증기난방
증기난방은 증기가 응축할 때 내놓는 잠열을 이용함 · 방열기에서 생긴 응축수와 공기를 원활히 빼야 가열 지연과 수격을 줄일 수 있음
- 단관식·복관식: 증기 공급과 응축수 환수 배관의 구성으로 구분함
- 상향·하향 공급: 주관의 위치와 증기 공급 방향을 확인함
- 중력환수·기계환수: 응축수를 높이차로 돌려보내는지 펌프를 사용하는지 구분함
- 하트포드 접속: 저압 증기보일러의 환수계통에서 저수위 위험을 줄이는 접속임
증기밸브를 급히 열면 차가운 배관의 응축수와 증기가 충돌할 수 있으므로 배관을 예열하고 드레인을 배출한 뒤 천천히 송기함
환수 방식 판별
| 구분 | 응축수를 되돌리는 힘 | 문제에서 확인할 단서 |
|---|---|---|
| 중력환수식 | 배관의 높이차와 압력차 | 배관 구배, 환수관의 위치, 소규모 계통 |
| 진공환수식 | 진공펌프가 환수관의 압력을 낮춤 | 공기 배제, 빠른 환수, 리프트 피팅 |
| 기계환수식 | 환수펌프가 응축수를 압송 | 펌프·리시버, 보일러 수위와 환수량 |
단관식·복관식은 공급관과 환수관의 구성, 중력·진공·기계환수식은 응축수를 되돌리는 방법에 따른 분류임 · 서로 다른 분류 기준을 한 선택지에서 섞지 않는 것이 핵심임
온수난방
온수난방은 물의 현열을 이용함 · 자연순환은 공급수와 환수의 밀도차를 이용하고, 강제순환은 순환펌프로 필요한 유량과 압력을 만듦
개방식 팽창탱크는 대기와 통하고 계통의 높은 위치에 설치함 · 밀폐식은 압력식 팽창탱크가 물의 체적변화를 받아들이며 안전밸브·압력계와 함께 관리함 · 순환펌프 위치는 흡입압력, 캐비테이션, 팽창탱크 접속점과 계통 압력분포를 함께 고려함
자연순환과 강제순환
| 구분 | 순환력 | 특징 |
|---|---|---|
| 자연순환 | 공급수와 환수의 온도차에 따른 밀도차 | 펌프가 없고 배관 구배·높이차의 영향을 크게 받음 |
| 강제순환 | 순환펌프 | 순환이 빠르고 배관과 방열기 배치의 자유도가 큼 |
팽창탱크는 순환을 만드는 장치가 아니라 물이 가열될 때 생기는 체적변화를 수용하는 장치임 · 자연순환 문제에서 팽창탱크를 순환력의 원인으로 고르거나, 강제순환 문제에서 높이차만으로 유량을 판단하면 안 됨
온수 순환량 계산
난방부하 Q, 물의 비열 c, 공급·환수 온도차 Δt가 주어지면 필요한 순환량 G는 다음과 같음
2015년 10월 시험 33번의 조건은 Q = 21,000 kcal/h, 공급 85℃, 환수 25℃, c = 1 kcal/(kg·℃)임
온도차는 공급온도에서 환수온도를 뺀 값이며, 열량의 시간 단위와 순환량의 시간 단위를 맞춤
복사난방과 공급 범위
복사난방은 바닥·벽·천장 등의 넓은 면에서 복사와 대류로 열을 전달함 · 비교적 낮은 열매온도로 균일한 체감온도를 만들 수 있지만 열관성과 시공·제어 조건을 고려해야 함
개별난방·중앙난방·지역난방은 열원의 위치와 공급범위가 다름 · 급탕은 위생용 온수를 공급하는 계통이므로 실내 난방용 온수순환과 저장온도·배관·위생 조건을 구분함
배관 방식 판별
직접환수는 가까운 방열기의 유로가 짧고 먼 방열기의 유로가 김 · 역환수는 공급과 환수의 합계 유로를 비슷하게 만들어 유량 균형을 맞추기 쉬움 · 상향·하향 공급과 직접·역환수는 서로 다른 분류 축임
난방 방식 비교
| 방식 | 주된 열 이용 | 운전·설비 판단 기준 |
|---|---|---|
| 증기난방 | 증기의 응축잠열 | 예열이 빠르며 응축수·공기 배출과 수격 방지가 중요 |
| 온수난방 | 물의 현열 | 열용량이 커서 온도 변화가 완만하며 순환과 팽창 관리가 중요 |
| 복사난방 | 바닥·벽·천장의 복사와 대류 | 실내 온도분포가 비교적 균일하고 구조체의 열관성을 고려 |
난방 문제는 먼저 열매체, 순환력, 공급·환수 배관, 열원의 공급범위 중 무엇을 묻는지 표시함 · 예를 들어 중앙·개별·지역난방은 공급범위의 분류이고, 증기·온수·복사난방은 열을 전달하는 방식의 분류임
시험 포인트
우선 암기
| 문제에서 보이는 표현 | 정답으로 연결 |
|---|---|
| 증기난방 | 증기의 응축잠열 이용 |
| 온수난방 | 물의 현열 이용 |
| 각 실 방열기에 증기·온수 공급 | 직접난방법 |
| 중력환수식 | 높이차·압력차로 응축수 환수 |
| 진공환수식 | 진공펌프로 환수관 압력 저하 · 빠른 환수 |
| 대규모·빠른 순환·광범위한 방열량 조절 | 진공환수식 증기난방 |
| 기계환수식 | 환수펌프·리시버로 응축수 압송 |
| 자연순환 온수난방 | 공급수와 환수의 밀도차 |
추가 확인
| 문제에서 보이는 표현 | 정답으로 연결 |
|---|---|
| 강제순환 온수난방 | 순환펌프로 유량·압력 형성 |
| 팽창탱크 | 가열된 물의 체적변화 수용 |
| 온수 순환량 | G = Q ÷ (cΔt) |
| 직접환수 / 역환수 | 합계 유로 불균형 / 합계 유로 균형에 유리 |
| 온수온돌 방수 | 습기 침투를 막되 상층부라는 이유만으로 전층·반드시 적용한다고 단정하지 않음 |
자주 틀리는 포인트
- 증기난방은 잠열, 온수난방은 주로 현열을 이용함
- 팽창탱크는 가열된 물의 체적변화를 수용함
- 하트포드 접속을 고압증기 난방의 일반 접속으로 보지 않음
- 자연순환과 강제순환은 열원 종류가 아니라 순환력을 기준으로 구분함
- 직접환수와 역환수는 공급 방향이 아니라 공급관과 환수관을 합친 유로 길이로 판별함
- 과거 기출의 온도·배관 구배·설치 치수는 해당 문항의 조건으로 판단하고 현행 시공 기준으로 확대하지 않음
기출 출제 이력
아래 기출은 위에서 정리한 개념이 실제 시험에서 어떻게 출제됐는지 확인하기 위한 근거 자료입니다.
출제 경향 — 수록 기출 116문항이 27개 회차에서 확인되며, 증기·온수 난방의 배관방식·순환·팽창탱크와 환수계통을 구분하는 유형이 반복됨