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技師◆冷凍空調自動控制
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107年 - 107 專技高考_冷凍空調工程技師:冷凍空調自動控制#72907
> 申論題
五、請說明以絕熱程序(adiabatic process)進行熱焓控制(enthalpy control) 降溫的方式,並說明相應的設定點如何設定。(20 分)
相關申論題
一、請計算下圖從輸入 U(s)到輸出 Y(s)的系統轉移函數。(20 分)
#296716
二、下圖的 DDC(direct digital control)控制迴路中各節點代表一個 DDC 控 制器,不同粗細的線路代表不同的網路協定,說明圖中設備 A 需使用路 由器(router)或是橋接器(bridge),並說明其原因。(20 分)
#296717
三、請說明在空調系統感測器配置中所謂熱預測設計(heat anticipator)的使 用時機和操作原理。(20 分)
#296718
四、說明冷凍空調系統中常用的四種控制法則的同異與其優劣點:開關控制 (two-position control)、浮動控制(floating control)、步動控制(step control)、調變控制(modulating control)。(20 分)
#296719
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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