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에너지관리기사 열설비법규 · 열사용 기자재의 용량

Heat Equipment Capacity

보일러 크기는 실제증발량으로도 말하지만 증기 · 급수 조건이 저마다 달라, 100℃ 물을 100℃ 건포화증기로 만드는 기준으로 환산한 상당증발량과 보일러마력으로 견준다. 상당증발량 We = Ga(h₂ - h₁) / 539이고, 보일러마력은 We를 15.65 kg/h로 나눈 값이다. 그림은 실제증발량과 상당증발량 막대, 그 아래 보일러마력 값이에요. 실제증발량 · 발생증기 엔탈피 · 급수 엔탈피 슬라이더를 움직이면 상당증발량 막대와 보일러마력이 함께 바뀌어요.

용량을 재는 세 가지 잣대

보일러가 얼마나 큰지는 실제증발량으로 말할 수 있지만, 증기 조건이 저마다 달라 그대로는 견줄 수 없다. 그래서 기준 상태로 환산한 상당증발량과, 이를 다시 마력으로 바꾼 보일러마력으로 용량을 통일한다.

📏 상당증발량으로 환산하는 까닭
①실제증발량 Ga가 같아도 급수 · 증기 조건에 따라 들어간 열량이 다르다
②그래서 100℃ 물을 100℃ 건포화증기로 만드는 기준(539 kcal/kg)으로 환산한다
③이렇게 하면 조건이 달라도 보일러 용량을 공정하게 견줄 수 있어요
④엔탈피 h₂(발생증기) · h₁(급수)는 증기표나 몰리에르 선도에서 읽는다

상당증발량 · 보일러마력 환산기

1000 kg/h
660 kcal/kg
20 kcal/kg
상당증발량
We = 1187.4 kg/h
기준으로 환산한 증발량
보일러마력
BHP = 75.9
We ÷ 15.65
💡 수치 감각 잡기
①발생증기 엔탈피 h₂가 클수록(고압 · 고온) 상당증발량이 커진다
②급수 엔탈피 h₁이 높으면(급수 예열) 같은 실제증발량에 보일러가 더하는 열이 줄어 We는 작아져요
③보일러마력 1은 상당증발량 15.65 kg/h, 곧 8,435 kcal/h다
④15.65 × 539 ≈ 8,435 kcal/h로 확인할 수 있어요

전열면적 기준 용량

보일러 용량은 증발량뿐 아니라 전열면적으로도 나타낸다. 같은 전열면적이라도 형식에 따라 얻는 증발량이 다르므로, 형식별 전열면적당 상당증발량(대표값)으로 용량을 가늠한다.

전열면적 기준 환산
We = A × e
A = 전열면적(m²) · e = 전열면적당 상당증발량(kg/m²h · 형식별)
📏 형식별 전열면적당 상당증발량(대략값)
①입형(수직) 보일러는 약 10 ~ 15 kg/m²h로 효율이 낮다
②노통연관 보일러는 약 15 ~ 20 kg/m²h다
③수관 보일러는 전열이 활발해 약 20 ~ 30 kg/m²h다
④전열면적이 넓고 형식이 좋을수록 같은 크기로 더 많은 증기를 얻어요

핵심 공식

상당증발량
We = Ga(h2 - h1)539
h₂ = 발생증기 엔탈피 · h₁ = 급수 엔탈피 · 539 = 증발 잠열 kcal/kg
보일러마력
BHP = We15.65
1 보일러마력 = 상당증발량 15.65 kg/h = 8,435 kcal/h
정격증발량
Ga = 정격 조건에서 시간당 발생하는 증기량
명판에 적힌 실제(정격) 증발량(kg/h)

정리와 시험에서 묻는 것

🎯 시험에서 묻는 것
①상당증발량 We = Ga(h₂ - h₁) / 539(기준으로 환산한 증발량)
②539 kcal/kg은 100℃ 물의 증발 잠열이다
③1 보일러마력(BHP) = 상당증발량 15.65 kg/h = 8,435 kcal/h
④보일러마력 = We / 15.65
⑤용량은 증발량이나 전열면적으로 나타내요
📝 대표 기출유형
①[기출유형] Ga = 1,000 kg/h, h₂ = 660, h₁ = 20 kcal/kg일 때 상당증발량은? (답: 1000×640/539 ≒ 1,187 kg/h)
②[기출유형] 상당증발량 1,187 kg/h는 몇 보일러마력인가? (답: 1187/15.65 ≒ 75.9 BHP)
③[기출유형] 1 보일러마력은 몇 kcal/h인가? (답: 15.65×539 ≒ 8,435 kcal/h)
④[기출유형] 상당증발량 환산의 기준 잠열값은? (답: 539 kcal/kg)
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