• 제목/요약/키워드: Electric Heating Boiler

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전력선 통신(PLC)을 이용한 난방기기 제어 및 원격제어 시스템의 개발에 관한 연구 (A Study on the development of Heating Facility Control and Remote Control System using Power Line Communication (PLC))

  • 김용태;신관우;이윤섭
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.65-67
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    • 2001
  • PLC (Power Line Communication) is the communication method using the existing power line installed in houses and offices to convert and transmit high frequency communication signal from tens of KHz to tens of MHz, and receive the filtered signal using high frequency filter. The advantage of PLC is that PLC uses the existing power line installed in houses and offices so it does not require separate power line. Easy and convenient access using electric outlets is another advantage of PLC. However, PLC has some disadvantages such as limited transmission power, high load interference and noise, variable signal attenuation, characteristic of impedance selective possibility of frequency property. This study designed the boiler temperature control system by unit using the modem designed on the basis of technology used for PLC modem, and designed remote control system using internet. After conducting experiments with those two systems, it was possible to control stably. By commercializing this product, we can avoid unnecessary heating of separate temperature control unit, and save the cost according1y, and it is possible to control on a remote site using internet in a more convenient way.

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신재생에너지설비 건물설치 의무화 및 인증제를 고려한 용량설계 방안 (Conceptual Design Strategy of Renewable Energy Application for Building Certification and Mandatory System)

  • 이경호;이동원;권혁민;이창준
    • 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국태양에너지학회 2011년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.99-104
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    • 2011
  • This paper describes a design strategy at conceptual design stage using RETScreen software tool for building application of renewable energy resources. Currently, government and public buildings are required to adopt renewable energy systems with a minimum requirement for the amount of renewable energy supply. Meanwhile, there is a certificate program for private office buildings to enhance propagation of renewable energy systems. When considering application of renewable energy systems to a building, it is worthwhile developing a method to determine optimal design sizes of renewable energy systems. In the paper, a design strategy is introduced with a couple of case studies to determine optimal capacities of each renewable energy system in a building and suggest to use the method to evaluate the system for the building certificate program and the mandatory renewable target program. Objective functions considered in the study are initial system cost and reduction of CO2 emissions from the system. In the optimization study, it is assumed that solar thermal collectors are installed to satisfy solar fraction of 60%. Other renewable energy systems such as ground-source heat pump, solar PV and non-renewable systems such as electric chiller and gas-fired boiler are sized using an optimal sizing method with RETScreen suggested the authors previously.

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전자 소자를 이용한 연소열 측정 (Measurement of Calorific Value Using Flame Calorimeter)

  • 임기원;전진용;이병준
    • 한국연소학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.40-47
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    • 2010
  • Calorific value of mixed gas, like liquefied natural gas (LNG), is strongly depends on its compositions which are affected by the mining place and producing time. The variation in calorific value have an direct influence on the combustion characteristics and performances of boiler, burner, vehicle, power plants etc. Thus, developing experimental method to measure exact calorific value is becoming an issue in the related industrial fields. Flame calorimeter is developed to get calorific value at the dynamic equilibrium state using electric substitution method. Refrigerant-11 carries heat from combustor and/or heater to the Peltier elements which pumped it out to the cooling water. It is found out that error in the measured calorific value of methane is 2.86% compared with the theoretical one. Developed design technique and the experimental data will be applied to design the national standard gas calorific value measuring apparatus.

열저항-열용량법에 의한 사무실용 건물의 소비에너지 해석 (Analysis of energy consumption of office building by thermal resistance-capacitance method)

  • 이창선;최영돈
    • 설비공학논문집
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    • 제9권1호
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    • pp.1-13
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    • 1997
  • This paper reports the dynamic analysis of energy consumption for an office building by heat resistance-capacitance method. If a building is divided into several wall components and the wall components is replaced by one thermal capacitance and several thermal resistances, the building becomes an electric circuit. By solving the simultaneous equations of the circuit, the dynamic heat transfer characteristics and the energy consumption rate of the building were predicted. Accuracy of modified BIN method was evaluated by the present resistance-capacitance method. The result shows that modified BIN method overpredicts the heating load of the office building 15%. Annual energy consumptions of equipments(fan, boiler, chiller) for various ventilating control system(CAV, VAV, FCU+VAV, FCU+CAV) were compared. FCU+CAV shows the minimum annual energy consumption.

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겨울철 다중이용시설인 전통재래시장 난방기구 사용에 따른 화재 위험성 분석에 관한 연구 (Study on Fire Hazard Analysis along with Heater Use in the Public Use Facility Traditional Market in Winter)

  • Ko, Jaesun
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제10권4호
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    • pp.583-597
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    • 2014
  • 난방기기에 의한 화재는 다양한 난방기기의 종류처럼 그 원인도 다양하고. 매년 계속되는 전통재래시장에서의 난방기기에 의한 화재사고가 빈번히 발생하여 인명 및 재산상의 손실을 초래하고 있다. 일반주택이나 아파트 등 대부분의 주거시설은 난방용 보일러가 보급되어 난방기기로 인한 화재가 그리 많지 않으나 식당, 시장의 점포와 사무실, 체육관, 공장, 작업장 등에서는 여전히 석유난로, 전기난로 등 난방기기를 사용 하고 있어 화재의 위험성에 노출되어 있다. 또한 난방용 기기의 발생건수를 살펴보면 가정용보일러, 목탄난로, 석유난로, 가스난로/스토브, 전기스토브/히터 순으로 발생한 것으로 분석되었으며, 인명피해 별 건수는 가스난로/스토브, 석유난로 /곤로, 전기히터/스토브, 연탄/석탄난로 순으로 분석되었다. 또한 가스 및 석유관련 난방용기기가 발생빈도(frequency)는 낮지만 화재강도(intensity)가 높은 것으로 분석 되었다. 따라서 본 연구의 목적은 다중이용시설인 전통재래시장에서 아직도 많이 사용되고 있고, 실제 화재발생사례가 많은 석유난로와 전기스토브에 의한 발화 위험성 즉 최소발화온도, 탄화 정도와 그에 따른 열유속을 정상상태와 비정상상태 하에서의 가연물의 접촉 및 전도로 인한 화재 발생 가능성을 재연하여 검토해 봄으로서 보다 과학적인 화재조사 및 감식 접근방법을 강구하고자 하였다. 재연실험 결과 실험체 2종(석유난로/전기스토브) 모두 양호한 축열 조건이 만들어지지 않는 한 발화위험성은 극히 적은 것으로 나타났지만 탄화의 상태는 각 부위별로 진행되는 것으로 분석되었다. 결국 화재로의 전이는 축열에 의한 발화이므로 최소한 화재장소의 축열 온도조건이 $500^{\circ}C$ 이상일 때 발화되는 것으로 분석되었다. 특히 전기스토브의 발열체인 석영관인 경우 가장 짧은 시간 내(10sec)에 $600^{\circ}C$ 이상의 온도로 급 가열 되어 이때의 열유속은 6.26kW/m2으로 나타나 이는 보온된 PVC케이블이 손상과 함께 인체에는 2도 화상을 입히는 결과를 나타내는 것으로 분석 되었다. 아울러 온도 조건 이외에 거리변화에 따른 열량의 감소분을 나타내는 형태계수(Geometric View Factor)와 화재하중(Fire Load)에 따른 온도 변화도 고려되어야 할 중요한 변수임 알았다. 따라서 이에 관한 세심한 화재조사 및 감식의 매뉴얼이 있어야 할 것으로 사료되며 이러한 실험에 의한 과학적이고 합리적인 노력들이 향후 화재조사 및 감식에 대한 매뉴얼 작성과 이론적 토대를 세우는데 기여하기를 기대한다.

Development of Environmental Control System for High-Quality Shiitake Mushroom (Lentinus edodes (Berk.) Sing.) Production

  • Kwon, Jin-Kyung;Kim, Seung-Hee;Jeon, Jong-Gil;Kang, Youn-Ku;Jang, Kab-Yeol
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제43권4호
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    • pp.342-351
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    • 2018
  • Purpose: Recently, an increasing number of farms have been cultivating shiitake mushrooms using a sawdust substrate and a cooler/heater. In this study, an attempt was made to develop an environmental control system using a heat pump for cultivating high-quality shiitake mushrooms. Methods: An environmental control system, consisting of an air-to-water type heat pump, a thermal storage tank, and a radiator in a variable opening chamber, was designed and fabricated. The system was also installed in the cultivation facility of a farm cultivating shiitake mushrooms so as to compare the proposed control system with a conventional environmental control system using a cooler-condensing unit and an electric hot water boiler. Results: The uniformity of the environment was analyzed through environment measurements taken at several positions inside the cultivation facility. It was determined that the developed environmental control system is able to control the variations in temperature and relative humidity to within 1% and 3%, respectively. In addition, a maximum temperature difference of $30^{\circ}C$ (maximum of $35^{\circ}C$, minimum of $5^{\circ}C$) and a maximum relative humidity difference of 30% (maximum of 90%, minimum of 60%) can be attained within 30 min inside the cultivation facility through the cooling of the heat pump and heating of the radiator in a variable opening chamber. Thus, the developed control system can be used to cultivate high-quality shiitake mushrooms more effectively than a conventional cooler and heater. Conclusions: In comparison with a conventional environmental control system, the developed system decreased the yield of ordinary mushrooms by 65%, and increased that of high-quality mushrooms by 217%. This corresponds to a 16% increase in gross farm income. Consequently, the developed system is expected to improve the income of shiitake mushroom cultivating farms.

파프리카 재배 벤로형 유리온실에서 난방에너지 절감 패키지 기술 적용효과 (Application Effect of Heating Energy Saving Package on Venlo Type Glasshouse of Paprika Cultivation)

  • 권진경;전종길;김승희;김형권
    • 생물환경조절학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.225-231
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    • 2016
  • 본 연구에서는 유리온실 경영비 절감을 위한 고효율 난방기술을 개발하기 위하여 지하수열원 히트펌프, 알루미늄 다겹보온커튼, 근권부 국소난방장치를 조합한 난방 패키지 모델을 구성하고 파프리카 재배 벤로형 유리온실에 적용 시험을 수행하였다. 적용효과 분석을 위하여 관행 경유온수보일러와 일반 보온커튼을 설치한 대조구 온실과 비교시험을 통해 온실환경, 난방비용, 작물생육 등을 검토하였다. 알루미늄 다겹보온커튼과 일반 부직포 보온커튼을 설치한 온실에 대한 무가온 조건에서의 야간온도 비교시험에서 알루미늄 다겹보온커튼 설치 온실의 온도가 일반 부직포 보온커튼 설치 온실에 비해 평균 $2.2^{\circ}C$ 더 높게 유지됨을 확인하였다. 또한 근권부 국소 난방장치를 설치한 온실에서 미설치 온실에 비해 야간 난방 중의 베드내부 근권온도가 $4.7^{\circ}C$ 더 높게 유지됨을 확인하였다. 난방패키지를 구성하는 지하수열원 히트펌프의 난방성능을 분석한 결과 지하수를 직접 열원으로 이용하는 시스템 특성상 난방성능계수는 평균 3.7로 비교적 높게 나타났다. 난방패키지를 적용한 처리구 온실과 관행 난방의 대조구 온실에 대하여 연료소비량을 계측한 결과 10a($1,000m^2$)당 대조구 온실은 경유 14,071L, 전력 364kWh를 소비하였고, 처리구는 전력 35,082kWh를 소비하여 난방비용 기준으로 대조구 온실의 비용 절감율은 87%로 나타났다. 처리구 및 대조구 온실의 작물생육을 비교한 결과 초장과 엽록소 함량에서 차이가 발생하였으나 두 온실의 난방온도가 거의 동일하므로 전체적인 생육은 큰 차이가 없는 것으로 분석되었다. 원예시설의 난방에너지 절감효과를 극대화하기 위해서는 본 연구의 난방패키지를 구성하는 개별 기술뿐 아니라 이미 개발된 고효율 공조기 이용기술, 보온성 향상기술, 온도관리 기술 등을 지역, 시설, 작목, 작형 등에 최적화하여 조합할 수 있는 추가적 패키지 모델의 개발 연구가 필요한 것으로 판단되었다.

미분탄 석탄화력발전에서의 바이오매스 혼소 동향 및 전망 (Status and Perspective of Biomass Co-firing to Pulverized Coal Power Plants)

  • 양원
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제2권4호
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    • pp.525-529
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    • 2016
  • 바이오매스 혼소는 신재생 에너지의 비중을 늘리면서 석탄화력발전에서의 $CO_2$ 배출을 저감할 수 있는 단중기적으로 가장 효과적인 방법이다. 본 논문에서는 이 중 기존 화력발전소에 가장 적은 초기투자비로 적용할 수 있는 직접 혼소법에 대하여 주로 고찰을 수행하고, 국내외 현황 및 전망에 대해 기술하였다. 직접 혼소법은 바이오매스 전용 미분기를 사용하여 혼소율을 늘리는 방법과 저 혼소율에서 초기투자비를 최소화하는 기존 석탄 미분기 사용 바이오매스 혼소법으로 나눌 수 있다. 유럽 및 미국에서는 혼소율을 높이기 위해 많은 상용발전소에서 바이오매스 전용 미분기를 사용하여 10~20% 가량의 혼소율(열량 기준)로 운전을 수행하고 있으나, 국내의 경우에는 RPS 대응을 위해 3~5% 가량의 혼소율에서 기존 석탄 미분기를 그대로 사용하여 바이오매스 혼소를 수행하고 있다. 신기후체제가 시작되고 석탄화력발전에서의 $CO_2$ 저감 요구가 점점 더 증대될 것으로 예상되는 바, 향후 바이오매스 고혼소율이 수행될 수 있는 기술적/저책적 방안이 모색되어야 하며, 이 경우 발생할 수 있는 설비에의 악영향을 면밀히 고려한 연료 표준화 및 전처리 기술이 개발되어야 한다.

영구형 큰느타리버섯 재배사의 환경요인 분석 (Analysis of Environment Factors in Pleurotus eryngii Cultivation House of Permanent Frame Type Structure)

  • 윤용철;서원명;이인복
    • 생물환경조절학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.125-137
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    • 2006
  • 본 연구에서는 큰느타리버섯 재배사의 환경조절을 최적화하고 시스템 설계에 대한 기초자료를 얻기 위하여 진주인근에 위치한 샌드위치패널을 이용한 영구형 재배사 2동을 대상으로 2003년 11월부터 2005년 10월까지 재배사 내부에서 측정한 환경인자들을 중심으로 검토하였다. 실험지역의 외기온은 평년의 것과 대체로 비슷한 경향을 보였다. 시스템 변경전의 경우, 동절기에는 전체적으로 설정온도보다 낮게 유지되었고, 또 최상부와 최하부의 최대온도 편차도 $5.1^{\circ}C$ 정도로 상층이 가장 높게 나타났다. 그러나 시스템의 변경 후의 경우, 난방시 대체로 설정온도 범위에서 조절되는 경향을 보였고, 공기정체나 온도층의 역전현상이 나타나지 않았다. 상대습도는 시스템 변경 후, $80{\sim}100%$ 정도의 범위로서 권장상대습도 범위에 있었다. 전체 재배기간동안 탄산가스 농도는 $400{\sim}3,300mg{\cdot}L^{-1}$ 정도의 범위에 있었다. 조도는 권장조도보다 전반적으로 낮게 유지되고 있음을 알 수 있었고, 산도는 대체로 일정하게 유지되었다. 수확량은 전체적으로 일정하지 않았고, 포기재배의 경우가 상대적으로 등외품이 적었으며, 증수 효과도 있었다. 전력소비량은 계절별로 일정한 경향이 있음을 알 수 있었고, 하절기보다 동절기에 전력소비량이 현저히 많은 것을 확인 할 수 있었다.

설비공학 분야의 최근 연구 동향 : 2012년 학회지 논문에 대한 종합적 고찰 (Recent Progress in Air-Conditioning and Refrigeration Research : A Review of Papers Published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering in 2012)

  • 한화택;이대영;김사량;김현정;최종민;박준석;김수민
    • 설비공학논문집
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    • 제25권6호
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    • pp.346-361
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    • 2013
  • This article reviews the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering during 2012. It is intended to understand the status of current research in the areas of heating, cooling, ventilation, sanitation, and indoor environments of buildings and plant facilities. The conclusions are as follows : (1) The research works on thermal and fluid engineering have been reviewed as groups of fluid machinery, pipes and valves, fuel cells and power plants, ground-coupled heat pumps, and general heat and mass transfer systems. Research issues are mainly focused on new and renewable energy systems, such as fuel cells, ocean thermal energy conversion power plants, and ground-coupled heat pump systems. (2) Research works on the heat transfer area have been reviewed in the categories of heat transfer characteristics, pool boiling and condensing heat transfer, and industrial heat exchangers. Researches on heat transfer characteristics included the results for natural convection in a square enclosure with two hot circular cylinders, non-uniform grooved tube considering tube expansion, single-tube annular baffle system, broadcasting LED light with ion wind generator, mechanical property and microstructure of SA213 P92 boiler pipe steel, and flat plate using multiple tripping wires. In the area of pool boiling and condensing heat transfer, researches on the design of a micro-channel heat exchanger for a heat pump, numerical simulation of a heat pump evaporator considering the pressure drop in the distributor and capillary tubes, critical heat flux on a thermoexcel-E enhanced surface, and the performance of a fin-and-tube condenser with non-uniform air distribution and different tube types were actively carried out. In the area of industrial heat exchangers, researches on a plate heat exchanger type dehumidifier, fin-tube heat exchanger, an electric circuit transient analogy model in a vertical closed loop ground heat exchanger, heat transfer characteristics of a double skin window for plant factory, a regenerative heat exchanger depending on its porous structure, and various types of plate heat exchangers were performed. (3) In the field of refrigeration, various studies were executed to improve refrigeration system performance, and to evaluate the applicability of alternative refrigerants and new components. Various topics were presented in the area of refrigeration cycle. Research issues mainly focused on the enhancement of the system performance. In the alternative refrigerant area, studies on CO2, R32/R152a mixture, and R1234yf were performed. Studies on the design and performance analysis of various compressors and evaporator were executed. (4) In building mechanical system research fields, twenty-nine studies were conducted to achieve effective design of mechanical systems, and also to maximize the energy efficiency of buildings. The topics of the studies included heating and cooling, HVAC system, ventilation, renewable energy systems, and lighting systems in buildings. New designs and performance tests using numerical methods and experiments provide useful information and key data, which can improve the energy efficiency of buildings. (5) In the fields of the architectural environment, studies for various purposes, such as indoor environment, building energy, and renewable energy were performed. In particular, building energy-related researches and renewable energy systems have been mainly studied, reflecting interests in global climate change, and efforts to reduce building energy consumption by government and architectural specialists. In addition, many researches have been conducted regarding indoor environments.