홍라이프 계산기난방기 용량 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
이 계산기는 바닥면적으로 짐작하는 대신 지난해 난방 연료 사용량과 난방도일로 집에 맞는 퍼니스(온풍 난방기) 크기를 추정합니다. 설계 난방 부하와 그에 맞는 출력·입력 용량 범위를 보여 주어, 난방기를 교체할 때 지나치게 큰 견적을 점검하는 데 쓰입니다.
계산 방법
- 지난해 공급된 열 = 연료량 × 발열량 × 기존 효율(AFUE). 발열량(미국 EIA): 천연가스 1섬당 100,000BTU, 프로판 1갤런당 91,452BTU, 난방유 1갤런당 138,500BTU
- 열손실 계수 UA(BTU/h·°F) = 공급된 열 ÷ (24 × 난방도일)
- 설계 난방 부하(BTU/h) = UA × (실내 온도 − 외기 설계 온도)
- 퍼니스 출력: 설계 부하의 100~140%(ACCA Manual S)
- 입력 용량 = 출력 ÷ 새 AFUE, kW = BTU/h ÷ 3,412.14
원리
집은 대체로 안팎 온도 차에 비례해 열을 잃습니다. 난방도일은 그 온도 차를 한 철 동안 더한 값이므로, 난방기가 실제로 공급한 열을 24 × 난방도일로 나누면 온도 1도당 열손실률이 나옵니다. 여기에 설계 기준이 되는 가장 추운 날의 온도 차를 곱하면 그날 공급해야 할 열이 됩니다. ACCA Manual S는 출력을 설계 부하의 100~140%로 정합니다. 가장 추운 날을 감당하면서 나머지 기간에 짧게 켜졌다 꺼지는 일을 줄이기 위해서입니다. 내 연료 고지서에는 단열, 틈새 바람, 창호 성능이 이미 반영되어 있어 면적 기준 경험칙보다 현실적일 수 있습니다.
예제 풀이
기본값: 천연가스 600섬, 기존 AFUE 80%, 난방도일 5,000°F·일, 실내 70°F, 외기 설계 5°F, 새 AFUE 95%
- 공급된 열 = 600 × 100,000 × 0.80 = 48,000,000BTU
- UA = 48,000,000 ÷ (24 × 5,000) = 400BTU/h·°F
- 설계 부하 = 400 × (70 − 5) = 26,000BTU/h = 7.6kW
- 출력 범위 = 26,000 ~ 26,000 × 1.4 = 36,400BTU/h
- 입력 범위 = 26,000 ÷ 0.95 = 27,368 ~ 36,400 ÷ 0.95 = 38,316BTU/h
| 지난해 난방 도일 (°F·일, 기준 65 °F) | 설계 난방 부하 (BTU/h) |
|---|---|
| 1,250 | 104,000 |
| 2,500 | 52,000 |
| 3,750 | 34,667 |
| 5,000 | 26,000 |
| 6,250 | 20,800 |
| 7,500 | 17,333 |
| 10,000 | 13,000 |
결과 해석
제안받은 모델의 출력과 이 범위를 비교하십시오. 부하의 140%보다 훨씬 큰 난방기는 짧게 자주 켜지고 꺼져 쾌적성이 떨어지고 부품 마모가 빨라질 수 있습니다. 단열이나 창호 개선을 계획한다면 부하가 줄어드니 개선된 집에 맞추십시오. 명판의 큰 숫자는 입력 용량인 경우가 많으므로 출력 값을 확인하십시오. 한국 가정의 가스보일러처럼 kW나 kcal/h로 표시된 장비라면 kW 값을 기준으로 비교하면 됩니다.
흔한 실수
- 온수나 조리에 쓴 가스까지 난방 사용량에 넣는 경우
- 다른 해나 다른 기준 온도의 난방도일을 쓰는 경우
- 입력 용량을 출력 범위와 비교하는 경우
- 이미 과대했을 수 있는 기존 난방기 용량을 기준으로 삼는 경우
자주 묻는 질문
난방기는 얼마나 커야 하나요?
출력이 설계 난방 부하의 100~140%이면 됩니다. 예제에서는 26,000~36,400BTU/h입니다.
입력 BTU와 출력 BTU는 무엇이 다른가요?
입력은 태우는 연료 에너지, 출력은 실제 공급되는 열로 입력 × AFUE입니다.
큰 난방기가 더 좋은가요?
아닙니다. 너무 크면 짧게 자주 작동해 쾌적성과 효율이 떨어질 수 있습니다.
출처: US EIA, Energy Explained, "British thermal units (Btu)" · RESNET, "Basics of Manual S" (2014), furnace capacity 100–140% of the Manual J load