홍라이프 계산기보일러 용량 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
이 계산기는 난방과 온수에 필요한 보일러 출력을 kW와 BTU/h로 추정합니다. 수돗물을 바로 데우는 콤비(순간식) 보일러와 저탕 탱크를 다시 데우는 시스템(저탕식) 보일러를 모두 계산할 수 있습니다. 집주인이 시공업자의 권장 용량을 확인하는 데 사용합니다.
계산 방법
난방 = 설계 열손실 × (1 + 여유율)
콤비 온수: P(kW) = 유량(L/분) ÷ 60 × 4.186 × (온수 온도 − 냉수 온도), 보일러 용량 = 난방과 온수 중 큰 값
시스템 보일러: P = 탱크 용량(L) × 4.186 × (저장 온도 − 냉수 온도) ÷ (재가열 분 × 60), 보일러 용량 = 난방 + 온수
1kW = 3,412.14BTU/h
원리
물을 데우는 데 드는 에너지는 질량 × 비열 × 온도 상승이며, 물의 비열은 약 4.186kJ/(kg·°C), 물 1L는 약 1kg입니다. 콤비 보일러는 흐르는 물을 즉시 데워야 해서 대부분의 집이 라디에이터 난방에 쓰는 것보다 훨씬 큰 출력이 필요하고, 온수를 데우는 동안 난방을 멈춥니다. 시스템 보일러는 온수를 저장하므로 온수 부하가 재가열 시간에 나뉘지만 난방에 더해집니다.
예제 풀이
기본값: 열손실 8kW, 여유 10%, 콤비, 유량 10L/분, 냉수 10°C, 온수 45°C
- 난방 = 8 × 1.10 = 8.8kW
- 온수 = 10 ÷ 60 × 4.186 × (45 − 10) = 24.4kW
- 콤비 용량 = 큰 값 = 24.4kW, 온수가 결정
- BTU/h = 24.42 × 3,412.14 = 83,319
| 콤비: 수도꼭지 온수 온도 (°C) | 필요한 보일러 출력 (kW) |
|---|---|
| 11.2 | 8.8 |
| 22.5 | 8.8 |
| 33.8 | 16.6 |
| 45 | 24.4 |
| 56.2 | 32.3 |
| 67.5 | 40.1 |
| 90 | 55.8 |
결과 해석
콤비 보일러는 대개 온수 유량이 용량을 정하며, 유량이 많거나 겨울철 수돗물이 차가우면 더 큰 보일러가 필요합니다. 시스템 보일러는 재가열 시간을 길게 잡으면 작은 보일러로도 됩니다. 난방용 보일러를 지나치게 크게 고르면 자주 켜졌다 꺼져 효율이 떨어질 수 있습니다. 예제에서는 난방은 8.8kW면 되지만 온수 때문에 24.4kW가 필요합니다.
흔한 실수
- 방별 계산 없이 열손실을 짐작하는 경우
- 여름철 수돗물 온도를 쓰는 경우
- 콤비 보일러로 샤워 두 곳을 동시에 최대 유량으로 쓸 수 있다고 기대하는 경우
- kW와 kcal/h 같은 다른 단위를 섞는 경우(1kW ≈ 860kcal/h)
자주 묻는 질문
콤비 보일러는 몇 kW가 필요한가요?
대개 원하는 온수 유량이 용량을 정하며, 가정용은 약 24~35kW가 흔합니다.
온수가 왜 이렇게 큰 출력을 요구하나요?
10°C 물을 45°C로 분당 10L씩 데우려면 24kW가 넘게 필요하기 때문입니다.
우리 집 열손실은 어떻게 알 수 있나요?
난방 전문가가 EN 12831 같은 표준 방법으로 방마다 계산할 수 있습니다.
출처: OpenStax, University Physics Volume 2, 2016, §1.4 (specific heat of water 4,186 J/(kg·°C)) · EN 12831-1:2017, Energy performance of buildings — Method for calculation of the design heat load