KR101904428B1 - Ict 기반의 실내환경 제어방법 및 제어시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 실내온도, 실내습도 및 실외온도를 획득하는 단계; 미리 저장된 열관류율에 상기 실외온도 및 상기 실내온도의 차이를 곱한 값을 내측벽면열전달률로 나눈 후 상기 실내온도를 더해서 내측벽면의 표면온도를 계산하는 단계; 상기 실내온도 및 상기 실내습도를 이용하여 노점온도를 결정하는 단계; 및 상기 표면온도가 상기 노점온도보다 낮은 경우, 결로 알람을 표시하거나 결로 알람 신호를 전송하는 단계를 포함하는 실내환경 제어방법을 제공한다.

Description

ICT 기반의 실내환경 제어방법 및 제어시스템{ICT-BASED INDOOR ENVIRONMENT CONTROL METHOD AND SYSTEM}
본 발명은 실내환경을 제어하는 기술에 관한 것이다.
실내환경은 두 가지 관점에서 제어될 수 있다. 하나는 에너지소비를 최소화시키는 관점이고 다른 하나는 거주자의 편의성을 극대화시키는 관점이다. 종래에는 이 중 어느 하나의 관점에만 치중하여 실내환경을 제어함으로써 다른 관점에서의 손실을 초래하는 경우가 있었다.
예를 들어, EMS(Energy Management System)기술 중 상당 기술은 에너지소비를 최소화시키는 관점에서 실내환경을 제어하였다. 이러한 제어관점은 화석연료의 고갈과 환경오염을 줄이는데 일정 정도 기여하였으나 거주자의 호응도가 낮아 대중적으로 보편화되지 못하는 문제가 있었다. 다른 측면에서 보면, 종래의 EMS 기술은 에너지소비를 최소화시키는 것에 치중한 나머지 거주자의 편의성에 손실을 초래하는 문제가 있었다.
한편, 최근 에너지소비의 최소화와 거주자의 편의성을 합리적으로 조절하는 기술들이 개발되고 있으나, 대부분 실내의 냉난방제어와 관련된 기술이고, 적정 실내습도 유지, 표면결로 방지, 미세먼지에 대한 공기질개선 등 실내 공기질의 최적화와 관련된 기술은 제시되고 있지 않고 있다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 일 측면에서, 적정 실내습도 유지, 표면결로 방지, 미세먼지에 대한 공기질개선 등 실내 공기질의 최적화와 관련된 기술을 제공하는 것이다. 다른 측면에서, 본 발명의 목적은, 변화되는 실내의 공기질을 모니터링하고 적정 시점에서 실내환경을 제어하여 에너지소비를 최소화하면서도 거주자의 편의성을 유지할 수 있는 기술을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 실내온도, 실내습도 및 실외온도를 획득하는 단계; 미리 저장된 열관류율에 상기 실외온도 및 상기 실내온도의 차이를 곱한 값을 내측벽면열전달률로 나눈 후 상기 실내온도를 더해서 내측벽면의 표면온도를 계산하는 단계; 상기 실내온도 및 상기 실내습도를 이용하여 노점온도를 결정하는 단계; 및 상기 표면온도가 상기 노점온도보다 낮은 경우, 결로 알람을 표시하거나 결로 알람 신호를 전송하는 단계를 포함하는 실내환경 제어방법을 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명은, 실내온도, 실내습도, 내측벽면의 표면온도 및 실외온도를 획득하는 단계; 상기 실내온도와 상기 표면온도의 차이를 상기 실내온도와 상기 실외온도의 차이로 나눈 값에 내측벽면열전달률을 곱해 열관류율을 계산하는 단계; 상기 실내온도 및 상기 실내습도를 이용하여 노점온도를 결정하는 단계; 및 상기 표면온도가 상기 노점온도보다 낮고 상기 열관류율이 적정열관류율보다 낮은 경우, 단열 보강 알람을 표시하거나 단열 보강 알람을 전송하는 단계를 포함하는 실내환경 제어방법을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은, 내측벽면의 서로 다른 지점에 설치되는 복수의 표면온도센서; 외측벽면에 설치되는 실외습도센서; 실내공간의 적어도 하나의 지점에 설치되는 실내온습도센서; 상기 복수의 표면온도센서로부터 복수의 표면온도를 획득하고, 상기 실외습도센서로부터 실외습도를 획득하며, 상기 실내온습도센서로부터 실내온도 및 실내습도를 획득하는 정보수집부; 및 상기 실내온도 및 상기 실내습도를 이용하여 노점온도를 결정하고, 상기 표면온도가 상기 노점온도보다 낮고 상기 실외습도가 상기 실내습도보다 낮은 경우, 실외공기와 실내공기를 교환하는 자연환기제어를 수행하는 제어부를 포함하는 실내환경 제어시스템을 제공한다.
이러한 제어시스템에서, 상기 제어부는, 상기 복수의 표면온도 각각을 상기 노점온도와 비교하고, 상기 표면온도가 상기 노점온도보다 낮은 값을 가지는 지점의 정보를 화면에 표시하거나 다른 장치로 상기 정보를 전송할 수 있다.
이러한 제어시스템에서, 상기 정보수집부는, 기상정보서버로부터 N(N은 양의 정수)시간 후의 실외온도를 더 획득하고, 상기 제어부는, 미리 저장된 열관류율에 상기 실외온도 및 상기 실내온도의 차이를 곱한 값을 내측벽면열전달률로 나눈 후 상기 실내온도를 빼서 상기 N시간 후의 일 지점의 표면온도를 계산하고, 상기 N시간 후의 일 지점의 표면온도를 이용하여, 상기 일 지점에 대한 상기 N시간 후의 결로 여부를 예측할 수 있다.
이러한 제어시스템에서, 상기 정보수집부는, 기상정보서버 혹은 외측벽면에 설치되는 실외온도센서로부터 실외온도를 획득하고, 상기 제어부는, 상기 실내온도와 상기 표면온도의 차이를 상기 실내온도와 상기 실외온도의 차이로 나눈 값에 내측벽면열전달률을 곱해 열관류율을 계산하고, 상기 열관류율이 적정열관류율보다 낮은 경우, 단열 보강 알람을 화면에 표시하거나 단열 보강 알람을 다른 장치로 전송할 수 있다.
이러한 제어시스템에서, 상기 제어부는, 상기 표면온도가 상기 노점온도보다 낮고 상기 실외습도가 상기 실내습도보다 높거나 같은 경우, 제습기를 가동시킬 수 있다.
이러한 제어시스템에서, 상기 제어부는, 상기 자연환기제어 중 상기 실내온도가 적정실내온도보다 낮아지는 경우, 실내난방제어를 수행할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 적정 실내습도 유지, 표면결로 방지, 미세먼지에 대한 공기질개선 등 실내 공기질의 최적화할 수 있다. 그리고, 본 발명에 의하면, 변화되는 실내의 공기질을 모니터링하고 적정 시점에서 실내환경을 제어하여 에너지소비를 최소화하면서도 거주자의 편의성을 유지할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 건물 및 실내환경 제어시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 실내환경 제어장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 실내환경 제어방법의 제1예시 흐름도이다.
도 4는 습공기선도를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 실내환경 제어방법의 제2예시 흐름도이다.
도 6은 실내환경 제어방법의 제3예시 흐름도이다.
도 7은 실내환경 제어방법의 제4예시 흐름도이다.
도 8은 실내환경 제어방법의 제5예시 흐름도이다.
도 9는 실내환경 제어방법의 제6예시 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 건물 및 실내환경 제어시스템을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 제어시스템(110)은 복수의 표면온도센서(130), 실외습도센서(140), 실내온습도센서(122) 및 제어장치(120) 등을 포함할 수 있다.
복수의 표면온도센서(130)는 벽체(102)의 내측벽면의 서로 다른 지점에 설치되면서 내측벽면의 표면온도를 측정할 수 있다. 그리고, 표면온도센서(130)는 통신장치를 이용하여 측정된 표면온도를 제어장치(120)로 전송할 수 있다. 표면온도센서(122)는 RFID(Radio Frequency IDentification)장치를 통신장치로서 포함할 수 있으나 이로 제한되는 것은 아니며 무선통신 혹은 유선통신의 제반장치를 통신장치로서 포함할 수 있다.
실외습도센서(140)는 벽체(102)의 외측벽면에 설치되면서 실외습도를 측정할 수 있다. 실시예에 따라서는 실외온도센서(미도시)가 실외습도센서(140)와 일체형의 센서모듈을 형성하면서 같은 지점에 설치될 수 있다. 실외습도센서(140)는 통신장치를 이용하여 측정된 실외습도를 제어장치(120)로 전송할 수 있다.
실내온습도센서(122)는 실내공간의 적어도 하나의 지점에 설치되면서 실내온도 및 실내습도를 측정할 수 있다. 실내온습도센서(122)는 실내습도센서와 실내온도센서로 분리되어 있으면서 서로 다른 지점에 설치될 수도 있다. 실내온습도센서(122)는 통신장치를 이용하여 측정된 실내습도 및 실내온도를 제어장치(120)로 전송할 수 있다.
실내온습도센서(122)는 제어장치(120)에 내장될 수도 있다. 이러한 실시예에서, 일 예로서, 실내온습도센서(122)는 신호라인을 통해 제어장치(120)로 실내습도 및 실내온도를 전송할 수 있고, 다른 예로서, 실내온습도센서(122)는 메모리를 통해 실내습도 및 실내온도를 제어장치(120)와 공유할 수 있다.
한편, 건물(100)에는 기밀의 정도에 따라 자연스러운 공기누설(Air leakage)이 발생할 수 있다. 그리고, 이러한 공기누설에 따라 건물(100)의 실내공기와 실외공기가 교환될 수 있다. 한편, 공기누설은 내측벽면의 표면온도를 낮추어서 표면결로를 초래하는 원인이 될 수도 있다. 공기누설은 벽체(102)의 단열 성능이 낮아질 수록 그 양이 더 증가할 수 있는데, 단열 성능이 일정 정도 이하로 낮아지면 실내에서 제습제어를 수행하여도 결로를 막지 못할 수도 있다. 제어장치(120)는 이러한 단열 성능의 저하를 추적하여 거주자에게 알람을 제공할 수 있다.
한편, 건물(100)에는 실내공기질을 변경하기 위한 장치들이 설치되어 있을 수 있다. 예를 들어, 건물(100)에는 냉난방장치가 포함될 수 있다. 그리고, 건물(100)에는 실외공기와 실내공기를 교환할 수 있는 팬이 설치될 수 있다. 그리고, 건물(100)에는 전자동으로 개폐되는 셔터 혹은 창문이 설치될 수 있다. 그리고, 건물(100)에는 실내미세먼지농도를 개선할 수 있는 공기청정기가 설치될 수 있고, 실내습도를 조절할 수 있는 제습기 및/또는 가습기가 설치될 수 있다. 이러한 장치들-냉난방장치, 팬, 셔터, 창문, 공기청정기, 제습기, 가습기 등-은 ICT(Information and Communication Technologies)에 기반한 제어장치(120)에 의해 제어될 수 있다.
제어장치(120)는 무선통신을 통해 각각의 장치들을 제어할 수 있으나 실시예에 따라서는 유선통신-예를 들어, 전력선통신-을 통해 각각의 장치들을 제어할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 실내환경 제어장치를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 제어장치(120)는 정보수집부(210), 제어부(220), 저장부(230), 측정부(240), 표시부(250) 등을 포함할 수 있다.
정보수집부(210)는 실내온습도센서(122)로부터 실내온도 및 실내습도를 획득할 수 있다.
그리고, 정보수집부(210)는 표면온도센서(130)로부터 표면온도를 획득할 수 있다. 정보수집부(210)는 복수의 표면온도센서(130)로부터 표면온도를 획득할 수 있는데, 이때, 정보수집부(210)는 각 표면온도센서(130)의 위치값 혹은 각 표면온도센서(130)의 아이디를 포함하여 표면온도를 획득할 수 있다.
정보수집부(210)는 실외습도센서(140)로부터 실외습도를 획득할 수 있다.
정보수집부(210)는 기상정보서버(250)와 통신하면서 기상정보서버(250)로부터 기상데이터 및/또는 예보데이터를 획득할 수 있다.
기상데이터에는 실시간 실외온도 및 실외습도가 포함될 수 있다. 그리고, 기상데이터에는 과거 시간의 실외온도 및 실외습도가 포함될 수 있다. 예보데이터에는 N(N은 양의 정수)시간 후의 실외온도 및 실외습도가 포함될 수 있다.
정보수집부(210)는 기상정보서버(250)로부터 실외습도를 획득할 수 있는데, 이러한 실시예에서, 실내환경 제어시스템에는 실외습도센서(140)가 포함되지 않을 수 있다.
저장부(230)는 제어장치(120)에서 생성되는 각종 데이터가 저장될 수 있다. 저장되는 데이터는 시간정보와 함께 저장될 수 있다. 시간정보는 각각의 값-실내온도, 실내습도, 표면온도, 실외습도, 실외온도 등-이 지시하는 시점의 시간정보일 수 있다. 시간정보는 과거 시간일 수 있고, 현재 시간일 수도 있으며, 미래 시간일 수도 있다. 예를 들어, 예보데이터에 포함된 실외습도 및 실외온도는 미래 시간과 함께 저장될 수 있다. 다른 예로서, 실내온도, 실내습도, 표면온도 등이 예측데이터로서 생성되는 경우, 실내온도, 실내습도, 표면온도 등은 미래 시간과 함께 저장될 수 있다.
측정부(240)는 실내공기질을 측정하는 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 측정부(240)는 미세먼지농도센서를 포함하고 있으면서, 실내미세먼지농도를 측정할 수 있다. 이때, 실시예에 따라서는 정보수집부(210)가 기상정보서버(250)로부터 실외미세먼지농도를 획득하고, 제어장치(120)가 이러한 실내미세먼지농도와 실외미세먼지농도를 비교하여 실내환경을 제어할 수 있다.
제어부(220)는 제어장치(120)의 제반제어기능을 수행할 수 있다. 본 명세서에서 제어장치(120)가 제어를 수행한다고 기재되어 있는 것은 제어부(220)가 제어를 수행하는 것으로 이해할 수 있다.
제어부(220)는 내측벽면의 각 지점에서의 결로를 판단하고, 결로 알람을 표시부(250)를 통해 표시하거나 결로 알람 신호를 사용자단말-예를 들어, 화면을 포함하고 있는 통신단말-로 전송할 수 있다.
그리고, 제어부(220)는 N시간 후의 예보데이터를 이용하여 내측벽면의 각 지점에서의 결로를 예측하고, 결로가 예상되는 시간 정보와 함께 결로 알람을 표시부(250)를 통해 표시하거나 결로 알람 신호를 사용자단말로 전송할 수 있다.
제어부(220)는 실내습도가 적정실내습도보다 낮은 경우, 제습 알람을 표시부(250)를 통해 표시하거나 제습 알람 신호를 사용자단말로 전송할 수 있다.
그리고, 제어부(220)는 실내 제습이 필요할 때, 실외습도가 실내습도보다 낮은 경우, 실외공기와 실내공기를 교환하는 자연환기제어를 수행할 수 있다. 여기서, 실외습도 및 실내습도는 상대습도로 이해할 수 있다.
그리고, 제어부(220)는 실내난방이 필요할 때, 냉난방장치를 가동시킬 수 있고, 실내미세먼지농도의 조절이 필요할 때, 공기청정기를 가동시킬 수 있으며, 제습이 필요할 때, 제습기를 가동시킬 수 있다.
실시예에 따른 제어장치(120)의 제어흐름을 도 3 내지 도 9를 참조하여 설명한다. 아래에서는 이해의 편의를 위해 예시를 서로 분리하여 설명하나 각각의 예시는 서로 조합되어 구현될 수 있다.
도 3은 실내환경 제어방법의 제1예시 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 제어장치는 실내온도(Ti) 및 실내습도(Hi)를 획득할 수 있다(S300). 제어장치는 실내온습도센서를 통해 실내온도(Ti) 및 실내습도(Hi)를 획득할 수 있다.
제어장치는 내측벽면의 표면온도(Ts)를 획득할 수 있다(S302). 제어장치는 표면온도센서를 통해 내측벽면의 표면온도(Ts)를 획득할 수 있다.
제어장치는 실내온도(Ti) 및 실내습도(Hi)를 습공기선도에 대입시켜 노점온도(Tc)를 계산할 수 있다(S304).
제어장치가 노점온도(Tc)를 계산하는 예시를 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 습공기선도를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 실내온도가 20도이고, 실내습도가 50%일 때, 노점온도는 대략적으로 8도가 된다.
다시 도 3을 참조하면, 제어장치는 표면온도(Ts)와 노점온도(Tc)를 비교하고(S306), 표면온도(Ts)가 노점온도(Tc)보다 낮은 경우(S306에서 YES), 결로 알람을 표시하거나 결로 알람 신호를 전송할 수 있다(S308).
제어장치는 서로 다른 지점에 설치되는 복수의 표면온도센서로부터 복수의 표면온도(Ts)를 획득할 수 있는데, 제어장치는 복수의 표면온도(Ts) 각각을 노점온도(Tc)와 비교하고, 표면온도(Ts)가 노점온도(Tc)보다 낮은 값을 가지는 지점의 정보를 화면에 표시하거나 다른 장치-예를 들어, 사용자단말-로 이러한 정보를 전송할 수 있다.
제어장치는 표면온도를 표면온도센서를 통해 획득할 수도 있으나, 실외온도로부터 추정할 수도 있다.
표면온도를 실외온도로부터 추정하여 사용하는 실시예를 도 5를 참조하여 설명한다.
도 5는 실내환경 제어방법의 제2예시 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 제어장치는 실내온도(Ti) 및 실내습도(Hi)를 획득할 수 있다(S500). 제어장치는 실내온습도센서를 통해 실내온도(Ti) 및 실내습도(Hi)를 획득할 수 있다.
제어장치는 실외온도센서로부터 실외온도(To)를 획득할 수 있다(S502).
제어장치는 미리 저장된 열관류율(Uv)에 실외온도(To) 및 실내온도(Ti)의 차이를 곱한 값을 내측벽면열전달률(K)로 나눈 후 실내온도(Ti)를 더해서 내측벽면의 표면온도(Ts)를 계산할 수 있다(S504).
Figure 112017015428316-pat00001
Figure 112017015428316-pat00002
열관류율(Uv)에 관한 수학식1을 표면온도(Ts)에 관해 정리하면 수학식2와 같이 된다.
제어장치는 수학식2에 따라 표면온도(Ts)를 계산할 수 있다.
제어장치는 실내온도(Ti) 및 실내습도(Hi)를 습공기선도에 대입시켜 노점온도(Tc)를 계산할 수 있다(S506).
그리고, 제어장치는 표면온도(Ts)와 노점온도(Tc)를 비교하고(S508), 표면온도(Ts)가 노점온도(Tc)보다 낮은 경우(S508에서 YES), 결로 알람을 표시하거나 결로 알람 신호를 전송할 수 있다(S510).
도 6은 실내환경 제어방법의 제3예시 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 제어장치는 실내온도(Ti) 및 실내습도(Hi)를 획득할 수 있다(S600).
제어장치는 기상정보서버로부터 실외온도(To)에 대한 예보데이터를 획득할 수 있다(S602). 제어장치는 기상정보서버로부터 N시간 후의 예보데이터를 수신하여 실외온도(To)를 획득할 수 있다.
제어장치는 미리 저장된 열관류율(Uv)에 N시간 후의 실외온도(To) 및 실내온도(Ti)의 차이를 곱한 값을 내측벽면열전달률(K)로 나눈 후 실내온도(Ti)를 더해서 내측벽면의 N시간 후의 표면온도(Ts)를 계산할 수 있다(S604).
여기서, 실내온도(Ti) 및 실내습도(Hi)는 N시간 동안 유지된다고 가정될 수 있다. 혹은 제어장치는 학습을 통해 N시간 후의 실내온도(Ti) 및 실내습도(Hi)의 변화를 예측하고, N시간 후의 표면온도(Ts)를 계산할 때, 실내온도(Ti) 및 실내습도(Hi)의 N시간 후의 예측값을 사용할 수 있다.
제어장치는 실내온도(Ti) 및 실내습도(Hi)를 습공기선도에 대입시켜 노점온도(Tc)를 계산할 수 있다(S606).
그리고, 제어장치는 N시간 후의 표면온도(Ts)와 노점온도(Tc)를 비교하고(S608), 표면온도(Ts)가 노점온도(Tc)보다 낮은 경우(S608에서 YES), 결로 알람을 표시하거나 결로 알람 신호를 전송할 수 있다(S610). 이때, 제어장치는 결로가 예상되는 시간 정보와 함께 결로 알람을 표시하거나 결로 알람 신호를 전송할 수 있다. 예를 들어, 제어장치는 향후 N시간 동안의 실외온도(To)에 대하여 향후 N시간 동안의 표면온도(Ts)를 추정하고, 노점온도(Tc)보다 표면온도(Ts)가 낮아지는 시간을 계산하여 해당 시간에 대응되는 결로 예상 시간 정보와 함께 결로 알람을 표시하거나 결로 알람 신호를 전송할 수 있다.
제어장치는 추정되는 표면온도(Ts)와 노점온도(Tc)의 비교에 따라 결로가 예상되는 경우, 결로 예방 조치를 수행할 수 있다(S612). 결로 예방 조치로서, 예를 들어, 제어장치는 제습기를 가동시킬 수 있고, 실외공기와 실내공기를 교환하는 자연환기제어를 수행할 수 있다.
도 7은 실내환경 제어방법의 제4예시 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 제어장치는 실내온도(Ti) 및 실내습도(Hi)를 획득할 수 있다(S700). 그리고, 제어장치는 내측벽면의 표면온도(Ts) 및 실외온도(To)를 획득할 수 있다(S702).
제어장치는 실내온도(Ti)와 표면온도(Ts)의 차이를 실내온도(Ti)와 실외온도(To)의 차이로 나눈 값에 내측벽면열전달률(K)을 곱해 열관류율(Uv)을 계산할 수 있다(S704).
그리고, 제어장치는 계산된 열관류율(Uv)과 적정열관류율(Ur)을 비교하고(S706), 계산된 열관류율(Uv)이 적정열관류율(Ur)보다 낮은 경우(S706에서 YES), 단열 보강 알람을 표시하거나 단열 보강 알람을 전송할 수 있다(S708).
제어장치는 지속적으로 열관류율(Uv)을 계산하여 저장하고, 시계열적으로 저장되는 열관류율(Uv)의 추세선이 적정열관류율(Ur)보다 낮아지는 시점을 예측하고 이러한 시점과 함께 단열 보강 시점 알람을 표시하거나 단열 보강 시점 알람을 전송할 수 있다.
도 8은 실내환경 제어방법의 제5예시 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 제어장치는 전술한 실시예들과 같이 실내온도, 실내습도, 실외온도, 표면온도, 노점온도, 열관류율 등을 센서를 통해 획득하거나 외부 장치를 통해 획득하거나 계산을 통해 획득할 수 있다(S800).
제어장치는 표면온도(Ts)와 노점온도(Tc)를 비교하고(S802), 표면온도(Ts)가 노점온도(Tc)보다 낮은 경우(S802에서 YES), 열관류율(Uv)과 적정열관류율(Ur)을 비교할 수 있다(S804).
그리고, 제어장치는 열관류율(Uv)이 적정열관류율보다 낮은 경우(S804에서 NO), 단열 보강 알람을 표시하거나 단열 보강 알람을 전송할 수 있다(S810).
제어장치는 열관류율(Uv)이 적정열관류율보다 높거나 같은 경우(S804에서 YES), 실내습도(Hi)와 적정실내습도(Hr)를 비교할 수 있다(S806).
그리고, 제어장치는 실내습도(Hi)가 적정실내습도(Hr)보다 낮은 경우(S806에서 YES), 제습 알람을 표시하거나 제습 알람 신호를 전송할 수 있다(S808).
제습 알람 상태가 되는 경우, 제어장치는 실내습도와 실외습도를 이용하여 제습 방법을 결정할 수 있다.
제습 방법의 일 예시를 도 9를 참조하여 설명한다.
도 9는 실내환경 제어방법의 제6예시 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 제어장치는 실외습도(Ho)를 획득하고(S900), 실내습도(Hi)를 획득할 수 있다(S902).
제어장치는 실외습도(Ho)와 실내습도(Hi)를 비교하고(S904), 실외습도(Ho)가 실내습도(Hi)보다 낮은 경우(S904에서 YES), 실외공기와 실내공기를 교환하는 자연환기제어를 수행할 수 있다(S906). 제어장치는 팬을 가동하여 자연환기제어를 수행할 수 있다. 혹은 제어장치는 전자동 창문을 개방하여 자연환기제어를 수행할 수 있다.
자연환기제어 중 실내온도가 적정실내온도보다 낮아지는 경우, 제어장치는 실내난방제어를 수행할 수 있고, 자연환기제어 중 실내미세먼지농도가 적정실내미세먼지농도보다 높은 경우, 실내공기청정제어를 수행할 수 있다(S908).
한편, 실외습도(Ho)가 실내습도(Hi)보다 높거나 같은 경우(S904에서 NO), 제어장치는 제습기를 가동하여 제습할 수 있다(S910).
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대해 설명하였다. 전술한 실시예에 의하면, 적정 실내습도 유지, 표면결로 방지, 미세먼지에 대한 공기질개선 등 실내 공기질의 최적화할 수 있다. 그리고, 전술한 실시예에 의하면, 변화되는 실내의 공기질을 모니터링하고 적정 시점에서 실내환경을 제어하여 에너지소비를 최소화하면서도 거주자의 편의성을 유지할 수 있다.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 내측벽면에 설치되는 표면온도센서, 외측벽면에 설치되는 실외습도센서 및 실외온도센서, 및 실내공간의 일 지점에 설치되는 실내습도센서 및 실내온도센서를 포함하는 건물의 실내환경을 제어하는 방법에 있어서,
    상기 표면온도센서로부터 상기 내측벽면의 표면온도를 획득하고, 상기 실외습도센서로부터 실외습도를 획득하고, 상기 실외온도센서로부터 실외온도를 획득하고, 상기 실내습도센서로부터 실내습도를 획득하고, 상기 실내온도센서로부터 실내온도를 획득하는 단계;
    상기 실내온도와 상기 표면온도의 차이를 상기 실내온도와 상기 실외온도의 차이로 나눈 값에 내측벽면열전달률을 곱해 열관류율을 계산하는 단계;
    상기 실내온도 및 상기 실내습도를 이용하여 노점온도를 결정하는 단계;
    상기 표면온도가 상기 노점온도보다 낮은 경우, 결로 알람을 표시하거나 결로 알람 신호를 전송하는 단계;
    상기 실외습도가 상기 실내습도보다 낮은 경우, 실외공기와 실내공기를 교환하는 자연환기제어를 수행하고, 상기 실외습도가 상기 실내습도 이상인 경우, 제습기를 가동시키는 단계; 및
    상기 열관류율이 적정열관류율보다 낮은 경우, 단열 보강 알람을 표시하거나 단열 보강 알람을 전송하는 단계
    를 포함하는 실내환경 제어방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 실내습도가 적정실내습도보다 낮은 경우, 제습 알람을 표시하거나 제습 알람 신호를 전송하는 단계를 더 포함하는 실내환경 제어방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 자연환기제어 중 상기 실내온도가 적정실내온도보다 낮아지는 경우, 실내난방제어를 수행하는 단계를 더 포함하는 실내환경 제어방법.
  6. 제1항에 있어서,
    실내미세먼지농도를 획득하는 단계; 및
    상기 자연환기제어 중 상기 실내미세먼지농도가 적정실내미세먼지농도보다 높은 경우, 실내공기청정제어를 수행하는 단계
    를 더 포함하는 실내환경 제어방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    시계열적으로 저장되는 상기 열관류율의 추세선이 상기 적정열관류율보다 낮아지는 시점을 예측하고 상기 시점과 함께 단열 보강 시점 알람을 표시하거나 단열 보강 시점 알람을 전송하는 단계를 더 포함하는 실내환경 제어방법.
  10. 내측벽면의 서로 다른 지점에 설치되는 복수의 표면온도센서;
    외측벽면에 설치되는 실외습도센서 및 실외온도센서;
    실내공간의 적어도 하나의 지점에 설치되는 실내온습도센서;
    상기 복수의 표면온도센서로부터 복수의 표면온도를 획득하고, 상기 실외습도센서로부터 실외습도를 획득하며, 상기 실내온습도센서로부터 실내온도 및 실내습도를 획득하는 정보수집부; 및
    상기 실내온도 및 상기 실내습도를 이용하여 노점온도를 결정하고, 상기 표면온도가 상기 노점온도보다 낮고 상기 실외습도가 상기 실내습도보다 낮은 경우, 실외공기와 실내공기를 교환하는 자연환기제어를 수행하고, 상기 실외습도가 상기 실내습도 이상인 경우, 제습기를 가동시키는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 실내온도와 상기 표면온도의 차이를 상기 실내온도와 상기 실외온도의 차이로 나눈 값에 내측벽면열전달률을 곱해 열관류율을 계산하고, 상기 열관류율이 적정열관류율보다 낮은 경우, 단열 보강 알람을 표시하거나 단열 보강 알람을 전송하는
    실내환경 제어시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 표면온도 각각을 상기 노점온도와 비교하고, 상기 표면온도가 상기 노점온도보다 낮은 값을 가지는 지점의 정보를 화면에 표시하거나 다른 장치로 상기 정보를 전송하는 실내환경 제어시스템.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 자연환기제어 중 상기 실내온도가 적정실내온도보다 낮아지는 경우, 실내난방제어를 수행하는 실내환경 제어시스템.
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