에너지관리기능사 필기시험 5회 핵심요약노트 및 실전테스트

📝 에너지관리기능사 필기시험 5회 핵심 요약노트

아래에 정리되어 있는 핵심포인트를 먼저 공부하신 후에

본 글 최하단에

실전테스트를 하시면 됩니다.

1. 연소 및 열역학

발열량 및 연소 효율

저위발열량 (H_l) 공식 (실제 사용 가능한 열량)
H_l = H_h - 600 * (9H + W) (단위: kcal/kg)
- H_h: 고위발열량
- H: 연료 1kg당 수소분 비율
- W: 연료 1kg당 수분 비율
보일러 효율 (eta)
eta = 난방부하 / (연료소모량 * 저위발열량)
실제 건배기가스량 (G)
G = G_0 + (m - 1) * A_0
- G_0: 이론 건배기가스량, A_0: 이론연소 공기량, m: 공기비
단열변화: 외부와의 사이에 열의 출입이 없는 기체의 상태 변화.

연소 이상 현상

리프팅 (Lifting): 화염이 버너에서 일정 거리 떨어져 연소 (가스 유출 속도 > 연소 속도).
역화 (Flashback): 불꽃이 팁 안으로 역행하거나 노내 미연가스가 폭발적으로 착화하는 현상.
중유 예열 목적: 점도를 낮춰 유동을 원활하게 하고 분무 상태를 양호하게 함.
가스연소장치 점화 유의사항: 기름연소장치와 달리 자동 재점화가 되지 않도록 할 것.

2. 보일러 성능 및 부속장치

보일러 마력 및 증발량

1 보일러 마력 (BHp): 15.65 kg/h (상당증발량) 약 8,435 kcal/h
상당증발량 (G_e) 공식
G_e = G_a * (h_2 - h_1) / 539 (단위: kg/h)
- G_a: 실제증발량, h_1: 급수엔탈피, h_2: 발생증기엔탈피
증기건도 (x):
- x = 0: 포화수, x = 1: 포화증기, 0 < x < 1: 습증기

보일러 종류

관류보일러: 긴 관에서 급수가 차례로 가열, 증발, 과열되어 과열증기로 송출되는 형식.
연관 (Fire Tube): 관 내부에 연소가스가 흐르고 외부에 물이 차 있음.
원통형 보일러: 노통, 연관, 코니시, 스코치 보일러 등 (벤슨 보일러는 관류식).

부속장치 및 수처리

절탄기 (Economizer): 급수 예열을 통한 효율 증대 및 열응력 경감. 통풍력은 감소시킴.
안전밸브: 가능한 한 보일러 동체에 직접 부착하며, 바이패스 배관 설치는 금지.
증기헤더: 증기의 과부족 해소 및 공급량 조절 장치. 원통형 보일러에도 필수적.
CO2 제거: 기폭법 (Deaeration).
프라이밍 발생 원인: 부하의 급격한 증가, 관수의 농축, 고수위.
가성취화: 리벳 구멍 등에서 농축된 알칼리 작용에 의해 강 조직이 침범되어 균열이 생기는 현상.

3. 난방 설비 및 시스템

난방 부하 및 방열

난방부하 (Q_H):
Q_H = 열손실지수 * 난방면적 (단위: kcal/h)
방열기 방열량 (Q_R):
Q_R = 방열계수 * (방열기 평균온도 - 실내온도)
온수 난방 분류:
- 저온수 방식 (개방식): 100°C 이하 (65 ~ 85°C)
- 고온수 방식 (밀폐식): 100°C 이상 (100 ~ 150°C)
방열기 설치 간격: 벽과 50 ~ 60mm 이상의 간격.
복사 난방: 벽이나 바닥 등에 가열용 코일을 묻고 온수를 보내 난방.

순환 방식 및 배관

자연순환식: 온수 온도차에 의한 비중력차로 순환. 소규모 난방에 적합.
강제순환식: 순환 펌프 사용. 중력식보다 배관 직경이 작아도 되며, 대규모에 적합.
하트퍼드 접속: 환수관 파손 시 보일러수의 역류를 방지하기 위해 설치.
수격작용 예방: 증기 배관에 충분한 보온 및 대형 밸브/헤더에 드레인 배출장치 설치.

4. 자동제어 및 안전/법규

자동제어

피드백 제어: 목표치와 결과의 차이를 되돌려 정정 동작을 행함.
인터로크 (Interlock): 구비조건에 맞지 않을 때 작동을 정지시키는 동작.
주요 제어쌍:
- 증기압력 → 연료량
- 노내압력 → 연소가스량
- 보일러 수위 → 급수량
보일러 운전정지 순서: 연료공급 정지 → 공기공급 정지 → 급수펌프 정지 → 증기밸브 차단 → 드레인밸브 염 → 댐퍼 닫음 (가장 마지막 조작)

안전 및 법규

보일러 장기 보존 (6개월 이상): 건조보존법.
이상 폭발음 발생 시: 가장 먼저 연료공급을 차단해야 함.
강철제 보일러 수압 시험: 시험 수압은 규정된 압력의 6% 초과 금지.
보일러 외벽 온도: 주위 온도보다 30°C를 초과해서는 안 됨.
분출밸브 크기 (전열면적 10m² 이하): 호칭지름 20mm 이상.
온수 보일러 방출관 (전열면적 10m² 미만): 안지름 25mm 이상.
목표에너지원단위: 에너지를 사용하여 만드는 제품의 단위당 에너지사용목표량.
에너지절약전문기업 등록: 한국에너지공단에 위탁.
소형 온수 보일러 검사 제외: 가스사용량 17kg/h 이하인 가스용 온수보일러.

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