난방기

난방기는 추위에 대항하고자 실내 온도를 올려주는 장치이다. 크게 연료 연소 방식 히터(Fuel burning space heaters), 열 복사 방식 히터(Radiative space heaters), 대류 방식 히터(Convective Space Heaters), 히트 펌프(Heat Pump) 등으로 구분할 수 있다.

개요

난방기는 전력 또는 가연성 연료를 구동수단으로 하나의 자그마한 공간 온도를 올려주는 장치이다. 가연성 연료에는 천연가스/액화 석유가스, 프로페인(propane) 또는 부탄 가스, 등유, 가솔린 등이 들어 있다.

난방기 종류

□ 연료 연소 방식 히터(Fuel Burning Space Heaters)

연료 연소 히터는 연료의 구분에 따라 가스 히터, 등유 히터, 가솔린 히터로 세분할 수 있다.

• 가스히터는 천연가스, 액화석유가스, 프로페인 및 부탄 등 가스를 연소하여 주변 공기를 가열하고 대류 방식으로 확산되어 실내 공기 온도를 올린다. 가스히터의 상용화는 1856년에 영국의 페티트와 스미스 컴퍼니(Pettit and Smith Company)에서 개시하였다. 오늘날 야외에서 사용하는 파티오히터(patio heater) 역시 유사한 원리를 사용하였다.
• 등유히터(Kerosene heater) - 파라핀 히터(paraffin heater)라고도 부르며 대표적인 휴대용, 밀폐식 등유 연료의 히팅 장치의 사례로 되고 있다. 일본을 비롯한 일부 나라들에서 실내 히터중의 우선 선택 제품으로 꼽히고 있다. 모세관작용(Capillary action)의 원리를 이용하여 등심불로 주변공기를 가열하고 대류 근접지역은 복사 방식도 포함하여 실내로 확산되어 실내 공기 온도를 올린다.
• 가솔린히터(gasoline heater) - 가솔린을 연료로 하는 실내 가열 장치이다. 통상적으로 자동차나 건설기계들에서 독립적인 보조 히터 시스템으로 역할하며 주차, 주행중에 사용이 가능하다. 가솔린 탱크의 오일을 급유관으로 연소실에 보내 점화장치로 점화를 하여 연소를 추진하며 발생되는 열로 엔진냉각수와 주변 공기를 덥혀 송풍기로 캐빈에 열을 확산시키는 방식으로 실내 온도를 올린다.

□ 열 복사 방식 히터(Radiative Space Heaters)

열 복사 방식 히터는 전기전도선에 전기를 흘리는 과정에 발생하는 복사 열을 주변 물체에 전달하는 방식을 적용하였다. 직접적인 열 전달 방식으로서 대류 방식 히터 대비 방향성이 강하여 온도를 올릴 수 있는 공간은 작지만 특정 지역을 대상으로 열을 전달할 수 있다. 따라서 온도를 신속하게 올릴 수 있다. 적외선 히터, 벽난로 히터 심지어는 파티오 히터도 이 분류에 귀속된다.

□ 대류 방식 히터(Convective Space Heaters)

대류 방식 히터는 발열부품에 전기를 흘리어 가열하는 방식으로 주변공기를 덥혀 대류 방식으로 실내 공기 온도를 올려주는 방식을 적용하였다. 열 복사 방식 히터 대비 열 전달 속도가 더디다. 단, 실내 공기가 온도가 올라간 뒤에는 거의 안정하게 따뜻한 느낌을 받을 수 있다. 일부 히터들은 팬을 달아 공기 순환 속도를 올린다.

□ 히트 펌프(Heat Pump)

히트 펌프는 에어콘이나 냉장고의 작동원리와 유사한 원리를 적용하였으며 단지 과정이 역으로 진행된다. 외부의 열을 흡수하여 실내에 공급하는 방식으로 실내 공기 온도를 올린다. 히트 펌프는 대류 방식이나 복사 열 방식 히터와 같이 열원을 만드는 방식을 사용하지 않고 전력과 냉매를 이용하여 열원의 위치를 이동하는 방식을 적용하였다.

자동차 난방기

□ 무시동 히터(Parking Heater)

연료 탱크의 연료(가솔린 혹 디젤)을 자동차에 설치된 버너에 주입한 뒤 외부 공기와 혼합하여 연소를 추진하며 이 과정에 버너 외관에 부착된 방열판이 열을 흡수하여 뜨거워진다. 이 때 팬을 돌려 자동차 실내의 찬 공기를 순환시켜 방열판을 통과하게 되면 더운 공기로 바뀌게 되면 자동차 실내도 더워지게 된다. 독립형 외부 연소기 방식이다. 이외 공기를 가열시키는 방식이 아닌 물을 가열하여 순환시키면서 공기를 덥히는 방식도 있다.

□ 라디에이터(Radiator) 난방기

전기를 방열 부품에 흘려 발생하는 복사 열을 온풍기로 자동차 실내에 주입하는 장치이다.

□ 온수식 히터(Coolant Heater)

엔진이 가동되면서 뜨거워진 냉각수의 열을 온풍기로 자동차 실내에 주입하는 솔루션이다.

□ 에어컨 히터(Air-Conditioning Heater)

증발기에서 냉매가 증발하는 과정에 주위의 열을 흡수하면서 기체로 된 뒤에 응축기에서 주위에 열을 방출하면서 액화상태로 돌아가는 냉동 사이클을 이용하여 방출된 열을 온풍기로 자동차 실내에 주입하는 솔루션이다.

참고자료

• "The Pros and Cons of Different Types of Space Heaters and Their Featur", NewAir, 2019-05-01
• "Space heater", Wikipedia
• "Electric heating", Wikipedia

같이 보기

• 난방

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