KR102329293B1 - 건물의 각 실별 실시간 냉방 및 난방 필요 열량 계산 알고리즘을 탑재한 자동제어 연동형 시설물 관리 시스템 - Google Patents

건물의 각 실별 실시간 냉방 및 난방 필요 열량 계산 알고리즘을 탑재한 자동제어 연동형 시설물 관리 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102329293B1
KR102329293B1 KR1020210051643A KR20210051643A KR102329293B1 KR 102329293 B1 KR102329293 B1 KR 102329293B1 KR 1020210051643 A KR1020210051643 A KR 1020210051643A KR 20210051643 A KR20210051643 A KR 20210051643A KR 102329293 B1 KR102329293 B1 KR 102329293B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
room
heating
cooling
building
roof
Prior art date
Application number
KR1020210051643A
Other languages
English (en)
Inventor
한건고
Original Assignee
(주)삼원씨앤지
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)삼원씨앤지 filed Critical (주)삼원씨앤지
Priority to KR1020210051643A priority Critical patent/KR102329293B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102329293B1 publication Critical patent/KR102329293B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10—Services
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D5/00—Hot-air central heating systems; Exhaust gas central heating systems
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

본 발명에서 개시하는 시설물 관리 시스템(FMS)은, 실시간 냉방 및 난방 필요 열량 계산 알고리즘을 통해 건물의 내부의 각 실별 냉방 설비 및 난방 설비의 동작을 제어하도록 구성된다. 상기 FMS는: 복수의 환경 정보 중 건물의 외부 및 실내에서 실시간으로 변동하는 환경 정보를 자동으로 수집하는 데이터 자동 수집부; 상기 건물에 대하여 고정된 환경 정보를 관리자의 수동 조작에 의해 입력받거나 네트워크를 통해 전송받아 저장하는 데이터베이스부; 상기 변동하는 환경 정보와 상기 고정된 환경 정보를 난방 및/또는 필요 열량 계산식에 적용하여 상기 난방 및/또는 냉방 필요 열량을 계산하는 필요 열량 계산부; 상기 난방 필요 열량 또는 상기 냉방 필요 열량에 근거하여 난방을 수행할 설비의 댓수 또는 냉방을 수행할 설비의 댓수를 결정하고, 결정된 설비의 댓수를 표시하는 설비 제어 명령을 건물 자동 제어 시스템(BAS)에 전송하는 설비 동작 제어부를 포함한다.

Description

건물의 각 실별 실시간 냉방 및 난방 필요 열량 계산 알고리즘을 탑재한 자동제어 연동형 시설물 관리 시스템{AUTOMATED FACILITY MANAGEMENT SYSTEM WITH ALGORITHM OF CALCULATING CALORIES FOR COOLING AND HEATING EACH ROOM OF BUILDING}
본 발명은, 건물의 각 실별 실시간 냉방 및 난방 필요 열량(또는, 부하량)을 자동으로 계산할 수 있는 기능을 탑재한 시설물 관리 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 건물의 냉방 및 난방에 필요한 열량을 계산하는 데에 필요한 영향 인자들 중, 고정된 환경정보(건물 전체 또는 각 실별 단위 면적, 벽 두께, 창 두께 등)와 실시간으로 변동하는 환경정보(외기 온도, 외기 습도, 각 실별 실내 온도, 실내 습도, 인원 수, 채광, 기상청 정보 등)를 반영하여 실시간으로 건물의 손실 열량 및 획득 열량을 산출하고, 이를 통해, 냉방 필요 열량 및 난방 필요 열량을 자동으로 산출하는 기능을 구비한 시설물 관리 시스템에 관한 것이다.
각 건물에는, 건물 내의 각종 시설물/설비를 관리하기 위해, 시설물 관리 시스템(FMS)이 별도로 설치되어 운영된다. FMS는, 건물 정보, 시설물 정보, 유지 보수 관리 정보, 에너지 관리 정보를 입력받고, 이 입력된 정보를 기반으로 시설물들의 상태를 예측하고 관리한다.
특히, 기존의 FMS는, 일반적인 시설물 및 건물에 대한 정보, 시설물의 이력 관리 및 고장 수리 등의 정보를 관리자에 의해 수동으로 입력받으면, 이를 시스템 내에 저장하여 유지할 뿐이어서, 단순한 정보 저장 및 관리만으로 그 활용도가 국한되었다. 따라서 FMS에 입력되어 있는 건축물 관련 정보나 시설물 정보의 효용성이 낮다. 한편, 기존의 FMS는, 건물 자동화 시스템(BAS)과는 별도의 장소에 별도의 시스템으로 또한 개별적/독립적으로 설치되어 운영되고 있어서, BAS와 FMS 상호 간에 직접적으로 정보 교환이 이루어질 수 없었다.
건물의 효율적인 에너지 절약을 추진하기 위하여 시각별 냉난방 부하를 도출하기 위한 것으로서, 등록특허 제10-1928516호(2018.12.06.) (명칭: RTS-SAREK 프로그램을 이용한 시각별 냉난방 부하 도출 방법)을 들 수 있다(이하, '종래 기술 '라 함).
상기 종래 기술에서는, 사용자가 1년 중 최서일과 최한일을 포함한 모든 냉난방 기간에 대한 날짜 데이터, 각 날짜의 시각별 기상 데이터 및 건물의 형상 데이터를 RTS-SAREK 프로그램에 입력하여, 컴퓨터가 RTS-SAREK 프로그램을 사용하여, 일별 냉난방부하 및 시각별 냉난방부하를 나타내는 1차 추세식을 도출하고, 사용자가 1차 추세식에 대상 날짜에서 대상 시각의 기상 데이터를 입력함으로써 냉난방 부하가 계산되는 방법을 개시한다.
하지만, 종래 기술의 방법은, 건물에서 소비되는 연중 최대 냉난방 부하, 시각별 냉난방 부하를 수동으로만 산출가능하였고, 열원설비의 선정 및 운영계획 수립에만 활용할 수 있었을 뿐 건물 자동 제어 시스템이 해당 정보를 실시간으로 활용하여 냉난방기 동작 댓수 제어 등 실제 열원 설비의 자동 운전에 활용할 수는 없었다.
본 발명은 건물의 내부를 전체적으로 또는 각 실 별로 냉방 및 난방을 제어하기 위한 냉방 필요 열량과 난방 필요 열량을 실시간으로 정확하게 계산할 수 있는 방법 및 그를 구현한 시설물 관리 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명은, 건물의 내부의 각 실별 환경 상태를 개선하기 위하여 각 실별 냉방 설비 및 난방 설비의 동작을 제어하도록 구성된 시설물 관리 시스템(FMS)을 제공한다. 상기 시설물 관리 시스템은, 건물의 난방 필요 열량 및 냉방 필요 열량을 계산하는 데에 필요한 복수의 환경 정보 중 건물의 외부 및 실내에서 실시간으로 변동하는 환경 정보를 자동으로 수집하는 데이터 자동 수집부; 건물의 난방 필요 열량 및 냉방 필요 열량을 계산하는 데에 필요한 상기 복수의 환경 정보 중 상기 건물에 대하여 고정된 환경 정보를 관리자의 수동 조작에 의해 입력받거나 네트워크를 통해 전송받아 저장하는 데이터베이스부; 상기 변동하는 환경 정보와 상기 고정된 환경 정보를 난방 필요 열량 계산식에 적용하여 상기 난방 필요 열량을 계산하고, 또한, 상기 변동하는 환경 정보와 상기 고정된 환경 정보를 냉방 필요 열량 계산식에 적용하여 상기 냉방 필요 열량을 계산하는 필요 열량 계산부; 상기 난방 필요 열량 또는 상기 냉방 필요 열량에 근거하여 난방을 수행할 설비의 댓수 또는 냉방을 수행할 설비의 댓수를 결정하고, 결정된 설비의 댓수를 표시하는 설비 제어 명령을 건물 자동 제어 시스템(BAS)에 전송하는 설비 동작 제어부를 포함한다. 여기서, 상기 건물 자동 제어 시스템은 상기 난방을 수행할 설비 및 상기 냉방을 수행할 설비의 동작을 직접 제어하도록 구성된다.
여기서, 상기 변동하는 환경 정보는, 건물 외부의 온습도, 창호 외부 표면의 동서남북 4방위별 온도, 외벽 표면의 4방위별 온도, 지붕 외부 표면의 4방위별 온도, 4방위별 일사량, 각 실별 실내 온습도, 각 실별 환기 풍량, 각 실별 조명 상태, 각 실별 전력 기구 상태, 및 각 실별 재실 인원수를 포함할 수 있다.
또한, 상기 고정된 환경 정보는, 각 실별 바닥 면적 및 높이, 각 실별 외벽의 면적/열관류율, 각 실별 창호의 면적/열관류율, 각 실별 지붕의 면적/열관류율, 각 실별 단위면적당 조명 부하, 각 실별 단위면적당 전력 기구 부하, 및 유리창 차폐 계수를 포함할 수 있다.
상기 난방 필요 열량 계산식은 아래와 같이 정의될 수 있다.
Figure 112021080746394-pat00026
또한, 상기 냉방 필요 열량 계산식은 아래와 같이 정의될 수 있다.
Figure 112021080746394-pat00027
여기서, 상기 난방 필요 열량 계산식에 있어서, QT는 건물 전체 또는 각 실별 난방 필요 열량(kcal/h, W)이고, Qst는 건물 전체 또는 각 실별 실내 희망 온도를 유지하기 위해 추가되어야 할 열량(kcal/h, W)이고, Qct는 건물 전체 또는 각 실별 현재 실내 온도에서 희망 온도까지 변화시키기 위해 필요한 열량(kcal/h, W)이고, Awall은 각 실별 외벽의 면적(m2)이고, Awin는 각 실별 창호의 면적(m2)이고, Aroof는 각 실별 지붕의 면적(m2)이고, Aroom은 각 실별 면적(m2)이고, Kwall은 각 실별 외벽의 열관류율(kcal/m2h℃, W/m2K)이고, Kwin은 각 실별 창호의 열관류율(kcal/m2h℃, W/m2K)이고, Kroof는 각 실별 지붕의 열관류율(kcal/m2h℃, W/m2K)이고, Lroom은 각 실별 단위면적당 조명 부하(kcal/m2h, W/m2)이고, i는 각 실의 종류(1,2,3, ... m)이고, j는 외벽 또는 창호 또는 지붕 종류(1,2,3, ... n)이고, trs는 실내 희망 온도(℃)이고, tr은 설치된 각 실별 실내 온도 센서의 실시간 실내 온도 값(℃)이고, to은 설치된 각 실별 실외 온도 센서의 실시간 외부온도 값(℃)이고, tos_wall은 동서남북 4방위 각각 설치된 외벽 표면 온도 센서의 실시간 외벽 표면 온도값(℃)이고, tos_win은 상기 4방위 각각 에 설치된 창호 표면 온도 센서의 실시간 창호 표면 온도값(℃)이고, tos _roof은 지붕 표면 온도 센서의 실시간 지붕 표면 온도값(℃)이고, 그리고 Wvent는 각 실별 환기 풍량 센서의 환기 풍량값(m3/h)이고, 상수 0.29는 상기 난방 필요 열량 계산식의 단위값을 일치시키기 위해 적용되는 값으로 정의될 수 있다.
또한, 상기 냉방 필요 열량 계산식에 있어서, QT는 건물 전체 또는 각 실별 냉방 필요 열량(kcal/h, W)이고, Qst는 건물 전체 또는 각 실별 실내 희망 온도를 유지하기 위해 제거되어야 할 열량(kcal/h, W)이고, Qct는 건물 전체 또는 각 실별 현재실내 온도에서 희망 온도까지 변화시키기 위해 필요한 열량(kcal/h, W)이고, Iwin은 건물 외부의 4방위 각각에 설치된 일사량 센서의 실시간 일사량값(kcal/m2h℃, W/m2K)이고, ks은 창호의 차폐 계수이고, Lroom은 각 실별 단위면적당 조명 부하(kcal/m2h, W/m2)이고, xo은 설치된 외부 습도 센서의 외부 습도값(kg/kg')이고, xrs은 실내 희망 습도(kg/kg')이고, Froom은 각 실별 단위면적당 기구 및 기타 부하(kcal/m2h, W/m2)이고, 상수 720 및 0.86은 상기 냉방 필요 열량 계산식의 단위값을 일치시키기 위해 적용되는 값으로서 정의될 수 있다.
또한, 상기 난방을 수행할 설비의 댓수 또는 상기 냉방을 수행할 설비의 댓수는,
Figure 112021046495881-pat00003
에 의해 계산될 수 있다.
여기서, n은 상기 난방을 수행할 설비 또는 상기 냉방을 수행할 설비의 댓수이고, Int{}는 계산값의 정수 부분만을 취하는 함수이고, p는 상기 난방을 수행할 설비 또는 상기 냉방을 수행할 설비 각각의 생산 열량으로서 정의될 수 있다.
추가로, 상기 난방 필요 열량 계산식 및 상기 냉방 필요 열량 계산식은, 상기 난방 필요 열량 및 상기 냉방 필요 열량을 증가시키는 부정 요소는 계산에 더 포함시키고, 그리고 상기 난방 필요 열량 및 상기 냉방 필요 열량을 감소시키는 긍정 요소는 계산에서 제외함으로써 임의로 수정가능하다.
본 발명에 의하면, 건물 전체에 관련한 또는 각 실별로 획득할 수 있는 다양한 실시간 정보를 이용하여, 냉방 필요 열량과 난방 필요 열량을 실시간으로 정확하게 자동 계산할 수 있다.
또한, 본 발명의 FMS는, 건물의 시설물 정보뿐만 아니라 건축물의 정보와 외기 온도 등의 환경정보를 활용하여 실시간으로 각 실별 냉난방 필요 열량을 자동 계산하고, 계산된 필요 열량을, FMS에서 유지하는 설비 용량에 대입하여 최적화된 냉난방 설비의 가동 댓수, 가동 시간 등을 제어할 수 있게 한다. 이러한 본 발명의 FMS는, 기존의 FMS가 단순히 정보를 제공하는 것에 불과했던 것에 비하여, 가지고 있는 정보를 토대로 각 실별 냉난방 필요 열량을 산출/활용함으로써 현장 상황에 맞는 시설물의 운용 및 관리가 가능하게 된다. 또한, 본 발명의 FMS에 의하면, 설계값에 의해 산출된 예측 부하량이 아닌 현장의 실시간으로 변동하는 환경정보를 감지하여 자동 산출된 실시간 부하량을 이용하여 시설물의 제어를 최적화할 수 있게 되므로, 에너지 사용량 및 운용 비용을 상당히 절감할 수 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 건물의 각 실별 실시간 냉방 및 난방 필요 열량 계산 알고리즘을 탑재한 시설물 관리 시스템의 개략적인 구조를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 시설물 관리 시스템에 의해 구현되는 건물의 각 실별 실시간 냉방 및 난방 필요 열량 계산 방법 및 시설물 제어 방법을 도시한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 건물의 각 실별 실시간 냉방 및 난방 필요 열량 계산 알고리즘을 탑재한 자동제어 연동형 시설물 관리 시스템의 바람직한 실시예를 설명한다. 참고로, 본 발명의 각 구성 요소를 지칭하는 용어들은 그 기능을 고려하여 예시적으로 명명된 것이므로, 용어 자체에 의하여 본 발명의 기술 내용을 예측하고 한정하여 이해해서는 안될 것이다.
더욱, 이하에서 설명되어질 본 발명의 다양한 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 보여주기 위한 것일 뿐이므로, 본 발명의 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형을 설계할 수 있을 것이므로, 본 발명의 권리범위는 본 발명과 균등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상을 포괄하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
현재 건물의 열원 설비 선정 및 운영 계획을 수립을 위하여 냉난방 부하 산출에 RTS-SAREK 프로그램이 널리 사용되고 있다.
RTS-SAREK 프로그램은 ASHRAE(미국 공조 냉동 공학회)에서 공인한 수식을 사용하는 대한 설비 공학회 공인 프로그램이다.
RTS-SAREK 프로그램은 실시간으로 변하는 건물 환경 요소를 자동으로 감지하여 반영하지 못하고 사전에 수동으로 입력된 환경 요소를 반영하여 냉난방 부하 산출만 가능하여서 건물의 열원 설비 선정 및 운영 계획 수립에는 활용할 수 있었지만 실시간으로 변하는 부하에 대응해야 하는 열원 설비의 자동 제어 운전에는 활용할 수 없었다.
본 발명은, 건물의 정보, 시설물 이력, 유지 관리 이력 등의 정보를 사용자에게 단순히 제공하는 역할만 담당하였던 기존의 FMS에 비하여, 이러한 정보를 바탕으로 실시간 환경 요소(실내외 온도 및 습도, 재실 인원, 각 창호의 채광량, 기상청 정보 등)를 활용하여 실시간으로 각 실별 냉난방 필요 열량(또는, 부하량)을 산출한다. 이러한 본 발명에 따른 FMS(100)에 의하여, 관리자는 현장 상황에 맞게 건물 및 시설물을 효과적으로 운용할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 FMS(100)에 의하면, 실시간으로 각 실별 부하량을 산출함으로써 이에 따른 설비 동작 제어 신호(운전 댓수, 가동 시간 등)를 기계 설비(공조기, 난방 설비, 냉동기 등)의 통합 제어 시스템(예를 들면, BAS)에 제공할 수 있으며, 관리자가, 일반적인 매뉴얼에 따른 수동적인 설비 운용이 아닌, 현장 상황에 맞는 최적화된 냉난방 제어를 구현하여 건물 및 설비 운용의 효율성을 제고시킬 수 있게 된다. 나아가 건물 에너지를 절감할 수 있게 된다.
일반적으로 냉난방 부하는, 기계 설비의 기본적 용량 산정을 위한 목적이므로, 표준 기상 데이터 등의 고정적 요인을 적용하여 계산된다. 따라서, 설비가 적용되는 건물의 실제 상황과는 다를 수 있으며, 이 때문에 실제 발생하는 부하 변동에 대응하기가 어려운 문제가 있다. 하지만, 본 발명에 따른 FMS(100)에 의하면, 현장 상황을 고려하여 보다 정확한 부하량을 실시간으로 산출할 수 있으므로, 실시간으로 산출되는 정확한 부하량에 근거하여 설비의 동작을 제어할 수 있게 되는 것이다.
본 발명의 실시간으로 건물 전체 및/또는 각 실별로 냉난방 필요 열량을 산출하는 FMS(100)는, 도 1을 참조하면, 데이터 자동 수집부(110), 데이터베이스부(120), 필요 열량 계산부(130), 설비 동작 제어부(140)를 포함할 수 있다.
데이터 자동 수집부(110)는, 건물의 각 위치에 설치된 유선 환경정보 센서 및 무선 IOT 환경정보 센서들로부터 건물 내부 및 외부의 다양한 환경정보, 건물 내의 제어 대상 설비의 동작 상태 정보 및 가동 시간 정보를 수집한다. 이러한 정보들은 실시간으로 변하는 정보로서, 변동 요인 환경 정보로 정의될 수 있다.
데이터 자동 수집부(110)는, 예를 들면, 건물의 지붕의 외부 표면 온도를 측정하는 지붕 표면 온도 센서, 건물의 동서남북 4방위 각각의 외벽의 외부 표면 온도를 측정하는 방위별 외벽 표면 온도 센서, 건물의 4방위 각각의 창호의 외부 표면 온도를 측정하는 방위별 창호 표면 온도 센서, 건물의 각 실별 내부 온도를 측정하는 각 실별 내부 온도 센서, 각 실별 환기 풍량을 측정하는 각 실별 환기 풍량 센서를 포함할 수 있다.
또한, 데이터 자동 수집부(110)는, 예를 들면, 건물의 4방위 각각의 외벽의 외부에 입사하는 일사량을 측정하는 방위별 일사량 센서, 각 실별 조명의 온 또는 오프 상태를 감지하는 실별 조명 상태 센서, 각 실별 사용되는 전력 사용기기에 기인하는 부하를 감지하는 실별 기타 부하 감지 센서, 건물의 외부 습도를 측정하는 외부습도 센서, 각 실별 습도를 측정하는 실별 습도 센서, 각 실별 재실 인원수를 계측하는 재실 인원 계수기를 더 포함할 수 있다.
실외 온도값, 실외 절대 습도값은 실외 온도 센서와 실외 절대 습도 센서를 적용하여 실시간으로 자동 수집되어 부하 계산에 활용될 수 있다. 또는, 기상청이나 별도의 공용 기상 관측 장비로부터 제공되는 정보를 활용할 수 있다.
일사에 의한 유리창을 통한 취득 열량은 해당 방위에 일사량 센서를 적용하여 실시간으로 자동 수집되어 부하 계산에 활용될 수 있다.
열전도에 의해 유리창을 통한 취득 열량은, 해당 방위에 있는 유리창 표면 온도 센서값과 실내 희망 온도값의 차를 적용하여 실시간으로 자동 계산되어 부하 계산에 활용된다. 이때, 전도열 보정값(CLTDcorr)이 적용될 수 있다. 전도열 보정값은 냉방 부하를 계산할 때에 일사 성분이 고려된 유리창 외피의 온도차를 말한다.
한여름 기온이 30℃를 오르내릴 때, 일사에 의해 달궈진 유리창 외피의 온도는 40℃를 넘어 오르내릴 것이다. 또한, 유리창이 바라보는 방향에도 영향을 받는다. 유리창이 태양을 바라보는 각도에 따라서. 유리창 표면 온도는 달라진다. 이런 특성을 가장 적절하게 대표할 수 있는 것이 유리창 표면 온도 센서의 값이라고 할 수 있다.
전도열에 의한 외벽/지붕을 통한 취득 열량은, 특정 방위에서 시간별로 사전에 정의된 상당 온도차(ㅿte)를 해당 지역내 모든 건물에 일괄적으로 자동 적용한 후, 해당 방위에 외벽/지붕 표면 온도 센서값과 실내 희망 온도값의 차를 적용하여 실시간으로 자동 계산되어 부하 계산에 활용된다. 상당 외기 온도는 외벽이나 지붕면이 태양의 일사를 받을 때 그 효과를 기온의 상승으로 환산하여 실제의 기온과 합한 것 즉, 외기 온도나 태양의 일사량을 고려하여 결정되는 온도이다. 상당 외기 온도를 가장 적절하게 대표할 수 있는 것이 외벽이나 지붕의 표면 온도 센서의 값이라고 할 수 있다.
환기에 의한 취득 열량은, 각 실별 환기 풍량 센서의 환기 풍량값 센서로부터 실시간으로 자동 수집되어 부하 계산에 활용된다.
실내 조명 기구에 의한 취득 열량은, 실별 조명 상태 센서를 적용하여 실시간으로 자동 수집되어 부하 계산에 활용된다.
실내 전력 기구에 의한 취득 열량은, 계산시, 실별 전력 기구 상태 센서를 적용하여 실시간으로 자동 수집되어 부하 계산에 활용된다.
인체 발열에 의한 취득 열량은, 재실 인원 계수 센서를 적용하여 실시간으로 자동 수집되어 부하 계산에 활용된다.
데이터베이스부(120)는, 관리자에 의해 입력되거나 네트워크를 통해 입력될 수 있는, 건물에 관련하여 설정된 고정 요인을 유지한다. 이러한 고정 요인으로는, 예를 들면, 건물의 각 실별로 설정될 수 있는, 실별 바닥 면적, 실별 외벽의 면적 및 열관류율, 실별 창호 면적 및 열관류율, 실별 지붕의 면적 및 열관류율, 실별 단위면적당 조명 부하, 실별 단위면적당 전력기 부하, 유리창 차폐 계수를 들 수 있다. 또한, 고정 요인으로서, 창호 차폐 계수를 더 포함할 수 있다.
각 실별 냉난방 필요 열량 계산부(130)는, 건물의 전체에 대한 및/또는 각 실별 냉방 필요 열량 및/또는 난방 필요 열량을 연산한다. 연산된 정보, 즉, 건물의 전체 및/또는 각 실별 냉방 필요 열량 및/또는 난방 필요 열량은, 건물 전체에 대한 또는 각 실별 냉방 설비 및/또는 난방 설비의 동작을 제어하는 데에 활용될 수 있다.
필요 열량 계산부(130)는, 난방 필요 열량을 계산할 때에는 난방 열량 계산식을 이용하고, 냉방 필요 열량을 계산할 때에는 냉방 열량 계산식을 이용할 수 있다. 이러한 열량 계산식들은, 상기 센서들로부터의 측정값과 상기 데이터베이스부(120)에 저장된 정보를 이용할 수 있다.
설비 동작 제어부(140)는, 난방시에는, 계산된 상기 각 실별 난방 필요 열량 또는 상기 건물 전체의 난방 필요 열량에 근거하여, 각 실별 난방 설비의 동작을 제어하기 위한 설비 제어 명령을 생성한다. 또한, 냉방시에는, 계산된 상기 각 실별 냉방 필요 열량 또는 상기 건물 전체의 냉방 필요 열량에 근거하여, 각 실별 냉방 설비의 동작을 제어하기 위한 설비 제어 명령을 생성한다.
설비 동작 제어부(140)는, 현재 설비의 가동 상태를 분석하는 설비 분석 수단, 산출한 각 실별 냉난방 필요 열량에 근거하여, 각 설비에 대해 미리설정된 운영 기준값을 기초로 하여 제어 대상 설비로의 설비 제어 명령을 생성하는 제어 수단, 상기 정보들과 설비 제어 명령을 원격의 중앙 관제 장치(예를 들면, BAS(200))에 전송하는 통신 수단을 포함할 수 있다.
이러한 구성의 본 발명의 FMS(100)는, 건물 관리와 시설물 관리를 체계적이고 효율적으로 관리하는 본연의 역할 수행을 잘 수행할 수 있음은 물론, 건물의 각 실별 냉난방 부하에 영향을 미치는 요소들에 대하여 유무선 환경 정보 센서로부터 실시간 수집된 변동 요인 환경 정보를 활용하여 실시간으로 각 실별 냉난방 필요 열량을 자동 산출할 수 있으며, 자동 산출된 필요 열량에 근거하여 설비의 동작을 제어하기 위한 제어 명령을 생성하고, 생성된 제어 명령에 의해 해당 설비의 동작이 최적으로 제어될 수 있게 함으로써, 최적의 건물 냉난방 제어를 지원할 수 있다.
더욱, 본 발명에 있어서, 각 실별 냉난방 필요 열량 산출에 필요한 영향 인자 중 고정된 환경 정보는, 해당 건물의 각 실의 종류, 외벽 종류 및 각 실의 면적, 창호 종류 및 각 실의 면적, 지붕 종류 및 면적 등을 포함할 수 있으며, 변동하는 환경 정보는 해당 건물 실외 온도 및 습도, 해당 건물의 4방위 외벽 표면 온도, 해당 건물의 4방위 창호 표면 온도, 해당 건물의 지붕 표면 온도, 해당 건물의 4방위 일사량, 해당 건물의 재실 인원수 등을 포함할 수 있다. 여기서 변동 요인들의 측정값은, 실외 온도 센서, 실외 습도 센서, 해당 건물의 4방위에 대해 설치된 하나 이상의 외벽 표면 온도 센서, 해당 건물의 4방위에 대해 설치된 하나 이상의 창호 표면 온도 센서, 해당 건물의 지붕 표면 온도 센서, 해당 건물의 4방위에 대해 설치된 하나 이상의 일사량 센서 등의 유무선 환경 정보 센서를 통해 실시간으로 수집될 수 있다.
이하에서는, 본 발명에서 제시하는 실시간 각 실별 냉/난방 필요 열량 계산하기 위한, 난방 열량 계산식과 냉방 열량 계산식에 대해 설명한다.
본 발명에서, 각 변수들은 다음과 같이 정의된다.
Qst : 실내 희망 온도를 유지하기 위해 필요한 열량(kcal/h, W)
Qct : 현재실내 온도에서 희망 온도까지 변화시키기 위해 필요한 열량(kcal/h, W)
Awall : 각 실별 외벽의 면적(m2)
Awin : 각 실별 창호의 면적(m2)
Aroof : 각 실별 지붕의 면적(m2)
Aroom : 각 실별 바닥 면적(m2)
Kwall : 각 실별 외벽의 열관류율(kcal/m2h℃, W/m2K)
Kwin : 각 실별 창호의 열관류율(kcal/m2h℃, W/m2K)
Kroof : 각 실별 지붕의 열관류율(kcal/m2h℃, W/m2K)
Lroom : 각 실별 단위면적당 조명 부하(kcal/m2h, W/m2)
Froom : 각 실별 단위면적당 전력 기구 및 기타 부하(kcal/m2h, W/m2)
i : 각 실의 종류(1,2,3, ...m)
j : 외벽 또는 창호 또는 지붕 종류(1,2,3, ...n)
trs : 실내 희망 온도(℃)
tr : 각 실별 실내 온도 센서의 실시간 실내 온도 값(℃)
to : 실외 온도 센서의 실시간 외부 온도값(℃)
tos _wall: 동서남북 4방위에 설치된 외벽 표면 온도 센서의 실시간 외벽 표면 온도값(℃)
tos _win: 4방위에 설치된 창호 표면 온도 센서의 실시간 창호 외부 표면 온도값(℃)
Iwin : 4방위에 설치된 일사량 센서의 실시간 일사량값(kcal/m2h℃, W/ m2K)
ks : 유리창 차폐 계수
tos _roof : 지붕 표면 온도 센서의 실시간 지붕 표면 온도값(℃)
Wvent : 각 실별 환기 풍량 센서의 환기 풍량값(m3/h)
xo : 실외 절대 습도 센서의 실외 절대 습도값(kg/kg')
xrs : 실내 희망 습도(kg/kg')
1) 난방시
난방에 필요한 열량을 계산하기 위한 난방 열량 계산식에 대해서 설명한다.
(1) 먼저, 외벽, 지붕, 유리창에서 손실되는 열량에 대응하여 실내 희망 온도를 유지하기 위한 필요 열량(q1)을 계산한다. tos _wall과 tos _win은 외벽과 유리창 4방위에 따라 각각 별도로 적용되어야 한다.
Figure 112021046495881-pat00004
(2) 또한, 환기에 의한 손실 열량에 대응하여 실내 희망 온도를 유지하기 위한 필요 열량(q2)을 계산한다.
Figure 112021046495881-pat00005
(3) 외벽, 지붕, 유리창에서의 손실 열량, 침입 외기에 의한 손실 열량, 환기에 의한 손실 열량에 대응하여 실내 희망 온도를 유지하기 위한 필요 열량(qst)을 계산한다. 이 필요 열량(qst)은, 상기 필요 열량들(q1, q2)의 합과 같다. 여기서, tos _wall, tos_win는 외벽과 유리창 각각의 4방위에 따라 각각 별도 적용되어야 한다.
Figure 112021046495881-pat00006
(4) 현재 실내 온도에서 실내 희망 온도까지 변화시키기 위해 가산해야 할 필요 열량(Qct)은 다음과 같이 계산될 수 있다.
Figure 112021046495881-pat00007
(5) 그리고 임의의 실내 온도에서 실내 희망 온도까지 온도를 변화시키고, 실내 희망 온도를 유지하기 위한 총 난방 필요 열량(QT)은, 다음과 같은 난방 열량 계산식에 의해 계산될 수 있다. 여기서, tos _wall, tos _win는 외벽과 유리창 각각의 4방위에 따라 각각 별도 적용되어야 한다.
Figure 112021046495881-pat00008
2) 냉방시
냉방에 필요한 열량을 계산하기 위한 냉방 열량 계산식에 대해서 설명한다.
(1) 외벽, 지붕에서 취득한 열량에 실내 희망 온도를 유지하기 위해 필요한 냉방 열량(q3)은 다음과 같이 계산된다. 여기서, tos _wall 는 외벽 4방위에 따라 각각 별도 적용되어야 한다.
Figure 112021046495881-pat00009
(2) 유리창의 전도 취득 열량에 실내 희망 온도를 유지하기 위해 필요한 냉방 열량(q4)은 다음과 같이 계산된다. 여기서, tos _win 는 외벽과 유리창 4방위에 따라 각각 별도 적용되어야 한다.
Figure 112021046495881-pat00010
(3) 유리창의 일사에 의해 취득한 열량에 대해 실내 희망 온도를 유지하기 위해 필요한 냉방 열량(q5)은 다음과 같이 계산된다. 여기서, Iwin 는 유리창이 설치된 4방위에 따라 각각 별도 적용되어야 한다.
Figure 112021046495881-pat00011
(4) 환기에서 취득한 열량에 대해 실내 희망 온도를 유지하기 위한 필요 열량(현열+잠열)(q6)은 다음과 같이 계산된다.
Figure 112021046495881-pat00012
(5) 인체 취득 열량에 실내 희망 온도를 유지하기 위한 필요 열량(현열+잠열)(q7)은 다음과 같이 계산된다.
Figure 112021046495881-pat00013
여기서, 각 실별 인원수는, 출입 통제 시스템에서 제공받거나, 재실 인원 계수기를 통해 계수한 정보일 수 있다.
(6) 조명 기구 취득 열량에 실내 희망 온도를 유지하기 위한 필요 열량(q8)은 다음과 같이 계산된다.
Figure 112021080746394-pat00031
여기서, 각 실별 전등 상태는, 별도의 조명 제어 시스템으로부터 또는 각 실별 조명의 온 또는 오프 상태를 감지하는 실별 조명 상태 센서를 통해서 획득할 수 있다.
(7) 전력 기구 취득 열량에 대응하여 실내 희망 온도를 유지하기 위한 필요 열량(q9)은 다음과 같이 계산된다.
Figure 112021080746394-pat00032
(8) 전체 취득 열량에 실내 희망 온도를 유지하기 위한 필요 냉방 열량(Qst)은 다음과 같이 계산될 수 있다. 필요 열량(qst)은, 상기 필요 열량들(q3, q4, q5, q6, q7, q8, q9)의 합과 같다. 여기서, tos _wall, tos _win는 외벽과 유리창 4방위에 따라 각각 별도 적용되어야 한다.
Figure 112021080746394-pat00028
(10) 현재 실내 온도에서 실내 희망 온도까지 변화시키기 위한 필요 열량(Qct)은 다음과 같이 계산될 수 있다.
Figure 112021046495881-pat00017
(11) 임의의 실내 온도에서 실내 희망 온도까지 온도를 변화시키고, 실내 희망 온도를 유지하기 위한 총 필요 열량(QT)은 다음과 같이 정리될 수 있다. 여기서, tos_wall, tos_win는 외벽과 유리창 4방위에 따라 각각 별도 적용되어야 한다.
Figure 112021046495881-pat00018
한편, 본 발명에 따른 난방 열량 계산식과 냉방 열량 계산식은 다양한 고정 인자와 변동 인자를 사용하여 정의되었다. 하지만, 더 많은 다양한 고정 인자와 변동 인자가 추가될 수도 있으며, 경우에 따라서는 상기한 고정 인자와 변동 인자 중 적어도 하나를 제외시킬 수도 있다.
특히, 이러한 수정은, 난방 필요 열량 및 냉방 필요 열량을 증가시키는 부정 요소는 계산에 더 포함시키고, 난방 필요 열량 및 냉방 필요 열량을 감소시키는 긍정 요소는 계산에서 더 제외하는 방식으로 이루어질 수 있다.
예를 들면, 난방 열량 계산식에서는, 일사량, 인체 취득 열량, 조명 기구 및 기타 전기 기구에 의한 열량은 고려되지 않았다. 이러한 요인들은 난방시 열량을 더해주는 요인들이기 때문에, 난방에 필요한 열량을 계산하는 상기 난방 열량 계산식에서는 고려하지 않아도 무방하다.
한편, 본 발명에 따른 건물의 실시간 냉방 및 난방 필요 열량 계산 알고리즘을 탑재한 시설물 관리 시스템에 의해 계산되는 각 실별 냉방 필요 열량 및 난방 필요 열량은, 건물 전체의 또는 각 실별 냉방 설비 또는 난방 설비의 운전시, 어떤 시설물을 어느 정도로 동작시켜야 할지를 결정하는 데에 활용될 수 있다.
최근에는, 용량이 큰 냉난방 단일 설비대신에, 소용량 냉난방 설비를 여러 대 운영하는 추세이다. 이렇게 하면, 설비의 설치비, 유지비, 운영비 등에서 여러 가지 장점이 있을 뿐 아니라, 특별히 필요한 열량에 따라 적은 댓수의 설비만을 가동시킬 수 있으므로, 각 설비의 내구 연한을 증가시킬 수 있을뿐 아니라 효율적인 에너지 절감을 실현할 수 있게 된다.
따라서, 여러 대의 난방 설비 또는 냉방 설비를 가동하는 경우, 상기 계산식을 통해 계산한 냉난방 필요 열량과 다음의 계산식을 이용하여 가동에 필요한 설비의 댓수를 결정할 수 있다. 임의의 실내 온도에서 실내 희망 온도까지 온도를 변화시키고, 실내 희망 온도를 유지하기 위한 총 필요 열량(QT)을 다음의 식을 통해 구할 수 있다.
Figure 112021046495881-pat00019
상기 식의 결과를 이용하여 냉난방 설비의 가동 댓수를 정할 수 있다.
Figure 112021046495881-pat00020
여기서, n은 냉난방 설비 댓수, Int{}는 계산값의 정수 부분만을 취하는 함수이고, p는 개별 냉난방 설비의 생산 열량이다.
상기 식들을 사용하여 최소한의 냉난방에 필요한 댓수의 설비만 가동시킴으로써 운영비, 유지비, 에너지소비 측면에서 최대의 절감 효과를 기대할 수 있는 기능을, 본 발명에 따른 FMS에 탑재할 수 있게 된다. 또한, 이러한 FMS는 BAS(건물 자동 제어)와 연동하여 활용될 수 있다.
도 2는, 전술한 바와 같은 건물의 실시간 냉방 및 난방 필요 열량 계산 알고리즘을 탑재한 시설물 관리 시스템에 의해 구현되는 건물의 각 실별 실시간 냉방 및 난방 필요 열량 계산 방법 및 시설물 제어 방법을 도시한다.
먼저, 냉난방 부하량에 영향을 미치는 환경 정보들이 수집된다. 환경 정보는, 실시간으로 변동하는 환경 정보와 건물에 대하여 결정되어 있는 고정된 환경 정보를 포함한다.
이러한 환경 정보들이 수집되면, 전술한 바와 같은 건물의 실시간 냉방 및 난방 필요 열량 계산 알고리즘을 탑재한 시설물 관리 시스템에 미리 구현되어 있는 냉방 열량 계산식 또는 난방 열량 계산식을 이용하여 냉방 부하량 또는 난방 부하량을 계산한다.
계산된 부하량과 관련하여 현재 시설물(또는, 설비)들의 현재 가동 상태를 분석하고, 초과하는 부하량 또는 부족한 부하량에 근거하여, 설비 중 일부의 오프 또는 출력 제어, 추가 설비의 온 또는 출력 제어를 위한 제어 신호를 생성하고, 생성한 제어 신호를 대응하는 시설물에 제공한다. 제어 신호는 각 설비를 원격 제어하는 원격 제어 장치 측으로 출력될 수 있다.

Claims (2)

  1. 건물의 내부의 각 실별 환경 상태를 개선하기 위하여 각 실별 냉방 설비 및 난방 설비의 동작을 제어하도록 구성된 시설물 관리 시스템(FMS)으로서:
    건물의 난방 필요 열량 및 냉방 필요 열량을 계산하는 데에 필요한 복수의 환경 정보 중 건물의 외부 및 실내에서 실시간으로 변동하는 환경 정보를 자동으로 수집하는 데이터 자동 수집부;
    건물의 난방 필요 열량 및 냉방 필요 열량을 계산하는 데에 필요한 상기 복수의 환경 정보 중 상기 건물에 대하여 고정된 환경 정보를 관리자의 수동 조작에 의해 입력받거나 네트워크를 통해 전송받아 저장하는 데이터베이스부;
    상기 변동하는 환경 정보와 상기 고정된 환경 정보를 난방 필요 열량 계산식에 적용하여 상기 난방 필요 열량을 계산하고, 또한, 상기 변동하는 환경 정보와 상기 고정된 환경 정보를 냉방 필요 열량 계산식에 적용하여 상기 냉방 필요 열량을 계산하는 필요 열량 계산부; 및
    상기 난방 필요 열량 또는 상기 냉방 필요 열량에 근거하여 난방을 수행할 설비의 댓수 또는 냉방을 수행할 설비의 댓수를 결정하고, 결정된 설비의 댓수를 표시하는 설비 제어 명령을 건물 자동 제어 시스템(BAS) - 상기 건물 자동 제어 시스템은 상기 난방을 수행할 설비 및 상기 냉방을 수행할 설비의 동작을 직접 제어하도록 구성됨 - 에 전송하는 설비 동작 제어부를 포함하고,

    상기 변동하는 환경 정보는, 건물 외부의 온습도, 창호 외부 표면의 동서남북 4방위별 온도, 외벽 표면의 4방위별 온도, 지붕 외부 표면의 4방위별 온도, 4방위별 일사량, 각 실별 실내 온습도, 각 실별 환기 풍량, 각 실별 조명 상태, 각 실별 전력 기구 상태, 및 각 실별 재실 인원수를 포함하고,
    상기 고정된 환경 정보는, 각 실별 바닥 면적 및 높이, 각 실별 외벽의 면적/열관류율, 각 실별 창호의 면적/열관류율, 각 실별 지붕의 면적/열관류율, 각 실별 단위면적당 조명 부하, 각 실별 단위면적당 전력 기구 부하, 및 유리창 차폐 계수를 포함하고,

    상기 난방 필요 열량 계산식은 아래와 같이 정의되고:
    Figure 112021080746394-pat00029

    여기서, Qst는 건물 전체 또는 각 실별 실내 희망 온도를 유지하기 위해 추가되어야 할 열량(kcal/h, W)이고,
    i는 각 실의 종류(1,2,3, ... m)이고,
    j는 외벽 또는 창호 또는 지붕 종류(1,2,3, ... n)이고,
    Awall은 각 실별 외벽의 면적(m2)이고,
    Kwall은 각 실별 외벽의 열관류율(kcal/m2h℃, W/m2K)이고,
    trs는 실내 희망 온도(℃)이고,
    tos_wall은 동서남북 4방위 각각 설치된 외벽 표면 온도 센서의 실시간 외벽 표면 온도값(℃)이고,
    Awin는 각 실별 창호의 면적(m2)이고,
    Kwin은 각 실별 창호의 열관류율(kcal/m2h℃, W/m2K)이고,
    tos_win은 상기 4방위 각각 에 설치된 창호 표면 온도 센서의 실시간 창호 표면 온도값(℃)이고,
    Aroof는 각 실별 지붕의 면적(m2)이고,
    Kroof는 각 실별 지붕의 열관류율(kcal/m2h℃, W/m2K)이고,
    tos_roof은 지붕 표면 온도 센서의 실시간 지붕 표면 온도값(℃)이고,
    상수 0.29는 상기 난방 필요 열량 계산식의 단위값을 일치시키기 위해 적용되는 값이고,
    Wvent는 각 실별 환기 풍량 센서의 환기 풍량값(m3/h)이고, 그리고
    to은 설치된 각 실별 실외 온도 센서의 실시간 외부온도 값(℃)이고,

    또한, 상기 냉방 필요 열량 계산식은 아래와 같이 정의되고:
    Figure 112021080746394-pat00033

    여기서, Qst는 건물 전체 또는 각 실별 실내 희망 온도를 유지하기 위해 제거되어야 할 열량(kcal/h, W)이고,
    i는 각 실의 종류(1,2,3, ... m)이고,
    j는 외벽 또는 창호 또는 지붕 종류(1,2,3, ... n)이고,
    Awall은 각 실별 외벽의 면적(m2)이고,
    Kwall은 각 실별 외벽의 열관류율(kcal/m2h℃, W/m2K)이고,
    tos_wall은 동서남북 4방위 각각 설치된 외벽 표면 온도 센서의 실시간 외벽 표면 온도값(℃)이고,
    trs는 실내 희망 온도(℃)이고,
    Aroof는 각 실별 지붕의 면적(m2)이고,
    Kroof는 각 실별 지붕의 열관류율(kcal/m2h℃, W/m2K)이고,
    tos_roof은 지붕 표면 온도 센서의 실시간 지붕 표면 온도값(℃)이고,
    Awin는 각 실별 창호의 면적(m2)이고,
    Kwin은 각 실별 창호의 열관류율(kcal/m2h℃, W/m2K)이고,
    tos_win은 상기 4방위 각각 에 설치된 창호 표면 온도 센서의 실시간 창호 표면 온도값(℃)이고,
    ks은 창호의 차폐 계수이고,
    Iwin은 건물 외부의 4방위 각각에 설치된 일사량 센서의 실시간 일사량값(kcal/m2h℃, W/m2K)이고,
    Wvent는 각 실별 환기 풍량 센서의 환기 풍량값(m3/h)이고,
    to은 설치된 각 실별 실외 온도 센서의 실시간 외부온도 값(℃)이고,
    xo은 설치된 외부 습도 센서의 외부 습도값(kg/kg')이고,
    xrs은 실내 희망 습도(kg/kg')이고,
    Aroom는 각 실별 면적(m2)이고,
    Lroom은 각 실별 단위면적당 조명 부하(kcal/m2h, W/m2)이고,
    Froom은 각 실별 단위면적당 기구 및 기타 부하(kcal/m2h, W/m2)이고, 그리고
    상수 0.29, 상수 720 및 0.86은 상기 냉방 필요 열량 계산식의 단위값을 일치시키기 위해 적용되는 값이고,

    상기 난방을 수행할 설비의 댓수 또는 상기 냉방을 수행할 설비의 댓수는,
    Figure 112021080746394-pat00023
    에 의해 계산되고,
    여기서, QT는 건물 전체 또는 각 실별 난방 필요 열량(kcal/h, W) 또는 각 실별 냉방 필요 열량(kcal/h, W)이고,
    n은 상기 난방을 수행할 설비 또는 상기 냉방을 수행할 설비의 댓수이고,
    Int{}는 계산값의 정수 부분만을 취하는 함수이고,
    p는 상기 난방을 수행할 설비 또는 상기 냉방을 수행할 설비 각각의 생산 열량인 것을 특징으로 하는, 건물의 실시간 냉방 및 난방 필요 열량 계산 알고리즘을 탑재한 시설물 관리 시스템.
  2. 삭제
KR1020210051643A 2021-04-21 2021-04-21 건물의 각 실별 실시간 냉방 및 난방 필요 열량 계산 알고리즘을 탑재한 자동제어 연동형 시설물 관리 시스템 KR102329293B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210051643A KR102329293B1 (ko) 2021-04-21 2021-04-21 건물의 각 실별 실시간 냉방 및 난방 필요 열량 계산 알고리즘을 탑재한 자동제어 연동형 시설물 관리 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210051643A KR102329293B1 (ko) 2021-04-21 2021-04-21 건물의 각 실별 실시간 냉방 및 난방 필요 열량 계산 알고리즘을 탑재한 자동제어 연동형 시설물 관리 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102329293B1 true KR102329293B1 (ko) 2021-11-22

Family

ID=78717608

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210051643A KR102329293B1 (ko) 2021-04-21 2021-04-21 건물의 각 실별 실시간 냉방 및 난방 필요 열량 계산 알고리즘을 탑재한 자동제어 연동형 시설물 관리 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102329293B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102549910B1 (ko) * 2022-11-18 2023-07-03 주식회사 에코시안 건물 냉·난방 부하 모니터링 시스템 및 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140025758A (ko) * 2012-08-22 2014-03-05 한국에너지기술연구원 열전소자를 이용한 자가발전식 열량계 및 열량 측정 방법
KR20180122054A (ko) * 2017-05-01 2018-11-12 (주)가교테크 건물 에너지 효율 등급과 연계한 부하 예측 기반 빌딩 제어 장치
KR20190120564A (ko) * 2018-04-16 2019-10-24 한국산업기술시험원 실외의 가변 온습도 환경 및 실내의 가변 현열 잠열 건물부하 모사가 가능한 냉난방기 에너지성능 시험장치 및 이를 이용하는 에너지성능 시험방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140025758A (ko) * 2012-08-22 2014-03-05 한국에너지기술연구원 열전소자를 이용한 자가발전식 열량계 및 열량 측정 방법
KR20180122054A (ko) * 2017-05-01 2018-11-12 (주)가교테크 건물 에너지 효율 등급과 연계한 부하 예측 기반 빌딩 제어 장치
KR20190120564A (ko) * 2018-04-16 2019-10-24 한국산업기술시험원 실외의 가변 온습도 환경 및 실내의 가변 현열 잠열 건물부하 모사가 가능한 냉난방기 에너지성능 시험장치 및 이를 이용하는 에너지성능 시험방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102549910B1 (ko) * 2022-11-18 2023-07-03 주식회사 에코시안 건물 냉·난방 부하 모니터링 시스템 및 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3241079B1 (en) Optimizing and controlling the energy consumption of a building
US9612591B2 (en) Optimizing and controlling the energy consumption of a building
US10083408B2 (en) Energy conservation unit and system of a building by way of interactive learning
EP2985539B1 (en) Air-conditioning system
JP5572799B2 (ja) 空調システム制御装置
CN112484230B (zh) 用于控制空调设备或空调系统的舒适温度的装置和方法
JP2006331372A (ja) エージェント装置、管理マネージャ装置および環境エネルギー管理システム
JP5823085B1 (ja) 給湯機運転管理装置、給湯機運転管理システムおよび給湯機運転管理方法
Shi et al. Building energy management decision-making in the real world: A comparative study of HVAC cooling strategies
JP5534869B2 (ja) 計測管理システム及び管理サーバ
WO2012037241A1 (en) Thermodynamic modeling for enclosures
KR102062337B1 (ko) 빌딩 에너지 절감 관리 시스템
Arnesano et al. Sensors and control solutions for Smart-IoT façade modules
KR102329293B1 (ko) 건물의 각 실별 실시간 냉방 및 난방 필요 열량 계산 알고리즘을 탑재한 자동제어 연동형 시설물 관리 시스템
Pietila et al. Zero peak housing: Exploring the possibility of eliminating electrical draws from houses during periods of high demand on the electrical grid
CN211667970U (zh) 基于通信机房空调节能控制的供电诊断与告警装置
KR20180122054A (ko) 건물 에너지 효율 등급과 연계한 부하 예측 기반 빌딩 제어 장치
JP7090466B2 (ja) 制御装置、空調機、空調システム、空調機制御方法及びプログラム
CN110895018A (zh) 基于通信机房空调节能控制的供电诊断和告警方法与装置
JP5705348B1 (ja) 空調システムのアドバイス装置
JP2020186897A (ja) 制御装置、空調機、空調システム、空調制御方法及びプログラム
JP6325994B2 (ja) 空調システムのアドバイス装置
Ikawa et al. Regression model for estimating thermal resource usage in air conditioning systems: daily demand forecast by potential integral method, considering thermal inertia of room and weather conditions
Wittchen et al. Use of weather forecasts to control night cooling
Peppas et al. An empirical methodology for rating building thermal mass as energy storage system

Legal Events

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