증기는 잠열로 열을 나른다 — 물의 현열보다 500배가 넘어 같은 열량에 배관이 훨씬 가늘어도 되고 예열도 빠르다.
① 증기난방은 현열을 이용하므로 온수난방에 비해 열운반능력이 크다.
정답: X
증기난방은 현열이 아니라 「잠열」을 이용한다. 증기가 방열기에서 물로 응축하며 내놓는 응축잠열로 열을 나른다. 열운반능력이 큰 것은 맞지만 그 까닭이 잠열이기 때문이다 — 물 1킬로그램이 1도 오를 때 드는 현열(약 4.2 kJ)에 견주어, 증기가 응축할 때 내놓는 잠열은 2,257 kJ로 500배가 넘는다. 그래서 같은 열량을 나르는 데 배관이 훨씬 가늘어도 된다.
② 온수난방은 증기난방에 비해 예열시간이 짧다.
정답: X
거꾸로다. 예열시간이 짧은 쪽은 증기난방이다. 증기는 잠열로 열을 나르므로 적은 양으로 빠르게 데운다. 온수난방은 배관 안의 물을 통째로 데워야 하므로 열용량이 커 시동이 느리다. 대신 한번 데워지면 잘 식지 않아 온도가 고르다.
③ 복사난방은 대류난방에 비해 열용량이 작아 부하변동에 따른 방열량 조절이 용이하다.
정답: X
복사난방은 열용량이 「커서」 부하변동에 따른 조절이 「어렵다」. 온돌이나 바닥패널은 바닥 구조체(콘크리트)까지 데워 놓고 그 축열로 방을 데우는 방식이라, 껐다 켜도 한참 뒤에야 반응한다. 대신 온도가 고르고 바람이 없어 쾌적하며 천장이 높은 공간에도 유리하다. 조절이 쉬운 쪽은 열용량이 작은 대류난방이다.
④ 증기난방에 사용되는 트랩으로 열동트랩, 버켓(bucket)트랩 등이 있다.
정답: O
옳다. 증기난방에 쓰이는 트랩에는 열동트랩(벨로즈트랩) · 버켓트랩 · 플로트트랩 · 디스크트랩 등이 있다.
트랩이 하는 일은 하나다 — 증기는 붙잡아 두고 응축수만 내보내는 것. 증기가 방열기 안에서 열을 다 내주고 물이 되었는데 그 물이 고여 있으면 새 증기가 들어오지 못하고, 반대로 증기가 그대로 빠져나가면 열을 버리는 셈이 된다. 그래서 「물은 통과, 증기는 차단」하는 자동 밸브를 둔다.
작동 원리로 갈라 두면 — 열동트랩은 온도차(응축수가 식으면 벨로즈가 수축해 열린다), 버켓·플로트트랩은 비중차(물이 차면 뜨거나 가라앉으며 열린다), 디스크트랩은 열역학적 압력차를 쓴다.
⑤ 온수난방에서는 배관의 길이를 줄이기 위해 역환수 배관방식이 사용된다.
정답: X
역환수 배관방식은 배관 길이를 「늘린다」. 역환수방식(리버스 리턴)은 돌아오는 관을 일부러 먼 길로 돌려, 어느 방열기를 지나든 가는 길과 오는 길의 합이 같아지게 만든다. 그러면 저항이 고르게 되어 유량이 균등해진다. 배관을 더 쓰는 대가로 온도 편차를 없애는 방식이지, 길이를 줄이려는 것이 아니다.