onha09 님의 블로그

4-5. 1-shell pass(저온유체), 2-tube pass(고온유체) 원통-관(shell-tube) 열교환기에서 질량유량이1 kg/s인 저온유체(비열 4.2 kJ/(kg·℃))의 입구온도(T1)가 20℃, 출구온도(T2)가 50℃이고,질량유량이 2.5 kg/s인 고온유체(비열 3.6 kJ/(kg·℃))의 입구온도(t1)가 75℃일 때, 보정계수 F를다음 그래프에서 찾아 필요한 열교환기 면적(m2)을 구하시오.

1. 열전달률 (q) 계산저온 유체(shell-side)의 정보를 사용하여 열전달률을 계산합니다.저온 유체 질량 유량 (m˙c​): 1 kg/s저온 유체 비열 (cpc​): 4.2 kJ/(kg⋅∘C)저온 유체 입구 온도 (Tc,in​ 또는 그래프의 T1​): 20∘C저온 유체 출구 온도 (Tc,out​ 또는 그래프의 T2​): 50∘C 2. 고온 유체 출구 온도 (th,out​ 또는 그래프의 t2​) 계산고온 유체(tube-side)가 잃은 열은 저온 유체가 얻은 열과 같습니다.고온 유체 질량 유량 (m˙h​): 2.5 kg/s고온 유체 비열 (cph​): 3.6 kJ/(kg⋅∘C)고온 유체 입구 온도 (th,in​ 또는 그래프의 t1​): 75∘C 3. 보정 계수 F 결정을 위한 P와 R 계산그래프의 ..

4-4. 데이터센터의 고밀도 랙 환경에 대응하기 위한 냉방시스템 설계전략에 대하여다음 각 항목에 대하여 설명하시오. 1) 고밀도 랙 대응을 위한 공조 방식의 변화 2) 무중단 운전을 위한 시스템 구성 사례 3) 에너지절감 및 유지관리 편의성을 고려한 설계 요소 4) CFD, BIM 등 디지털 기술이 데이터센터 냉방계획에 미치는 영향

데이터센터 고밀도 랙 환경 대응 냉방 시스템 설계 전략최근 데이터센터는 서버 및 IT 장비의 성능 향상으로 인해 랙(Rack)당 발열 밀도가 급격히 증가하고 있습니다. 이러한 고밀도 랙 환경에 효과적으로 대응하기 위한 냉방 시스템 설계는 데이터센터의 안정적인 운영, 에너지 효율성 확보, 그리고 유지관리 편의성 측면에서 매우 중요합니다. 1) 고밀도 랙 대응을 위한 공조 방식의 변화데이터센터의 랙 밀도가 증가함에 따라 냉방 방식 또한 진화해왔습니다. 전통적인 방식으로는 증가하는 국소적인 열 부하를 효율적으로 처리하기 어렵기 때문입니다.룸(Room)형 냉방 방식 (Computer Room Air Conditioner - CRAC / Computer Room Air Handler - CRAH): 과거 저밀도 ..

4-3. 냉동기 및 공조기 데이터 측정 시 발생하는 결측치에 대하여 다음 각 항목을 중심으로설명하시오.1) 결측치 발생 원인 2) 결측치가 성능 분석에 미치는 영향 3) 결측치 처리 방법 분류 4) HVAC 분야에서의 적용 사례

냉동기 및 공조기 데이터 측정 시 발생하는 결측치에 대한 설명냉동기 및 공조기 시스템의 성능 분석, 고장 진단, 에너지 효율 관리 등을 위해서는 센서를 통해 다양한 운전 데이터를 측정하고 수집합니다. 하지만 실제 환경에서는 다양한 원인으로 인해 측정 데이터에 누락된 값, 즉 결측치(Missing Data)가 발생할 수 있습니다. 이러한 결측치는 데이터 분석 결과의 신뢰성을 저해하고 잘못된 판단을 유도할 수 있으므로, 결측치의 발생 원인을 이해하고 적절히 처리하는 것이 중요합니다. 1) 결측치 발생 원인냉동기 및 공조기 데이터 측정 시 결측치가 발생하는 주요 원인은 다음과 같습니다.센서/장비 문제:센서 고장: 센서 자체의 물리적 손상, 노후화, 또는 오작동으로 인해 정확한 값을 측정하지 못하거나 데이터 전..

4-2. 최근 기계실의 배관 방식은 신재생에너지 설비의 도입 확대와 자동제어 기술의 발달로 인해 변화하고 있으며, 이와 관련하여 기존 헤더(Header) 방식에서 루프(Loop) 방식으로변경하는 기법이 대두되고 있다. 두 방식에 대하여 개요와 차이점을 비교하여 설명하시오.

기계실 배관 방식 변화: 헤더(Header) 방식과 루프(Loop) 방식 비교최근 기계실 배관 방식은 신재생에너지 설비 도입 확대 및 자동제어 기술 발달 등 여러 요인으로 인해 변화하고 있습니다. 특히 기존의 일반적인 헤더(Header) 방식에서 루프(Loop) 방식으로 변경하는 기법이 주목받고 있습니다. 두 방식에 대해 개요와 차이점을 비교하여 설명합니다. 1. 헤더(Header) 방식개요:헤더 방식은 여러 대의 열원 장비(냉동기, 보일러, 펌프 등)를 병렬로 연결하기 위해 사용되는 가장 전통적이고 일반적인 배관 방식입니다. 공급 헤더와 환수 헤더라는 두 개의 주 배관을 설치하고, 각 열원 장비는 이 헤더에 연결됩니다. 열원 장비에서 생산된 유체는 공급 헤더로 모여 시스템으로 공급되고, 시스템에서 사용..

4-1. 냉매로 물을 사용하고 흡수제로 리튬브로마이드(LiBr) 수용액을 사용하는 흡수식냉동기에서 리튬브로마이드 수용액의 결정사고가 발생하였다. 그 원인과 대책(해정방법)에 대하여 설명하시오.

LiBr/H₂O 흡수식 냉동기의 결정사고 원인과 대책LiBr/H₂O 흡수식 냉동기에서 가장 흔하게 발생하는 문제 중 하나는 흡수제인 리튬브로마이드(LiBr) 수용액의 결정화 사고입니다. 결정화는 LiBr 용액이 과포화 상태가 되어 고체 결정으로 석출되는 현상으로, 시스템 배관 막힘, 순환 불량, 성능 저하 및 장비 손상으로 이어질 수 있습니다. 1. 결정사고의 원인LiBr 수용액의 결정화는 용액의 농도, 온도, 그리고 압력 간의 복합적인 관계에 의해 발생합니다. 결정화가 일어나는 주된 원인은 다음과 같습니다.용액 농도 과다:재생기 과열: 재생기에서 가열량이 과도하거나 냉각수 온도가 높아 응축기 압력이 상승하면, 냉매 증발량이 줄어들어 용액의 농도가 필요 이상으로 높아질 수 있습니다.흡수기 냉각 불량: 흡..

3-6. 다음 조건으로 운전되는 LiBr/H2O 1중 효용 흡수식 냉동기를 가정하여 성적계수(COP)를 구하시오.

LiBr/H₂O 1중 효용 흡수식 냉동기 성적계수(COP) 계산주어진 조건으로 운전되는 LiBr/H₂O 1중 효용 흡수식 냉동기의 성적계수(COP)를 계산합니다. 성적계수는 냉동기 운전 성능의 효율을 나타내는 지표로, 증발기에서 흡수한 열량(냉동 효과)을 재생기(Generator)에 공급한 열량으로 나눈 값입니다.COP=Q˙​g​Q˙​e​​=재생기 열량증발기 열량​흡수식 냉동 사이클의 COP는 각 구성 요소에서의 에너지 출입을 통해 계산할 수 있습니다. 이를 위해 각 상태점에서의 냉매(물)와 용액(LiBr/H₂O)의 엔탈피를 알아야 합니다. 주어진 포화 상태량 표를 이용하여 필요한 엔탈피 값을 찾거나 추정합니다.주어진 운전 온도:증발기 증발 온도: 8°C응축기 응축 온도: 45°C재생기 재생 온도: 12..

3-5. 내부지름이 0.1 m, 길이가 20 m인 원관 내로 1 m/s의 평균속도로 20℃의 유체가 흘러들어가고 있다. 이때 원관 내측 표면온도가 100℃이고, 원관 내측 표면과 유체 사이의대류열전달계수가 4000W/(m2·℃)일 때, 유체의 출구온도(℃)와 유체에 전달된 열전달량(kW)을 구하시오.

원관 내 유체의 열전달 계산내부 지름 0.1 m, 길이 20 m인 원관 내로 1 m/s의 평균 속도로 20°C의 유체가 흘러 들어가고 있습니다. 원관 내측 표면 온도는 100°C이고, 원관 내측 표면과 유체 사이의 대류 열전달 계수는 4000 W/(m²·°C)일 때, 유체의 출구 온도(°C)와 유체에 전달된 열전달량(kW)을 구하시오. 주어진 조건:내부 지름 (D): 0.1 m길이 (L): 20 m평균 속도 (v): 1 m/s입구 온도 (Tin​): 20°C원관 내측 표면 온도 (Ts​): 100°C대류 열전달 계수 (h): 4000 W/(m²·°C)유체의 밀도 (ρ): 1000 kg/m³유체의 비열 (cp​): 4180 J/(kg·°C)계산 과정:1. 유체의 질량 유량 (m˙) 계산: 2. 유체 출구..

3-4. 공조설비(HVAC) 시스템에 적용되는 인공지능(AI) 기술에 대해 다음 사항에 대하여 설명하시오.

1) HVAC 분야에서의 AI 적용 목적 2) AI가 활용되는 주요 기술 또는 알고리즘 3) AI의 적용 사례 (에너지 최적화, 유지관리, 고장진단 등) 4) AI 기술의 향후 발전 가능성과 유의점공조설비(HVAC) 시스템에 적용되는 인공지능(AI) 기술공조설비(HVAC) 시스템은 건물 에너지 소비의 상당 부분을 차지하며 실내 환경 쾌적성에 직접적인 영향을 미칩니다. 최근 인공지능(AI) 기술의 발전과 함께 HVAC 시스템에 AI를 적용하여 성능을 최적화하고 다양한 문제를 해결하려는 시도가 활발히 이루어지고 있습니다. 1) HVAC 분야에서의 AI 적용 목적HVAC 시스템에 AI 기술을 적용하는 주된 목적은 다음과 같습니다.에너지 효율 극대화: AI는 복잡하고 상호 연결된 HVAC 시스템의 다양한 운전 ..

3-3. 수냉식 원심식 냉동기의 운전데이터 중 냉수 출구온도와 냉각수 입구온도만을 활용하여COP(성적계수)를 예측할 때, 다음 사항에 대하여 설명하시오.

1) COP 예측의 필요성 2) COP의 정의 및 수식 3) 수냉식 원심식 냉동기의 냉동사이클 4) 열역학 제1법칙과 열평형 오차 5) 다중 회귀 분석을 이용한 COP 예측 6) 분석 및 예측 결과 활용 방안수냉식 원심식 냉동기의 운전 데이터를 활용한 성적계수(COP) 예측수냉식 원심식 냉동기는 대규모 건물 냉방에 주로 사용되는 핵심 장비로, 에너지 효율적인 운전이 매우 중요합니다. 냉동기의 성능을 나타내는 주요 지표 중 하나가 성적계수(COP)이며, 운전 데이터를 활용하여 COP를 예측하는 것은 시스템 관리 및 에너지 최적화에 유용합니다. 특히 냉수 출구 온도와 냉각수 입구 온도만을 이용하여 COP를 예측하는 것은 데이터 가용성이 제한적일 때 시도될 수 있는 접근 방식입니다. 1) COP 예측의 필요성..

3-2. 2025년부터 변경 시행되고 있는 「제로에너지건축물 인증에 관한 규칙」과「제로에너지건축물 인증 기준」에 관하여 다음 사항에 대하여 설명하시오. 1) 인증기준 2) 제로에너지 건축물 인증등급과 인증요건 3) 연간단위면적당 1차에너지 소요량(kWh/m2·년) 4) 에너지자립률

2025년부터 변경 시행되는 제로에너지건축물 인증 제도 설명2025년 1월 1일부터 「제로에너지건축물 인증에 관한 규칙」 및 「제로에너지건축물 인증 기준」이 변경 시행됨에 따라 건축물의 에너지 성능 평가 및 인증 체계에 중요한 변화가 있었습니다. 기존의 건축물 에너지효율등급 인증제도가 제로에너지건축물 인증제도로 통합 운영되며, 강화된 기준이 적용됩니다. 1) 인증 기준2025년부터 시행되는 제로에너지건축물 인증 기준은 건축물의 에너지 자립률과 건축물 에너지효율등급 두 가지 주요 지표를 종합적으로 평가합니다. 건축물의 에너지 성능을 객관적으로 평가하기 위해 ISO 52016 등 국제 규격에 따라 개발된 프로그램을 활용하여 난방, 냉방, 급탕, 조명, 환기 등 5대 에너지 소요량 및 신재생에너지 생산량을 평..