우선 필요한 열량을 계산해야 됩니다. 물 1L 를 1'C올리려면 필요한 열은 Q = M.C.dt 의 공식에 대입합니다.
Q : 열량 (kcal). M : 질량 (kg, ) C : 비열 (kcal/kg 'C) dt : 온도차이 ('C)
공식에 대입해보면
열량(kcal) = 1kg* 1kcal/kg'C * 1'C = 1kcal
*주 : 물의 밀도는 1 L/kg 임으로 1L = 1kg 이고 비열은 1kcal/kg'C 입니다.
그래서 물의 경우 무게 에 온도차이만 곱하면 열량이 나옵니다.
20도 인 물 10L를 40도 까지 올리는데 필요한 열량은 위 식에 따라
10kg* 1kcal/kg'C * (40'C-20'C) = 200kcal 가 필요합니다.
여기서 전기로 가열할때, 경유로 가열할때, 그리고 가스로 가열할때의 에너지양을 계산하려면
각 연료의 발열량을 알아야 합니다.
전기는 1Kwh 가 860 kcal로 환산됩니다. 효율은 100% 가까이 됩니다만 약간 여유를 두는것이 좋습니다
경유는 10300 kcal/kg 로 계산합니다. 이것은 저위 발열량이라고 해서 실제 연소시에 이용할수 있는
열량인데 이경우 효율은 가열하는 장치에 따라 변합니다. 보일러의 경우로 예를 들면 대략 85% 이상
올라갑니다. 가스의 경우에는 9540kcal/m3로 역시 저위발열량이며 효율은 경유보다 약간 유리하나
큰차이가 없습니다.
그래서 전기 98%, 경유, 85%, 가스 90% 라고 가정하고 소요량을 계산해보면
전기 200kcal/860kcal/kwh /0.98 =0.237 kwh.
경유 200kcal/10300kcal/kg/0.85 =0.228kg , 경유의 밀도를 대략 0.84kg/L 로 보면
0.0228kg/0.84kg/L = 0.0272L = 27.2 mL.
가스 200kcal/9540 kcal/m3 /0.9 =0.0233m3 = 23.3L 입니다.
이 계산은 실제의 경우 여러가지 요인에 의해 변화될수 있습니다
다소라도 참고가 되셨기 바랍니다.
위의 각 발열량은 에너지관리공단에서 나온 에너지관리진단지침서의 기준입니다.
약 10년전에 사용하던 기준이지만 큰 변동은 없을것입니다.
즐거운 하루 되세요.