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문제 정의
- 본 논문에서는 다실(multiple rooms) 멀티 형 시스템의 운전조건에 따른 냉매유동특성 및 온도변화에 대한 실험데이타를 바탕으로 증발기의 수학적 모델을 제시하고, 냉매의 유량을 조절함으로써 증발기의 과열도를 제어하고자 한다. 공조/냉동시스템의 효율을 높이고, 과도기(transient period)를 최소화하기 위해 많은 시스템이 고려되고 있지만, 그 중에서도 증발기 과열도제어가 가장 중요하다.
- 본 논문에서는 멀티형시스템의 증발기의 냉매 유동 특성 및 과열도 제어에 관한 연구를 수행하였다. 증발기의 관벽 온도 분포로서.
- 본 논문에서는 실제 2실 멀티형시스템의 운전조건별로 증발기 관벽의 온도 측정을 통하여 냉매 유동과 과열도의 특성을 분석한다. 이를 바탕으로 증발기의 수학적 제어모델을 제시한다.
- 본 논문은 멀티형 공조/냉동시스템(이후 멀티형시스템으로 약칭함)의 중발기 과열도 제어에 관한 연구이다. 증발기의 과열도란 증발기 출구측의 기체 상태의 냉매온도와 과열시작점의 2상영역의 냉매 온도의 차로써, 과열도가 7-9P 를 유지하는 것이 공조/냉동시스템의 효율면에서 좋은 것으로 알려져 있다(1).
- 수학적 제어모델에 근거한 증발기의 과열도를 PI제어 기를 이용하여 제어하였다. 본 논문은 실제 멀티형시스템의 최적설계에 기여하고자 하였다.
- 본 논문의 목적은 첫째로 관벽의 온도 측정을 통해 냉매의 유동특성과 과열시작점을 찾는 방법을 제시한다. 둘째로 증발기의 새로운 수학적 제어모델을 제시한다.
가설 설정
- 없다고 가정한다. 공기측의 대류 열 전달률과 냉매 측 열전달률은 각 영역에서 일정하고 2상 영역의 건도분포와 단상의 냉매온도변화는 선형인 것으로 가정한다. 응축기는 과열영역-2상 영역-과냉영역의 3부분으로 나누어 모델링하고, 증발기는 2상 영역-과열영역의 2부분으로.
- 본 논문에서 는 G”, =0.29/(14s+ 1) , G(p>a, r =1/(145 + 1) 을 가정한다. 주목할 것은 (15) 및 (16)을 (17) 에단순히 대입하는 것 외에 厂貞 이 추가되었는데 이는 냉매의 수송지연으로써 팽창밸브의 개폐로부터 냉매가 배관을 따라 온도센서가 부착된 지점까지 도달하는 시간이다.
- 본 논문에서는 증발기에서의 과열도가 일정하게 유지될 때 최적의 냉방효율을 얻을 수 있다(1) 는 가정아래, 증발기 및 전자식 팽창밸브를 플랜트(제어대상)로 한 과열도 제어를 시도한다.
- 압축기 내부의 냉매는 단상과열증기 상태로써이상기체이고, 압축기의 실린더 내에서 냉매가 폴리 트로프 변화(polytropic 아yange)하는 것으로 가정한다. 압축기에서 토출되는 냉매의 질량유량 (血 )와 실린더 내부의 폴리트로프 변화는 다음과 같다(2)
- 열교환시 실외와 실내공기의 온도 및 풍량의 변화는 없다고 가정한다. 공기측의 대류 열 전달률과 냉매 측 열전달률은 각 영역에서 일정하고 2상 영역의 건도분포와 단상의 냉매온도변화는 선형인 것으로 가정한다.
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