[에너지관리기능사] 난방부하 및 난방설비 필기, 문제

1. 난방부하 : 난방에 있어서 부하라 함은 열손실을 말하는 것

2. 열관류율이란 고온체의 열이 벽이나 보온 및 보랭이 된 벽을 통과해서 다른 쪽의 저온유체로 이동하는 열통과율, 즉 열관류의 열량계수이다. 

3. 벽이나 물체가 두꺼우면 두꺼울수록 열의 전도가 나빠진다. 

4. 열관류율 단위 kcal/m^2h°C

5. 열전도율 단위 kcal/mh°C

6. 표준방열량 

온수난방  : 450 

증기난방 : 650 

7. 방열량 계산 

방열기의 방열량 = 방열기의 방열계수 x  온도차 

8. 온도차 계산 

(방열기 입구온도 + 방열기 출구온도 / 2) - 실내온도 

9. 난방부하 계산 

난방부하 = 방열기의 소요방열면적 x 방열기의 방열량 

10. 난방부하 계산 

Q = KF온도차 

K - 열관류율, F - 전체면적 

11. 정격출력 = H1 + H2 + H3 + H4

      상용출력 = H1 + H2 + H3

       방열기 부하 = H1

      정미출력 = H1 + H2 

H1 - 난방부하, 2- 급탕부하, 3- 배관부하, 4-시동부하 

12. 방열기의 방열량 = 방열기의 방열계수 x (방열기 내의 평규온수온도 - 실내온도)

13. 방열기의 쪽수계산 = 난방부하 / 450 x 쪽당 표면적 (온수난방시, 증기의 경우 숫자 650 )

14 .온수 순환량 계산 = 시간당 난방부하 / 온수의 비열 x (송수온도 - 환수온도)

15. 난방방식 -중앙식 난방법 - 직접난방 - 증기난방, 온수난방 ( 물,증기 -> 난방)

                                            -지역 난방

                                            -간접난방법(공기조화장치) (물, 증기 -> 공기 -> 난방)

                                            -방사난방법 ( 복사난방)- 벽, 천장, 바닥 

16. 온수난방이 증기난방보다 우수한 점

1) 난방부하의 변동에 따라 온도조절이 용이하다. 

2) 가열시간은 길지만 잘 식지 않아서 증기난방에 비해 배관의 동결 우려가 없다. 

3) 방열기의 표면온도가 낮아서 화상의 염려가 적고 실내의 쾌감도가 높다. 

4) 소규모 주택에 적당하다. 

5) 연료비가 적게 든다. 

17. 온수온도 

1) 저온 수식 : 65°C

2) 보통 온수식 : 85~90°C

3) 고온수식 : 100°C 이상 

18. 온수 순환방법

1) 중력순환식 (자연순환)

2) 강제순환식 (펌프 등의 기계력에 의한 강제)

19. 중력순환식 온수난방, 보일러 설치는 최하위의 방열기보다 낮은 곳에 설치하여야 한다. 

20 .온수 보일러 설치 시 단점 

1) 동일 방열량에 대하여 증기난방보다 방열면적이 커야 한다. 

2) 배관의 직경이 큰 것을 써야 한다.

3) 설비비가 많이 든다. 

4) 건축물 높이에 제한을 받는다. 

21. 증기난방법

분류기준	분류
증기압력	저압식 (0.1 ~ 0.35) 중압식 ( 0.35~ 1) 고압식 (1 ~ kg/cm^2)
배관방법	단관식 (증기와 응축수가 동일배관) 복관식 (증기와 응축수가 서로 다른 배관)
증기공급법	상향공급식 하향공급식
응축수 환수법	중력환수식 ( 응축수를 중력작용으로 환수) 기계환수식 ( 펌프로 보일러에 강제환수) 진공환수식 (진공펌프로 환수 내 응축수와 공기를 흡입순환)
환수관의 배관법	건식환수관식 ( 환수주관을 보일러 수면보다 높게 배관) 습식환수관식 (환수주관을 보일러 수면보다 낮게 배관)

22. 진공환수식 증기난방

대규모 난방에 사용, 진공펌프를 설치하여 난방. 환수관내의 응축수와 공기를 펌프로 빨아내고 관내를 100~250mmHg 정도의 진공상태로 유지하여 응축수 빨리 빼출 (표준 대기압 760mmHg)

-환수관의 직경이 작아도 된다.

-방열기 설치장소에 제한을 받지 않는다.

-방열량이 광범위하게 조절된다.

-진공도를 일정하게 유지해야 한다.

23. 복사난방법 : 벽 속에 가열 코일을 묻고 코일 내에 온수를 보내어 그 복사열로 난방

장점 : 실내온도 쾌감도가 높다, 바닥면의 이용도가 높다. 공기의 오염도가 적다. 열손실이 적다. 

단점 : 시공이 어렵다. 고장시 발견이 어렵다. 

24. 지역난방 : 지역난방은 1개소 또는 수 개소의 보일러실에서 어떤 지역 내의 건물에 증기 또는 온수를 공급하는 난방방식 

장점 : 열효율이 좋고 연료비가 절감된다. 건물의 유효면적이 증대 , 도시 매연이 감소 

25. 온수난방 : 온수배관은 공기밸브나 팽창탱크를 향하여 상향구배로 하여 에어포켓을 만들지 않게 배관한다. 일반적으로 구배(배관기울기)는 1/250으로 하고 배수밸브를 향하여 하향구배를 한다. 

26. 증기난방 배관구배 : 1/100 ~ 1/200

27. 진공환수식 증기난방 : 저압증기 환수관이 진공펌프의 흡입구보다 저위치에 있을 때 응축수를 끌어올리기 위한 설치로 리프트 피팅을 시공하는 경우에는 환수주관보다 1~2mm 정도의 작은 차수를 사용하고 1단의 흡상높이는 1.5m이내로 한다. 

28. 하트포드 접속법 : 주철제 보일러에 많이 사용. 저압 증기난방. 역류방지,  증기관과 환수관 사이에 균형관(밸런스관)을 설치하여 증기압력과 환수관의 균형을 유지시켜 환수족관에서 흘러나오는 물이 보일러로 들어가지 않게 방지하는 역할

29. 방열기 주변 배관 : 주형 방열기는 벽에서 50~60mm 떼어서 설치, 벽걸이형은 방바닥에서 150mm 높게 설치, 하부케이싱 (케이스의 밑바닥)에서 90mm

30. 리프트피팅 설치 : 응축수를 끌어올리는 높이가 1.5m 이하 일때에는 1단 리프트피팅을 하고 3m이하일때는 2단 리프트 피팅 

31. 방열기의 종류

1) 주형 방열기 

-2주형(II)

-3주형(III)

-3세주형(3)

-5세주형 (5) 

32. 벽걸이 방열기 : 바닥에서 150mm 이상 높이에 설치

- 횡형 (W-H), 가로형 수평형          -종형(W-V) 수직형 세로형

33. 대류방열기 : 바닥면에서 최대 90mm 정도의 높이로 설치 

34. 방열기 배치거리 : 벽에서 50~60mm 떨어진 곳에 설치한다. 

35. 방열기 호칭 

1

2-3

4 x 5

1 : 쪽수, 2: 종별, 3: 형(치수), 4: 유입관경, 5: 유출관경 

15S	3주형 방열기 높이 650mm,섹션 수 15 유입관과 유출관의 관경 20A
III - 650
20 x 20

4	길드방열기 절수가 4개 s형이다. 유입관 20, 유출관 15mm
G - S
20 x 15

36. 방열기 밸브(팩리스 밸브) : 방열기 입구에 설치해서 증기나 온수의 유량을 수동으로 조절 

37. 방열기 트랩 : 방열기 출구에 설치하는 열동식 트랩이메 에테르등의 휘발성 액체를 넣은 벨로스를 부착하여 이것에 접촉되는 열의 고저에 의한 팽창이나 수축작용으로 벨로스 하부의 밸브가 개폐됨으로써 응축수를 환수관에 보내는 역할

38, 팽창탱크 : 온수 보일러의 안전장치로서 온수의 온도가 상승하여 온수체적의 증가로 수압의 상승에 의한 보일러의 파열사고를 방지하기 위해 설치 , 개방식에는 팽창관과 안전관이 설치되 있음 , 구조에 따라 개방식, 밀폐식 / 재질에 따라 강철제, 내열성 합성수지로 나뉨 

설치목적 : 보일러 운전 중 장치 내의 온도상승에 의한 체적팽창이나 이상팽창의 압력을 흡수한다. 운전 중 장치 내를 소정의 압력으로 유지한다. 팽창한 물의 배출을 방지하여 장치 내의 열손실을 방지한다. 보충수를 공급한다. 공기를 배출하고 운전정지 후에도 일정 압력이 유지된다. 

39. 개방식 팽창탱크 

최고 부위 방열기나 방열관보다 1m 이상 높게 설치, 100°C 이상의 온도에 견딜 수 있는 재료를 선택, 팽창탱크 내부의 수위를 알수있는 구조여야 함. 탱크에 연결되는 팽창흡수관은 탱크 바닥면보다 25mm 이상 높게 설치한다. 팽창탱크에 아무것도 설치하면 안된다. 

40. 공기방출기 : 온수 보일러 등에서 장치 내에 침입하는 공기를 외부로 방출하기 위하여 설치한다. 

종류 : 자동에어번트 (물과 공기의 비중차를 이용) , 에어핀 (수동으로 공기를 제어), 공기방출관

41. 펌프

1) 원심식 펌프 

- 센트리퓨걸펌프 : 벌류트 펌프로 15m 내외의 낮은 양정에 사용되며 펌프내에 플라밍하여 임팰러가 회전하면서 원심력에 의하여 양수

-터빈 펌프 : 안내 날개가 있어 물의 흐름을 조절하여 양정 20m 이상 사용 (고양정)

왕복펌프	회전펌프	우물 펌프	특수펌프
피스톤 펌프 (일반 우물용) 플런저 펌프 (물이나 기태 액체고압용) 워싱턴 펌프(증기를 이요하여 고압용) 웨어펌프	센트리퓨걸펌프 터빈펌프	보어홀펌프 수중모터펌프 제트펌프	인젝터 오수펌프 기어펌프

 

예상문제 (오답)

1. 길이가 1m 정도의 주철제 파이프에 방열효과를 높이기 위해 주름을 붙인 방열기는 - 길드 방열기

2. 상당방열면적 (EDR)

3. 증기방열기의 표준방열량 650은 열매온도 102°C, 실내온도 18.5°C를 기준으로 한다. 

4. 주형 방열기 호칭법 ㅣ 종별 - 방열기 높이 x 쪽수 

5. 중력환수식 증기난방 

단관식 : 방열기 밸브는 하부 태핑에 장치

복관식 : 상하 어느 태핑에 장치해도 좋다. (방열기 밸브는 상부, 열동식 트랩은 하부)

6. 방열기 부속품으로 방열기 출구에 설치되는 스팀 트랩은 열동식 트랩, 방열기에는 그 출구에 열동식 트랩을 설치하여 드레인(응축수)을 배출한다. 

7. 난방설비 : 스위블 신축 조인트, 방열기, 팽창탱크, 순환펌프

8. 기계환수식 증기난방 : 응축수 탱크의 설치가 필요, 센트리퓨걸펌프 필요, 방열기 반대편에 열동식 트랩 필요

9. 가정용 온수 보일러 용량은 매시간당 보일러 열출력으로 나타낸다. 

10. 신축 이음쇠 설치 동관은 20m 간관은 30m

11. XL관은 저온수배관용으로 100°C미만의 온도에 사용되는 방열관이다. 

12. 압력분무식 (건타입버너) 버너는 오일버너에 사용이 용이하다. 

13. 복사난방은 천장높이가 높거나 공간이 큰 공간 등에서 전체 실내공기의 온도를 올리기 어려울때 필요한 부분만 난방을 하는 데 필요한 난방방식이다.

14. 온수난방은 물의 현열을 이용, 증기난방은 물의 증발잠열을 이용

15. 글로브밸브는 유량조절이 필요하거나 증기난방배관에 많이 사용한다. 

16. 방열관의 열전도도 , 동관 > 강관 > 폴리에틸렌관

17. 진공환수식 증기난방은 방열기의 설치 시 설치장소에 제한을 받지 않는다. 

18. 복사난방은 방열기 설치가 필요없어 바닥면의 이용도가 높다.