❄️ 현열 부하 계산기
상변화 없이 물질의 온도를 변화시키는 데 필요한 현열 부하(가열/냉각)를 계산합니다.
❄️ 현열 부하 계산기
상변화 없이 물질의 온도를 변화시키는 데 필요한 현열 부하(가열/냉각)를 계산합니다.
✅ 계산 결과
현열 부하 (Q)-kW
가열/냉각 프로세스
20°C
T₁❓
35°C
T₂FLOW ➔
계산기 설명
현열(Sensible Heat)은 물질의 상(phase) 변화 없이 온도만 바뀔 때 출입하는 열량입니다. 얼음이 녹거나 물이 끓는 잠열(잠재열)과 달리, 가열·냉각 과정에서 온도계 눈금이 오르내리는 열이 바로 현열입니다.
이 계산기가 구하는 것
질량 유량(또는 유량)과 비열, 초기·최종 온도를 입력하면 필요한 현열 부하 Q를 계산합니다. 냉방·난방 부하, 공정 가열/냉각 에너지 산정에 쓰입니다.
왜 필요한가
- 공조(HVAC) 냉난방 부하 및 코일 용량 선정
- 열교환기·보일러·냉각기의 가열/냉각 에너지 산정
- 공정 스트림의 온도 제어에 필요한 열량 평가
계산 공식
현열 부하 공식
질량 유량 m에 비열 C_p와 온도 변화 ΔT(=T₂−T₁)를 곱한 값입니다. 미터법에서 kg/s × kJ/(kg·K) × K = kJ/s = kW가 되고, 임페리얼에서 lb/s × BTU/(lb·°F) × °F = BTU/s가 됩니다.
- Q — 현열 부하(열량률) [kW 또는 BTU/s]
- m — 질량 유량 [kg/s 또는 lb/s]
- C_p — 비열(단위질량당 열용량) [kJ/(kg·K) 또는 BTU/(lb·°F)]
- T₁ — 초기 온도 [°C 또는 °F]
- T₂ — 최종 온도 [°C 또는 °F]
- ΔT — 온도 변화 (T₂ − T₁) [K 또는 °F]
식의 의미
- 질량 유량이나 비열이 클수록 같은 온도 변화에 더 많은 열이 필요합니다.
- ΔT가 클수록 부하가 선형적으로 커집니다. T₂ < T₁이면 Q가 음수가 되어 냉각(열 제거)을 뜻합니다.
- 비열 C_p는 온도·물질에 따라 달라지므로 정밀 계산 시 운전 온도의 값을 쓰세요(공기 ≈ 1.006 kJ/(kg·K)).
체적 유량 형태
밀도 ρ를 알면 m = ρ·V(체적 유량)로 치환해 Q = ρ·V·C_p·ΔT로도 쓸 수 있습니다. 이 형태는 공조 부하 계산에서 자주 쓰입니다.
계산 예시
공기 m = 1.5 kg/s를 20°C에서 35°C로 가열할 때, C_p = 1.006 kJ/(kg·K), ΔT = 15 K이라 하면 Q = 1.5 × 1.006 × 15 ≈ 22.6 kW가 필요합니다. 냉각(35→20°C)이라면 Q ≈ −22.6 kW(제거열량)가 됩니다.
유용한 팁
실무 팁
- 공조 부하 계산 시 현열과 잠열(습공기)을 구분해 합산하세요.
- 비열은 물질마다 크게 다릅니다(물 ≈ 4.18, 공기 ≈ 1.0). 잘못된 C_p 선택은 부하를 수 배 어긋나게 합니다.
- 연속 유량이 아닌 배치(총질량) 가열은 시간으로 나누어 부하를 구하세요.
한계와 주의사항
- 상 변화(증발·응축)가 함께 일어나면 이 식만으로는 부족하며 잠열을 더해야 합니다.
- 비열의 온도 의존성을 무시한 상수 취급은 고온 범위에서 오차를 줍니다.
- 열손실(대류·복사)은 별도로 고려해야 하며, 이 식은 이상 단열 가열/냉각 기준입니다.