KR100894131B1 - 실내 환경제어 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실내 환경제어 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 실내로 분출되는 공기의 풍향을 조절하는 풍향조절부;와, 실내로 분출되는 공기의 풍속을 조절하는 풍속조절부;와, 본 풍향조절부 및 풍속조절부를 제어하는 제어부;를 포함하는 공기조화장치로 구성된 실내 환경제어 시스템에 있어서, 실내 각 부분에 온도 및 습도를 측정하는 다수의 센서;가 포함되며, 상기 제어부는 본 센서에서 측정된 온도 및 습도에 근거하여 쾌적지표(PMV)를 산출하는 알고리즘을 포함하며, 본 알고리즘에 따라 산출된 쾌적지표가 0이 되게 하는 온도 및 습도를 조성할 수 있도록 상기 풍향조절부 및 풍속조절부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 실내의 각 부분에 배치된 센서에 의해 측정된 온도 및 습도에 근거하여 상기 외부 변화요인이나 복합환경에 대응하는 PMV(쾌적지표)를 산출하며, 유전자 알고리즘을 통하여 PMV가 최적의 환경을 나타내는 지수(PMV=0)이 되도록 공기조화장치의 풍향 및 풍속을 제어할 수 있다.

Description

실내 환경제어 시스템 및 방법{INDOOR ENVIRONMENT CONTROL SYSTEM AND MATHOD}
도 1은 본 발명에 따른 실내 환경제어 시스템의 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 실내 환경제어 시스템의 구성 블록도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 실내 환경제어 시스템을 도시한 흐름도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 실내 환경제어 시스템의 PMV 산출방법을 도시한 블록도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 실내 환경제어 시스템의 유전자 알고리즘을 도시한 흐름도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 센서 20 : 공기조화장치
21 : 풍향조절부 23 : 풍속조절부
25 : 제어부
본 발명은 실내 환경제어 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 특히 실내 각 부 분에 측정된 온도 및 습도에 근거하여 쾌적지표(PMV)를 산출하고, 본 쾌적지표에 따라 최적의 실내환경을 조성하기 위해 유전자 알고리즘을 이용하여 실내의 온도 및 습도를 설정하며, 이에 따라 공기조화장치의 공기 분출시간 및 분출세기를 제어하기 위한 실내 환경제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
한정된 실내 공간에서 사용자가 편안함을 느낄 수 있는 온도 및 습도를 유지하기 위한 방법이나 장치는 매우 다양하지만, 일반적으로는 공기조화장치를 이용하여 실내의 온도 및 습도를 유지하는 것이 대부분이다.
공기조화장치는 내부에 냉매 또는 발열장치를 이용하여 열교환에 의해 냉각되거나 가열된 공기를 실내에 분출시켜 실내의 온도를 조절하며, 가습장치를 통해 분출되는 공기에 습기를 가하여 실내의 습도를 조절할 수 있도록 구성된다.
이러한 공기조화장치는 사용자가 직접 분출되는 풍향 및 풍속을 조정하여 실내의 온도 및 습도를 조절하였으나, 최근 들어서는 온도나 습도를 측정할 수 있는 센서를 추가로 포함하며, 이에 따라 공기조화장치와 센서가 서로 연동될 수 있도록 구성되는 실내 환경제어 시스템이 도입되고 있는 추세이다
여기서, 상기 실내 환경제어 시스템은 상기 센서에서 측정된 온도 및 습도에 따라 사용자가 설정한 온도 및 습도에 적합할 수 있는 실내 온도 및 습도를 조절하여 최적의 실내환경을 유지할 수 있도록 공기조화장치를 제어한다.
그러나, 상기와 같은 실내 환경제어 시스템은 문이나 창문 등에서 외부로부터 실내로 공기가 유입되는 등의 외부 변화요인과 사용자 개인의 착의량, 활동량 등의 복합환경에 따른 환경 변화에 대응하여 실내환경을 제어하지 못하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 실내 환경제어 시스템 및 방법에 있어서, 실내의 각 부분에 배치된 센서에 의해 측정된 온도 및 습도에 근거하여 상기 외부 변화요인이나 복합환경에 대응하는 PMV(쾌적지표)를 산출하며, 본 PMV가 최적의 환경을 나타내는 지표(PMV=0)가 되도록 공기조화장치의 풍향 및 풍속을 제어하는 실내 환경제어 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 최적의 실내환경을 조성할 수 있도록 실내의 온도 및 습도를 유전자 알고리즘을 통하여 실내의 온도 및 습도를 조절하며, 이에 따라 공기조화장치의 풍향 및 풍속을 제어하는 실내 환경제어 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 실내로 분출되는 공기의 풍향을 조절하는 풍향조절부;와, 실내로 분출되는 공기의 풍속을 조절하는 풍속조절부;와, 본 풍향조절부 및 풍속조절부를 제어하는 제어부;를 포함하는 공기조화장치로 구성된 실내 환경 제어시스템에 있어서,
실내 각 부분에 온도 및 습도를 측정하는 다수의 센서;를 포함하며, 상기 제어부는 사용자가 설정한 실내환경에 따른 온도 및 습도들의 평균값에 대한 쾌적지표(PMV)를 0으로 결정하고, 본 센서에서 측정된 온도 및 습도에 대한 새로운 쾌적지표를 산출하며, 본 산출된 쾌적지표가 0이 되는 온도 및 습도를 조성할 수 있도 록 상기 풍향조절부 및 풍속조절부를 제어하는 것을 특징으로 하는 실내 환경제어 시스템.
여기서, 상기 제어부는 사용자가 설정한 실내환경에 따른 온도 및 습도들 중에서 설정변경의 빈도가 높은 항목에 대하여 미리 설정된 가중치를 부여하여 상기 쾌적지표를 산출하며, 산출된 쾌적지표가 0이 되는 온도 및 습도를 조성할 수 있도록 상기 풍향조절부 및 풍속조절부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 외부 변화요인에 따른 온도 및 습도의 변화값을 추가적으로 적용하여 상기 쾌적지표를 산출하며, 산출된 쾌적지표가 0이 되는 온도 및 습도를 조성할 수 있도록 상기 풍향조절부 및 풍속조절부를 제어할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제어부는 실내의 온도 및 습도와 외부 변화요인에 따른 온도 및 습도의 변화값을 반영하여 상기 쾌적지표가 0으로 수렴되도록 하는 온도 및 습도에 대한 유전자 알고리즘을 추가로 포함하며, 본 유전자 알고리즘에 의한 온도 및 습도를 조성할 수 있도록 상기 풍향조절부 및 풍속조절부를 제어할 수 있다.
한편, 상기 목적은 본 발명에 따라, 실내의 각 부분에 센서를 배치하여 온도 및 습도를 측정하는 단계와; 상기 제어부는 사용자가 설정한 실내환경에 따른 온도 및 습도들의 평균값에 대한 쾌적지표(PMV)를 0으로 결정하는 단계와; 상기 제어부는 센서에서 측정된 온도 및 습도에 대한 새로운 쾌적지표를 산출하는 단계와; 상기 제어부는 산출된 쾌적지표가 0이 되는 온도 및 습도를 조성할 수 있도록 상기 풍향조절부 및 풍속조절부를 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 환경제어 방법에 의해 달성된다.
여기서, 상기 제어부는 사용자가 설정한 실내환경에 따른 온도 및 습도들 중에서 설정변경의 빈도가 높은 항목에 대하여 미리 설정된 가중치를 부여하여 상기 쾌적지표를 산출하며, 산출된 쾌적지표가 0이 되는 온도 및 습도를 조성할 수 있도록 상기 풍향조절부 및 풍속조절부를 제어하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 외부 변화요인에 따른 온도 및 습도의 변화값을 추가적으로 적용하여 상기 쾌적지표를 산출하며, 산출된 쾌적지표가 0이 되는 온도 및 습도를 조성할 수 있도록 상기 풍향조절부 및 풍속조절부를 제어하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제어부는 실내의 온도 및 습도와 외부 변화요인에 따른 온도 및 습도의 변화값을 반영하여 상기 쾌적지표가 0으로 수렴되도록 하는 온도 및 습도에 대한 유전자 알고리즘을 추가로 포함하며, 본 유전자 알고리즘에 의한 온도 및 습도를 조성할 수 있도록 상기 풍향조절부 및 풍속조절부를 제어하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 실내 환경제어 시스템의 개략도이며, 도 2는 본 발명에 따른 실내 환경제어 시스템의 구성 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 실내 환경제어 시스템은, 실내의 각 부분에 배치되어 온도 및 습도를 측정하기 위한 센서(10)와 실내의 온도 및 습 도를 하강 또는 상승시키기 위하여 실내로 분출되는 공기의 풍향을 조절하는 풍향조절부와, 실내로 분출되는 공기의 풍속을 조절하는 풍속조절부(21)와, 상기 풍향조절부(23)와 풍속조절부(21) 및 풍향조절부(23)를 제어하는 제어부(25)를 포함하는 공기조화장치(20)로 구성된다.
또한, 상기 제어부(25)는 본 센서에서 측정된 온도 및 습도에 근거하여 쾌적지표(PMV)를 산출하는 알고리즘을 포함하며, 본 알고리즘에 따라 산출된 쾌적지표가 0이 되게 하는 온도 및 습도를 조성할 수 있도록 상기 풍속조절부(21)와 풍향조절부(23)를 제어한다.
센서(10)는 실내의 각 부분에 설치되며, 설치된 부분의 실내 온도 및 습도를 측정하여, 측정한 온도 데이터를 제어부(25)에 전송하도록 마련된다.
여기서, 상기 센서(10)는 다수로 마련될 수 있으며, 실내에서 온도 및 습도차가 크게 발생되는 부분에 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 공기조화장치(20)는 실내에 공기를 주입하여 상기 실내 공기의 온도 및 습도를 설정된 온도 및 습도에 적합하게 유지할 수 있도록 마련된다.
즉, 상기 공기조화장치(20)는 실외공기를 흡입하여 설정된 온도에 따라 흡입된 실외공기를 냉방 또는 난방을 통해 실내에 분출할 수 있도록 마련되며, 설정된 습도에 따라 흡입된 실외공기를 가습하여 실내에 분출할 수 있도록 마련된다.
여기서, 설정된 온도 및 습도라 함은 쾌적지표(Predicted Mean Vote : PMV)가 0이 되도록 하는 온도 및 습도로 설정하는 것을 의미한다.
여기서, 상기 쾌적지표(PMV)란, 실내가 어떠한 온도, 습도, 기류, 복사환경 및 개인의 착의량 또는 활동량을 가지고 있을 경우, 이러한 복합환경에 대한 평가를 계산에 의해 PMV=-3(춥다), PMV=-2(약간춥다) PMV=-1(서늘하다) PMV=0(보통) PMV=1(따뜻하다) PMV=2(약간덥다) PMV=3(덥다)를 나타내는 지표로서 의해 현재의 실내에 대한 쾌적상태를 표시한 것이다.
따라서, 본 발명에 따른 실내 환경제어 시스템은, 온도 및 습도에 대하여 상기 쾌적지표를 산출하며, 사용자가 설정한 실내환경에 따른 온도 및 습도들에 대한 평균값을 이용하여 PMV=0이 되도록 하는 온도 및 습도를 결정할 수 있도록 구성된다.
또한, 상기 쾌적지표를 산출하는 과정에서 최적의 실내환경 설정한 온도 및 습도에 대하여 빈도가 높은 항목에 대하여 미리 설정된 가중치를 부여하여 본 가중치에 따라 상기 쾌적지표가 산출될 수 있도록 구성될 수도 있다.
즉, 사용자가 온도에 대하여 빈번한 설정을 하는 경우 온도에 대한 값에 설정된 가중치를 부여하고, 습도에 대하여 빈번한 설정을 하는 경우 습도에 대한 값에 설정된 가중치를 부여할 수 있다.
여기서, 설정된 가중치란 상기 설정된 온도 및 습도의 전체 빈도에 대하여 온도 또는 습도가 설정된 빈도에 대한 비율을 계산하여 설정한 가중치이다.
또한, 상기 공기조화장치(20)는 상기 PMV에 따라 분출되는 공기의 풍향 또는 풍속을 조절할 수 있도록 하는 풍향조절부(21)와 풍속조절부(23)가 포함되어 구성된다.
풍향조절부(23)는 실내 전체 공간의 온도를 균일하게 하기 위하여, 상기 공 기조화장치(20)로부터의 공기가 실내에 균일하게 분출될 수 있도록 풍향을 변화시킨다.
여기서, 풍향조절부(23)는 상기 공기조화장치(20)로부터의 공기가 상기 각 센서(10)가 위치한 부분을 향해 분출될 수 있도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 풍속조절부(23)는 상기 센서(10)에서 측정된 온도 및 습도에 따라, 상기 공기조화장치(20)의 풍속을 조절할 수 있도록 마련된다.
바람직하게는, 상기 풍속조절부는 상기 센서(10)에서 측정된 온도 및 습도와 설정된 실내 온도 및 습도와의 온도 및 습도차에 따라, 본 온도 및 습도차가 설정된 온도 및 습도범위 이상인 경우에는 상기 공기조화장치(20)의 풍속을 강하게 하고, 설정된 온도 및 습도범위 이하인 경우에는 상기 공기조화장치(20)의 풍속을 약하게 할 수 있도록 마련될 수 있다.
제어부(25)는 실내 전체 공간의 온도 및 습도를 설정된 온도 및 습도로 상승 또는 하강시키며, 실내 전체 공간의 온도를 상기 설정된 온도 및 습도로 유지하게 하기 위하여, 상기 공기조화장치(20)를 제어하도록 마련된다.
이와 같은 기능을 수행하기 위해서, 상기 제어부(25)는 센서(10)에서 측정된 온도 및 습도에 근거하여 PMV= 0이 되도록 온도 및 습도를 설정하며, 이에 따라, 상기 공기조화장치(20)를 제어할 수 있도록 마련된다.
바람직하게는, 상기 제어부(25)는 문이나 창문 등에서 외부로부터 실내로 공기가 유입되는 등의 외부 변화요인과 사용자 개인의 착의량, 활동량 등의 복합환경에 따른 환경 변화 등이 요소를 적용하여, 실내의 PMV= 0이 되도록 마련될 수 있 다.
여기서, 상기 실내의 PMV= 0이 되도록 하는 공기 분출시간 및 분출세기는 다음과 같은 방법에 의해 연산 제어될 수 있다.
보통 실내 환경은 외부로부터 실내로 공기가 유입되는 등의 외부환경에 의해 실내온도 및 습도는 변화되는데, 이때 변화되는 실내 온도(Tm )및 습도(Gm)는 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다.
Figure 112007031187810-pat00001
--------------식(1)
Figure 112007031187810-pat00002
--------------식(2)
여기서, Tm은 외부공기에 의해 변화된 실내 온도, Toa는 외부공기 온도, Tia는 실내공기 온도, Gm은 외부공기에 의해 변화된 실내 습도, Goa는 외부공기 습도, Gia는 실내공기 습도, x는 전체공기에 대한 유입된 외부공기의 중량비율이다.
또한, 상기 제어부(25)는 상기 변화된 실내 온도(Tm )및 습도(Gm)에 따라 설정된 실내 환경을 유지하기 위해 상기 공기조화장치(20)를 가동시키는데, 이때 가동 후의 온도(Tc) 및 습도(Gc)는 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112007031187810-pat00003
--------------식(3)
Figure 112007031187810-pat00004
--------------식(4)
여기서, Tac는 공기조화장치(20)에서 조절되는 온도, Goa는 공기조화장치(20)에서 조절되는 습도, Gia는 실내공기 습도,β는 공기조화장치에서 분출되는 공기의 접촉비율이다.
여기서, 상기와 같이 공기조화장치(20)를 가동시킨 후의 온도(Tc) 및 습도(Gc)에 따라, 상기 제어부(25)의 제어에 의해 최적의 실내 환경인 PMV= 0이 되는 환경이 조성되도록 하는 실내 온도(Tnewia) 및 습도(Gnewia)는 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112007031187810-pat00005
--------------식(5)
Figure 112007031187810-pat00006
--------------식(6)
여기서, QT는 온도조절을 위해 가동되는 공기조화장치(20) 전력, QG는 습도조절을 위해 가동되는 공기조화장치(20) 전력, ms는 실내의 전체 공기 질량, ti는 센서에 의해 지시된 공기조화장치(20)의 가동시간, Cpa는 실내공기에 포함된 습기에 대한 비열, hfg는 실내공기에 포함된 습기에 대한 잠열이다.
여기서, PMV 산출을 위한 지수를 도출하기 위해 식(5)에 식(1)과 식(3)을 대 입하면 상기 실내 온도(Tnewia)는 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112007031187810-pat00007
Figure 112007031187810-pat00008
------식(7)
여기서, AT, BT, CT는 외부 변화요인 즉, 외부공기 온도, 전체 공기에 대한 외부공기의 중량비, β는 공기조화장치에서 분출되는 공기의 접촉비(β), Cpa는 실내공기에 포함된 습기에 대한 비열(Cpa) 등에 의해 정해지는 지수로 각각 다음과 같은 관계로 표현된다.
Figure 112007031187810-pat00009
,
Figure 112007031187810-pat00010
,
Figure 112007031187810-pat00011
-----------------식(8)
마찬가지로 습도에 대한 지수도 상기 온도에 대한 지수와 대응되므로, 상기 지수도출 과정과 동일한 과정으로 식(6)에 식(2)과 식(4)을 대입하면 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112007031187810-pat00012
--------식(9)
여기서, AT, BT, CT는 상기와 같은 외부 변화요인에 의해 정해지는 지수로 각각 다음과 같은 관계로 표현된다.
Figure 112007031187810-pat00013
,
Figure 112007031187810-pat00014
,
Figure 112007031187810-pat00015
-----------------식(10)
도 4는 센서에서 측정된 온도 및 습도에 의해 PMV가 산출되는 관계를 나타낸 블록도이다.
도 4를 참조하면, 상기 제어부는 온도 및 습도를 측정하여 상기 식(8)과 식(10)에서 도출되는 지수들인 AT, BT, CT, AG, BG, CG, β에 따라 PMV를 산출할 수 있도록 구성된다.
그러나, PMV는 상기 온도와 습도에 의한 지수뿐만 아니라, 개인의 착의량이나 활동량 등에 따른 복합적인 환경지수에 의해 결정되는데, 이러한 복합적인 환경지수는 개인에 따라 달라지는 주관적 요소이므로, PMV를 산출하고 이에 따른 제어를 하기 위해서는 이러한 복합적인 환경지수를 반영할 수 있는 인공지능적 알고리즘이 요구된다.
따라서, 본 발명에 따른 실내 환경 제어 시스템에서는 상기 복합적인 환경지수를 반영할 수 있는 인공지능 알고리즘으로 유전자 알고리즘(Genetic Algorithm)을 도입하며, 이에 따라 최적의 실내 환경을 유지하기 위해 PMV=0이 될 수 있도록 상기 공기조화장치를 제어하도록 구성된다.
여기서, 유전자 알고리즘(Genetic Algorithm)은 적자 생존과 유전의 메카니즘을 바탕으로 하는 주어진 환경에 대해 최적의 환경을 구현할 수 있도록 하는 탐 색 알고리즘이다.
다시 말해, 유전자들은 주어진 환경에 잘 적응하는 유전자만을 선택(selection)하고 교배(crossover)하고 때에 따라서는 돌연변이(mutation)도 하며 다음 세대에 우수한 유전 형질이 복제(reproduction)되게 되며, 이에 따라 진화(evolution)가 거듭될수록 주어진 환경에 더 적합한 유전자들만이 남아있게 되는데 이러한 것들을 알고리즘으로 구현한 것이 유전자 알고리즘이다.
즉, 본 발명에 따른 실내 환경제어 시스템에서는 상기 제어부(25)는 실내의 각 센서에서 측정된 온도 및 습도에 근거하여 상기 식(8)과 식(10)에 의해 도출된 지수들을 유전자 객체로 설정하며, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 객체들에 대하여 유전자 알고리즘을 적용하여 PMV=0이 되도록 상기 공기조화장치(20)의 공기 분출시간 및 분출세기를 제어한다.
이하, 도 3 및 도 5를 참조하여, 상기와 같은 유전자 알고리즘을 도입한 본 발명에 따른 실내 환경제어 시스템의 제어과정을 상세히 설명하기로 한다.
실내에 배치된 센서(10)는 실내 각 부분의 온도 빛 습도를 측정한다.(S11)
다음, 상기 센서(10)에서 측정한 온도 및 습도 데이터를 제어부(25)로 전송한다. (S12)
다음, 상기 제어부(25)는 상기 센서(10)에서 측정한 온도 및 습도 데이터에 의해 PMV(쾌적지표)를 산출한다. (S13)
다음, 상기 산출된 PMV가 0인지 여부를 판단한다. (S14)
만일, 상기 PMV가 0이 아닌 경우 유전자 알고리즘을 적용하여 PMV가 0이 될 수 있도록 상기 공기조화장치의 분출시간 및 분출세기를 조정한다. (S15)
여기서, 상기 유전자 알고리즘은 다음과 같이 구현할 수 있다.
먼저, 상기 식(8)과 식(10)에 의해 도출된 온도 및 습도에 관한 지수들을 유전자 객체로 변환시키며, 각각의 유전자 객체들을 온도와 습도에 관련된 군(pool) 단위로 설정한다. (S21)
다음 상기 객체군을 확률적인 변이규칙에 따라 돌연변이(mutation)를 발생시킨다. (S22)
다음, 상기 S21과정에 설정도는 객체군과 상기 S22과정에서 설정된 객체군들을 무작위로 상호 교배(crossover)한다. (S23)
다음, 상기 교배된 객체군을 적합성 함수(fitness function)를 사용한 탐색과정을 거쳐 최적의 객체군을 선택하여 복제한다. (S24)
다음, 상기 S24과정에 의해 복제된 객체군을 적용하여 PMV를 산출하며, 산출된 값이 수렴(PMV=0)되는지 비교한다. (S25)
만일, 상기 PMV가 0이 되는 경우, 상기 객체군에 대한 온도 및 습도의 지수를 설정하며, 본 지수에 따라 상기 공기조화장치의 공기 분출방향과 분출세기를 제어한다. (S26)
여기서, 상기와 같은 제어과정을 수행하는 알고리즘은 상기 제어부(25)에서 다양한 방법으로 구현될 수 있도록 구성될 수 있으나, 바람직하게는 상기 제어 부(25)는 어셈블러(Assembler), C언어, 베이직(Basic), 파스칼(Pascal), 자바(Java) 등의 프로그램을 통해 구현될 수 있도록 구성될 수 있다.
따라서, 상기 제어부(25)는 상기 프로그램들이 이식될 수 있는 마이크로프로세서(microprocessor)로 마련될 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 실내 환경제어 시스템 및 방법은 실내의 각 부분에 배치된 센서에 의해 측정된 온도 및 습도에 근거하여 상기 외부 변화요인이나 복합환경에 대응하는 PMV(쾌적지표)를 산출하며, 본 PMV가 최적의 환경을 나타내는 지수(PMV=0)이 되도록 공기조화장치의 풍향 및 풍속을 제어할 수 있다.
또한, 최적의 실내환경을 조성할 수 있도록 실내의 온도 및 습도를 유전자 알고리즘을 통하여 실내의 온도 및 습도를 조절하며, 이에 따라 공기조화장치의 풍향 및 풍속을 제어할 수 있다.

Claims (8)

  1. 실내로 분출되는 공기의 풍향을 조절하는 풍향조절부;와, 실내로 분출되는 공기의 풍속을 조절하는 풍속조절부;와, 본 풍향조절부 및 풍속조절부를 제어하는 제어부;를 포함하는 공기조화장치로 구성된 실내 환경 제어시스템에 있어서,
    실내 각 부분에 온도 및 습도를 측정하는 다수의 센서;를 포함하며,
    상기 제어부는 사용자가 설정한 실내환경에 따른 온도 및 습도들의 평균값에 대한 쾌적지표(PMV)를 0으로 결정하고, 본 센서에서 측정된 온도 및 습도에 대한 새로운 쾌적지표를 산출하며, 본 산출된 쾌적지표가 0이 되는 온도 및 습도를 조성할 수 있도록 상기 풍향조절부 및 풍속조절부를 제어하며,
    상기 제어부는 사용자가 설정한 실내환경에 따른 온도 및 습도들 중에서 설정변경의 빈도가 높은 항목에 대하여 미리 설정된 가중치를 부여하여 상기 쾌적지표를 산출하며, 산출된 쾌적지표가 0이 되는 온도 및 습도를 조성할 수 있도록 상기 풍향조절부 및 풍속조절부를 제어하는 것을 특징으로 하는 실내 환경제어 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 외부 변화요인에 따른 온도 및 습도의 변화값을 추가적으로 적용하여 상기 쾌적지표를 산출하며, 산출된 쾌적지표가 0이 되는 온도 및 습도를 조성할 수 있도록 상기 풍향조절부 및 풍속조절부를 제어하는 것을 특징으로 하는 실내 환경제어 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 실내의 온도 및 습도와 외부 변화요인에 따른 온도 및 습도의 변화값을 반영하여 상기 쾌적지표가 0으로 수렴되도록 하는 온도 및 습도에 대한 유전자 알고리즘을 추가로 포함하며, 본 유전자 알고리즘에 의한 온도 및 습도를 조성할 수 있도록 상기 풍향조절부 및 풍속조절부를 제어하는 것을 특징으로 하는 실내 환경제어 시스템.
  5. 실내의 각 부분에 설치된 센서로부터 감지된 온도 및 습도를 측정하여 제어부로 전송하는 단계와;
    상기 제어부에서 사용자가 설정한 실내환경에 따른 온도 및 습도들의 평균값에 대한 쾌적지표(PMV)를 0으로 결정하는 단계와;
    상기 센서에서 측정된 온도 및 습도에 대한 새로운 쾌적지표를 산출하는 단계와;
    상기 산출된 쾌적지표가 0이 되는 온도 및 습도를 조성할 수 있도록 풍향조절부 및 풍속조절부를 제어하는 단계;를 포함하며,
    상기 쾌적지표를 산출하는 단계는 사용자가 설정한 실내환경에 따른 온도 및 습도들 중에서 설정변경의 빈도가 높은 항목에 대하여 미리 설정된 가중치를 부여하여 상기 쾌적지표를 산출하는 단계이며,
    상기 풍향조절부 및 풍속조절부를 제어하는 단계는 상기 산출된 쾌적지표가 0이 되는 온도 및 습도를 조성할 수 있도록 풍향조절부 및 풍속조절부를 제어하는 단계인 것을 특징으로 하는 실내 환경제어 방법.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서,
    상기 쾌적지표를 산출하는 단계는 외부 변화요인에 따른 온도 및 습도의 변화값을 추가적으로 적용하여 쾌적지표를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 환경제어 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 쾌적지표를 산출하는 단계는 실내의 온도 및 습도와 외부 변화요인에 따른 온도 및 습도의 변화값을 반영하여 쾌적지표가 0으로 수렴되도록 하는 온도 및 습도에 대한 유전자 알고리즘을 이용하여 쾌적지표를 산출하는 단계를 포함하며,
    상기 풍향조절부 및 풍속조절부를 제어하는 단계는 상기 유전자 알고리즘에 의한 온도 및 습도를 조성할 수 있도록 상기 풍향조절부 및 풍속조절부를 제어하는 단계인 것을 특징으로 하는 실내 환경제어 방법.
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