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시설원예용 복합열원 축열식 히트펌프시스템의 성능에 관한 시뮬레이션
송뢰 제주대학교 일반대학원 2017 국내석사
The introducing pollution and greenhouse effect issues should be taken enough consideration. The electricity consumption of refrigeration and air conditioning equipment is about 20% of the total electricity consumption. Therefore producing energy saving heat pump is very important to each country, manufacturer and consumers. Applying computer simulation in air conditioning system is favorable to save experiment expense, shorten the period of product development and reduce the cost. It has become the important means for studying the system characteristic and optimizing the components. To study the effects of solar energy, outdoor air temperature and wind speed on inside air temperature in the plastic greenhouse, a model for forecasting the greenhouse air temperature was established in this study on the basis of the energy and mass balance theory. Application of solar energy to the greenhouse is major area in the renewable energy research and development in order to save energy. Recently, considering the safety and efficiency of the heat pump, clean energy such as geothermal and solar energy has received much attention. The system is installed at a 50㎡ greenhouse which located in jocheon-ri of Jeju Province. Experiments were carried out to collect data to validate the model. The results showed that the simulated air temperature inside a plastic greenhouse agreed well with the measured data. In this study, the development of heat pump simulation study is researched. The simulation program is written by Engineering Equation Solver. It is very convenient and shortcut to call these thermal properties, which provides favorable base for simulation. The computation model for each component in the heat pump system is built. The compressor numerical model is built for full hermetic scroll types. The simulation results are satisfactory with the experimental comparison. The numerical model of refrigerant charge is built. The numerical models of condenser and evaporator are built and the effect of tube dimension, fin type on the heat transfer performance is analyzed, which provides some reference for enhancement heat exchanger. The development of heat pump energy efficiency standard is studied. The level of air cooled heat pump energy efficiency ratio is compared with each other for different capacity range. In conclusion, improving the energy efficiency standard and increasing the energy efficiency ratio of the heat pump equipment are important for developing the energy saving research of refrigeration equipment. According to the results of simulation, the error of the simulation results with the experimental results is less than 5%. So simulation results are correct. The temperature inside greenhouse increased with the rising of quantity of solar radiation or outdoor temperature. But the temperature inside greenhouse and reduced with the rising of wind speed. With the increase of the condensation temperature compressor power increased. When changing the outdoor temperature and air volume conditions. The largest heating capacity 21.76kW and largest COP 7.1 was computed when the outdoor temperature was 10℃ and air volume was 50㎥/min at heat storage tank source heating mode. And largest heating capacity 21.05kW and largest COP 8.1 was computed when the outdoor temperature was 10℃ and air volume was 40㎥ /min at outdoor air source heating mode.
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국문 초록 중국은 차의 고향이다. 차는 중국에서 유구한 역사와 문화를 갖고 있으며 민족적 특색을 가진 문화 상품으로 널리 알려져 있다. 이 같은 차는 과거 종이나 나무, 도자기 등에 저장 혹은 포장하는 것이 대부분이었으며, 근대에 이르러서야 디자인에 관심을 갖기 시작했다. 근대의 차 포장 디자인에 표현된 문양이나 색상 등은 중국 전통 문화 특색을 잘 반영하고 있으나 시대적 배경에 지나치게 치우친 디자인이 대부분이었으며, 현대에 와서 전통과 현대 디자인이 어우러진 차 포장디자인이 개발되고 있다. 현대 사회의 치열한 경쟁 속에서 차 포장디자인은 민족적 특징과 디자이너만의 독특한 스타일을 가진 디자인이 필요하다. 따라서, 본인은 전통 문양이나 예술이 표현된 차 포장디자인이 민족성과 시대성뿐만 아니라, 중국 전통 문화에 대한 이해와 차에 대한 喜怒哀樂을 통해 향후, 깊은 중국적 문화를 표현하고 이를 통해 디자인의 발전이 증대되리라 생각한다. 본 연구는 중국 차 포장 디자인에서 많은 부분을 차지하고 있는 전통 문양과 현대 차 포장에 표현된 문양을 분석함으로써, 중국의 독창적이며 현대적인 차 포장 디자인을 표현하기 위한 디자인의 필요성을 느끼게 됐다. 이를 위해, 본 논문에서는 다음과 같은 내용의 범위 내에서 연구를 진행한다. 첫째, 차는 중국 문명 상징 중의 하나로, 중국적 특색과 차 문화에 대한 이해와 이론적 배경에 대해 연구한다. 둘째, 차 포장에 표현된 전통 문양의 배경과 발전을 중국 고대에서 송나라 와 명나라에 이르기까지의 시대적 분류를 하고, 그 전통 문양 형태와 상징 및 의미 분석을 한다. 셋째, 50년대부터 현재까지 여섯 시기로 나누어서, 각 시기마다 대표적이고, 공인된 차 패키지디자인 작품들을 비교 분석 고찰하고, 각 시기의 심미성이 시대적 조류에 따라 어떠한 영향을 주고 변화되었는지 살펴보고자 한다. 중국 전통 차 포장디자인의 역사에 근거하여 10년 단위로 시기를 구분하고, 각 시기마다 가장 대표적인 차 패키지디자인의 심미적 특성을 비교하면, 중국 차 포장디자인의 민중적 가치를 쉽게 알 수 있다. 넷째, 중국 전통문양 요소가 현대 차 포장 디자인에서 어떻게 응용되었는지를 현대 차 포장디자인 문양과 전통문양과의 관계를 분석함으로써 미래의 발전된 중국 차 포장 디자인에 기여하고자 한다.
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