온도 제어
Temperature control |
온도제어란 공간(및 그 안에 있는 물체) 또는 물질의 온도변화를 측정하거나 다른 방법으로 검출하여 공간 또는 물질에 대한 열에너지 통로를 원하는 온도에 도달하도록 조정하는 과정이다.
제어 루프
가정용 서모스탯은 폐쇄 제어 루프의 예입니다.현재 실내 온도를 지속적으로 측정하고 이를 원하는 사용자 정의 설정 지점과 비교하며 히터 및/또는 에어컨을 제어하여 원하는 설정 지점에 맞게 온도를 높이거나 낮춥니다.간단한 (저렴한, 저렴한) 온도 조절기는 히터 또는 에어컨을 켜거나 끌 뿐이므로 원하는 평균 온도의 일시적인 오버슈트와 언더슈트를 예상해야 합니다.더 비싼 온도 조절기는 필요한 온도(설정값)와 실제 온도 사이의 차이에 따라 히터 또는 냉각기가 제공하는 열 또는 냉각의 양을 변화시킵니다.이것에 의해, 오버/언더 슈팅을 최소한으로 억제할 수 있습니다.이 방법을 비례 제어라고 합니다.누적 오류 신호(통합) 및 오류 변화 속도(파생)를 사용하여 한층 더 향상된 기능을 사용하여 산업 환경에서 일반적으로 볼 수 있는 보다 복잡한 PID 컨트롤러를 형성합니다.
에너지 밸런스
물체나 공간의 온도는 열 에너지가 물체 안으로 이동할 때 증가하며, 원자의 평균 운동 에너지(예: 방 안의 사물이나 공기의 운동 에너지)를 증가시킵니다.물체나 공간을 떠나는 열에너지는 온도를 낮춘다.열은 한 곳에서 다른 곳으로(항상 높은 온도에서 낮은 온도로) 최대 3가지 프로세스(전도, 대류 및 복사)에 의해 흐릅니다.전도에서는 에너지가 직접 접촉에 의해 원자 간에 전달된다.대류 시 열에너지는 이동 가능한 유체(예: 공기 또는 물)로 전도에 의해 이동하고 유체는 열을 운반하면서 한 곳에서 다른 곳으로 이동합니다.어느 시점에서 유체 내의 열에너지는 보통 다시 전도를 통해 다른 물체로 전달됩니다.유체의 이동은 차가운(따라서 밀도가 높은) 공기가 떨어져 더 따뜻한(밀도가 낮은) 공기(자연 대류)를 위쪽으로 치환할 때 또는 팬이나 펌프(강제 대류)에 의해 구동될 수 있습니다.방사선에서, 가열된 원자는 가까운 곳에 있든 천문학적인 거리에 있든 먼 곳에 있는 다른 원자에 의해 흡수된 전자파 방출을 만든다.예를 들어, 태양은 보이지 않는 동시에 눈에 보이는 전자기 에너지로 열을 방출한다.우리가 "빛"이라고 알고 있는 것은 전자기 스펙트럼의 좁은 영역에 불과합니다.
만약 어떤 장소나 사물에서 손실되는 것보다 더 많은 에너지가 공급되면, 그 온도는 상승한다.들어오고 나가는 에너지의 양이 정확히 동일하면 온도는 일정하게 유지됩니다. 열 균형 또는 열 평형이 존재합니다.
