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에너지관리기사 실기 · 보일러 열정산 작성

Boiler Heat Balance Sheet

보일러에 들어온 열은 사라지지 않고 증기로 간 몫과 몇 갈래 손실로 나뉘며, 열정산표는 들어온 열과 나간 열을 연료 1 kg 기준으로 맞춰 적는 장부다. 입열은 연료 발열량에 공기와 연료가 가져온 현열을 더한 값이고, 출열은 발생증기 흡수열과 배기가스 · 미연 · 방사 손실의 합이다. 그림 위쪽 막대가 입열 100%이고, 아래쪽 막대와 표는 그 100%가 증기와 세 손실로 나뉜 비율이에요. 여섯 슬라이더로 입열 세 항목과 손실 세 항목을 넣으면 남는 몫인 발생증기 흡수열과 열효율이 바로 다시 계산돼요.

열정산표는 들어온 열을 적는 장부

보일러에 들어온 열(입열)은 하나도 사라지지 않고 증기로 간 몫과 여러 손실로 갈린다. 실기 필답형 문제는 입열 항목과 출열 항목을 표로 채운 뒤 항목마다 백분율을 내고 열효율까지 계산하게 한다.

🔑 열정산 항목 구성
①입열 = 연료의 발열량 + 공기 현열 + 연료 현열 (연료 1 kg 기준)
②출열 = 발생증기 흡수열(유효출열) + 배기가스손실 + 미연손실 + 방사손실
③에너지 보존에 따라 입열 합계와 출열 합계가 같고, 양쪽 모두 100%가 된다
④열효율 η는 발생증기 흡수열을 입열 합계로 나눈 값이에요

항목 값을 넣어 열정산표 채우기

9750 kcal/kg
120 kcal/kg
30 kcal/kg
1500 kcal/kg
200 kcal/kg
150 kcal/kg
📏 표를 채우는 순서 (필답형)
①입열란: 발열량 · 공기 현열 · 연료 현열을 kcal/kg로 더해 입열 합계를 낸다
②출열란: 배기가스 · 미연 · 방사 손실을 먼저 적고 각각의 백분율을 낸다
③발생증기 흡수열은 입열 합계에서 손실 합계를 뺀 나머지예요
④항목 백분율 = 항목값 ÷ 입열 × 100이고, 모두 더해 100%가 되는지 확인한다

지금 넣은 값의 열정산 결과

입열 합계
9,900 kcal/kg
발열량 9,750 + 공기 120 + 연료 30 = 100%
손실 합계
1,850 kcal/kg
배기 1500(15.2%) + 미연 200(2.0%) + 방사 150(1.5%)
발생증기흡수열
8,050 kcal/kg
입열 - 손실 = 81.3%
열효율
η = 81.3 %
발생증기 흡수열 ÷ 입열
⚡ 출열 손실 중 가장 큰 것은 대개 배기가스
①뜨거운 연소가스가 굴뚝으로 나가므로 손실 가운데 배기가스손실이 보통 가장 크다
②절탄기와 공기예열기로 배기의 남은 열을 되찾으면 이 손실이 줄어요
③미연손실은 공기비를 알맞게 맞추면 줄어든다
④방사손실은 노벽과 배관 보온을 두껍게 하면 줄어든다

핵심 공식

입열 합계
Q1 = Hl + Q공기 + Q연료
연료 발열량에 공기와 연료의 현열을 더한다
발생증기흡수열
Qs = Q1 - (Q배기 + Q미연 + Q방사)
입열에서 손실 합계를 뺀 유효출열
열효율
η = QsQ1 × 100
발생증기 흡수열을 입열로 나눈 백분율

정리와 시험에서 묻는 것

🎯 시험에서 묻는 것
①입열 = 연료 발열량 + 공기 현열 + 연료 현열이고, 출열 = 유효출열 + 손실이다
②입열 합계와 출열 합계는 같아서 열정산표 양쪽이 모두 100%가 된다
③열효율 η = 발생증기 흡수열 ÷ 입열 × 100
④이 예제의 손실은 배기가스 > 미연 > 방사 순이지만, 미연과 방사의 순서는 설비마다 달라요
⑤항목 백분율을 모두 더해 100%가 나오는지 마지막에 확인해요
📝 대표 기출 유형
①[기출유형] 발열량 9,750, 공기현열 120, 연료현열 30 kcal/kg일 때 입열 합계는? (답: 9,750+120+30 = 9,900 kcal/kg)
②[기출유형] 입열 9,900 중 손실이 배기 1,500·미연 200·방사 150이면 발생증기흡수열은? (답: 9,900-1,850 = 8,050 kcal/kg)
③[기출유형] 그때 열효율은? (답: 8,050÷9,900×100 ≒ 81.3%)
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