KR102607145B1 - demand control system - Google Patents
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Abstract
배선 공사를 필요로 하지 않아, 보다 저렴하게 도입 가능한 디맨드 제어 시스템을 제공한다. 본 발명의 디맨드 제어 시스템(1)은, 부하 기기(3)의 전력량을 측정하는 전력 측정 장치(5)와, 수요 전력의 예측값을 산출하여, 예측값이 목표값을 넘는다고 판정한 경우에 제어 지령을 송신하는 감시 장치(10)와, 제어 지령에 응답하여 부하 기기를 조작하는 조작 장치(20)를 갖추는 디맨드 제어 시스템으로서, 제어 지령은 무선 통신에 의해 송수신되고 있고, 조작 장치는 제어 회로(21)와, 제어 회로에 전력을 공급하는 전원 회로(22)를 가지고, 제어 회로는, 감시 장치로부터 제어 지령을 무선 통신에 의해 수신하는 무선 통신부(213)와, 수신한 제어 지령을 기억하는 데이터 기억부(212)와, 제어 지령을 처리하는 제어부(211)와, 제어부의 지시에 따라 부하 기기를 조작하는 접점부(214)를 가지고, 전원 회로는, 태양 전지 패널(211)과, 이차 전지(223)와, 태양 전지 패널의 발전 전력의 일부를 이차 전지에 충전하는 충전부(222)를 가지고, 전원 회로는, 태양 전지 패널의 발전 전력을 제어 회로에 공급하고, 잉여 전력을 이차 전지에 충전하며, 태양 전지 패널로부터 발전 전력을 공급할 수 없는 경우, 이차 전지로부터 제어 회로에 전력을 공급한다.It provides a demand control system that does not require wiring work and can be introduced more inexpensively. The demand control system 1 of the present invention includes a power measurement device 5 that measures the amount of power of the load device 3, calculates a predicted value of the demand power, and issues a control command when it is determined that the predicted value exceeds the target value. A demand control system comprising a monitoring device 10 that transmits and an operating device 20 that operates load devices in response to control commands, wherein the control commands are transmitted and received by wireless communication, and the operating device has a control circuit 21. ) and a power circuit 22 that supplies power to the control circuit, the control circuit includes a wireless communication unit 213 that receives a control command from the monitoring device by wireless communication, and a data storage that stores the received control command. It has a unit 212, a control unit 211 that processes control commands, and a contact unit 214 that operates the load device according to the instructions of the control unit, and the power circuit includes a solar panel 211 and a secondary battery ( 223) and a charging unit 222 that charges a portion of the generated power of the solar panel to the secondary battery, and the power circuit supplies the generated power of the solar panel to the control circuit and charges the secondary battery with surplus power. , if generated power cannot be supplied from the solar panel, power is supplied to the control circuit from the secondary battery.
Description
본 발명은 디맨드 제어 시스템에 관한 것으로, 특히, 건물에서 사용되는 전력량을 감시하여 수요 전력을 조정 가능한 디맨드 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a demand control system, and in particular, to a demand control system capable of adjusting demand power by monitoring the amount of power used in a building.
공장 또는 빌딩 등에서 사용하는 전력에 대해 전력 회사와 계약하는 경우, 전기 요금의 기본 요금은 통상적으로 수요 전력(디맨드 전력이라고도 불린다)에 기초하여 설정되어 있다. 수요 전력은 단위 시한(통상적으로 30분으로 설정된다)당 평균 소비 전력을 의미하고 있으며, 단위 시한의 개시 시점으로부터 소비 전력량을 적산하여, 단위 시한의 종료 시점에 있어서의 적산 전력량을 단위 시한으로 나눔으로써 산출된다.When signing a contract with an electric power company for electricity used in a factory or building, etc., the basic electricity rate is usually set based on demand power (also called demand power). Demand power refers to the average power consumption per unit time period (usually set to 30 minutes). The amount of power consumption is accumulated from the start of the unit time period, and the accumulated power amount at the end of the unit time period is divided by the unit time period. It is calculated as
전력 수요가(需要家)에 대한 전력 기본 요금은 전력 수요가의 소비 전력이 연간 최대가 되는 수요 전력에 기초하여 계산된다. 이 최대가 되는 수요 전력을 낮게 억제함으로써, 기본 요금을 저렴하게 할 수 있는 점에서, 수요 전력을 감시하는 감시 시스템 또는 제어 시스템이 다양하게 개발되고 있다.The basic electricity rate for an electric power consumer is calculated based on the electricity demand at which the electric consumer's annual maximum power consumption is calculated. By suppressing the maximum power demand to a low level, the basic fee can be reduced, and various monitoring systems or control systems that monitor the power demand are being developed.
특허문헌 1에는, 디맨드 제어 시스템으로서, 수요 전력에 관계되는 설비 기기를 제어 대상으로 하여, 사용된 전력량으로부터 수요 전력을 산출하고, 목표값을 넘지 않도록 설비 기기에 대하여 그 동작을 정지시키거나 또는 소비 전력을 저감시키도록 하는 것이 개시되어 있다.Patent Document 1 describes a demand control system that uses equipment related to demand power as a control target, calculates demand power from the amount of power used, and stops the equipment or equipment so as not to exceed the target value. It is disclosed to reduce power.
종래부터, 이와 같은 디맨드 제어 시스템을 기존의 시설에 도입하는 경우, 전력의 측정 장치, 사용한 전력량을 감시하는 감시 장치, 공조기 등의 설비 기기를 제어하는 조작 장치 등을 새롭게 설치할 필요가 있다. 또한 그러한 장치에 전력을 공급하거나, 장치끼리가 통신하거나 할 수 있도록 배선 공사를 해야한다.Conventionally, when introducing such a demand control system into an existing facility, it has been necessary to newly install a power measuring device, a monitoring device for monitoring the amount of power used, and an operation device for controlling equipment such as an air conditioner. Additionally, wiring work must be done to supply power to such devices or to enable the devices to communicate with each other.
특히, 공조기는 실외기가 건물의 옥외에 설치되어 있는 점에서, 조작 장치를 실외기 가까이에 설치하기 위한 전기 배선 공사비 및 통신용 배선 공사비가 비싸게 들고 있었다. 이 배선 공사에 비용이 드는 것이 전력 수요가가 디맨드 제어 시스템의 도입을 주저하는 요인의 하나가 되고 있었다.In particular, since the outdoor unit of the air conditioner is installed outdoors of the building, the cost of electrical wiring and communication wiring for installing the operating device near the outdoor unit was expensive. The cost of this wiring work was one of the factors preventing power consumers from adopting a demand control system.
본 발명은 상기한 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 배선 공사를 간소화하여, 보다 저렴하게 도입 가능한 디맨드 제어 시스템을 제공하는 것에 있다.The present invention was made in view of the above-described problems, and aims to provide a demand control system that can be introduced more inexpensively by simplifying wiring work.
상기 과제는, 본 발명의 디맨드 제어 시스템에 의하면, 부하 기기를 포함하는 건물 전체의 전력량을 측정하여, 상기 전력량의 측정값을 송신하는 전력 측정 장치와, 이 전력 측정 장치로부터 수신한 상기 측정값으로부터 수요 전력의 예측값을 산출하여, 상기 예측값이 목표값을 넘는지 여부를 판정함과 아울러, 목표값을 넘는다고 판정한 경우에 제어 지령을 송신하는 감시 장치와, 상기 부하 기기에 접속되어, 상기 감시 장치로부터 상기 제어 지령을 수신하고, 상기 제어 지령에 응답하여 상기 부하 기기를 조작하는 조작 장치를 갖추는 디맨드 제어 시스템으로서, 상기 제어 지령은 무선 통신에 의해 송수신되고 있고, 상기 조작 장치는 제어 회로와, 이 제어 회로에 전력을 공급하는 전원 회로를 가지고, 상기 제어 회로는, 상기 감시 장치로부터 상기 제어 지령을 무선 통신에 의해 수신하는 무선 통신부와, 수신한 상기 제어 지령을 기억하는 데이터 기억부와, 상기 제어 지령을 처리하는 제어부와, 이 제어부의 지시에 따라 상기 부하 기기를 조작하는 접점부를 가지고, 상기 전원 회로는, 태양 전지 패널과, 이차 전지와, 상기 태양 전지 패널의 발전 전력의 일부를 상기 이차 전지에 충전하는 충전부를 가지고, 상기 전원 회로는, 상기 태양 전지 패널의 상기 발전 전력을 상기 제어 회로에 공급하고, 잉여 전력을 상기 이차 전지에 충전하며, 상기 태양 전지 패널로부터 상기 발전 전력을 공급할 수 없는 경우, 상기 이차 전지로부터 상기 제어 회로에 전력을 공급하는 것에 의해 해결된다.The above problem is, according to the demand control system of the present invention, a power measurement device that measures the power amount of the entire building including load devices and transmits the measured value of the power amount, and A monitoring device that calculates a predicted value of demand power, determines whether the predicted value exceeds a target value, and transmits a control command when it is determined that the predicted value exceeds the target value, is connected to the load device, and monitors the A demand control system comprising an operation device that receives the control command from a device and operates the load device in response to the control command, wherein the control command is transmitted and received by wireless communication, and the operation device includes a control circuit, It has a power circuit that supplies power to the control circuit, and the control circuit includes a wireless communication unit that receives the control command from the monitoring device by wireless communication, a data storage unit that stores the received control command, and It has a control unit that processes control commands, and a contact unit that operates the load device according to instructions from the control unit, and the power circuit includes a solar panel, a secondary battery, and a portion of the power generated by the solar panel to the secondary battery. It has a charging unit for charging a battery, and the power circuit can supply the generated power of the solar panel to the control circuit, charge surplus power to the secondary battery, and supply the generated power from the solar panel. If there is none, the problem is solved by supplying power to the control circuit from the secondary battery.
상기한 구성에 의하면, 조작 장치의 가동에 필요한 전력을 태양 전지 또는 이차 전지로부터 공급할 수 있다. 또 조작 장치는 무선 통신 장치를 통하여 감시 장치와 제어 지령을 수신할 수 있다. 조작 장치에 전력을 공급하거나 정보를 송신하거나 하기 위한 배선 공사가 간소화되어, 보다 저렴하게 디맨드 제어 시스템을 도입할 수 있다.According to the above configuration, the power required to operate the operating device can be supplied from a solar cell or secondary battery. Additionally, the operating device can receive monitoring and control commands through a wireless communication device. Wiring work for supplying power to the operating device or transmitting information is simplified, making it possible to introduce a demand control system more inexpensively.
또 본 발명의 디맨드 제어 시스템에 대해 적합한 구성을 서술하면, 상기 조작 장치는 일차 전지를 갖추고, 상기 전원 회로는, 상기 태양 전지 패널로부터 발전 전력을 공급할 수 없고 또한 상기 이차 전지가 방전된 경우에, 상기 일차 전지로부터 상기 제어 회로에 전력을 공급하면 된다.In addition, a suitable configuration for the demand control system of the present invention is described, wherein the operating device is equipped with a primary battery, and the power circuit is unable to supply generated power from the solar panel and the secondary battery is discharged, Power can be supplied to the control circuit from the primary battery.
상기 구성에 의해, 예를 들면 우천이 계속되어 태양 전지로부터 급전할 수 없고 또한 이차 전지도 방전된 경우에도, 일차 전지로 전환하여 제어 회로에 전력을 공급할 수 있어, 보다 장기간 조작 장치를 가동시킬 수 있다.With the above configuration, for example, even if the rain continues and power cannot be supplied from the solar battery and the secondary battery is discharged, power can be supplied to the control circuit by switching to the primary battery, making it possible to operate the operating device for a longer period of time. there is.
또 본 발명의 디맨드 제어 시스템에 대해 적합한 구성을 서술하면, 상기 조작 장치는 외면에 자석을 가지고, 상기 부하 기기에 대하여 상기 자석에 의해 부착되면 된다.Additionally, to describe a suitable configuration for the demand control system of the present invention, the operating device may have a magnet on its outer surface and be attached to the load device by the magnet.
상기 구성에 의해, 예를 들면 조작 장치를 부하 기기에 나사 고정하는 경우보다 조작 장치를 부하 기기에 대하여 용이하게 부착하는 것이 가능하게 된다. 또 조작 장치의 태양 전지 패널이 수광하기에 적절한 위치에 조작 장치를 배치시킬 수 있다.The above configuration makes it possible to attach the operating device to the load device more easily than when, for example, the operating device is screwed to the load device. Additionally, the operating device can be placed in an appropriate position for the solar panel of the operating device to receive light.
또 본 발명의 디맨드 제어 시스템에 대해 적합한 구성을 서술하면, 상기 부하 기기가 설치된 방의 환경 정보를 측정하여, 측정한 상기 환경 정보를 상기 감시 장치에 송신하는 환경 정보 측정 장치를 갖추고, 상기 감시 장치는 상기 예측값이 상기 목표값을 넘는다고 판정한 경우, 상기 환경 정보 측정 장치로부터 수신한 환경 정보에 기초한 제어 지령을 송신하면 된다.Also, describing a suitable configuration for the demand control system of the present invention, it is provided with an environmental information measuring device that measures environmental information of the room where the load device is installed and transmits the measured environmental information to the monitoring device, and the monitoring device includes When it is determined that the predicted value exceeds the target value, a control command based on the environmental information received from the environmental information measuring device may be transmitted.
상기 구성에 의해, 환경 정보의 측정 결과에 기초하여 부하 기기를 제어하는 것이 가능하게 된다.The above configuration makes it possible to control the load device based on the measurement results of environmental information.
또 본 발명의 디맨드 제어 시스템에 대해 적합한 구성을 서술하면, 상기 환경 정보 측정 장치는 온도를 측정하는 온도 센서 및 습도를 측정하는 습도 센서를 가지고, 상기 환경 정보는 상기 온도 센서 및 상기 습도 센서에 의해 취득한 온도 및 습도의 정보를 포함하면 된다.Also, describing a suitable configuration for the demand control system of the present invention, the environmental information measuring device has a temperature sensor for measuring temperature and a humidity sensor for measuring humidity, and the environmental information is generated by the temperature sensor and the humidity sensor. All you have to do is include the acquired temperature and humidity information.
상기 구성에 의해, 디맨드 제어 시스템은 실내의 온도 및 습도에 기초하여 부하 기기를 제어하는 것이 가능하게 된다.The above configuration makes it possible for the demand control system to control load devices based on indoor temperature and humidity.
또 본 발명의 디맨드 제어 시스템에 대해 적합한 구성을 서술하면, 상기 환경 정보 측정 장치는 조도를 측정하는 조도 센서 또는 이산화탄소의 농도를 측정하는 이산화탄소 센서를 가지고, 상기 환경 정보는 상기 조도 센서가 측정한 조도 또는 상기 이산화탄소 센서가 측정한 이산화탄소의 농도의 정보를 포함하면 된다.In addition, describing a configuration suitable for the demand control system of the present invention, the environmental information measuring device has an illuminance sensor for measuring illuminance or a carbon dioxide sensor for measuring the concentration of carbon dioxide, and the environmental information is the illuminance measured by the illuminance sensor. Alternatively, it may include information on the concentration of carbon dioxide measured by the carbon dioxide sensor.
상기 구성에 의해, 사람이 존재하고 있는지 여부의 판단에 기초하여 감시 장치는 제어 지령을 낼 수 있다. 예를 들면 실내의 조도가 소정값 이하(소등 상태)인 경우, 또는 이산화탄소의 농도가 소정값 이하인 경우, 방에 사람이 없다고(부재) 판단하고, 부하 기기의 동작을 정지시킨다. 실내에 사람이 있다고 판단한 경우에는, 부하 기기를 조정(예를 들면 공조기의 경우, 실외기의 구동 능력을 낮춘다)하여 소비 전력의 저감을 도모한다.With the above configuration, the monitoring device can issue a control command based on the determination of whether a person is present. For example, when the illuminance in the room is below a predetermined value (lights off), or when the concentration of carbon dioxide is below a predetermined value, it is determined that there is no one in the room (absence), and the operation of the load device is stopped. If it is determined that there are people indoors, the load device is adjusted (for example, in the case of an air conditioner, the driving capacity of the outdoor unit is lowered) to reduce power consumption.
또 본 발명의 디맨드 제어 시스템에 대해 적합한 구성을 서술하면, 상기 환경 정보 측정 장치는 비콘 신호를 수신하는 비콘 수신기를 가지고, 상기 환경 정보는 상기 비콘 수신기가 수신한 상기 비콘 신호의 정보를 포함하면 된다.In addition, describing a suitable configuration for the demand control system of the present invention, the environmental information measuring device may have a beacon receiver that receives a beacon signal, and the environmental information may include information on the beacon signal received by the beacon receiver. .
상기 구성에 의해, 비콘 신호를 수신함으로써, 실내에 사람이 있는 것을 검지할 수 있기 때문에, 비콘 신호를 수신하지 않는 경우, 방에 사람이 부재라고 판단하고, 부하 기기의 동작을 정지시킬 수 있다. 또 비콘 신호를 수신한 경우, 사람이 있다고 판단하고, 부하 기기를 조정하여, 소비 전력의 저감을 도모할 수 있다.With the above configuration, it is possible to detect the presence of a person in the room by receiving a beacon signal. Therefore, when the beacon signal is not received, it is possible to determine that there is no person in the room and stop the operation of the load device. Additionally, when a beacon signal is received, it is determined that there is a person present, and the load device can be adjusted to reduce power consumption.
본 발명의 디맨드 제어 시스템에 의하면, 조작 장치에 전력을 공급하거나 정보를 송수신하거나 하기 위한 배선 공사가 간소화되어, 보다 저렴하게 디맨드 제어 시스템을 도입할 수 있다.According to the demand control system of the present invention, wiring work for supplying power to an operating device or transmitting and receiving information is simplified, and the demand control system can be introduced more inexpensively.
도 1은 본 실시형태의 디맨드 제어 시스템 전체를 나타내는 구성도이다.
도 2a는 감시 장치의 하드웨어 구성을 나타내는 도면이다.
도 2b는 조작 장치의 하드웨어 구성을 나타내는 도면이다.
도 2c는 환경 정보 측정 장치의 하드웨어 구성을 나타내는 도면이다.
도 3a는 디맨드 제어 시스템을 도입하지 않은 경우의 수요 전력을 나타내는 설명이다.
도 3b는 디맨드 제어 시스템을 사용한 경우의 수요 전력을 나타내는 설명도이다.
도 4a는 조작 장치를 상방으로부터 본 상면도이다.
도 4b는 조작 장치를 측방으로부터 본 측면도이다.
도 5는 조작 장치의 전원 회로에 의해 전력을 공급하는 처리를 나타내는 플로우도이다.1 is a configuration diagram showing the entire demand control system of this embodiment.
Figure 2a is a diagram showing the hardware configuration of a monitoring device.
Figure 2b is a diagram showing the hardware configuration of the operating device.
Figure 2c is a diagram showing the hardware configuration of an environmental information measurement device.
Figure 3a is an explanation showing the power demand when the demand control system is not introduced.
Figure 3b is an explanatory diagram showing the power demand when using the demand control system.
Fig. 4A is a top view of the operating device seen from above.
Figure 4b is a side view of the operating device seen from the side.
Fig. 5 is a flowchart showing the process of supplying power by the power supply circuit of the operating device.
<<디맨드 제어 시스템>><<Demand Control System>>
이하, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 사용하여 설명한다. 도 1은 건물(B) 내에 설치된 디맨드 제어 시스템(1)의 전체를 나타내는 구성도이다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention will be described using drawings. 1 is a diagram showing the overall configuration of the demand control system 1 installed in the building B.
디맨드 제어 시스템(1)은, 온도나 습도를 조정하는 공조기(3)(부하 기기)와, 공조기(3) 등을 포함하는 건물(B) 전체의 전력량을 측정하는 전력 측정 장치(5)와, 전력량을 감시하는 감시 장치(10)와, 감시 장치(10)로부터의 제어 지령에 따라 공조기(3)를 조작하는 조작 장치(20)로 구성된다. 또 각 층의 방(R)에는 온도 및 습도 등을 측정하는 환경 정보 측정 장치(30)가 설치되어 있다.The demand control system 1 includes an air conditioner 3 (load device) that adjusts temperature and humidity, a power measurement device 5 that measures the amount of power in the entire building B including the air conditioner 3, etc., It consists of a monitoring device 10 that monitors the amount of power, and an operating device 20 that operates the air conditioner 3 according to control commands from the monitoring device 10. In addition, an environmental information measuring device 30 is installed in the room R on each floor to measure temperature and humidity.
전력 측정 장치(5), 조작 장치(20), 환경 정보 측정 장치(30) 및 감시 장치(10)는 유선 또는 무선의 네트워크로 접속되어 있어 정보의 송수신이 가능하게 되어 있다. 감시 장치(10)는 인터넷 등의 외부의 네트워크(N)와 접속되어 있어, 원격지의 관리자용 단말(50)과 정보를 송수신할 수 있다.The power measuring device 5, the operating device 20, the environmental information measuring device 30, and the monitoring device 10 are connected through a wired or wireless network to enable transmission and reception of information. The monitoring device 10 is connected to an external network N such as the Internet, and can transmit and receive information with a remote manager terminal 50.
<<부하 기기>><<Load device>>
본 실시형태에 있어서의 부하 기기로서의 공조기(3)는 실내기(3a)와 실외기(3b)로 구성된다. 실내기(3a)는 각 방(R)의 내부에 설치되어 실내의 온도나 습도를 조정한다. 실외기(3b)는 실내기(3a)와 냉매 배관 및 전선을 통하여 접속되어 있고, 옥외에 설치되어 있다. 공조기(3)는 실내기(3a)를 직접 조작함으로써 전원의 ON/OFF, 설정 온도 또는 습도 등을 변경하는 것이 가능하다. 또 공조기(3)는 실외기(3b)에 의해 전원의 ON/OFF를 하여 사용 전력을 조정할 수 있다. 또 실외기(3b)의 구동 능력을 제어함으로써도 사용 전력량을 조정할 수 있다. 예를 들면 실외기(3b)의 컴프레서 등의 출력을 조임으로써, 설정 온도까지 실내의 온도가 이르는 도달 시간을 늦추어, 그것에 의해 사용 전력을 줄일 수 있다. 그 결과로서 실내의 온도가 올라가거나 내려가는 경우가 있다. 또한 본 실시형태에서는 부하 기기로서 공조기(3)를 사용하고 있지만, 이것은 일례이며, 부하 기기는 조명 기구, 냉동 장치 또는 냉장 장치여도 된다.The air conditioner 3 as a load device in this embodiment is comprised of an indoor unit 3a and an outdoor unit 3b. The indoor unit 3a is installed inside each room R to adjust the temperature and humidity of the room. The outdoor unit 3b is connected to the indoor unit 3a through refrigerant pipes and wires, and is installed outdoors. The air conditioner 3 can turn the power ON/OFF, change the set temperature or humidity, etc. by directly manipulating the indoor unit 3a. In addition, the air conditioner 3 can adjust the power usage by turning the power ON/OFF using the outdoor unit 3b. Additionally, the amount of power used can be adjusted by controlling the driving ability of the outdoor unit 3b. For example, by tightening the output of the compressor of the outdoor unit 3b, the time it takes for the indoor temperature to reach the set temperature can be delayed, thereby reducing the power usage. As a result, the temperature inside the room may rise or fall. Additionally, in this embodiment, the air conditioner 3 is used as the load device, but this is just an example, and the load device may be a lighting fixture, a refrigeration device, or a refrigeration device.
<<전력 측정 장치>><<Power measurement device>>
상기 서술한 바와 같이 전력 측정 장치(5)는 건물(B) 전체의 전력량을 측정하는 것이 가능하게 되어 있다. 전력 측정 장치(5)는 전력량을 디지털로 측정 가능한 전력 미터로, 스마트 미터라고 불리는 것이며, 수전 장치(40) 내에 설치된다. 전력 측정 장치(5)는 감시 장치(10)와 네트워크로 접속되어 있어, 측정한 전력의 소비량(전력량)의 측정값을 디지털 데이터로서 감시 장치(10)에 송신한다. 측정값의 송신에 사용되는 네트워크는 유선이어도 무선이어도 된다.As described above, the power measuring device 5 is capable of measuring the amount of power of the entire building B. The power measuring device 5 is a power meter capable of digitally measuring the amount of power, called a smart meter, and is installed within the power receiving device 40. The power measurement device 5 is connected to the monitoring device 10 through a network, and transmits the measured power consumption (electricity amount) to the monitoring device 10 as digital data. The network used to transmit measured values may be wired or wireless.
무선 네트워크를 사용하는 경우, LPWA(Low Power Wide Area) 방식의 무선 통신을 사용해도 된다. LPWA 방식은 가능한 한 소비 전력을 억제하여 원거리 통신을 실현하는 국제적인 통신 기술이며, 1회당의 전송 용량이 100바이트 이하의 UNB(울트라 네로우 밴드) 통신 네트워크이다. LPWA 방식으로서, 예를 들면 셀룰러 LPWA, SIGFOX, 또는 LoRaWAN이 있다. 이 통신 방식을 채용함으로써, 수킬로미터정도의 무선 통신을 실현하는 것이 가능하다. 또 Wifi(등록 상표) 또는 BlueTooth(등록 상표)에 의한 무선 통신을 사용하여 송신해도 된다.When using a wireless network, LPWA (Low Power Wide Area) wireless communication may be used. The LPWA method is an international communication technology that realizes long-distance communication while minimizing power consumption as much as possible, and is a UNB (ultra narrow band) communication network with a transmission capacity of 100 bytes or less per transmission. LPWA methods include, for example, cellular LPWA, SIGFOX, or LoRaWAN. By adopting this communication method, it is possible to realize wireless communication over a range of several kilometers. Additionally, you may transmit using wireless communication using Wifi (registered trademark) or BlueTooth (registered trademark).
<<감시 장치>><<Surveillance Device>>
감시 장치(10)는 공조기(3) 등의 건물(B) 전체의 전력량을 감시하는 장치이다. 감시 장치(10)는 전력 측정 장치(5)로부터 수신한 전력량으로부터 산출한 수요 전력의 예측값이 목표값을 넘을 것 같은 경우에, 조작 장치(20)에 제어 지령을 내고, 공조기(3)의 가동을 낮추는 것을 행한다.The monitoring device 10 is a device that monitors the amount of power of the entire building B, such as the air conditioner 3. When the predicted value of power demand calculated from the amount of power received from the power measurement device 5 is likely to exceed the target value, the monitoring device 10 issues a control command to the operating device 20 and starts the air conditioner 3. is done to lower the
여기서, 도 3a 및 도 3b를 사용하여, 디맨드 제어 시스템(1)에 의한 전력 요금 삭감 효과에 대해 설명한다.Here, using FIGS. 3A and 3B, the effect of reducing power charges by the demand control system 1 will be explained.
전력 회사와의 계약 전력의 기본 요금은 과거 1년간 발생한 최대 수요 전력에서 가장 큰 값에 의해 정해져 있다.The basic rate for contracted power with an electric power company is determined by the largest value of the maximum demand power generated over the past year.
보다 상세하게 설명하면, 수요 전력은 30분간에 소비된 전력의 평균값이다(도 3a의 좌측 그래프 참조). 이 수요 전력은 매달 합쳐져, 한달의 수요 전력의 최대값이 그 달의 최대 수요 전력(디맨드)이 된다(도 3a의 중앙의 그래프 참조). 계약 전력은 과거 1년간 발생한 최대 수요 전력 중 가장 큰 값을 기준으로 하여 정해진다(도 3의 우측 그래프 참조). 그 때문에 한달이라도 돌출되어 높은 최대 수요 전력을 기록한 경우(예를 들면 1000kw), 그 최대 수요 전력으로 계약하게 된다. 그 때문에 전력을 그 정도로 사용하지 않는 다른 달에는 비교적 비싼 기본 요금을 지불하게 된다.In more detail, the power demand is the average value of power consumed over 30 minutes (see the left graph in FIG. 3A). This demand power is combined every month, and the maximum value of the power demand for a month becomes the maximum power demand (demand) for that month (see the graph in the center of FIG. 3A). The contracted power is determined based on the largest value among the maximum demand power generated over the past year (see graph on the right side of Figure 3). Therefore, if a high maximum demand power is recorded even for a month (for example, 1000 kw), a contract is made for that maximum demand power. Because of this, you end up paying a relatively high base rate in other months when you don't use that much power.
디맨드 제어 시스템(1)을 사용함으로써, 일시적으로 최대 수요 전력이 높아지지 않도록 수요 전력을 제어하여 피크 커트를 행하고, 연간 최대 수요 전력의 평준화를 행함으로써 기본 요금을 낮추어, 그것에 의해 전력 요금의 삭감을 행하고 있다.By using the demand control system 1, the demand power is controlled so that the maximum demand power does not temporarily rise, a peak cut is performed, and the base charge is lowered by leveling the annual maximum demand power, thereby reducing the power charge. It is being done.
구체적으로는, 감시 장치(10)가 전력량으로부터 단위 시한(30분)마다의 수요 전력을 산출하고 있어, 이 수요 전력의 예측값이 목표값을 넘을 것 같은 경우, 조작 장치(20)에 제어 지령을 내어, 공조기(3) 등의 부하 기기를 정지시켜, 피크 커트를 실행한다.Specifically, the monitoring device 10 calculates the power demand for each unit time period (30 minutes) from the amount of power, and when the predicted value of this power demand is likely to exceed the target value, a control command is sent to the operating device 20. Then, load equipment such as the air conditioner 3 is stopped, and peak cutting is performed.
예를 들면 감시 장치(10)는 15분 경과한 시점에서, 동일하게 공조기를 사용한 경우의 평균 소비 전력(예측값)을 산출한다. 이미 사용하고 있는 적산 전력이 1000kW(목표값)의 절반을 넘고 있는 경우, 예측값이 목표값을 넘을 가능성이 있다. 감시 장치(10)는 예측값과 목표값을 비교하여, 예측값이 목표값을 넘는지 여부를 판정한다. 목표값을 넘는다고 판정한 경우, 감시 장치(10)는 조작 장치(20)에 사용 전력량을 낮추는 제어 지령을 송신한다.For example, after 15 minutes, the monitoring device 10 calculates the average power consumption (predicted value) when the air conditioner is used in the same manner. If the accumulated power already in use exceeds half of 1000 kW (target value), there is a possibility that the predicted value will exceed the target value. The monitoring device 10 compares the predicted value and the target value and determines whether the predicted value exceeds the target value. If it is determined that the target value is exceeded, the monitoring device 10 transmits a control command to the operating device 20 to lower the amount of power used.
제어 지령은 공조기(3)에 의한 전력 부하를 낮추는 것을 조작 장치(20)에 지시하는 신호이며, 예를 들면 공조기(3)의 동작을 정지시키는 명령이다. 또 제어 지령은 단순히 동작을 정지시키는 것에 한정되지 않고, 실외기(3b)의 구동 능력을 낮추는 것이어도 된다. 예를 들면 냉풍 등을 송출하는 실외기(3b)의 컴프레서 등의 출력을 강제적으로 줄이도록 한다. 출력을 줄임으로써, 실내의 온도가 공조기(3)의 설정 온도에 이르는 시간(도달 시간)이 통상보다 걸리게 되지만 사용 전력량은 삭감되게 된다.The control command is a signal instructing the operating device 20 to lower the power load caused by the air conditioner 3, for example, a command to stop the operation of the air conditioner 3. Additionally, the control command is not limited to simply stopping the operation, but may also be used to lower the driving capability of the outdoor unit 3b. For example, the output of the compressor of the outdoor unit 3b, which transmits cold air, etc., is forced to be reduced. By reducing the output, it takes longer than usual for the indoor temperature to reach the set temperature of the air conditioner 3 (arrival time), but the amount of power used is reduced.
또 도 1에 나타내는 바와 같이, 감시 장치(10)는 건물(B) 전체에서 사용되는 전력량을 감시하고 있으며, 후술하는 환경 정보 측정 장치(30)에 의해, 각 방(R)에 있어서 사람의 존재를 검지하고 있다. 환경 정보 측정 장치(30)에 의해, 사람이 부재라고 판정한 경우에 그 방의 공조기(3)를 정지시키는 제어 지령을 낸다. 사람을 검지한 경우, 그 방의 실내기(3a)와 연결되는 실외기(3b)를 조작하여, 그 구동 능력을 낮추는 제어 지령을 내도 된다.Also, as shown in FIG. 1, the monitoring device 10 monitors the amount of power used in the entire building B, and the presence of people in each room R is monitored by the environmental information measuring device 30 described later. is detecting. When the environmental information measuring device 30 determines that a person is absent, a control command is issued to stop the air conditioner 3 in that room. When a person is detected, a control command may be issued to operate the outdoor unit 3b connected to the indoor unit 3a in that room and lower its driving capability.
이와 같이, 제어 지령은 계절, 외기온, 방(R)의 온도 또는 습도, 실내의 사람의 유무에 따라 설정된다.In this way, the control command is set according to the season, the outside temperature, the temperature or humidity of the room R, and the presence or absence of people inside the room.
감시 장치(10)는 도 2a에 나타내는 바와 같이 데이터의 연산·제어 처리 장치로서 CPU(11), 기억 장치로서 ROM·RAM(12) 및 HDD(12A)(또는 SSD), 및 다른 장치와의 정보 데이터의 송수신을 행하는 통신 장치(13)를 갖춘 컴퓨터이다. 또 감시 장치(10)는 키보드나 모니터 등의 입출력 장치(14)를 가진다. 감시 장치(10)의 기억 장치에는 컴퓨터로서 필요한 기능을 하는 메인 프로그램에 더해, 수요 전력의 예측값을 산출하거나, 목표값과 비교하거나 하는 프로그램이 기억되어 있다. 또 기억 장치에는 수신한 전력량 및 환경 정보 등이 기록된다. 기억된 프로그램이 CPU에 의해 실행됨으로써, 감시 장치(10)의 기능이 발휘된다.As shown in FIG. 2A, the monitoring device 10 includes CPU 11 as a data operation/control processing device, ROM/RAM 12 and HDD 12A (or SSD) as storage devices, and information with other devices. It is a computer equipped with a communication device 13 that transmits and receives data. Additionally, the monitoring device 10 has an input/output device 14 such as a keyboard or monitor. In addition to the main program that performs the necessary functions as a computer, the storage device of the monitoring device 10 stores a program that calculates a predicted value of power demand and compares it with a target value. Additionally, the amount of power received and environmental information are recorded in the memory device. By executing the stored program by the CPU, the function of the monitoring device 10 is exercised.
감시 장치(10)는 유선 또는 무선의 네트워크를 경유하여 다른 장치와 통신하는 통신 장치(13)를 갖추고 있다. 또 감시 장치(10)는 조작 장치(20)와 무선에 의해 데이터를 송수신하기 위해서, 무선 통신 장치(13a)를 갖추고 있다. 무선 통신 장치(13a)는 LPWA 방식의 무선 통신 방식으로 통신 가능하다. 또 감시 장치(10)는 통신 장치(13)에 의해 유선으로도 통신 가능하며, 인터넷을 경유하여 관리자용 단말(50)과 접속할 수 있다. 그 때문에 시스템의 관리자는 감시 장치(10)가 예측값을 구할 때의 식이나, 조작 장치(20)에 송신하는 제어 지령의 내용, 각종 파라미터를 변경함으로써, 디맨드 제어 시스템(1)을 원격지로부터 운용하는 것이 가능하게 되어 있다.The monitoring device 10 is equipped with a communication device 13 that communicates with other devices via a wired or wireless network. Additionally, the monitoring device 10 is equipped with a wireless communication device 13a to transmit and receive data wirelessly with the operating device 20. The wireless communication device 13a is capable of communicating using the LPWA wireless communication method. Additionally, the monitoring device 10 can communicate by wire using the communication device 13 and can be connected to the administrator terminal 50 via the Internet. Therefore, the system manager can operate the demand control system 1 from a remote location by changing the formula used by the monitoring device 10 to obtain the predicted value, the content of the control command sent to the operating device 20, and various parameters. It is possible.
<<조작 장치>><<Operating device>>
조작 장치(20)는 실외기(3b)의 구동 능력을 제어하는 장치이다. 조작 장치(20)는 공조기(3)의 실외기(3b)와 유선에 의해 접속되고, 감시 장치(10)와 무선에 의해 접속된다. 조작 장치(20)는 감시 장치(10)로부터 수신한 제어 지령에 응답하여 공조기(3)를 조작한다. 예를 들면 감시 장치(10)로부터, 공조기(3)를 정지시키는 제어 지령을 수신한 경우, 조작 장치(20)는 실외기(3b)의 전원을 OFF로 함으로써 공조기(3)를 정지시킨다. 공조기(3)의 구동 능력을 낮추는 제어 지령을 수신한 경우, 조작 장치(20)는 예를 들면 실외기(3b) 내의 컴프레서의 출력을 낮추도록 실외기(3b)를 조작한다.The operating device 20 is a device that controls the driving ability of the outdoor unit 3b. The operating device 20 is connected to the outdoor unit 3b of the air conditioner 3 by wire, and is connected to the monitoring device 10 wirelessly. The operating device 20 operates the air conditioner 3 in response to the control command received from the monitoring device 10. For example, when receiving a control command to stop the air conditioner 3 from the monitoring device 10, the operating device 20 turns off the power to the outdoor unit 3b to stop the air conditioner 3. When receiving a control command to lower the driving capability of the air conditioner 3, the operating device 20 operates the outdoor unit 3b so as to lower the output of the compressor in the outdoor unit 3b, for example.
조작 장치(20)는 도 2b에 나타내는 바와 같이 제어 회로(21)와 제어 회로(21)에 전력을 공급하는 전원 회로(22)로 구성되는 컴퓨터이다. 제어 회로(21)는 데이터의 연산·제어 처리 장치로서 CPU(211)(제어부)와, 기억 장치로서의 RAM·ROM(212)(데이터 기억부)과, 감시 장치(10) 등과의 정보 데이터의 송수신을 행하는 무선 통신 장치(213)(무선 통신부)와, 공조기(3)를 조작하는 접점 회로(214)(접점부)를 갖춘다.The operating device 20 is a computer comprised of a control circuit 21 and a power circuit 22 that supplies power to the control circuit 21, as shown in FIG. 2B. The control circuit 21 transmits and receives information data to and from the CPU 211 (control unit) as a data calculation/control processing device, the RAM/ROM 212 (data storage unit) as a storage device, and the monitoring device 10, etc. It is equipped with a wireless communication device 213 (wireless communication unit) that performs and a contact circuit 214 (contact unit) that operates the air conditioner 3.
조작 장치(20)의 기억 장치에는 컴퓨터로서 필요한 기능을 하는 메인 프로그램에 더해, 감시 장치(10)로부터 수신한 제어 지령을 처리하는 프로그램이 기억되어 있다. 기억된 프로그램이 CPU(211)에 의해 실행됨으로써, 조작 장치(20)의 기능이 발휘된다.In addition to the main program that performs the necessary functions as a computer, the memory device of the operating device 20 stores a program that processes control commands received from the monitoring device 10. By executing the stored program by the CPU 211, the function of the operating device 20 is exerted.
조작 장치(20)는 무선 네트워크를 경유하여 감시 장치(10) 또는 검사원의 휴대 단말과 통신하는 무선 통신 장치(213)를 갖추고 있다. 무선 통신 장치(213)로서, 조작 장치(20)는 감시 장치(10)와 정보 데이터를 송수신하도록 LPWA 방식으로 통신 가능한 무선 통신 유닛을 갖추고 있다. 또한 이 무선 통신 유닛은 WiFi(등록상표) 등의 무선 LAN 모듈이어도 된다.The operating device 20 is equipped with a wireless communication device 213 that communicates with the monitoring device 10 or the inspector's portable terminal via a wireless network. As a wireless communication device 213, the operating device 20 is equipped with a wireless communication unit capable of communicating in the LPWA system to transmit and receive information data with the monitoring device 10. Additionally, this wireless communication unit may be a wireless LAN module such as WiFi (registered trademark).
또 조작 장치(20)는 LPWA 방식의 무선 통신 유닛과는 별개로, 무선 통신 장치(213)로서 Bluetooth(등록상표) 유닛을 갖추고 있다. 시스템의 관리자는 Bluetooth(등록상표)에 의해 스마트폰 등의 휴대 단말과 조작 장치(20)를 접속하여, 조작 장치(20)의 설정 정보를 확인하거나 변경하거나 할 수 있다. 휴대 단말과 조작 장치(20)를 무선 통신에 의해 접속함으로써, 케이블 등의 접속 수단을 준비하지 않고, 데이터의 수수를 간단하게 행할 수 있다.Additionally, the operating device 20 is equipped with a Bluetooth (registered trademark) unit as a wireless communication device 213, separately from the LPWA type wireless communication unit. The system administrator can connect the operating device 20 to a mobile terminal such as a smartphone via Bluetooth (registered trademark) to check or change the setting information of the operating device 20. By connecting the portable terminal and the operating device 20 by wireless communication, data can be easily exchanged without preparing connection means such as cables.
조작 장치(20)의 접점 회로(214)는 4개의 접점으로 구성되어 있고, 조작 장치(20)는 제어 지령에 기초하여 릴레이 제어함으로써, 공조기(3)(보다 상세하게는 실외기(3b))를 조작하는 것이 가능하게 되어 있다. 또한 접점 회로의 접점수는 4개에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 증감된다.The contact circuit 214 of the operating device 20 is composed of four contact points, and the operating device 20 controls the air conditioner 3 (more specifically, the outdoor unit 3b) by relay controlling based on control commands. It is possible to manipulate it. Additionally, the number of contact points in the contact circuit is not limited to four and can be increased or decreased as needed.
전원 회로(22)는 상기 서술한 바와 같이 제어 회로(21), 즉 CPU(211), RAM·ROM(212), 무선 통신 장치(213), 접점 회로(214)에 전력을 공급하는 장치이며, 태양 전지 패널(221)과, 충전 회로(222)(충전부)와, 리튬 이온 이차 전지(223)(이차 전지)와, 리튬 일차 전지(224)(일차 전지)로 구성된다.As described above, the power circuit 22 is a device that supplies power to the control circuit 21, that is, the CPU 211, RAM/ROM 212, wireless communication device 213, and contact circuit 214, It is composed of a solar cell panel 221, a charging circuit 222 (charging unit), a lithium ion secondary battery 223 (secondary battery), and a lithium primary battery 224 (primary battery).
태양 전지 패널(221)은 태양광으로 발전을 행하기 위한 패널이다. 또 충전 회로(222)는 태양 전지 패널(221)에 의한 발전 전력의 일부를 리튬 이온 이차 전지(223)에 충전하는 장치이다.The solar cell panel 221 is a panel for generating power using solar energy. Additionally, the charging circuit 222 is a device that charges a portion of the power generated by the solar panel 221 to the lithium ion secondary battery 223.
리튬 이온 이차 전지(223)는 축전지이며, 충전하는 것에 의해 반복하여 사용할 수 있는 전지이다. 사용하는 이차 전지는 리튬 이온 이차 전지(223)에 한정되지 않고, 리튬 이온 폴리머 이차 전지, 니켈·수소 축전지 등 다른 이차 전지여도 된다.The lithium ion secondary battery 223 is a storage battery that can be used repeatedly by charging. The secondary battery used is not limited to the lithium ion secondary battery 223, and may be other secondary batteries such as lithium ion polymer secondary batteries and nickel/hydrogen storage batteries.
전원 회로(22)가 태양 전지 패널(221)과 리튬 이온 이차 전지(223)에 의해 구성되어 있기 때문에, 전원을 공급하기 위해서 전기 배선 공사를 하지 않아도, 조작 장치(20)를 설치하는 것이 가능하게 되어 있다.Since the power circuit 22 is comprised of the solar panel 221 and the lithium ion secondary battery 223, it is possible to install the operating device 20 without performing electrical wiring work to supply power. It is done.
또 낮동안의 조도가 부족한 경우, 예를 들면 흐리거나 비오는 날이 수일 계속되는 경우, 태양 전지 패널(221)을 발전할 수 없고, 또한 리튬 이온 이차 전지(223)로부터도 전력을 공급할 수 없게 될 가능성이 있다. 그 때문에 전원 회로(22)는 리튬 일차 전지(224)를 백업 전원으로서 갖추고 있다. 전원 회로는 리튬 이온 이차 전지(223)로부터의 전력이 부족한 경우, 리튬 일차 전지(224)로부터 전력을 제어 회로(21)에 공급한다.Also, if the illumination during the day is insufficient, for example, if a cloudy or rainy day continues for several days, the solar panel 221 may not be able to generate power, and the lithium ion secondary battery 223 may not be able to supply power. There is. Therefore, the power supply circuit 22 is equipped with a lithium primary battery 224 as a backup power source. The power circuit supplies power from the lithium primary battery 224 to the control circuit 21 when the power from the lithium ion secondary battery 223 is insufficient.
리튬 일차 전지(224)는 직류 전력의 방전만이 가능한 화학 전지이며, 교환하는 것이 가능하게 되어 있다. 일차 전지는 망간 건전지·알칼리망간 건전지 등의 건전지여도 된다.The lithium primary battery 224 is a chemical battery capable of discharging only direct current power, and is replaceable. The primary battery may be a battery such as a manganese battery or an alkaline manganese battery.
리튬 이온 이차 전지(223)로부터의 전력이 부족한 경우라도, 리튬 일차 전지(224)로부터 전력을 제어 회로(21)에 공급할 수 있어, 보다 긴 기간 연속해서 조작 장치(20)를 가동시킬 수 있다.Even when the power from the lithium ion secondary battery 223 is insufficient, power can be supplied to the control circuit 21 from the lithium primary battery 224, and the operating device 20 can be operated continuously for a longer period of time.
도 4a 및 도 4b에 조작 장치(20)의 외관을 나타낸다. 도 4a는 상방으로부터 본 조작 장치(20)의 평면도, 도 4b는 조작 장치(20)를 측방으로부터 본 측면도이다. 조작 장치(20)는 도 4b에 나타내는 바와 같이 사각뿔대로 형성된 케이싱(20a)을 가지고, 케이싱(20a)의 내부에, 제어 회로(21), 충전 회로(222), 리튬 이온 이차 전지(223), 리튬 일차 전지(224)가 수용되어 있다. 케이싱(20a)의 측부로부터, 공조기(3)와 접속하기 위한 케이블(25)이 뻗어 있다.4A and 4B show the external appearance of the operating device 20. FIG. 4A is a top view of the operating device 20 viewed from above, and FIG. 4B is a side view of the operating device 20 viewed from the side. The operating device 20 has a casing 20a formed into a square pyramid as shown in FIG. 4B, and inside the casing 20a, a control circuit 21, a charging circuit 222, a lithium ion secondary battery 223, A lithium primary battery 224 is accommodated. A cable 25 for connection to the air conditioner 3 extends from the side of the casing 20a.
또 조작 장치(20)에서는 케이싱(20a)의 상면(20b)에 태양 전지 패널(221)이 배치되어 있다. 또 케이싱(20a)의 바닥면(20c)에 판 형상의 자석(24)이 설치되어 있어, 자석(24)을 사용함으로써 실외기(3b)의 케이싱에 착탈 가능하게 부착하는 것이 가능하게 되어 있다. 자석으로서 네오디뮴 자석 등의 강력 자석이 사용되어도 된다.Additionally, in the operating device 20, a solar cell panel 221 is disposed on the upper surface 20b of the casing 20a. Additionally, a plate-shaped magnet 24 is installed on the bottom surface 20c of the casing 20a, and by using the magnet 24, it can be detachably attached to the casing of the outdoor unit 3b. As a magnet, a strong magnet such as a neodymium magnet may be used.
조작 장치(20)를 실외기(3b)에 나사 고정하는 경우보다 용이하게 부착할 수 있다. 또 용이하게 분리할 수 있기 때문에, 조작 장치(20)의 교환이나 리튬 일차 전지(224)의 교환도 용이하다.The operating device 20 can be attached more easily than when screwing it to the outdoor unit 3b. Additionally, since it can be easily separated, it is easy to replace the operating device 20 and the lithium primary battery 224.
도 5를 사용하여, 전원 회로(22)가 제어 회로(21)에 전력을 공급하는 처리 에 대해 설명한다.Using FIG. 5, the process by which the power supply circuit 22 supplies power to the control circuit 21 will be described.
낮동안에 있어서, 태양 전지 패널(221)에 의해 발전한다(S101). 이 때, 제어 회로(21)가 동작하기에 충분한 전력을 공급 가능한지 여부를 판단한다(S102). 충분한 전력을 공급 가능한 경우(S102에서 Yes), 전원 회로(22)는 제어 회로(21)에 태양 전지 패널(221)에 의한 발전 전력을 제어 회로(21)에 공급한다(S103). 이 때, 잉여 전력이 있는지 여부를 판단한다(S104). 잉여 전력이 있는 경우, 전원 회로(22)는 충전 회로(222)에 의해, 리튬 이온 이차 전지(223)에 잉여 전력을 충전한다(S105).During the day, electricity is generated by the solar panel 221 (S101). At this time, it is determined whether sufficient power can be supplied for the control circuit 21 to operate (S102). If sufficient power can be supplied (Yes in S102), the power circuit 22 supplies power generated by the solar panel 221 to the control circuit 21 (S103). At this time, it is determined whether there is surplus power (S104). If there is surplus power, the power supply circuit 22 charges the lithium ion secondary battery 223 with the surplus power by the charging circuit 222 (S105).
야간에 있어서는, 태양 전지 패널(221)에 의해 발전은 행해지지 않기 때문에, 제어 회로(21)에 충분한 전력을 공급할 수 없다(S102에서 No). 그 때문에 리튬 이온 이차 전지(223)로 공급하는 것을 판단한다(S106). 공급하는 것이 가능한 경우(S106에서 Yes), 전원 회로(22)는 리튬 이온 이차 전지(223)에 충전된 전력을 제어 회로(21)에 공급한다(S107).At night, since the solar panel 221 does not generate power, sufficient power cannot be supplied to the control circuit 21 (No in S102). Therefore, it is determined whether to supply to the lithium ion secondary battery 223 (S106). If supply is possible (Yes in S106), the power circuit 22 supplies the power charged in the lithium ion secondary battery 223 to the control circuit 21 (S107).
태양 전지 패널(221)로부터 발전 전력을 공급할 수 없고 또한 리튬 이온 이차 전지로부터도 충분한 전력을 공급할 수 없는 경우(S106에서 No), 리튬 일차 전지(224)로부터 전력을 제어 회로(21)에 공급한다(S108).If generated power cannot be supplied from the solar panel 221 and sufficient power cannot be supplied from the lithium ion secondary battery (No in S106), power is supplied from the lithium primary battery 224 to the control circuit 21. (S108).
<<환경 정보 측정 장치>><<Environmental information measurement device>>
디맨드 제어 시스템(1)은 환경 정보 측정 장치(30)를 갖추고 있다. 환경 정보 측정 장치(30)는 공조기(3)가 설치된 방(R)의 환경 정보를 측정하여, 측정한 환경 정보의 데이터를 감시 장치(10)에 네트워크 경유로 송신하는 장치이다.The demand control system 1 is equipped with an environmental information measuring device 30. The environmental information measuring device 30 is a device that measures environmental information in the room R where the air conditioner 3 is installed and transmits the measured environmental information data to the monitoring device 10 via a network.
환경 정보 측정 장치(30)는 도 2c에 나타내는 바와 같이 데이터의 연산·제어 처리 장치로서의 CPU(31)와, 기억 장치로서의 ROM·RAM(32), 정보 데이터의 송수신을 행하는 통신 장치(33), 환경 정보를 측정하는 센서(34) 및 전원 장치(35)를 갖춘다.As shown in FIG. 2C, the environmental information measuring device 30 includes a CPU 31 as a data calculation/control processing device, a ROM/RAM 32 as a storage device, and a communication device 33 for transmitting and receiving information data. It is equipped with a sensor 34 and a power supply 35 that measure environmental information.
환경 정보 측정 장치(30)는 컴퓨터이며, 기억 장치인 ROM·RAM(32)에는 컴퓨터로서 필요한 기능을 하는 메인 프로그램 외에, 센서(34)에 의해 취득한 환경 정보의 측정값을 감시 장치(10)에 송신하기 위한 프로그램 등이 기억되어 있다. 기억되어 있는 프로그램이 CPU(31)에 의해 실행됨으로써, 환경 정보 측정 장치(30)의 기능이 발휘된다.The environmental information measuring device 30 is a computer, and in the ROM/RAM 32 as a storage device, in addition to the main program that performs the necessary functions as a computer, the measured values of environmental information acquired by the sensor 34 are stored in the monitoring device 10. Programs for transmission, etc. are stored. By executing the stored program by the CPU 31, the function of the environmental information measuring device 30 is exhibited.
환경 정보 측정 장치(30)는 통신 장치(33)를 통하여 유선 또는 무선으로 네트워크에 접속하는 것이 가능하다. 또 무선 통신 장치(33a)에 의해 무선 네트워크에 접속하는 경우, 감시 장치(10)와 마찬가지로 LPWA 방식의 무선 통신을 사용해도 된다. 또 Wifi(등록상표) 또는 BlueTooth(등록상표)에 의해 무선 통신을 사용해도 된다. 무선 네트워크에 의해 환경 정보 측정 장치(30)와 감시 장치(10)를 접속함으로써, 유선 접속하기 위한 LAN 케이블 등을 설치하는 통신용 배선 공사를 하지 않아도 된다.The environmental information measuring device 30 can connect to the network wired or wirelessly through the communication device 33. Also, when connecting to a wireless network using the wireless communication device 33a, LPWA wireless communication may be used as in the monitoring device 10. Additionally, wireless communication may be used via Wifi (registered trademark) or BlueTooth (registered trademark). By connecting the environmental information measuring device 30 and the monitoring device 10 via a wireless network, there is no need for communication wiring work such as installing a LAN cable for wired connection.
또 스마트폰 등의 휴대 단말과 BlueTooth(등록상표)의 근거리 무선 통신의 규격에 따라 접속함으로써, 시스템의 관리자는 환경 정보 측정 장치(30)의 설정 정보 등을 볼 수 있다.Additionally, by connecting a portable terminal such as a smartphone according to the short-range wireless communication standard of BlueTooth (registered trademark), the system manager can view the setting information of the environmental information measurement device 30, etc.
환경 정보 측정 장치(30)는 USB(Universal Serial Bus) 단자를 갖추고, USB 단자를 PC 등의 USB 포트에 접속함으로써, 기억 장치에 기억된 환경 정보를 PC 등과 송수신해도 된다.The environmental information measuring device 30 is equipped with a USB (Universal Serial Bus) terminal, and can transmit and receive environmental information stored in the storage device to a PC or the like by connecting the USB terminal to a USB port of a PC or the like.
또 이 USB 단자를 전원 장치(35)로서 이용해도 된다. 즉, 환경 정보 측정 장치(30)를 가동시키는 전력을 USB 단자 경유로 취득한다. 예를 들면 USB 포트를 가지는 충전기를 이용함으로써 콘센트로부터 전력을 취득한다. 환경 정보 측정 장치(30)의 전원 장치(35)는 알칼리 전지나 리튬 전지 등의 일차 전지, NiCd 전지나 NiMH 전지, Li 전지 등의 이차 전지, AC 어댑터 등이어도 된다.Additionally, this USB terminal may be used as the power supply device 35. In other words, the power to operate the environmental information measuring device 30 is acquired via the USB terminal. For example, power can be obtained from an outlet by using a charger with a USB port. The power supply device 35 of the environmental information measuring device 30 may be a primary battery such as an alkaline battery or lithium battery, a secondary battery such as a NiCd battery, NiMH battery, or Li battery, or an AC adapter.
센서(34)는 온도를 측정하는 온도 센서(34a), 습도를 측정하는 습도 센서(34b), 조도를 측정하는 조도 센서(34c) 및 이산화탄소의 농도를 측정하는 이산화탄소 센서(34d)를 가진다.The sensor 34 includes a temperature sensor 34a that measures temperature, a humidity sensor 34b that measures humidity, an illuminance sensor 34c that measures illuminance, and a carbon dioxide sensor 34d that measures the concentration of carbon dioxide.
환경 정보 측정 장치(30)는 온도 센서(34a) 및 습도 센서(34b)를 사용하여 온도와 습도를 측정하고, 온도와 습도의 정보를 감시 장치(10)에 송신한다. 감시 장치(10)는 각 방(R)의 온도·습도를 파악할 수 있어, 온도·습도를 고려한 제어 지령을 낼 수 있다. 예를 들면 외기온보다 실내의 온도가 대폭 낮거나 또는 높은 경우, 실내의 온도가 외기온에 가까워지도록 제어 지령을 냄으로써, 전력 부하를 낮출 수 있다. 또 제어 지령을 낸 후의 온도·습도를 계측함으로써, 공조기(3)가 조작 장치(20)에 의해 정상적으로 제어되었는지 여부를 확인할 수 있다. 또한 환경 정보 측정 장치(30)는 실내 뿐만아니라 방(R) 밖에 설치되어, 외부의 기온 또는 습도를 측정해도 된다.The environmental information measuring device 30 measures temperature and humidity using the temperature sensor 34a and the humidity sensor 34b, and transmits the temperature and humidity information to the monitoring device 10. The monitoring device 10 can determine the temperature and humidity of each room (R) and issue control commands that take the temperature and humidity into consideration. For example, when the indoor temperature is significantly lower or higher than the outside temperature, the power load can be lowered by issuing a control command to bring the indoor temperature closer to the outside temperature. Additionally, by measuring the temperature and humidity after issuing the control command, it is possible to confirm whether the air conditioner 3 is normally controlled by the operating device 20. Additionally, the environmental information measuring device 30 may be installed not only indoors but also outside the room R to measure the outside temperature or humidity.
또 환경 정보 측정 장치(30)는 조도 센서(34c) 및 이산화탄소 센서(34d)를 사용하여, 실내의 조도와 이산화탄소의 농도를 측정하고, 조도 및 이산화탄소 농도의 정보를 감시 장치(10)에 송신한다. 감시 장치(10)는 조도를 파악함으로써, 예를 들면 조명이 켜져 있는지 여부를 판단할 수 있다. 조도가 낮은 경우에는 조명이 켜져 있지 않기 때문에, 방에 사람이 없을 가능성이 높다. 그 때문에 공조기(3)를 정지시켜도 영향이 적어, 감시 장치(10)는 조도가 낮은 방의 공조기(3)를 정지시키는 제어 지령을 내는 것으로 사용 전력량을 낮출 수 있다.Additionally, the environmental information measuring device 30 uses the illuminance sensor 34c and the carbon dioxide sensor 34d to measure the indoor illuminance and carbon dioxide concentration and transmits the information on the illuminance and carbon dioxide concentration to the monitoring device 10. . The monitoring device 10 can determine, for example, whether a light is turned on by determining the illumination level. When the illumination level is low, there is a high possibility that no one is in the room because the lights are not turned on. Therefore, stopping the air conditioner 3 has little effect, and the monitoring device 10 can lower the amount of power used by issuing a control command to stop the air conditioner 3 in a room with low illumination.
이산화탄소 농도도 마찬가지로, 측정된 이산화탄소 농도가 낮은 경우에는, 방에 사람이 없다고 판정할 수 있다. 또 이산화탄소 농도가 증가한 경우, 방에 사람이 있다고 판정할 수 있다. 그 때문에 감시 장치(10)는 부재 판정을 한 방에서는 공조기(3)의 전원을 끄고, 사람을 검지한 방(R)에서는 실외기(3b)의 구동 능력을 낮추는 제어 지령을 냄으로써 사용 전력량을 낮추는 것이 가능하게 된다.Likewise with the carbon dioxide concentration, if the measured carbon dioxide concentration is low, it can be determined that there is no person in the room. Also, if the carbon dioxide concentration increases, it can be determined that there is a person in the room. Therefore, the monitoring device 10 lowers the amount of power used by turning off the power of the air conditioner 3 in the room where the absence was determined and issuing a control command to lower the driving ability of the outdoor unit 3b in the room R where the person was detected. It becomes possible.
또 환경 정보 측정 장치(30)는 비콘 수신기(36)를 추가로 갖추어도 된다. 건물(B)의 이용자가 비콘 발진기(37)를 항상 휴대하고 있는 경우, 환경 정보 측정 장치(30)의 부근에 이용자가 있는지 여부를 비콘 신호에 의해 판정할 수 있다. 조도나 이산화탄소 농도와 같이, 사람의 검지를 간접적으로 판단하는 것이 아니라, 비콘 신호의 유무에 따라 사람의 검지를 직접 판정할 수 있다는 점에서, 보다 정확하게 제어 지령을 낼 수 있다.Additionally, the environmental information measuring device 30 may be additionally equipped with a beacon receiver 36. When the user of the building B always carries the beacon oscillator 37, it can be determined by the beacon signal whether the user is in the vicinity of the environmental information measurement device 30. Rather than judging a person's detection indirectly, such as illuminance or carbon dioxide concentration, a person's detection can be directly determined based on the presence or absence of a beacon signal, making it possible to issue more accurate control commands.
이상, 도면을 사용하여 본 실시형태의 디맨드 제어 시스템(1)에 대해 설명했다. 디맨드 제어 시스템(1)에서는 부하 기기인 공조기(3)를 조작하는 조작 장치(20)를 가동시키기 위해서 태양 전지 패널(221)을 갖춘 전원 회로(22)를 가지고 있다. 또 조작 장치(20)와 감시 장치(10)를 무선 네트워크에 의해 접속하고 있다. 그 때문에 전력이나 통신을 위한 배선 공사가 간소화되어, 디맨드 제어 시스템(1)을 보다 저렴하게 도입하는 것이 가능하게 된다.Above, the demand control system 1 of this embodiment has been explained using the drawings. The demand control system 1 has a power circuit 22 equipped with a solar cell panel 221 to operate an operating device 20 that operates an air conditioner 3, which is a load device. Additionally, the operating device 20 and the monitoring device 10 are connected via a wireless network. Therefore, wiring work for power and communication is simplified, making it possible to introduce the demand control system 1 more inexpensively.
또한 상기한 실시형태는 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 일례에 지나지 않으며, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 본 발명은 그 취지를 일탈하지 않고, 변경, 개량될 수 있음과 아울러, 본 발명에는 그 등가물이 포함되는 것은 물론이다.In addition, the above-described embodiment is only an example to facilitate understanding of the present invention, and does not limit the present invention. The present invention may be modified and improved without departing from its spirit, and it goes without saying that equivalents thereof are included in the present invention.
1…디맨드 제어 시스템 N…네트워크
3…공조기(부하 기기) 3a…실내기
3b…실외기 5…전력 측정 장치
10…감시 장치 11…CPU
12…ROM·RAM 12A…HDD
13…통신 장치 13a…무선 통신 장치
14…입출력 장치 20…조작 장치
20a…케이싱 20b…상면
20c…바닥면 21…제어 회로
211…CPU(제어부) 212…ROM·RAM(데이터 기억부)
213…무선 통신 장치(무선 통신부) 214…접점 회로(접점부)
22…전원 회로 221…태양 전지 패널
222…충전 회로(충전부)
223…리튬 이온 이차 전지(이차 전지)
224…리튬 일차 전지(일차 전지) 24…자석
25…케이블 30…환경 정보 측정 장치
31…CPU 32…ROM·RAM
33…통신 장치 33a…무선 통신 장치
34…센서 34a…온도 센서
34b…습도 센서 34c…조도 센서
34d…이산화탄소 센서 35…전원 장치
36…비콘 수신기 37…비콘 발진기
40…수전 장치 50…관리자용 단말One… Demand control system N… network
3… Air conditioner (load device) 3a… indoor unit
3b… Outdoor unit 5… power measuring device
10… Surveillance device 11… CPU
12… ROM·RAM 12A… HDD
13… Communication device 13a... wireless communication device
14… Input/output device 20... operating device
20a… Casing 20b… top surface
20c… Bottom surface 21… control circuit
211… CPU (control unit) 212… ROM/RAM (data storage unit)
213… Wireless communication device (wireless communication unit) 214… Contact circuit (contact part)
22… Power circuit 221… solar panel
222… Charging circuit (charging part)
223… Lithium ion secondary battery (secondary battery)
224… Lithium primary battery (primary battery) 24… magnet
25… Cable 30… environmental information measuring device
31… CPU 32… ROM/RAM
33… Communication device 33a... wireless communication device
34… Sensor 34a… temperature Senser
34b… Humidity sensor 34c… light sensor
34d… Carbon dioxide sensor 35… power supply
36… Beacon receiver 37… beacon oscillator
40… Faucet device 50… Administrator terminal
Claims (7)
이 전력 측정 장치로부터 수신한 상기 측정값으로부터 수요 전력의 예측값을 산출하여, 상기 예측값이 목표값을 넘는지 여부를 판정함과 아울러, 목표값을 넘는다고 판정한 경우에 제어 지령을 송신하는 감시 장치와,
상기 부하 기기에 접속되어, 상기 감시 장치로부터 상기 제어 지령을 수신하고, 상기 제어 지령에 응답하여 상기 부하 기기를 조작하는 조작 장치,
를 갖추는 디맨드 제어 시스템으로서,
상기 제어 지령은 무선 통신에 의해 송수신되고 있고,
상기 조작 장치는,
제어 회로와, 이 제어 회로에 전력을 공급하는 전원 회로를 가지고,
상기 제어 회로는,
상기 감시 장치로부터 상기 제어 지령을 무선 통신에 의해 수신하는 무선 통신부와,
수신한 상기 제어 지령을 기억하는 데이터 기억부와,
상기 제어 지령을 처리하는 제어부와,
이 제어부의 지시에 따라 상기 부하 기기를 조작하는 접점부,
를 가지고,
상기 전원 회로는,
태양 전지 패널과, 이차 전지와, 상기 태양 전지 패널의 발전 전력의 일부를 상기 이차 전지에 충전하는 충전부를 가지고,
상기 전원 회로는, 상기 태양 전지 패널의 상기 발전 전력을 상기 제어 회로에 공급하고, 잉여 전력을 상기 이차 전지에 충전하며,
상기 태양 전지 패널로부터 상기 발전 전력을 공급할 수 없는 경우, 상기 이차 전지로부터 상기 제어 회로에 전력을 공급하고,
상기 조작 장치의 상기 무선 통신부는, 상기 감시 장치로부터 상기 제어 지령을 송수신하는 제1 무선 통신 유닛과, 검사원의 휴대 단말과 무선 통신하기 위한 제2 무선 통신 유닛을 갖추는 것을 특징으로 하는 디맨드 제어 시스템.A power measuring device that measures the amount of power in the entire building including load devices and transmits the measured value of the amount of power,
A monitoring device that calculates a predicted value of power demand from the measured value received from this power measuring device, determines whether the predicted value exceeds the target value, and transmits a control command when it is determined that the predicted value exceeds the target value. and,
An operating device connected to the load device, receiving the control command from the monitoring device, and operating the load device in response to the control command;
As a demand control system equipped with,
The control command is transmitted and received by wireless communication,
The operating device is,
It has a control circuit and a power circuit that supplies power to the control circuit,
The control circuit is,
a wireless communication unit that receives the control command from the monitoring device through wireless communication;
a data storage unit that stores the received control command;
A control unit that processes the control command,
A contact unit that operates the load device according to instructions from the control unit,
With
The power circuit is,
It has a solar panel, a secondary battery, and a charging unit that charges a portion of the power generated by the solar panel to the secondary battery,
The power circuit supplies the generated power of the solar panel to the control circuit and charges surplus power to the secondary battery,
When the generated power cannot be supplied from the solar panel, power is supplied to the control circuit from the secondary battery,
The wireless communication unit of the operating device includes a first wireless communication unit for transmitting and receiving the control command from the monitoring device, and a second wireless communication unit for wireless communication with an inspector's portable terminal.
상기 태양 전지 패널은 상기 케이싱의 일면에 배치되어 있고,
상기 조작 장치는 상기 태양 전지 패널이 배치되는 상기 일면의 반대측의 면에 자석을 가지고, 상기 부하 기기에 대하여 상기 자석에 의해 부착되는 것을 특징으로 하는 디맨드 제어 시스템.The method according to claim 1 or 2, wherein the operating device has a casing that accommodates the control circuit, the charging unit, and the secondary battery,
The solar panel is disposed on one side of the casing,
A demand control system, wherein the operating device has a magnet on a surface opposite to the surface on which the solar panel is disposed, and is attached to the load device by the magnet.
상기 감시 장치는, 상기 예측값이 상기 목표값을 넘는다고 판정한 경우, 상기 환경 정보 측정 장치로부터 수신한 상기 환경 정보에 기초한 제어 지령을 송신하는 것을 특징으로 하는 디맨드 제어 시스템.The method according to claim 1, comprising an environmental information measuring device that measures environmental information of a room in which the load device is installed and transmits the measured environmental information to the monitoring device,
A demand control system characterized in that, when the monitoring device determines that the predicted value exceeds the target value, it transmits a control command based on the environmental information received from the environmental information measuring device.
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