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단위공정분석서버(100);에서 식품 단위공정의 운전정보를 분석하는 제1단계;상기 단위공정분석서버에서 산출된 분석정보를 단위공정 데이터베이스(200);에 입력하는 제2단계;이론열에너지분석서버(300);에서 상기 식품 단위공정의 이론 수요 열에너지를 산출하는 제3단계;실제열에너지분석서버(400);에서 상기 식품 단위공정의 실제 수요 열에너지를 예측하는 제4단계; 및상기 실제열에너지분석서버에서 열에너지 공급장치의 수요에너지 및 공급 열에너지를 예측하는 제5단계; 및열에너지관리서버(500);에서 상기 식품 단위공정의 절감 열에너지를 예측하는 제6단계;를 포함하며,상기 이론 수요 열에너지는 상기 이론열에너지분석서버의 계산프로그램에 상기 운전정보를 변수와 상수로 분류 입력하여 상기 단위공정의 에너지 및 물질수지를 계산하여 산출하고,상기 계산프로그램을 통해서 상기 단위공정의 운전조건 및 장치 정보에 따른 이론 수요 에너지 손실량,상기 열에너지 공급장치에서 상기 단위공정에 공급하는 상기 이론 수요 열에너지의 전열효율 및상기 열에너지 공급장치에서 상기 단위공정까지의 열에너지 공급배관의 이론 열에너지 손실량을 계산하여 산출하며,상기 계산프로그램은전체 가열 공정에 대한 스팀 소비 에너지 량은 각 가열 운전 로직 단계 별 스팀 소비 에너지 량의 합과 식 (1)과 같음Tn = Tb,n+1 (1)여기서, Tn은 n 단계에서의 가열 온도 (℃), 그리고 Tb,n+1은 n+1 단계에서의 투입온도(=n 단계에서의 가열 온도, ℃)상기 전체 가열 공정에 투입되는 물질 정산은 가열을 위해 필요한 스팀, 원료 고체 물질과 수분, 원료를 가열 시스템 내 운반하기 위한 이동식 선반, 그리고 공기이고,나가는 물질로는 공정을 거치며 처리된 상기 원료 고체 물질, 증발되거나 처리된 물질 내 남은 수분, 상기 이동식 선반, 상기 공기, 응축수 혹은 가열매체로 쓰인 후 대기로 나가는 증기로 상기 물질 정산 식(2)와 같음∑imb = ∑ime (2)여기서, ∑imb는 투입되는 물질의 질량의 합 (kg)을, ∑ime는 나가는 물질의 질량 합 (kg)을 의미상기 전체 가열공정에서 열에너지 정산은 상기 전체 가열 공정에서 투입되고 나가는 물질 별 현열 계산 (ΔHs,n,i) 은 식 (3) 와 같이 수행되며, 식 (4) 와 같이 각 물질 별 현열 합 (ΔHs,n) 으로 구할 수 있음 ΔHs,n,i = mn,iCp,n,i(Tn,i-Tn-1,i) (3)ΔHs,n = ∑i (ΔHs,n,i) (4)여기서, mn,i는 n 단계에서의 i 물질의 질량(kg), Cp,n,i 는 n 단계에서의 i 물질의 비열 (kcal/kg,℃), Tn,i와 Tn-1,i는 n 단계에서의 나가고 투입되는 i 물질의 온도 (℃) 를 의미 상기 n 단계에서의 스팀 입 열량 (kcal)은 투입 전·후 현열의 차이(ΔHs,n)와 제품 가열 과정에서 빠져 나가는 수분 증발 열량 분 (Qm,n), 방열 손실 및 열효율을 고려한 열량 분 (Qi,n), 그리고 가열매체로 쓰인 후 대기로 나가는 것을 고려한 열량 분 (Qv,n) 합으로 결정될 수 있는 식(5)와 같음Qs,n = ΔHs,n + Qm,n + Qi,n + Qv,n + Qc,n (5)각 단계에서의 스팀 입 열량을 합산한 상기 전체 가열 공정에서의 총 스팀 입 열량 (Qs, kcal) 은 식(6)과 같음 (6)을 포함하며,상기 이론열에너지분석서버, 상기 실제열에너지분석서버 및 상기 열에너지관리서버는 상기 각 단위공정에 대한 에너지 수요량을 공학적인 물질 및 열수지에 의한 방법으로 산출하는 소프트웨어를 적용하므로서 실시간으로 예측하고, 에너지 사용량을 센서에 의해 계측, 데이터수집, 소프트웨어를 통해 분석하여 필요한 에너지 이상으로 초과하여 사용하는 과다 사용 에너지양을 분석하는 식품산업의 단위공정에 따른 제품생산을 위한 열에너지 예측방법
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