난방부하

난방부하의 정의

난방부하는 겨울철 실내 손실을 보상해 설계 실내 온습도를 유지하는 데 필요한 공급 열량이다.

난방부하는 현열과 잠열로 나뉜다.

현열은 온도를, 잠열은 수증기량을 바꾸는 열이다.

난방부하의 구성

난방부하는 구조체를 통한 전열 손실, 극간풍 손실, 가습을 위한 잠열부하로 구성된다.

구조체 손실과 극간풍 손실은 온도차에 따른 현열이다.

가습 잠열부하는 외기와 실내의 절대습도 차에 따른 잠열이다.

현열은 가열기 용량을, 잠열은 가습기 용량을 정한다.

구조체 전열 계산

구조체 전열은 열관류율, 면적, 실내외 온도차, 방위보정계수를 곱해 구한다.

가상의 예로, 외벽 면적 20㎡, 열관류율 0.50, 실내 20℃, 외기 −11℃이면 온도차는 31℃다.

그러면 전열 손실은 0.50 × 20 × 31 × 1.0 = 310W다.

현열 손실은 온도차에 비례하므로 온도차를 정확히 잡아야 한다.

잠열부하 계산

잠열 부하는 실내외 절대습도 차에 따라 생긴다.

외기 절대습도 0.00092를 실내 0.00653으로 맞추려면 수증기를 더 공급해야 한다.

수증기 1kg에 0℃ 수증기 잠열 2501kJ/kg을 곱해 열량을 구한다.

이 예에서 잠열 부하는 약 468W로, 완전 공조에서 생략하면 안 된다.

헷갈리는 점과 직접 풀기

난방 계산에서 자주 나오는 실수를 짚어 본다.

첫째, 냉방처럼 태양복사와 외기온도 변화를 계산하면 안 된다.

둘째, 완전 공기조화라면 잠열 부하를 현열과 섞지 않고 따로 계산한다.

셋째, 안전율은 구조체 손실과 틈새바람 손실의 합계에 더하는 단계이므로 빠뜨리지 않는다.

정리

정리하면 난방부하는 구조체 손실과 틈새바람 손실을 합해 구한다.

완전 공조라면 잠열부하를 따로 계산해 더하고, 안전율을 가산한다.

현열과 잠열을 구분해 두면 가열기와 가습기 용량을 따로 정할 수 있다.