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技師◆冷凍空調自動控制
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97年 - 97 專技高考_冷凍空調工程技師:冷凍空調自動控制#38368
> 申論題
一、比例式控制(proportional control)與比例加積分式(proportional plus integral, PI) 控制在空調溫度控制上有何差異,以控制運算公式說明。(15 分)
相關申論題
二、簡繪空調冰水一、二次變水量系統之冰水管路圖,說明變水量之控制方法,及相關 感測器之適當設計。(25 分)
#113276
三、感溫式膨脹閥用於控制冷媒進入壓縮機之過熱度,以圖說明感溫式膨脹閥之控制原 理。(20 分)
#113277
四、一個變風量系統,風量為全量 30%、50%、70%及 90%之操作時間分別為 100、400、 400 及 100 小時,試算以變頻改變風量下,與全時全量比較下,節能率為何? (20 分)
#113278
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
(一)利用 Kirchhoff’s law 分析下面電路圖,使用變動輸入電壓Vin(t)(單位 V) 、 電路電流 i(t)(單位 A) 、電阻標稱值 R(單位 Ω) 、電感值 L(單位 H) 、 電容值 C(單位 F)以及輸出電壓V (t)(單位 V) ,推導Vin(t)與Vout(t) 之間關係的時域方程式。 (4 分)
#557738
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