KR102260482B1 - Ems가 적용되는 바닥 공조 시스템 - Google Patents

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Abstract

바닥 공조 시스템을 포함하는 빌딩 내 복수개의 에너지 소비원들이 무선 통신망을 통해 BEMS(Building Energy Management System)와 연결되고, 상기 BEMS는 상기 에너지 소비원들에 설치된 계측기 또는 센서들로부터 획득한 에너지 사용량 데이터들과 에너지 투입으로 인한 빌딩 내 환경 변화 데이터들을 실시간 수집하는 수집부와, 상기 데이터들을 실시간 모니터링하는 모니터링부와, 상기 데이터들을 분석하는 분석부와, 상기 분석부에 의한 분석 결과를 기초로 상기 빌딩 내 에너지 소비원들을 제어하는 제어부를 포함하는 시스템이 개시된다. 이 시스템에 있어서, 상기 바닥 공조 시스템은, 플로어(F) 하부를 통해 실내(R)로 조화 공기를 공급하는 급기라인(1)과, 실내(R)의 공기를 외부로 배기하는 배기라인(2)과, 외기가 유입되는 상류 측에서 실내와 연결되는 실내 바닥 측의 하류까지 상기 급기라인(1)에 차례로 배치되는 급기댐퍼(11), 필터(12), 전열교환기(13), 냉/난방용 열교환부(14), 가습기(15) 및 급기팬(16)과, 상기 실내와 가까운 측으로부터 먼 측을 향해 상기 배기라인(2)에 차례로 배치된 배기팬(22)과 배기댐퍼(24)를 포함하며, 상기 전열교환기(13)는 상기 배기팬(22)과 상기 배기댐퍼(24) 사이에 위치한 채 상기 배기라인(2)과 상기 급기라인(1)의 통과를 허용하며, 상기 급기팬(16), 상기 배기팬(22) 및 상기 냉/낭방용 냉/온수 열교환부(14) 각각에는 제1 사용 에너지 계측부(160), 제2 사용 에너지 계측부(220) 및 제3 사용 에너지 계측부(140)가 설치되며, 상기 BEMS의 정상 작동 여부를 판단하기 위해 점검부(4000)가 제공되며, 상기 점검부(4000)에 의한 판단 결과, 상기 BEMS가 정상 작동하지 않는 경우, 상기 복수개의 에너지 소비원들 중 상기 바닥 공조 시스템(1000)에만 통신망에 의해 연결된 EMS(3000)가 상기 바닥 공조 시스템(1000)을 제어하며, 상기 EMS(3000)는 제1 사용 에너지 계측부(160), 제2 사용 에너지 계측부(220) 및 제3 사용 에너지 계측부(140)로부터 획득한 에너지 사용량 데이터들과 외기 및 실내 공기의 온도, 습도 및 CO2 농도 관련 데이터들을 실시간 수집하는 수집부(3100)와, 상기 수집부(3100)에 의해 수집된 데이터들을 실시간 모니터링하는 모니터링부(3200)와, 상기 데이터들을 분석하는 분석부(3300)와, 상기 분석부(3300)에 의한 분석 결과를 기초로 상기 급기팬(16), 상기 배기팬(22) 및 상기 냉/난방용 열교환부(14)를 제어하는 제어부(3400)를 포함한다.

Description

EMS가 적용되는 바닥 공조 시스템{Floor air conditioning system with EMS}
본 발명은 EMS(Energy Management System)가 적용되는 바닥 공조 시스템에 관한 것이다.
통상적으로, EMS는 에너지 관리 소프트웨어와 유ㅇ무선 통신기술, 데이터 수집 및 모니터링 기술, 설비 제어 기술 등을 이용해 실시간으로 에너지 이용 상황을 모니터링하고 제어하는 에너지 절감 시스템을 말한다. 이러한 EMS는 적용되는 장소에 따라 크게 BEMS(Building Energy Management System)과 FEMS(Factory Energy Management System), HEMS(Home Energy Management System)으로 구분된다. 이들 중에서도 업무용 빌딩 등에 있어서 실내 환경, 에너지 사용 상황을 파악하는 동시에, 실내 환경에 맞는 기기 또는 설비 등의 운전관리에 따라 에너지 소비량의 감축을 도모하기 위한 시스템으로 정의(NEDO에 의한 정의)되고 있는 BEMS가 잘 알려져 있다.
EMS, 그 중에서도 특히 BEMS는 빌딩 내 모든 에너지 소모 기기 또는 설비의 에너지 사용량을 실시간으로 모니터링하여 효율적으로 관리하는 것이 중요하지만, 종합적인 에너지 관리와 더불어, 계절별, 요일별 또는 시간별로 에너지 소모 편차가 심한 특정 설비에 대한 에너지 관리를 별도로 함으로써 더욱 더 효율을 높일 수 있다. 특히 냉난방 공조 시스템은 여름철과 겨울철에 다른 설비나 시스템에 비하여 전력 수요의 증가 폭이 크며, 따라서, 계절별 전력 수요가 거의 일정한 다른 설비나 시스템과 종합적으로 관리함과 더불어 개별적으로 관리하는 것이 보다 더 유리할 수 있다. 또한, 기타 시스템이나 설비의 에너지 소모량을 계측하고 모니터링하는 시스템이 부재하는 경우에는, 계절에 따라 전력 수요 증감 폭이 큰 냉난방 공조 시스템에 대해서만 관리하더라도, 전력 수요가 많은 계절이나 날짜 또는 시간에 불필요하게 과도한 전력 사용을 막을 수 있고, 더 나아가, 블랙아웃과 같은 심각한 상황을 막을 수 있다.
한편, 과거에는 대부분의 빌딩들이 천장 공조 시스템을 채택해 왔다. 천장 공조 시스템은 천장에서 나오는 시원한 공기가 1.8m 높이 이하의 사람 거주역, 더 나아가서는, 사람이 앉아 있는 1.2m 내지 1.5m 이하 위치까지 도달하려면, 위쪽의 더운 공기를 먼저 식히고 아래로 내려와야 되므로, 냉방효율이 저하될 수밖에 없다. 천장 공조 시스템의 단점을 극복하기 위해 바닥 공조 시스템이 제안되었다. 바닥 공조 시스템은, 천장 공조 시스템과 달리, 실내 바닥측, 더 구체적으로는, 악세스 플로어(access floor) 하부로부터 공조 공기가 공급된다. 이러한 바닥 공조 시스템은 공조된 공기가 사람이 앉아 있는 위치와 가까운 바닥 측에서 공급되므로 거주역에 대한 냉방 효율이 높다.
공개특허공보 제10-2013-0120605호(2013.1.05.) 등록특허공보 제10-1504077호(2015.03.25.)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 빌딩 내 다른 에너지 소모 시스템 또는 설비와 함께 BEMS에 의해 관리될 수 있음은 물론이고, 자체 구비된 주요 에너지 소모 파트들이 별도의 EMS에 의해 모니터링되고, 분석되고, 관리되는, EMS가 적용되는 바닥 공조 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일측면에 따른 빌딩 내 에너지 소비원들의 에너지 관리 시스템은, 적어도 바닥 공조 시스템(1000)-상기 바닥 공조 시스템은, 플로어(F) 하부를 통해 실내(R)로 조화 공기를 공급하는 급기라인(1)과, 실내(R)의 공기를 외부로 배기하는 배기라인(2)과, 외기가 유입되는 상류 측에서 실내와 연결되는 실내 바닥 측의 하류까지 상기 급기라인(1)에 차례로 배치되는 급기댐퍼(11), 필터(12), 전열교환기(13), 냉/난방용 열교환부(14), 가습기(15) 및 급기팬(16)과, 상기 실내와 가까운 측으로부터 먼 측을 향해 상기 배기라인(2)에 차례로 배치된 배기팬(22)과 배기댐퍼(24)를 포함하며, 상기 전열교환기(13)는 상기 배기팬(22)과 상기 배기댐퍼(24) 사이에 위치한 채 상기 배기라인(2)과 상기 급기라인(1)의 통과를 허용하는 것임- , 전력 시스템(900), 조명 시스템(800), 신재생 에너지 시스템(700) 및 개별 에어콘(600)을 포함하는 빌딩 내 복수개의 에너지 소비원들(1000, 900, 800, 700)과 무선 통신망을 통해 통신가능하게 연결되되, 상기 복수개의 에너지 소비원들(1000, 900, 800, 700, 600)에 설치된 계측기 또는 센서로부터 획득한 에너지 사용량 데이터들과 에너지 투입으로 인한 빌딩 내 환경 변화 데이터들을 실시간 수집하는 수집부(2100)와, 상기 데이터들을 실시간 모니터링하는 모니터링부(2200)와, 상기 데이터들을 분석하는 분석부(2300)와, 상기 분석부(2300)에 의한 분석 결과를 기초로 상기 복수개의 에너지 소비원들(1000, 900, 800 및 700, 600)을 제어하는 제어부를 포함하는 BEMS(2000); 상기 BEMS(2000) 이용에 따른 빌딩 에너지 관리의 결과치를 미리 정해진 기준치 또는 과거 에너지 관리의 결과치와 비교하여 상기 BEMS(2000)의 정상 작동 여부를 점검부(4000); 상기 복수개의 에너지 소비원들(1000, 900, 800, 700, 600)들 중 상기 바닥 공조 시스템(1000)에만 통신망에 의해 연결되어, 상기 점검부(4000)에 의한 판단 결과, 상기 BEMS(200)가 정상 작동하지 않는 경우, 상기 복수개의 에너지 소비원들(1000, 900, 800, 700, 600) 중 상기 바닥 공조 시스템(1000)만을 제어에 참여하는 EMS(3000); 상기 급기팬(16)의 RPM 또는 에너지 사용량 데이터 신호를 생성하는 제1 데이터 신호 생성부(162)와 상기 제1 데이터 신호 생성부(162)에서 생성된 급기팬 에너지 사용량 데이터 신호를 상기 EMS(300)에 제공하는 제1 통신모듈(164)을 포함하는 제1 사용 에너지 계측부(160); 상기 배기팬(22)의 RPM 또는 에너지 사용량 데이터 신호를 생성하는 제2 데이터 신호 생성부(222)와 상기 제2 데이터 신호 생성부(222)에서 생성된 배기팬 에너지 사용량 데이터 신호를 상기 EMS(3000)에 제공하는 제2 통신모듈(224)을 포함하는 제2 사용 에너지 계측부(220); 및 상기 냉/낭방용 냉/온수 열교환부(14)의 냉/온수의 온도를 측정하는 온도 센서(146)와 냉/온수 유량을 측정하는 유량 센서(148)를 포함하며, 상기 온도 센서(146)가 측정한 냉/온수 온도와 상기 유량 센서(148)가 측정한 유량에 의해 계산된 열량을 상기 EMS(3000)에 제공하는 에너지 사용량 데이터로 이용하는, 제3 사용 에너지 계측부(140))를 포함하며, 상기 EMS(3000)는 상기 제1 사용 에너지 계측부(160), 상기 제2 사용 에너지 계측부(220) 및 상기 제3 사용 에너지 계측부(140)로부터 획득한 에너지 사용량 데이터들과 외기 및 실내 공기의 온도, 습도 및 CO2 농도 관련 데이터들을 실시간 수집하는 수집부(3100)와, 상기 수집부(3100)에 의해 수집된 데이터들을 실시간 모니터링하는 모니터링부(3200)와, 상기 데이터들을 분석하는 분석부(3300)와, 상기 분석부(3300)에 의한 분석 결과를 기초로 상기 급기팬(16), 상기 배기팬(22) 및 상기 냉/난방용 열교환부(14)를 제어하는 제어부(3400)를 포함한다.
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본 발명에 따르면 BEMS로 빌딩 에너지의 모니터링 및 관리를 할 수 있음과 동시에, BEMS에 의한 관리가 비정상적인 경우, EMS로 바닥 공조 시스템의 에너지 사용량을 모니터링 및 관리하여, 최악의 상황에 대처할 수 있다. BEMS는 주기적이고 반복적인 기능들을 프로그램화하여 자동화 할 수 있고, 간단하게 작동시킬 수 있고, 환경에 대한 빌딩 거주자들의 불만에 빠르게 응답할 수 있다. 중앙 모니터링과 어를 통해 에너지 소비와 비용을 감소시킬 수 있고, 예전 기록, 경보 기록(Alarm Logs), 작업 시간(Running Hours) 등 관리에 대한 개선된 정보를 보여줄 수 있다. 또한, 소프트웨어 연결을 통해 시스템의 제어와 작동을 통제 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥 공조 시스템의 에너지 관리를 위한 바닥 공조 시스템용 EMS와 상기 바닥 공조 시스템을 포함하는 빌딩 내 시스템 전반의 에너지 관리를 위한 BEMS를 개념적으로 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 2는 EMS가 적용되는 바닥 공조 시스템을 보인 구성도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥 공조 시스템의 에너지 관리를 위한 바닥 공조 시스템용 EMS와 상기 바닥 공조 시스템을 포함하는 빌딩 내 시스템 전반의 에너지 관리를 위한 BEMS를 개념적으로 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, BEMS(2000)는 무선 통신망을 통해 빌딩(B) 내에 설치된 다양한 에너지원 소비원들, 예컨대, 바닥 공조 시스템(1000), 전력 시스템(900), 조명 시스템(800), 신재생 에너지 시스템(700), 개별 에어콘(600) 등과 통신 가능하게 연결된다. 또한, EMS(3000)는 무선 통신망을 통해 빌딩 내 여러 에너지 소비원들 중 바닥 공조 시스템(1000)에 통신 가능하게 연결된다. 본 발명의 일 실시예에 따라 이용되는 바닥 공조 시스템(1000)은 공조된 공기가 사람이 앉아 있는 위치와 가까운 바닥 측에서 공급되므로 거주역에 대한 냉방 효율이 높다.
상기 BEMS(2000)는 전술한 에너지 소비원들(1000, 900, 800, 700, 600)에 설치된 계측기 및/또는 센서들로부터 획득한 에너지 사용량(열량 또는 전력량) 데이터들과 에너지 투입으로 인한 빌딩 내 환경 변화(예, 온도, 습도, CO2 농도, 휘도, 급수 온도, 전력 재생량 등)와 관련된 정량 데이터들을 실시간 수집하는 수집부(2100)와, 상기 데이터들을 실시간 모니터링하는 모니터링부(2200)와, 상기 데이터들을 분석하는 분석하는 분석부(2300)와, 상기 분석부(2300)에 의한 분석 결과를 기초로 상기 빌딩 내 에너지 소비원(1000, 900, 800, 700, 600)들을 최적 제어하는 제어부(2400)를 포함한다. 그리고, 상기 BEMS(2000)는 실시간 데이터를 수집하고 표시하는 기능과, 수집된 에너지 데이터를 감시 관리하는 기능과, 수집한 데이터를 운영자가 조회할 수 있도록 하는 기능과, 빌딩의 에너지 소비 현황 및 수준을 파악하고 증감 요인을 분석하는 기능과, 에너지가 투입되는 설비의 성능 및 효율을 분석하고 에너지 효율화 방안을 도출하는 기능과, 실내외 환경 정보를 제공하여 쾌적성 유지 및 에너지 최소화 방안을 찾는 기능과, 건물 운영에 따른 에너지 소비량 예측하고 관리하는 기능과, 건물의 에너지 비용을 파악하고 비용 절감 방안을 도출하는 기능과, 에너지 효율적인 방향으로 에너지 소비원들을 연동 제어하는 기능을 수행한다.
상기 EMS(3000)는 바닥 공조 시스템(1000)에 설치된 계측기 및/또는 센서들로부터 획득한 에너지 사용량(열량 또는 전력량) 데이터들과 외기 및 실내 공기의 상태 변화(온도, 습도, CO2 농도 등)와 관련된 정량 데이터들을 실시간 수집하는 수집부(3100)와, 상기 데이터들을 실시간 모니터링하는 모니터링부(3200)와, 상기 데이터들을 분석하는 분석부(3300)와, 상기 분석부(3300)에 의한 분석 결과를 기초로 상기 바닥 공조 시스템(1000) 내 주요 에너지 소비 장치들을 제어하는 제어부(3400)를 포함한다. 상기 EMS(3000)는, 상기 BEMS(2000)에 의한 통합 제어가 이루어지 않는 경우 또는 상기 BEMS(2000)가 구축되지 않은 빌딩에 적용될 때 사용되며, 바닥 공조 시스템(1000)의 제어와 관한 실시간 데이터, 즉, 외기 및 실내 공기의 온도, 습도, 오염도 등의 데이터와 바닥 공조 시스템(1000) 내 주요 에너지 소비 장비의 에너지 사용량(전력량 또는 열량)을 수집하고 표시하는 기능과, 수집된 에너지 데이터를 감시 관리하는 기능과, 수집한 데이터를 운영자가 조회할 수 있도록 하는 기능과, 바닥 공조 시스템(1000)의 에너지 소비 현황 및 수준을 파악하고 증감 요인을 분석하는 기능과, 에너지가 투입되는 바닥 공조 시스템(1000) 내 주요 설비의 성능 및 효율을 분석하고 에너지 효율화 방안을 도출하는 기능과, 실내외 환경 정보를 제공하여 쾌적성 유지 및 에너지 최소화 방안을 찾는 기능과, 바닥 공조 시스템(1000)의 에너지 소비량 예측하고 관리하는 기능과, 바닥 공조 시스템(1000)의 에너지 비용을 파악하고 비용 절감 방안을 도출하는 기능을 수행한다.
바닥 공조 시스템용 EMS(3000)와 BEMS(2000)가 모두 적용된 빌딩 에너지 관리에 있어서, BEMS(2000) 구성의 일부로 또는 EMS(3000) 구성의 일부로 또는 독자적인 구성으로, BEMS(2000)의 성능을 점검하는 점검부(4000)가 추가로 제공될 수 있다. 상기 점검부(4000)는 BEMS(2000) 이용에 따른 빌딩 에너지 관리의 결과치를 미리 정해진 기준치 또는 과거 에너지 관리의 결과치와 비교하여 BEMS(2000)의 정상 작동 여부를 점검한다. BEMS(2000)가 정상 작동하지 않은 상태에서 계속 BEMS(2000)로 빌딩의 에너지를 관리를 할 경우 에너지 손실을 계속 누적될 것이므로, 상기 점검부(4000)의 점검 결과에 따라, BEMS(2000) 이용이 정지될 수 있다. 예컨대, 다른 조건이 변화되지 않은 상태에서, 8월 전력 소비가 가장 많은 빌딩에서 6월 전력 소비가 가장 많은 경우일 수 있다. BEMS(2000)에 의한 관리를 중지하는 대신, EMS(3000)로 바닥 공조 시스템(1000)의 에너지를 관리한다. 이 경우에도 BAS(Building Automation System)은 그대로 작동한다.
도 2는 EMS가 적용되는 바닥 공조 시스템을 보인 구성도이다.
도 2를 참조하면, 바닥 공조 시스템(1000)은 플로어(F) 하부를 통해 실내(R)로 조화 공기를 공급하는 급기라인(1)과 실내(R)의 공기를 외부로 배기하는 배기라인(2)을 포함한다. 외기가 유입되는 상류 측에서 실내와 연결되는 실내 바닥 측의 하류까지 상기 급기라인(1)에는 급기댐퍼(11), 필터(12), 전열교환기(13), 냉/난방용 열교환부(14), 가습기(15)및 급기팬(16)이 차례로 배치된다. 상기 냉/난방용 열교환부(14)는 냉/낭방용 냉/온수 코일(142)과 상기 급기 라인(1) 사이에 열교환이 이루어지는 구조로 되어 있다. 하지만, 냉수 코일을 포함하는 냉방용 열교환기와 온수 코일을 포함하는 난방용 열교환기를 포함하는 냉/난방용 열교환부가 이용될 수도 있다. 또한, 실내와 연결된 상류로부터 빌딩 외부까지 이어진 상기 배기라인(2)에는 실내와 가까운 측으로부터 먼 측을 향해 배기팬(22), 전술한 전열교환기(13), 배기댐퍼(24)가 차례로 배치된다. 상기 급기라인(1)과 상기 배기라인(2)이 모두 상기 전열교환기(13)를 지나며, 상기 전열교환기(13)는 급기라인(1)으를 흐르는 외기와 배기라인(2)을 통과하는 실내 배기 사이에 열교환을 행한다. 에컨대, 여름철에는 급기라인(1)을 통과하는 외부의 더운 공기가 냉방 작동에 의해 차가워진 후 배기라인(2)을 통해 외부로 배출되는 찬 공기와 만나 온도가 낮아진 상태로 실내를 향해 진행할 수 있다.
도시하지는 않았지만, 상기 실내 바닥 하부에는 FCU라 칭해지는 팬코일유닛 및/또는 FTU라 칭해지는 팬터미날유닛이 설치될 수 있다. 이들 유닛들은 바닥측으로 공급된 공기를 자체 구비된 송풍팬을 이용하여 실내 측으로 밀어 올리는 역할을 한다.
상기 급기라인(1)과 상기 배기라인(2)에는 이하 설명되는 것과 같은 다양한 센서 및 계측기가 설치되며, 이 센서 및 계측기에서 측정된 값은 EMS(3000)의 공조 시스템 제어 및 관리에 이용될 수 있다.
상기 급기라인(1)의 상류측, 특히, 급기 댐퍼(11)의 전단 측에는 외기의 온도 및 습도를 측정하는 제1 온/습도 센서(110)가 배치된다. 또한, 상기 필터(12)의 전후단 압력차 측정을 위해 제1 차압 센서(120)가 배치된다. 덧붙여. 혹한기에 급기 라인(1)이 동파되는 것을 막기 위해 동파 방지 히터(101)가 추가로 제공될 수 있다. 상기 배기라인(2), 특히, 전열교환기(13)와 배기팬(22) 사이에는 배기의 온/습도를 측정하는 제2 온/습도 센서(210)가 배치된다. 또한, 그와 인접하게 상기 배기라인(2)에는 연기감지기(220)가 배치될 수 있다. 또한, 상기 배기라인(2)에는 상기 전열교환기(13)의 전후단 압력 차이를 측정하기 위해 제2 차압 센서(230)가 설치된다. 그리고, 실내에는 실내 온도 측정을 위한 실내 온도 측정 센서(310)와 실내 습도 측정 센서(320)가 제공된다.
특히, 에너지 소비량이 많은 급기팬(16), 배기팬(22) 및 냉/낭방용 냉/온수 코일(142)에는 제1 사용 에너지 계측부(160). 제2 사용 에너지 계측부(220) 및 제3 사용 에너지 계측부(140)가 설치된다. 상기 제1 사용 에너지 계측부(160)는 급기팬(16)의 RPM이나 에너지 사용량 데이터 신호를 생성하는 데이터 신호 생성부(162)와 상기 데이터 신호 생성부(162)에서 생성된 급기팬 에너지 사용량 데이터 신호를 EMS(300)에 제공하는 통신모듈(164)을 포함한다. 상기 제2 사용 에너지 계측부(220)는 배기팬(22)의 RPM이나 에너지 사용량 데이터 신호를 생성하는 데이터 신호 생성부(222)와 상기 데이터 신호 생성부(222)에서 생성된 배기팬 에너지 사용량 데이터 신호를 EMS(3000)에 제공하는 통신모듈(224)을 포함한다. 상기 제3 에너지 계측부(140)는 냉/온수의 온도를 측정하는 온도 센서(146)와 냉/온수 유량을 측정하는 유량 센서(148)를 포함한다. 온도 센서(146)와 유량 센서(148)에 의해 측정된 냉/온수의 온도와 유량에 의해, 열량이 계산될 수 있으며, 이 열량에 해당하는 에너지 사용량이 EMS(3000)에 데이터로 제공된다.
도 1과 도 2를 함께 참조하면, 상기 EMS(3000)는 급기 라인(1) 및 배기 라인(2)과 실내에 설치된 각종 센서(310, 320)들에서 측정된 데이터와 급기팬(16), 배기팬(22) 및 냉/방방 열교환부(14)에 설치된 제1 사용 에너지 계측부(160), 제2 사용 에너지 계측부(220) 및 제3 사용 에너지 계측부(140)에서 계측된 에너지 사용 데이터를 실시간으로 수집하여 모니터링 및 분석한다.
상기 EMS(3000)는 전술한 센서들과 제1, 제2 및 제3 사용 에너지 계측부(160, 220, 140)로부터 실시간으로 그리고 일정 기간 수집된 데이터를 통해 에너지 사용 추이를 분석한다. 급기팬(16), 배기팬(22) 및 냉/난방 열교환부(14)에서의 에너지 사용량 분석은 정격, 시운전, 실제 운전 조건으로 구분되어 수행될 수 있고, 계절별, 월별, 요일별, 시간별로 분석될 수 있다.
본 실시예에 따른 EMS(3000)는 분석된 에너지 사용량 결과에 따라 에너지 사용량 제어가 필요한 경우 에너지 사용량 증가 없이 원하는 공기 조화를 수행할 수 있도록 예컨대 외기 이용 제어, 엔탈피 제어, 부하 리세팅 제어, 절전 운전 제어, 옵터마이즈 기동 제어를 한다. 외기 이용 제어는 실내 환기 위해 외기를 도입하는 경우 외기가 충분히 낮아져서 외기 그대로를 냉각매체로 사용하고, 엔탈피 제어는 하절기에 실내 공기의 엔탈피와 외기의 엔탈피를 비교하여 외기의 엔탈피가 낮을 경우 외기 도입량을 높여 실내의 냉방 부하를 줄이고, 절절 운전 제어는 급기팬(16) 및 배기팬(22)을 주기적으로 작동시키다가 중지시킴으로써 절전하고, 옵터마이즈 기동 제어는 실내 온도, 외기 온도, 바닥 공조 시스템의 성능을 기초로 사전 공조 시간을 결정하여 공조 시스템의 기동을 최대한 늦추고 최대한 늦추고 정지는 최대한 빨리할 수 있도록 한다. 이는 적절한 기동 및 정지로 불필요한 공조 예열시간을 줄일 수 있다.
1000: 바닥 공조 시스템 2000: BEMS
3000: EMS 4000: 점검부

Claims (4)

  1. 적어도 바닥 공조 시스템(1000)-상기 바닥 공조 시스템은, 플로어(F) 하부를 통해 실내(R)로 조화 공기를 공급하는 급기라인(1)과, 실내(R)의 공기를 외부로 배기하는 배기라인(2)과, 외기가 유입되는 상류 측에서 실내와 연결되는 실내 바닥 측의 하류까지 상기 급기라인(1)에 차례로 배치되는 급기댐퍼(11), 필터(12), 전열교환기(13), 냉/난방용 열교환부(14), 가습기(15) 및 급기팬(16)과, 상기 실내와 가까운 측으로부터 먼 측을 향해 상기 배기라인(2)에 차례로 배치된 배기팬(22)과 배기댐퍼(24)를 포함하며, 상기 전열교환기(13)는 상기 배기팬(22)과 상기 배기댐퍼(24) 사이에 위치한 채 상기 배기라인(2)과 상기 급기라인(1)의 통과를 허용하는 것임- , 전력 시스템(900), 조명 시스템(800), 신재생 에너지 시스템(700) 및 개별 에어콘(600)을 포함하는 빌딩 내 복수개의 에너지 소비원들(1000, 900, 800, 700)과 무선 통신망을 통해 통신가능하게 연결되되, 상기 복수개의 에너지 소비원들(1000, 900, 800, 700, 600)에 설치된 계측기 또는 센서로부터 획득한 에너지 사용량 데이터들과 에너지 투입으로 인한 빌딩 내 환경 변화 데이터들을 실시간 수집하는 수집부(2100)와, 상기 데이터들을 실시간 모니터링하는 모니터링부(2200)와, 상기 데이터들을 분석하는 분석부(2300)와, 상기 분석부(2300)에 의한 분석 결과를 기초로 상기 복수개의 에너지 소비원들(1000, 900, 800 및 700, 600)을 제어하는 제어부를 포함하는 BEMS(2000);
    상기 BEMS(2000) 이용에 따른 빌딩 에너지 관리의 결과치를 미리 정해진 기준치 또는 과거 에너지 관리의 결과치와 비교하여 상기 BEMS(2000)의 정상 작동 여부를 점검부(4000);
    상기 복수개의 에너지 소비원들(1000, 900, 800, 700, 600)들 중 상기 바닥 공조 시스템(1000)에만 통신망에 의해 연결되어, 상기 점검부(4000)에 의한 판단 결과, 상기 BEMS(2000)가 정상 작동하지 않는 경우, 상기 복수개의 에너지 소비원들(1000, 900, 800, 700, 600) 중 상기 바닥 공조 시스템(1000)만을 제어에 참여하는 EMS(3000);
    상기 급기팬(16)의 RPM 또는 에너지 사용량 데이터 신호를 생성하는 제1 데이터 신호 생성부(162)와 상기 제1 데이터 신호 생성부(162)에서 생성된 급기팬 에너지 사용량 데이터 신호를 상기 EMS(3000)에 제공하는 제1 통신모듈(164)을 포함하는 제1 사용 에너지 계측부(160);
    상기 배기팬(22)의 RPM 또는 에너지 사용량 데이터 신호를 생성하는 제2 데이터 신호 생성부(222)와 상기 제2 데이터 신호 생성부(222)에서 생성된 배기팬 에너지 사용량 데이터 신호를 상기 EMS(3000)에 제공하는 제2 통신모듈(224)을 포함하는 제2 사용 에너지 계측부(220); 및
    상기 냉/낭방용 열교환부(14)의 냉/온수의 온도를 측정하는 온도 센서(146)와 냉/온수 유량을 측정하는 유량 센서(148)를 포함하며, 상기 온도 센서(146)가 측정한 냉/온수 온도와 상기 유량 센서(148)가 측정한 유량에 의해 계산된 열량을 상기 EMS(3000)에 제공하는 에너지 사용량 데이터로 이용하는, 제3 사용 에너지 계측부(140))를 포함하며,
    상기 EMS(3000)는 상기 제1 사용 에너지 계측부(160), 상기 제2 사용 에너지 계측부(220) 및 상기 제3 사용 에너지 계측부(140)로부터 획득한 에너지 사용량 데이터들과 외기 및 실내 공기의 온도, 습도 및 CO2 농도 관련 데이터들을 실시간 수집하는 수집부(3100)와, 상기 수집부(3100)에 의해 수집된 데이터들을 실시간 모니터링하는 모니터링부(3200)와, 상기 데이터들을 분석하는 분석부(3300)와, 상기 분석부(3300)에 의한 분석 결과를 기초로 상기 급기팬(16), 상기 배기팬(22) 및 상기 냉/난방용 열교환부(14)를 제어하는 제어부(3400)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 빌딩 내 에너지 소비원들의 에너지 관리 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101504077B1 (ko) * 2014-12-29 2015-03-25 주식회사 케이프로텍 통합형 공조기를 갖는 바닥취출공조 시스템

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