난방

暖房 / heating

방을 따뜻하게 덥히는 일.

개요

위도 30º 이상의 지역에서는 기온이 10℃, 50º 이상인 지역에서는 영하로 떨어지는 시기가 길기 때문에 난방 설비는 인류의 역사와 함께 계속 발전해왔다. 최초의 난방은 불을 최초로 발견했던 때의 모닥불로써, 인류의 생존율이 크게 향상되었다.

난방의 효율은 단열에 직결된다. 아무리 경제성 좋은 난방을 갖다놔도 단열이 허술하면 모두 허사다.

구분

열 전달 방법에 따라

• 물: 물은 비열이 높은 물질로써 주변에서 쉽게 구할 수 있는 것 중에서 가장 많은 에너지를 담아 보낼 수 있다.
  • 증기 (스팀)

    보일러에서 물을 끓여서 나오는 수증기를 라디에이터 등에 공급하여 열을 발산시킨다. 파이프를 가지처럼 계속 분기시켜서 전달처를 늘릴 수 있고, 순환 고리를 만들 필요가 없어서 설비가 간단하다. 하지만 수격(water hammer)의 위험이 있으며, 온수 공급 설비를 따로 두어야 한다는 단점이 있다.

  • 난방수 순환

    보일러에서 100℃ 이하로 가열한 뜨거운 물을 라디에이터나 온돌, 컨벡터에 공급하여 열을 발산시킨다. 실어 나르는 에너지가 크고 효율이 좋으며, 온수 공급을 동시에 할 수 있다. 하지만 순환 고리를 만들어야 하고, 난방수의 무게를 견뎌야 하기 때문에 설비가 복잡해진다.

• 공기

  (가스/석유) 난로, 전열기구 등으로 공기를 직접 데우면 난방의 효과를 빠르게 느낄 수 있다. 전통적인 온돌은 아궁이에서 나온 배기가스를 방 밑의 구들장으로 통과시켜 폐열을 이용하는 방법이었다.

• 직접 발산

  소형 기구에서 열을 직접 발산한다. 국소 공간을 데울 때 이용한다.

열 충당 방법에 따라

• 개별난방

  수요처에서 알아서 열원을 충당하는 방법. 소형 보일러, 태양광 등을 이용하며 도시권의 경우 각 가정에 취사용도로 도시가스가 들어오기 때문에 어차피 하는 김에 가스 보일러도 달아서 개별난방을 하게 된다. 입맛대로 불을 땔 수 있다는 것이 장점이나 비용이 가장 많이 나오는 부류다.

• 중앙난방

  수요처를 소규모로 끌어모아 중대형 보일러를 이용해 열원을 충당하는 방법. 건물 단위나 단지 단위로 이뤄지며, 열원 단위가 커지면서 비용이 급격히 늘어나는 단계이기 때문에 비용 문제는 큰 반면에 개별난방보다 열원 충당 속도가 느리고 입맛대로 불을 땔 수 없어 만족도가 가장 떨어진다.

  최근에는 스마트 그리드와 맞물려 “소형열병합”이 중앙난방 용도로 나왔는 데, 이는 작은 발전소를 시설 내에 만들고, 거기서 전기와 열원을 같이 뽑으면서 전기는 한전에 내다팔아 비용을 보전하는 방식이다. 발전을 24시간하기 때문에 지역난방과 유사한 형태가 된다.

• 지역난방

  택지 단위로 수요처를 끌어모아 대형 플랜트에서 열원을 충당하는 방법. 24시간 항상 공급되고, 규모의 경제가 성립하면서 비용이 크게 낮아진다는 특징이 있다.