KR200347845Y1 - Demand control ventilation system - Google Patents

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KR200347845Y1
KR200347845Y1 KR20-2004-0000430U KR20040000430U KR200347845Y1 KR 200347845 Y1 KR200347845 Y1 KR 200347845Y1 KR 20040000430 U KR20040000430 U KR 20040000430U KR 200347845 Y1 KR200347845 Y1 KR 200347845Y1
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KR20-2004-0000430U
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이승배
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주식회사 에어로네트
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Abstract

본 고안은 실내의 공기 질을 결정하는 재실인원에 의한 생체적 오염의 대표적 척도로서 각 환기 공간의 배기 덕트부 혹은 실내에 각각 설치된 CO2센서들을 통해 실시간으로 환산된 농도값들을 바탕으로 쾌적한 실내환경을 유지하도록 각 환기 공간별 요구되는 공기치환횟수(ACH) 혹은 외기급기량을 실시간으로 제어하는 수요 대응 능동환기를 통한 IAQ 제어 시스템에 관한 것으로, 각 환기 공간별 CO2센서들을 통해 실시간으로 환산된 농도값들을 이용하여 최근 재실 인원(N)과 최근 평균 급기량(Q)을 구하므로 유량측정장치의 설치를 최소화하며, 높은 국부적 오염농도가 검출되어 국부적 급속 환기가 요구될 때 실내 목표 CO2농도 달성을 위해 외기 급기량 제어를 단계별로 수행, 에너지절약을 위한 운전이 되도록 하며, 각 공간별 요구 외기량을 공급하기 위한 각 급기 혹은 배기라인 댐퍼의 개방각도는 실시간 CO2농도값들로부터 환산된 각 공간별 외기량 비가 목표 외기량들의 비와 같도록 댐퍼들의 개방각도를 제어한 후 실시간 전체 외기량의 합이 목표 전체 외기 급기량에 도달하도록 급기 혹은 배기홴의 회전수를 제어하여 전체 제어가 항상 강건하게 작동하는 효과가 있다.The present design is a representative measure of biological pollution by the number of people who determine indoor air quality. The indoor environment is based on the concentration values converted in real time through the exhaust duct of each ventilation space or CO 2 sensors installed in each room. IAQ control system through the demand response active ventilation to control the required number of air replacement (ACH) or air supply in real time to maintain the ventilation, which is converted in real time through the CO 2 sensor of each ventilation space The concentration values are used to obtain the latest occupant (N) and the latest average air supply (Q), minimizing the installation of a flow measuring device, and when the high local pollution concentration is detected and local rapid ventilation is required, the indoor target CO 2 concentration. In order to achieve the performance, the air supply is controlled step by step, and the operation is made for energy saving. The opening angle of each of the air supply or exhaust line damper for is the sum of the real-time the entire outer amount target then controls the opening angle of the damper to be the same ratio as of the respective space outside amount ratio target outer amount by a conversion from a real-time CO 2 concentration value By controlling the rotation speed of the air supply or the exhaust fan so as to reach the total external air supply amount, there is an effect that the overall control is always robust.

Description

수요 대응 능동환기를 통한 IAQ 제어 시스템{DEMAND CONTROL VENTILATION SYSTEM}IAV control system through active response to demand demand {DEMAND CONTROL VENTILATION SYSTEM}

본 고안은 수요 대응 능동환기를 통한 IAQ 제어 시스템에 관한 것으로, 빌딩 혹은 아파트의 고층화 및 고단열, 고기밀화에 따른 실내공기질(Indoor air quality; IAQ) 문제를 해결하기 위한 환기 시스템을 구성함에 있어, 센서 기반의 요구 대응 제어기(Demand control)와, 회전속도 제어 홴과, 유량조절댐퍼를 결합하여, 사람의 실내 활동과 연관된 공기오염물질 (Bioeffluents)을 가장 경제적 그리고 효과적으로 제거할 수 있게 되는 수요 대응 능동환기를 통한 IAQ 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an IAQ control system through demand response active ventilation, and in constructing a ventilation system for solving the indoor air quality (IAQ) problem caused by high-rise, high-insulation and high-density building or apartment, Combined with sensor-based demand control, rotational speed control and flow control dampers, demand-responsive active is the most economical and effective way to remove the bioeffluents associated with people's indoor activities. IAQ control system through ventilation.

실내공기 오염물질의 제거 수단으로는 오염 물질의 실내유입을 허용하지 않는 방법과 오염물질이 발생 혹은 유입된 후 제거하는 2가지 방법으로 크게 나누어진다. 또한, 전자는 오염 발생원을 제거 격리하는 방법과 발생원의 성질을 바꿔 무해하게 하는 방법의 2가지로 나눌 수 있으며, 후자는 공기청정기에 의해서 오염물질을 제거하는 방법과 환기에 의해 실외로 배출하는 2가지 방법으로 구분된다.Means for removing indoor air pollutants are divided into two methods: disallowing the inflow of pollutants indoors and removing them after they are introduced or introduced. In addition, the former can be divided into two methods: removing and isolating the source of pollution, and changing the properties of the source to make it harmless.The latter is used to remove pollutants by an air cleaner and discharged to the outside by ventilation. There are three ways.

상술한 첫 번째 방법은 가장 적극적이지만 대상으로 하는 오염물질이 CO2, VOCs, 냄새 등인 경우 그 발생원이 인체 및 그 활동과 연관되어 있으므로 전혀 불가능한 대책이다. 또한 발생원의 성질을 물리적 수단에 의해 바꾸기 보다는 화학적 수단에 의존해야 하므로 화학반응에 의해 또 다른 오염물이 발생할 경우가 발생한다. 두 번째 중 공기청정기를 이용하는 방법은 앞의 방법보다 실용적이나, 오염물질이 단순한 부유분진 1종이 아닌 VOCs, 담배연기, 연소 배기가스, 냄새 등은 그 원인물질이 분명하지 않고 공기청정기의 유지관리가 불충분하면 오염물의 재발생을 무시할 수 없게 된다. 마지막으로 환기에 의한 실내공기 중의 오염제거는 가장 소극적이지만 VOCs, 담배연기, 연소 배기가스, 냄새와 같이 복잡한 특성의 오염물 제거법으로 가장 실용적인 방법이다.The first method described above is the most active, but if the target pollutants are CO 2 , VOCs, odors, etc., the source is related to the human body and its activities, which is not possible at all. In addition, because the nature of the source must be dependent on chemical means rather than by physical means, another contaminant may occur due to chemical reactions. The second method is to use air cleaner, but VOCs, tobacco smoke, combustion exhaust gas, odor, etc., which are not one kind of suspended dust, are not obvious cause and maintenance of air cleaner is not easy. Insufficiency makes it impossible to ignore regeneration of contaminants. Finally, the decontamination of indoor air by ventilation is the most passive, but it is the most practical way to remove contaminants with complex characteristics such as VOCs, tobacco smoke, combustion exhaust, and odors.

실내공기 오염물질의 제거를 위한 환기의 경우, 최근 공동주택의 고기밀화 및 고단열화로 인해 틈새 바람양이 적어져 자연환기가 어려워짐에 따라 면적당 15kW/(hr*m2)기준 최소 환기횟수를 0.5회/hr로 설계하는 추세이다. ASHRAE규격에 따른 최소 외기 기준은 최대허용 공기오염농도를 정의한 후, IAQ(Indoor AirQuality)를 유지하기 위한 환기량으로 결정된다. 또한 IAQ를 결정하는 방법으로는 외기량 CFM, 급기중 외기량의 %, 일인당 외기량 CFM, 건물면적당 외기량, 환기시간당 Change 횟수(ACH)를 이용하여 결정할 수 있게 된다.In the case of ventilation for the removal of indoor air pollutants, the minimum ventilation frequency based on 15kW / (hr * m 2 ) per area is reduced due to the small amount of gap wind due to the recent densification and high insulation of apartment buildings. The trend is to design 0.5 times / hr. The minimum outside air standard according to the ASHRAE standard is defined as the maximum allowable air pollution concentration, and then the amount of ventilation to maintain IAQ (Indoor Air Quality). In addition, the IAQ can be determined using the outside air volume CFM, the outside air volume in air supply, the outside air volume CFM per person, the outside air volume per building area, and the number of changes per ventilation time (ACH).

CO2농도 측정법을 실제로 적용하여 OA량을 결정하는 방법은 최소의 노력으로 가장 많은 정보를 제공한다. CO2측정법은 건물 내의 사람 수와 환기시스템의 농도 희석 능력 및 축적된 CO2성분의 제거 능력에 의존한다. 그러므로 OA량을 결정하기 위한 CO2측정법은 공간에 일정한 수의 사람이 존재해야한다.The practical application of CO 2 concentration measurement to determine the amount of OA provides the most information with minimal effort. CO 2 measurement depends on the number of people in the building, the ability to dilute the concentration of the ventilation system, and the ability to remove accumulated CO 2 components. Therefore, CO 2 measurement method for determining OA amount requires a certain number of people in the space.

ASHRAE Standard 62-1989의 Appendix D에 의하면 각 사람당 0.3 liters의 CO2량 (0.0106 CFM of CO2)이 발생한다고 알려져 있다. 그러나 이러한 값은 개인에 따라 변화한다. 예를 들면 선실이나 객실 또는 상업빌딩사이에는 차이가 있다. 또한 일반 사무 작업보다 더 활동적인 빌딩은 신진대사가 올라가 CO2도 증가한다.Appendix D of the ASHRAE Standard 62-1989 reports that 0.3 liters of CO 2 (0.0106 CFM of CO 2 ) are produced per person. However, these values vary from person to person. For example, there is a difference between a cabin, a cabin or a commercial building. Buildings that are more active than regular office work also increase metabolism and increase CO 2 .

사람들이 장시간 빌딩에 거주하여 정상 상태를 만들 때 환기 상태에서 공간에 남겨진 CO2는 CO2발생량과 같아진다. 이 관계를 이용하여 식을 도출하면 다음의 수학식1과 같은 농도 상태 방정식을 얻게 된다.When people live in buildings for long periods of time to achieve a steady state, the CO 2 left in the space in a ventilated state is equal to the amount of CO 2 generated. By deriving the equation using this relationship, the concentration state equation is obtained as in Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

이때, Cindoor는 시간 t일 때 내부의 CO2농도(parts per million), F는 CO2발생량(ft3/hour/person), 106상수는 ppm에 의한 vol/vol비 환산값, Veff는 유효체적(ft3), I는 환기횟수(ACH-air change per hour), t는 시간(hour), Co는 외부 CO2농도(ppm)이다.Where C indoor is the internal CO 2 concentration (parts per million) at time t, F is the CO 2 generation (ft 3 / hour / person), 10 6 constant is the vol / vol ratio converted by ppm, V eff is the effective volume (ft 3), I is the number of ventilation (ACH-air change per hour) , t is the time (hour), C o is the external CO 2 concentration (ppm).

상기 수학식1을 이용하여 일예로 Co=350 ppm, 1인당 Veff=8.1m3, ACH=3.4일 때 계산된 농도평형 예는 도 1에 도시되어 있다.An example of the concentration balance calculated when Co = 350 ppm, V eff = 8.1 m 3 per person, and ACH = 3.4 using Equation 1 is shown in FIG. 1.

상기 수학식 1에서 정상상태가 되었다고 가정하면, 원하는 실내 농도를 유지하기 위해 필요한 일인당 외기량인 CFM은 다음의 수학식 2로부터 간단하게 계산할 수가 있게 된다.Assuming a steady state in Equation 1, CFM, which is the amount of external air per person necessary to maintain a desired indoor concentration, can be easily calculated from Equation 2 below.

[수학식 2][Equation 2]

즉, 실내 농도가 기준 농도(예를 들면, 1,000 ppm)에 도달하도록 일인당 외기량 CFM을 상기 수학식2를 이용하여 구한 후, 모션 검출(Movement detection) 센서를 이용하여 재실 인원을 파악하고, 전체 필요한 외기량을 결정하여 환기 홴의 송풍량 혹은 급기 댐퍼를 제어하는 방식의 수요변화 대응제어(Demand control)는 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이 현재 실내 농도를 신속하게 제어하지 못하는 제 1의 문제점이 있다.That is, after calculating the per capita air volume CFM so that the indoor concentration reaches the reference concentration (for example, 1,000 ppm) by using Equation 2, the number of occupants in the room is determined using a motion detection sensor, The demand change response control of the method of controlling the air volume or the air supply damper of the ventilation fan by determining the required external air amount has a first problem in that it is not possible to quickly control the current indoor concentration as shown in FIG. 1. .

또한 실내 CO2농도를 매 순간 CO2센서를 이용하여 측정한 후, 정해 놓은 실내 CO2농도에 따라 요구되는 환기 홴의 회전수 관계를 이용하여, 주파수 제어 등을 통한 수요변화 대응제어(Demand control)를 하는 방식은 실시간으로 실내 농도를 측정하므로 능동적이고, 실내 농도와 환기량 및 홴 회전수가 일대일로 대응되므로 제어가 매우 편리한 반면 모든 시스템마다 상기의 관계를 도출해야 하며 농도감쇄가 에너지 효율적으로 일어나지 않는 제 2 문제점이 있다.Further, after measuring the indoor CO 2 concentration using the moments CO 2 sensor, changes in demand by using the rotation number of relationships as required by the indoor CO 2 concentration sewn determined ventilation fan, a frequency control, and so on corresponding control (Demand control Method is active because it measures the indoor concentration in real time, and it is very convenient to control the indoor concentration, ventilation amount and rotation speed in one-to-one correspondence.However, the above relationship should be derived for every system and concentration reduction does not occur energy efficiently. There is a second problem.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 실내의 공기 질을 결정하는 재실인원에 의한 생체적 오염의 대표적 척도로서 각 환기 공간의 배기 덕트부에 각각 설치된 CO2센서들을 통해 실시간으로 환산된 농도값들을 바탕으로 쾌적한 실내환경을 유지하도록 각 환기 공간별 요구되는 공기치환횟수(ACH) 혹은 외기급기량을 실시간으로 제어하여 쾌적한 실내환경을 유지하도록 하고 각 환기 공간별 유량측정장치의 설치를 최소화하는 수요 대응 능동환기를 통한 IAQ 제어 시스템을 제공하는 것이다.As the subject innovation has been made to solve the above problems, and its object is the CO 2 sensor is installed respectively in an exhaust duct of the respective ventilation space as a representative measure of biological contamination with the occupied personnel in determining the air quality in the room Based on the concentration values converted in real time, it is possible to maintain a pleasant indoor environment by controlling the required number of ACH or air supply in each ventilation space in order to maintain a comfortable indoor environment in real time and measure the flow rate for each ventilation space. It is to provide an IAQ control system through demand response active ventilation that minimizes the installation of the device.

또한, 본 고안의 다른 목적은 고기밀 빌딩 혹은 공동주택의 공간 내에 문제가 되는 오염된 공기를 신속하게 환기하여 쾌적성을 확보하기 위해 각 실내 공간마다 설치된 CO2센서를 통해 얻은 실시간 데이터를 이용해 각 지역(Zone)마다 현재 오염농도에 일대일로 대응하여 급기량 제어를 적어도 둘 이상의 단계별로 수행함으로써 운전소비전력의 감소를 이룰 수 있는 수요 대응 능동환기를 통한 IAQ 제어 시스템을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to use the real-time data obtained from the CO 2 sensor installed in each indoor space to ensure comfort by quickly ventilating the contaminated air in the space of the high-milden building or apartment house It is to provide IAQ control system through demand response active ventilation that can reduce the operation power consumption by performing air supply control in at least two stages in one-to-one correspondence with current pollution concentration in each zone.

도 1은 주어진 실내 거주인원에 대한 환기시, 시간에 따른 CO2농도평형을 일예로 나타내는 그래프.1 is a graph showing an example of the CO 2 concentration balance over time when the ventilation for a given indoor occupants.

도 2는 급기와 배기가 동시에 이루어지도록 공동주택에 설치된 종래 기술의 환기 시스템을 나타내는 구성도.Figure 2 is a block diagram showing a prior art ventilation system installed in a multi-unit house so that the air supply and exhaust is made at the same time.

도 3은 본 고안에 따른 에너지 개선을 설명하기 위해 급배기시의 유동손실을 전기회로의 저항과 같이 모델링한 모식도.Figure 3 is a schematic diagram modeling the flow loss at the time of supply and exhaust as the resistance of the electric circuit to explain the energy improvement according to the present invention.

도 4는 도 3에 예시된 두개의 공간에서 측정된 CO2농도가 소정 기준 이하로 내려가는 농도변화를 나타내는 그래프.FIG. 4 is a graph illustrating a change in concentration at which CO 2 concentrations measured in the two spaces illustrated in FIG. 3 fall below a predetermined reference.

도 5는 본 고안의 단계적 급기유량의 제어로 인한 농도변화 및 운전소비전력 감소를 일예로 나타내는 그래프.Figure 5 is a graph showing the change in concentration and operation power consumption due to the control of the step-by-step air supply flow rate of the present invention as an example.

도 6은 본 고안의 실시예에 따른 수요 대응 능동환기를 통한 IAQ 제어 시스템을 나타내는 도면.6 is a view showing the IAQ control system through the demand response active ventilation according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 고안의 실시예에 따른 시스템의 제어 알고리즘을 나타내는 흐름도.7 is a flowchart illustrating a control algorithm of a system according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 고안의 다른 실시예에 따른 레인지 후드를 통한 배기의 기능을 갖는 환기 시스템을 나타내는 도면.8 is a view showing a ventilation system having a function of exhausting through a range hood according to another embodiment of the present invention.

도 9는 본 고안의 또다른 실시예에 따른 전열 또는 현열 교환기를 통한 배기의 기능을 갖는 환기 시스템을 나타내는 도면.9 is a view showing a ventilation system having a function of exhaust through the heat transfer or sensible heat exchanger according to another embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 열교환기 20 : 홴10: heat exchanger 20: heat exchanger

30 : 댐퍼 40 : CO2검출기30: damper 40: CO 2 detector

50 : 압력 검출기 60 : 마이크로프로세서50 pressure detector 60 microprocessor

70 : 제어부70: control unit

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 일측면에 따른 수요 대응 능동환기를 통한 IAQ 제어 시스템은 동시 급배기, 또는 강제 급기 및 자연틈새 배기, 또는 강제 배기 및 자연틈새 급기를 위한 IAQ 제어 시스템에 있어서, 급기 및 배기 덕트에 연결되는 열교환기에 접속되며, 급기 및 배기 동작을 위해 회전수가 가변 가능한 급기홴 및 배기홴(20); 상기 급기홴 및 배기홴의 출구 또는 입구에 설치되며, 각 환기공간별 급기 및 배기 동작을 위해 개방각도가 가변 가능한 자동 댐퍼(30); 상기 각 환기공간에 대한 공기 질을 측정하기 위해 각 환기공간의 배기 덕트 또는 각 환기공간 내에 설치되어 현재 공기의 CO2농도를 측정하는 CO2검출기(40); 상기 급기홴 또는 배기홴에 설치된 정면적 오리피스의 차압을 통해 실시간 유량을 측정하는 압력 검출기(50); 소정 시간(T0) 동안 상기 CO2검출기로부터의 측정 신호를 수신하고 해당 환기공간별 실시간 농도 데이터를 통해 각 환기공간별 최근 재실인원(N) 및 최근 평균 급기량(Qi old)을 실시간으로 산정하는 마이크로프로세서(60); 및 상기 마이크로프로세서로부터 산정된 각 환기공간별 최근 재실인원(N) 데이터를 수신하고 해당 최근 재실인원(N)을 기초로 초기 입력값으로 주어진 목표 실내농도(CS) 및 목표 실내농도 도달시간(TS)을 만족하도록 필요한 외기량(Qi new)을 산정하며 이를 바탕으로 요구되는 전체 급기 또는 배기량(Qo new)을 산정하고 국부적으로 급기 또는 배기되도록 되먹임 제어를 통해 상기 급기홴 및 배기홴의 회전속도 및 자동댐퍼의 개방각도를 제어하는 제어부(70); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the IAQ control system using active response ventilation according to an aspect of the present invention is a simultaneous supply, or forced supply and natural clearance exhaust, or IAQ control system for forced exhaust and natural clearance supply, An air supply fan and an exhaust fan 20 connected to a heat exchanger connected to the air supply and exhaust ducts, the rotation speed of which is variable for supply and exhaust operations; An automatic damper (30) installed at an outlet or inlet of the air supply fan and the exhaust fan, the opening angle of which is variable for supply and exhaust operations for each ventilation space; A CO 2 detector 40 installed in an exhaust duct or each ventilation space of each ventilation space to measure the air quality of each ventilation space, and measuring the CO 2 concentration of current air; A pressure detector (50) for measuring real-time flow rate through the differential pressure of the frontal orifice installed in the air supply fan or the exhaust fan; Receive the measurement signal from the CO 2 detector for a predetermined time (T 0 ) and the real-time occupancy (N) and the latest average air supply (Q i old ) for each ventilation space in real time through real-time concentration data for each ventilation space A microprocessor 60 for calculating; And a target indoor concentration (C S ) and a target indoor concentration arrival time given as initial input values based on the recent occupancy number (N) for each ventilation space calculated from the microprocessor. Calculate the required outside air quantity (Q i new ) to satisfy T S ), and calculate the required total air supply or exhaust volume (Q o new ) based on this, and control the feedback and exhaust to be locally supplied or exhausted. Control unit 70 for controlling the rotational speed and the opening angle of the automatic damper; Characterized in that it comprises a.

바람직하게는, 상기 제어부(70)는, 초기 입력값으로 주어진 목표 실내농도(CS) 및 목표 실내농도 도달시간(TS)을 만족하도록 실시간으로 구한 각 환기공간별 시간당 공기치환횟수 (ACH)와 목표농도 달성시간(TS)의 곱이 2.0보다 큰 경우, 목표 제어 CO2농도를 적어도 둘 이상의 단계로 각각 나누고 수정된 각각의 단계별로 급기유량을 제어하는 기능; 및 각 공간별 요구 외기량을 공급하기 위한 각 급기 혹은 배기 라인 댐퍼의 개방각도를 각 공간별 목표유량인 Qi new로 제어되도록 되먹임제어를 하는 경우, 각 급기라인 또는 틈새 급기의 실시간 외기 급기량 비가 목표 외기 급기량들의 비와 동일하도록 상기 댐퍼들의 개방각도를 제어한 후 실시간 전체 외기량의 합(Qo *)이 목표 전체 외기량(Qo new)에 도달하도록 급기 혹은 배기홴의 회전수를 제어하는 기능;을 수행하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the control unit 70, the number of times of air per hour (ACH) for each ventilation space obtained in real time to satisfy the target indoor concentration (C S ) and the target indoor concentration arrival time (T S ) given as an initial input value And when the product of the target concentration attainment time T S is greater than 2.0, dividing the target control CO 2 concentration into at least two or more stages, respectively, and controlling the air supply flow rate in each modified stage; And real-time outside air supply of each supply line or gap supply when feedback control is performed such that the opening angle of each air supply or exhaust line damper for supplying the required outside air volume for each space is controlled by the target flow rate Q i new for each space. After controlling the opening angle of the dampers so that the ratio is equal to the ratio of the target external air supply amounts, the rotation speed of the air supply or exhaust fan so that the sum Q o * of the real-time total external air amount reaches the target total external air amount Q o new . The function of controlling the; characterized in that to perform.

한편, 본 고안의 다른 측면에 따른 수요 대응 능동환기를 통한 IAQ 제어 시스템은, 동시 급배기를 위한 환기 시스템에 있어서, 급기 및 배기 덕트에 연결되는 전열 또는 현열 열교환기(10) 내에 설치되며, 전체공간에 대한 급기 및 배기 동작을 위해 회전수가 가변 가능한 급기홴 및 배기홴(20); 상기 전체공간에 대한 공기 질을 측정하기 위해 열교환기의 배기 덕트 또는 열교환기 내부에 설치되어 현재 전체 공기의 CO2농도를 측정하는 CO2검출기(40); 상기 급기홴에 설치된 정면적 오리피스의 차압을 통해 전체 실시간 배기 유량을 측정하는 압력 검출기(50); 소정 시간(T0) 동안 상기 CO2검출기로부터의 측정 신호를 수신하고 해당 전체 환기공간의 실시간 농도 데이터를 통해 전체 환기공간내의 최근 재실인원(N)을 실시간으로 산정하는 마이크로프로세서(60); 및 상기 마이크로프로세서로부터 산정된 각 환기공간별 최근 재실인원(N) 데이터를 수신하고 해당 최근 재실인원(N)을 기초로 오염물의 농도가 목표 실내농도 도달시간(TS) 이내에 초기 입력값으로 주어진 목표 실내농도(CS)의 이하를 만족하도록 필요한 급기량(Qnew)을 산정하며 이를 바탕으로 급기홴에 의한 급기량이 소정치(Qnew)가 되도록 되먹임 제어를 통해 상기 급기홴의 회전속도를 제어하는 제어부(70); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the IAQ control system through the demand response active ventilation according to another aspect of the present invention, in the ventilation system for simultaneous supply and exhaust, is installed in the heat transfer or sensible heat exchanger (10) connected to the supply and exhaust duct, Air supply fan and exhaust fan 20 having a variable rotation speed for supply and exhaust air operations to the space; A CO 2 detector 40 installed in an exhaust duct of a heat exchanger or a heat exchanger to measure air quality for the entire space, and measuring CO 2 concentration of current air; A pressure detector (50) for measuring the total real-time exhaust flow rate through the differential pressure of the frontal orifice installed in the air supply fan; A microprocessor (60) for receiving a measurement signal from the CO 2 detector for a predetermined time (T 0 ) and calculating in real time the latest occupant in the entire ventilation space (N) in real time based on real-time concentration data of the entire ventilation space; And receiving the latest occupant number (N) data for each ventilation space calculated from the microprocessor, and based on the recent occupant number (N), the concentration of contaminants is given as an initial input value within a target indoor concentration attainment time T S. The required air supply amount Q new is calculated to satisfy the target indoor concentration C S or less, and based on this, the rotational speed of the air supply fan is controlled by feedback control so that the air supply amount due to the air supply fan becomes a predetermined value Q new . Control unit 70 for controlling the; Characterized in that it comprises a.

한편, 본 고안의 또다른 측면에 따른 수요 대응 능동환기를 통한 IAQ 제어 시스템은, 포집갓과 직선도관을 구비하고 댐퍼가 설치되는 레인지 후드 배기를 위한 환기 시스템에 있어서, 출구가 실외 또는 공동 에어 덕트에 연결되는 배기 덕트; 상기 배기 덕트 또는 포집갓 내 또는 후드 도관에 설치되며, 취사공간에 대한 배기 동작을 위해 회전수가 가변 가능한 배기홴(20); 상기 취사공간에 대한 공기 질을 측정하기 위해 상기 후드의 배기 덕트 또는 후드 내 또는 후드설치 실내공간에 설치되어 가스연소를 포함하는 활동과 관련된 현재 오염 공기의 CO2농도를 측정하는 CO2검출기(40); 상기 배기홴에 설치된 정면적 오리피스의 차압을 통해 실시간 배기 유량을 측정하는 압력 검출기(50); 소정 시간 동안 상기 CO2검출기로부터의 측정 신호를 수신하고 해당 취사공간의 실시간 농도 데이터를 통해 취사공간내의 가상 재실인원(N)을 실시간으로 산정하는 마이크로프로세서(60); 및 상기 마이크로프로세서로부터 산정된 취사공간의 가상 재실인원(N) 데이터를 수신하고 해당 가상 재실인원(N)을 기초로 오염물의 농도가 목표 실내농도 도달시간(TS) 이내에 초기 입력값으로 주어진 목표 실내농도(CS)의 이하를 만족하도록 필요한 배기량(Qnew)을 산정하며 이를 바탕으로 배기홴에 의한 배기량이 소정치(Qnew)가 되도록 해당 취사공간의 배기를 위해 되먹임 제어를 통해 상기 배기홴의 회전속도를 제어하는 제어부(70); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the IAQ control system through active response ventilation according to another aspect of the present invention, in the ventilation system for exhaust exhaust range hood having a collecting shade and a straight conduit, the damper is installed, the outlet is an outdoor or common air duct An exhaust duct connected to the; An exhaust fan 20 installed in the exhaust duct or the collecting shade or in a hood conduit, the rotation speed of which being variable in speed for exhausting the cooking space; CO 2 detector (40) installed in the exhaust duct or hood of the hood or in a hooded indoor space to measure the air quality for the cooking space to measure the CO 2 concentration of current polluted air associated with activities involving gas combustion. ); A pressure detector (50) for measuring the real-time exhaust flow rate through the differential pressure of the frontal orifice installed in the exhaust fan; A microprocessor (60) for receiving a measurement signal from the CO 2 detector for a predetermined time and real-time calculating the virtual occupant (N) in the cooking space through real-time concentration data of the cooking space; And receiving the virtual occupancy data (N) of the cooking space calculated from the microprocessor and based on the virtual occupancy number (N), the concentration of the contaminant as the initial input value within the target indoor concentration arrival time (T S ). The exhaust amount Q new required to satisfy the indoor concentration C S or less is calculated and based on this, the exhaust gas is controlled through feedback control for exhausting the cooking space so that the exhaust gas volume by the exhaust fan becomes a predetermined value Q new . Control unit 70 for controlling the rotational speed of the fan; Characterized in that it comprises a.

바람직하게는, 상기 제어부(70)는, 전체 환기 공간 내에서 발생한 오염물의 전체 평균 농도 혹은 취사, 가스연소를 포함한 활동과 관련하여 발생한 오염물의 농도가 목표 실내농도 도달시간(TS) 내에 초기 입력값으로 주어진 목표 실내농도(CS) 이하를 만족하도록 목표 제어 CO2농도를 적어도 둘 이상의 단계로 각각 나누고 수정된 각각의 단계별로 급기유량을 제어하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the control unit 70, the total average concentration of the contaminants generated in the entire ventilation space or the concentration of the contaminants generated in connection with the activity including cooking, gas combustion is initially input within the target indoor concentration reaching time (T S ) It is characterized by dividing the target control CO 2 concentration into at least two or more stages so as to satisfy the target indoor concentration (C S ) or less as a value, and controlling the air supply flow rate in each modified stage.

더욱 바람직하게는, 실시간 배기 유량의 측정을 압력 검출기(50)의 설치 없이, 상기 제어부(70)가 실내 CO2농도(C(ti))의 변화량과 현재 측정 실내 CO2농도(Ci)의 차의 제곱합이 최소가 되도록 하여 직접 산정하는 것을 특징으로 한다.More preferably, the measurement of the real-time exhaust flow rate without the installation of the pressure detector 50, the control unit 70 is the amount of change in the indoor CO 2 concentration (C (t i )) and the current measurement indoor CO 2 concentration (C i ) It is characterized by directly calculating the sum of squares of the difference to be the minimum.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하에서 본 고안은 급배기용 현열교환 및 가습의 기능을 갖는 환기시스템을 통해 동시 급배기, 또는 강제 급기 및 자연 틈새 배기, 또는 강제 배기 및 자연 틈새 급기를 수행하며, 실내의 공기 질을 결정하는 재실인원에 의한 생체적 오염의 대표적 척도로서 각 환기 공간의 배기 덕트부 혹은 실내에 각각 설치되는 CO2센서들을 통해 실시간으로 환산되는 농도값들을 바탕으로 하여 쾌적한 실내환경을 유지하도록 각 환기 공간별 요구되는 공기치환횟수(ACH) 또는 외기급기량을 실시간으로 제어하는 수요 대응 능동환기를 통한 IAQ 제어 시스템을 바람직한 실시예로 설명할 것이나, 본 고안의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, the present invention performs a simultaneous air supply, or forced air supply and natural gap exhaust, or forced air exhaust and natural gap supply through a ventilation system having a function of sensible heat exchange and humidification for the air supply and exhaust air, to determine the air quality of the room As a representative measure of biological contamination by occupants, each ventilation space needs to maintain a comfortable indoor environment based on concentration values converted in real time through the exhaust duct of each ventilation space or CO 2 sensors installed in each room. Although the IAQ control system through demand response active ventilation for controlling the number of air substitution (ACH) or the air supply amount in real time will be described as a preferred embodiment, the technical idea of the present invention is not limited or limited thereto and modified by those skilled in the art. Of course, it can be variously implemented.

도 1은 주어진 실내 거주인원에 대한 환기시, 시간에 따른 CO2농도평형을 일예로 나타내는 그래프이고, 도 2는 급기와 배기가 동시에 이루어지도록 공동주택에 설치된 종래 기술의 환기 시스템을 나타내는 구성도이고, 도 3은 본 고안에 따른 에너지 개선을 설명하기 위해 급배기시의 유동손실을 전기회로의 저항과 같이모델링한 모식도이고, 도 4는 도 3에 예시된 두개의 공간에서 측정된 CO2농도가 소정 기준 이하로 내려가는 농도변화를 나타내는 그래프이고, 도 5는 본 고안의 단계적 급기유량의 제어로 인한 농도변화 및 운전소비전력 감소를 일예로 나타내는 그래프이다.1 is a graph showing an example of CO 2 concentration balance over time when ventilation for a given indoor occupants, Figure 2 is a block diagram showing a ventilation system of the prior art installed in a multi-unit house so that the supply and exhaust air at the same time 3 is a schematic diagram of modeling the flow loss at the time of supply and discharge as the resistance of the electric circuit to explain the energy improvement according to the present invention, Figure 4 is a CO 2 concentration measured in the two spaces illustrated in FIG. 5 is a graph illustrating a change in concentration falling below a predetermined standard, and FIG. 5 is a graph illustrating a change in concentration and a reduction in power consumption due to the control of the staged air supply flow rate according to the present invention.

우선, 본 고안은 사무실용 또는 주거용 환기 시스템에서 재실 인원만을 반영하여 요구되는 환기량을 결정하는 경우 발생하는 상기 제 1문제를 극복하기 위해, 각 환기 공간의 배기 덕트부에 각각 CO2검출기가 설치되고 센서내장(마이크로프로세서) 또는 외부와 통신으로 연결된 MCU을 통해 현재 급기된 외기량에 따른 실시간 농도데이터를 이용하여 최소자승법을 통해 최근 재실 인원을 구하게 된다.First, in order to overcome the first problem that occurs when determining the required ventilation amount by reflecting only the occupant in the office or residential ventilation system, the present invention, each CO 2 detector is installed in the exhaust duct part of each ventilation space The current occupancy is obtained through the least-squares method using real-time concentration data according to the current air volume supplied through the sensor built-in (microprocessor) or MCU connected to the outside.

즉, 외부 CO2농도, 현재 실내 CO2 농도, 예상 재실인원, 급기량, 지정된 공간의 유효 부피을 각각 Co, C*, N, Q, Veff라 할 때, 농도 평형 방정식으로부터 시간에 따른 실내 농도의 변화는 다음의 수학식 3과 같이 표시된다.Ie external CO2Concentration, current indoor co2 C, concentration, estimated occupancy, supply volume, and effective volume of the specified space, respectively.o, C*, N, Q, VeffIn this case, the change in the indoor concentration with time from the concentration equilibrium equation is expressed as in Equation 3 below.

[수학식 3][Equation 3]

여기에서, 최근 주어진 시간(To) 동안 동일한 재실 인원과 급기량이 주어졌다고 가정하면, 다음의 수학식 4와 같은 오차의 제곱합을 구할 수가 있다.Here, assuming that the same number of occupants and the air supply amount are given during the recently given time T o , the sum of squared errors, such as the following Equation 4, can be obtained.

[수학식 4][Equation 4]

여기에서, Ci는 ti(=T0/n*i)에서 측정된 실내 농도이며, C(ti)는 상기 수학식3을 이용하여 구한 값이다. 따라서 두 개의 방정식()을 이용하여 최근 재실 인원(N)과 최근 평균 급기량(Q)을 구하게 되며, 이러한 계산은 마이크로프로세서를 통해 실시간으로 이루어지게 된다.Here, C i is a room concentration measured at t i (= T 0 / n * i), and C (t i ) is a value obtained using Equation 3 above. So two equations ( ) Is used to find the latest occupancy (N) and the latest average air supply (Q), and these calculations are made in real time by the microprocessor.

한편, 도 2는 급기와 배기가 동시에 이루어지도록 공동주택에 설치된 환기시스템의 평면도의 예를 보여주고 있다. 이러한 복잡한 덕트를 통해 요구 급기량을 공급시 필요한 환기용 부스터 홴 혹은 전열/현열 교환기 홴에 의한 동력소비를 기존 시스템과 본 고안과 비교하기 위해 도 3에 나타난 바와 같이 급배기시의 유동손실을 전기회로의 저항과 같이 모델링한다. 도 3에 예시된 바와 같이 현재 두개의 공간에서 측정된 CO2농도가 각각 1,500 및 1,200 ppm 인 경우, 두 공간의 CO2농도가 1시간 내에 800 ppm 이하로 내려가도록 요구되는 외기량을 상기 수학식3을 이용하여 구하면 각각 47.5, 44.7 m3/hr를 얻게 된다.On the other hand, Figure 2 shows an example of a plan view of the ventilation system installed in the apartment house so that the air supply and exhaust is made at the same time. In order to compare the power consumption by the ventilation booster 홴 or the electric / sensible heat exchanger 시 required to supply the required air supply through this complicated duct with the existing system, the flow loss during the air supply and exhaust as shown in FIG. Model it with the resistance of the circuit. As illustrated in FIG. 3, when the CO 2 concentrations currently measured in the two spaces are 1,500 and 1,200 ppm, respectively, the amount of outside air required to reduce the CO 2 concentration of the two spaces to 800 ppm or less within 1 hour is represented by the above equation. Using 3, you get 47.5 and 44.7 m 3 / hr, respectively.

여기에서, 상술한 N은 최근 To시간동안의 농도변화를 이용하여 구한 재실인원이며, t=1.0 hr에서 C가 800 ppm이 되도록 외기량 Q를 구한 결과이다.Here, N described above is the number of occupants in the room using the concentration change during the recent T o time, and is the result of obtaining the outside air quantity Q such that C becomes 800 ppm at t = 1.0 hr.

상술한 값들을 이용하여 농도변화를 나타낸 환기 실시예가 도 4에 예시되어 있다.A ventilating embodiment showing a change in concentration using the above values is illustrated in FIG. 4.

이와같이 본 고안은 환기용 부스터 홴 혹은 전열/현열 교환기 홴의 유량을 차압센서를 이용하여 측정하거나, 회전수별로 적용 배관시스템 유량에 대한 데이터베이스를 이용하여 환산하지 않고 실시간으로 공간마다 급기되는 유량과 재실인원을 실시간 CO2농도의 측정을 통해 연속적으로 구하여 원하는 시간 내에 CO2농도가 설정값 이하로 내려가 인체활동과 연관된 오염물이 신속하게 제거하는 장점이 있다.In this way, the present invention measures the flow rate of the ventilation booster 전 or the heat transfer / sensible heat exchanger 차 using a differential pressure sensor, or the flow rate of the air supplied to each space in real time without conversion using a database on the flow rate of the piping system applied for each rotation speed. through the real-time measurement of the CO 2 concentration of the personnel down to below the set value of the CO 2 concentration within the desired time is obtained continuously has the advantage that the contaminants are associated with human body activity rapidly removed.

또한, 본 고안은, 상기 제 2문제점을 해결하기 위하여 도 3에 도시된 시스템과 같이 환기용 부스터 홴 혹은 전열/현열 교환기 홴의 회전수와 각 댐퍼 개도의 제어를 통해 에너지 관점에서 급기량의 최적 공급이 이루어지도록 한다.In addition, the present invention, in order to solve the second problem, as shown in the system shown in Figure 3 through the control of the rotational speed and the respective damper opening of the ventilation booster 스터 or heat transfer / sensation heat exchanger 최적 to optimize the amount of air supply in terms of energy Ensure supply is made.

즉, 도 5에 나타난 바와 같이 주어진 시간 Ts내에 실내 공간 평균 농도를 현재 C1에서 C2로 제어할 경우, 상기 수학식3을 이용하여 구한 일정한 유량 Q로 급기하는 것보다는 이를 두 단계로 나누어, 우선 제 1단계에서는 Ts/2 시간 내에 실내 공간 평균 농도를 현재 C1에서 C1과 C2의 기하학적 평균()까지 감쇄하는 데 필요한 유량 Q1을 공급하며, 다음으로 제 2단계에서는 나머지 Ts/2 시간 내에 평균농도가 C1과 C2의 기하학적 평균()에서 목표 평균농도인 C2까지 감쇄하도록 필요한 유량 Q2를 공급한다.That is, as shown in FIG. 5, when the indoor space average concentration is controlled from the current C 1 to C 2 within a given time T s , it is divided into two stages rather than being supplied with a constant flow rate Q obtained using Equation 3 above. First, in the first step, the indoor spatial mean concentration within T s / 2 hours is calculated from the geometric mean of C 1 to C 1 and C 2 ( Flow rate Q 1 required to attenuate up to), and then in the second step, the mean concentrations in the remaining T s / 2 hours are the geometric mean of C 1 and C 2 ( ) Supplies the necessary flow rate Q 2 to attenuate to the target mean concentration C 2 .

이러한 방식으로 계속적으로 시간 구간을 절반씩 나누며 그 때의 목표 평균농도를 농도 구간의 기하학적 평균으로 하면 환기용 부스터 홴 또는 전열/현열 교환기 홴의 소비동력을 줄이는 효과가 있다.In this way, by dividing the time interval by half and setting the target mean concentration at that time as the geometric mean of the concentration interval, it is possible to reduce the power consumption of the ventilation booster 홴 or the heat / sensible heat exchanger 홴.

예를 들어, 도 3에 도시된 현재 측정농도가 1,500 ppm인 실내공간에 대해서 CO2농도를 1시간 내에 800 ppm으로 제어하려면 상기 수학식3에 의거하여 47.5 m3/hr의 외기량이 요구되며, 이를 본 고안과 같이 제어하는 경우, 1,500 ppm에서 1,500 ppm과 800 ppm의 기하평균인 964 ppm까지 0.5시간에 걸쳐 필요한 급기량 Q1으로 37.3 m3/hr이 요구되며, 964 ppm에서 800 ppm까지 0.5시간에 걸쳐 Q2로 52.6 m3/hr이 정해진다.For example, in order to control the CO 2 concentration to 800 ppm in 1 hour for an indoor space having the current measured concentration shown in FIG. 3 in 1,500 ppm, an outdoor air amount of 47.5 m 3 / hr is required based on Equation 3 above. When controlled according to the present invention, 37.3 m 3 / hr of required air supply Q 1 is required over 0.5 hours from 1,500 ppm to 964 ppm, which is a geometric mean of 1,500 ppm and 800 ppm, from 964 ppm to 800 ppm. Q 2 is set at 52.6 m 3 / hr over 0.5 h.

또한, 환기용 부스터 홴 혹은 전열/현열 교환기 홴의 소비동력은 유량의 삼승에 비례하며, 비례상수는 덕트 배관 및 댐퍼 등에 의한 전체 손실계수에 의해 결정되므로 동일하다고 가정하면, 두가지 운전모드에 의한 시간 적분된 소비전력의 비의 계산은로 약 10% 가량의 운전 소비전력이 감소하게 된다. 이러한 단계적 급기유량의 제어로 인한 운전소비전력의 감소는 시간당 공기치환횟수 (ACH)와 목표농도 달성시간(Ts)의 곱인 ACH*Ts가 2.0보다 클 때 뚜렷하게 나타난다.In addition, the power consumption of the ventilation booster or heat exchanger heat exchanger is proportional to the square of the flow rate, and the proportional constant is determined by the total loss factor of the duct pipe and damper, so that the time due to the two operating modes is the same. Calculation of the ratio of integrated power consumption As a result, operating power consumption of about 10% is reduced. The reduction in operating power consumption due to the control of the gradual air supply flow is evident when the ACH * T s, which is the product of the air replacement frequency per hour (ACH) and the target concentration attainment time (T s ), is greater than 2.0.

도 6 내지 도9를 참조하여 본 고안의 수요 대응 능동환기를 통한 IAQ 제어 시스템에 대하여 좀더 상세하게 설명하면,Referring to Figures 6 to 9 in more detail with respect to the IAQ control system through the demand response active ventilation of the present invention,

도 6은 본 고안의 실시예에 따른 수요 대응 능동환기를 통한 IAQ 제어 시스템을 나타내는 도면이고, 도 7은 본 고안의 실시예에 따른 시스템의 제어 알고리즘을 나타내는 흐름도이고, 도 8은 본 고안의 다른 실시예에 따른 레인지 후드를 통한 배기의 기능을 갖는 환기 시스템을 나타내는 도면이고, 도 9는 본 고안의 또다른 실시예에 따른 전열 또는 현열 교환기를 통한 배기의 기능을 갖는 환기 시스템을 나타내는 도면이다.6 is a view showing the IAQ control system through the demand response active ventilation according to an embodiment of the present invention, Figure 7 is a flow chart showing a control algorithm of the system according to an embodiment of the present invention, Figure 8 is another of the present invention FIG. 9 is a view showing a ventilation system having a function of exhaust through a range hood according to an embodiment, and FIG. 9 is a view showing a ventilation system having a function of exhaust through a heat transfer or sensible heat exchanger according to another embodiment of the present invention.

도 6에 나타난 바와 같이 본 고안이 적용된 환기 시스템은 환기 모드시에는 출구가 실외에 노출되어 있는 배기 덕트, 상기 급배기 덕트에 접속되어 있고 제어부의 제어를 받는 열교환기(10), 상기 열교환기(10)에 접속되어 있고 상기 제어부(70)에 제어를 받아 회전수가 가변 가능한 급기용 홴 및 배기용 홴(20)이 작동한다. 이 시스템에는 각 구분된 공간에 설치되어 급기용 도관을 경유하여 상기 급기용 홴(20)의 출구에 접속되어 있는 복수개의 디퓨져, 각 구분된 공간에 또한 설치되어 배기용 도관을 경유하여 상기 배기용 홴(20)의 입구에 접속되어 있는 복수개의 컬렉터(흡입부), 상기 디퓨져들에 접속되어 있는 급기용 도관 내에 혹은 상기 디퓨져 부근에 구비되어 있고 제어부(70)에 제어를 받아 개방각도가 가변 가능한 복수개의 자동댐퍼(30), 마이크로프로세서(60)에 접속되며 각 환기 공간의 배기 덕트부에 각각 설치된 CO2검출기(40), 그리고 급기홴(20)의 실시간 유량을 정확하게 검출하기 위해 급기홴(20)의 입구 측 혹은 출구 측에 설치된 정면적 오리피스를 통해 차압을 검출하여 제어부(70)에 접속되어 측정 신호를 보내는 압력 검출기(50)를 포함한다.As shown in FIG. 6, the ventilation system to which the present invention is applied has an exhaust duct in which the outlet is exposed to the outside in the ventilation mode, a heat exchanger 10 connected to the supply / exhaust duct, and controlled by a control unit. The air supply fan and the exhaust fan 20 which are connected to 10) and which are controlled by the control unit 70 and whose rotation speed is variable are operated. The system includes a plurality of diffusers which are installed in each separate space and connected to the outlet of the air supply fan 20 via an air supply conduit, and are also installed in each of the separate spaces and pass through the air exhaust conduit. A plurality of collectors (suction units) connected to the inlet of the fan 20, provided in the air supply conduit connected to the diffusers, or near the diffuser, can be controlled by the control unit 70 to vary the opening angle. It is connected to a plurality of automatic dampers 30, microprocessor 60, CO 2 detector 40, respectively installed in the exhaust duct of each ventilation space, and the air supply fan (홴) to accurately detect the real-time flow rate of the air supply fan (20) And a pressure detector 50 which detects the differential pressure through the frontal orifice provided on the inlet side or the outlet side of 20) and is connected to the control unit 70 to send a measurement signal.

여기에서, 최근 주어진 시간(To) 동안 각 환기 공간의 배기 덕트부에 각각 설치된 CO2검출기(40)를 통해 측정된 신호들은 각 환기 공간에 동일한 재실 인원과 급기량이 주어졌다고 가정하여 각 공간별로 실시간 환산된 농도값들과, 상기 수학식 3에 의한 값들의 차의 제곱합이 최소가 되도록 각 공간별, 최근 재실 인원(N)과 최근 평균 급기량(Q)을 구하는데 사용되는데, 이러한 계산은 일차적으로 마이크로프로세서(60)를 통해 실시간으로 이루어지게 된다.Here, the signals measured through the CO 2 detectors 40 respectively installed in the exhaust ducts of each ventilation space during the recently given time T o are assumed to have the same occupancy and air supply in each ventilation space. It is used to calculate the latest occupancy (N) and the latest average air supply (Q) for each space so that the sum of squares of the difference between the real-time converted concentration values and the values according to Equation 3 is minimized. Is primarily done in real time through the microprocessor 60.

또한, 상기 제어부(70)는 국부적인 급기시, 상기 급기용 홴(20)의 회전속도를 조절함에 있어, 도 7에 나타난 순서도와 같이 초기 입력값으로 주어진 목표 실내농도(Cs), 목표 실내농도 도달시간(Ts)을 만족하도록 앞서 구한 환기공간별 재실인원을 기초로 필요한 외기량(Qi new)을 산정하며, 이를 바탕으로 전체 급기량 (Qo new)를 정한 후, 실시간으로 측정된 오리피스 차압과 다음의 수학식 5에 나타난 RPM 관계식을 이용하여 급기홴(20)에 의한 외기량이 Qo new가 되도록 되먹임제어를 한다.In addition, the controller 70 controls the rotational speed of the air supply fan 20 during local air supply, and provides a target indoor concentration Cs and a target indoor concentration given as initial input values as shown in the flowchart shown in FIG. 7. The required outdoor air volume (Q i new ) is calculated based on the number of occupants in each ventilation space to satisfy the arrival time (Ts), and based on this, the total air supply (Q o new ) is determined, and the orifice measured in real time. By using the differential pressure and the RPM relationship shown in Equation 5 below, the feedback control is performed such that the amount of air supplied by the air supply 20 (20) becomes Q o new .

[수학식 5][Equation 5]

그런데, 앞서 설명한 바와 같이 단계적 급기유량의 제어로 인한 운전소비전력의 감소는 시간당 공기치환횟수(ACH)와 목표농도 달성시간(Ts)의 곱인 ACH(=Qi new/Vi)*Ts가 2.0보다 클 때 뚜렷하게 나타나므로, 이 경우에는 도 5에 나타난 바와 같이 되도록 일차목표 농도()를 수정하며, 이차목표 농도는 Cs가 되도록 공간별로 필요시 단계별 급기유량제어를 수행한다. 필요에 따라서는 그 이상의 단계로 구분한 각 공간별 급기유량제어가 가능함은 물론이다.However, as described above, the reduction in operating power consumption due to the stepped air supply flow control is ACH (= Q i new / V i ) * T s which is a product of the number of times of air replacement per hour (ACH) and the target concentration attainment time (T s ). Is apparent when is greater than 2.0, so in this case the primary target concentration ( ), And supply air flow control step by step if necessary so that the secondary target concentration is C s . If necessary, of course, it is possible to control the air supply flow rate for each space divided into more steps.

또한, 상기 제어부(70)는 국부적인 급기시, 각 급기라인의 댐퍼(30) 개방각도를 조절함에 있어, 각 환기 공간의 배기 덕트부에 각각 설치된 CO2검출기(40)를 통해 측정된 신호들이 실시간으로 환산된 농도값들과 상기 수학식 3에 의한 값들의 차의 제곱합 ()이 최소가 되도록 각 공간별, 최근 평균 급기량(Qi old)을 구하며 그 합이 목표 전체 급기량(Qo old)과 같도록 스케일링(scaling)한 후, 다음의 수학식 5에 나타난 급기량 관계식의 관계를 이용하여 각 공간별 목표유량인 Qi new가 제어되도록 되먹임제어를 한다.In addition, the controller 70 controls the opening angle of the damper 30 of each air supply line at the local air supply, and the signals measured through the CO 2 detectors 40 respectively installed in the exhaust ducts of the respective ventilation spaces are Sum of squares of differences between concentration values converted in real time and values according to Equation 3 ), And obtain the latest average air supply amount (Q i old ) for each space so that the sum is the minimum, and the sum is equal to the target total air supply amount (Q o old ), and then the grade shown in Equation 5 below. The feedback control is performed so that Q i new, which is the target flow rate for each space, is controlled by using the relationship of skill relations.

[수학식 6][Equation 6]

이때, 각 급기 댐퍼(30)의 개방각도의 조절 및 외부 및 실내환경의 변경에 의해 전체 급기량(Qo)의 변동이 발생하면, 다시 실시간으로 측정된 오리피스 차압과상기 수학식 5의 RPM 관계식() 관계식을 이용하여 급기홴(20)에 의한 외기량이 Qo new가 되도록 다시 되먹임제어를 하며, 각 급기라인의 댐퍼(30)의 개방각도 제어가 반복적으로 수행된다. 이러한 본 고안의 바람직한 실시예는 도 6의 제어 시스템 구성과 도 7의 제어 알고리즘에 상세하게 설명된다.At this time, if the fluctuation of the total air supply amount Q o occurs due to the adjustment of the opening angle of each air supply damper 30 and the change of the external and indoor environment, the orifice differential pressure measured in real time and the RPM relation equation of Equation 5 ( Using the relational expression, feedback control is performed so that the amount of outside air by the air supply 홴 20 becomes Q o new , and the opening angle control of the damper 30 of each air supply line is repeatedly performed. This preferred embodiment of the present invention is described in detail in the control system configuration of FIG. 6 and the control algorithm of FIG.

도 8은 본 고안의 다른 실시예에 따른 레인지 후드를 통한 배기의 기능을 갖는 환기 시스템을 나타낸다.8 shows a ventilation system having the function of exhausting through a range hood according to another embodiment of the present invention.

즉, 포집갓과 직선도관을 구비하고 댐퍼(30)가 설치되는 레인지 후드를 통한 배기의 기능을 갖는 환기 시스템에 있어서, 출구가 실외 혹은 공동 에어 덕트에 연결되어 있는 배기 덕트, 포집갓 내 혹은 후드 도관 내 혹은 배기 덕트부에 설치되어 제어부의 제어를 받아 회전수가 가변 가능한 배기용 홴(20), 마이크로프로세서(60)에 접속되며 후드 배기 덕트부 혹은 후드 내, 그리고 후드 근처 실내 공간에 설치된 CO2검출기(40), 그리고 배기홴(20)의 실시간 유량을 정확하게 검출하기 위해 배기홴(20)의 입구측 또는 출구측에 설치된 정면적 오리피스를 통해 차압을 검출하며 제어부(70)에 접속되어 측정 신호를 보내는 압력 검출기(50), 최근 주어진 시간 (To) 동안 배기 덕트부 혹은 후드 내에 설치된 CO2검출기(40)를 통해 측정된 신호들을 이용하여 취사를 포함한 활동과 관련된 최근 가상(Pseudo)의 재실 인원(N)을 구하는 마이크로프로세서(60), 후드 배기시 홴(20)의 회전속도를 조절함에 있어 취사, 가스연소를 포함한 활동과 관련하여 발생한 오염물의 농도가 목표 실내농도 도달시간(Ts) 내에 초기 입력값으로 주어진 목표 실내농도(Cs) 이하를 만족하도록 앞서 구한 가상 재실인원을 기초로 필요한 배기량 (Qnew)를 정한 후, 실시간으로 측정된 오리피스 차압과 상기 수학식 5의 RPM 관계식()을 이용하여 홴(20)에 의한 배기량이 Qnew가 되도록 되먹임제어를 수행하는 IAQ 제어 시스템을 보여 준다.That is, in a ventilation system having a collecting shade and a straight conduit and having a function of exhausting through a range hood in which a damper 30 is installed, an outlet duct, a collecting shade or a hood is connected to an outdoor or a common air duct. CO 2 installed in the conduit or exhaust duct part and connected to the exhaust fan 20 and the microprocessor 60 with variable rotation speed under the control of the control unit and installed in the hood exhaust duct or hood and in the indoor space near the hood. In order to accurately detect the real-time flow rate of the detector 40 and the exhaust fan 20, the differential pressure is detected through a frontal orifice installed at the inlet or outlet side of the exhaust fan 20 and connected to the control unit 70 to measure a measurement signal. pressure detector 50, the last given time (T o) for containing the cooking by using the signals measured by the CO 2 detector (40) provided in the exhaust duct or hood to send The concentration of contaminants generated in connection with activities, including cooking and gas combustion, in controlling the rotational speed of the microprocessor 60 and the fan 20 when exhausting the hood. Orifice measured in real time after determining the required displacement (Q new ) based on the previously obtained virtual room number so as to satisfy the target indoor concentration (C s ) given as an initial input value within the target indoor concentration arrival time (T s ). Relationship between the differential pressure and the RPM of Equation 5 ) Shows an IAQ control system that performs feedback control such that the displacement by Q20 is Q new .

그러나 앞서 설명한 바와 같이 배기홴(20)의 실시간 유량을 검출하기 위해 배기홴(20)의 입구측 또는 출구측에 설치된 정면적 오리피스를 통해 차압을 검출하여 제어부(70)에 접속되어 측정 신호를 보내는 압력 검출기(50)의 설치없이, 상기 수학식 3 및 이로 인한 차의 제곱합()으로부터,을 이용하여 실시간 배기량(Q*)을 구할 수 있다.However, as described above, in order to detect the real-time flow rate of the exhaust fan 20, the differential pressure is detected through a front orifice installed at the inlet side or the outlet side of the exhaust fan 20 and connected to the control unit 70 to send a measurement signal. Without the installation of the pressure detector 50, the sum of squares of the difference From Can be used to obtain the real-time displacement (Q * ).

도 9는 본 고안의 또다른 실시예에 따른 전열 또는 현열 교환기를 통한 배기의 기능을 갖는 환기 시스템을 나타낸다.Figure 9 shows a ventilation system having the function of exhaust through the heat transfer or sensible heat exchanger according to another embodiment of the present invention.

즉, 입구 및 출구가 실외에 각각 노출되어 있는 급기 및 배기 덕트, 상기 급배기 덕트에 접속되어 있고 제어부(70)의 제어를 받는 전열 또는 현열 교환의 열교환기(10), 상기 열교환기 장치 내에 설치되어 있고 상기 제어부(70)에 제어를 받아 회전수가 가변 가능한 급기용 홴 및 배기용 홴(20), 마이크로프로세서(60)에 접속되며 열교환기(10)의 배기 덕트부 혹은 열교환기(10) 내, 그리고 실외에 설치된 오염공기 및 신선 급기 농도 측정용 CO2검출기(40), 그리고 급기 홴(20)의 실시간 유량을 정확하게 검출하기 위해 급기 홴(20)의 입구 측 혹은 출구 측에 설치된 정면적 오리피스를 통해 차압을 검출하여 제어부(70)에 접속되어 측정 신호를 보내는 압력검출기(50), 최근 주어진 시간 (To) 동안 배기 덕트부 혹은 열교환기(10) 내에 설치된 CO2검출기(40)를 통해 측정된 신호들을 이용하여 전체 환기 공간내의 재실 인원(N)을 구하는 마이크로프로세서, 열교환기(10) 내 급기 홴(20)의 회전속도를 조절함에 있어 발생한 오염물의 전체 평균 농도가 목표 실내농도 도달시간 (Ts) 내에 초기 입력값으로 주어진 목표 실내농도 (Cs) 이하를 만족하도록 앞서 구한 전체 환기 공간 추정 재실인원을 기초로 필요한 급기량(Qnew)을 정한 후, 실시간으로 측정된 오리피스 차압과 상기 수학식 5의 RPM 관계식()을 이용하여 급기홴(20)에 의한 급기량이 Qnew가 되도록 되먹임제어를 수행하는 IAQ 제어 시스템을 보여 준다.That is, the inlet and the outlet are respectively exposed to the outdoor air supply and exhaust duct, the heat exchanger 10 of the heat transfer or sensible heat exchange connected to the supply and exhaust duct and controlled by the control unit 70, installed in the heat exchanger device And connected to the air supply fan, the exhaust fan 20, and the microprocessor 60, which are controlled by the control unit 70 and whose rotation speed is variable, and in the exhaust duct part of the heat exchanger 10, or in the heat exchanger 10. And a front orifice installed at the inlet or outlet side of the air supply fan 20 to accurately detect the real-time flow rate of the air supply fan 20 and a CO 2 detector 40 for measuring the concentration of contaminated air and fresh air supply installed outdoors. The pressure detector 50 is connected to the control unit 70 and detects the differential pressure through the CO 2 detector 40 installed in the exhaust duct part or the heat exchanger 10 during a recent time T o . Measured The total average concentration of contaminants generated in adjusting the rotational speed of the air supply 20 20 in the heat exchanger 10 by using the signals to find the occupant number N in the entire ventilation space is the target indoor concentration reaching time (T s ) determine the required air supply (Q new ) on the basis of the estimated total ventilation space estimated occupants so as to satisfy the target indoor concentration (C s ) less than the initial input value within s ), and then the orifice differential pressure measured in real time and the mathematical RPM relationship of Equation 5 ) Shows an IAQ control system that performs feedback control so that the air supply amount by the air supply 20 20 becomes Q new .

또한, 앞서 설명한 바와 같이 배기 홴(20)의 실시간 유량을 검출하기 위해 배기 홴(20)의 입구측 또는 출구측에 설치된 정면적 오리피스를 통해 차압을 검출하여 제어부(70)에 접속되어 측정 신호를 보내는 압력 검출기(50)의 설치없이, 상기 수학식 3 및 이로 인한 차의 제곱합()으로부터,을이용하여 실시간 배기량(Q*)을 구할 수도 있다.In addition, as described above, in order to detect the real-time flow rate of the exhaust fan 20, the differential pressure is detected through a frontal orifice installed at the inlet side or the outlet side of the exhaust fan 20, and connected to the control unit 70 to measure a measurement signal. Without installing the sending pressure detector 50, the sum of squares of From It is also possible to find the real-time displacement Q * .

따라서, 본 고안의 열교환기(10)는 첫째, IAQ의 유지 및 ASHRAE 규격에 의한 인당 CFM 확보와 동시에, 정해진 홴 회전속도의 변환에 의한 수동제어로 인한 과도 환기량의 제거로 연간 약 $ 0.5~$ 1.5/m2의 에너지 절약(고정 환기에 비해 5%~80% 에너지 절약)과 둘째로는 누기 혹은 창문 등의 개방으로 인한 영향 대응의 신속한 환기량 수정이 가능하며, 셋째로는 차압을 검출하여 유량을 제어할 필요가 없게 된다.Therefore, the heat exchanger 10 of the present invention, firstly, the maintenance of the IAQ and secure the CFM per person by the ASHRAE standard, at the same time to remove the excessive ventilation due to the manual control by the conversion of the fixed rotational speed of about $ 0.5 ~ $ Energy savings of 1.5 / m 2 (5% to 80% energy savings compared to fixed ventilation), and secondly, the rapid ventilation volume can be corrected in response to the effects of leaks or opening of windows. There is no need to control it.

이상에서 설명한 본 고안은, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 고안의 기술적 사사을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.The present invention described above can be variously substituted, modified and changed within the scope without departing from the technical thoughts of the present invention for those skilled in the art to which the present invention belongs, the above-described embodiment and the accompanying drawings It is not limited to.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안에 나타난 수요 대응 능동환기를 통한 IAQ 제어 시스템은 실내의 공기 질을 결정하는 재실인원에 의한 생체적 오염의 대표적 척도로서 각 환기 공간의 배기 덕트부에 각각 설치된 CO2센서들을 통해 실시간으로 환산된 농도값들을 바탕으로 쾌적한 실내환경을 유지하도록 각 환기 공간별 요구되는 공기치환횟수(ACH) 혹은 외기급기량을 실시간으로 제어한다. 국부적으로 오염된 공간에 요구되는 급기량을 공급하기 위해서는 각 급기라인에 오리피스 장치와 차압센서 혹은 기타 유량계를 통한 유량측정이 실시간으로 이루어지거나 각 급기라인 압력손실의 데이터베이스 화를 통한 유량 평가가 요구되나, 본 고안에서는 각 환기 공간별 CO2센서들을 통해 실시간으로 환산된 농도값들을 이용하여 최근 재실 인원(N) 과 최근 평균 급기량(Q)을 구하므로 유량측정장치의 설치를 최소화하는 효과가 있다.As described above, the IAQ control system through the demand response active ventilation shown in the present invention is a representative measure of biological pollution by the occupant in the room to determine the indoor air quality, CO 2 installed in each exhaust duct part of each ventilation space Based on the concentration values converted in real time through the sensors, it controls in real time the required air replacement frequency (ACH) or the air supply to each ventilation space to maintain a comfortable indoor environment. In order to supply the required air supply to the local contaminated space, flow rate measurement through orifice device, differential pressure sensor or other flow meter is required in each supply line in real time, or flow rate evaluation through database of pressure line of each supply line is required. In this design, the latest occupant (N) and the latest average air supply (Q) are obtained using the concentration values converted in real time through the CO 2 sensors for each ventilation space, thereby minimizing the installation of the flow measuring device. .

또한, 높은 국부적 오염농도가 검출되어 국부적 급속 환기가 요구될 때는 시간당 공기치환횟수(ACH)와 목표농도 달성시간(Ts)의 곱인 ACH(= Qi new/Vi)*Ts가 2.0보다 크므로, 제어 CO2농도를 일차 목표 농도()를 수정하며 이차목표 농도는 제어 농도 Cs가 되도록 하는 단계별 급기유량제어를 수행하며, 필요에 따라서는 그 이상의 단계로 구분한 각 공간별 급기유량제어를 통해 운전소비전력을 감소시킬 수 있는 효과도 있다.In addition, when a high local pollution concentration is detected and local rapid ventilation is required, ACH (= Q i new / V i ) * T s, which is the product of the number of air replacements per hour (ACH) and the target concentration attainment time (T s ), is greater than 2.0. Since the control CO 2 concentration is large, the primary target concentration ( Air supply flow control step by step so that the secondary target concentration becomes the control concentration C s , and if necessary, the operation power consumption can be reduced through the air supply flow control for each space divided into more steps. There is also.

또한, 각 공간별 오염정도에 따른 요구 유량은 주어진 목표 실내농도(Cs), 목표 실내농도 도달시간(Ts)에 대해 현재 오염농도와 일대일로 대응하며, 각 공간별 요구 외기량을 공급하기 위한 각 급기라인 댐퍼의 개방각도는, 급기량 관계()를 이용하여 각 공간별 목표유량인 Qo new가 제어되도록 되먹임제어를 할 때, 각 급기라인의 실시간 급기 유량비가 목표 급기량 들의 비와 같도록 댐퍼들의 개방각도를 제어한 후 실시간 전체 외기량의 합(Qo *)이 목표 전체 급기량(Qo new)에 도달하도록 급기홴의 회전수를 제어하므로, 급기라인 댐퍼의 개방각도도 현재 오염농도에 일대일로 대응하여 전체 제어가 항상 강건하게 작동하는 장점이 있다.In addition, the required flow rate according to the pollution level of each space corresponds to the current pollution concentration in one-to-one correspondence with the given target indoor concentration (C s ) and the target indoor concentration arrival time (T s ), Opening angle of each air supply line damper for When the feedback control is performed to control the target flow rate Q o new for each space by using), the real-time total outside air volume after controlling the opening angle of the dampers so that the real-time air supply flow rate ratio of each air supply line is the same as the target air supply amount. Since the rotational speed of the air supply fan is controlled so that the sum Q o * reaches the target total air supply amount Q o new , the opening angle of the air supply line damper also corresponds to the current pollution concentration one-to-one so that the overall control is always robust. It has the advantage of working.

Claims (6)

동시 급배기, 또는 강제 급기 및 자연틈새 배기, 또는 강제 배기 및 자연틈새 급기를 위한 IAQ 제어 시스템에 있어서,In the IAQ control system for simultaneous supply, or forced supply and natural clearance exhaust, or forced exhaust and natural clearance supply, 급기 및 배기 덕트에 연결되는 열교환기에 접속되며, 급기 및 배기 동작을 위해 회전수가 가변 가능한 급기홴 및 배기홴(20);An air supply fan and an exhaust fan 20 connected to a heat exchanger connected to the air supply and exhaust ducts, the rotation speed of which is variable for supply and exhaust operations; 상기 급기홴 및 배기홴의 출구 또는 입구에 설치되며, 각 환기공간별 급기 및 배기 동작을 위해 개방각도가 가변 가능한 자동 댐퍼(30);An automatic damper (30) installed at an outlet or inlet of the air supply fan and the exhaust fan, the opening angle of which is variable for supply and exhaust operations for each ventilation space; 상기 각 환기공간에 대한 공기 질을 측정하기 위해 각 환기공간의 배기 덕트 또는 각 환기공간 내에 설치되어 현재 공기의 CO2농도를 측정하는 CO2검출기(40);A CO 2 detector 40 installed in an exhaust duct or each ventilation space of each ventilation space to measure the air quality of each ventilation space, and measuring the CO 2 concentration of current air; 상기 급기홴 또는 배기홴에 설치된 정면적 오리피스의 차압을 통해 실시간 유량을 측정하는 압력 검출기(50);A pressure detector (50) for measuring real-time flow rate through the differential pressure of the frontal orifice installed in the air supply fan or the exhaust fan; 소정 시간(T0) 동안 상기 CO2검출기로부터의 측정 신호를 수신하고 해당 환기공간별 실시간 농도 데이터를 통해 각 환기공간별 최근 재실인원(N) 및 최근 평균 급기량(Qi old)을 실시간으로 산정하는 마이크로프로세서(60); 및Receive the measurement signal from the CO 2 detector for a predetermined time (T 0 ) and the real-time occupancy (N) and the latest average air supply (Q i old ) for each ventilation space in real time through real-time concentration data for each ventilation space A microprocessor 60 for calculating; And 상기 마이크로프로세서로부터 산정된 각 환기공간별 최근 재실인원(N) 데이터를 수신하고 해당 최근 재실인원(N)을 기초로 초기 입력값으로 주어진 목표 실내농도(CS) 및 목표 실내농도 도달시간(TS)을 만족하도록 필요한 외기량(Qi new)을 산정하며 이를 바탕으로 요구되는 전체 급기 또는 배기량(Qo new)을 산정하고 국부적으로 급기 또는 배기되도록 되먹임 제어를 통해 상기 급기홴 및 배기홴의 회전속도 및 자동댐퍼의 개방각도를 제어하는 제어부(70); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 수요 대응 능동환기를 통한 IAQ 제어 시스템.The target room concentration (C S ) and the target room concentration arrival time (T) given as initial input values based on the latest room occupancy number (N) are received from the microprocessor and the ventilation room data for each ventilation space calculated. S ) calculates the required outside air quantity Q i new to satisfy S ), and calculates the required total air supply or exhaust amount Q o new based on this, and controls the supply and exhaust of the air supply and exhaust through feedback control to be locally supplied or exhausted. A controller 70 for controlling the rotational speed and the opening angle of the automatic damper; IAQ control system through the demand response active ventilation, comprising a. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어부(70)는,The control unit 70, 초기 입력값으로 주어진 목표 실내농도(CS) 및 목표 실내농도 도달시간(TS)을 만족하도록 실시간으로 구한 각 환기공간별 시간당 공기치환횟수 (ACH)와 목표농도 달성시간(TS)의 곱이 2.0보다 큰 경우, 목표 제어 CO2농도를 적어도 둘 이상의 단계로 각각 나누고 수정된 각각의 단계별로 급기유량을 제어하는 기능; 및The product of the times per hour of air displacement (ACH) and the target concentration achievement time (T S ) of each ventilation space obtained in real time to satisfy the target indoor concentration (C S ) and the target indoor concentration arrival time (T S ), which are given as initial input values, If greater than 2.0, dividing the target controlled CO 2 concentration into at least two or more steps, respectively, and controlling the air supply flow rate in each modified step; And 각 공간별 요구 외기량을 공급하기 위한 각 급기 혹은 배기 라인 댐퍼의 개방각도를 각 공간별 목표유량인 Qi new로 제어되도록 되먹임제어를 하는 경우, 각 급기라인 또는 틈새 급기의 실시간 외기 급기량 비가 목표 외기 급기량들의 비와 동일하도록 상기 댐퍼들의 개방각도를 제어한 후 실시간 전체 외기량의 합(Qo *)이 목표 전체 외기량(Qo new)에 도달하도록 급기 혹은 배기홴의 회전수를 제어하는 기능;을 수행하는 것을 특징으로 하는 수요 대응 능동환기를 통한 IAQ 제어 시스템.In the case of feedback control to control the opening angle of each air supply or exhaust line damper for supplying the required outdoor air volume to each space to the target flow rate Q i new for each space, the real-time air air supply ratio of each air supply line or gap air supply After the opening angle of the dampers is controlled to be equal to the ratio of the target air supply amounts, the rotation speed of the air supply or exhaust fan is set such that the sum of the real-time total external air quantities Q o * reaches the target total external air quantity Q o new . IAQ control system through the demand response active ventilation, characterized in that the; 동시 급배기를 위한 환기 시스템에 있어서,In the ventilation system for simultaneous supply and exhaust, 급기 및 배기 덕트에 연결되는 전열 또는 현열 열교환기(10) 내에 설치되며, 전체공간에 대한 급기 및 배기 동작을 위해 회전수가 가변 가능한 급기홴 및 배기홴(20);An air supply fan and an exhaust fan 20 which are installed in the heat transfer or sensible heat exchanger 10 connected to the air supply and exhaust ducts, and whose rotation speed is variable for supply and exhaust operations for the entire space; 상기 전체공간에 대한 공기 질을 측정하기 위해 열교환기의 배기 덕트 또는 열교환기 내부에 설치되어 현재 전체 공기의 CO2농도를 측정하는 CO2검출기(40);A CO 2 detector 40 installed in an exhaust duct of a heat exchanger or a heat exchanger to measure air quality for the entire space, and measuring CO 2 concentration of current air; 상기 급기홴에 설치된 정면적 오리피스의 차압을 통해 전체 실시간 배기 유량을 측정하는 압력 검출기(50);A pressure detector (50) for measuring the total real-time exhaust flow rate through the differential pressure of the frontal orifice installed in the air supply fan; 소정 시간(T0) 동안 상기 CO2검출기로부터의 측정 신호를 수신하고 해당 전체 환기공간의 실시간 농도 데이터를 통해 전체 환기공간내의 최근 재실인원(N)을 실시간으로 산정하는 마이크로프로세서(60); 및A microprocessor (60) for receiving a measurement signal from the CO 2 detector for a predetermined time (T 0 ) and calculating in real time the latest occupant in the entire ventilation space (N) in real time based on real-time concentration data of the entire ventilation space; And 상기 마이크로프로세서로부터 산정된 각 환기공간별 최근 재실인원(N) 데이터를 수신하고 해당 최근 재실인원(N)을 기초로 오염물의 농도가 목표 실내농도 도달시간(TS) 이내에 초기 입력값으로 주어진 목표 실내농도(CS)의 이하를 만족하도록 필요한 급기량(Qnew)을 산정하며 이를 바탕으로 급기홴에 의한 급기량이 소정치(Qnew)가 되도록 되먹임 제어를 통해 상기 급기홴의 회전속도를 제어하는 제어부(70); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 수요 대응 능동환기를 통한 IAQ 제어 시스템.Receive the latest occupancy data (N) data for each ventilation space calculated from the microprocessor, and based on the recent occupancy number (N), the concentration of contaminants as the initial input value within the target indoor concentration attainment time T S. Calculate the required air supply amount Q new to satisfy the following indoor concentration (C S ), and based on this, the rotational speed of the air supply fan is controlled by feedback control so that the air supply amount by the air supply fan becomes a predetermined value Q new . A control unit 70 for controlling; IAQ control system through the demand response active ventilation, comprising a. 포집갓과 직선도관을 구비하고 댐퍼가 설치되는 레인지 후드 배기를 위한 환기 시스템에 있어서,In a ventilation system for exhaust of a range hood having a collecting shade and a straight conduit and a damper is installed, 출구가 실외 또는 공동 에어 덕트에 연결되는 배기 덕트;An exhaust duct whose outlet is connected to an outdoor or common air duct; 상기 배기 덕트 또는 포집갓 내 또는 후드 도관에 설치되며, 취사공간에 대한 배기 동작을 위해 회전수가 가변 가능한 배기홴(20);An exhaust fan 20 installed in the exhaust duct or the collecting shade or in a hood conduit, the rotation speed of which being variable in speed for exhausting the cooking space; 상기 취사공간에 대한 공기 질을 측정하기 위해 상기 후드의 배기 덕트 또는 후드 내 또는 후드설치 실내공간에 설치되어 가스연소를 포함하는 활동과 관련된 현재 오염 공기의 CO2농도를 측정하는 CO2검출기(40);CO 2 detector (40) installed in the exhaust duct or hood of the hood or in a hooded indoor space to measure the air quality for the cooking space to measure the CO 2 concentration of current polluted air associated with activities involving gas combustion. ); 상기 배기홴에 설치된 정면적 오리피스의 차압을 통해 실시간 배기 유량을 측정하는 압력 검출기(50);A pressure detector (50) for measuring the real-time exhaust flow rate through the differential pressure of the frontal orifice installed in the exhaust fan; 소정 시간 동안 상기 CO2검출기로부터의 측정 신호를 수신하고 해당 취사공간의 실시간 농도 데이터를 통해 취사공간내의 가상 재실인원(N)을 실시간으로 산정하는 마이크로프로세서(60); 및A microprocessor (60) for receiving a measurement signal from the CO 2 detector for a predetermined time and real-time calculating the virtual occupant (N) in the cooking space through real-time concentration data of the cooking space; And 상기 마이크로프로세서로부터 산정된 취사공간의 가상 재실인원(N) 데이터를 수신하고 해당 가상 재실인원(N)을 기초로 오염물의 농도가 목표 실내농도 도달시간(TS) 이내에 초기 입력값으로 주어진 목표 실내농도(CS)의 이하를 만족하도록 필요한 배기량(Qnew)을 산정하며 이를 바탕으로 배기홴에 의한 배기량이 소정치(Qnew)가 되도록 해당 취사공간의 배기를 위해 되먹임 제어를 통해 상기 배기홴의 회전속도를 제어하는 제어부(70); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 수요 대응 능동환기를통한 IAQ 제어 시스템.Receive the virtual occupancy data (N) of the cooking space calculated from the microprocessor and based on the virtual occupancy number (N), the target room with the concentration of the contaminant as the initial input value within the target indoor concentration arrival time (T S ). The exhaust volume Q new is calculated to satisfy the concentration C S or less, and based on this, the exhaust volume is controlled by feedback control for exhausting the cooking space so that the exhaust volume due to the exhaust volume becomes a predetermined value Q new . Control unit 70 for controlling the rotational speed of the; IAQ control system through active response to the demand response, comprising a. 제 3항 또는 4항에 있어서,The method according to claim 3 or 4, 상기 제어부(70)는,The control unit 70, 전체 환기 공간 내에서 발생한 오염물의 전체 평균 농도 혹은 취사, 가스연소를 포함한 활동과 관련하여 발생한 오염물의 농도가 목표 실내농도 도달시간(TS) 내에 초기 입력값으로 주어진 목표 실내농도(CS) 이하를 만족하도록 목표 제어 CO2농도를 적어도 둘 이상의 단계로 각각 나누고 수정된 각각의 단계별로 급기유량을 제어하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 수요 대응 능동환기를 통한 IAQ 제어 시스템.The total average concentration of contaminants generated in the entire ventilation space, or the concentration of contaminants generated in connection with activities including cooking and gas combustion, is below the target indoor concentration (C S ) given as an initial input within the target indoor concentration arrival time (T S ). Dividing the target control CO 2 concentration into at least two or more stages to satisfy the IAQ control system, characterized in that for performing the function of controlling the air supply flow rate for each modified step. 제 3항 또는 4항에 있어서,The method according to claim 3 or 4, 실시간 배기 유량의 측정을 압력 검출기(50)의 설치 없이, 상기 제어부(70)가 실내 CO2농도(C(ti))의 변화량과 현재 측정 실내 CO2농도(Ci)의 차의 제곱합이 최소가 되도록 하여 직접 산정하는 것을 특징으로 하는 수요 대응 능동환기를 통한 IAQ 제어 시스템.The measurement of the real-time exhaust flow rate without the installation of the pressure detector 50, the control unit 70 is the sum of the square of the difference between the amount of change in the indoor CO 2 concentration (C (t i )) and the current measurement indoor CO 2 concentration (C i ) IAQ control system through active response ventilation, characterized in that it is calculated directly to the minimum.
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