KR102539203B1 - 에너지시뮬레이션모델 생성방법 및 생성장치, 그리고, 에너지시뮬레이션모델을 이용한 건물에너지관리방법 및 건물에너지관리장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 관리대상건물의 건물데이터 및 상기 관리대상건물이 위치하는 지역의 과거 N(N은 자연수)년 동안의 시구간별 평균 기상측정값에 대응되는 제1기상데이터에 따라 평가프로그램이 계산한 상기 관리대상건물의 제1에너지소요량데이터를 획득하는 데이터획득부; 및 상기 관리대상건물에 대한 에너지시뮬레이션모델을 생성하는 제1서브계산부, 상기 시구간별 평균 기상측정값에 대응되거나 상기 시구간별 평균 기상측정값과 제1범위 이내의 오차를 가지는 제2기상데이터를 상기 에너지시뮬레이션모델에 입력하여 상기 관리대상건물에 대한 제2에너지소요량데이터를 획득하는 제2서브계산부, 상기 제1에너지소요량데이터 및 상기 제2에너지소요량데이터의 차이가 작아지도록 상기 에너지시뮬레이션모델의 적어도 하나 이상의 파라미터를 수정하는 제3서브계산부, 및 상기 제1에너지소요량데이터 및 상기 제2에너지소요량데이터의 차이가 제2범위 이내에 해당되도록, 상기 제2서브계산부 및 제3서브계산부를 순차적으로 호출하는 제4서브계산부로 구성되는 계산부를 포함하고, 상기 에너지시뮬레이션모델은 상기 평가프로그램보다 작은 시간격(time step)의 기상데이터에도 에너지소요량데이터의 계산이 가능한 것을 특징으로 하는 에너지시뮬레이션모델 생성장치를 제공한다.
Description
본 발명은 에너지를 관리하는 기술에 관한 것이다.
화석연료의 고갈과 환경에 대한 이슈가 부각되면서 에너지를 효율적으로 사용하거나 에너지를 절약하는 기술에 대한 관심이 증가하고 있다. 다량의 에너지를 소비하는 것으로 알려진 건물분야에서 특히, 이러한 에너지 절약 기술에 대한 관심이 증가하고 있다.
한국공개특허 10-2013-0089798은 건물분야에서 에너지를 절약하는 한 기술을 개시하고 있다. 한국공개특허 10-2013-0089798을 참조하면, 건물의 에너지효율등급에 대한 기준에너지 사용량과 모니터링된 건물의 에너지 사용량을 비교하고, 모니터링된 건물의 에너지 사용량이 기준에너지 사용량보다 크면, 사용자에게 에너지 절약 방안을 제시하거나 시스템적으로 에너지 절약 방안이 작동하도록 제어하는 기술 내용이 개시되어 있다.
한국공개특허 10-2013-0089798에 개시된 기술은, 종래 전년도 에너지 사용량과 모니터링된 건물의 에너지 사용량을 비교하여 에너지 절약 방안을 제시하던 기술에 비해, 좀더 객관적인 비교 기준을 제공한다는 측면에서 진일보된 측면이 있지만, 건물의 에너지효율등급에 의해 한번 결정된 기준-다시 말해, 고정된 기준-과 모니터링된 건물의 에너지 사용량을 비교함으로써 실시간적으로 변화하는 환경조건을 반영하지 못하는 문제가 있다.
예를 들어, 특정일의 이상 고온현상에 의해 건물의 에너지 사용량이 증가할 수 밖에 없는 상황에서도 한국공개특허 10-2013-0089798에 개시된 기술은 사용자에게 에너지 절약을 강요하게 되어 사용자의 기술 신뢰성을 낮추게 된다. 다른 예로서, 특정일의 이상 저온현상에 의해 건물의 에너지 사용량이 감소하였지만 충분히 더 많은 에너지를 절약할 수 있는 상황에서도 한국공개특허 10-2013-0089798에 개시된 기술은 사용자에게 에너지 절약 방안을 제시하지 못하는 문제가 있다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 일 측면에서, 환경조건을 반영한 에너지 절약 기준을 제시하는 기술을 제공하는 것이다. 다른 측면에서, 환경조건을 반영한 에너지 절약 기준에 따라 건물의 에너지를 관리하는 기술을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 관리대상건물의 건물데이터 및 상기 관리대상건물이 위치하는 지역의 과거 N(N은 자연수)년 동안의 시구간별 평균 기상측정값에 대응되는 제1기상데이터에 따라 평가프로그램이 계산한 상기 관리대상건물의 제1에너지소요량데이터를 획득하는 단계;
상기 관리대상건물에 대한 에너지시뮬레이션모델을 생성하는 단계; 상기 시구간별 평균 기상측정값에 대응되거나 상기 시구간별 평균 기상측정값과 제1범위 이내의 오차를 가지는 제2기상데이터를 상기 에너지시뮬레이션모델에 입력하여 상기 관리대상건물에 대한 제2에너지소요량데이터를 획득하는 단계; 상기 제1에너지소요량데이터 및 상기 제2에너지소요량데이터의 차이가 작아지도록 상기 에너지시뮬레이션모델의 적어도 하나 이상의 파라미터를 수정하는 단계; 및 상기 제1에너지소요량데이터 및 상기 제2에너지소요량데이터의 차이가 제2범위 이내에 해당되도록, 상기 제2에너지소요량데이터를 획득하는 단계 및 상기 에너지시뮬레이션모델의 적어도 하나 이상의 파라미터를 수정하는 단계를 재호출하는 단계를 포함하고, 상기 에너지시뮬레이션모델은 상기 평가프로그램보다 작은 시간격(time step)의 기상데이터에도 에너지소요량데이터의 계산이 가능한 것을 특징으로 하는 에너지시뮬레이션모델 생성방법을 제공한다.
이러한 생성방법에서, 상기 평가프로그램은 공인된 평가프로그램으로서 상기 제1에너지소요량데이터와 실제 에너지사용량과의 차이에 따라 상기 관리대상건물에 대한 인센티브가 결정될 수 있다.
이러한 생성방법은, 상기 제1에너지소요량데이터 및 상기 제2에너지소요량데이터의 차이가 상기 제2범위 이내로 작아지지 못하는 것으로 판단되면, 상기 에너지시뮬레이션모델의 적어도 하나 이상의 파라미터를 수정하는 단계에서 사용되는 파라미터의 종류를 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이러한 생성방법은, 상기 제1에너지소요량데이터 및 상기 제2에너지소요량데이터의 차이를 계산할 때, 전체 시구간에서의 평균값의 차이와 각 시구간에서의 편차 혹은 분산을 계산할 수 있다.
이러한 생성방법에서, 상기 평가프로그램으로 입력되는 제1기상데이터는 월별 데이터이고, 상기 에너지시뮬레이션모델은 한 시간 이하 단위의 데이터를 입력받을 수 있다.
에너지소요량데이터가 급탕, 조명 및 환기 중 적어도 하나와 관련된 에너지소요량데이터이고, 전체 시구간에서 상기 제2에너지소요량데이터가 상기 제1에너지소요량데이터보다 낮거나 높은 값을 가지는 경우, 이러한 생성방법은, 상기 에너지시뮬레이션모델의 적어도 하나 이상의 파라미터를 수정하는 단계에서 상기 파라미터로 건물 내 상시 부하와 관련된 파라미터의 값을 수정할 수 있다. 특히, 상기 에너지시뮬레이션모델의 적어도 하나 이상의 파라미터를 수정하는 단계에서, 건물 내 상시 부하와 관련된 파라미터로서 재실자밀도 및 조명밀도 중 적어도 하나의 파라미터의 값을 수정할 수 있다.
에너지소요량데이터가 냉방 및 난방 중 적어도 하나와 관련된 에너지소요량데이터이고, 전체 시구간에서 상기 제2에너지소요량데이터가 상기 제1에너지소요량데이터보다 낮거나 높은 값을 가지는 경우, 이러한 생성방법은, 상기 에너지시뮬레이션모델의 적어도 하나 이상의 파라미터를 수정하는 단계에서 상기 파라미터로 건물 단열과 관련된 파라미터의 값을 수정할 수 있다. 특히, 상기 에너지시뮬레이션모델의 적어도 하나 이상의 파라미터를 수정하는 단계에서, 건물 단열과 관련된 파라미터로서 벽의 열관류율(U-value), 창의 열관류율(U-value) 및 침기(浸氣) 중 적어도 하나의 파라미터의 값을 수정할 수 있다.
여름 시구간에서 상기 제2에너지소요량데이터가 상기 제1에너지소요량데이터보다 높고 겨울 시구간에서 그 반대로 되거나, 겨울 시구간에서 상기 제2에너지소요량데이터가 상기 제1에너지소요량데이터보다 높고 여름 시구간에서 그 반대로 되는 경우, 이러한 생성방법은, 상기 에너지시뮬레이션모델의 적어도 하나 이상의 파라미터를 수정하는 단계에서 상기 파라미터로 건물 내 발열량과 관련된 파라미터의 값을 수정할 수 있다. 특히, 상기 에너지시뮬레이션모델의 적어도 하나 이상의 파라미터를 수정하는 단계에서, 건물 내 발열량과 관련된 파라미터로서 전력소비기기 발열량, 재실자 발열량 및 태양열 입사량 중 적어도 하나의 파라미터의 값을 수정할 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명은, 관리대상건물의 건물데이터 및 상기 관리대상건물이 위치하는 지역의 과거 N(N은 자연수)년 동안의 시구간별 평균 기상측정값에 대응되는 제1기상데이터에 따라 평가프로그램이 계산한 상기 관리대상건물의 제1에너지소요량데이터를 획득하는 데이터획득부; 및 상기 관리대상건물에 대한 에너지시뮬레이션모델을 생성하는 제1서브계산부, 상기 시구간별 평균 기상측정값에 대응되거나 상기 시구간별 평균 기상측정값과 제1범위 이내의 오차를 가지는 제2기상데이터를 상기 에너지시뮬레이션모델에 입력하여 상기 관리대상건물에 대한 제2에너지소요량데이터를 획득하는 제2서브계산부, 상기 제1에너지소요량데이터 및 상기 제2에너지소요량데이터의 차이가 작아지도록 상기 에너지시뮬레이션모델의 적어도 하나 이상의 파라미터를 수정하는 제3서브계산부, 및 상기 제1에너지소요량데이터 및 상기 제2에너지소요량데이터의 차이가 제2범위 이내에 해당되도록, 상기 제2서브계산부 및 제3서브계산부를 순차적으로 호출하는 제4서브계산부로 구성되는 계산부를 포함하고, 상기 에너지시뮬레이션모델은 상기 평가프로그램보다 작은 시간격(time step)의 기상데이터에도 에너지소요량데이터의 계산이 가능한 것을 특징으로 하는 에너지시뮬레이션모델 생성장치를 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은, 관리대상건물의 건물데이터 및 상기 관리대상건물이 위치하는 지역의 과거 N(N은 자연수)년 동안의 시구간별 평균 기상측정값에 대응되는 제1기상데이터에 따라 평가프로그램이 계산한 상기 관리대상건물의 제1에너지소요량데이터를 획득하는 단계; 상기 관리대상건물에 대한 에너지시뮬레이션모델을 생성하는 단계; 상기 시구간별 평균 기상측정값에 대응되거나 상기 시구간별 평균 기상측정값과 제1범위 이내의 오차를 가지는 제2기상데이터를 상기 에너지시뮬레이션모델에 입력하여 상기 관리대상건물에 대한 제2에너지소요량데이터를 획득하는 단계; 상기 제1에너지소요량데이터 및 상기 제2에너지소요량데이터의 차이가 작아지도록 상기 에너지시뮬레이션모델의 적어도 하나 이상의 파라미터를 수정하는 단계; 상기 제1에너지소요량데이터 및 상기 제2에너지소요량데이터의 차이가 제2범위 이내에 해당되도록, 상기 제2에너지소요량데이터를 획득하는 단계 및 상기 에너지시뮬레이션모델의 적어도 하나 이상의 파라미터를 수정하는 단계를 재호출하는 단계; 상기 제1에너지소요량데이터 및 상기 제2에너지소요량데이터의 차이가 제2범위 이내에 해당될 때, 상기 에너지시뮬레이션모델을 확정하는 단계; 실시간 기상측정값을 포함하는 제3기상데이터를 획득하는 단계; 상기 제3기상데이터를 확정된 상기 에너지시뮬레이션모델에 입력하여 제3에너지소요량데이터를 계산하는 단계; 상기 관리대상건물의 실시간 에너지사용량을 계측하는 단계; 및
상기 제3에너지소요량데이터와 상기 에너지사용량을 비교하여 표시하는 단계를 포함하는 에너지시뮬레이션모델을 이용한 에너지관리방법을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은, 에너지시뮬레이션모델을 저장하는 저장부; 기상장치로부터 실시간 기상측정값을 포함하는 제3기상데이터를 획득하고 상기 관리대상건물의 계측기로부터 실시간 에너지사용량을 획득하는 데이터획득부; 및 상기 제3기상데이터를 상기 에너지시뮬레이션모델에 입력하여 제3에너지소요량데이터를 계산하고, 상기 제3에너지소요량데이터와 상기 에너지사용량의 비교결과에 따라 제어신호를 생성하여 상기 관리대상건물 내에 위치하는 제어가 가능한 전력기기로 제어신호를 전송하는 에너지관리부를 포함하는 에너지시뮬레이션을 이용한 에너지관리장치를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 환경조건을 반영한 에너지 절약 기준을 제시하여 사용자가 각각의 상황에 따라 최선의 에너지 절약 방법을 수행할 수 있도록 지원할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 환경조건을 반영한 에너지 절약 기준에 따라 건물의 에너지를 관리함으로써 사용자의 불편을 최소화하면서 에너지를 절약할 수 있게 된다.
도 1은 일반적인 에너지 절약 인센티브 제도의 구성도이다.
도 2는 일반적인 기상상황과 과거 기상데이터를 비교하는 그래프이다.
도 3은 일반적인 에너지효율등급 프로그램의 입출력데이터 시구간을 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 에너지시뮬레이션모델 생성장치의 구성도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 생성장치가 에너지시뮬레이션모델을 생성하는 개념을 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 에너지시뮬레이션모델 생성방법의 흐름도이다.
도 7 및 도 8은 에너지시뮬레이션모델의 파라미터 수정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9 내지 도 12는 제1에너지소요량데이터 및 제2에너지소요량데이터의 여러가지 유형을 나타내는 도면이다.
도 13은 일 실시예에 따른 에너지시뮬레이션모델을 활용하는 예를 나타내는 도면이다.
도 14는 일 실시예에 따른 에너지관리장치의 구성도이다.
도 15는 일 실시예에 따른 에너지관리방법의 흐름도이다.
도 2는 일반적인 기상상황과 과거 기상데이터를 비교하는 그래프이다.
도 3은 일반적인 에너지효율등급 프로그램의 입출력데이터 시구간을 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 에너지시뮬레이션모델 생성장치의 구성도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 생성장치가 에너지시뮬레이션모델을 생성하는 개념을 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 에너지시뮬레이션모델 생성방법의 흐름도이다.
도 7 및 도 8은 에너지시뮬레이션모델의 파라미터 수정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9 내지 도 12는 제1에너지소요량데이터 및 제2에너지소요량데이터의 여러가지 유형을 나타내는 도면이다.
도 13은 일 실시예에 따른 에너지시뮬레이션모델을 활용하는 예를 나타내는 도면이다.
도 14는 일 실시예에 따른 에너지관리장치의 구성도이다.
도 15는 일 실시예에 따른 에너지관리방법의 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.
정부 혹은 공공기관은 건물에 대하여 에너지소요량을 제시하고, 해당 건물의 에너지사용량이 에너지소요량보다 작은 경우, 그 차이에 비례하여 에너지 절약 인센티브를 제공할 수 있다. 이러한 인센티브 제도는 건물 사용자의 에너지 절약을 유도하는 한 방법이 될 수 있다.
도 1은 일반적인 에너지 절약 인센티브 제도의 구성도이다.
정부 혹은 공공기관은 기준의 일관성을 위해 공인된 건물 에너지효율등급 프로그램(110)을 운용할 수 있다.
정부 혹은 공공기관은 공인된 건물 에너지효율등급 프로그램(110)에서 산출된 공인된 에너지효율등급(120)과 건물(100)의 실제 에너지사용량(130)을 비교하여 에너지 절약 인센티브를 결정할 수 있다.
이때, 공인된 건물 에너지효율등급 프로그램(110)으로는 건물(100)이 위치하는 지역의 과거 N(N은 자연수)년 동안의 시구간별 평균 기상측정값에 대응되는 과거 기상데이터(142)가 입력되고, 건물(100)의 건물데이터(144)가 입력될 수 있다.
과거 기상데이터(142)로서 예를 들어, 지난 5년 동안의 월별 평균 온도, 풍향, 풍속, 일조량, 습도 등의 데이터가 사용될 수 있다. 이러한 과거 기상데이터(142)는 해당 지역의 건물들에 공통적으로 적용되는 데이터로서 에너지효율등급 평가에 있어서의 객관성을 유지시켜준다.
건물데이터(144)로서 예를 들어, 재실밀도(P/m2), 조명밀도(W/m2), 기기밀도(W/m2), 벽의 U-value(W/m2·K), 창의 U-value(W/m2·K), 침기(ACH), 창 SHGC, 벽의 열용량(J/K) 등이 사용될 수 있다. 여기서, U-value는 열관류율을 나타내고, SHGC는 일사열취득계수를 나타낸다. 침기(ACH)는 외부 공기가 들어오는 압력으로 예를 들어, ACH50은 50pa 압력 하에서 외피를 통하여 들어오는 외부 공기를 의미한다.
공인된 건물 에너지효율등급 프로그램(110)은 이러한 과거 기상데이터(142) 및 건물데이터(144)를 이용하여 공인된 에너지효율등급을 산출한다. 여기서, 에너지효율등급은 건물의 단위면적당 에너지소요량으로 계산될 수 있다. 혹은 에너지효율등급은 단위면적당 에너지소요량을 구간으로 나누어 등급화한 값일 수 있다. 예를 들어, 에너지효율등급의 1등급은 300kWh/m2·년 이하를 나타내고, 2등급은 300 ~ 350kWh/m2·년을 나타낼 수 있다.
에너지소요량은 건물이 필요로 하는 에너지량을 공급하기 위해 각종 설비의 효율을 고려하여 계산된 에너지량일 수 있다. 에너지요구량이 특정 조건하에서 실내를 쾌적하게 유지하기 위해 건물이 요구하는 에너지량으로 정의될 때, 에너지소요량은 에너지요구량에 각종 설비의 효율을 더 반영한 것으로 볼 수 있다. 다만, 본 명세서에서 사용하는 에너지소요량은 에너지요구량과 같은 의미로 사용될 수 있다. 각종 설비의 효율을 반영하기 어려운 실시예에서는 에너지소요량 대신 에너지요구량이 사용될 수 있다.
공인된 건물 에너지효율등급 프로그램(110)은 건물(100)의 에너지소요량을 계산할 때, 항목을 구분하여 에너지소요량을 계산할 수 있다. 예를 들어, 공인된 건물 에너지효율등급 프로그램(110)은 난방, 냉방, 조명, 급탕 및 환기의 5가지 항목에 대하여 에너지소요량을 계산할 수 있다. 아래에서는 이러한 항목을 구분하여 설명하지 않으나 실시예에 따라 이러한 항목을 구분하여 사용할 수 있다.
공인된 건물 에너지효율등급 프로그램(110)은 건물(100)의 에너지효율등급을 정적으로 평가한다. 다시 말해, 공인된 건물 에너지효율등급 프로그램(110)은 건물(100)의 에너지효율등급을 동적으로 평가하지 않는다. 예를 들어, 공인된 건물 에너지효율등급 프로그램(110)은 건물(100)의 에너지효율등급을 월평균으로 평가한다. 공인된 건물 에너지효율등급 프로그램(110)은 실시간 시뮬레이션 프로그램이 아니기 때문에 매시간별로 건물(100)의 에너지소요량을 계산하지 못한다.
한편, 공인된 건물 에너지효율등급 프로그램(110)에서 산출된 에너지소요량(120)은 건물(100)의 실제 에너지사용량(130)과 비교된다.
실제 에너지사용량(130)은 에너지설비(150)에서 사용된 에너지량을 모니터링함으로써 측정될 수 있다.
에너지설비(150)에서 사용되는 에너지량은 건물(100)이 처해 있는 환경조건-예를 들어, 기상 상황-에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 건물(100)에 냉방설비가 가동되는 경우, 기온이 높을 수록 에너지설비(150)에서 사용되는 에너지량이 증가하게 된다.
정부 혹은 공공기관은 공인된 건물 에너지효율등급 프로그램(110)에 따라 산출된 공인된 에너지소요량을 기준으로 건물의 에너지사용량을 평가하여 인센티브를 제공할 수 있으나, 실제 건물(100)은 공인된 건물 에너지효율등급 프로그램(110)에 입력된 과거 기상데이터(142)와 다른 기상 상황에 노출되기 때문에, 건물 운영자 혹은 에너지관리장치가 공인된 에너지소요량과 실제 에너지사용량을 비교하여 바로 에너지 절약 방안을 모색하기는 어렵다.
도 2는 일반적인 기상상황과 과거 기상데이터를 비교하는 그래프이다.
기상 상황은 매년 변하기 때문에, 도 2 (a)에 도시된 것과 같이, 공인된 건물 에너지효율등급 프로그램에 입력된 과거 기상데이터와 실제 기상 상황은 차이가 나타날 수 밖에 없다.
또한, 도 2 (b)에 도시된 것과 같이, 공인된 건물 에너지효율등급 프로그램에 입력된 과거 기상데이터는 일정 시구간의 평균값이기 때문에, 실제 매시간 혹은 매일 변하는 변동성(fluctuation)을 반영하지 못한다.
이에 따라, 공인된 건물 에너지효율등급 프로그램에서 산출된 에너지소요량과 건물의 실제 에너지사용량을 비교하여 에너지 절약 방안을 제시하는 방법에는 한계가 있다.
도 3은 일반적인 에너지효율등급 프로그램의 입출력데이터 시구간을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 공인된 건물 에너지효율등급 프로그램(110)으로는 일정 시구간-예를 들어, 월-단위의 기상데이터가 입력되고, 해당 시구간에 대한 평균 에너지소요량이 산출된다.
실시간 에너지소요량을 이용하여 실제 기상 상황을 반영하려고 하여도, 공인된 건물 에너지효율등급 프로그램(110)에 실시간 기상데이터를 입력할 수 없기 때문에, 이러한 방법도 사용하기 어렵다.
한편, 공인된 건물 에너지효율등급 프로그램(110)은 정부 혹은 공공기관에서 사용하는 공인된 기준을 산출하기 때문에, 이러한 프로그램과 무관하게 독립적인 프로그램을 이용하여 에너지소요량을 계산하는 경우, 사용자가 인센티브 달성의 가능성을 가늠해 볼 수 없게 된다.
이러한 문제에 따라, 본 발명의 일 실시예에서는 공인된 건물 에너지효율등급 프로그램(110)과 동일 혹은 유사한 에너지소요량을 산출해 내면서도 실시간적인 기상 상황을 반영하는 에너지시뮬레이션모델에 대한 기술을 제공한다.
사용자 혹은 에너지관리장치는 이러한 에너지시뮬레이션모델의 산출량-에너지소요량-을 통해 공인된 에너지효율등급의 달성 가능성을 가늠해 볼 수 있을 뿐만 아니라 실시간적인 기상 상황은 반영하여 실질적인 에너지 절약의 가능성도 가늠해 볼 수 있게 된다.
도 4는 일 실시예에 따른 에너지시뮬레이션모델 생성장치의 구성도이다.
도 4를 참조하면, 생성장치(400)는 데이터획득부(410) 및 계산부(420)를 포함할 수 있다.
데이터획득부(410)는 공인된 건물 에너지효율등급 평가프로그램(110)에서 산출되는 제1에너지소요량데이터를 획득하는 부분이다.
실시예에 따라서는, 공인된 건물 에너지효율등급 평가프로그램(110)이 생성장치(400)에 내장되어 구동될 수도 있다. 이러한 실시예에서는 데이터획득부(410)는 공인된 건물 에너지효율등급 평가프로그램(110)과 메모리를 공유하는 방식으로 제1에너지소요량데이터를 획득할 수 있다.
공인된 건물 에너지효율등급 프로그램(110)은 전술한 것과 같이 관리대상건물의 건물데이터(144) 및 관리대상건물이 위치하는 지역의 과거 N년 동안의 시구간별 평균 기상측정값에 대응되는 제1기상데이터(과거 기상데이터, 142)에 따라 관리대상건물에 대한 제1에너지소요량데이터를 계산할 수 있다.
계산부(420)는 관리대상건물에 대한 에너지시뮬레이션모델을 생성한다. 에너지시뮬레이션모델은 공인된 건물 에너지효율등급 평가프로그램(110)을 모사한 모델로서, 공인된 건물 에너지효율등급 평가프로그램(110)과 동일한 제1기상데이터(142)를 입력하면 동일한 혹은 오차범위 이내에 해당되는 에너지소요량데이터를 산출할 수 있다.
계산부(420)는 내부적으로 제1서브계산부(422), 제2서브계산부(424), 제3서브계산부(426) 및 제4서브계산부(428)를 포함할 수 있다.
제1서브계산부(422)는 관리대상건물에 대한 에너지시뮬레이션모델을 최초로 생성한다. 이때, 제1서브계산부(422)는 관리대상건물의 건물데이터(144) 혹은 과거 기상데이터(142)를 기초로 에너지시뮬레이션모델을 생성할 수 있다.
제2서브계산부(424)는 해당 지역의 과거 N년 동안의 시구간별 평균 기상측정값에 대응되거나 이러한 시구간별 평균 기상측정값과 제1범위 이내의 오차를 가지는 제2기상데이터를 에너지시뮬레이션모델에 입력하여 관리대상건물에 대한 제2에너지소요량데이터를 획득(계산)할 수 있다.
제3서브계산부(426)는 제1에너지소요량데이터 및 제2에너지소요량데이터의 차이가 작아지도록 에너지시뮬레이션모델의 적어도 하나 이상의 파라미터를 수정할 수 있다. 공인된 건물 에너지효율등급 평가프로그램(110)과 에너지시뮬레이션모델이 동일한 알고리즘에 따라 생성된 것이 아니기 때문에 에너지소요량 산출방식에서 차이가 있을 수 있다. 제3서브계산부(426)는 에너지소요량 산출방식의 차이를 줄이기 위해, 각각에서 생성된 데이터-제1에너지소요량데이터 및 제2에너지소요량데이터-를 비교하여 그 차이가 작아지도록 에너지시뮬레이션모델의 파라미터를 수정할 수 있다.
제4서브계산부(428)는 제1에너지소요량데이터 및 제2에너지소요량데이터의 차이가 제2범위 이내에 해당되도록, 제2서브계산부(424) 및 제3서브계산부(426)를 순차적으로 호출할 수 있다. 제4서브계산부(428)는 일종의 피드백 학습을 반복 수행하여 에너지시뮬레이션모델이 공인된 건물 에너지효율등급 평가프로그램(110)을 모사할 수 있도록 한다.
여기서, 제1에너지소요량데이터 및 제2에너지소요량데이터의 차이는 전체 시구간에 대한 평균값의 차이와 각 시구간에서의 편차 혹은 분산일 수 있다. 그리고, 제2범위는 전술한 평균값의 차이와 편차 혹은 분산을 각각 정의할 수 있다. 예를 들어, 제2범위는 평균값의 차이는 A로, 그리고, 편차는 B로 정의할 수 있다. 그리고, 제1에너지소요량데이터 및 제2에너지소요량데이터의 차이가 제2범위 이내에 있다는 것은 평균값의 차이가 A 이내에 있고, 편차가 B 이내에 있는 것으로 이해할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 생성장치가 에너지시뮬레이션모델을 생성하는 개념을 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 생성장치는 공인된 건물 에너지효율등급 프로그램(110)을 모사하여 가상의 건물 에너지효율등급평가 모델(510)을 생성한다. 여기서, 가상의 건물 에너지효율등급평가 모델(510)이 전술한 에너지시뮬레이션모델이다.
일 실시예에 따른 생성장치는 공인된 건물 에너지효율등급 프로그램(110)에서 생성된 제1에너지소요량데이터와 가상의 건물 에너지효율등급평가 모델(510)에서 생성된 제2에너지소요량데이터를 비교하고 두 데이터의 차이가 줄어들도록 가상의 건물 에너지효율등급평가 모델(510)을 수정할 수 있다. 두 데이터의 차이가 0이 될 때까지, 가상의 건물 에너지효율등급평가 모델(510)을 수정할 수도 있으나 두 데이터의 차이가 오차범위 이내에 해당될 때까지 가상의 건물 에너지효율등급평가 모델(510)을 수정할 수 있다.
제1에너지소요량데이터와 제2에너지소요량데이터는 동일한 과거 기상데이터(I)에 따라 산출되는 것이 바람직하다. 다만, 실시예에 따라서는 생성장치가 동일한 과거 기상데이터(I)를 획득하기 어려운 경우도 있다. 이 경우에는 공인된 건물 에너지효율등급 프로그램(110)에 적용된 과거 기상데이터(I)와 일정한 범위 내에 있는 다른 과거 기상데이터(I')가 가상의 건물 에너지효율등급평가 모델(510)에 적용될 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 에너지시뮬레이션모델 생성방법의 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 생성장치는 관리대상건물의 건물데이터 및 관리대상건물이 위치하는 지역의 과거 N년 동안의 시구간별 평균 기상측정값에 대응되는 제1기상데이터에 따라 평가프로그램이 계산한 관리대상건물의 제1에너지소요량데이터를 획득한다(S602).
그리고, 생성장치는 관리대상건물에 대한 에너지시뮬레이션모델을 생성한다(S604).
그리고, 생성장치는 시구간별 평균 기상측정값에 대응되거나 시구간별 평균 기상측정값과 제1범위 이내의 오차를 가지는 제2기상데이터를 에너지시뮬레이션모델에 입력하여 관리대상건물에 대한 제2에너지소요량데이터를 획득한다(S606).
그리고, 생성장치는 제1에너지소요량데이터 및 제2에너지소요량데이터를 비교하고(S608), 두 데이터의 차이가 제2범위(오차범위)를 초과하면(S608에서 YES), 에너지시뮬레이션모델의 적어도 하나 이상의 파라미터를 수정한다(S610).
그리고, 다시, 생성장치는 S606 단계를 재호출한다. S606, S608 및 S610 단계는 제1에너지소요량데이터 및 제2에너지소요량데이터의 차이가 제2범위 이내에 해당될 때까지 재호출되고, 제1에너지소요량데이터 및 제2에너지소요량데이터의 차이가 제2범위 이내에 해당되면(S608에서 NO), 에너지시뮬레이션모델이 결정된다.
여기서, 에너지시뮬레이션모델은 공인된 에너지효율등급 평가프로그램보다 작은 시간격(time step)의 기상데이터에도 에너지소요량데이터의 계산이 가능하기 때문에, 에너지관리장치는 이러한 에너지시뮬레이션모델을 이용하여 실시간-매우 작은 시간격의 시간-의 기상데이터에 따른 에너지소요량데이터를 산출할 수 있게 된다.
한편, 일 실시예에 따른 생성장치는 에너지시뮬레이션모델을 수정할 때, 공인된 건물 에너지효율등급 프로그램과 파라미터가 동일해지도록 파라미터를 수정할 필요는 없다. 내부 파라미터의 종류와 무관하게 제1에너지소요량데이터와 제2에너지소요량데이터의 차이만 작게 유지되면 된다.
도 7 및 도 8은 에너지시뮬레이션모델의 파라미터 수정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 에너지시뮬레이션모델은 여러가지 파라미터를 내포할 수 있다. 예를 들어, 에너지시뮬레이션모델은 건물 내 전력소비기기의 발열량, 재실자 발열량, 태양열 입사량 등의 파라미터를 내포하고 있을 수 있다. 그런데, 에너지시뮬레이션모델이 내포하고 있는 파라미터 중에는 에너지소요량 계산에 있어서 미치는 효과가 동일한 파라미터들이 있을 수 있다. 예를 들어, 전력소비기기 발열량은 에너지시뮬레이션모델의 입장에서, 재실자 발열량 혹은 태양열 입사량과 동일한 효과로 인식될 수 있다. 50W의 발열량을 가지는 전력소비기기가 건물 내부에 있는 것과, 50W의 발열량을 가지는 재실자가 건물 내부에 있는 것은 같은 효과로 인식될 수 있다. 50W의 태양열이 입사되는 것도 같은 효과로 인식될 수 있다.
일 실시예에 따른 생성장치는 에너지시뮬레이션모델을 수정할 때, 공인된 건물 에너지효율등급 프로그램과 파라미터가 동일해지도록 파라미터를 수정하지 않고, 내부 파라미터의 종류와 무관하게 제1에너지소요량데이터와 제2에너지소요량데이터의 차이만 작아지도록 파라미터를 수정한다. 예를 들어, 공인된 에너지효율등급 평가프로그램과 에너지시뮬레이션모델 사이에 전력소비기기 발열량에서 차이가 발생하여 제1에너지소요량데이터와 제2에너지소요량데이터의 차이가 발생한다고 할 때, 생성장치는 ≠≠전력소비기기 발열량에 의해 두 데이터에 차이가 발생한 것을 인식하지 못할 수 있다. 다만, 생성장치는 태양열 입사량을 조절하는 방식으로 두 데이터의 차이를 줄일 수 있다.
도 8을 참조하면, 공인된 에너지효율등급 평가프로그램(110)과 에너지시뮬레이션모델(510)은 서로 같거나 다른 복수의 파라미터를 각각 내포하고 있을 수 있다. 이때, 생성장치는 공인된 에너지효율등급 평가프로그램(110)과 에너지시뮬레이션모델(510)의 파라미터가 같아지는 것을 목적으로 에너지시뮬레이션모델(510)을 수정하지 않는다(A1 ≠ B1).
동일한 입력(I)에 대하여, 공인된 에너지효율등급 평가프로그램(110)과 에너지시뮬레이션모델(510)이 동일 혹은 유사한 결과를 출력하도록 에너지시뮬레이션모델(510)을 수정한다(R = R').
한편, 생성장치는 제1에너지소요량데이터 및 제2에너지소요량데이터의 차이가 제2범위(오차범위) 이내로 작아지도록 적절한 파라미터를 선택하여 수정하는데, 수정할 파라미터를 선택하는 방법으로는 아래의 방법들이 사용될 수 있다. 제1에너지소요량데이터 및 제2에너지소요량데이터의 차이가 제2범위 이내로 작아지지 못하는 것으로 판단되면, 에너지시뮬레이션모델의 파라미터를 수정할 때, 파라미터의 종류를 변경해서 수정할 수 있다.
도 9 내지 도 12는 제1에너지소요량데이터 및 제2에너지소요량데이터의 여러가지 유형을 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 제1에너지소요량데이터-공인된 건물 에너지효율등급 평가프로그램에 의해 산출된 에너지소요량데이터-가 제2에너지소요량데이터-에너지시뮬레이션모델에 의해 산출된 에너지소요량데이터-보다 전체 시구간에서 낮게 나타나고 있다.
에너지소요량데이터는 일 예로서, 급탕, 조명, 환기와 관련된 에너지소요량데이터일 수 있다. 이러한 경우, 일 실시예에 따른 생성장치는 에너지시뮬레이션모델에 사용되는 파라미터 중 건물 내 상시 부하와 관련된 파라미터의 값을 수정할 수 있다. 예를 들어, 생성장치는 건물 내 상시 부하와 관련된 파라미터로서 재실자밀도 및 조명밀도 중 적어도 하나의 파라미터를 선택하여 수정할 수 있다.
에너지소요량데이터는 다른 예로서, 냉방, 난방과 관련된 에너지소요량데이터일 수 있아. 이러한 경우, 일 실시예에 따른 생성장치는 에너지시뮬레이션모델에 사용되는 파라미터 중 건물 단열과 관련된 파라미터의 값을 수정할 수 있다. 예를 들어, 생성장치는 건물 단열과 관련된 파라미터로서 벽의 열관류율(U-value), 창의 열관류율(U-value) 및 침기(浸氣) 중 적어도 하나의 파라미터를 선택하여 수정할 수 있다.
도 10을 참조하면, 데이터를 표시하는 시구간은 월별 구간이고, 제1에너지소요량데이터는 겨울 시구간에서 제2에너지소요량데이터보다 높고 여름 시구간에서 그 반대로 되고 있다.
여기서, 에너지소요량데이터는 냉방, 난방과 관련된 에너지소요량데이터일 수 있다. 이러한 경우, 일 실시예에 따른 생성장치는 에너지시뮬레이션모델에 사용되는 파라미터 중 건물 내 발열량과 관련된 파라미터의 값을 수정할 수 있다. 예를 들어, 생성장치는 건물 내 발열량과 관련된 파라미터로서 전력소비기기 발열량, 재실자 발열량 및 태양열 입사량 중 적어도 하나의 파라미터를 선택하여 수정할 수 있다.
도 11을 참조하면, 제1에너지소요량데이터 및 제2에너지소요량데이터는 겨울 시구간에서는 유사하고 여름 시구간에서는 차이가 있다. 이 경우, 생성장치는 여름 시구간에만 영향을 미치는 파라미터를 수정할 수 있다.
도 12를 참조하면, 제1에너지소요량데이터 및 제2에너지소요량데이터는 여름 시구간에서는 유사하고 겨울 시구간에서는 차이가 있다. 이 경우, 생성장치는 겨울 시구간에만 영향을 미치는 파라미터를 수정할 수 있다.
전술한 실시예에 따라 공인된 건물 에너지효율등급 평가프로그램과 유사한 에너지소요량을 생성하는 에너지시뮬레이션모델이 생성되면, 이러한 에너지시뮬레이션모델은 에너지관리장치에 적용되어 건물의 에너지 절약 방안을 창출하는데 활용될 수 있다.
도 13은 일 실시예에 따른 에너지시뮬레이션모델을 활용하는 예를 나타내는 도면이다.
도 13을 참조하면, 실시간으로 기상데이터가 확인되면, 이러한 실시간 기상데이터는 에너지시뮬레이션모델(가상의 건물 에너지효율등급평가 모델, 510)로 입력된다. 그리고, 에너지시뮬레이션모델(510)은 실시간 에너지소요량데이터를 산출한다.
그리고, 관리대상건물(100)의 에너지설비(150)를 통해 모니터링된 실시간 에너지사용량은 에너지시뮬레이션모델(510)에서 계산된 실시간 에너지소요량데이터와 실시간으로 비교되면서 실시간 에너지절감량을 사용자에게 보여주게 되거나 실시간 인센티브 예측을 사용자에게 보여주게 된다.
여기서, 실시간이란 상대적인 개념으로서, 공인된 건물 에너지효율등급 평가프로그램에서 사용되는 기상데이터의 시간격보다 작은 시간격을 가지는 실제 기상데이터를 의미한다. 예를 들어, 공인된 건물 에너지효율등급 평가프로그램으로 입력되는 기상데이터가 월별 데이터일 때, 에너지시뮬레이션으로 입력되는 데이터는 한 시간 이하 단위의 데이터일 수 있다.
도 14는 일 실시예에 따른 에너지관리장치의 구성도이다.
도 14를 참조하면, 에너지관리장치(1400)는 저장부(1410), 데이터획득부(1420) 및 에너지관리부(1430)를 포함할 수 있다.
저장부(1410)는 일 실시예에 따른 생성장치가 생성한 에너지시뮬레이션모델을 저장할 수 있다.
데이터획득부(1420)는 기상장치로부터 실시간 기상측정값을 포함하는 제3기상데이터를 획득하고 관리대상건물의 계측기로부터 실시간 에너지사용량을 획득할 수 있다.
그리고, 에너지관리부(1430)는 제3기상데이터를 에너지시뮬레이션모델에 입력하여 제3에너지소요량데이터를 계산하고, 제3에너지소요량데이터와 실시간 에너지사용량의 비교결과에 따라 제어신호를 생성하여 관리대상건물 내에 위치하는 제어가 가능한 전력기기로 제어신호를 전송할 수 있다. 혹은 에너지관리부(1430)는 비교결과를 단순히 디스플레이장치로 출력하여 사용자에게 에너지 절약 방안을 모색하도록 유도할 수 있다.
한편, 저장부(1410)는 관리대상건물의 건물데이터 및 관리대상건물이 위치하는 지역의 과거 N년 동안의 시구간별 평균 기상측정값에 대응되는 제1기상데이터에 따라 평가프로그램(공인된 건물 에너지효율등급 평가프로그램)이 계산한 관리대상건물의 제1에너지소요량데이터를 추가로 저장할 수 있다. 그리고, 에너지관리부(1430)는 에너지사용량이 제3에너지소요량데이터보다 높고 제1에너지소요량데이터보다 낮으면 제어신호를 전송하지 않고 디스플레이장치로 알람만 표시할 수 있다. 예를 들어, 실시간 에너지사용량이 절감할 수 있는 에너지소요량(제3에너지소요량)보다는 높으나 인센티브 기준이 되는 제1에너지소요량보다는 낮은 경우, 전력기기를 에너지 절약 상태로 제어하지 않고 사용자에게 알람만 제공할 수 있다.
도 15는 일 실시예에 따른 에너지관리방법의 흐름도이다.
장치는 관리대상건물의 건물데이터 및 관리대상건물이 위치하는 지역의 과거 N년 동안의 시구간별 평균 기상측정값에 대응되는 제1기상데이터에 따라 평가프로그램이 계산한 관리대상건물의 제1에너지소요량데이터를 획득한다(S602).
그리고, 장치는 관리대상건물에 대한 에너지시뮬레이션모델을 생성한다(S604).
그리고, 장치는 시구간별 평균 기상측정값에 대응되거나 시구간별 평균 기상측정값과 제1범위 이내의 오차를 가지는 제2기상데이터를 에너지시뮬레이션모델에 입력하여 관리대상건물에 대한 제2에너지소요량데이터를 획득한다(S606).
그리고, 장치는 제1에너지소요량데이터 및 제2에너지소요량데이터를 비교하고(S608), 두 데이터의 차이가 제2범위(오차범위)를 초과하면(S608에서 YES), 에너지시뮬레이션모델의 적어도 하나 이상의 파라미터를 수정한다(S610).
그리고, 다시, 장치는 S606 단계를 재호출한다. S606, S608 및 S610 단계는 제1에너지소요량데이터 및 제2에너지소요량데이터의 차이가 제2범위 이내에 해당될 때까지 재호출된다.
제1에너지소요량데이터 및 제2에너지소요량데이터의 차이가 제2범위 이내에 해당되면(S608에서 NO), 에너지시뮬레이션모델이 확정된다(S1512).
장치는 실시간 기상측정값을 포함하는 제3기상데이터를 획득하고(S1514), 제3기상데이터를 확정된 에너지시뮬레이션모델에 입력하여 제3에너지소요량데이터를 계산한다(S1516). 제3에너지소요량데이터는 실시간 에너지소요량 예측 값을 포함한다.
그리고, 장치는 관리대상건물의 실시간 에너지사용량을 계측하고(S1518), 제3에너지소요량데이터와 실시간 에너지사용량을 비교하여 표시한다(S1520).
그리고, 장치는 에너지사용량이 제3에너지소요량데이터보다 높게 나오는 경우, 제어가 가능한 전력기기로 제어신호를 전송할 수 있다(S1522).
장치는 제1에너지소요량데이터와 실시간 에너지사용량을 비교하여 표시하거나 제1에너지소요량데이터와 제3에너지소요량데이터를 비교하여 표시하는 단계(미도시)를 더 포함할 수도 있다.
이러한 실시예에 의하면, 환경조건을 반영한 에너지 절약 기준을 제시하여 사용자가 각각의 상황에 따라 최선의 에너지 절약 방법을 수행할 수 있도록 지원할 수 있다. 또한, 이러한 실시예에 의하면, 환경조건을 반영한 에너지 절약 기준에 따라 건물의 에너지를 관리함으로써 사용자의 불편을 최소화하면서 에너지를 절약할 수 있게 된다.
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 (17)
- 관리대상건물의 건물데이터 및 상기 관리대상건물이 위치하는 지역의 과거 N(N은 자연수)년 동안의 시구간별 평균 기상측정값에 대응되는 제1기상데이터에 따라 평가프로그램이 계산한 상기 관리대상건물의 제1에너지소요량데이터를 획득하는 단계;
상기 관리대상건물에 대한 에너지시뮬레이션모델을 생성하는 단계;
상기 시구간별 평균 기상측정값에 대응되거나 상기 시구간별 평균 기상측정값과 제1범위 이내의 오차를 가지는 제2기상데이터를 상기 에너지시뮬레이션모델에 입력하여 상기 관리대상건물에 대한 제2에너지소요량데이터를 획득하는 단계;
상기 제1에너지소요량데이터 및 상기 제2에너지소요량데이터의 차이가 작아지도록 상기 에너지시뮬레이션모델의 적어도 하나 이상의 파라미터를 수정하는 단계; 및
상기 제1에너지소요량데이터 및 상기 제2에너지소요량데이터의 차이가 제2범위 이내에 해당되도록, 상기 제2에너지소요량데이터를 획득하는 단계 및 상기 에너지시뮬레이션모델의 적어도 하나 이상의 파라미터를 수정하는 단계를 재호출하는 단계를 포함하고,
에너지소요량데이터가 급탕, 조명 및 환기 중 적어도 하나와 관련된 에너지소요량데이터이고, 전체 시구간에서 상기 제2에너지소요량데이터가 상기 제1에너지소요량데이터보다 낮거나 높은 값을 가지는 경우,
상기 에너지시뮬레이션모델의 적어도 하나 이상의 파라미터를 수정하는 단계에서 상기 파라미터로 건물 내 상시 부하와 관련된 파라미터의 값을 수정하는 것을 특징으로 하는 에너지시뮬레이션모델 생성방법. - ◈청구항 2은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제1항에 있어서,
상기 평가프로그램은 공인된 평가프로그램으로서 상기 제1에너지소요량데이터와 실제 에너지사용량과의 차이에 따라 상기 관리대상건물에 대한 인센티브가 결정되는 것을 특징으로 하는 에너지시뮬레이션모델 생성방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1에너지소요량데이터 및 상기 제2에너지소요량데이터의 차이가 상기 제2범위 이내로 작아지지 못하는 것으로 판단되면, 상기 에너지시뮬레이션모델의 적어도 하나 이상의 파라미터를 수정하는 단계에서 사용되는 파라미터의 종류를 변경하는 단계를 더 포함하는 에너지시뮬레이션모델 생성방법. - ◈청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제1항에 있어서,
상기 제1에너지소요량데이터 및 상기 제2에너지소요량데이터의 차이를 계산할 때, 전체 시구간에서의 평균값의 차이와 각 시구간에서의 편차 혹은 분산을 계산하는 것을 특징으로 하는 에너지시뮬레이션모델 생성방법. - 제1항에 있어서,
상기 평가프로그램으로 입력되는 제1기상데이터는 월별 데이터이고, 상기 에너지시뮬레이션모델은 한 시간 이하 단위의 데이터를 입력받을 수 있는 것을 특징으로 하는 에너지시뮬레이션모델 생성방법. - 삭제
- ◈청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제1항에 있어서,
상기 에너지시뮬레이션모델의 적어도 하나 이상의 파라미터를 수정하는 단계에서, 건물 내 상시 부하와 관련된 파라미터로서 재실자밀도 및 조명밀도 중 적어도 하나의 파라미터의 값을 수정하는 것을 특징으로 하는 에너지시뮬레이션모델 생성방법. - 관리대상건물의 건물데이터 및 상기 관리대상건물이 위치하는 지역의 과거 N(N은 자연수)년 동안의 시구간별 평균 기상측정값에 대응되는 제1기상데이터에 따라 평가프로그램이 계산한 상기 관리대상건물의 제1에너지소요량데이터를 획득하는 단계;
상기 관리대상건물에 대한 에너지시뮬레이션모델을 생성하는 단계;
상기 시구간별 평균 기상측정값에 대응되거나 상기 시구간별 평균 기상측정값과 제1범위 이내의 오차를 가지는 제2기상데이터를 상기 에너지시뮬레이션모델에 입력하여 상기 관리대상건물에 대한 제2에너지소요량데이터를 획득하는 단계;
상기 제1에너지소요량데이터 및 상기 제2에너지소요량데이터의 차이가 작아지도록 상기 에너지시뮬레이션모델의 적어도 하나 이상의 파라미터를 수정하는 단계; 및
상기 제1에너지소요량데이터 및 상기 제2에너지소요량데이터의 차이가 제2범위 이내에 해당되도록, 상기 제2에너지소요량데이터를 획득하는 단계 및 상기 에너지시뮬레이션모델의 적어도 하나 이상의 파라미터를 수정하는 단계를 재호출하는 단계를 포함하고,
에너지소요량데이터가 냉방 및 난방 중 적어도 하나와 관련된 에너지소요량데이터이고, 전체 시구간에서 상기 제2에너지소요량데이터가 상기 제1에너지소요량데이터보다 낮거나 높은 값을 가지는 경우,
상기 에너지시뮬레이션모델의 적어도 하나 이상의 파라미터를 수정하는 단계에서 상기 파라미터로 건물 단열과 관련된 파라미터의 값을 수정하는 것을 특징으로 하는 에너지시뮬레이션모델 생성방법. - ◈청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제8항에 있어서,
상기 에너지시뮬레이션모델의 적어도 하나 이상의 파라미터를 수정하는 단계에서, 건물 단열과 관련된 파라미터로서 벽의 열관류율(U-value), 창의 열관류율(U-value) 및 침기(浸氣) 중 적어도 하나의 파라미터의 값을 수정하는 것을 특징으로 하는 에너지시뮬레이션모델 생성방법. - 관리대상건물의 건물데이터 및 상기 관리대상건물이 위치하는 지역의 과거 N(N은 자연수)년 동안의 시구간별 평균 기상측정값에 대응되는 제1기상데이터에 따라 평가프로그램이 계산한 상기 관리대상건물의 제1에너지소요량데이터를 획득하는 단계;
상기 관리대상건물에 대한 에너지시뮬레이션모델을 생성하는 단계;
상기 시구간별 평균 기상측정값에 대응되거나 상기 시구간별 평균 기상측정값과 제1범위 이내의 오차를 가지는 제2기상데이터를 상기 에너지시뮬레이션모델에 입력하여 상기 관리대상건물에 대한 제2에너지소요량데이터를 획득하는 단계;
상기 제1에너지소요량데이터 및 상기 제2에너지소요량데이터의 차이가 작아지도록 상기 에너지시뮬레이션모델의 적어도 하나 이상의 파라미터를 수정하는 단계; 및
상기 제1에너지소요량데이터 및 상기 제2에너지소요량데이터의 차이가 제2범위 이내에 해당되도록, 상기 제2에너지소요량데이터를 획득하는 단계 및 상기 에너지시뮬레이션모델의 적어도 하나 이상의 파라미터를 수정하는 단계를 재호출하는 단계를 포함하고,
여름 시구간에서 상기 제2에너지소요량데이터가 상기 제1에너지소요량데이터보다 높고 겨울 시구간에서 그 반대로 되거나, 겨울 시구간에서 상기 제2에너지소요량데이터가 상기 제1에너지소요량데이터보다 높고 여름 시구간에서 그 반대로 되는 경우, 상기 에너지시뮬레이션모델의 적어도 하나 이상의 파라미터를 수정하는 단계에서 상기 파라미터로 건물 내 발열량과 관련된 파라미터의 값을 수정하는 것을 특징으로 하는 에너지시뮬레이션모델 생성방법. - ◈청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제10항에 있어서,
상기 에너지시뮬레이션모델의 적어도 하나 이상의 파라미터를 수정하는 단계에서, 건물 내 발열량과 관련된 파라미터로서 전력소비기기 발열량, 재실자 발열량 및 태양열 입사량 중 적어도 하나의 파라미터의 값을 수정하는 것을 특징으로 하는 에너지시뮬레이션모델 생성방법. - 관리대상건물의 건물데이터 및 상기 관리대상건물이 위치하는 지역의 과거 N(N은 자연수)년 동안의 시구간별 평균 기상측정값에 대응되는 제1기상데이터에 따라 평가프로그램이 계산한 상기 관리대상건물의 제1에너지소요량데이터를 획득하는 데이터획득부; 및
상기 관리대상건물에 대한 에너지시뮬레이션모델을 생성하는 제1서브계산부, 상기 시구간별 평균 기상측정값에 대응되거나 상기 시구간별 평균 기상측정값과 제1범위 이내의 오차를 가지는 제2기상데이터를 상기 에너지시뮬레이션모델에 입력하여 상기 관리대상건물에 대한 제2에너지소요량데이터를 획득하는 제2서브계산부, 상기 제1에너지소요량데이터 및 상기 제2에너지소요량데이터의 차이가 작아지도록 상기 에너지시뮬레이션모델의 적어도 하나 이상의 파라미터를 수정하는 제3서브계산부, 및 상기 제1에너지소요량데이터 및 상기 제2에너지소요량데이터의 차이가 제2범위 이내에 해당되도록, 상기 제2서브계산부 및 제3서브계산부를 순차적으로 호출하는 제4서브계산부로 구성되는 계산부를 포함하고,
에너지소요량데이터가 급탕, 조명 및 환기 중 적어도 하나와 관련된 에너지소요량데이터이고, 전체 시구간에서 상기 제2에너지소요량데이터가 상기 제1에너지소요량데이터보다 낮거나 높은 값을 가지는 경우, 상기 에너지시뮬레이션모델의 적어도 하나 이상의 파라미터 수정은 상기 파라미터로 건물 내 상시 부하와 관련된 파라미터의 값을 수정하고, 또는,
에너지소요량데이터가 냉방 및 난방 중 적어도 하나와 관련된 에너지소요량데이터이고, 전체 시구간에서 상기 제2에너지소요량데이터가 상기 제1에너지소요량데이터보다 낮거나 높은 값을 가지는 경우, 상기 에너지시뮬레이션모델의 적어도 하나 이상의 파라미터 수정은 상기 파라미터로 건물 단열과 관련된 파라미터의 값을 수정하고, 또는,
여름 시구간에서 상기 제2에너지소요량데이터가 상기 제1에너지소요량데이터보다 높고 겨울 시구간에서 그 반대로 되거나, 겨울 시구간에서 상기 제2에너지소요량데이터가 상기 제1에너지소요량데이터보다 높고 여름 시구간에서 그 반대로 되는 경우, 상기 에너지시뮬레이션모델의 적어도 하나 이상의 파라미터 수정은 상기 파라미터로 건물 내 발열량과 관련된 파라미터의 값을 수정하는 것을 특징으로 하는 에너지시뮬레이션모델 생성장치. - 관리대상건물의 건물데이터 및 상기 관리대상건물이 위치하는 지역의 과거 N(N은 자연수)년 동안의 시구간별 평균 기상측정값에 대응되는 제1기상데이터에 따라 평가프로그램이 계산한 상기 관리대상건물의 제1에너지소요량데이터를 획득하는 단계;
상기 관리대상건물에 대한 에너지시뮬레이션모델을 생성하는 단계;
상기 시구간별 평균 기상측정값에 대응되거나 상기 시구간별 평균 기상측정값과 제1범위 이내의 오차를 가지는 제2기상데이터를 상기 에너지시뮬레이션모델에 입력하여 상기 관리대상건물에 대한 제2에너지소요량데이터를 획득하는 단계;
상기 제1에너지소요량데이터 및 상기 제2에너지소요량데이터의 차이가 작아지도록 상기 에너지시뮬레이션모델의 적어도 하나 이상의 파라미터를 수정하는 단계;
상기 제1에너지소요량데이터 및 상기 제2에너지소요량데이터의 차이가 제2범위 이내에 해당되도록, 상기 제2에너지소요량데이터를 획득하는 단계 및 상기 에너지시뮬레이션모델의 적어도 하나 이상의 파라미터를 수정하는 단계를 재호출하는 단계;
상기 제1에너지소요량데이터 및 상기 제2에너지소요량데이터의 차이가 제2범위 이내에 해당될 때, 상기 에너지시뮬레이션모델을 확정하는 단계;
실시간 기상측정값을 포함하는 제3기상데이터를 획득하는 단계;
상기 제3기상데이터를 확정된 상기 에너지시뮬레이션모델에 입력하여 제3에너지소요량데이터를 계산하는 단계;
상기 관리대상건물의 실시간 에너지사용량을 계측하는 단계; 및
상기 제3에너지소요량데이터와 상기 에너지사용량을 비교하여 표시하는 단계
를 포함하는 에너지시뮬레이션모델을 이용한 에너지관리방법. - 제13항에 있어서,
상기 에너지사용량이 상기 제3에너지소요량데이터보다 높게 나오는 경우, 제어가 가능한 전력기기로 제어신호를 전송하는 단계를 더 포함하는 에너지시뮬레이션모델을 이용한 에너지관리방법. - 제13항에 있어서,
상기 제1에너지소요량데이터와 상기 에너지사용량을 비교하여 표시하거나 상기 제1에너지소요량데이터와 상기 제3에너지소요량데이터를 비교하여 표시하는 단계를 더 포함하는 에너지시뮬레이션모델을 이용한 에너지관리방법. - 에너지시뮬레이션모델을 저장하는 저장부;
기상장치로부터 실시간 기상측정값을 포함하는 제3기상데이터를 획득하고 관리대상건물의 계측기로부터 실시간 에너지사용량을 획득하는 데이터획득부; 및
상기 제3기상데이터를 상기 에너지시뮬레이션모델에 입력하여 제3에너지소요량데이터를 계산하고, 상기 제3에너지소요량데이터와 상기 에너지사용량의 비교결과에 따라 제어신호를 생성하여 상기 관리대상건물 내에 위치하는 제어가 가능한 전력기기로 제어신호를 전송하는 에너지관리부를 포함하되,
상기 저장부는 상기 관리대상건물의 건물데이터 및 상기 관리대상건물이 위치하는 지역의 과거 N(N은 자연수)년 동안의 시구간별 평균 기상측정값에 대응되는 제1기상데이터에 따라 평가프로그램이 계산한 상기 관리대상건물의 제1에너지소요량데이터를 추가로 저장하고,
상기 에너지관리부는 상기 에너지사용량이 상기 제3에너지소요량데이터보다 높고 상기 제1에너지소요량데이터보다 낮으면 상기 제어신호를 전송하지 않고 디스플레이장치로 알람만 표시하는 것을 특징으로 하는 에너지시뮬레이션을 이용한 에너지관리장치. - 삭제
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