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技師◆冷凍空調自動控制
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103年 - 103 專技高考_冷凍空調工程技師:冷凍空調自動控制#36285
> 申論題
題組內容
一、有關直接數位控制(DDC)之應用:
⑵說明直接數位控制之優缺點。(10 分)
相關申論題
⑴以圖說明訊號處理架構,包括接收到的訊號為類比或數位,類比與數位訊號之處 理,以及處理後最終輸出的訊號為類比或數位。(15 分)
#100149
三、變風量控制(VAV)常採用送風及回風兩個風機,當送風機隨著空調需求的變化而 改變轉速,回風機如不改變轉速將造成室內氣壓變化,尤其是氣密性較高的建築氣 壓變化的效應更明顯,如何因應送風量的變化改變回風機轉速,提出三種控制回風 機轉速之方法。(25 分)
#100152
⑴說明臨界阻尼,以及當增益增加及減少的控制結果。(15 分)
#100153
⑵如採臨界阻尼,請說明其比例增益及積分增益為何?(需考量系統時間常數、系 統增益及系統延時。)(10 分)
#100154
五、一直流無刷馬達用於空調箱風扇驅動,其等效電路圖如下所示:如圖系統之物理特性方程式(Governing equations),可以用下列四式來說明:上式中,Vin (t)為控制之輸入電壓;i(t)為電流;L 是電路電感,為一常數定值;R 是電路電阻,亦為一常數定值;Vemt(t)是跨越馬達兩端的驅動電動勢(電壓);Kb 是抗電動勢常數;ω(t)是馬達轉速;TM(t)是馬達輸出扭矩;Kt 是馬達轉矩常數;J 是馬達旋轉慣量;D 是馬達旋轉摩擦係數而TL(t)則為實質負載(風扇輸出)扭矩。試利用拉氏轉換分析以上方程式,求取之轉移方程式。(20 分)
#557744
(二)若一節能改善業者宣稱在前述頻率調降條件下,冰水側溫差從 3.35℃ 拉升到 4.09℃,整體冰水系統節能比例可達大於 47%以上,請論述此節能量是否高估,若認為並未高估,請說明原因,若認為高估,則請重新估算並給出合理的節能%數。(10 分)
#557743
(一)變頻驅動冰水泵使用變頻驅動器(Variable Frequency Driver, VFD)進行節能控制時,若運轉頻率由滿載(60 Hz)調降到 48.5 Hz 狀況下, 水泵的流量會由原本 76.47 LPM 下降到多少 LPM?(10 分)
#557742
三、近年來人工智慧(Artificial Intelligence, AI)蓬勃發展,對於資訊機房的需求,特別是用於冷卻機房的能源需求大增,亟需尋求節能解方。目前, 自然冷卻(Cooling)被視為解決方案之一,說明此方案控制設計的要點、 應用形式與運作原理。(20 分)
#557741
(三)將前述時域方程式利用拉氏轉換後,分別求取 以及的複變域轉移函數(Transfer function),並基於這兩個轉移函數,說明若欲以回授控制方式控制輸出電壓穩定以及空調環境溫度穩定,兩者控制系統的主要差異為何?(10 分)
#557740
(二)利用 Navier-Stokers’ equations 以及熱阻分析法分析下圖顯示之空調環境空間,使用分離式冷氣(Air conditioner)輸入電功 W'(單位 W) 、 輸入或移除熱量 Q' (t)(單位 W) ,室內含家具與人員之熱質量 mC(單位 J/℃) 、室內溫度隨時間改變為 T(t)(單位℃)、室外溫度假設不隨時 間而變均為T∞(單位℃)以及室內外之間熱阻值Rth(單位℃/W) ,推導 Q' (t)與 T(t)之間關係的時域方程式並定義環境中空調機的能源效率 EER(Energy Efficiency Ratio)值。(6 分)
#557739
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