2-5. 상당방열면적(Equivalent Direct Radiation : m2)과 보정계수를 이용한 방열면적에 대하여 각각 설명하시오.

난방 설비에서 방열기의 용량을 선정하거나 필요한 방열 면적을 계산할 때 사용되는 개념으로 상당방열면적(EDR)과 실제 운전 조건을 고려한 보정계수를 이용한 방열면적이 있습니다. 각각에 대해 설명하면 다음과 같습니다.

1. 상당방열면적 (Equivalent Direct Radiation, EDR)

1. 정의: 상당방열면적(EDR)은 난방 설비의 표준 상태에서 방열기(라디에이터 등)가 시간당 방출하는 열량(방열량)을 나타내는 단위입니다. 실제 방열기의 물리적인 표면적을 의미하는 것이 아니라, 표준 조건 하에서의 열 출력 능력을 **상대적인 면적 단위(m²)**로 표현한 값입니다.
2. 목적: 과거 다양한 형태와 재질의 방열기들의 난방 능력을 표준화된 기준으로 비교하고, 건물의 난방 부하에 맞춰 필요한 방열기 용량을 쉽게 산정하기 위해 도입되었습니다. 즉, 계산된 난방 부하(kcal/h 또는 W)를 EDR 단위 면적당 표준 방열량으로 나누어 필요한 EDR(m²) 값을 구하고, 이를 통해 방열기를 선정하는 데 사용됩니다.
3. 표준 상태 및 표준 방열량: EDR 값은 사용되는 열매체(증기 또는 온수)와 표준 실내 온도에 따라 기준이 다릅니다. 일반적으로 통용되는 표준 방열량은 다음과 같습니다.
   • 증기 난방: 표준 실내 온도 18.5℃, 표준 증기 온도 102℃ 조건에서 1 m² EDR 당 650 kcal/h (약 755 W)의 열량을 방출하는 것을 기준으로 합니다.
   • 온수 난방: 표준 실내 온도 18.5℃, 표준 온수 온도(평균) 80℃ 조건에서 1 m² EDR 당 450 kcal/h (약 523 W)의 열량을 방출하는 것을 기준으로 합니다.
4. 계산 예시: 어떤 방의 난방 부하가 6500 kcal/h로 계산되었다면, 증기 난방의 경우 필요한 상당방열면적(EDR)은 6500 kcal/h / 650 kcal/h/m² = 10 m² EDR이 됩니다.

요약: EDR은 특정 표준 조건에서 정의된 단위 면적당 방열량을 기준으로, 방열기의 열 출력 능력을 나타내는 규격화된 용량 단위입니다.

2. 보정계수를 이용한 방열면적

1. 필요성: 상당방열면적(EDR)은 표준 상태를 기준으로 정의된 값입니다. 하지만 실제 난방 시스템의 운전 조건(열매체 온도, 실내 설정 온도 등)은 이 표준 상태와 다른 경우가 대부분입니다. 방열기의 실제 방열량은 열매체와 실내 공기와의 온도차에 크게 영향을 받으므로, 실제 운전 조건에서의 방열량을 반영하여 필요한 방열 면적을 다시 계산해야 합니다. 이때 사용되는 것이 보정계수입니다.
2. 보정계수(Correction Factor): 표준 상태에서의 단위 면적당 방열량과 실제 운전 조건에서의 단위 면적당 방열량 사이의 비율입니다. 즉, 표준 조건과 실제 조건의 차이(주로 온도차)를 보상하여 정확한 방열 면적을 산출하기 위한 계수입니다.
   • 보정계수 = (표준 상태의 단위 면적당 방열량) / (실제 조건의 단위 면적당 방열량)
   • 방열량은 (열매체 평균 온도 - 실내 온도)의 약 1.3 제곱에 비례하는 경향이 있으므로, 온도차를 이용하여 근사적으로 계산하기도 합니다.
   • 일반적으로 실제 운전 온도가 표준 온도보다 낮거나, 실제 실내 온도가 표준보다 높으면 단위 면적당 실제 방열량이 감소하므로 보정계수는 1보다 커지고, 필요한 방열 면적도 EDR 값보다 커집니다. 반대의 경우 보정계수는 1보다 작아집니다.
3. 보정 방열면적 계산: 보정계수를 이용하여 실제 필요한 방열 면적(보정 방열면적)을 계산하는 방법은 다음과 같습니다.
   • 보정 방열면적 (m²) = 상당방열면적(EDR) (m²) × 보정계수
   • 또는, 보정 방열면적 (m²) = 난방 부하 (kcal/h) / 실제 조건에서의 단위 면적당 방열량 (kcal/h/m²)
4. 고려 사항: 보정계수는 주로 열매체 온도와 실내 온도의 차이를 기준으로 하지만, 방열기 종류, 설치 방식(매립, 노출, 커버 유무 등) 등 다른 요인들도 실제 방열량에 영향을 줄 수 있으므로 필요시 추가적인 보정을 고려해야 합니다.

요약: 보정계수를 이용한 방열면적은 EDR이 정의된 표준 조건과 다른 실제 운전 조건 하에서 요구되는 난방 부하를 만족시키기 위해, EDR 값을 실제 방열량 기준으로 보정하여 산출한 **실질적으로 필요한 방열기의 면적(또는 용량)**을 의미합니다. 현대에는 방열기 제조사에서 제공하는 실제 운전 조건(공급/환수 온도, 실내 온도)에 따른 방열량 데이터를 직접 활용하여 방열기를 선정하는 경우가 많습니다.