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문제 정의
- 본 연구는 개별공조시스템의 급기온도 조절을 위하여 급기관 내부에 설치되어 있는 전기히터의 발열량 제어를 수행한 것이다. 우선 전기히터를 사용하는 난방장치에 대한 열전달 지배 방정식 올 설정하고, 방정식에 포함된 상태량들올 구하여 이를 수학적으로 모델링하는 작업을 수행하였다 이와 동시에 개별공조시스템에서 사용되고 있는 것과 유사한 전기히터를 사용하는 난방장치를 구성하고, 수학적으로 얻어진 지배 방정식을 근거로 하여 전기히터의 제어를 위한 제어기를 구현하였다.
- 1은 실험에 사용된 개별공조시스템의 난방장치 구성도이다. 본 연구에서는 선형화된 열전달 지배 방정식의 구성을 위하여 검사체적 방법을 도입하고 히터실과 급기관을 별도의 검사 체적으로 설정하였다.⑵ 또한 lumped thermal mass 개념과 lumped heat capacity 개념을 도입하여 시스템 전체를 다섯 개의 대표 온도로 설정하고 각 부분에서의 온도와 열용량은 일정하다고 가정하였다.
가설 설정
- 본 연구에서는 선형화된 열전달 지배 방정식의 구성을 위하여 검사체적 방법을 도입하고 히터실과 급기관을 별도의 검사 체적으로 설정하였다.⑵ 또한 lumped thermal mass 개념과 lumped heat capacity 개념을 도입하여 시스템 전체를 다섯 개의 대표 온도로 설정하고 각 부분에서의 온도와 열용량은 일정하다고 가정하였다. 열전달 해석은 Fig.
- 히터실과 급기관의 외벽을 검사체적으로 잡았을 경우의 외부로의 대류 열전달 계수는 자연 대류라 가정하고 구할 수 있다. 이와 같이 결정된 계수들과 이들 계수들을 사용하여 얻어진 난방장치의 전달함수는 다음과 같이 표현된다.
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