Geothermal heat pump(GHP) systems use vertical borehole heat exchangers to transfer heat to and from the surrounding ground via a heat carrier fluid that circulates between the borehole and the heat pump. An Important feature associated with design parameters and system performance is the local thermal resistances between the heat carrier flow channels in the borehole and the surrounding ground. This paper deals with the in-situ experimental determination of the effective thermal properties of the ground. The recorded thermal responses together with the line-source theory are used to determine the thermal conductivity and thermal diffusivity, and the steady-state borehole thermal resistance. In addition, this paper compares the experimental borehole resistance with the results from the different empirical and theoretical relations to evaluate this resistance. Further, the performance simulation of a GHP system with vertical borehole heat exchangers was conducted to analyze the effect of the borehole thermal resistance on the system performance.
겨울철에 열손실을 줄이기 위해 많은 온실에서 보온커튼을 사용하고 있다. 그러나 적절한 보온커튼을 선택할 때 판단 자료로 활용할 수 있는 명확한 기준이 없는 실정이며 이를 위해서는 보온재의 보온 특성에 대한 정량적인 값이 필요하다. 본 연구에서는 BES를 사용하여 보온커튼의 관류열전달계수를 산정하는 시뮬레이션 모델을 개발하였다. 일중 및 이중 PE필름 피복에 대한 관류열전달계수의 실험값을 사용하여 시뮬레이션 결과를 검증하였다. 검증된 모델을 사용하여 문헌에서 제시된 각종 열적 특성을 가진 보온커튼에 대한 관류열전달계수를 산정하고 비교분석하였다. 개발된 시뮬레이션 모델은 다양한 보온커튼의 관류열전달계수를 산정하는 데 활용될 수 있을 것이며, 제시된 관류열전달계수는 보온커튼의 성능을 정량적으로 비교하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
In this paper, a new strategy for estimating building temperature based on the modified resistance capacitance (R - C) network thermal dynamic model is proposed. The proposed method gives accurate indoor temperature estimation using minimum variance finite impulse response filter. Our study is clarified by the experimental validation of the proposed indoor temperature estimation method. This experiment scenario environment is composed of a demand response (DR) server and home energy management system (HEMS) in a test bed.
본 연구에서는 일련의 현장 열응답 시험결과를 동일한 지중열교환기와 지반 조건에 대한 CFD(Computational Fluid Dynamics) 수치해석 결과와 비교하고 역해석을 통해 지반의 열전도도를 평가하였다. 총 6개의 보어홀을 원주에 소재하고 있는 시험시공 현장에 설치하였으며 순환 파이프의 형상과 그라우트 재료에 대한 수직 밀폐형 지중열교환기의 성능을 비교하기 위해 일반적인 U형 순환 파이프와 새롭게 개발된 3공형 순환 파이프를 보어홀 내 시공하였다. 수치해석은 CFD 해석 프로그램인 FLUENT를 적용하여 3차원 열전달 거동 해석을 수행하였으며 각각의 보어홀에 대해 시간에 따른 순환수의 유입, 유출 온도 차이와 지반의 깊이별 온도변화를 User Define Function (UDF)을 이용하여 실제 조건을 모사하였다. 주어진 보어홀 조건과 실내시험을 통해 시험시공 현장의 열 물성을 입력치로 적용하여 수치 해석을 수행하였으며, 현장 열응답 시험에서 측정된 시간에 따른 유입, 유출 순환수의 온도 변화를 모사하였다. 수치해석 결과, 지반의 열전도도를 3W/mK로 적용하였을 때 보다 4W/mK일 때 현장 열응답 시험과 유사한 결과를 얻었다.
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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제16권3호
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pp.418-424
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2015
The chemical response of energetic materials is analyzed in terms of 1) the thermal decomposition under the thermal stimulus and 2) the reactive flow upon the mechanical impact, both of which give rise to an exothermic thermal runaway or an explosion. The present study aims at building a set of chemical kinetics that can precisely model both thermal and impact initiation of a heavily aluminized cyclotrimethylene-trinitramine (RDX) which contains 35% of aluminum. For a thermal decomposition model, the differential scanning calorimetry (DSC) measurement is used together with the Friedman isoconversional method for defining the frequency factor and activation energy in the form of Arrhenius rate law that are extracted from the evolution of product mass fraction. As for modelling the impact response, a series of unconfined rate stick data are used to construct the size effect curve which represents the relationship between detonation velocity and inverse radius of the sample. For validation of the modeled results, a cook-off test and a pressure chamber test are used to compare the predicted chemical response of the aluminized RDX that is either thermally or mechanically loaded.
현장 열응답 시험을 통해 지중 유효 열전도도를 산출하여 각 보어홀의 성능을 비교하기 위해 강원도 원주 현장에 6개의 보어홀을 시험 시공하였다. 6개의 보어홀은 그라우트 종류와 첨가재 종류, 지중열교환기 파이프 단면에 따른 영향을 검토하도록 시공되었다. 그라우트 재료는 벤토나이트와 시멘트를 사용하였으며 첨가재는 천연규사와 흑연, 파이프 단면은 기존 U-tube 파이프 단면과 유입과 유출 파이프 사이에 파이프를 추가로 삽입한 새로운 3공형 파이프 단면을 적용하였다. 현장 열응답 시험으로 산정한 지중 유효 열전도도 결과는 시멘트 그라우트로 시공한 보어홀의 경우가 벤토나이트 그라우트로 시공한 경우에 비해 전열 성능이 향상됨을 보였으며 흑연을 추가로 사용한 경우가 천연규사만 사용한 경우보다 높은 효율을 보였다. 또한, 유입과 유출 파이프 사이에 물을 채워 부분적 단열 구간을 형성한 새로운 3공형 파이프 단면의 경우가 기존 U-tube 파이프 단면에 비해 높은 효율을 보였다. 가상 건물에 대한 지중열교환기 설계를 수행하여 지중열교환기 시공비를 비교한 결과, 시멘트 그라우트에 첨가재로 천연규사와 흑연을 함께 사용한 경우가 벤토나이트 그라우트에 첨가재로 천연규사를 사용한 기존의 시공방법 보다 낮은 시공비로 설계가 가능하였다. 마지막으로 본 현장 열응답 시험결과를 바탕으로 일련의 경제성 분석을 통하여 새로이 제시된 첨가제와 3공형 파이프 단면의 적용성을 평가하였다.
최근 기후변화로 인한 외부 열환경이 악화되고 있으며, 이로인한 건축물에너지사용량이 상승하고 있다. 기후변화 대응형 건축물 저에너지 기술 성능평가를 위하여 Energy Plus를 활용하였다. 실험군 유형은 기본건축물(Control)과 기화냉각시스템(EMS)이며, 유형별 분석결과를 비교하였다. 에너지성능평가결과 냉방피크부하는 Control 대비 EMS에서 약 9% 이상 저감률을 보였다. 단위면적당 연간 냉방부하는 Control 대비 EMS에서 약 17% 이상 저감률을 나타내었다. 단위면적당 연간 에너지사용량은 Control 대비 EMS에서 약 10% 이상 저감률을 보였다. 따라서 건축물 에너지저감기술로 기화냉각시스템의 효과는 양호한 것으로 판단되었으며, 향후 기화냉각시스템의 분사량 및 이격거리에 따른 건축물에너지성능평가 연구가 진행되어야 할 것이다.
In this study, we investigated the operating method of a driver for an air conditioning system according to the temperature difference between the indoor and outdoor environments of a car parked outside during the summer. Researchers of this study suggest the comfort mode of a car air conditioner to improve the thermal comfort of the driver, thereby maintaining longer comfort. This study separately, analyzed temperatures on a cloudy day and sunny day. The results showed the car indoor heat environment and physiological results (EEG, ECG) of the subject. It showed a difference of the car indoor heat environment by weather with the difference also appearing in the physiological response of the subject. In conclusion, in this paper, on the basis of the physiological response of a subject, a comfortable algorithm of automobile air conditioner is being suggested.
PURPOSES: This study suggests a specific methodology for the prediction of road surface temperature using vehicular ambient temperature sensors. In addition, four kind of models is developed based on machine learning algorithms. METHODS : Thermal Mapping System is employed to collect road surface and vehicular ambient temperature data on the defined survey route in 2015 and 2016 year, respectively. For modelling, all types of collected temperature data should be classified into response and predictor before applying a machine learning tool such as MATLAB. In this study, collected road surface temperature are considered as response while vehicular ambient temperatures defied as predictor. Through data learning using machine learning tool, models were developed and finally compared predicted and actual temperature based on average absolute error. RESULTS : According to comparison results, model enables to estimate actual road surface temperature variation pattern along the roads very well. Model III is slightly better than the rest of models in terms of estimation performance. CONCLUSIONS : When correlation between response and predictor is high, when plenty of historical data exists, and when a lot of predictors are available, estimation performance of would be much better.
The radiant floor heating system is traditional heating system in korea. Radiant floor heating is small in vertical temperature difference, air stream and radiant heat distribution is uniform. And radiant floor heating system provide thermal comfort conditions to the a resident. This study was undertaken to evaluate the physiological-subjective responses of the resident's posture change such as sitting and standing. The experimental investigations were carried out in climate chamber, and subjects were 4 college-age students in good health. The physiological response was skin temperature and subjective response was undertaken survey of TSV and CSV. The results were summarized as follows; The comfortable temperature range of plantar surface was $35.1{\sim}38.9^{\circ}C$ and buttock surface was $37.8{\sim}39.3^{\circ}C$.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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