KR101700038B1 - Optimal design method for preventing condensation using a thermal analysis technique for the uninterruptible power supply - Google Patents

Optimal design method for preventing condensation using a thermal analysis technique for the uninterruptible power supply Download PDF

Info

Publication number
KR101700038B1
KR101700038B1 KR1020150108585A KR20150108585A KR101700038B1 KR 101700038 B1 KR101700038 B1 KR 101700038B1 KR 1020150108585 A KR1020150108585 A KR 1020150108585A KR 20150108585 A KR20150108585 A KR 20150108585A KR 101700038 B1 KR101700038 B1 KR 101700038B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
temperature
condensation
power supply
uninterruptible power
thermal analysis
Prior art date
Application number
KR1020150108585A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
윤영식
Original Assignee
건양대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 건양대학교산학협력단 filed Critical 건양대학교산학협력단
Priority to KR1020150108585A priority Critical patent/KR101700038B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101700038B1 publication Critical patent/KR101700038B1/en

Links

Images

Classifications

    • G06F17/5018
    • G06F17/5004
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting

Abstract

The present invention relates to an optimum design method for preventing the condensation of an uninterruptible power supply by using a thermal analysis technique. The present invention relates to an optimum design method for preventing the condensation of an uninterruptible power supply by using a thermal analysis technique. To this end, the uninterruptible power supply is installed outside in extreme conditions (temperature range: -20 ~ 60 C, humidity range: 30 ~ 90%, altitude: 1000m above sea level). A phenomenon that condensation occurs inside due to a rapid change of temperature and humidity is understood though thermal flow analysis. Therefore, the generation of condensation can be prevented. A structure having an excellent insulation effect can be provided.

Description

열 해석기법을 이용하여 무정전 전원 공급장치의 결로방지를 위한 최적 설계방법{OPTIMAL DESIGN METHOD FOR PREVENTING CONDENSATION USING A THERMAL ANALYSIS TECHNIQUE FOR THE UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an optimum design method for preventing condensation of an uninterruptible power supply using a thermal analysis technique. [0002]
본 발명은 열 해석기법을 이용하여 무정전 전원 공급장치의 결로방지를 위한 최적 설계방법에 관한 것으로서, 극한조건(온도범위: -20~60℃, 습도범위: 30~90%, 표고: 해발 1000m이하)의 옥외에 설치하여 온도 및 습도의 급격한 변화에 의해 내부에 결로가 발생하는 것을 열 유동해석을 통해 파악하여 결로발생을 방지하며, 단열효과가 가장 뛰어난 구조를 가질 수 있도록 열 해석기법을 이용하여 무정전 전원 공급장치의 결로방지를 위한 최적 설계방법에 관한 것이다.The present invention relates to an optimal design method for preventing condensation of an uninterruptible power supply by using a thermal analysis technique, and more particularly, ) To prevent condensation from occurring due to sudden changes in temperature and humidity through the analysis of the heat flow and to obtain a structure having the best insulation effect. To an optimum design method for preventing condensation of an uninterruptible power supply.
무정전 전원 공급장치(UPS, Uninterruptible power supply)는 지진, 태풍 등의 자연재해 및 전력부족에 대비하여, 상용전원 또는 예비전원의 전압 및 주파수 변동과 정전시에도 지속적으로 부하설비의 신뢰성을 유지시키며 계속 안정된 교류 전원을 안정적으로 공급하는 장치이다.The uninterruptible power supply (UPS) keeps the reliability of the load facility constantly in case of voltage and frequency fluctuation of the commercial power supply or reserve power supply and power failure in case of natural disasters such as earthquake and typhoon, It is a device that stably supplies stable AC power.
이러한 무정전 전원 공급장치는 실내에서 서버, 에어컨, 엘리베이터 등의 전기를 통해 작동하는 기기에 비상시 전원을 공급하여 비상작동할 수 있도록 이루어져 있으며, 실내 또는 실외환경에 설치가 이루어진다.Such an uninterruptible power supply unit is installed in an indoor or outdoor environment to supply emergency power to an apparatus that operates through electricity such as a server, an air conditioner, and an elevator in the room.
이때 무정전 전원 공급장치가 실내에 설치되는 경우 일정한 온도 및 습도를 유지하여 주변환경에 제약 없이 전원의 공급할 수 있음을 전제로 하고 있으나 외기의 유입이나 공조시스템의 고장 등 실내 온도의 급격한 변화가 발생시 내부온도, 습도로 인해 결로 발생하여 전기계통의 문제가 발생하기도 한다.In this case, when the uninterruptible power supply is installed in the room, it is presupposed that the power can be supplied without restriction to the surrounding environment by maintaining the constant temperature and humidity. However, when the sudden change of the room temperature occurs, Due to temperature and humidity, condensation may occur and electrical system problems may occur.
또한, 실외에 설치되는 무정전 전원 공급장치의 경우에도 다양한 외부 기온 조건에 직접 노출되는 환경에 있음에도, 종래의 설계에서는 이러한 부분을 고려하지 않아, 역시 결로의 발생으로 인한 전기계통의 문제로 지속적으로 안정적인 전원을 공급하는 본래의 목적을 달성하지 못하였다.Even in the case of an uninterruptible power supply installed outside, even in an environment in which it is directly exposed to a variety of external temperature conditions, the conventional design does not take such a part into account, The original purpose of supplying power has not been achieved.
따라서, 이러한 문제를 해결하기 위해 종래에 제시된 기술로 한국공개특허 제10-2004-0044465호 "무정전 전원 장치용 배터리 캐비닛"이 있다.Accordingly, Korean Unexamined Patent Publication No. 10-2004-0044465 entitled "Battery cabinet for uninterruptible power supply unit"
상기 종래기술은 일정 온도 상태를 유지할 수 있도록 육면체의 본체 내에 다수개의 배터리를 각각 적층하여 보관하며, 본체의 외부에 공기조화기를 통해 내부 온도를 조절할 수 있도록 이루어져 있다.The conventional technique is to stack and store a plurality of batteries in a body of a hexahedron so as to maintain a constant temperature state, and to adjust an internal temperature of the body through an air conditioner on the outside of the body.
하지만, 이러한 종래기술은 열전달의 차단을 통해 결로문제를 해결한 것이 아님 송풍기를 통해 내부공기를 송풍시켜 온도를 조절하는 것으로, 기온변화에 따라 적절한 대처가 어렵고 효율이 많이 떨어진다.However, this conventional technique does not solve the condensation problem through blocking the heat transfer. It controls the temperature by blowing the internal air through the blower, so that it is difficult to cope with the change in temperature and the efficiency is low.
또한, 실외에 설치되는 경우 기온변화에 의해 발생하는 결로현상에 실질적인 대처가 어려워 전원공급의 문제에 여전히 취약하였다.Further, when installed outdoors, it is difficult to cope with the condensation phenomenon caused by a change in temperature, so that it is still vulnerable to the problem of power supply.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 외부에 설치되어 극한조건(온도범위, 습도범위, 표고)에 의해 무정전 전원 공급장치의 내부에 발생하는 결로를 예방하여 내부 설비가 오작동, 과부하에 의한 고장이 발생하는 것을 방지하는 열 해석기법을 이용하여 무정전 전원 공급장치의 결로방지를 위한 최적 설계방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to prevent condensation generated in an uninterruptible power supply by an extreme condition (temperature range, humidity range, elevation) The present invention provides an optimal design method for preventing condensation of an uninterruptible power supply by using a thermal analysis technique that prevents a malfunction or an overload of the internal equipment from occurring.
그리고 외부에 설치되어 극한조건(온도범위, 습도범위, 표고)에서 발생하는 결로 온도점과 무정전 전원 공급장치의 두께 및 재질에 따른 내부온도를 열 해석기법을 통해 산출하여 최적의 단열효과를 가지는 두께 및 재질을 가지는 열 해석기법을 이용하여 무정전 전원 공급장치의 결로방지를 위한 최적 설계방법을 제공하는 데 있다.It is also possible to calculate the internal temperature according to the thickness and the material of the uninterruptible power supply by using the thermal analysis technique and to obtain the optimum insulation effect by calculating the condensation temperature point generated in the extreme condition (temperature range, humidity range, elevation) And an object of the present invention is to provide an optimum design method for preventing condensation of an uninterruptible power supply using a thermal analysis technique having a material.
또한, 사용지점의 대기온도와 상대습도를 이용해 결로 온도점과 내부온도를 산출하여 결로발생을 예방하여 신뢰성을 향상시키는 열 해석기법을 이용하여 무정전 전원 공급장치의 결로방지를 위한 최적 설계방법을 제공하는 데 있다.Also, it provides an optimal design method for preventing condensation of uninterruptible power supply by using thermal analysis technique that calculates condensation temperature point and internal temperature by using atmospheric temperature and relative humidity of use point to prevent condensation and improve reliability I have to.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 상용전력 및 비상전력을 공급하는 무정전 전원 공급장치에 열 해석기법을 이용한 단열효과를 개선하여 결로가 발생하는 것을 방지하는 열 해석기법을 이용하여 무정전 전원 공급장치의 결로방지를 위한 최적 설계방법에 있어서, 사용 지역의 월별 대기온도 및 상대습도를 수집하는 수집단계:In order to accomplish the above object, there is provided a method of controlling the uninterruptible power supply apparatus for supplying commercial power and emergency power by using a thermal analysis technique for improving the adiabatic effect using the thermal analysis technique to prevent the occurrence of condensation, The collection step of collecting the monthly atmospheric temperature and the relative humidity of the use area,
상기 수집단계에서 수집된 대기온도 및 상대습도를 통해 결로 온도점 및 무정전 전원 공급장치의 내부온도를 산출하는 산출단계; 상기 산출단계에서 산출된 결로 온도점과 내부온도를 분석하여 결로발생 여부를 판단하는 판단단계; 상기 판단단계의 판단 여부를 통해 결로발생이 확인되면 무정전 전원 공급장치의 두께 및 재질을 변경하여 열 해석기법을 통해 내부온도를 재산출하여 결로가 발생하지 않는 최적의 두께 및 재질을 검출하는 검출단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Calculating a condensation temperature point and an internal temperature of the uninterruptible power supply through the atmospheric temperature and the relative humidity collected at the collecting step; A determination step of determining condensation occurrence by analyzing the condensation temperature point and the internal temperature calculated in the calculation step; If it is determined that the condensation is generated through the determination of the determination step, the thickness and material of the uninterruptible power supply are changed, and the internal temperature is re-calculated through the thermal analysis technique to detect the optimal thickness and material .
상기 산출단계는, 상기 수집단계에서 수집된 대기온도 및 상대습도에 의해 결로가 발생하는 월별 결로 온도점을 열 해석기법을 통해 생성하는 제 1생성단계; 상기 수집단계에서 수집된 대기온도 및 상대습도와 설정된 두께 및 재질에 따른 무정전 전원 공급장치의 월별 내부온도를 열 해석기법을 통해 생성하는 제 2생성단계; 상기 제 1생성단계의 월별 결로 온도점과 제 2생성단계의 월별 내부온도의 평균값을 분석하는 분석단계;로 이루어지는 것이 바람직하다.Wherein the calculating step includes a first generating step of generating a monthly condensation temperature point at which condensation occurs due to the atmospheric temperature and the relative humidity collected at the collecting step through a thermal analysis technique; A second generating step of generating a monthly internal temperature of the uninterruptible power supply according to the atmospheric temperature and the relative humidity, the set thickness and the material collected at the collecting step through a thermal analysis technique; And an analysis step of analyzing the monthly condensation temperature point of the first generation step and the average value of the monthly internal temperature of the second generation step.
상기 산출단계에서 무정전 전원 공급장치의 내부와 외부의 공기를 송풍시키는 송풍부에 의해 변화되는 내부온도를 생성할 수 있는 것이 바람직하다.It is preferable that the internal temperature of the uninterruptible power supply unit can be changed by the blowing unit that blows air inside and outside the uninterruptible power supply unit.
본 발명에 따른 열 해석기법을 이용하여 무정전 전원 공급장치의 결로방지를 위한 최적 설계방법에 따르면, 사용지점 외부의 극한조건에서 발생하는 결로 온도점을 열 해석기법을 이용해 산출하고, 외부에 설치된 무정전 전원 공급장치의 극한조건에서 내부온도를 열 해석기법을 이용해 산출하여 결로발생을 예방할 수 있는 최적의 두께 및 재질을 판단할 수 있는 장점이 있다.According to the optimum design method for preventing condensation of the uninterruptible power supply using the thermal analysis technique according to the present invention, the condensation temperature point occurring at the extreme condition outside the point of use is calculated by the thermal analysis technique, It is possible to determine the optimum thickness and material to prevent condensation by calculating the internal temperature using the thermal analysis technique under the extreme conditions of the power supply.
그리고 온도 및 결로에 의해 내부 설비가 오작동, 과부화 등의 고장이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.Further, it is possible to prevent a failure such as malfunction, overloading, etc. of internal equipment due to temperature and condensation.
또한, 외부 환경에 맞게 최적 설계를 하여 사용자의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 원가 및 설치가 용이한 이점이 있다.In addition, it is possible to improve the reliability of the user by optimizing the design according to the external environment, and there is an advantage in cost and installation easiness.
도 1은 본 발명에 따른 열 해석기법을 이용하여 무정전 전원 공급장치의 결로방지를 위한 최적 설계방법을 나타낸 순서도,
도 2는 본 발명에 따른 온도상태의 산출을 나타낸 순서도,
도 3은 본 발명에 따른 열 해석을 하기 위한 패널의 메싱상태를 나타낸 개념도,
도 4는 본 발명에 따른 두께의 변경에 의한 열 해석을 나타낸 개념도,
도 5는 본 발명에 따른 송풍부에 의한 열 해석을 나타낸 개념도이다.
FIG. 1 is a flowchart illustrating an optimum design method for preventing condensation of an uninterruptible power supply using a thermal analysis technique according to the present invention. FIG.
2 is a flow chart showing the calculation of the temperature state according to the present invention,
3 is a conceptual view showing a meshing state of a panel for performing thermal analysis according to the present invention;
4 is a conceptual view showing a thermal analysis by changing the thickness according to the present invention,
FIG. 5 is a conceptual view showing a thermal analysis by a blowing unit according to the present invention. FIG.
이하에서는 본 발명에 따른 열 해석기법을 이용하여 무정전 전원 공급장치의 결로방지를 위한 최적 설계방법에 관하여 첨부된 도면과 함께 더불어 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an optimum design method for preventing condensation of an uninterruptible power supply using a thermal analysis technique according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1도 1은 본 발명에 따른 열 해석기법을 이용하여 무정전 전원 공급장치의 결로방지를 위한 최적 설계방법을 나타낸 순서도이며, 도 2는 본 발명에 따른 온도상태의 산출을 나타낸 순서도이고, 도 3은 본 발명에 따른 열 해석을 하기 위한 패널의 메싱상태를 나타낸 개념도이며, 도 4는 본 발명에 따른 두께의 변경에 의한 열 해석을 나타낸 개념도이고, 도 5는 본 발명에 따른 송풍부에 의한 열 해석을 나타낸 개념도이다.FIG. 1 is a flowchart showing an optimum design method for preventing condensation of an uninterruptible power supply using a thermal analysis technique according to the present invention, FIG. 2 is a flowchart showing the calculation of a temperature state according to the present invention, FIG. 4 is a conceptual view showing a thermal analysis by changing the thickness according to the present invention, and FIG. 5 is a schematic view showing a heat- Fig.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명은 열 해석기법을 이용하여 무정전 전원 공급장치의 결로방지를 위한 최적 설계방법에 관한 것으로서, 극한조건(온도범위: -20~60℃, 습도범위: 30~90%, 표고: 해발 1000m이하)의 옥외에 설치하여 온도 및 습도의 급격한 변화에 의해 내부에 결로가 발생하는 것을 열 유동해석을 통해 파악하여 결로발생을 방지하며, 단열효과가 가장 뛰어난 구조를 가질 수 있도록 이루어진 열 해석기법을 이용하여 무정전 전원 공급장치의 결로방지를 위한 최적 설계방법에 관한 것이다.As shown in FIGS. 1 and 2, the present invention relates to an optimum design method for preventing condensation of an uninterruptible power supply by using a thermal analysis technique. In an extreme condition (temperature range: -20 to 60.degree. C., 30 ~ 90%, elevation: 1000m above sea level) to prevent condensation from occurring due to sudden changes in temperature and humidity through heat flow analysis, The present invention relates to an optimum design method for preventing condensation of an uninterruptible power supply by using a thermal analysis technique which is configured to have a low power consumption.
이러한 본 발명은 극한조건에 따른 결로 온도점과 무정전 전원 공급장치 내부의 온도를 열 해석기법을 통해 검출하여 결로발생 유무를 판단하여 최적의 무정전 전원 공급장치의 두께 및 재질을 판단할 수 있도록 수집단계(S10), 산출단계(S20), 판단단계(S30), 및 검출단계(S40)로 이루어진다.In the present invention, the condensation temperature point according to the extreme condition and the temperature inside the uninterruptible power supply unit are detected through a thermal analysis technique to determine whether or not condensation has occurred, so as to determine the thickness and material of the optimum uninterruptible power supply unit (S10), a calculation step (S20), a judgment step (S30), and a detection step (S40).
본 발명에서 언급하는 무정전 전원 공급장치(UPS, Uninterruptible power supply)는 지진, 태풍 등의 자연재해 및 전력부족에 대비하여, 상용전원 또는 예비전원의 전압 및 주파수 변동과 정전시에도 지속적으로 부하설비의 신뢰성을 유지시키며 계속 안정된 교류 전원을 안정적으로 공급하는 장치이다.The uninterruptible power supply (UPS) referred to in the present invention is designed to continuously operate the load equipment even in the case of voltage and frequency fluctuations and power outages of the commercial power supply or the standby power supply, against natural disasters such as earthquake and typhoon, It is a device that maintains reliability and stably supplies stable AC power.
먼저, 상기 수집단계(S10)는 무정전 전원 공급장치의 사용지역의 월별 대기온도 및 상대습도를 수집한다.First, the collecting step (S10) collects the monthly atmospheric temperature and the relative humidity of the use area of the uninterruptible power supply.
여기서 대기온도 및 상대습도는 극한조건에 포함되는 것으로서, 지역의 표고와 같이 측정된다.Here, the atmospheric temperature and the relative humidity are included in the extreme conditions and are measured as the elevation of the area.
아울러 우리나라의 평균적인 기온은 대기온도의 온도범위는 -20~60℃, 습도범위: 30~90%, 표고: 해발 1000m이하를 기준으로 하였다.In addition, the average temperature in Korea is based on the temperature range of -20 ~ 60 ℃, the humidity range of 30 ~ 90%, and the altitude: 1000m above sea level.
상기 산출단계(S20)는 상기 수집단계(S10)에서 수집된 대기온도 및 상대습도를 통해 결로 온도점 및 설정된 두께 및 재질을 가지는 무정전 전원 공급장치의 내부온도를 산출한다.The calculating step S20 calculates the internal temperature of the uninterruptible power supply unit having the condensation temperature point and the set thickness and material through the atmospheric temperature and the relative humidity collected at the collecting step S10.
이때 상기 산출단계(S20)는 제 1생성단계(S21), 제 2생성단계(S22), 분석단계(S223)를 통해 결로 온도점 및 내부온도를 산출된다.At this time, the calculating step S20 calculates the condensation temperature point and the internal temperature through the first generating step S21, the second generating step S22 and the analyzing step S223.
상기 제 1생성단계(S21)는 상기 수집단계(S10)에서 수집된 대기온도 및 상대습도에 의해 결로가 발생하는 월별 결로 온도점을 열 해석기법을 통해 생성한다.The first generation step (S21) generates a monthly condensation temperature point at which condensation occurs due to the atmospheric temperature and the relative humidity collected at the collection step (S10) through a thermal analysis technique.
상기 제 2생성단계(S22)는 상기 수집단계(S10)에서 수집된 대기온도 및 상대습도와 설정된 두께 및 재질에 따른 무정전 전원 공급장치의 월별 내부온도를 열 해석기법을 통해 생성한다.The second generation step (S22) generates a monthly internal temperature of the uninterruptible power supply according to the atmospheric temperature and the relative humidity collected in the collecting step (S10) and the set thickness and material through a thermal analysis technique.
상기 분석단계(S23)는 상기 제 1생성단계(S21)의 월별 결로 온도점과 제 2생성단계(S22)의 월별 내부온도의 평균값을 분석한다.The analyzing step S23 analyzes the monthly condensation temperature point of the first generating step S21 and the average value of the monthly internal temperature of the second generating step S22.
상기 판단단계(S30)는 상기 산출단계(S20)에서 산출된 결로 온도점과 내부온도를 분석하여 결로발생 여부를 판단한다.The determining step S30 determines whether condensation has occurred by analyzing the condensation temperature point and the internal temperature calculated in the calculating step S20.
상기 검출단계(S40)는 상기 판단단계(S30)에서 판단 여부를 통해 결로발생이 확인되면 무정전 전원 공급장치의 두께 및 재질을 변경하여 열 해석기법을 통해 내부온도를 재 산출하여 결로가 발생하지 않는 최적의 두께 및 재질을 검출한다.If it is determined in step S30 that the condensation has occurred, the detecting step S40 may change the thickness and material of the uninterruptible power supply to re-calculate the internal temperature through the thermal analysis technique, Thereby detecting the optimum thickness and material.
즉, 무정전 전원 공급장치는 사용 또는 설치 장소의 대기온도와 상대습도를 통해 설치 지역의 결로 온도점을 열 해석기법을 통해 산출하고 설치 지역에서 무정전 전원 공급장치의 내부온도를 열 해석기법을 통해 산출하여 내부에 결로 발생 여부를 확인할 수 있다.That is, the uninterruptible power supply unit calculates the condensation temperature point of the installation area through the atmospheric temperature and the relative humidity of the installation or installation site through the thermal analysis technique, and calculates the internal temperature of the uninterruptible power supply unit in the installation area through the thermal analysis technique It is possible to confirm whether or not condensation has occurred inside.
이에 따라 결로를 예방할 수 있는 최적의 두께 및 재질을 선정하며, 예측된 자료를 통해 결로를 예방할 수 있도록 다양하게 설계변경이 가능하며, 필요한 두께 및 재료를 사용하여 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.Accordingly, the optimum thickness and material to prevent condensation can be selected, various design changes can be made to prevent condensation through predicted data, and cost can be reduced by using necessary thickness and materials .
그리고 실외에 다양한 극한조건에 노출되어도 내부의 온도를 일정하게 유지하고 결로 발생을 방지하여 내부 시설의 고장을 예방할 수 있다.Also, even if exposed to various extreme conditions outdoors, internal temperature can be kept constant and condensation can be prevented, thereby preventing failure of internal facilities.
그리고 상기 산출단계(S20)에서 무정전 전원 공급장치의 내부와 외부의 공기를 송풍시키는 송풍부에 의해 변화되는 내부온도를 생성할 수 있다.In the calculating step S20, an internal temperature that is changed by the blowing unit that blows air inside and outside of the uninterruptible power supply unit can be generated.
즉, 무정전 전원 공급장치에는 선택적인 위치에 내부와 외부의 공기를 송풍시키는 송풍부에 의해 변화하는 내부온도를 측정하여 결로 온도점과 대비하여 내부의 결로발생을 확인할 수 있어 최적의 설계를 할 수 있다.In other words, the uninterruptible power supply unit can measure the internal temperature changing by the blowing part that blows the air inside and outside at the selective position, and it can confirm the occurrence of condensation inside in comparison with the condensation temperature point, have.
[실시예 1][Example 1]
이하에서는 도 3 내지 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 열 해석기법을 설명하기로 한다.Hereinafter, the thermal analysis technique according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 6. FIG.
도 3에 도시된 바와 같이 무정전 전원 공급장치의 메싱상태를 이용해 열 해석을 진행하였다.As shown in FIG. 3, thermal analysis was performed using the meshing state of the uninterruptible power supply.
1. 무정전 전원 공급장치(UPS) 내부온도 분석표1. Uninterruptible Power Supply (UPS) internal temperature profile
1) 극한 조건을 포함한 기온 변화1) Temperature changes including extreme conditions
무정전 전원 공급장치의 알루미늄 재질로 이루어지며, 두께가 2mm 일 때, 대기온도는 -20에서 60℃까지 10℃의 간격으로 각각 해석을 하였으며, 정확한 데이터를 얻기 위해 계산 반복수는 500번으로 설정하였다. When the thickness is 2 mm, the atmospheric temperature is analyzed at intervals of 10 ° C from -20 to 60 ° C. To obtain accurate data, the number of iterations is set to 500 .
외부온도External temperature UPS 내부온도(℃)UPS internal temperature (℃)
최저온도Minimum temperature 최고온도Maximum temperature
-20℃-20 ° C -23.029-23.029 69.15269.152
-10℃-10 ° C -12.524-12.524 69.21469.214
0℃0 ℃ -2.019-2.019 69.27669.276
10℃10 ℃ 8.4858.485 69.33969.339
20℃20 ℃ 18.99018.990 69.40169.401
30℃30 ℃ 29.49529.495 69.46369.463
40℃40 ℃ 30.28530.285 69.52669.526
50℃50 ℃ 30.38030.380 69.58869.588
60℃60 ° C 30.39730.397 69.68369.683
상기 [표 1]에 나타난 바와 같이 무정전 전원 공급장치의 내부온도는 외부온도 변화에 따라 최저온도는 변화하나 최고온도는 69℃ 내에서 일정한 온도 범위를 유지하고 있다.As shown in Table 1, the internal temperature of the uninterruptible power supply maintains a constant temperature range within a range of 69 ° C although the minimum temperature varies according to changes in external temperature.
그리고 최저온도는 외부온도에 따라 변화하나 40℃ 이상의 온도에서는 온도변화가 급격히 감소하며 30℃의 범위를 유지하고 있는 것을 확인할 수 있다.The minimum temperature varies with the external temperature, but the temperature change rapidly decreases at a temperature of 40 ° C or higher and is maintained at 30 ° C.
2) 국내 전국 평균 월별 기온 기준2) Based on national average monthly temperature
국내의 월별 평균온도를 산출하여 초기 설정된 극한기준의 범위인 -20~60℃를 확인하였으며, 설정 기준에 따른 열 해석기법을 통해 무정전 전원 공급장치의 온도변화를 측정하였다.The average temperature of Korea was calculated and the temperature range of -20 ~ 60 ℃, which is the initial criterion, was verified and the temperature change of the uninterruptible power supply was measured through the thermal analysis technique according to the set standards.
month 외부온도 (℃)External temperature (℃) UPS의 내부온도 (℃) Internal temperature of UPS (℃)
최저온도Minimum temperature 최고온도Maximum temperature
1One 최저 기온 (-6.8)Minimum temperature (-6.8) -9.163-9.163 69.23469.234
최고 기온 (3.20)Highest temperature (3.20) 1.3421.342 69.29669.296
평균 기온 (-2.1)Average temperature (-2.1) -4.225-4.225 69.26369.263
22 최저 기온 (-4.2)Minimum temperature (-4.2) -6.431-6.431 69.25069.250
최고 기온 (5.80)Maximum temperature (5.80) 4.0734.073 69.31369.313
평균 기온 (0.70)Average temperature (0.70) -1.284-1,284 69.28169.281
33 최저 기온 (0.20)Minimum temperature (0.20) -1.809-1.809 69.27869.278
최고 기온 (13.5)Maximum temperature (13.5) 12.16212.162 69.36169.361
평균 기온 (6.60)Average temperature (6.60) 4.9144.914 69.31869.318
44 최저 기온 (4.40)Minimum temperature (4.40) 2.6032.603 69.30469.304
최고 기온 (16.4)Maximum temperature (16.4) 15.20915.209 69.37969.379
평균 기온 (10.3)Average temperature (10.3) 8.8018.801 69.34169.341
55 최저 기온 (12.1)Minimum temperature (12.1) 10.69110.691 69.35269.352
최고 기온 (24.1)Maximum temperature (24.1) 23.29723.297 69.42769.427
평균 기온 (17.8)Average temperature (17.8) 16.67916.679 69.38769.387
66 최저 기온 (18.6)Minimum temperature (18.6) 17.52017.520 69.39269.392
최고 기온 (27.7)Highest temperature (27.7) 27.07927.079 69.44969.449
평균 기온 (22.6)Average temperature (22.6) 21.72221.722 69.41769.417
77 최저 기온 (23.2)Minimum temperature (23.2) 22.35222.352 69.42169.421
최고 기온 (30.2)Maximum temperature (30.2) 29.70529.705 69.46569.465
평균 기온 (26.3)Average temperature (26.3) 25.60825.608 69.44069.440
88 최저 기온 (23.4)Minimum temperature (23.4) 22.56222.562 69.42269.422
최고 기온 (32.3)Maximum temperature (32.3) 30.09030.090 69.47869.478
평균 기온 (27.3)Average temperature (27.3) 26.65926.659 69.44769.447
99 최저 기온 (17.0)Minimum temperature (17.0) 15.83915.839 69.38269.382
최고 기온 (26.4)Maximum temperature (26.4) 25.71325.713 69.44169.441
평균 기온 (21.2)Average temperature (21.2) 20.25120.251 69.40969.409
1010 최저 기온 (10.3)Minimum temperature (10.3) 8.8018.801 69.34169.341
최고 기온 (21.7)Maximum temperature (21.7) 20.77620.776 69.41269.412
평균 기온 (15.4)Average temperature (15.4) 14.15814.158 69.37269.372
1111 최저 기온 (2.40)Minimum temperature (2.40) 0.5020.502 69.29169.291
최고 기온 (12.6)Maximum temperature (12.6) 11.21711.217 69.35569.355
평균 기온 (7.10)Average temperature (7.10) 5.4395.439 69.32169.321
1212 최저 기온 (-2.9)Minimum temperature (-2.9) -5.066-5.066 69.25869.258
최고 기온 (6.40)Maximum temperature (6.40) 4.7044.704 69.31669.316
평균 기온 (1.50)Average temperature (1.50) -0.444-0.444 69.28669.286
상기 [표 2]에 나타난 바와 같이 국내의 월별 온도는 설정한 범위에 속해 있으며, 이때 무정전 전원 공급장치의 온도범위는 내부의 최저온도는 -9℃~30℃의 범위에 속해 있으며, 최고온도는 약 69℃의 온도로 동일하게 나타났다.As shown in [Table 2], the monthly temperature in Korea belongs to the set range. In this case, the temperature range of the uninterruptible power supply unit is within the range of -9 ° C to 30 ° C, Lt; RTI ID = 0.0 > 69 C. < / RTI >
3) 무정전 전원 공급장치의 해석 결과3) Analysis result of uninterruptible power supply
무정전 전원 공급장치의 내부 열 유동상태를 ANSYS CFD를 이용하여 해석을 한 뒤, 그 결과를 내부 온도의 최저값과 최대값으로 [표 1]과 [표 2]에 나타냈다. [표 1]과 [표 2]를 보면 알 수 있듯이 외부 기온의 영향으로 인해 최저 온도 값이 달라지고 있는 반면에 최고 온도 값은 거의 유지되고 있다. 이는T/R 부품의 발열 온도가 외부 기온보다 항시 높아 최고 온도 값은 거의 변동 없이 70℃를 유지하고 있는 것으로 보인다.The internal heat flow of the uninterruptible power supply is analyzed using ANSYS CFD, and the results are shown in Table 1 and Table 2 as the minimum and maximum values of the internal temperature. As can be seen from [Table 1] and [Table 2], the minimum temperature value is changed due to the effect of external temperature, but the maximum temperature value is almost maintained. This is because the heating temperature of the T / R parts is always higher than the external temperature, and the maximum temperature value seems to be maintained at 70 ° C with almost no variation.
여기서 중요하게 볼 사항은 UPS 내부 최저 온도 값이다. 내부 최저 온도 값이 UPS 내부의 결로 현상 여부를 확인할 수 있는 척도가 되기 때문이다. 국내 전국 평균 월별 기온 기준으로 한 해석에서는 내부 최저 온도의 최저값은 -9.163℃, 최대값은 30.09℃로 나타나고 있고, 극한 조건을 포함한 기온 기준으로 한 해석에서는 내부 최저 온도의 최저값은 -23.029℃, 최대값은 30.397℃로 나타나고 있다. An important point to note here is the lowest temperature inside the UPS. This is because the internal minimum temperature is a measure of whether condensation inside the UPS is present. In the interpretation based on the national average monthly temperature, the lowest value of internal minimum temperature is -9.163 ℃ and the maximum value is 30.09 ℃. In the interpretation based on temperature including extreme conditions, the lowest value of internal minimum temperature is -23.029 ℃, The value is shown as 30.397 캜.
2. 결로 온도점 현상 확인2. Check condensation temperature point phenomenon
1) 결로 현상의 여부를 판단하기에 앞서 결로 현상의 여부를 판단할 자료가 있어야 한다. 1) Before judging whether or not condensation is present, there should be data to judge whether or not condensation has occurred.
상대습도
(%)
Relative humidity
(%)
대기온도 (℃)Ambient temperature (℃)
-5-5 00 55 1010 1515 2020 2525 3030 3535 4040
9090 -6.5-6.5 -1.3-1.3 3.53.5 8.28.2 13.313.3 18.318.3 23.223.2 28.028.0 33.033.0 38.238.2
8585 -7.2-7.2 -2.0-2.0 2.32.3 7.37.3 12.512.5 17.417.4 22.122.1 27.027.0 32.032.0 37.137.1
8080 -7.7-7.7 -2.8-2.8 1.91.9 6.56.5 11.611.6 16.516.5 21.021.0 25.925.9 31.031.0 36.236.2
7575 -8.4-8.4 -3.6-3.6 0.90.9 5.65.6 10.410.4 15.415.4 19.019.0 24.724.7 29.629.6 34.534.5
7070 -9.2-9.2 -4.5-4.5 0.20.2 4.54.5 9.19.1 14.214.2 18.618.6 23.323.3 28.128.1 33.533.5
6565 -10.0-10.0 -5.4-5.4 -1.0-1.0 3.33.3 8.08.0 13.013.0 17.417.4 22.022.0 26.826.8 32.032.0
6060 -10.8-10.8 -6.5-6.5 -2.1-2.1 2.32.3 6.76.7 11.911.9 16.216.2 20.620.6 25.325.3 30.530.5
5555 -11.6-11.6 -7.4-7.4 -3.2-3.2 1.01.0 5.65.6 10.410.4 14.814.8 19.119.1 23.923.9 38.938.9
5050 -12.8-12.8 -8.4-8.4 -4.4-4.4 -0.3-0.3 4.14.1 8.68.6 13.313.3 17.517.5 22.222.2 27.127.1
4545 -14.3-14.3 -9.6-9.6 -5.7-5.7 -1.5-1.5 2.62.6 7.07.0 11.711.7 16.016.0 20.220.2 25.225.2
4040 -15.9-15.9 -10.8-10.8 -7.3-7.3 -3.1-3.1 0.90.9 5.45.4 9.59.5 14.014.0 18.218.2 23.023.0
3535 -17.5-17.5 -12.1-12.1 -8.6-8.6 -4.7-4.7 -0.8-0.8 3.43.4 7.47.4 12.012.0 16.116.1 20.620.6
3030 -19.0-19.0 -14.3-14.3 -10.2-10.2 -6.9-6.9 -2.9-2.9 1.31.3 5.25.2 9.29.2 13.713.7 18.018.0
상기 [표 3]에 나타난 바와 같이 결로 온도 표로서 대기온도와 상대습도로 어느 온도에서 결로 온도점이 생기는지 알 수 있는 표이다. As shown in Table 3, the condensation temperature table is a chart showing the condensation temperature point at which the atmospheric temperature and the relative humidity occur at which temperature.
예를 들면 대기온도 20℃, 상대습도 55%일 경우, 10.4℃의 온도에서 이슬점이 생긴다는 것이다. 즉, 결로가 생긴다는 것이다.For example, when the ambient temperature is 20 ° C and the relative humidity is 55%, a dew point occurs at a temperature of 10.4 ° C. That is, condensation occurs.
2) 결로 현상 여부2) Condensation phenomenon
(1) 국내 전국 평균 월별 기온 기준(1) National Average Monthly Temperature
월별 대기온도와 UPS 내부 온도를 파악하고 있으나, 상대습도는 관측지점마다 현저히 다르고 주변 환경에 따라 달라지기 때문에 파악하기 어려웠다. The monthly air temperature and the UPS internal temperature are measured, but the relative humidity is different from one observation point to another and varies depending on the surrounding environment.
따라서 본 논문에서는 전국 모든 지역을 하기는 어렵고, 대표적으로 몇 개의 지역만 간단히 추려보았다. Therefore, in this paper, it is difficult to make all regions of the country.
또한, 대기온도와 상대습도는 평균값으로 하였고, 이슬점온도는 근사값으로 하였다.In addition, the atmospheric temperature and the relative humidity were taken as an average value, and the dew point temperature was taken as an approximate value.
지역area month 상대습도
(%)
Relative humidity
(%)
온도 (℃)Temperature (℃) 결로
여부
Condensation
Whether
대기온도Ambient temperature 이슬점온도Dew point temperature 내부온도Internal temperature
서울Seoul 1One 5757 -2.1-2.1 -8.66-8.66 -9.16-9.16
22 5454 0.70.7 -6.69-6.69 -6.43-6.43 ××
33 4949 6.66.6 -2.96-2.96 -1.81-1.81 ××
44 5454 10.310.3 1.411.41 2.602.60 ××
55 5858 17.817.8 9.449.44 10.6910.69 ××
66 6060 22.622.6 14.4514.45 17.5217.52 ××
77 7979 26.326.3 22.3722.37 22.3522.35
88 6969 27.327.3 21.1121.11 22.5622.56 ××
99 6363 21.221.2 13.8813.88 15.8415.84 ××
1010 5959 15.415.4 7.447.44 8.808.80 ××
1111 5858 7.17.1 -0.53-0.53 0.500.50 ××
1212 6060 1.51.5 -4.80-4.80 -5.07-5.07
대전Daejeon 1One 7474 -2.1-2.1 -5.65-5.65 -9.16-9.16
22 6363 0.70.7 -4.90-4.90 -6.43-6.43
33 5757 6.66.6 -1.15-1.15 -1.81-1.81
44 6262 10.310.3 3.353.35 2.602.60
55 6868 17.817.8 11.8211.82 10.6910.69
66 7676 22.622.6 18.1618.16 17.5217.52
77 8585 26.326.3 23.5823.58 22.3522.35
88 8282 27.327.3 23.9623.96 22.5622.56
99 8181 21.221.2 17.8117.81 15.8415.84
1010 7878 15.415.4 11.5911.59 8.808.80
1111 7676 7.17.1 3.163.16 0.500.50
1212 7676 1.51.5 -2.0-2.0 -5.07-5.07
부산Busan 1One 4242 -2.1-2.1 -12.09-12.09 -9.16-9.16 ××
22 4343 0.70.7 -9.3-9.3 -6.43-6.43 ××
33 5353 6.66.6 -2.02-2.02 -1.81-1.81 ××
44 5050 10.310.3 0.340.34 2.602.60 ××
55 6161 17.817.8 10.1910.19 10.6910.69 ××
66 7474 22.622.6 17.7317.73 17.5217.52
77 7676 26.326.3 21.7321.73 22.3522.35 ××
88 6767 27.327.3 20.6420.64 22.5622.56 ××
99 6161 21.221.2 13.3913.39 15.8415.84 ××
1010 5656 15.415.4 6.686.68 8.808.80 ××
1111 5252 7.17.1 -1.84-1.84 0.500.50 ××
1212 4848 1.51.5 -7.39-7.39 -5.07-5.07 ××
제주Jeju 1One 7070 -2.1-2.1 -6.3-6.3 -9.16-9.16
22 7171 0.70.7 -3.5-3.5 -6.43-6.43
33 7171 6.66.6 1.721.72 -1.81-1.81
44 6666 10.310.3 4.234.23 2.602.60
55 7878 17.817.8 13.9213.92 10.6910.69
66 9191 22.622.6 21.0621.06 17.5217.52
77 9292 26.326.3 24.8924.89 22.3522.35
88 7474 27.327.3 22.2622.26 22.5622.56 ××
99 7474 21.221.2 16.3816.38 15.8415.84
1010 7272 15.415.4 10.3810.38 8.808.80
1111 6565 7.17.1 0.970.97 0.500.50
1212 6161 1.51.5 -4.61-4.61 -5.07-5.07
상기 [표 4]에 나타난 바와 같이 서울과 부산 지역에서는 전반적으로 결로 현상이 나타나질 않고, 대전과 제주 지역에서는 거의 결로 현상이 나타나는 결과가 나왔다. 또한, 전체적으로 온도차가 최대 3.54℃, 최소 0.02℃가 나타났다.As shown in [Table 4], no condensation was observed in Seoul and Busan in general, and almost condensation was observed in Daejeon and Jeju area. In addition, the temperature difference was 3.54 ° C at the maximum and 0.02 ° C at the minimum.
결과를 분석하면, 비교적 따뜻한 부산과 달리 다른 지역은 온도가 제일 낮은 겨울에 결로 현상이 나타나는 것으로 보이고, 제주지역은 섬 지형이라 타 지역과 달리 상대습도가 월등히 높아 결로 현상이 잘 나타나는 것으로 보인다. 매달 결로 현상이 일어나는 대전을 보면 겨울인 1월, 12월을 제외하고 평균 1.4℃정도 차이가 난다. The results show that, in contrast to the relatively warm Pusan, the other regions show condensation in winter, which is the lowest temperature, and the Jeju region is an island type, so the relative humidity is much higher than other regions. In the case of dew condensation that occurs every month, there is an average difference of about 1.4 ° C except for winter January and December.
(2) 극한조건을 포함한 기온 기준(2) Temperature criterion including extreme conditions
앞서 극한조건의 외부기온(-20~60℃)에 따른 UPS 내부 온도를 파악하였으니 그 결과값으로 상대습도를 30%에서 90%까지 5%씩 변경하면서 이슬점온도와 결로 여부를 확인하였다.We measured the internal temperature of the UPS according to the extreme conditions (-20 ~ 60 ℃). We changed the relative humidity from 30% to 90% by 5%, and confirmed the dew point temperature and dew condensation.
대기온도
(℃)
Ambient temperature
(° C)
상대습도
(%)
Relative humidity
(%)
이슬점온도
(℃)
Dew point temperature
(° C)
내부온도
(℃)
Internal temperature
(° C)
결로
여부
Condensation
Whether
-20-20 3030 -31.95-31.95 -23.029-23.029 ××
3535 -30.48-30.48 ××
4040 -29.20-29.20 ××
4545 -28.05-28.05 ××
5050 -27.02-27.02 ××
5555 -26.08-26.08 ××
6060 -25.21-25.21 ××
6565 -24.41-24.41 ××
7070 -23.66-23.66 ××
7575 -22.96-22.96
8080 -22.30-22.30
8585 -21.68-21.68
9090 -21.09-21.09
-10-10 3030 -22.89-22.89 -12.524-12.524 ××
3535 -21.31-21.31 ××
4040 -19.93-19.93 ××
4545 -18.69-18.69 ××
5050 -17.58-17.58 ××
5555 -16.56-16.56 ××
6060 -15.63-15.63 ××
6565 -14.76-14.76 ××
7070 -13.96-13.96 ××
7575 -13.20-13.20 ××
8080 -12.49-12.49
8585 -11.82-11.82
9090 -11.18-11.18
00 3030 -14.3-14.3 -2.019-2.019 ××
3535 -12.1-12.1 ××
4040 -10.8-10.8 ××
4545 -9.6-9.6 ××
5050 -8.4-8.4 ××
5555 -7.4-7.4 ××
6060 -6.5-6.5 ××
6565 -5.4-5.4 ××
7070 -4.5-4.5 ××
7575 -3.6-3.6 ××
8080 -2.8-2.8 ××
8585 -2.0-2.0
9090 -1.3-1.3
1010 3030 -6.9-6.9 8.4858.485 ××
3535 -4.7-4.7 ××
4040 -3.1-3.1 ××
4545 -1.5-1.5 ××
5050 -0.3-0.3 ××
5555 1.01.0 ××
6060 2.32.3 ××
6565 3.33.3 ××
7070 4.54.5 ××
7575 5.65.6 ××
8080 6.56.5 ××
8585 7.37.3 ××
9090 8.28.2 ××
2020 3030 1.31.3 18.99018.990 ××
3535 3.43.4 ××
4040 5.45.4 ××
4545 7.07.0 ××
5050 8.68.6 ××
5555 10.410.4 ××
6060 11.911.9 ××
6565 13.013.0 ××
7070 14.214.2 ××
7575 15.415.4 ××
8080 16.516.5 ××
8585 17.417.4 ××
9090 18.318.3 ××
3030 3030 9.29.2 29.49529.495 ××
3535 12.012.0 ××
4040 14.014.0 ××
4545 16.016.0 ××
5050 17.517.5 ××
5555 19.119.1 ××
6060 20.620.6 ××
6565 22.022.0 ××
7070 23.323.3 ××
7575 24.724.7 ××
8080 25.925.9 ××
8585 27.027.0 ××
9090 28.028.0 ××
4040 3030 18.018.0 30.28530.285 ××
3535 20.620.6 ××
4040 23.023.0 ××
4545 25.225.2 ××
5050 27.127.1 ××
5555 38.938.9
6060 30.530.5
6565 32.032.0
7070 33.533.5
7575 34.534.5
8080 36.236.2
8585 37.137.1
9090 38.238.2
5050 3030 27.6527.65 30.38030.380 ××
3535 30.3130.31 ××
4040 32.6632.66
4545 34.7734.77
5050 36.6936.69
5555 38.4438.44
6060 40.0740.07
6565 41.5841.58
7070 42.9942.99
7575 44.3244.32
8080 45.5745.57
8585 46.7646.76
9090 47.8947.89
6060 3030 36.1136.11 30.39730.397
3535 38.9538.95
4040 41.4641.46
4545 43.7143.71
5050 45.7545.75
5555 47.6347.63
6060 49.3749.37
6565 50.9850.98
7070 52.4952.49
7575 53.9153.91
8080 55.2655.26
8585 56.5356.53
9090 57.7457.74
상기 [표 5]에 나타난 바와 같이 대기온도가 -20℃일 때 상대습도가 75%이상, -10℃일 때 80%이상, 0℃일 때 85%이상, 40℃일 때 55%이상, 50℃일 때 40%이상, 60℃일 때 30%이상인 경우 결로 현상이 나타나는 결과가 나왔다. As shown in Table 5, when the ambient temperature is -20 ° C, the relative humidity is 75% or more, -10 ° C is 80% or more, 0 ° C is 85% If the temperature is more than 40% at 60 ℃ and more than 30% at 60 ℃, the result of condensation appears.
즉, 동일한 온도일 경우 상대습도가 높을수록, 동일한 상대습도일 경우 온도가 높아질수록 결로 현상이 발생한다.That is, the higher the relative humidity at the same temperature, and the higher the temperature at the same relative humidity, the more the condensation occurs.
결과를 분석하면, 대기온도가 30℃ 이상으로 올라가는 경우 UPS 내부의 온도 상승폭이 많이 작아지는 현상이 보이며 30℃에서 머물고 있다. 즉 대기온도가 저온일 경우 상대습도가 상당히 높을 때 결로 현상이 발생하지만, 고온으로 올라갈수록 UPS 내부 온도가 30℃ 이상 올라가지 않아 결로 현상이 나타나는 것으로 보인다. Analysis of the results shows that when the atmospheric temperature goes up to 30 ° C or more, the temperature rise inside the UPS decreases significantly, and it is staying at 30 ° C. In other words, when the ambient temperature is low, condensation occurs when the relative humidity is considerably high. However, when the temperature rises to a high temperature, the internal temperature of the UPS does not rise above 30 ° C.
3. 결로 방지 대책3. Anti-condensation measures
1) 국내 전국 평균 월별 기온 기준1) Based on the national average monthly temperature in Korea
앞서 결과를 산출한 결과 대전 지역에서 결로 현상이 번번이 일어나는 것을 확인할 수 있었다. 대전 지역은 겨울인 1월과 2월을 제외하고 평균 1.4℃ 차이로 결로 현상이 일어나고 있다. 따라서 대전을 기준으로 삼아 UPS 내부 온도를 약 1.5℃ 높일 수 있게 해보았다.As a result of the above results, it was confirmed that the condensation phenomenon occurs frequently in Daejeon area. The Daejeon area is experiencing condensation with an average difference of 1.4 ℃ except January and February in winter. As a result, we have been able to increase the UPS internal temperature by about 1.5 ℃ based on Daejeon.
(1) 무정전 전원 공급장치의 두께 변경에 의한 내부온도 변화 (1) Change in the internal temperature by changing the thickness of the uninterruptible power supply
도 4의 (a)는 무정전 전원 공급장치의 변화된 두께를 도시한 것이고, (b)무정전 전원 공급장치의 변화된 두께에 따른 열 해석에 따른 변화를 나타낸 것이다.4 (a) shows the changed thickness of the uninterruptible power supply, and (b) shows the variation according to the thermal analysis according to the changed thickness of the uninterruptible power supply.
무정전 전원 공급장치의 두께를 좀 더 두껍게 변경하여 외부 공기와 더 많은 단열이 일어나도록 하였다. 기존 무정전 전원 공급장치의 두께를 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 2mm에서 4mm로 변경해보았다.The thickness of the uninterruptible power supply was made thicker so that more insulation with the outside air occurred. The thickness of the existing uninterruptible power supply was changed from 2 mm to 4 mm as shown in Fig. 4 (a).
도 4에 나타난 바와 같이 무정전 전원 공급장치의 두께를 2mm에서 4mm로 변경해보니 도 4의 (b)에서 보이는 것과 같이 전체적으로 약간의 온도 상승이 있었다. 대전 지역에서 격차가 컸던 9월로 보았을 때, 무정전 전원공급장치의 내부 공기의 온도가 15.84℃에서 약 1.1℃가 상승한 16.93℃라는 결과가 나왔다. As shown in FIG. 4, when the thickness of the uninterruptible power supply was changed from 2 mm to 4 mm, there was a slight increase in temperature as a whole as shown in FIG. 4 (b). In September, when the gap was bigger in Daejeon, the temperature of the inside air of the uninterruptible power supply was 16.93 ℃, which was about 1.1 ℃ higher than 15.84 ℃.
이는 목표 온도였던 1.5℃에는 미치지 못하지만 UPS 외함의 두께를 변경함에 따라 내부 공기 온도가 어떻게 변하는지 확인할 수 있다.This does not reach the target temperature of 1.5 ° C, but you can see how the internal air temperature changes as you change the thickness of the UPS enclosure.
(2) 송풍부에 의한 내부온도 변화(2) Internal temperature change by blowing part
도 5의 (a)는 무정전 전원 공급장치에 송풍부가 더 포함된 상태이며, 도 5의 (b)는 송풍부가 형성된 무정전 전원 공급부의 열 해석에 의한 변화를 도시한 개념도이다.5 (a) is a state in which an air blowing unit is further included in the uninterruptible power supply, and FIG. 5 (b) is a conceptual diagram showing a change in thermal analysis of the uninterruptible power supply unit in which the air blowing unit is formed.
기존 무정전 전원 공급장치는 외부 공기와 환기가 쉽지 않은 구조였다. 외부 공기와 환기가 잘 안 되어 결로 현상이 일어나는 경우도 생각해보고 기존 UPS 사양을 변경해보았다. 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 무정전 전원 공급장치 뒷면에 지름 80mm, 두께 30mm의 팬을 설치하였다.The existing uninterruptible power supply has a structure that is not easily ventilated with outside air. I tried to change the existing UPS specification in consideration of the case where the outside air and ventilation are not good and condensation occurs. As shown in FIG. 5 (a), a fan having a diameter of 80 mm and a thickness of 30 mm was provided on the back surface of the uninterruptible power supply.
따라서 도 5의 (b)에 나타난 바와 같이 전체적으로 많은 온도 상승이 있었다. 9월 평균 대기 온도를 기준으로 해석했던 결과인 무정전 전원 공급장치의 내부공기의 온도 15.84℃가 무려 약 4℃가 상승한 20.024℃라는 결과가 나왔다. Therefore, as shown in Fig. 5 (b), there was a lot of temperature increase as a whole. As a result of analyzing the average ambient temperature of September, the temperature of the inside air of the uninterruptible power supply is 15.84 ° C, which is about 20.024 ° C, which is about 4 ° C higher.
무정전 정원 공급장치에 형성된 팬 때문에 외부의 따뜻한 공기가 내부로 들어오면서 내부의 공기 온도가 상승하고 무정전 정원 공급장치 내부의 따뜻한 공기를 순환시키고 환기가 이루어져 온도 상승에 도움을 미치는 것으로 보인다.Because of the fan formed in the uninterrupted garden supply device, it seems that the warm air inside the inside gets into the inside, the temperature of the inside air rises, and the warm air inside the uninterrupted garden supply device is circulated and ventilated.
이와 같은 현상은 겨울 같은 외부 온도가 극히 낮을 때에는 다른 결과가 나올 것으로 보인다.Such a phenomenon is expected to have different results when the outside temperature such as winter is extremely low.
따라서 무정전 전원 공급장치의 내부 온도가 전체적으로 약 4℃가 올라갈 경우, 외부 기온이 -20℃~30℃에서는 결로현상이 나타나지 않는 결과가 나오고, 외부 기온이 40℃에서는 상대습도가 55%와 70%이상, 50℃에서는 45%이상, 60℃에서는 모든 상대습도에서 결로현상이 나타나는 결과가 나오는 것을 확인할 수 있다.Therefore, when the internal temperature of the uninterruptible power supply increases by about 4 ° C overall, no condensation occurs at an external temperature of -20 ° C to 30 ° C. When the external temperature is 40 ° C, the relative humidity is 55% and 70% Or more at 50 ° C, and 45% or more at 50 ° C, and at 60 ° C at all relative humidity.
앞서 결과를 산출한 결과 대기온도가 저온일 경우 상대습도가 상당히 높을 때 결로 현상이 발생하지만, 고온으로 올라갈수록 UPS 내부 온도가 30℃ 이상 올라가지 않아 결로 현상이 나타나는 것으로 보인다. 따라서 UPS 내부의 상대습도를 낮추거나, 내부 온도를 0 ~ 30℃로 유지되도록 하여 UPS 내부 결로 현상을 방지할 수 있다. As a result of the above results, when the atmospheric temperature is low, condensation occurs when the relative humidity is high. However, when the temperature rises to a high temperature, the internal temperature of the UPS does not rise above 30 ° C. Therefore, the relative humidity inside the UPS can be lowered or the internal temperature can be maintained at 0 ~ 30 ° C to prevent internal condensation in the UPS.
상기 [실시예 1]에 나타난 바와 같이 대기온도가 저온일 경우 상대습도가 상당히 높을 때 결로 현상이 발생하지만, 고온으로 올라갈수록 무정전 전원 공급장치의 내부 온도가 30℃ 이상 올라가지 않아 결로 현상이 나타나는 것으로 보인다. As shown in [Example 1] above, when the ambient temperature is low, condensation occurs when the relative humidity is considerably high. However, as the temperature rises to a high temperature, the internal temperature of the uninterruptible power supply does not rise by more than 30 ° C, see.
따라서 무정전 전원 공급장치 내부의 상대습도를 낮추거나, 내부 온도를 0 ~ 30℃ 로 유지되도록 하여 무정전 전원 공급장치 내부 결로 현상을 방지할 수 있다.Therefore, the relative humidity inside the uninterruptible power supply can be lowered, or the internal temperature can be maintained at 0 to 30 ° C to prevent condensation inside the uninterruptible power supply.
이를 위해 무정전 전원 공급장치의 재질 및 두께를 변경하여 단열효과를 향상시켜 내부온도를 결로발생이 일어나지 않는 온도를 유지할 수 있도록 최적의 설계를 할 수 있다.For this purpose, the material and the thickness of the uninterruptible power supply are changed to improve the insulation effect, so that the optimum design can be achieved to maintain the internal temperature at a temperature at which no condensation occurs.
또한, 내부와 외부의 공기를 송풍시키는 송풍부를 통해 온도변화가 심한 지역에서 내부에 결로가 발생하는 것을 방지할 수 있다.In addition, it is possible to prevent condensation from occurring in the inside of a region where a temperature change is severe through an air blowing portion for blowing air inside and outside.
이상에서와 같이 본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined by the appended claims. It is obvious that you can do it.

Claims (3)

  1. 상용전력 및 비상전력을 공급하는 무정전 전원 공급장치에 열 해석기법을 이용한 단열효과를 개선하여 결로가 발생하는 것을 방지하는 열 해석기법을 이용하여 무정전 전원 공급장치의 결로방지를 위한 최적 설계방법에 있어서,
    사용 지역의 월별 대기온도 및 상대습도를 수집하는 수집단계(S10):
    상기 수집단계(S10)에서 수집된 대기온도 및 상대습도를 통해 결로 온도점 및 무정전 전원 공급장치의 내부온도를 산출하는 산출단계(S20);
    상기 산출단계(S20)에서 산출된 결로 온도점과 내부온도를 분석하여 결로발생 여부를 판단하는 판단단계(S30);
    상기 판단단계(S30)를 통해 결로발생이 확인되면 무정전 전원 공급장치의 두께 및 재질을 변경하고 열 해석기법을 통해 내부온도를 재산출하여 결로가 발생하지 않는 최적의 두께 및 재질을 검출하는 검출단계(S40);로 이루어지되,
    상기 산출단계(S20)는,
    상기 수집단계(S10)에서 수집된 대기온도 및 상대습도에 의해 결로가 발생하는 월별 결로 온도점을 열 해석기법을 통해 생성하는 제 1생성단계(S21);
    상기 수집단계(S10)에서 수집된 대기온도 및 상대습도와 설정된 두께 및 재질에 따른 무정전 전원 공급장치의 월별 내부온도를 열 해석기법을 통해 생성하는 제 2생성단계(S22);
    상기 제 1생성단계(S21)의 월별 결로 온도점과 제 2생성단계(S22)의 월별 내부온도의 평균값을 분석하는 분석단계(S23);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열 해석기법을 이용하여 무정전 전원 공급장치의 결로방지를 위한 최적 설계방법.
    An optimal design method for preventing condensation in uninterruptible power supply by using thermal analysis technique to prevent condensation by improving thermal insulation effect by using thermal analysis technique for uninterruptible power supply supplying commercial power and emergency power ,
    Collecting step (S10) for collecting monthly atmospheric temperature and relative humidity of the use area;
    A calculating step (S20) of calculating a condensation temperature point and an internal temperature of the uninterruptible power supply through the atmospheric temperature and the relative humidity collected in the collecting step (S10);
    A determining step (S30) of determining condensation occurrence by analyzing the condensation temperature point and the internal temperature calculated in the calculating step (S20);
    If it is determined in step S30 that condensation has occurred, the thickness and the material of the uninterruptible power supply are changed and the internal temperature is re-calculated through the thermal analysis technique to detect the optimum thickness and material free from condensation (S40)
    The calculating step (S20)
    A first generating step (S21) of generating a monthly condensation temperature point at which condensation occurs due to the atmospheric temperature and the relative humidity collected at the collecting step (S10) through a thermal analysis technique;
    A second generating step (S22) of generating a monthly internal temperature of the uninterruptible power supply according to the atmospheric temperature and the relative humidity collected in the collecting step (S10) and the set thickness and material through a thermal analysis technique;
    And an analyzing step (S23) of analyzing the monthly condensation temperature point of the first generating step (S21) and the average value of the monthly internal temperature of the second generating step (S22). The analyzing step (S23) Optimal Design Method for Preventing Condensation of Supply System.
  2. 삭제delete
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 산출단계(S20)에서 무정전 전원 공급장치의 내부와 외부의 공기를 송풍시키는 송풍부에 의해 변화되는 내부온도를 생성할 수 있는 것을 특징으로 하는 열 해석기법을 이용하여 무정전 전원 공급장치의 결로방지를 위한 최적 설계방법.
    The method according to claim 1,
    The internal temperature of the uninterruptible power supply unit can be changed by the blowing unit that blows the air inside and outside the uninterruptible power supply unit in the calculating step S20. Optimal Design Method for.
KR1020150108585A 2015-07-31 2015-07-31 Optimal design method for preventing condensation using a thermal analysis technique for the uninterruptible power supply KR101700038B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150108585A KR101700038B1 (en) 2015-07-31 2015-07-31 Optimal design method for preventing condensation using a thermal analysis technique for the uninterruptible power supply

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150108585A KR101700038B1 (en) 2015-07-31 2015-07-31 Optimal design method for preventing condensation using a thermal analysis technique for the uninterruptible power supply

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101700038B1 true KR101700038B1 (en) 2017-02-13

Family

ID=58155907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150108585A KR101700038B1 (en) 2015-07-31 2015-07-31 Optimal design method for preventing condensation using a thermal analysis technique for the uninterruptible power supply

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101700038B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100980439B1 (en) * 2010-01-08 2010-09-07 주식회사 테크노그린 Apparatus for preventing dew of ground plant
KR20120008128A (en) * 2010-07-16 2012-01-30 이종태 A pipe and a pipe connecter for prevention of noise

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100980439B1 (en) * 2010-01-08 2010-09-07 주식회사 테크노그린 Apparatus for preventing dew of ground plant
KR20120008128A (en) * 2010-07-16 2012-01-30 이종태 A pipe and a pipe connecter for prevention of noise

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"실외 설치된 UPS 내부 열유동 해석", 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집(p. 674), 2015.05.* *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10871756B2 (en) Temperature control system and methods for operating same
CN107535070B (en) For calculating the rack of equipment
US8965748B2 (en) Data center efficiency analyses and optimization
Hassan et al. Building energy consumption in Malaysia: An overview
Li et al. Indoor thermal environments in Chinese residential buildings responding to the diversity of climates
Djunaedy et al. Oversizing of HVAC system: signatures and penalties
Kaldellis et al. Experimental validation of autonomous PV-based water pumping system optimum sizing
US7542824B2 (en) Air conditioning control device
US8437881B2 (en) Systems and methods for computer equipment management
US8155900B1 (en) Method and system for calculating energy metrics of a building and one or more zones within the building
Cheng et al. Experimental study of airflow characteristics of stratum ventilation in a multi‐occupant room with comparison to mixing ventilation and displacement ventilation
US20100134959A1 (en) Solar power inverters, including temperature-controlled solar power inverters, and associated systems and methods
US20080162077A1 (en) Method for evaluating and optimizing performance of chiller system
JP5611850B2 (en) Air conditioning control system and air conditioning control method
Fikru et al. The impact of weather variation on energy consumption in residential houses
US9326431B2 (en) Server cooling system
RU2623495C2 (en) Operation provision method of the data processing center, while effective cooling facility is available
US20170161164A1 (en) System and method for the application of psychrometric charts to data centers
US20130098597A1 (en) Air-side free cooling system and data center
CN202711099U (en) Anti-condensation control system of transformer substation
US20120247748A1 (en) Air control system
BR112012010390B1 (en) DATA CENTER REFRIGERATION
Brady et al. A case study and critical assessment in calculating power usage effectiveness for a data centre
US6186407B1 (en) Humidity control based on an estimation using heating plant cycle, of inside window surface temperature
Niemann et al. Impact of hot and cold aisle containment on data center temperature and efficiency

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200107

Year of fee payment: 4