 kcal일 때 필요한 방열기 쪽수를 계산한다.
풀이: 먼저 평균수온차 Δt를 구한다. Δt = (입구 + 출구)/2 − 실내 = (85 + 60)/2 − 20 = 52.5℃다. 방열계수 7.2 kcal/m²·h·℃와 한 쪽의 면적 0.21 m²를 이용하여 한 쪽의 방열량 q를 구한다. q = 방열계수 × 면적 × Δt = 7.2 × 0.21 × 52.5 = 79.38 kcal/h다. 전체 난방부하를 한 쪽의 방열량으로 나누면 필요한 쪽수가 나온다. 28000 ÷ 79.38 ≈ 352.8쪽이고 소수점 첫째 자리에서 반올림하면 353쪽이 필요하다.
풀이에서 핵심은 평균수온차 계산과 단위면적당 방열량 공식을 순서대로 적용하는 것이다.
대표 기출 3문항
자연대류에 의하여 난방하는 경우, 방열기 설치에 관한 설명으로 잘못된 것은?
- 외벽에 접하고 있는 창 아래에 설치한다.
- 벽으로 부터 50 ∼ 65 mm 떨어진 상태로 설치한다.
- 바닥에서 최소한 90 mm 정도 이격시켜 공기가 원활하게 유입되도록 한다.
- 방열기는 높이가 높고, 길이가 짧은 것이 난방에 효과적이다.
정답과 해설 보기
정답 ④ · 자연대류에 의한 난방에서 방열기 설치 방법으로 잘못된 것을 찾는 문제이다. 자연대류 난방은 방열기 주위의 공기가 가열되어 상승하고 찬 공기이 아래로 유입되는 순환을 이용하므로 방열기 아래쪽으로 찬 공기가 원활히 들어올수록 효과적이다.
자연대류 난방은 차가운 공기를 아래로 유입시켜야 하므로 방열기 높이가 낮을수록 효율적이다.
어떤 온수방열기의 입구온도가 85 ℃, 출구온도가 60 ℃ 이고, 실내온도가 20 ℃ 이다. 난방부하가 28000 kcal/h 일 때 필요한 방열기 쪽수는? (단, 방열기 쪽당 방열면적은 0.21 m², 방열계수는 7.2 kcal/m²·h·℃ 이다.)
- 297쪽
- 353쪽
- 424쪽
- 578쪽
정답과 해설 보기
정답 ② · 온수 방열기의 필요 쪽수를 구하는 계산 문제이다. 먼저 평균수온은 (85+60)/2 = 72.5℃이므로 실내온도와의 평균수온차는 72.5 - 20 = 52.5℃이다.
방열기 쪽수는 난방부하를 단위면적당 방열량으로 나눈 후 쪽당 면적으로 나누어 구한다.
자주 묻는 물음
- 온수 난방 방열기에 꼭 필요한 부속은 무엇인가?
- 온수 난방 방열기에는 내부에 쌓이는 공기를 자동으로 배출하기 위한 에어 벤트 밸브가 필요하다. 이 밸브는 공기는 빼고 물은 막아 난방 효율 저하와 소음을 방지한다.
- 자연대류 방식의 방열기는 어떻게 설치하는 것이 효율적인가?
- 자연대류는 차가운 공기가 아래로, 뜨거운 공기가 위로 흐르는 원리를 이용하므로 방열기를 낮고 길게 설치하고 바닥에서 일정 간격을 띄워 공기 유입을 확보하며 벽과의 이격을 유지하여 공기 순환을 방해하지 않도록 설치해야 효율적이다.
- 복사난방 방식의 단점은 무엇인가?
- 복사난방은 바닥이나 패널에 매설된 구조이므로 시공이 복잡하고 예열 시간이 길어 일시적 난방에 부적합하며 고장 시 보수가 어렵다는 점이 단점이다.
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