2024년 11월 21일 박상준의 댓글모음(온수매트의 호수의 직경과 열효율에 대하여..)

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2024년 11월 21일 박상준의 댓글모음(온수매트의 호수의 직경과 열효율에 대하여..)

음...공학적인 관점에서...중요한 문제점만 해결하면 건식난방으로 전부 전환될것 같군. 호스의 구조적 문제와 판넬의 구조적 문제에 의해서...전기세가 많이 나올 것이라고 분석이 된다. 우선은...호스의 구조적 문제부터 생각해보자.. 보통.. 온수 매트의 호스의 내경의 지름은 6mm 정도다. 그러나..호야 온돌에서 사용하는 호스의 내경의 지름은 12mm라고 하더군.

동일한 물을 전기로 가열하고나서...6mm호스의 2배 내경(지름)을 지닌 커다란 호야온돌 호스로 물을 공급하여 난방을 하는 경우와....어떤 구조적인 차이가 있겠는가? 호스의 지름이 커지면..당연히..밑에 까는 판넬의 두께도 두터워지고...무게도 늘어나는 효과가 발생하겠지. 공학적인 관점에서...똑같은 물을 전기로 가열해서...호야온돌 판넬 위에다가...호스의 내경과 외경을 더 작은 것으로 병렬로 공급하는 것이 훨씬 열전달 효과를 높이고 전기세를 줄일수 있다고 할수가 있다. 당연히..호스의 내경을 1/2로 줄임으로 인해서..4개의 병렬 회로를 구성할수있다. 그러면..병렬로 구성된 4개의 호스들을 모두 합한 총 호스의 길이는 기존의 커다란 내경을 지닌 호야온돌의 호스의 길이보다 4배 길어진 것이지.. 즉, 더욱 더 촘촘하고 길게..동일한 양의 물을 전기로 가열해서..온수매트에 열을 전달할 수 있게 되는 것이지.. 이렇게 호스의 구조적 문제만 해결해도..최소한 2배 이상의 열효율을 이끌어낼 수가 있다고 본다.

몇 배끼지 전기세를 줄일 수 있는지는 각자각자 대충 계산을 해보면 알수가 있을 것이다.. 호스의 단면적은 반지름의 제곱에 비례한다. 고로.. 호스의 반지름(지름)이 2배 정도 커지면...그 호스를 통해서 지나가는 물의 양은 4배만큼 많이지지. 그러나..정작..열을 전달하는 효과는 표면적에 비례하기때문에..원의 둘레에 비례한다. 즉, 원의둘레(원주)는 반지름에 비례한다. 고로...호스의 내경과 외경을 2배로 크게하면...4배의 많은 물을 전기보일러는 가열해야하지...그러나 .정작...외부에 열을 전달하는 열전달 효과는 2배밖에 안된다.

결국...큰 내경을 지닌 호스를 사용해 ..전기로 물을 가열한만큼..열전달 효과를 얻지 못한다.. 따라서...이럴때는...호스의 내경과 외경을 줄여서...1/2배해서...Y커넥터(4가지 커넥터 등)를 통해서..4 병렬로 호야온돌의 호스에 동일한 물을 가열해서 공급해준다면...기존의 호야온돌의 호스를 사용한 것보다...호스의 표면적이 2배 늘어난다. 당연히..전기세는 2배만큼 줄어들지.. (물론..호스의 내경을 4mm로 사용해서..동일한 물을 가열해서...호야온돌 판에 전달한다면..호스의 표면적을 3배 늘릴수있다.

즉..열전달 효율을 3배(300%)늘릴수 있다는 것이지..이때는..9병렬 커넥터를 사용하면 될 것같군... 만약...호스의 내경을 3mm로 사용하면...당연히 동일한 물을 전기로 가열해서..공급해준다면...열전달 효율은 4배까지 늘릴수있다. 그러면.. 전기세는 400% 감소하겠지.. 물론..호스의 내경이 작아짐으로 인해서...바닥에 까는 판넬의 부피와 무게를 줄일수 있고...실질적으로..열을 전달하는 판넬이나 재료의 양을 늘릴수가 있으니..더욱 더 열효율을 늘릴수가 있겠지...그러면..전기세를 얼마만큼...줄일수 있을까?

아무튼..지금..호스의 구조적 문제와 전기세에 대해서 얘기를 했으니..대충 마무리 해보자...

이것은..동일한 부피를 동일한 무게를 지닌 자갈로 채우느냐? 진흙으로 채우느냐? 모래로 채우느냐의 문제와 다를 바가 없는 것이지.. 어차피.. 동일한 길이를 지닌 지름이 12mm인 호스를 만들어내는 재료의 양이나...지름이 6mm인 호스를 4개 만들어내기 위해 소비되는 재료의 양은 거의 동일하거나..오히려 더 적게 나올수 있다..

https://www.youtube.com/watch?v=RtFuMkVXfgo