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技師◆冷凍空調自動控制
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96年 - 96 專技高考_冷凍空調工程技師:冷凍空調自動控制#38453
> 申論題
題組內容
四、中央空調系統的用電常隨環境參數的改變而有所不同,而參數變化時某些設備的耗 電增加,但某些設備的耗電卻減少,亦即,常存在著交換(Trade off)現象,試回 答下列問題:
⑵說明負載大小、冷卻水溫(進入冷凝器溫度)及外氣濕球溫度變動時,水冷式冷 卻水塔耗電量變化情形。(6 分)
相關申論題
⑴求狀態方程式(State Equations)。(6 分)
#113689
⑵繪其狀態圖(State Diagram),初值可不考慮。(7 分) θ (s)
#113690
二、泵浦在空調水系統中使用相當廣泛,為節約能源常以變頻控制方式來驅動運轉,請以 轉速與頻率;轉速與流量、揚程及軸動力之關係,並配合泵浦的 Q-H(流量-揚程) 曲線,詳細說明其節省用電之原理。(20 分)
#113692
三、若一閉迴路控制系統之特性方程式為: s3 + 3Ks 2 + (K + 2)s + 4 = 0 試利用羅斯-赫維茲準則(Routh-Hurwitz criterion)決定使系統穩定之 K 值範圍。(20 分)
#113693
⑴說明負載大小、冷卻水溫(進入冷凝器溫度)及冰水溫度(流出蒸發器溫度)變 動時,離心式冰水主機耗電量變化情形。(6 分)
#113694
⑶以冷卻水系統為例,若只改變冷卻水溫大小,其他參數不變,試繪圖(耗電量- 冷卻水溫變化曲線)說明離心式冰水主機耗電量與冷卻水塔耗電量的交換 (Trade off)現象及如何找出最佳冷卻水溫。(8 分)
#113696
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
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