사방밸브 제어 히트펌프 실습장비
4-Way Reverse Valve Heat Pump Experimental Equipment
KTE-3000HD
■ 장비 소개
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사방밸브를 활용한 냉매 흐름 방향 전환 실험이 가능하고 압축기와 열교환기의 입, 출구에는 AI 기능 수행을 위하여 온도와 압력 센서가 부착되어 측정된 자료가 PC에서 AI 기능을 만족하도록 한다.
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사방밸브를 제어하여 냉방 및 난방 특성 실험이 가능하고 실험 중에 빅 데이터로 온도, 압력, 엔탈피 및 각 위치에서 열 교환양을 실시간으로 측정, 계산하고 1초 단위 이상으로 조정하여 Microsoft Excel 프로그램 방식으로 저장 할 수 있으며, 각각의 빅 데이터를 그래프로 표시 및 분석 할 수 있는 AI 기능의 DAQ 프로그램을 제공한다.
■ 장비 특징
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AI 히트펌프 실습 장비의 냉방 사이클 :
압축기 → 4 way valve → 열교환기 2 → 체크밸브 2 → 수액기 → 필터드라이어 → 사이트 글라스 → 전자밸브 → 수동 팽창밸브 → 열교환기 1 → 액 분리기 → 압축기로 구성되며 압축기와 열교환기 입, 출구에는 AI 통신 전용 온도, 압력 센서를 부착한다.
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AI 히트펌프 실습 장비의 난방 사이클 :
압축기 → 4 way valve → 열교환기 1 → 전자밸브 1 → 수액기 → 필터 드라이어 → 사이트 글라스 → 전자밸브 → 수동 팽창밸브 → 열교환기 2 → 수액기 → 압축기로 구성되며 압축기와 열교환기 입, 출구에는 AI 통신 전용 온도, 압력 센서를 부착한다.
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AI 히트펌프 실습 장비는 실제 제어판에서 회로를 구성하여 운전할 수 있다.
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AI 전용 냉동 성능 자동 측정장치에 활용하여 데이터 수집 및 시스템 모니터링이 실시간으로 이루어진다.
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AI 통신을 위한 K 타입 열전대선을 사용하여 압축기 입구 및 출구, 열 교환기 입구 및 출구, 팽창밸브 입구 및 출구의 온도의 빅 테이터를 액셀 파일로 자동으로 저장할 수 있다.
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열 교환기 출구, 실내 및 외부 공기의 온도를 측정 할 수 있다.
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AI 압력자료 통신을 위하여 압축기 입구 및 출구, 열 교환기 출구, 팽창밸브 입구에 설치된 압력 센서에 의하여 -1 ~35bar 범위에 압력의 빅 테이터를 액셀 파일로 자동으로 저장할 수 있다.
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AI 기능을 활용한 실험 요소
- 열 교환기 1의 열 교환량을 AI 기능으로 자동 저장되어 진다.
- 열 교환기 2의 열 교환량을 AI 기능으로 자동 저장되어 진다.
- 압축 일량를 AI 기능으로 자동 저장되어 진다.
- 증발 잠열를 AI 기능으로 자동 저장되어 진다.
- 팽창 밸브 출구에서 플래시 가스량을 AI 기능으로 자동 저장되어 진다.
- 팽창밸브 출구에서의 건조도를 AI 기능으로 자동 저장되어 진다.
- 성능 계수를 AI 기능으로 자동 저장되어 진다.
- 측정된 온도 및 압력 데이터를 AI 기능으로 자동 저장되어 진다.
- “SAVE” 버튼을 클릭 후 매분마다 데이터가 엑셀 파일로 1,440분까지 자동 저장되어 진다.
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히트펌프 성능 자동 측정, 데이터 수집 및 시스템 모니터링이 실시간으로 이루어진다.
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K타입 열전대선을 사용하여 압축기 입구 및 출구, 열 교환기 1, 2 의 입구 및 출구, 팽창밸브 입구 및 출구, 실내 및 외부 공기의 온도 빅 데이터를 측정, 저장 한다.
■ 교육 내용
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AI를 활용한 히트펌프시스템의 측정과 분석
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AI를 활용한 히트펌프시스템의 냉방 성능 측정과 분석
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AI를 활용한 히트펌프시스템의 난방 성능 측정과 분석
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AI를 활용한 히트펌프시스템의 냉매 흐름방향 전환 시퀀스 회로 구성,운전
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AI를 활용한 히트펌프시스템의 수동제어 시퀀스 회로 구성,운전
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AI를 활용한 히트펌프시스템의 온도 자동제어 시퀀스 회로 구성,운전
■ AI 히트펌프 실습 장비 기계 시스템의 구성과 모듈
① CM01 : 압축기 모듈
② HE01 : 열교환기 01 모듈
③ HE02 : 열교환기 02 모듈
④ RCH01 : 히트펌프 전용 수액기 모듈
⑤ R4W01 : 사방밸브 모듈
■ 제어장치부
냉방 운전시
냉방 운전 :
냉방 운전 시에는 밸브에 전원이 인가되지 않아 위 그림과 같이 압축된 고압 냉매는 열교환기 2측과 연결된다. 열교환기2는 응축기의 역할을 한다
난방 운전시
난방 운전 :
난방 운전 시에는 밸브에 전원을 인가한다. 밸브 내 전원이 인가되면 몸체 내부의 캡이 A 방향으로 이동하게 되어, 냉매 흐름 방향이 전환된다.
즉 압축된 고압 냉매는 열교환기 1측과 연결되어 고온 냉매가 통과하며 난방효과를 내게 된다.
■ AI 히트펌프 실습 장비 사방밸브 작동 원리
■ AI 히트펌프 성능 자동 측정 AI 프로그램
◈ AI 히트펌프 성능 자동 프로그램 기능 ◈
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AI 기능 수행을 위해 측정된 온도 및 압력 빅 데이터를 실시간으로 모니터링이 가능하다.
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AI 기능 수행을 위해 냉동 시스템에서 측정 된 엔탈피 빅 데이터를 실시간으로 모니터링 가능하다.
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AI 기능으로 냉동 효과, 압축일량, 증발 잠열, 플래시 가스량, 건조도가 자동으로 계산되며 저장된다.
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AI 기능으로 온도와 압력 빅 데이터로 이용하여 성능계수가 자동계산되어 실시간으로 저장된다.
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AI 기능 수행을 위해 초 단위 이상 마다 온도, 압력, 엔탈피 및 모든 빅 데이터를 엑셀 파일로 저장한다.
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AI 기능으로 P-H 선도를 실시간으로 표시한다. (온도와 압력 데이터 측정값 활용)
히트펌프 시스템 계통도 (난방)
히트펌프 시스템 계통도 (냉방)
◈ AI를 활용한 P-h 선도 작도 실행 예 ◈
1) 측정 온도 정리
2) P-h 자동작도 프로그램의 실행 결과
- Table 1의 P-h 선도 작도 실행 결과
- Table 2의 P-h 선도 작도 실행 결과
- Table 3의 P-h 선도 작도 실행 결과
- Table 4의 P-h 선도 작도 실행 결과
3) P-h선도의 중복작도와 합성 예
- 종합 P-h 선도의 합성 작도