KR101238318B1 - 빌딩 공기조화시스템의 동적제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 빌딩 공기조화시스템의 동적제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실시간으로 항상 외기 온·습도와 실내 온·습도의 엔탈피를 비교함으로써, 가장 최적의 혼합점에 대한 엔탈피를 계산해 내어 언제든지 공조시스템을 최적상태로 운전할 수 있고, 엔탈피 제어에서 한계점이 있을 수 있는 조건하에서는 전체 풍량을 가능한 범위내에서 적절하게 조절하여 전체 실내의 온·습도 조건을 만족시키면서 최소의 에너지만을 사용할 수 있으며, 공조제어시스템의 모니터링 표시장치에 공기선도 및 전체 프로세스를 최적의 상태로 표시할 수 있도록 실시간으로 동적으로 표현하여 보여줌으로써, 관리자 및 근무자들이 현재 운전 상태를 파악하는데 있어 혁신적인 방법을 제공할 수 있도록 한 빌딩 공기조화시스템의 동적제어방법에 관한 것이다.
공기조화시스템, 엔탈피, 덕트, 댐퍼, 센서, 제어기, 쿨링, 히팅

Description

빌딩 공기조화시스템의 동적제어방법{Dynamic control method for air conditioning system}
도 1은 본 발명에 따른 빌딩 공기조화시스템의 구성을 나타내는 장치구성도.
도 2는 공기선도를 HMI 상에서 표시한 모습을 나타내는 이미지.
도 3은 본 발명에 따른 빌딩 공기조화시스템의 동적제어방법을 나타내는 흐름도.
도 4는 본 발명에 따른 빌딩 공기조화시스템의 동적제어방법의 실제 운전예를 나타내는 흐름도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 공급덕트 11 : 환기덕트
12 : 연결덕트 13 : 외기흡입부
14 : 냉난방공기흡입부 15 : 환기연결부
16 : 외기댐퍼 17 : 댐퍼구동모터
18~22 : 제1 내지 제5온도센서 23~25 : 제1 내지 제3습도센서
26 : 히팅코일 27 : 쿨링코일
28 : 히팅제어밸브 29 : 쿨링제어밸브
30 : 공급팬 31 : 분무노즐
32 : 분무펌프 33 : 내기흡입부
34 : 내기배출부 35 : 환기팬
36 : 배출댐퍼 37 : 환기댐퍼
38 : 모터제어기 39 : 엔탈피제어기
40 : 온도제어기 41 : 모니터링 디바이스
42 : 중앙제어반 컴퓨터 43 : 서버
44 : 이동통신회사 45 : PC
46 : PDA폰 47 : 모바일폰
48 : 습도제어기
본 발명은 빌딩 공기조화시스템의 동적제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실시간으로 항상 외기 온·습도와 실내 온·습도의 엔탈피를 비교함으로써, 가장 최적의 혼합점에 대한 엔탈피를 계산해 내어 언제든지 공조시스템을 최적상태로 운전할 수 있고, 엔탈피 제어에서 한계점이 있을 수 있는 조건하에서는 전체 풍량을 가능한 범위내에서 적절하게 조절하여 전체 실내의 온·습도 조건을 만족시키면서 최소의 에너지만을 사용할 수 있으며, 공조제어시스템의 모니터링 표시장치에 공기선도 및 전체 프로세스를 최적의 상태로 표시할 수 있도록 실시간으로 동적으로 표현하여 보여줌으로써, 관리자 및 근무자들이 현재 운전 상태를 파악하는데 있어 혁신적인 방법을 제공할 수 있도록 한 빌딩 공기조화시스템의 동적제어방법에 관한 것이다.
전체 산업분야에서 예전에 비해 많은 발전을 이룩해 왔지만, IT 분야의 급속한 성장에 따른 타분야의 적용이 증가 추세에 있다.
특히, 산업용 공조 및 건물 전체를 난방하는 시스템들에 있어서의 변화, 더욱 더 구체적으로는 그러한 시스템을 제어하는 분야에 있어서의 변화는 상대적으로 미약하다고 볼 수 있다.
그러나, 10년 전에 사용하는 방식이 여전히 사용되고 있으며, 특별히 바뀐 것이라야 기술발전에 따른 방식에서 요즘은 인터넷 방식으로 바뀌는 등 겉으로 보기에는 많은 것들이 변한 것 같지만, 실제 동작되는 방법 자체는 크게 변한 것이 없다.
요즘 국제 유가가 계속 올라가고 있고 더욱이 석유자원은 이미 매장량의 한계점이 드러나 앞으로 몇십년 정도면 더 이상 사용할 석유자원도 없어질 전망이다.
이러한 시점에서 산업체와 일반 건물에서 사용되는 냉난방 에너지의 양을 고려해볼 때 지금까지 사용해오던 방식에서 더욱 진보된 제어방법을 개선할 필요가 있다.
현재까지 여러 가지 방법들이 사용되어 왔었으나 그중에서도 가장 쉽게 그리고 확실하게 에너지를 줄일 수 있는 방법은 엔탈피 제어와 풍량제어의 방법이며, 이중에서 엔탈피 제어 방법은 기존에 소개된 적이 있으나, 기존 기술들은 단순히 "이럴 땐 이렇게 동작하고 저럴때는 저렇게 동작" 하는 단순한 제어 시스템으로 되어 있어 그 효과가 미미하다고 볼 수 있다.
기존 냉난방의 개념은 실내의 온도 및 습도를 원하는 값으로 유지하기 위해 취해지는 일련의 장비들에 대한 운전 및 이의 조절이라 말할 수 있으며, 냉난방이 잘된다는 뜻은 실내의 원하는 온·습도 조건과 실제 실내의 온·습도 조건이 편차없이 유지되며, 내외부의 변동 요인으로 발생한 온·습도 편차가 커지더라도 빠른 시간내에 다시 원래의 상태로 유지될 수 있다는 것을 의미한다.
즉, 실내의 온·습도를 기준으로 평가하는 것이다. 그런데, 여기에는 중요한 문제점이 있는데 그것은 냉난방시에 소비되는 에너지이다.
이를 냉방 및 난방으로 구분해서 살펴보면 냉방시 우리나라의 기후조건은 고온 다습하기 때문에 온도를 낮추기 위해서 뿐만 아니라 제습을 위해서도 많은 양의 에너지가 필요하게 된다.
그런데, 온도를 낮추기 위해 들어가는 에너지의 종류와 습도를 제거하기 위한 에너지의 종류가 같으며 주로 냉동기의 운전을 통해서 얻어진다.
그리고, 경우에 따라서는 습도를 맞추기 위해 너무 많은 냉각 에너지가 투입되어 실내의 온도가 과냉되므로, 다시 온도를 높이기 위해 공기를 가열해 주어야 할 필요가 생겨서 이중으로 에너지를 사용하게 되는 경우가 발생하며, 이는 이른 아침부터 에어컨을 최대로 틀어놓고 추워서 다시 난로를 피우는 경우와 마찬가지이다.
그리고, 여름철의 초기와 말기에는 실내의 부하가 상대적으로 한여름에 비하여 적으며, 아침과 저녁때의 부하는 현격하게 차이가 발생한다. 이때, 기존 공조제어를 사용하게 된다면 실내가 과냉되어 이때에도 상기에 설명한 것처럼 공기를 데워주기 위해 가열이 필요하게 되는 것이다.
그외에도 외기와 환기(실내의 공기가 다시 공조기로 되돌아오는 공기)의 혼합비율을 고정하여 사용하는 기존 제어방식에서는 초여름 및 초가을(또는 늦여름)이나 평소에 비해 기온이 낮은 여름철의 아침, 저녁때에도 고정량으로 외기를 도입함으로써 상당한 냉방 에너지를 허비하고 있는 실정이다.
이런 날씨상태에서는 실내공기의 온도보다 외기의 온도가 낮으므로 최대한으로 외기를 사용해 주는 것이 최소의 에너지를 필요하게 된다.
난방시에도 기존 공조제어는 특별히 사용자가 고정되어 있는 값들을 바꾸지 않는한 고정된 외기 및 환기의 혼합비율과 고정된 풍량으로 온·습도를 제어하기 때문에 많은 에너지를 소비하고 있다.
기존 엔탈피 제어의 대부분의 경우 동작상으로는 엔탈피 제어를 하는 것으로 나타나나, 실제적으로는 공개특허 제1999-0042017호에 개시된 바와 같이 외기의 온·습도와 실내에서 공조기로 다시 돌아오는 공기의 온·습도를 측정하여, 이를 엔탈피로 계산하여 비교한 후 계절조건에 따라서 외기 30% 도입 그리고 실내에서 돌아오는 공기 70% 등 고정비율로 혼합하게 된다.
그러나, 일반적으로 하루에도 아침, 점심, 저녁의 온도가 틀리기 때문에 고정비율로 대응하는 시스템은 기존의 일반 공조에 비해서는 일정부분 에너지 절감의 효과가 있지만, 그 기대치는 아주 크다 말할 수 없다.
또한, 기존에 사용중인 모든 시스템들은 온·습도와 현재 제어되고 있는 장비의 가동 여부 및 정도만을 수치화 하여 컴퓨터 및 기타 표시장치에 표시하는 것이 전부였다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 실시간으로 항상 외기 온·습도와 실내 온·습도의 엔탈피를 비교함으로써, 가장 최적의 혼합점에 대한 엔탈피를 계산해 내어 언제든지 공조시스템을 최적상태로 운전할 수 있도록 할 수 있고, 엔탈피 제어에서 한계점이 있을 수 있는 조건하에서는 전체 풍량을 가능한 범위내에서 적절하게 조절하여 전체 실내의 온·습도 조건을 만족시키면서 최소의 에너지만을 사용할 수 있으며, 공조제어시스템의 모니터링 표시장치에 공기선도 및 전체 프로세스를 최적의 상태로 표시할 수 있도록 실시간으로 동적으로 표현하여 보여줌으로써, 관리자 및 근무자들이 현재 운전 상태를 파악하는데 있어 혁신적인 방법을 제공할 수 있도록 한 빌딩 공기조화시스템의 동적제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 빌딩 공기조화시스템의 동적제어방법에 있어서,
외기와 실내공기의 온도 및 습도를 감지하는 단계와; 각 감지 포인트별 공기선도 상에서 좌표를 계산하는 단계와; 상기 단계에서 계산된 해당좌표를 공기선도 상에 표시 및 각 단계별 과정을 표시하는 단계와; 설정된 기준 온·습도 및 현재 온·습도의 차이를 비교하는 단계와; 상기 기준 온·습도 및 현재 온·습도의 차이가 허용편차를 벗어나는 경우에는 온도 및 습도 제어기에 의해 PID 제어하는 단계와; 상기 기준 온·습도 및 현재 온·습도의 차이가 허용편차 이내인 경우에는 여름 또는 겨울인지를 판단하는 단계와; 여름인 경우 난방장치가 가동되는지 여부 또는 겨울인 경우 냉방장치가 가동되는지 여부를 판단하는 단계와; 상기 냉난방 장치가 가동 중인 경우에는 현재 부하량 및 적정풍량을 계산하여 풍량을 제어하는 단계와; 상기 냉난방 장치가 가동되지 않는 경우에는 외기와 실내공기의 엔탈피를 계산하는 단계와; 상기 외기와 실내공기의 혼합점에 대한 최적의 엔탈피 값을 계산하는 단계와; 상기 최적의 엔탈피 값으로 PID 제어하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직한 구현예로서, 상기 빌딩 공기조화시스템은 HMI에 의해 중앙제어반에서 모니터링 및 제어되는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직한 구현예로서, 상기 빌딩 공기조화시스템의 모니터링 디바이스에 공기선도 및 전체 프로세스를 최적의 상태로 표시할 수 있도록 실시간으로 표시하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 빌딩 공기조화시스템은 PDA폰을 통해 원거리에서도 모니터링 가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 빌딩 공기조화시스템의 상태가 모바일폰을 통해 SMS 통지 가능한 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명한다.
첨부한 도 1은 본 발명에 따른 빌딩 공기조화시스템의 구성을 나타내는 장치구성도이고, 도 2는 공기선도를 HMI 상에서 표시한 모습을 나타내는 이미지이다.
본 발명은 자동제어분야에서 에너지 절약을 위한 빌딩 공기조화시스템의 동적제어방법에 관한 것이다.
본 발명은 공기선도를 이용하여 실시간으로 계산된 외기 및 실내공기의 엔탈피 값에 의하여 최적의 혼합점에 대한 엔탈피를 계산해 내어 언제든지 공조시스템을 최적의 상태로 운전할 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.
본 발명에 따른 빌딩 공기조화시스템은 외기를 흡입하여 실내에 냉난방 공기를 공급하는 공급덕트(10)와, 실내공기를 흡입하여 공급덕트(10)에 재공급하는 환기덕트(11)와, 공급덕트(10)와 환기덕트(11)를 연결하는 연결덕트(12)로 구성되어 있다.
상기 공급덕트(10)의 일단부에는 외기흡입부(13)가 형성되고, 공급덕트(10)의 타단부에는 냉난방공기공급부(14)가 형성되며, 중간에는 연결덕트(12)와 연결되도록 환기연결부(15)가 형성된다.
상기 환기연결부(15)의 좌측에는 외기의 흡입량을 조절할 수 있도록 외기댐퍼(16)가 설치되어 있고, 이 외기댐퍼(16)에는 댐퍼구동모터(17)가 장착되어 있다. 이때, 상기 외기댐퍼(16)와 외기흡입부(13) 사이에는 제1온도센서(18) 및 제1습도 센서(23)가 장착되어 온도 및 습도를 감지하게 된다.
상기 환기연결부(15)의 우측에는 히팅코일(26)이 설치되고, 이 히팅코일(26)과 일정한 간격으로 쿨링코일(27)이 설치되며, 이 히팅코일(26) 및 쿨링코일(27)에는 히팅제어밸브(28) 및 쿨링제어밸브(29)가 각각 설치되어 있다.
이때, 상기 히팅코일(26)과 쿨링코일(27) 사이에는 공급팬(30)이 설치되고, 히팅코일(26)과 환기연결부(15) 사이에는 제2온도센서(19)가 설치되며, 공급팬(30)과 쿨링코일(27) 사이에는 제3온도센서(20)가 설치된다.
상기 쿨링코일(27)과 냉난방공기공급부(14) 사이에는 가습수단이 설치되어 있고, 이 가습수단은 분무노즐(31)과, 분무노즐(31)에서 분무할 매체를 펌핑하는 분무펌프(32)와, 분무펌프(32)를 제어하는 습도제어기(48)로 구성되어 있다.
상기 분무노즐(31)과 냉난방공기공급부(14) 사이에는 제4온도센서(21) 및 제2습도센서(24)가 설치되어 온도 및 습도를 감지할 수 있다.
상기 환기덕트(11)의 일단부에는 실내공기를 유입할 수 있도록 내기흡입부(33)가 형성되고, 환기덕트(11)의 타단부에는 실내공기를 배출할 수 있도록 내기배출부(34)가 형성되며, 중간에는 연결덕트(12)와 연결되도록 환기연결부(15)가 형성되어 있다.
상기 환기연결부(15)와 내기흡입부(33) 사이에는 환기팬(35)이 설치되어 있고, 환기연결부(15)의 좌측에는 실내공기의 배출량을 제어하는 배출댐퍼(36)가 설치되며, 이 배출댐퍼(36)에는 댐퍼구동모터(17)가 장착되어 있다. 이때, 환기팬(35)과 내기흡입부(33) 사이에는 제5온도센서(22) 및 제3습도센서(25)가 설치되 어 있다.
상기 연결덕트(12)는 환기덕트(11)와 공급덕트(10)의 환기연결부(15)를 통해 연결되는 것으로, 환기연결부(15)를 통해 유입된 실내공기를 공급덕트(10)에 혼합하고, 중간에 실내공기의 혼합량을 조절할 수 있도록 환기댐퍼(37)가 설치되며, 이 환기댐퍼(37)에는 댐퍼구동모터(17)가 장착되어 있다.
이때, 상기 외기댐퍼(16), 배출댐퍼(36) 및 환기댐퍼(37)에 각각 장착된 댐퍼구동모터(17)에는 모터제어기(38) 및 엔탈피제어기(39)가 전기적으로 연결되어 있고, 쿨링제어밸브(29) 및 히팅제어밸브(28)에는 온도제어기(40)가 전기적으로 연결되며, 상기 온도제어기(40) 및 습도제어기(48)는 중앙제어반 컴퓨터(42)와 전기적으로 연결되어 있다.
상기 엔탈피제어기(39), 온도제어기(40) 및 습도제어기(48)는 중앙제어반 컴퓨터(42)와 양방향 통신 가능하여, 각 단계별 과정을 모니터링 디바이스(41)를 통해 감시 및 제어할 수 있고, 이 중앙제어반 컴퓨터(42)는 인터넷을 통하여 서버(43) 및 이동통신회사(44)와 사무실 및 집 등 원격지의 PC(45)와 연결될 수 있다.
또한, 상기 이동통신회사(44)를 통하여 PDA폰(46)으로 빌딩 공기조화시스템의 전체 프로세스를 모니터링 할 수 있고, 상기 모니터링 한 것을 모바일폰(47)에 SMS 통지에 의해 원격제어가 가능하다.
이와 같은 구성에 의한 본 발명에 따른 빌딩 공기조화시스템의 동적제어방법을 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 빌딩 공기조화시스템의 동적제어방법을 나타내는 흐름도이다.
1) 공급덕트(10) 및 환기덕트(11)에 설치된 제1 내지 제5온도센서(18~22) 및 제1 내지 제3습도센서(23~25)를 통해 각 포인트에는 외기 온·습도 및 실내 온·습도를 측정한다.
2) 상기 측정한 외기 온·습도 및 실내 온·습도를 도 2에 도시한 바와 같이 공기선도 상에 해당좌표를 표시하고, 각 단계별 과정을 HMI 프로그램을 통해 모니터링 디바이스(41)에 표시한다.
3) 프로그램에 기준 온도 및 기준 습도를 설정하고, 상기 측정된 외기 온·습도 및 실내 온·습도와 설정된 기준 온도 및 기준 습도를 비교한 다음 그 차이를 산출한다.
4) 상기 차이가 허용편차의 범위 내인지 또는 허용편차의 범위를 벗어나는 지를 판단한다.
5) 상기 온도 및 습도의 차이가 허용편차를 벗어나는 경우에는 온도제어기(40) 및 습도제어기(48)에 의해 PID 제어를 한다.
6) 상기 온도 및 습도의 차이가 허용편차 내인 경우에는 설정온도와 비교하여 여름 또는 겨울인지를 판단한다.
7) 상기 단계에서 여름인 것으로 판단된 경우 히팅코일(26)이 작동하는지 여부를 판단하고, 상기 단계에서 겨울인 것으로 판단된 경우 쿨링코일(27)이 작동하는지 여부를 판단한다.
8) 상기 단계에서 계절이 여름인 것으로 판단되고 히팅코일(26)이 작동되거나, 계절이 겨울인 것으로 판단되고 쿨링코일(27)이 작동된 경우에는 현재 부하량 및 적정 풍량을 계산하여 풍량을 제어한다.
9) 상기 7단계에서 계절이 여름인 것으로 판단되고 히팅코일(26)이 작동되지 않거나, 계절이 겨울인 것으로 판단되고 쿨링코일(27)이 작동되지 않는 경우에는 공기선도 상에서 계산된 외기 온·습도 및 실내 온·습도를 이용하여 외기와 실내공기의 엔탈피를 계산한다.
10) 상기 계산된 엔탈피에 따라 외기 및 실내공기의 혼합점에 대한 최적의 엔탈피 값을 계산한다.
11) 상기 단계에서 계산된 설정값에 따라 PID 제어를 한다.
이하, 본 발명을 다음 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는바, 본 발명이 다음 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
실시예(실제 운전예)
도 4는 본 발명에 따른 빌딩 공기조화시스템의 동적제어방법의 실제 운전예를 나타내는 흐름도이다.
1) 공급덕트(10) 및 환기덕트(11)의 각 포인트에서 감지된 외기온도는 32℃이고, 외기습도는 75%이고, 실내온도는 25℃이며, 실내습도는 55%이다.
2) 상기 포인트에서 감지된 외기 온·습도 및 실내 온·습도를 공기선도 상에서 해당좌표를 표시하고, 각 단계별 과정을 표시한다.
3) 프로그램에 설정된 기준온도 및 습도와 각 포인트에서 감지된 현재의 온 도 및 습도의 편차가 허용온도 2℃, 허용습도 10%을 벗어나는 경우에는 허용편차 내로 들어오도록 습도제어기(48) 및 온도제어기(40)에 의해 PID제어된다.
4) 프로그램에 설정된 기준온도 및 습도와 각 포인트에서 감지된 현재의 온도 및 습도의 편차가 허용온도 2℃, 허용습도 10% 이내인 경우에는 계절이 여름인지 또는 겨울인지를 판단한다.
5) 이때, 외기온도가 32℃이므로 여름인 것으로 판단한 다음, 히팅코일(26)이 작동하는 지 여부를 판단한다.
6) 상기 히팅코일(26)이 작동하지 않는 경우에는 실내공기의 엔탈피와 외기의 엔탈피를 계산한 결과, 외기의 엔탈피는 21.57kcal/kg이고 실내공기의 엔탈피는 12.63kcal/kg 이었다.
7) 상기 단계에서 얻은 외기 및 실내공기의 엔탈피에 따라 외기 및 실내공기의 혼합점에 대한 최적의 엔탈피 값을 계산하면 13.56kcal/kg이다.
8) 상기 계산된 최적의 엔탈피 값에 따라 PID 제어를 하게 된다.
실험예 및 비교예(에너지 절감에 관한 비교)
다음과 같은 조건에 따라 기존의 공기조화시스템과 본 발명에 따른 엔탈피제어를 이용한 공기조화시스템을 운전한 결과를 다음 표 1 및 표 2에 나타내었다.
1) 실험 날짜 : 2004년 9월
2) 실험 위치 : 강원도 원주지방의 실제 기상데이터를 근거로 시뮬레이션
3) 설정 온·습도 : 25℃, 55%
4) 풍 량 : 150,000CMH(㎥/h)(일반 사무실 약 250평 냉난방 기준)
5) 외기혼합 : 고정시 40% 외기 혼합
6) 단 위 : kcal/h
Figure 112006080263043-pat00001
표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 엔탈피제어를 이용한 공기조화시스템의 소비열량은 기존의 공기조화시스템의 소비열량에 비해 현저하게 절감되었음을 확인하였다.
특히, 기존대비 에너지절감량은 기존의 공기조화시스템의 소비열량에서 본 발명에 따른 공기조화시스템의 소비열량을 뺀 값을 백분율 한 것으로, 오전 9시에는 45.8%에서 정오로 갈수록 에너지 절감량이 감소하다가 오후 1시를 기점으로 에너지 절감량이 증가하다가 오후 4시 이후에는 80%를 훨씬 초과함으로써, 하루 근무 일과 중 주로 아침과 오후에는 현저한 에너지 절감효과를 얻을 수 있었다.
또한, 상기와 같은 운전조건에 따라 기존 공기조화시스템과 본 발명에 따른 공기조화시스템의 월별 소비전력를 비교한 결과를 나타내면 다음 표 2와 같다.
Figure 112006080263043-pat00002
또한, 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 엔탈피제어를 이용한 공기조화시스템의 소비전력은 기존의 공기조화시스템의 소비전력에 비해 하루에 1,232㎾h 그리고 한달에 24,640㎾h의 에너지를 절감할 수 있다.
이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 빌딩 공기조화시스템의 동적제어방법에 의하면, 빌딩내에 설치되는 공기조화시스템의 공급덕트 및 환기덕트에 온·습도센서를 장착하고, 이 온·습도센서를 통해 실시간으로 감지된 실내 및 외기의 온·습도에 따라 공기선도 상에서 계산된 실내공기 및 외기의 엔탈피 값에 의하여 최적의 혼합점에 대한 엔탈피를 계산하고, HMI 프로그램을 통한 중앙제어반에서 전 설비가 감시 및 제어되며, HMI 상에서 공기선도 및 전체 프로세스를 실시간으로 표시함으로써, 언제든지 공조시스템을 최적상태로 운전하여 에너지 절감에 크게 기여 할 수 있다.
추가적으로, 엔탈피 제어에서 한계점이 있을 수 있는 조건하에서는 전체 풍량을 가능한 범위내에서 적절하게 조절하여 전체 실내의 온·습도 조건을 만족시키면서 최소의 에너지만을 사용할 수 있다.

Claims (5)

  1. 빌딩 공기조화시스템의 동적제어방법에 있어서,
    외기와 실내공기의 온도 및 습도를 감지하는 단계와;
    각 감지 포인트별 공기선도 상에서 좌표를 계산하는 단계와;
    상기 단계에서 계산된 해당좌표를 공기선도 상에 표시 및 각 단계별 과정을 표시하는 단계와;
    설정된 기준 온·습도 및 현재 온·습도의 차이를 비교하는 단계와;
    상기 기준 온·습도 및 현재 온·습도의 차이가 허용편차를 벗어나는 경우에는 온도 및 습도 제어기에 의해 PID 제어하는 단계와;
    상기 기준 온·습도 및 현재 온·습도의 차이가 허용편차 이내인 경우에는 여름 또는 겨울인지를 판단하는 단계와;
    상기 단계에서 여름인 경우 난방장치가 가동되는지 여부 또는 겨울인 경우 냉방장치가 가동되는지 여부를 판단하는 단계와;
    상기 냉난방 장치가 가동 중인 경우에는 현재 부하량 및 풍량을 계산하여 풍량을 제어하는 단계와;
    상기 냉난방 장치가 가동되지 않는 경우에는 외기와 실내공기의 엔탈피를 계산하는 단계와;
    상기 외기와 실내공기의 혼합점에 대한 최적의 엔탈피 값을 계산하는 단계와;
    상기 최적의 엔탈피 값으로 PID 제어하는 단계;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 빌딩 공기조화시스템의 동적제어방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 빌딩 공기조화시스템은 HMI에 의해 중앙제어반에서 모니터링 및 제어되는 것을 특징으로 하는 빌딩 공기조화시스템의 동적제어방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 빌딩 공기조화시스템의 모니터링 디바이스에 공기선도 및 전체 프로세스를 최적의 상태로 표시할 수 있도록 실시간으로 표시하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 빌딩 공기조화시스템의 동적제어방법.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 빌딩 공기조화시스템은 PDA폰을 통해 원거리에서도 모니터링 가능한 것을 특징으로 하는 빌딩 공기조화시스템의 동적제어방법.
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 빌딩 공기조화시스템의 상태가 모바일폰을 통해 SMS 통지 가능한 것을 특징으로 하는 빌딩 공기조화시스템의 동적제어방법.
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