KR101552615B1 - 공기조화기 및 그 동작방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공기조화기 및 그 동작방법에 관한 것으로서, 공기조화기를 포함한 전기기기의 전력소비량에 대응하여, 공기조화기의 동작을 제어하여, 소비전력량을 조절하는데 있어서, 유닛 또는 유닛이 설치된 룸의 중요도 및 룸의 온도차에 따라 우선 제어되는 유닛을 선정하여 제어함으로써, 소정의 기준에 따라 유닛을 제어하여, 불필요하게 동작되는 유닛이 우선 제어됨으로서, 제어 효율이 높아지고, 그에 따라 효율적인 소비 전력량 제어가 가능하게 되는 효과가 있다.
공기조화기, 디멘드제어, 피크제어, 중요도, 우선순위, 온도차

Description

공기조화기 및 그 동작방법{Air conditioner and operating method for the same}
본 발명은 공기조화기 및 그 동작방법에 관한 것으로서, 특히, 공기조화기 또는 공기조화기를 포함하는 전기기기에 의해 소비되는 전력량을, 우선 제어되는 유닛 또는 유닛이 제어되는 순서를 선정하여 그 전력 소비량을 제어하는 공기조화기 및 그 동작방법에 관한 것이다.
공기조화기는 실내 공기를 정화하여 보다 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 설치되는 설비기기로서, 실내로 냉온의 공기를 토출하여, 실내 온도를 조절한다. 이러한 공기조화기는 열교환기로 구성되어 실내에 설치되는 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성되어 실내기로 냉매를 공급하는 실외기를 포함한다.
공기조화기는 실내기 및 실외기의 효율적인 제어를 위한 원격제어기가 구비되며, 원격제어기는 사용자가 각 실내기 및 실외기가 설치된 장소로 이동하지 않아도, 특정 장소에서 복수의 실외기 및 실내기를 모니터링 및 제어할 수 있도록 한다.
최근 전력소비량에 대한 관심이 증대되면서, 전력 소비가 많은 여름 도는 겨 울 철 효과적인 소비전력의 제어 필요성이 야기되면서, 공기조화기에 디멘드 제어기를 연결하여, 소비되는 전력량에 따라 공기조화기의 운전율 또는 동작설정을 가변제어하여, 소비되는 전력을 제어하고 있다.
그러나, 소비되는 전력량을 제어하는 경우, 우선적으로 동작이 제어되는 유닛에 대하여, 임의의 순서 또는 지정된 순서에 따라 유닛이 되어되고 있으나, 실내온도가 일정 온도를 유지하야하는 중요한 룸의 유닛이 먼저 제어되어 동작 정지되거나, 희망온도와 실내온도 차가 커 사용자가 쾌적감을 느끼지 못하는 상태에서 유닛이 동작 정지되어 사용자의 편의 및 쾌적감이 저하된다.
또한, 소비 전력량이 일정 수준 이하로 저하되지 않는 경우, 상기와 같은 동작 정지 상태가 유지되는 경우, 사용자의 불쾌감이 증폭되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 소비되는 전력량에 따라 공기조화기의 동작을 제어하는 경우, 소비 전력량이 일정 수준을 넘어 유닛에 대한 제어가 필요한 때에, 유닛이 제어되는 순서를, 유닛이 설치된 룸의 중요도, 희망온도와 실내온도의 온도차에 따라 선정하도록 하여 소비되는 전력량을 조절하면서 사용자의 불쾌감을 최소화하는 공기조화기 및 그 동작방법을 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 공기조화기는 복수의 유닛, 및 상기 복수의 유닛의 동작을 모니터링 하고, 제어하는 원격제어기를 포함하고, 상기 원격제어기는 소비전력량을 제어하기 위한 전력제어모드 설정 시, 상기 복수의 유닛이 설치된 룸의 중요도와, 희망온도와 실내온도의 온도차에 대응하여 상기 복수의 유닛에 대한 제어순서를 결정하고, 설정된 운전율에 따라 제어대상을 선정하여, 상기 제어순서에 따라 상기 제어대상의 동작을 제어하고, 시간의 경과 또는 측정되는 소비전력량에 대응하여, 상기 복수의 유닛에 대한 상기 제어순서를 다시 결정하고, 운전율에 따라 상기 제어대상을 재 설정하며, 상기 원격제어기는 상기 룸의 중요도와, 상기 온도차에 각각 가중치를 부여하고, 상기 가중치가 고려된 상기 룸의 중요도와 상기 온도차를 합산하여 상기 제어순서를 결정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 공기조화기의 동작방법은 소비 전력량과 설정값을 비교하는 단계, 상기 소비 전력량이 설정값에 도달한 경우, 복수의 유닛으로부터 수신된, 실내온도와 설정온도의 온도차와, 상기 복수의 유닛이 설치된 룸의 중요도를 이용하여 상기 복수의 유닛에 대한 제어순서를 결정하는 단계, 설정된 운전율에 따라 상기 제어순서를 기준으로 제어대상을 선정하여 제어하는 단계, 상기 제어대상 제어 후, 소정시간 경과 후 재 측정된 소비 전력량이 상기 설정값 이상인 경우, 상기 복수의 유닛에 대한 상기 제어순서를 다시 결정하여 상기 제어대상을 재 선정하는 단계를 포함하고, 상기 제어순서는 상기 룸의 중요도와, 상기 온도차에 각각 가중치를 부여하고, 상기 가중치가 고려된 상기 룸의 중요도와 상기 온도차를 합산하여 결정되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공기조화기 및 그 동작방법은 소비되는 전력량을 제어하는 경우, 우선 제어되는 유닛 또는 유닛의 제어순서를 룸의 중요도 및 온도차에 따라 선정하여 유닛을 제어함으로써, 중요도가 낮도 온도차가 적은 룸의 유닛을 우선 제어하고, 일정 온도를 유지해야하는 중요도가 높은 룸 또는 온도차가 높은 룸은 나중에 제어되도록 하여, 소비전력량을 제어하면서 사용자의 불쾌감을 최소화할 수 있어 제어 효율이 향상되고, 소비전력량 제어에 따른 비용절감의 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 구성이 도시된 구성도이 다.
도 1 을 참조하면, 본 발명에 따른 공기조화기는 실외기(O) 및 실내기(I)와 같은 적어도 하나의 유닛, 유닛의 동작상태를 모니터링 하고, 그 동작을 제어하는 제1 원격제어기(RC)를 포함한다. 또한, 공기조화기는 각 실내기(I)에 연결되어 실내기(I)로 제어명령을 입력하고, 실내기(I)의 동작상태를 출력하는 로컬제어기(R7)를 포함한다.
또한, 공기조화기는 제1 원격제어기(RC)에 연결되어 데이터를 송수신함으로서 제1 원격제어기(RC)에 연결된 실외기(O) 및 실내기(I)를 모니터링하고, 동작제어를 위한 제어명령을 제1 원격제어기(RC)로 전송하는 제2원격제어기(RC2)를 더 포함할 수 있다. 이때, 제2 원격제어기(RC2)는 제1원격제어기(RC)와 소정거리 내에서 연결되거나, 인터넷과 같은 소정의 네트워크를 통해 연결된다.
여기서, 공기조화기는 실내기(I), 실외기(O) 뿐 아니라, 공기청정유닛, 환기유닛, 가습유닛, 제습유닛, 히터와 같은 유닛을 더 포함할 수 있으며, 이러한 유닛은 원격제어기(RC)와 연결되어 통합제어 될 수 있다. 이하 실내기(I) 및 실외기(O)가 구비되는 것을 예로 하여 설명하나 상기와 같은 유닛이 연결되는 경우에도 적용될 수 있다. 이때, 실외기 및 실내기의 수는 도면에 한정되지 않는다.
제1 원격제어기(RC)는 제 1 실외기(O1)와 제 2 실외기(O2)에 연결되고, 제 1 실외기(O)는 제 1 내지 제 4 실내기(I1 내지 I4)에 연결된다. 또한, 제2 실외기(O2)는 제 5 내지 제8 실내기(I5 내지 I8)에 연결된다. 이때, 제 1 내지 제 6 실내기(I1 내지 I6)는 각각 로컬제어기가 연결될 수 있으나, 제 7실내기(I7)에 제 7 로컬제어기(R7)가 연결된 것을 예로 한다.
실외기(O)는 냉매를 공급받아 압축하는 압축기와, 냉매와 실외공기를 열교환하는 실외 열교환기와, 공급되는 냉매로부터 기체 냉매를 추출하여 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터와, 난방운전에 따른 냉매의 유로를 선택하는 사방밸브를 포함한다. 또한, 압축기로부터 토출되는 냉매의 압력을 측정하는 고압 압력센서와 압축기로 공급되는 냉매의 압력을 측정하는 저압 압력센서를 포함한다. 그 외 다수의 센서, 밸브 및 오일회수기 등을 더 포함하나, 그 외 구성에 대한 설명은 하기에서 생략하기로 한다.
실내기(I)는 실내 열교환기와, 실내기팬, 실외기(O)로부터 공급되는 냉매가 팽창되는 팽창밸브, 다수의 센서를 포함한다.
실내기(I)는 하나의 실내에 적어도 하나 구비될 수 있으며, 하나 이상의 실외기(O)는 다수의 실내기(I) 중 적어도 어느 하나의 요구에 의해 구동되고, 구동되는 실내기(I)에 대응하여 냉/난방 용량이 가변됨에 따라 실외기(O)의 작동 개수 및 실외기(O)에 설치된 압축기의 작동 개수가 가변된다. 여기서, 실외기의 수는 공실내기 수에 따른 냉난방 용량 및 구비되는 압축기의 용량에 따라 가변될 수 있다.
이러한, 실외기(O)와 실내기(I)는 냉매배관을 통해 연결되어, 실외기(O)와 실내기(I) 간의 냉매의 흐름에 따라 냉매의 흐름에 따라 냉방 또는 난방 운전을 수행하고, 소정의 통신방식에 따라 상호 데이터를 송수신한다.
제 1 원격제어기(RC)는 실내기(I) 및 실외기(O)와 연결되어, 소정의 통신방식에 따라 데이터를 송수신함으로써, 실내기(I) 및 실외기(O)의 동작을 모니터링 하고 입력되는 사용자 명령에 대응하여 제어명령을 생성하여 실내기 및 실외기로 전송함으로서 실내기 및 실외기가 소정의 동작을 수행하도록 제어한다. 여기서, 제1 원격제어기(RC)는 상이한 프로토콜의 데이터를 변환하는 변환기 또는 게이트웨이를 내장한다.
제 1 원격제어기(RC)는 복수의 실내기(I1 내지 I8)에 대하여, 개별 실내기 단위로 제어하거나 적어도 하나의 실내기를 소정 그룹 또는 존으로 구분하여 그룹 단위, 존 단위로 그 동작을 제어한다. 이때, 제 1 원격제어기(RC)는 개별 실내기 단위, 그룹 단위, 또는 존 단위로 제어하되, 소정 스케줄에 따라 동작되도록 제어하여, 그룹 또는 존에 포함되는 실내기가 동일한 스케줄에 따라 동일한 설정으로 운전되도록 한다. 이때, 원격제어기(RC)는 실내기와 실외기의 연결관계 또는 실내기의 설치위치에 따라 그룹 또는 존을 구분할 수 있으나, 설치 위치나 실외기 연결관계와는 무관하게, 적어도 하나의 실내기가 동일한 스케줄에 따라 동작되도록 그룹을 형성할 수 있다.
로컬제어기(R)는 실내기에 연결되어, 연결된 실내기의 동작 상태를 표시하고, 입력되는 데이터에 대응하는 제어명령을 실내기로 전송한다. 이때, 로컬제어기(R)은 실내기와 유선 또는 무선으로 연결될 수 있으며, 통신방식에 따라 일방향 또는 양방향 통신이 가능하다. 로컬제어기(R)는 하나의 실내기에 연결되거나, 복수의 실내기에 연결될 수 있고, 하나의 실내기에 복수개가 연결될 수 있다. 로컬제어기(R)가 복수의 실내기에 연결되는 경우에는 복수의 실내기 중 어느 하나의 실내기의 동작 상태를 표시하고, 동일한 제어명령을 연결된 다른 실내기로 전송한다.
도 2 는 공기조화기의 디멘드 제어에 따른 구성이 도시된 구성도 이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 공기조화기는 소정 건물 또는 소정 영역 내에 위치되어 전기를 동력원으로 하여 동작되는 전기기기, 예를 들어, 공기조화기가 설치된 건물의 전등, 엘리베이터, 가전기기와 같은 전기기기에 의해 소비되는 전력량을 측정하고 디멘드 제어명령을 생성하여 전달하는 디멘드제어기(DC)를 더 포함한다.
이때, 디멘드 제어기(DC) 이외에도 전력측정기가 연결될 수 있다.
디멘드 제어기(DC)는 공기조화기를 포함하는 전기기기로 전력을 공급하는 변전실(PS)에 연결되어, 소비되는 전력량을 측정하며, 제1 원격제어기(RC)와 연결된다.
제1원격제어기(RC)는 디멘드 제어기(DC)로부터 입력되는 전력량, 또는 디멘드 제어명령에 대응하여, 소정의 운전율로 실외기(O) 및 실내기(I)가 동작되도록 제어한다. 또한, 제 1 원격제어기(RC)는 전력측정기로부터 전력량을 입력 받을 수 있다.
여기서, 제 1 원격제어기(RC)는 상기와 같이, 디멘드 제어기(DC)로부터 디멘드 제어명령을 수신하여, 실내기(I) 또는 실외기(O)를 제어하는 디멘드 제어모드와, 디멘드 제어기(DC) 또는 별도의 전력측정기(미도시)를 통해 입력되는 전력량에 기초하여, 실내기(I) 또는 실외기(O)를 제어하는 피크전력제어모드 중 어느 하나의 전력제어모드를 설정하여 소비되는 전력량을 제어한다.
디멘드 제어모드는 건물 또는 특정 영역 내에서 공기조화기를 포함한 모든 전기기기에 의해 소비되는 전력량을 기준으로 디멘드 제어기(DC)의 제어명령에 따 라 공기조화기의 동작을 제어하는 것이고, 피크전력모드는 전력량이 일정 기준값에 도달하지 않도록 공기조화기의 운전유릉 제어하거나, 전력량에 관계없이 지정 운전율로 공기조화기가 동작되도록 제어하는 것이다. 여기서, 디멘드 제어모드 또는 전력제어모드 시, 목표 전력량인 희망전력랑, 목표 운전율인 희망운전율은 공기조화기가 전체 소비전력랴에 미치는 영향, 소비 가능한 전력량 등에 따라 임의로 설정될 수 있다.
제1 원격제어기(RC)는 디멘드 제어기(DC)의 제어명령에 대응하여, 운전율을 제어하거나, 실내기의 설정온도를 가변하여 소비되는 전력량이 감소되도록 한다. 또한, 제1 원격제어기(RC)는 디멘드 제어기(DC)로부터 입력되는 전력량이 기 설정된 디멘드기준값 이상인 경우 복수의 실내기 및 실외기를 제어하여 소비되는 전력량이 감소되도록 제어한다. 이때, 공기조화기의 운전율은 디멘드 제어기(DC) 도는 제1 원격제어기(RC) 중 어느 하나를 통해 제어될 수 있다.
제1 원격제어기(RC)는 디멘드 제어 또는 전력제어 시, 그룹별, 존 별로 그 동작을 제어할 수 있으며, 또한 실내기단위로 동작을 제어할 수 있는데, 개별 실내기, 그룹 또는 존에 대하여 일정 순서를 설정하여, 순서에 따라 동작이 제어되도록 한다.
이때, 제 1 원격제어기(RC)는 제어 대상 및 제어 순서를 설정함에 있어서, 실내기가 설치된 룸의 중요도와, 실내기가 설치된 룸의 현재온도와 설정된 희망온도간의 온도차를 모두 고려하여 우선순위에 따른 제어순서를 결정한다. 또한, 상기와 같은 제어순서에 대하여, 설정된 운전율에 따라 제어대상을 선정한다. 중요도가 높은 룸에 설치된 실내기에 대해서는 높은 우선순위를 부여하고, 온도차가 높은 실내에 설치된 실내기 또한 높은 우선순위가 부여될 수 있다.
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 원격제어기 구성이 도시된 블록도이다.
제1 원격제어기(RC)는 도3에 도시된 바와 같이, 입력부(120), 출력부(130), 데이터부(140), 통신부(150), 제 1 원격제어기(RC)의 동작 전반을 제어하는 제어부(110)를 포함한다. 여기서, 제2 원격제어기(RC2) 또한, 제 1 원격제어기(RC)의 구성과 유사하거나 동일하게 구성될 수 있으며, 그에 대한 설명은 하기에서 생략하기로 한다.
입력부(120)는 스위치, 버튼과 같은 입력수단을 적어도 하나 포함하여 입력되는 데이터를 제어부(110)로 인가한다. 이때, 입력부(120)는 터치패드, 터치 스크린을 통한 터치입력수단 또한 포함할 수 있다. 여기서, 제1 원격제어기(RC)는 경우에 따라 별도의 입력부를 포함하지 않을 수 있으나, 이 경우 통신부(150)를 통한 외부 접속 또는 제2 원격제어기에 의해 사용자 명령이 입력되거나, 동작상태가 출력될 수도 있다.
출력부(130)는 복수의 유닛을 제어하기 위한 제어화면, 제어메뉴, 실외기(O) 및 실내기(I) 등의 유닛에 대한 동작상태를 화면에 출력한다. 또한, 출력부(130)는 통신부(150)를 통해 송수신되는 데이터를 출력한다.
또한, 출력부(130)는 디스플레이 화면 이외에도 제1원격제어기(RC)의 동작상태를 점등, 점멸, 빛의 색상 등을 통해 표시하는 램프, 소정의 경고음, 효과음, 음 성안내를 출력하는 스피커를 더 포함할 수 있다.
데이터부(140)는 유닛이 설치된 룸의 중요도가 저장된 중요도 데이터(141), 각 유닛으로부터 수신된 온도 데이터(142), 실외기 및 실내기등의 유닛을 제어하기 위한 제어명령, 유닛정보 등이 포함된 유닛제어 데이터(143)를 포함한다.
또한, 데이터부(140)는 제1 원격제어기(RC) 구동을 위한 동작데이터, 화면 출력을 위한 데이터를 포함한다. 또한, 통신부(150)를 통해 수신되는 실외기 및 실내기 등의 유닛의 상태정보 데이터가 저장되며, 제2원격제어기(RC2)로부터 통신부(150)를 통해 수신되는 제어명령데이터가 저장된다.
통신부(150)는 적어도 하나의 통신 모듈을 포함하여, 제1통신방식에 따라 실외기(O) 및 실내기(I)로부터 동작상태 데이터를 수신하고, 입력부(120) 또는 제2원격제어기(RC2)로부터 수신된 제어명령을 전송한다. 또한, 제2 통신방식에 따라 제2원격제어기(RC2)로 실외기(O) 및 실내기(I)의 데이터를 전송하고, 제2원격제어기(RC2)로부터 제어명령데이터를 수신한다. 이때, 제1원격제어기(RC)는 통신부(150)의 제1통신방식과 제2 통신방식을 상이하게 설정하여 사용하는 것이 바람직 하나, 경우에 따라 동일할 수 있다. 이때, 제 1 통신방식과 제 2 통신방식 간의 데이터 전송을 위해 데이터 또는 프로토콜을 변환하는 변환부를 더 포함할 수 있다.
제어부(110)는 복수의 실내기에 대하여, 개별 실내기 단위로 제어할 뿐 아니라, 적어도 하나의 실내기를 포함하는 그룹, 또는 적어도 하나의 그룹을 포함하는 존을 설정하고, 개별 실내기 또는 그룹, 존 단위로 그 동작을 제어하고, 스케줄을 설정한다. 제어부(110)는 전력제어모드시 소비되는 전력량에 대응하여 운전율을 조 정할 수 있으며, 희망운전율을 설정하여, 희망운전율 범위 내에서 유닛이 동작되도록 제어할 수 있다.
제어부(110)는 통신부(150)를 통해 디멘드 제어기(DC)로부터 수신되는 제어명령 또는 소비 전력량에 따라, 실내기의 동작을 제어한다. 이때, 제어부(110)는 디멘드 제어기(DC)로부터 운전율 감소에 대한 명령이 입력되거나, 입력되는 소비 전력량이 기준값에 도달하거나 그 이상인 경우, 운전율 제어를 통해 소비 전력량을 조절한다.
이때, 제어부(110)는 디멘드 제어 또는 피크전력제어 등의 전력제어모드로 유닛을 제어하는 경우, 각 유닛에 대한 룸의 중요도와, 실내온도와 설정된 희망온도 간의 온도차를 고려하여 복수의 유닛에 대한 우선순위를 산출하여 제어순서를 결정한다. 또한, 설정된 운전율에 따라 유닛을 제어하는데, 제어순서에 따라 운전율의 범위를 벗어나는 유닛은 제어 대상으로 선정하여 동작 정지되도록 제어한다. 여기서, 제어대상에 포함되는 유닛은 동작 정지되는 것이 바람직하나, 경우에 따라 동작정지되지 않고 송풍모드 또는 절전모드로 동작될 수 있다.
이때, 룸의 중요도가 높은 곳은 높은 우선순위를 갖고, 온도차가 큰 경우에도 높은 우선순위를 갖는다. 제어부(110)는 이러한 룸의 중요도에 따른 우선순위와, 온도차에 대한 우선순위를 소정 비율에 따라 합산하여 제어순서를 결정한다. 이때, 합산 비율은 가중치 설정에 따라 가변될 수 있다.
즉, 특정 룸의 실내온도가 일정온도를 유지해야하는 경우 룸의 중요도에 대한 가중치를 높이고, 룸의 중요도보다, 재실자의 쾌적감이 더 중요한 경우, 온도차 에 보다 큰 가중치를 부여하여 합산 비율을 조정할 수 있다.
예를 들어, 제 1원격제어기(RC)는 룸의 중요도를 7, 온도차를 3 로 가중치를 부여하여, 각 실내기에 대한 우선순위를 산출하고 그에 따라 제어 순서를 설정한다. 그에 따라 제어부(110)는 룸의 중요도에 대한 우선순위에 7을 곱하고, 온도차에 대한 우선순위에 3을 곱하여 7:3의 비율로 합산함으로써 제어순서를 결정한다.
예를 들어, 제 1 내지 제 8 실내기(I1 내지 I8)가 100% 운전율로, 냉방모드로 운전되는 상태에서, 디멘드제어기(DC)로부터 운전율 25% 감소에 대한 명령이 수신되거나, 디멘드제어기(DC)로부터 입력되는 소비 전력량이 기준값에 도달하는 경우, 75%의 운전율로 공기조화기가 동작되도록 한다. 이때, 제어순서가 낮은 유닛부터 순차적으로 제어순서에 따라 동작 정지되며, 제어순서가 75% 운전율 범위 까지 제어된다.
또한, 희망운전율에 따라 유닛을 제어하는 경우에도, 제어순서에 따라 희망운전율 범위에 포함되는 유닛만이 동작을 유지하고 희망운전율의 범위를 벗어나는 유닛은 동작 정지된다.
즉, 제 1 내지 제 8 실내기(I1 내지 I8) 중 우선순위가 낮은 제 1 실내기, 제 3 제어기, 제 5 제어기, 순으로 제어순서가 결정되면, 상기와 같이 75%운전율로 운전되는 경우, 제 1 실내기와 제 3 실내기가 제어 대상으로 선정되어 동작 정지된다.
단, 제어부(110)는 제1 실내기(I1)가 동작 정지된 상태에서 소정시간이 경과되면, 제어순서에 따라 다른 실내기가 동작정지 되도록 하고, 제1 실내기는 재 구 동되도록 하여, 하나의 실내기가 장시간 동작 정지되지 않도록 한다. 이때, 운전전환주기를 설정하여, 주기적으로 운전상태가 변경되도록 한다.
제어부(110)는 상기와 같이 제어대상의 동작이 정지되도록 제어한 후에도, 전력량이 디멘드기준값 이상인 경우에는 제어순서를 다시 결정하고, 운전율을 재 설정하여 제어대상을 새로 선정하여 새로운 제어대상이 동작정지 되도록 한다.
이때, 제어부(110)는 제 1차 제어대상을 제어한 후, 동작중인 유닛 중에서 제어순서를 새로 결정하고 그에 따라 추가로 제 2차 제어대상을 선정하여 제어할 수 있다. 또한, 제어부(110)는 추가 제어하는 것이 아니라, 동작중이거나 정지된 모든 유닛에 대하여 제어순서를 다시 결정하고, 변경된 운전율에 따라 새로운 제 3 차 제어대상을 선정하여, 제어할 수 있다.
하기 표 1을 참조하여 제어순서 결정 및 제어대상 선정을 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
제1
실내기
제2
실내기
제3
실내기
제4
실내기
제5
내기
제6
실내기
제7
실내기
제8
실내기
룸 중요도 1 2 3 10 4 5 7 1
희망온도 23 24 22 22 20 22 21 22
실내온도 24 25 25 23 25 23 24 26
온도차 1 2 3 1 5 3 1 4
룸 중요도 : 온도차 7 : 3
합산 7+3=10 14+3=20 21+9=30 70+3=73 28+15=43 35+9=44 49+3=52 7+12=21
제어순서 1 2 4 8 5 6 7 3
룸 중요도 : 온도차 5 : 5
합산 10 20 30 55 45 40 40 25
1 2 4 8 7 5 5(6) 3
이때, 룸의 중요도에 가중치7, 온도차에 가중치3을 설정한 것과, 룸의 중요도에 5, 온도차가 5의 가중치를 설정하는 것을 예로 하여 설명한다.
표1 과 같이, 7:3으로 가중치를 부여하는 경우, 제 1실내기(I1)는 룸의 중요도에 따른 우선순위가 1, 온도차가 1, 가중치를 부여하여 합산하면 총 10으로, 제어순서 1이 되고, 제 2 실내기(I2)는 룸의 중요도 2, 온도차 1, 총 17로 제어순서는 2가 된다. 여기서 제 8 실내기(I8)는 룸의 중요도는 1 이지만, 온도차가 4로 총 21, 제어순위 3이 된다. 여기서, 제 8실내기(I8)가 제 2 실내기(I2)보다 룸의 중요도는 더 낮지만, 온도차에 따라 제 2 실내기(I2)보다 높은 제어순서를 갖는다.
상기와 같이 제어순서가 결정되고, 운전율이 75%인 경우, 제어부(110)는 제어순서에 따라 제 1 및 제 2 실내기(I1,I2)가 제어대상으로 선정되어, 동작 정지되도록 한다. 설정된 운전율이 50%인 경우에는 제 1, 2, 3, 8 실내기(I1, I2, I3, I8)가 제어 대상으로 선정되어, 동작 정지된다.
한편, 가중치를 5:5로 부여하는 경우에는7:3으로 가중치가 설정되는 것에 비해, 제 5, 6, 7 실내기(I5, I6, I7)의 제어순서가 변경된다.
여기서, 제 6 실내기(I6)와 제 7 실내기(I7)를 동일한 제어순서가 설정되나, 경우에 따라, 룸의 중요도를 우선하여 제 6 실내기(I6)가 제어순서5, 제 7 실내기(I7)가 제어순서 6으로 설정되거나, 또는 온도차를 우선하여 제 6 실내기(I6)가 제어순서 6, 제 7 실내기(I7)가 제어순서 5로 결정될 수 있다.
따라서 유닛에 우선순위를 단순히 부여하여 제어하는 것 보다, 룸의 중요도와 온도차, 그리고 가중치를 적용하여 복합적으로 고려함으로써, 각 실내의 상태 및 유닛의 상태에 따라 다양하게 제어순서가 결정되므로, 전력제어를 수행함과 동시에 쾌적함을 제공할 수 있게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 동작을 살펴보면 다음과 같다.
도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 소비전력제어를 위한, 제어대상 및 제어순서에 따른 제어방법이 도시된 순서도이다.
도 4를 참조하면, 원격제어기(RC)는 제어하는 복수의 유닛에 대하여, 디멘드 제어 또는 피크전력 제어 등과 같은 전력제어를 수행한다. 원격제어기(RC)는 복수의 유닛으로부터 동작상태 데이터를 수신받아 화면에 표시하고, 저장한다. 동작상태 데이터는 유닛이 설치된 룸의 실내온도, 설정된 희망온도, 동작모드, 풍량, 풍향 등에 대한 정보가 포함된다.
원격제어기(RC)는 디멘드제어기(DC) 또는 전력측정기로부터 입력되는 소비 전력량을 설정값과 비교한다. 입력된 소비 전력량이 설정값에 도달한 경우, 복수의 유닛에 설정된 중요도 데이터를 호출하고, 복수의 유닛으로부터 수신된 동작상태데이터로 부터 실내온도와 희망온도간의 온도차를 산출한다(S330).
원격제어기(RC)는 유닛이 설치된 룸의 중요도와, 온도차에 각각 설정된 가중치를 적용하여 제어순서를 결정한다(S340). 원격제어기(RC)는 상기와 같이 결정된 제어순서를 이용하여, 설정된 운전율에 따라, 운전율의 범위를 벗어나는 유닛에 대하여 제어대상으로 선정한다(S350).
예를 들어, 운전율이 50%인 제 1 내지 제 8 실내기(I1 내지 I8) 중, 제어순서가 낮은 실내기부터 4대의 실내기가 제어대상으로 선정된다. 전술한 표1을 참조하면, 가중치 5:5, 운전율50%에서 1,2,3,8 실내기(I1, I2, I3, I8)가 제어대상으로 선정된다.
원격제어기(RC)는 상기 선정된 제어대상에 포함되는 유닛의 동작을 제어한다(S360). 그에따라 제어대상인 유닛은 동작 정지된다. 여기서 제어대상에 포함되는 유닛은 동작정지되는 것이 바람직 하나, 경우에 따라 송풍모드로 전환되어 동작되거나, 절전모드로 동작될 수 있다.
한편, 원격제어기(RC)는 상기와 같이 제어대상으로 선정된 유닛을 제어한 이후, 소정 시간 경과 후에도 사용 전력량이 설정값 이상인 경우에는 제어순서를 다시 결정하고, 운전율을 재 설정하여 제어대상을 다시 선정하여 제어한다(S330 내지 S360).
원격제어기(RC)는 상기와 같이 제어대상으로 선정된 유닛을 제어한 이후, 소정 시간 경과 후 사용 전력량이 설정값 이하로 감소되는 경우, 제어대상인 유닛이 정상동작되도록 제어한다. 이때, 제어순서에 따라 높은 순서의 유닛을 우선으로 하여 순차적으로 재 구동시킨다.
도 5 은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 소비전력량 변화에 따른 유닛 제어방법이 도시된 순서도이다.
도 5를 참조하면, 전술한 도 4와 같이, 원격제어기(RC)는 전력제어 중(S410), 사용전력량이 제 1 설정값 이상인 경우(S420), 룸의 중요도 및 온도차, 그리고 가중치를 고려하여 제어순서를 결정하고, 그에 따라 제어대상을 선정하고(S430), 제어대상에 포함되는 유닛이 동작정지되도록 제어한다(S440).
상기와 같이 유닛을 제어한 후, 소정시간 경과 후, 소비 전력량이 제 1설전값 이상인 지 여부를 판단한다(S450).
사용 전력량이 제 1 설정값 미만이면, 사용 전령량이 제 2 설정값 이상인지 판단하여(S460), 사용잔력량이 제 2 설정값 이상인 경우, 운전주기 도달 여부(S470)에 따라 현재, 운전율을 유지하되, 제어대상을 재 선정하여, 새로운 제어대상이 동작 정지되도록 한다(S430, S440). 여기서, 운전전환주기는 운전전환 주기 도달 시 동작정지된 유닛은 재 구동되고, 동작 중인 유닛 중 소정 유닛이 동작 정지되도록 하여, 동작정지상태가 일정시간 이상 유지 되지 않도록 하기 위한 것이다. 단, 제어순서를 다시 결정하는 경우, 시간 경과에 따라 온도차가 가변되므로, 제어순서 또한 변경되게 되는데, 경우에 따라 한번 제어대상에 포함된 유닛이 다음 제어대상에도 포함될 수 있다.
사용잔력량이 제 2 설정값 미만인 경우에는, 동작정지된 제어대상의 유닛이 재 구동되어 정상 동작되도록 제어한다(S510). 이때, 원격제어기(RC)는 제어대상에 포함된 유닛이 제어순서가 높은 순으로 순차적으로 구동되도록 하며, 제어대상의 유닛이 재 구동되는 중에 소비전력량이 제 1 설정값에 도달하는 경우, 제어대상을 다시 선정하여 해당 유닛이 동작정지 되도록 한다.
한편, 상기와 같이 제어대상이 동작정지된 이후에도, 사용 전력량이 제 1 설정값을 넘는 경우, 원격제어기(RC)는 동작중인 유닛에 대한 제어순서를 다시 결정하여 제어대상을 추가 선정한다(S480). 편의상 처음 선정된 제어대상을 제 1 차 제어대상, 추가 선정된 제어대상을 제 2차 제어대상이라 한다.
원격제어기(RC)는 제 1 차 제어대상에 포함된 유닛이 동작정지된 상태에서, 추가적으로 제 2 차 제어대상에 포함되는 유닛이 동작정지 되도록 제어한다(S490).
상기와 같이 유닛을 제어한 후, 사용전력량이 제 2 설정값 미만이면, 제어대상의 유닛이 정상 동작 되도록 한다(S510).
또한, 사용 전력량이 제 2 설정값 이상, 제 1 설정값 미만인 경우에는 운전전환주기에 따라 운전상태가 전환되도록 한다(S450 내지 S470, S430 내지 S440).
이상과 같이 본 발명에 의한 공기조화기 및 그 동작방법을 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 응용될 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 구성이 도시된 구성도,
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 디멘드제어에 따른 구성이 도시된 구성도,
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 원격제어기 구성이 도시된 블록도,
도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 소비전력제어를 위한, 제어대상 및 제어순서에 따른 제어방법이 도시된 순서도,
도 5 는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 소비전력량 변화에 따른 유닛 제어방법이 도시된 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
RC: 원격제어기 110: 제어부
120: 입력부 130: 출력부
140: 데이터부 150: 통신부
DC: 디멘드제어기
I, I1 내지 I8: 실내기 O: 실외기
PS: 변전실

Claims (12)

  1. 복수의 유닛; 및
    상기 복수의 유닛의 동작을 모니터링 하고, 제어하는 원격제어기를 포함하고,
    상기 원격제어기는 소비전력량을 제어하기 위한 전력제어모드 설정 시, 상기 복수의 유닛이 설치된 룸의 중요도와, 희망온도와 실내온도의 온도차에 대응하여 상기 복수의 유닛에 대한 제어순서를 결정하고, 설정된 운전율에 따라 제어대상을 선정하여, 상기 제어순서에 따라 상기 제어대상의 동작을 제어하고,
    시간의 경과 또는 측정되는 소비전력량에 대응하여, 상기 복수의 유닛에 대한 상기 제어순서를 다시 결정하고, 운전율에 따라 상기 제어대상을 재 설정하며,
    상기 원격제어기는 상기 룸의 중요도와, 상기 온도차에 각각 가중치를 부여하고, 상기 가중치가 고려된 상기 룸의 중요도와 상기 온도차를 합산하여 상기 제어순서를 결정하는 공기조화기.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 원격제어기는 상기 복수의 유닛에 설정된 상기 제어순서에 대응하여, 설정된 운전율을 벗어난 유닛을 상기 제어대상으로 선정하여, 그 동작을 제어하는 공기조화기.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 원격제어기는 상기 제어대상에 포함된 유닛의 동작을 제어한 후,
    소비전력량이 기준값을 넘는 경우, 상기 복수의 유닛 중, 정상동작되는 유닛에 대하여 상기 제어순서를 다시 결정하고,
    운전율을 재 설정하여, 추가 제어대상을 선정하여 제어하는 공기조화기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 원격제어기는 상기 제어대상에 포함된 유닛의 동작을 제어한 후, 소정 시간 경과 시, 상기 복수의 유닛에 대한 상기 제어순서를 다시 결정하고, 상기 운전율에 따라 상기 제어대상을 재 선정하여 제어하는 공기조화기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 원격제어기에 연결되어, 상기 복수의 유닛이 설치된 건물 또는 영역에 포함된 전기기기에 의해 소비되는 전력량을 측정하는 전력측정기 및 상기 전력량에 대응하여 디멘드 제어명령을 상기 원격제어기로 전달하는 디멘드 제어기 중 어느 하나를 더 포함하는 공기조화기.
  8. 소비 전력량과 설정값을 비교하는 단계;
    상기 소비 전력량이 설정값에 도달한 경우, 복수의 유닛으로부터 수신된, 실내온도와 설정온도의 온도차와, 상기 복수의 유닛이 설치된 룸의 중요도를 이용하여 상기 복수의 유닛에 대한 제어순서를 결정하는 단계;
    설정된 운전율에 따라 상기 제어순서를 기준으로 제어대상을 선정하여 제어하는 단계; 및
    상기 제어대상 제어 후, 소정시간 경과 후 재 측정된 소비 전력량이 상기 설정값 이상인 경우, 상기 복수의 유닛에 대한 상기 제어순서를 다시 결정하여 상기 제어대상을 재 선정하는 단계를 포함하고,
    상기 제어순서는 상기 룸의 중요도와, 상기 온도차에 각각 가중치를 부여하고, 상기 가중치가 고려된 상기 룸의 중요도와 상기 온도차를 합산하여 결정되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 동작방법.
  9. 삭제
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어대상 제어 후, 소정시간 경과 후 재 측정된 소비 전력량이 상기 설정값 이상인 경우,
    상기 운전율을 변경하여 상기 제어대상을 추가 선정하여 제어하는 단계를 더 포함하는 공기조화기의 동작방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어대상 제어 후, 소정시간 경과 후 재 측정된 소비 전력량이 상기 설정값 미만인 경우,
    상기 제어대상에 포함된 유닛을 상기 제어순서에 따라 순차적으로 재 구동시키는 단계를 더 포함하는 공기조화기의 동작방법.
  12. 제 8항, 제 10 항 및 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어대상은 동작정지되거나, 또는 송풍모드 및 절전모드 중 어느 하나로 절환되어 동작되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 동작방법.
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