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1[에너지관리기사 필기] 19년 1회차

보일러의 열효율[η] 계산식으로 옳은 것은? (단, h_s:발생증기, h_w:급수의 엔탈피, G_a:발생증기량, G_f:연료소비량,H_l:저위발열량이다.)

 $\eta = \dfrac{H_l \times G_f}{(h_a + h_w)G_a}$

 $\eta = \dfrac{(h_a - h_w)G_a}{H_l \times G_f}$

 $\eta = \dfrac{(h_a + h_w)G_a}{H_l \times G_f}$

 $\eta = \dfrac{(h_a - h_w)G_a G_f}{H_l}$

해설

보일러 열효율은 공급한 연료의 열량 중 증기가 실제로 가져간 열량의 비율이다. 유효 출열은 발생증기량에 급수에서 증기까지의 엔탈피 상승분을 곱한 $(h_s - h_w)G_a$ 이고, 입열은 연료소비량에 저위발열량을 곱한 $H_l \times G_f$ 이다.

따라서 옳은 식은 $\eta = \dfrac{(h_s - h_w)G_a}{H_l \times G_f}$ 이다. 엔탈피는 반드시 차(差)로 들어가야 하며, 발생증기 엔탈피에 급수 엔탈피를 더하는 형태로 쓰면 급수가 원래 가지고 있던 열까지 보일러가 준 것으로 계산되어 효율이 크게 과대평가된다.

입열 $H_l \times G_f$ 를 분자에 올린 형태는 효율의 역수 꼴이라 값이 1보다 커지고, 발생증기량과 연료소비량을 모두 분자에 곱한 형태는 분모에 저위발열량만 남아 단위가 무차원이 되지 않는다. 출열 ÷ 입열이라는 정의만 붙잡으면 되고, 분자·분모 모두 kcal/h(또는 kJ/h) 단위라 약분되어 무차원이 된다는 점으로도 검산할 수 있다.

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