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[진동] 진동측정용 센서

■ 진동측정용 센서1.가속도계 센서인간이 산업용 기계를 제작한 이래, 특히 이러한 기계에 동력을 공급하기 위하여 모터를 사용한 때부터 진동 감소 및 방진의 문제는 엔지니어들에게 큰 관심사가 되어왔다.어떠한 목적에 부합되게 설계된 제품의 표본은 필연적으로 그 신뢰성이 중요한 요인으로 작용하고 있다. 주어진 환경에서 생존능력을 확인 받기 위해서 제품은 qualification test(품질 테스트)를 통과해야 한다. 이러한 실험들에서 제품은 실험실 내에서 재현된 실제 일어날 수 있는 모든 진동 환경을 거쳐야 한다.기계 설계에 있어서 진동 절연 및 감소 기술의 중요성이 높아지면서, 먼저 진동의 정확한 측정 및 분석이 요구되었다. 이러한 요구는 초창기 기계설계에 있어서는 안정성과 내구성 만을 중시하였기 때문에 설계자의 경험적인 감각이나 진동변위를 측정하는 간단한 광학 기구만으로도 충분히 만족되어 졌다. 그러나 오늘날 현대의 복잡한 고속기계류의 조사에는 보다 정밀한 측정 기법이 요구되어지는 실정이다.가속도센서는 가속도, 진동, 충격 등의 동적 힘을 감지하며 물체의 운동상태를 순시적으로 감지할 수 있으므로 자동차, 기차, 선박, 비행기 등 각종 수송수단, 공장자동화 및 로봇 등의 제어시스템에 있어서 필수적인 소자이며 공업계측 분야에서는 기기의 진동 계측이나 구조물의 진동계측 등에 사용되는 등 그 활용분야는 대단히 넓다.▲ 가속도센서의 원리진동 센서 가운데 가장 많이 쓰이는 형태는 질량 스프링 계를 진동체에 부착하고 질량의 상대운동을 측정하는 것으로서 이러한 센서를 관성센서(Seismic sensor)라 한다. 관성센서는 목적에 따라 변위, 속도, 가속도 등을 측정할 수 있도록 변환자의 고유진동수를 조절할 수 있다. 관성센서의 특성을 알아보기 위해 질량 m, 스프링 k 및 감쇠 c로 구성되어 있는 그림과 같은 진동계를 생각해 보자. 이 진동계는 관성센서에 해당되며 진동계가 놓여 있는 지반은 측정대상인 진동체에 해당된다.다음의 modeling 된 식을 풀면센서에 주기적인 입력인 사인곡선의 힘이 INPUT 된다고 했을 때 다름과 같은 해를 구할 수 있다. 그러나 homogeneous sol. 이 과도해 이기 때문에 이 해는 정상상태 해 로 접근한다.입력진동수 가 고유진동수 에 접근 할 때 그 진폭이 최대로 됨을 알 수 있다. 이 같은 경우에 실제적 공진이 일어난다고 볼 수 있다. 센서의 특성은 위의 방정식의 고찰로 알 수 있다. 특수한 설계에서는 고유진동수와 감쇠는 정해진다. 진동의 측정에서는 진동에 관련된 변위의 진폭측정을 필요로 한다.▲압전형 가속도계압전형 가속도계는 진동측정에서 제일 광범위하게 사용되는 센서중의 하나이다. 어떤 다른 진동 측정 변환기 보다 모든 영역에서 보다 좋은 특성을 나타낸다.압전형 가속도계에서 사용하는 것은 압전소자(piezoeletric meterials)의 역학적 성질을 전기적 성질로 이용한 것이다. 즉 압전소자의 극성 방향에 대해 힘을 가하면 양쪽 면에 전하가 발생하며 이에 의하여 전위차가 생기게 된다. 이 전위차는 가한 힘의 크기에 비례하므로 정확한 진동량을 측정 할 수 있다. 이러한 소자와 관성질량의 조합설계로서 저주파 진동측정에 적합한 고감도의 가속도계와, 감도는 떨어지나 아주 높은 주파수범위의 진동까지 측정이 가능한 가속도계를 손쉽게 설계, 제작 할 수 있다.이러한 성질들은 압축력 이외에 전단력을 가하는 경우도 똑같은 현상이 일어난다.압전형 가속도계의 핵심은 압전 재료의 한 조각으로서 보통 독특한 압전효과를 보여주는 인공적으로 극성을 띤 강전기적 세라믹이라고 볼 수 있다.실제 가속도계의 설계에 있어서 가속도계가 진동을 받으면 질량이 압전 소자에 진동 가속도에 비례하는 힘을 가하도록 압전소자가 잘 배열되어져 있다. 이것은 힘=질량×가속도라는 법칙에서 알 수 있다. 완전한 질량-스프링 계의 공진 주파수보다 낮은 주파수에서는 질량의 가속도는 베이스의 가속도와 같으며, 따라서 출력 신호의 크기는 가속도계가 부착된 부분의 가속도에 비례한다. 가속도계에 사용하기 위한 압전소자는 재질자체가 균질해야 하며, 또한 면 사이의 평행도 및 평편도(flatness)가 좋게 가공되어야 한다. 그렇지 못한 경우에 왜곡된 신호가 얻어질 수 있으며, 가속도계의 횡방향 감도를 증가시키는 원인이 된다.*압전형 가속도계의 동작원리*진동하는 계에 측정하고자 하는 방향으로 가속도계를 부착하게 되면 가속도계 내의 관성 질량이 압전소자에 관성력을 전달하게 되어 압전 소자에 기계적 변형을 야기 시킨다. 이때 압전소자의 양단에 입혀진 얇은 전극판 위에 압전효과로 인하여 압전소자의 변형 량에 비례한 전하밀도가 생기며 이때 생긴 전하량은 압전소자의 뛰어나 선형성으로 인하여 베이스로부터 전달된 가속도에 비례하게 된다. 따라서 진동의 절대 측정 방식이다.압전형 가속도계를 기계적 진동계로 보면 압전소자가 관성질량과 베이스 질량사이의 스프링역할을 하게 되어 가속도계몸체에 대한 관성 질량의 상대적 운동을 측정하는 원리도 되어있다.*압전형 가속도계의 특징*1)주파수 범위가 매우 넓다 (약 0.5Hz - 10kHz)2)넓은 측정범위 (Dynamic Range)에서 선형성이 뛰어나다.3)측정된 가속도 신호는 전기적으로 쉽게 속도 및 변위신호로 바꿀수 있다.4)공장등 다양한 환경에서 사용이 가능하다.5)외부에서 전원공급이 없어도 스스로 신호를 발생한다.6)정확성이 높다.7)수명이 길고 내구성이 뛰어나 장기간동안 특성이 변하지 않는다.8)크기가 작으며 무게가 가볍다.그러나 출력 임피던스가 높고, 정적변위를 측정할 수 없다는 문제점이 있다.2. 진동형변환기측정원리질량 m 을 양측에서 현으로 지지하고 현의 진동수 f1, f2 의 차를 검출한다. 가속도 α가 한방향으로 가해지면 현의 장력에 차가 생겨, 그 주파수 차이로 가속도를 구한다.자이로를 구성하는 질량의 운동이 일정한 각속도의 회전운동이 아니고, 그림과 같이 음의진동에 의한 것이다. 따라서 Ω라는 각속도가 가해진 경우 코이올리의 힘은0음의 진동수와 같은 진동수의 진동 토크를 발생하고, 이 토크에 의한 진동을 검출하여 Ω를 측정한다.특징●이 방식은 Ω=0인 경우에 ω의각진동수를 가진 불필요 진동이 생기는 결점이 있다.●베어링과 같은 마찰 부분이 없는 이점이 있다.3.변형게이지형strain이란 변형도(變形度) 또는 변형률(變形率)을 나타내며, 어느 물체가 인장 또는 압축을 받을 때 원래의 길이에 대하여 늘어나거나 줄어든 길이를 비율로 표시한값을 말한다.strain gage는 전기식으로 측정하는 전기식 스트레인게이지(electrical straingage)와 기계식으로 측정하는 기계식 스트레인게이지(mechanical strain gage)의2종류로 구분할 수 있다. 전기식 스트레인게이지는 구조체가 변형을 일으킬 때에부착된 스트레인게이지의 전기적 저항이 변하여 이로부터 변형률을 측정하는 것이며, 기계식 스트레인게이지는 두 점 사이의 미소한 거리변화를 기계적으로 측정하여 구조체의 변형률을 측정하는 것이다. 이 스트레인게이지의 개발로 인하여 구조체의 변형 상태를 정밀하게 측정할 수 있게 되었으며, 이 변형률에 의하여 응력을계산할 수 있다.측정 원리측정하고자 하는 대상과 스트레인 게이지가 서로 일체가 되도록 붙어있다고 하면측정대상이 변형을 일으키면 그만큼 스트레인 게이지도 변형을 일으킨다. 이런 게이지의 변형 값은 결국 저항의 변화로 Wheastone Bridge회로로 구성된 실험장비의 평형을 깨뜨려 전압의 변화를 발생하게 된다. 그 변화된 전압 값을 수치적 연산을 가미하여 얻고자 하는 응력의 변화 값으로 나타낸다.특성●저항선 변형 게이지(스트레인 게이지)●정적 가속도를 측정할 수 있는 것으로 보급●감도는 별로 높지 않다.●전용 앰프가 필요하며, 가격이 비싸다.●반도체 변형 게이지(Si, Ge)

공학/기술| 2005.05.31| 8페이지| 1,000원| 조회(1,862)

센서, 계측공학, 진동, 진동측정용센서

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[자동차] 2005서울모터쇼를 다녀와서

2005 서울 모터쇼를 다녀와서모터쇼를 갈때는 처음에는 반심반의의 마음으로 모터쇼를 다녀왔다. 2002년의 모터쇼에서 많은 실망감을 했기 때문이다. 많은 볼거리를 예상하고 갔었는데 기대이하로 그 당시에는 볼 것도 없었고 입장료도 아깝다는 생각이 들었다. 하지만 이번 모터쇼를 다녀와서는 에전과 다른 느낌을 받았다. 예전에는 코엑스에서 했었는데 킨텍스에서 주최를 하여서 그런지 먼저 그 규모에 깜짝 놀랐다.자동차에 아직 그리 많은 관심이 없어서 그런지 몰라도 처음에는 교수님의 추천으로 갔다. 하지만 그곳에서 정말 멋진 자동차를 보고 또한 멋진 레이싱걸들도 보고 너무나도 좋았다.먼저 가장 기대를 한 것은 현대자동차의 그랜저XG 후속 신차(프로젝트명 TG) ‘2005 서울모터쇼’에서 첫 공개한다고 뉴스를 보고 이 차를 꼭보고 싶었다. 그래서 그런지 가장 먼저 그곳으로 달려가 차를 보고나니 너무나 멋졌고, 여기 온 보람을 느낀 기분이 들었다.엣날에는 그냥 아무의미 없이 구경만을 갔는데 이번에는 의미를 두고 싶어서 각 회사가 이번에 출시할 자들을 조사해 보고 가려고 알아보았다.먼저 GM코리아는 사브 9-3 스포츠콤비를 선보인다고 하였다. 특히 이차는 210 마력의 배기량 2,000㏄ 터보엔진이 장착됐고, 150마력 1.9TiD 디젤 모델도 시판될 예정이라고 하였다. 그래서 직접 보니 너무나멋있었다.BMW가 출품한 수소경주차 'H2R'은 엔진출력 285마력, 300km의 스피드, 날렵한 상어나 돌고래가 눈앞에 있는 듯 했다.현대자동차라는 회사에 관심이 많아서 그런지 서울모터쇼의 현대자동차 상용코너에는 미래형 대형트럭으로 440마력의 엔진이 얹혀진 콘셉트카 ‘6×2 트랙터’와 두 대의 버스가 하나로 연결된 ‘초저상 압축천연가스(CNG) 굴절버스’가 전시되었는데 그형상이 너무 멋있었고 아마도 머지 않아 우리나라에서도 곧 볼수있을 듯한 느낌을 받았다.특히 이번 모터쇼에 선보인 굴절버스는 국내에서 처음 생산한 것이라고 한다.지금 서울에서 시범 운행되고 있는 굴절버스는 이탈리아의 이베코사(社) 제품이다. 이 굴절버스는 CNG를 연료로 사용해 오염물질 배출이 적고 한국인의 체형과 한국의 도로환경에 맞춰 설계됐다는 것이 회사 측의 설명이였는데 다음에는 우리나라가 제작한 굴절버스가 상용화되었으면 한다.타타대우상용차는 이번 모터쇼에서 개조트럭인 ‘스페셜 트랙터 쇼카’와 5t 중형트럭, 24t 후3축 덤프트럭 등을 건보였다.영안모자 그룹의 대우버스도 이번 전시회에서 차체 높이를 낮춘 한국형 저상버스‘BC211M’을 발표했다. 어린이와 노약자도 쉽게 타고내릴 수 있도록 승강 계단의 숫자를 하나로 줄였으며 장애인을 위한 휠체어 리프트도 설치할 수 있다고 애기를 해주었다.현대오토넷 한라공조금호HT오토닉스 등 자동차 부품 및 용품업체 141개사도 이번 전시회에 참가했다. 한국로버트보쉬기전은 이미 디젤 스포츠유틸리티차량(SUV)의 필수 부품이 된 ‘커먼레일연료분사 시스템’을 집중적으로 소개했으며 현대오토넷은 내비게이션 제품과 MP3플레이어 기능을 갖춘 고급 카오디오 제품을 선보였다.특히 커멘레일 분사시스템을 소

독후감/창작| 2005.05.09| 3페이지| 1,000원| 조회(1,052)

자동차, 기계, 모터쇼, 2005

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[교육학개론] 평생교육 평가B괜찮아요

★평생교육이란?■ 인간의 삶의 질을 향상시키기 위해서 인간의 전 생애를동안 이루어지는 모든 종류의 교육적 경험과 학습과정을 말함■ 교육은 학교에서 일어나는 교육을 의미하는 것이 아니라유아기, 장년기, 노년기 등 일생 동안 걸처서 모든 장소에서 일어나는 것이다.이러한 개념이 교육의 가장 포괄적인 개념이며 최근에 가장 활발히 논의 되고 있는 평생교육의 개념이다■ 지금까지의 청소년기만을 대상으로 하였던 학교교육에 대한 교육의 개념을 확장하여 개인의 일생을 통하여 이루어 지는 교육을 의미■ 지금까지의 다양한 연령층을 포괄하지 못했던 페쇄적인교육체계와 사회 교육체제를 재편성하여 교육을 보다 활성화 시키고 통합적인 방향으로 이끌어 가려는 것이다.■교육① 학교교육 - 유치원부터 대학원에 이르기까지의 사다리식 교육 , 장기간에 걸친 교육② 학교외의 교육 - 일반적으로 가정교육 , 사회교육■ 평생교육의 창시자- 랭그랑,평생교육은 개인의 출생부터 죽을때까지 생애에 걸친 수직적 교육과 개인 및 사회전체의 수평적 교욱의 통합이라 말함 - 교육의 통합성과 종합적 교육체계를 강조우리나라의 평생교육 실정■ 청소년을 대상으로하는 학교교육의 기회를 확대하는데 주력- 학교교육은 비약적으로 발달 , 유앙와 성인으로 하는교육의 기회는 상대적으로 제약이 됨- 유아교육과 성인교육의 분야에서 교육의 기회확대필요① 낮은 수준의 유아교육의 참여율1997년에 45%-이는 일본(96%), 미국(75%), 프랑스(99%) 매우 저조한 실정- 유아교육의 시작 연령도 OECD주요국에 비해 늦은편② 저조한 성인교육의 참여율우리나라의 교육의 연령개방은 OECD주요국가들에 비해대단히 낮은수준임■ 우리나라 30~39세 성인중 재학생 비율은 0.5%이고미국 10.7%, 캐나다5.1%, 독일2.1%■ 직업을 가진 25~64 직장인 관련 직업과 관련련하여계속교육이나 직업훈련기관 수강후 연수참여비율 5.4%,미국34%, 프랑스40%, 독일33%③ 소외계층의 교육확대필요-대학교육에 대한 사교육비부담이 큼-고둥교육의 불평등④ 특수교육기회의 제한-특히 장애인들에 대한교육기회의 제한, 제정의 영세성방안, 대책.■ 유아교육의 공교육-5세의 유아교육에 우선순위를 두고집중적인 투자■교육개혁위원회 2005년까지 5새 유아의 교육 참여율을 100%수준으로 끌어올릴 방안 제시■ 성인교육의 집중적이 투자요망구민회관이나 복지센터, 사이버 대학, 문화회관등

인문/어학| 2004.11.02| 3페이지| 1,000원| 조회(375)

교육학, 평생교육, 우리나라평생교육

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[실험] 공학실험..냉동사이클.열펌프..각종장치 평가A좋아요

사이클은 과정 중에 어떤 변화화를 거쳐 최초의 상태로 되돌아 오는 주기적 과정을 말한다. 냉동사이클은 최초의 상태로 돌아오는 과정 중에 냉동작용을 하는 사이클을 말한다. 아래 그림과 같이 냉동장치에 있어서 냉매는 팽창밸브를 통하면서 저압으로 된 후 증발기에 들어가고, 증발기에서는 액체냉매가 증발잠열을 취하여 증발하게 된다. 그리고 증발된 냉매증기는 외부로부터의 일, 즉, 압축기에서 외부로부터 일을 받아 냉매증기를 압축하여 고온, 고압으로 된다. 압축된 고압의 증기가 응축기로 보내어 지며 여기서 응축열을 방출하고 응축하게 된다. 응축 액은 다시 팽창밸브로 들어가는 사이클을 형성하게 된다. 냉매는 냉동장치에서 연속적으로 액으로 되기도 하고 증기로 되기도 하면서 끊임없이 순환한다.냉동공학을 공부하는 사람은 냉매의 P-H 선도가 여행자의지도와 같이 그 용법을 필수적으 로 알고 있어야 하고, 어떠한 운전 상태라도 냉매선도(P-H선도)상에 표시할 수 있어야한다. 이 P-H선도를 사용하면 냉동기의 크기, 냉동능력, 냉동기의 운전에 필요한 전동기의 크기 등을 쉽게 구할 수 있다. 아래 선도는 냉매 R-22의 모리엘 선도를 나타낸 것이다.①엔탈피어느 압력하에서 1kg의 물체 내에 들어있는 열량과 그 체적만큼 주 위의 것을 밀어낸 일의 열 당량을 합한 것을 말하는데 어떤 상태에서 가지고 있는 그 물질의 총 열량이라고도 표현할 수 있다. 세로축의 등 엔탈피 선 위의 냉매는 모두 같은 엔탈피(kcal/kg)를 가진다.②등압선선도에서 횡으로 그어진 선 위의 냉매 압력은 모두 같다. 등압선에 표시된 압력은 절대압력(절대압력=게이지압력+대기압)을 사용 하므로 냉동장치의 압력계(게이지압)과 비교할 때에는 주의하여야 한다.압력의 단위는 kg/cm2abs 이다.③포화액선앞의 그림에서 알 수 있듯이 포화액선은 완전포화상태의 상태점 들을 연결한 선이다. 이 상태에서 왼쪽부분으로 가면 과포화상태가 되고 오른쪽 부분으로 가면 증기가 포함된 상태가 된다.④포화증기선포화증기선은 냉매 액이 엔탈피를 얻어충분히 활성화되어 그 압력에 서 액으로서의 냉매를 하나도 가지고 있지 않은 상태 점들 연결한 선이다. 포화증기선의 왼쪽 부분으로 가면 습 증기상태이고 오른쪽 부 분으로 가면 과열증기가 된다. 포화증기선에 가까울수록 냉매의 건조 도가 증가하게 되고 포화액 선을 0, 포화증기선을 1로 잡아 사이에서의 건조한 정도를 그 냉매의 건도 라고 한다.⑤등비체적 선등비체적 선은 냉매의 비 체적, 즉, 냉매 1kg당의 체적이 같은 점을 연 결한 곡선이다. v=0.1m3/kg이라고 표시된 등비체적 선은 냉매 1kg당 체적이 0.1m3인 냉매를 나타내고 있는 것이다.⑥등 엔트로피 선엔트로피란 물체가 어느 열량을 잃어버리거나 얻을 때, 그 열량을 물 체의 절대온도로 나눈 값으로서 엔트로피의 감소 또는 증가로 나타난다고 생각할 수 있다. 바꾸어 말하면 물체에 열의 출입이 없으면 그 물체의 엔트로피는 변화하지 않게 된다. 냉동장치의 압축기에서 냉매 가스를 압축할 때 일어나는 과정을 단열압축이라 가정하고 이 때 엔 트로피는 변화하지 않는다. 실제 압축기에서의 냉매변화는 등 엔트로피 선을 따라 움직인다열은 그 자신만으로는 온도가 낮은 곳에서 온도가 높은 곳으로 이동이 불가능하며, 열의 이동에는 반드시 일(Work)이 소요된다. (물)펌프가 물을 낮은 위치에서 높은 위치로 퍼올리는 기계라는 의미와 마찬가지로, 열펌프란 열을 온도가 낮은 곳에서 온도가 높은 곳으로 이동시킬 수 있는 장치를 의미한다. 사이클의 구성과 작동방법은 냉동기와 같으며 단지 저온열의 사용을 목적으로 하는 경우에는 냉동기, 고온열의 사용을 목적으로 하는 경우에는 열펌프가 되는 것이다.따뜻한실내열펌프추운실외QH=원하는 출력QLWnet=요구입력◆ 카르노 사이클(Carnot Cycle): 2개의 가역등온전열과정과 2 개의 가역단열과정으로 구성된 가역 사이클로 열기관이나냉동기로도 작동할 수 있다. 모든 과정이 가역적으로 구성되어역 방향 작동이 가능하며실제열기관 및 실제냉동기 사이클의 기준이 된다.카르노 사이클은 두 개의 가역단열정과 두 개의 가역등온과정으로 이루어진 열기관의가장 이상적인 사이클입니다. 단점은 이상적인 사이클이라서 실제에 사용할 수없다는것이 가장 큰 단점이다.여기서 온도단위 θ는 아직까지는 실험적으로 측정되는 단위이며, 확정된 이론적 온도는 아니 라고 가정한다. 카르노 사이클로부터 열역학적 온도 단위를 뒤에서 정의하게 될 것이다.위 그림에서 보듯이 정방향 카르노 엔진은 Q2+의 열량을 θ2의 저장소(reservoir)로부터 받아 서 W+만큼의 일을 하고 |Q1-|의 열을 θ1의 저장소로 방출한다.여기서 엔진 효율은 공급된 열량(Q2+)에 대해서 행해진 일의 크기(W+)로 나타낼 수 있습니다.카르노 사이클은 모든 과정이 가역과정이며, 정방향 사이클과 같은 원리로 다음 그림과 같이 역방향 사이클도 가능하다.이러한 역방향 사이클은 외부로부터 |W-|의 일을 받아서 θ1의 저장소로부터 Q1+의 열량을 빼앗아 θ2의 저장소에 |Q2-|의 열을 방출하는 과정을 나타낸다. 가장 가까운 예로는 냉동 사이클과 heat pump를 들 수 있다.◆ 증기압축식 냉동사이클증기압축식 냉동사이클은 현재 냉동기, 열펌프, 공기조화장치등에 가장 널리 사용되고 있는 냉 동사이클이다. 실제의 열펌프 시스템은 카르노 사이클 모델과는 상당한 차이를 갖는다. 오늘날 일반적으로 사용되는 시스템은 증기. 압축식이다 증기. 압축식 시스템의 해석방법은 증기 압축 식 냉동시스템과 동일하다 다음은 증기압축식 냉동장치의 개념도를 보여준다.Wnet응축기증발기찬 냉동공간따뜻한 주변압축기팽창밸브1432QHQL증기압축식 냉동장치의 개념도1-2과정(압축기) :단열압축(저압저온 포화증기→고압고온 과열증기)압축기일 = Aw= {h }_{2 } - {h }_{1 }㎉/㎏f2-3과정(응축기) : 정압방열(과열증기→포화액)방열량 = { q}_{H} = {h }_{2 } - {h }_{3 }㎉/㎏f: 열펌프의 경우는 난방효과임3-4과정(팽창밸브 또는 모세관): 교축팽창(고압고온 포화액→저압저온 습증기): {h }_{3 } = {h }_{4}4-1과정(증발기) : 정압흡열(저압저온 습증기→저압저온 포화증기)흡열량 = { q}_{L} = {h }_{1 } - {h }_{4 }㎉/㎏f: 냉동기의 경우는 냉방효과임*냉동기의 성능계수 : {COP }_{R } = { q sub L} over { Aw } = { ( {h }_{1 }- { h}_{4 } ) } over {( {h }_{2 }- { h}_{1 } ) }*열펌프의 성능계수 : {COP }_{HP } = { q sub H} over { Aw } = { ( {h }_{2 }- { h}_{3 } ) } over {( {h }_{2 }- { h}_{1 } ) }WnetTS1234QLQH과냉각과열압축Ph1234QLWnetQH과냉각과열압축2s1s3s*과열압축의 경우압축기일 = Aw= {h }_{2s } - {h }_{1s }(1)과열이 증발기내에서 이루어질 때냉동효과 = { q}_{L} = {h }_{1s } - {h }_{4 }(2)과열이 증발기외에서 이루어질 때냉동효과 = { q}_{L} = {h }_{1 } - {h }_{4 }냉동기와 열펌프의 성능은다음과 같이 성능계수(coefficient of performance,COP)로 나타낸다.COP sub R = { 희망출력} over { 필요입력} = { 냉각열량} over { 입력일량} = { Q sub L} over {A W sub nnet} = { Q sub L} over { Q sub H - Q sub L}COP sub HP= { 희망출력} over { 필요입력} = { 가열량} over { 입력일량} = { Q subH} over {A W sub nnet} = { Q subH} over {Q sub H - Q sub L}COPR 과 COPHP 사이의 관계식은 다음과 같다.COP sub R + COP sub HP = 1의 관계식이 성립한다.이 식에서 COPR가 양수이기 때문에 COPHP 는 1보다 크다는 점이다. 즉 열펌프는 최악의 경우 라도 소모하는 에너지량보다는 더 많은 열에너지를 실내에 급한다는 것이다. 그러나 실제의 경 우에는 QH의 일부가 배관 및 다른 장치들을 통해 외부공기로 손실되고, 외부공기가 너무 낮을 때 COPHP 의 실제값이 1이하로 떨어질수도 있다. 이렇게 되면, 시스템은 전기난방 형태로 전환 된다.만약 냉동시스템이 역카르노사이클(reversed carnot cycle)로 작동된다면 이상냉동기와 이상열펌 프의 성능계수는 다음과 같이 최저온도(TL) 와 최고온도(TH)만으로 나타낼 수 있다.{COP }_{R(carnot) } = { Q sub L} over { AW sub nnet} = { Q sub L} over { Q sub H - Q sub L} = { T sub L} over { T sub H - T sub L}COP sub HP(carnot) = { Q subH} over {A W sub nnet} = { Q subH} over {Q sub H - Q sub L}= { T subH} over {T sub H - T sub L}◆ 용량조절장치냉동부하가 감소하여 압축기의 능력이 과대하게 되었을때 통상의 운전상태인대로 자동적으로 냉매 송출량을 조절하는 것을 용량조절장치라고 한다◆ 측봉장치개방형 압축기의 크랭크축 관통부분에서 냉매가스가 외부로 누설하지 못하도록 하기 위한 것이 측봉장치이다. 특히 클랜드 패킹식과 미그럼 환식하는 것이 주로 사용되고 있다◆ 윤활장치압축기의 윤활은 베어링이나 실린더와 피스톤사이의 마찰을 적게하고 압축기의 기계효율을 될 수있는한 높게 유지하는 일이 필요하다. 윤활이 충분하지 않으면 구동능력이 크게 될뿐만 아니라 타붙음을 일으킬 수 가있다.◆제상장치증발기의 표면온도가 0˚c 이하가 되면 공기중의 수분이 응축부착하여 서리가 된다.서리의 두께가 증가하면 전열작용을 방해한다. 증발기 표면에 부착된 서리를 제거하는 조작을 제상이라고 한다. 이 방법에는 용축법, 온수법등이 있다◆ 증발기열을 흡수하는 장치◆ 응축기압축기에서 토출된 고온·고압의 기체냉매의 열을 상온하의 공기 및 냉각수 중에 방출시켜 응축·액화시켜 는 기기

공학/기술| 2003.11.20| 9페이지| 1,000원| 조회(1,418)

냉동사이클, 열펌프, cop, 성능계수, 각종장치

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