KR101778690B1 - 열원과 ess를 이용하는 무선 자동제어반 및 시스템 - Google Patents

열원과 ess를 이용하는 무선 자동제어반 및 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101778690B1
KR101778690B1 KR1020160123143A KR20160123143A KR101778690B1 KR 101778690 B1 KR101778690 B1 KR 101778690B1 KR 1020160123143 A KR1020160123143 A KR 1020160123143A KR 20160123143 A KR20160123143 A KR 20160123143A KR 101778690 B1 KR101778690 B1 KR 101778690B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ess
information
main
gateway
power
Prior art date
Application number
KR1020160123143A
Other languages
English (en)
Inventor
김일규
Original Assignee
(주)써니콘트롤스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)써니콘트롤스 filed Critical (주)써니콘트롤스
Priority to KR1020160123143A priority Critical patent/KR101778690B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101778690B1 publication Critical patent/KR101778690B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • F24F11/0012—
    • F24F11/0015—
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
    • H01L35/34—
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/01—Manufacture or treatment
    • F24F2011/0023—
    • F24F2011/0027—
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/10—Temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/20—Humidity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/50—Air quality properties
    • F24F2110/64—Airborne particle content
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/50—Air quality properties
    • F24F2110/65—Concentration of specific substances or contaminants
    • F24F2110/72—Carbon monoxide

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 시설의 배관 또는 탱크의 표면에 밀착 설치되어 표면열을 전기 에너지로 변환하여 출력하는 복수의 열전소자, 상기 복수의 열전소자로부터 수신되는 전기 에너지를 저장하고 관리하는 메인 ESS(Energy Storage System)와 상기 메인 ESS에 저장된 전력을 동작 전원으로 이용하는 장치들로 구성된 내부기능 장치군과, 상기 메인 ESS에 저장된 전력을 동작 전원으로 하고 상기 내부기능 장치군의 각 장치들과 무선통신을 수행하여 각종 정보를 수집하거나 외부 명령을 전달하는 정보수집 게이트웨이를 포함하는 무선 자동제어반, 그리고 상기 정보수집 게이트웨이와 무선통신을 통해 각종 정보를 모니터링하고 상기 외부 명령을 상기 정보수집 게이트웨이로 전송하는 모니터링 시스템을 포함하는 무선 자동제어 시스템에 관한 것이다.

Description

열원과 ESS를 이용하는 무선 자동제어반 및 시스템{WIRELESS CONTROL BOX AND SYSTEM USING ENERGY SOURCE AND ENERGY STORAGE SYSTEM}
본 발명은 열원과 ESS를 이용하는 무선 자동제어반 및 시스템에 관한 것이다.
냉난방 시설이 갖춰진 빌딩이나 댁내, 온실 등에는 냉난방 시설에 대한 상태나 이상 유무를 파악하고 냉난방 시설의 동작을 제어하기 위한 자동제어반이 설치된다.
종래의 자동제어반은 상용전원을 이용하여 동작하도록 구성되어 있다. 이런 이유로 종래의 자동제어반은 정전시에 동작이 중지되는 문제가 있으며, 상시 상용전원을 이용함에 따라 전력 사용량에 따른 전기 사용료가 발생한다.
본 발명의 하나의 실시예는 상용전원을 이용하지 않는 무선 자동제어반 및 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 하나의 실시예는 정전시에도 동작이 중지되지 않는 무선 자동제어반 및 시스템을 제공하기 위한 것이다.
상기 과제 이외에도 구체적으로 언급되지 않은 다른 과제를 달성하는 데 본 발명에 따른 실시예가 사용될 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에 따른 무선 자동제어 시스템은 시설의 배관 또는 탱크의 표면에 밀착 설치되어 표면열을 전기 에너지로 변환하여 출력하는 복수의 열전소자, 상기 복수의 열전소자로부터 수신되는 전기 에너지를 저장하고 관리하는 메인 ESS와 상기 메인 ESS에 저장된 전력을 동작 전원으로 이용하는 장치들로 구성된 내부기능 장치군과, 상기 메인 ESS에 저장된 전력을 동작 전원으로 하고 상기 내부기능 장치군의 각 장치들과 무선통신을 수행하여 각종 정보를 수집하거나 외부 명령을 전달하는 정보수집 게이트웨이를 포함하는 무선 자동제어반, 그리고 상기 정보수집 게이트웨이와 무선통신을 통해 각종 정보를 모니터링하고 상기 외부 명령을 상기 정보수집 게이트웨이로 전송하는 모니터링 시스템을 포함한다.
상기 메인 ESS는 상용전원을 공급받을 수 있는 상용전원라인을 가지며, 충전량이 설정 하한치 이하이면 상기 상용전원라인을 통해 상용전원을 수신하고 수신한 상용전원으로 충전량을 증가시키며, 충전량이 설정 상한치 이상이면 상용전원라인을 차단한다.
상기 내부기능 장치군의 각 장치는 소형 ESS를 탑재하고 있으며, 상기 소형 ESS는 상기 메인 ESS로부터 제공받은 전원을 충전하고 충전한 전원을 동작 전원으로 이용되게 한다.
본 발명의 하나의 실시예에 따른 무선 자동제어반은 시설의 배관 또는 탱크의 표면에 밀착 설치되어 표면열을 전기 에너지로 변환하여 출력하는 복수의 열전소자로부터 수신되는 전기 에너지를 저장하고 관리하는 메인 ESS, 상기 메인 ESS에 저장된 전력을 동작 전원으로 이용하는 장치들로 구성된 내부기능 장치군, 그리고 상기 메인 ESS에 저장된 전력을 동작 전원으로 하고 상기 내부기능 장치군의 각 장치들과 무선통신을 수행하여 각종 정보를 수집하거나 외부 명령을 전달하는 정보수집 게이트웨이를 포함한다.
상기 정보수집 게이트웨이는 소형 ESS를 탑재하고 있으며, 상기 정보수집 게이트웨이의 소형 ESS는 상기 메인 ESS로부터 제공받은 전원을 충전하고 충전한 전원을 동작 전원으로 이용되게 한다.
상기 소형 ESS는 설정 주기시간마다 충전량을 측정하고 측정한 충전량이 제1 설정치 이하이면 상기 메인 ESS에게 전원 공급을 요청하고, 상기 메인 ESS로부터 전원 공급 중에 측정한 충전량이 상기 제1 설정치보다 높은 제2 설정치 이상이면 상기 메인 ESS에게 전원 공급 차단을 요청한다.
또는, 소형 ESS는 설정 주기시간마다 충전량을 측정하고 측정한 충전량을 상기 메인 ESS에 제공하고, 상기 메인 ESS는 수신한 각 장치의 소형 ESS별 충전량이 제1 설정치 이하인지를 판단하여 제1 설정치 이하의 충전량을 가진 소형 ESS에게 전원 공급을 하고, 전원 공급 중에 측정한 충전량이 상기 제1 설정치보다 높은 제2 설정치 이상이 되면 해당 소형 ESS로의 전원 공급을 차단한다.
상기 내부기능 장치군은 설비 배관의 온도를 검출하고 검출한 온도의 정보를 상기 정보수집 게이트웨이에 제공하는 배관온도 검출기, 상기 설비 배관의 습도를 검출하고 검출한 습도의 정보를 상기 정보수집 게이트웨이에 제공하는 배관습도 검출기, 상기 정보수집 게이트웨이로부터 수신된 명령 신호에 대응하여 공조기나 설비에서 바람의 량을 조절하는 날개의 개폐 정도를 조절하여 출력 공기량의 정도를 조절하고 개폐 정도에 대한 정보를 상기 정보수집 게이트웨이에 제공하는 댐퍼모터, 상기 정보수집 게이트웨이로부터 수신된 명령 신호에 대응하여 냉방 또는 난방 설비 등의 동작이나 온도 조절을 위한 동작을 수행하며 동작 결과에 대한 정보를 상기 정보수집 게이트웨이에 제공하는 밸브조작기, 일산화탄소의 발생 유무를 감지하고 감지 결과를 정보수집 게이트웨이에 제공하는 CO 감지기, 그리고 연기의 발생 및 발생한 연기가 화재에 의한 연기인지를 감지하고 감지 결과를 상기 정보수집 게이트웨이에 제공하는 연감지기를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 무선 자동제어반이 상용전원을 공급받아 동작하는 형태가 아닌 자체의 소형 ESS에 저장된 전원을 이용함에 따라서 정전이나 상용전원의 이상변화에 영향을 받지 않고 안정적인 전원을 공급받아 동작하게 하는 효과가 있다.
또한, 무선 자동제어반 내의 각 장치가 항시 안정적인 전원을 공급받기 때문에 상용전원 이용시에 필요한 각종 기능을 탑재하지 않아도 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 열원과 ESS를 이용하는 무선 자동제어반 및 시스템을 보인 도면이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 열원 장치 및 열전소자를 보인 예시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 열전소자의 장착 상태를 보인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 자동제어 시스템의 동작 순서도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 무선 자동제어반의 동작 순서도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 열원과 ESS를 이용하는 무선 자동제어반 및 시스템을 보인 도면이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 무선 자동제어반의 동작 순서도이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호가 사용되었다. 또한 널리 알려져 있는 공지기술의 경우 그 구체적인 설명은 생략한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부"의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시 예에 따른 열원과 ESS를 이용하는 무선 자동제어반 및 시스템을 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 열원과 ESS를 이용하는 무선 자동제어반 및 시스템을 보인 도면이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 자동제어반 시스템은 냉방 또는 난방 시설이 설치된 빌딩이나 공장, 가정집 등에 설치되며, 열전변환장치(100), 무선 자동제어반(200) 및 모니터링 시스템(300)을 포함한다.
복수의 열전소자(100)는 열을 전기로 변환하여 출력하는 소자로서, 열원장치(10)의 표면에 설치되고 열원 장치(10)의 표면열을 전기 에너지로 변환시켜 무선 자동제어반(200)에 공급한다.
무선 자동제어반(200)은 복수의 열전소자(100)와 전기적으로 연결되어 복수의 열전소자(100)에 의해 생성된 전기 에너지를 수신하고 저장하도록 구성되고, 비상시에 상용전원라인을 통해 상용전원을 수신하고 저장하도록 구성된다. 즉, 무선 자동제어반(200)은 복수의 열전소자(100)에서 제공하는 전기 에너지 즉, 전력을 저장하여 자체 동작 전원으로 이용하며, 복수의 열전소자(100)에서 제공하는 전력에 의해 저장된 충전량이 설정치 이하로 충분하지 않을 경우에 상용전원라인을 통해 상용전원을 제공받아 이용한다.
또한, 무선 자동제어반(200)은 모니터링 시스템(300)과 양방향 무선 근거리통신을 수행하여, 수집한 각종 정보를 모니터링 시스템(300)에 제공하거나 모니터링 시스템(300)으로부터 명령 정보나 설정 정보 등의 지시명령을 수신하고 수행한다. 이러한 무선 자동제어반(200)는 냉수 또는 온수 또는 냉/온수 시설(또는 냉/난방 시설) 또는 폐열 시설 등과 같이 에 대한 상태나 이상 상태(화재, 동작 오류 등)를 감시하거나 외부의 명령에 따라 해당 시설을 동작시키거나 제어하는 기능을 수행한다. 이러한 무선 자동제어반(200)의 기능은 제작자에 따라 다양한 기능이 부가되거나 변경될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 자동제어반(200)의 구성에 대한 일 예를 설명하면, 무선 자동제어반(200)은 메인 ESS(에너지저장시스템, Energy Storagy System)(210), 내부기능 장치군(220) 및 정보수집 게이트웨이(230)를 포함한다.
메인 ESS(210)는 통상의 에너지저장시스템(ESS)로서, 전기 에너지를 충전하는 축전지(Battery), 축전지의 전기저항 및 관리를 수행하는 BMS(Battery Management System), 축전지의 충전 및 방전 제어를 수행하고, DC/AC 전력 변환 및 제어를 수행하는 PCS(Power Conditioning System), 전기저항장치 및 전력계통의 운전 정보 수집 및 제어를 수행하는 PMS(Power Management System)을 포함하여 구성된다.
다만, 메인 ESS(210)는 복수의 열전소자(100)에서 제공하는 전기 에너지를 이용하고 비상시에 상용전원을 이용함에 따라서 복수의 열전소자(100)로부터 전기 에너지를 수신하고 저장하도록 구성되고, 복수의 열전소자(100)로부터 전기 에너지에 의한 축전지의 충전량이 충분하지 않는 경우(즉, 비상시)에 스위칭 동작에 따라 상용전원라인으로의 전력 공급을 해제하여 상용전원라인으로부터 공급되는 상용전원으로 축전지를 충전하도록 구성된다. 물론, 충전지의 충전량이 설정충전량 이상으로 충분히 충전이 이루어지면 스위칭 동작에 따라 상용전원라인으로의 전력 공급을 차단하도록 구성된다.
내부기능 장치군(220)는 복수의 장치로 구성되며, 각 장치는 메인 ESS(210)에 충전된 전원을 이용한다. 이때 내부기능 장치군(220)의 각 장치는 메인 ESS(210)에 충전된 전원을 이용하기 위하여 자체적으로 에너지저장시스템(이하 "소형 ESS"라 함)을 갖추고 있으며, 소형 ESS는 각 장치에 착탈이 가능하도록 구성된다. 이러한 소형 ESS의 착탈 방식에 대응하여, 메인 ESS(210)에는 소형 ESS가 착탈이 되는 구조를 가지고 있다.
따라서, 각 장치의 소형 ESS는 메인 ESS(210)에 장착되어 메인 ESS(210)에서 공급하는 전원을 충전하고, 충전이 완료되면 메인 ESS(210)에서 탈착되고 해당 장치에 장착되며, 해당 장치에 장착되면 해당 장치로 전원을 공급한다.
이러한 소형 ESS는 저장된 전력량(충전량)을 항시 측정하고 설정치 이하로 떨어지는 지를 파악하는 기능을 가지며, 이와 연동하여 측정한 충전량을 정보수집 게이트웨이(230)를 통해 모니터링 시스템(300)으로 전송하여 관리자가 각 장치의 소형 ESS에 대한 충전량을 모니터링할 수 있게 한다. 물론 소형 ESS는 저장된 전력량이 제1 설정치 이하로 떨어지면 정보수집 게이트웨이(230)를 통해 모니터링 시스템(300)으로 전원공급을 요청하는 신호를 전송하도록 할 수 있다.
한편, 내부기능 장치군(220)의 각 장치는 무선통신모듈을 탑재하고 있으며, 무선통신모듈을 통해 정보수집 게이트웨이(230)와 무선 통신을 수행한다. 이때 내부기능 장치군(220)의 각 장치는 양방향 무선통신을 수행하는 무선통신모듈을 탑재하도록 구성될 수 있으나, 각 장치 중 외부 명령에 의해 동작하는 기능을 가진 장치는 양방향 무선통신을 수행하는 무선통신모듈을 탑재하고, 그 외 장치는 단방향 무선통신을 수행하는 무선통신모듈을 탑재하도록 할 수 있다.
내부기능 장치군(220)의 각 장치는 예컨대, 배관온도 검출기(220a), 배관습도 검출기(220b), 댐퍼모터(220c), 밸브조작기(220d), CO 감지기(220e) 및 연감지기(220f)일 수 있다. 물론 내부기능 장치군(220)의 각 장치는 전술한 구성에 한정되지 않으며, 요구하는 기능에 따라 그 구성이 달라질 수 있다.
배관온도 검출기(220a)는 설비 배관의 온도를 검출하고 검출한 온도의 정보를 무선통신으로 정보수집 게이트웨이(230)에 제공한다. 배관습도 검출기(220b)는 설비 배관의 습도를 검출하고 검출한 습도의 정보를 무선통신으로 정보수집 게이트웨이(230)에 제공한다.
댐퍼모터(220c)는 공조기나 설비에서 바람의 량을 조절하는 날개의 개폐 정도를 조절하여 출력 공기량의 정도를 조절한다. 댐퍼모터(220c)는 개폐 정도에 대한 정보를 무선통신으로 정보수집 게이트웨이(230)에 제공하거나, 정보수집 게이트웨이(230)로부터 개폐 정도에 대한 명령 신호를 수신하고 명령 신호에 대응하는 동작을 수행한다. 이때 명령 신호는 모니터링 시스템(300)에서 정보수집 게이트웨이(230)로 전송된 신호이다.
밸브조작기(220d)는 냉난 또는 난비 설비 등의 동작이나 온도 조절을 위한 동작을 수행하며, 동작 결과에 대한 정보를 정보수집 게이트웨이(230)에 제공하거나, 정보수집 게이트웨이(230)로부터 동작 제어 명령을 수신하고 동작 제어 명령에 대응하는 동작을 수행한다. CO 감지기(220e)는 일산화탄소의 발생 유무를 감지하고 감지 결과를 정보수집 게이트웨이(230)에 제공하며, 연감지기(220f)는 연기의 발생 및 발생한 연기가 화재에 의한 연기인지를 감지하고 감지 결과를 정보수집 게이트웨이(230)에 제공한다.
이러한 내부기능 장치군(220)의 각 장치는 종래와 비교하면, 종래에 항시 상용전원을 공급받아 동작하는 형태가 아닌 자체의 소형 ESS에 저장된 전원을 이용함에 따라서 정전이나 상용전원의 이상변화에 영향을 받지 않고 안정적인 전원을 공급받아 동작하는 효과가 있다. 또한 내부기능 장치군(220)의 각 장치는 항시 안정적인 전원을 공급받기 때문에 상용전원 이용시에 필요한 각종 기능(정전대응기능, 과전압 또는 과전류에 의한 회로보호기능 등)을 탑재하지 않아도 되는 효과가 있다.
정보수집 게이트웨이(230)는 착탈 가능하고 메인 ESS(210)에 착탈되는 소형 ESS를 가지고 있으며, 내부기능 장치군(220)의 각 장치과 무선통신하여 정보를 수집하고 수집한 정보를 무선통신을 통해 모니터링 시스템(300)에 제공하며, 모니터링 시스템(300)으로부터 수신된 특정장치에 대한 명령 신호를 해당 특정장치로 제공하여 내부기능 장치군(220)의 특정장치로 명령 신호를 전달한다.
이하에서는 도 2 내지 도 5를 참조로 하여 본 발명의 실시 예에 따른 열원 장치(20) 및 열전소자(100) 간의 관계를 설명한다. 도 2 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 열원 장치 및 열전소자를 보인 예시도이다.
우선, 도 2를 참고하면, 열원 장치(10)는 냉/난방 시설 또는 냉수/온수 시설의 스팀 배관일 수 있으며, 이러한 스팀 배관은 시설 동작시에 배관의 표면에 열이 발생된다. 그리고 스팀 배관 중 화살표로 표시한 배관의 표면에 각각 열전소자(100)가 설치된다.
도 3을 참고하면, 열원 장치(10)는 중온수 배관 예컨대, 지역 난방 시설의 입력/환수 배관일 수 있으며, 열전소자(100)는 중온수 입력 라인의 배관, 중온수 환수 라인의 배관, 수증기 흡수 라인의 배관 및 열교환기 라인의 배관 중 적어도 하나에 설치된다.
도 4를 참고하면, 열원 장치(10)는 스팀 배관일 수 있고, 도 5를 참고하면 스팀 탱크일 수 있다. 그리고 복수의 열전소자(100)는 중온수 배관의 전체 또는 일부에 설치되거나, 스팀 배관 전체 똔느 일부에 설치되거나, 스팀 탱크 전체 또는 일부에 설치된다.
이때 열전소자(100)의 장착 상태를 보면 일 예가 도 6에 도시되어 있다. 6은 본 발명의 실시 예에 따른 열전 소자의 장착 상태를 보인 단면도이다.
열전소자(100)는 배관 또는 탱크(A)의 표면에 설치된다. 이때 열전소자(100)가 배관 또는 탱크(A)의 표면에 밀착하여 설치되도록 하는 젠더(110)가 먼저 배관 또는 탱크(A)의 표면의 곡률에 따라 설치되고, 열전소자(100)가 젠더(110)에 밀착되어 설치된다. 젠더(110)는 예컨대, 알루미늄 계열의 젠더이다.
이하에서는 이상에서 설명한 본 발명의 실시 예에 따른 무선 자동제어 시스템의 전력관리동작을 도 7을 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 자동제어 시스템의 동작 순서도이다. 도 7을 참고하면, 복수의 열전소자(100)는 배관 또는 탱크의 표면열을 이용하여 전기 에너지를 생성하고(S701), 생성한 전기 에너지를 무선 자동제어반(200)에 제공한다(S702).
무선 자동제어반(200)은 열전소자(100)로부터 전기 에너지를 메인 ESS(210)에서 수신하고 수신한 전기 에너지를 축전지를 충전한다(S703). 메인 ESS(210)는 설정 주기시간마다 축전지의 충전량을 측정하고(S704), 측정한 충전량이 설정 하한치 이하인지를 판단한다(S705).
측정한 충전량이 설정 하한치 이하라는 것은 내부기능 장치군(220)의 각 장치에 제공할 메인 ESS(210)의 충전 전력이 위험상태라는 것을 의미한다. 따라서 메인 ESS(210)는 충전량이 설정 하한치 이하이면 상용전원라인을 개방하여 상용전원을 수신하고(S706), 수신한 상용전원으로 축전지를 충전한다(S707).
이렇게 상용전원에 의한 충전중에 메인 ESS(210)는 축전지의 충전량을 측정하며, 측정한 충전량이 설정 상한치에 도달하였는지를 판단한다(S708).
메인 ESS(210)는 측정한 충전량이 설정 상한치에 도달하지 않았다면 계속해서 상용전원에 의한 충전이 이루어지게 하고, 측정한 충전량이 설정 상한치에 도달하였다면 상용전원라인을 차단하여 더 이상 상용전원으로 축전지가 충전되지 않게 한다(S709).
이렇게 설정 하한치와 설정 상한치 이내에서 관리되는 메인 ESS(210)의 충전전원은 착탈방식을 통해 연결된 내부기능 장치군(220)의 장치의 소형 ESS에 공급되고, 소형 ESS는 메인 ESS(210)로부터 제공된 충전전원으로 내부 축전지를 충전한다. 이후 충전이 완료된 각 장치의 소형 ESS는 해당 장치에 장착되고, 그에 따라 각 장치는 소형 ESS에 충전된 전원을 동작전원으로 사용하여 시설 상태 감시나 동작 제어를 수행하고(S710), 수행 결과를 모니터링 시스템(300)에 제공한다(S711).
한편, 메인 ESS(210)와 소형 ESS간에는 하기 본 발명의 제2 실시 예와 같이 전원라인이 연결될 수 있으며, 이 경우에 장치 및 메인 ESS(210)는 소형 ESS를 위한 착탈 구조를 가지지 않으며, 전원라인을 통해 메인 ESS(210)로부터 충전 전원을 공급받는다.
모니터링 시스템(300)은 내부기능 장치군(220)의 각 장치에서 감지한 정보 또는 동작 결과 정보를 화면 상에 표시하여 관리자가 시설 상태를 파악할 수 있게 한다(S712).
이하에서는 도 8을 참고하여 본 발명의 제1 실시 예에 따른 무선 자동제어반의 요부 동작을 설명한다. 도 8은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 무선 자동제어반의 동작 순서도이다.
설명에 앞서 이해를 돕기 위해 내부기능 장치군(220)의 각 장치 및 정보수집 게이트웨이(230)에 탑재된 소형 ESS 중 하나를 기준으로 설명하며, 이때 소형 ESS에 대해 도면 부호 221한다.
도 8을 참고하면, 메인 ESS(210)는 열전소자(100)로부터 전기 에너지를 수신하면(S1001), 수신한 전기 에너지로 축전지를 충전한다(S1002).
이런 상태에서 소형 ESS(221)에서는 설정 주기시간마다 내부 축전지의 충전량을 측정하고(S1003), 측정한 충전량을 제1 설정치와 비교하여 제1 설정치 이하인지를 판단한다(S1004).
소형 ESS(221)는 S1004 판단 과정에서 측정한 충전량이 제1 설정치 이상이면 계속해서 충전량 측정을 수행하고 측정한 충전량이 제1 설정치 이하이면 모니터링 시스템(300)으로 충전을 요청한다(S1005).
모니터링 시스템(300)은 소형 ESS(221)의 충전요청신호에 포함된 소형 ESS의 식별정보 또는 해당 소형 ESS가 장착된 장치의 식별정보를 파악하고, 파악한 식별정보에 대한 충전 요청이 필요함을 화면상에 표시하여 관리자가 이를 확인할 수 있게 한다(S1006).
관리자는 모니터링 시스템(300)을 통해 특정 장치의 소형 ESS(221)에 대한 충전이 필요함을 확인하면, 해당 소형 ESS(221)를 장치로부터 탈착시키고(S1007), 소형 ESS(221)를 메인 ESS(210)에 장착한다(S1008).
메인 ESS(210)는 자체의 장착 구조를 통해 소형 ESS(221)의 장착을 센싱하면 소형 ESS(221)로 전원을 공급하여 소형 ESS(221)를 충전시킨다(S1009). 그리고 메인 ESS(210)는 소형 ESS(221)의 충전량이 설정치 이상(충전완료)인지를 파악한 후(S810), 설정치 이상이면 충전 완료를 표시하며 이에 따라 관리자가 소형 ESS(221)를 메인 ESS(210)에서 탈착한다(S811).
관리자가 탈착한 소형 ESS(221)를 해당 장치에 장착하면(S812), 소형 ESS(221)는 해당 장치로 동작 전원을 공급한다(S813).
이하에서는 도 9를 참조로 하여 본 발명의 제2 실시 예에 따른 열원과 ESS를 이용하는 무선 자동제어반 및 시스템을 설명한다.
도 9는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 열원과 ESS를 이용하는 무선 자동제어반 및 시스템을 보인 도면이다.
도 9를 참고하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 무선 자동제어 시스템은 본 발명의 제1 실시 예와 동일한 구성을 가진다. 다만 본 발명의 제2 실시 예에 따른 무선 자동제어 시스템은 무선 자동제어반(200)이 제1 실시 예와 차이가 있다. 그러므로 이하에서는 무선 자동제어반(200)에 대해서만 설명할 것이다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 무선 자동제어반(200)은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 무선 자동제어반(200)과 동일한 구성 및 동작을 한다.
다만, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 무선 자동제어반(200)은 각 장치의 소형 ESS와 메인 ESS(210)가 충전전원라인으로 연결되어 있으며, 충전전원라인을 통해 소형 ESS가 메인 ESS(210)로부터 전원을 공급받아 충전한다.
이를 보다 상세히 설명하면, 내부기능 장치군(220)는 복수의 장치로 구성되며, 각 장치는 메인 ESS(210)으로부터 전원을 공급받아 동작한다. 이때 내부기능 장치군(220)의 각 장치는 자체적으로 에너지저장시스템(이하 "소형 ESS"라 함)을 갖추고 있으며, 메인 ESS(210)에서 제공하는 전원을 충전하고 충전한 전원을 동작 전원으로 사용한다. 이러한 소형 ESS는 저장된 전력량(충전량)을 항시 감시하고 설정치 이하로 떨어지는 지를 파악하는 기능을 가지며, 이와 연동하여 저장된 전력량이 제1 설정치 이하로 떨어지면 메인 ESS(210)로 전원공급을 요청하고 저장된 전력량이 제2 설정치 이상으로 올라가면 메인 ESS(210)로 전원공급의 차단을 요청하는 기능을 가진다.
이러한 소형 ESS의 기능에 대응하여, 메인 ESS(210)는 내부기능 장치군(220)의 장치 각각과 충전전원라인이 연결되어 있으며, 각 충전전원라인을 통해 내부기능 장치군(220)의 장치로 전원을 공급한다.
이하에서는 도 10을 참고하여 본 발명의 실시 예에 따른 무선 자동제어반의 요부 동작을 설명한다. 도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 무선 자동제어반의 동작 순서도이다.
설명에 앞서 이해를 돕기 위해 내부기능 장치군(220)의 각 장치 및 정보수집 게이트웨이(230)에 탑재된 소형 ESS 중 하나를 기준으로 설명하며, 이때 소형 ESS에 대해 도면 부호 221한다.
도 10을 참고하면, 메인 ESS(210)는 열전소자(100)로부터 전기 에너지를 수신하면(S1001), 수신한 전기 에너지로 축전지를 충전한다(S1002).
이런 상태에서 소형 ESS(221)에서는 설정 주기시간마다 내부 축전지의 충전량을 측정하고(S1003), 측정한 충전량을 제1 설정치와 비교하여 제1 설정치 이하인지를 판단한다(S1004). 소형 ESS(221)는 S1004 판단 과정에서 측정한 충전량이 제1 설정치 이상이면 계속해서 충전량 측정을 수행하고 측정한 충전량이 제1 설정치 이하이면 메인 ESS(210)로 전원 공급을 요청한다(S1005).
메인 ESS(210)는 소형 ESS(221)로부터 전원 공급 요청을 수신하면, 전원공급요청에 대응하여 해당 장치 또는 정보수집 게이트웨이(230)에 연결된 충전전원라인을 개방하고(S1006), 개방한 충전전원라인을 통해 전원을 공급한다(S1007).
소형 ESS(221)는 전원을 공급받은 전원으로 축전지를 충전하여 충전량을 증가시키고(S1008), 충전량을 측정하여(S1009), 측정한 충전량이 제2 설정치 이상인지를 판단한다(S810). 여기서 제2 설정치는 제1 설정치보다 높은 값이다.
소형 ESS(221)는 측정한 충전량이 제2 설정치 이하이면 계속해서 충전을 수행하고, 측정한 충전량이 제2 설정치 이상이면 메인 ESS(210)로 전원 공급 중단을 요청한다(S811).
메인 ESS(210)는 소형 ESS(221)로 전원 공급 중단 요청을 수신하면 해당 충전전원라인을 차단하여 소형 ESS(221)로 더이상 전원이 공급되지 않게 한다(S812).
한편 전술한 실시 예에서는 소형 ESS(221)에서 전원공급을 요청하거나 차단을 요청하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정하지 않고 메인 ESS(210)에서 각 장치에 대한 전원 공급 여부를 판단하고 판단 결과에 따라 전원공급 및 차단을 하도록 구성할 수 있다. 이 경우에, 각 소형 ESS(221)는 설정 주기시간마다 측정한 충전량에 대한 정보를 메인 ESS(210)에 제공하고, 메인 ESS(210)는 각 소형 ESS(221)의 충전량을 모니터링하고 설정 하한치 또는 설정 상한치와 비교하여 전원 공급 여부 또는 차단 여부를 판단한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10 : 열원 장치 100 : 열전소자
200 : 무선 자동제어반 300 : 모니터링 시스템
210 : 메인 ESS 220 : 내부기능 장치군
230 : 정보수집 게이트웨이 221 : 소형 ESS

Claims (13)

  1. 시설의 배관 또는 탱크의 표면에 밀착 설치되어 표면열을 전기 에너지로 변환하여 출력하는 복수의 열전소자,
    상기 복수의 열전소자로부터 수신되는 전기 에너지를 저장하고 관리하는 메인 ESS(Energy Storage System)와 상기 메인 ESS에 저장된 전력을 동작 전원으로 이용하는 장치들로 구성된 내부기능 장치군과, 상기 메인 ESS에 저장된 전력을 동작 전원으로 하고 상기 내부기능 장치군의 각 장치들과 무선통신을 수행하여 각종 정보를 수집하거나 외부 명령을 전달하는 정보수집 게이트웨이를 포함하는 무선 자동제어반, 그리고
    상기 정보수집 게이트웨이와 무선통신을 통해 각종 정보를 모니터링하고 상기 외부 명령을 상기 정보수집 게이트웨이로 전송하는 모니터링 시스템
    을 포함하며,
    상기 메인 ESS는 상용전원을 공급받을 수 있는 상용전원라인을 가지며, 충전량이 설정 하한치 이하이면 상기 상용전원라인을 통해 상용전원을 수신하고 수신한 상용전원으로 충전량을 증가시키며, 충전량이 설정 상한치 이상이면 상기 상용전원라인을 차단하고,
    상기 내부기능 장치군의 각 장치는 소형 ESS를 탑재하고 있으며,
    상기 소형 ESS는 상기 메인 ESS로부터 제공받은 전원을 충전하고 충전한 전원을 동작 전원으로 이용하며, 상기 소형 ESS는 설정 주기시간마다 충전량을 측정하고 측정한 충전량이 제1 설정치 이하이면 상기 메인 ESS에게 전원 공급을 요청하고, 상기 메인 ESS로부터 전원 공급 중에 측정한 충전량이 상기 제1 설정치보다 높은 제2 설정치 이상이면 상기 메인 ESS에게 전원 공급 차단을 요청하는,
    무선 자동제어 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 시설의 배관 또는 탱크의 표면에 밀착 설치되어 표면열을 전기 에너지로 변환하여 출력하는 복수의 열전소자로부터 수신되는 전기 에너지를 저장하고 관리하는 메인 ESS(Energy Storage System),
    상기 메인 ESS에 저장된 전력으로 자체 축전지를 충전하는 소형 ESS를 가지며 상기 소형 ESS로부터 동작 전원을 제공받아 동작하는 복수의 장치들로 구성된 내부기능 장치군, 그리고
    상기 메인 ESS에 저장된 전력을 동작 전원으로 하고 상기 내부기능 장치군의 각 장치들과 무선통신을 수행하여 각종 정보를 수집하거나 외부 명령을 전달하는 정보수집 게이트웨이
    를 포함하며,
    상기 메인 ESS는 상용전원을 공급받을 수 있는 상용전원라인을 가지며, 충전량이 설정 하한치 이하이면 상기 상용전원라인을 통해 상용전원을 수신하고 수신한 상용전원으로 충전량을 증가시키며, 충전량이 설정 상한치 이상이면 상기 상용전원라인을 차단하고,
    상기 소형 ESS는 설정 주기시간마다 충전량을 측정하고 측정한 충전량이 제1 설정치 이하이면 상기 메인 ESS에게 전원 공급을 요청하고, 상기 메인 ESS로부터 전원 공급 중에 측정한 충전량이 상기 제1 설정치보다 높은 제2 설정치 이상이면 상기 메인 ESS에게 전원 공급 차단을 요청하는,
    무선 자동제어반.
  5. 제4항에서,
    상기 내부기능 장치군의 각 장치 중 적어도 하나는 상기 소형 ESS가 착탈 가능하도록 구성되고, 상기 메인 ESS는 상기 소형 ESS가 착탈 가능하도록 구성되면서 장착시 상기 소형 ESS로 충전 전원을 공급하는 무선 자동제어반.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제5항에서,
    상기 정보수집 게이트웨이는 소형 ESS를 탑재하고 있으며, 상기 정보수집 게이트웨이의 소형 ESS는 착탈식으로 구성되거나, 상기 메인 ESS에 충전전원라인으로 연결되어 있는 무선 자동제어반.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제4항에서,
    상기 내부기능 장치군은
    설비 배관의 온도를 검출하고 검출한 온도의 정보를 상기 정보수집 게이트웨이에 제공하는 배관온도 검출기,
    상기 설비 배관의 습도를 검출하고 검출한 습도의 정보를 상기 정보수집 게이트웨이에 제공하는 배관습도 검출기,
    상기 정보수집 게이트웨이로부터 수신된 명령 신호에 대응하여 공조기나 설비에서 바람의 량을 조절하는 날개의 개폐 정도를 조절하여 출력 공기량의 정도를 조절하고 개폐 정도에 대한 정보를 상기 정보수집 게이트웨이에 제공하는 댐퍼모터,
    상기 정보수집 게이트웨이로부터 수신된 명령 신호에 대응하여 냉난 또는 난비 설비 등의 동작이나 온도 조절을 위한 동작을 수행하며 동작 결과에 대한 정보를 상기 정보수집 게이트웨이에 제공하는 밸브조작기,
    일산화탄소의 발생 유무를 감지하고 감지 결과를 정보수집 게이트웨이에 제공하는 CO 감지기, 그리고
    연기의 발생 및 발생한 연기가 화재에 의한 연기인지를 감지하고 감지 결과를 상기 정보수집 게이트웨이에 제공하는 연감지기
    를 포함하는 무선 자동제어반.
KR1020160123143A 2016-09-26 2016-09-26 열원과 ess를 이용하는 무선 자동제어반 및 시스템 KR101778690B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160123143A KR101778690B1 (ko) 2016-09-26 2016-09-26 열원과 ess를 이용하는 무선 자동제어반 및 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160123143A KR101778690B1 (ko) 2016-09-26 2016-09-26 열원과 ess를 이용하는 무선 자동제어반 및 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101778690B1 true KR101778690B1 (ko) 2017-09-14

Family

ID=59926652

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160123143A KR101778690B1 (ko) 2016-09-26 2016-09-26 열원과 ess를 이용하는 무선 자동제어반 및 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101778690B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108493923A (zh) * 2018-03-06 2018-09-04 珠海格力电器股份有限公司 一种多联机空调的供电方法、装置、外机设备及内机设备
KR20220026323A (ko) 2020-08-25 2022-03-04 주식회사 티팩토리 에너지 저장장치용 환경정보 감지모듈과 그를 포함하는 에너지 저장장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010505382A (ja) * 2006-09-28 2010-02-18 ローズマウント インコーポレイテッド パイプライン熱電式発電機アセンブリ
KR101528810B1 (ko) * 2014-10-14 2015-06-15 한국남동발전 주식회사 무선 네트워크를 기반으로 한 온도 및 부식 모니터링 장치
KR101565752B1 (ko) * 2014-01-09 2015-11-04 (주)코젠 터널의 일일 피크 부하 제어 감시를 위한 에너지 저장 시스템 및 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010505382A (ja) * 2006-09-28 2010-02-18 ローズマウント インコーポレイテッド パイプライン熱電式発電機アセンブリ
KR101565752B1 (ko) * 2014-01-09 2015-11-04 (주)코젠 터널의 일일 피크 부하 제어 감시를 위한 에너지 저장 시스템 및 방법
KR101528810B1 (ko) * 2014-10-14 2015-06-15 한국남동발전 주식회사 무선 네트워크를 기반으로 한 온도 및 부식 모니터링 장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108493923A (zh) * 2018-03-06 2018-09-04 珠海格力电器股份有限公司 一种多联机空调的供电方法、装置、外机设备及内机设备
KR20220026323A (ko) 2020-08-25 2022-03-04 주식회사 티팩토리 에너지 저장장치용 환경정보 감지모듈과 그를 포함하는 에너지 저장장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105910247B (zh) 住宅解决方案的hvac的监视和诊断
KR101078802B1 (ko) 웹 기반 건물설비 관리 자동화 시스템
JP3138257B2 (ja) ネットワーク制御センタへのネットワークインフラストラクチャ情報の提供方法及び装置
JP6569791B2 (ja) 蓄電池搭載機器の保守運用システム
EP3149694B1 (en) Hvac system remote monitoring and diagnosis of refrigerant line obstruction
US20090164174A1 (en) Solar system automatic sizing and failure identification on location using resident gps receiver
KR20210047444A (ko) 통합 환경 모니터링 및 제어 장치가 구비된 에너지저장시스템 및 운용방법
CN106575103A (zh) 基于控制线电流的加热、通风、空气调节系统模式检测
KR20170121536A (ko) 사물인터넷 기반 지역난방 사용자 시설 모니터링 및 효율 개선 시스템
KR101824223B1 (ko) 태양광발전소 전기실의 환기팬 고장감시 시스템
KR101778690B1 (ko) 열원과 ess를 이용하는 무선 자동제어반 및 시스템
US20140316594A1 (en) Systems, devices, and methods for reducing safety risk and optimizing energy use
US11404877B2 (en) Hierarchical power control system
CN106471316B (zh) 加热、通风或空气调节系统分级系统和方法
CN106885350A (zh) 一种空调节能控制系统
JP6402924B2 (ja) 電力管理システム及びこれと連携する蓄電池搭載機器並びに電力管理システムの制御方法
KR101813672B1 (ko) 태양 전지 모듈의 열화 진단 장치
JP2013218550A (ja) 建物設備管理システム
JP2004064885A (ja) 太陽電池を電源とする電源管理システムと、それを利用する情報装置
KR102323391B1 (ko) 태양광 발전소를 모니터링하는 장치 및 이를 이용한 모니터링 방법
JP7261628B2 (ja) 住宅設備の制御システム及び住宅設備の制御方法
KR102214173B1 (ko) 통합 기상 정보 수집 및 표출 시스템
KR102222843B1 (ko) 계층형 전력 제어 시스템
JP6805066B2 (ja) 設備機器異常管理システム
KR102280207B1 (ko) 태양광 발전소를 제어하는 장치 및 이를 이용한 방법

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant