KR20110100906A

KR20110100906A - 공기조화기, 전력제어 시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR20110100906A
Application number: KR1020100019990A
Authority: KR
Inventors: 김해진
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2010-03-05
Filing date: 2010-03-05
Publication date: 2011-09-15
Also published as: KR101839560B1

Abstract

본 발명은 공기조화기 및 그 동작방법에 관한 것으로서, 작게는 건물 단위, 지역 단위로 공기조화기를 그룹화하여 하나의 사이트를 형성하고, 복수의 사이트를 중앙에서 통합하여 관리함으로써, 지역단위 또는 전국 단위, 넓게는 국가 단위로의 소비 전력을 모니터링하고 전력 소비를 제어한다. 또한, 넓게 분포된 사이트에 대하여 사이트 별 개별 전력제어 및 통합 제어를 통해, 일정 범위 내에서의 자율제어를 보장하면서 체계적이고 일관성 있는 소비 전력 제어를 제공한다.

Description

공기조화기, 전력제어 시스템 및 그 방법 {Air conditioner, system and controlling method for the same}

본 발명은 공기조화기, 전력제어 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히, 공기조화기 또는 공기조화기를 포함하는 전기기기에 의해 소비되는 전력량을 조절하는데 있어서, 지역 단위 또는 특정 영역 단위로 통합하여 소비 전력량을 제어하는 공기조화기, 전력제어 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

공기조화기는 실내 공기를 정화하여 보다 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 설치되는 설비기기로서, 실내로 냉온의 공기를 토출하여, 실내 온도를 조절한다. 이러한 공기조화기는 열교환기로 구성되어 실내에 설치되는 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성되어 실내기로 냉매를 공급하는 실외기를 포함한다.

공기조화기는 실내기 및 실외기의 효율적인 제어를 위한 원격제어기가 구비되며, 원격제어기는 사용자가 각 실내기 및 실외기가 설치된 장소로 이동하지 않아도, 특정 장소에서 복수의 실외기 및 실내기를 모니터링 및 제어할 수 있도록 한다.

최근 전력소비량에 대한 관심이 증대되면서, 전력 소비가 많은 여름 도는 겨울 철 효과적인 소비전력의 제어 필요성이 야기되면서, 공기조화기에 디멘드 제어기를 연결하여, 소비되는 전력량에 따라 공기조화기의 운전율 또는 동작설정을 가변제어하여, 소비되는 전력을 제어하고 있다.

그러나, 특정 건물 또는 소정 영역 내에서의 각각 전력제어를 수행하고는 있으나, 특정 건물이나 영역에 대해서 한정되므로 소비 전력이 관리되지 않아 전력 수급에 차질이 발생하는 경우도 있다. 즉, 디멘드 제어 등을 통해 소비 전력을 관리하는 곳이 있는가 하면, 무분별하게 전력이 소비되는 곳도 있어 소비 전력을 관리하는 곳까지 전력 수급이 어려워지는 등의 피해가 발생하는 문제점이 있다.

이러한 소비 전력의 불균형을 해소하고, 보다 체계적이고 효율적으로 소비 전력을 관리할 필요성이 있다.

본 발명의 목적은 작게는 건물 단위, 지역 단위로 공기조화기를 그룹화하여 하나의 사이트를 형성하고, 복수의 사이트를 중앙에서 통합하여 관리함으로써, 지역단위 또는 전국 단위, 넓게는 국가 단위로의 소비 전력을 모니터링하고 전력 소비를 제어하는 공기조화기, 전력제어 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 전력제어 시스템은, 복수의 유닛을 포함하는 공기조화기의 집합체인 사이트; 및 상기 사이트를 등록하여, 상기 사이트로부터 수신되는 데이터에 대응하여 상기 사이트에서의 소비 전력에 대한 정보를 모니터링하고, 상기 사이트의 소비전력에 대응하는 중앙제어명령을 상기 사이트로 전송하여 상기 사이트의 소비 전력을 제어하는 중앙관리서버;를 포함하고, 상기 중앙관리서버는 복수의 사이트를 등록하여 관리하고, 상기 복수의 사이트 중 적어도 하나의 사이트에 대한 비율제어 또는 전력량제어를 통해, 넓은 지역에 분포된 상기 복수의 사이트에 대한 소비 전력을 통합하여 관리한다.

또한, 본 발명에 따른 공기조화기는, 실외기 및 실내기를 포함하는 복수의 유닛; 상기 복수의 유닛에 대하여 그 동작을 모니터링 하고, 제어하는 원격제어기; 및 상기 원격제어기와 연결되어, 상기 유닛에 의해 소비되는 전력량을 제어하기 위한 디멘드 제어를 수행하는 디멘드 제어기;를 포함하고, 상기 원격제어기는 상기 복수의 유닛에 대한 소비 전력 정보를 중앙관리서버로 전송하고, 상기 중앙관리서버로부터 수신되는 중앙제어명령에 대응하는 중앙전력제어설정을 상기 디멘드 제어기로 인가하여, 상기 복수의 유닛이 지정된 비율 또는 지정된 전력량에 따라 디멘드 제어모드로 운전되도록 제어한다.

또한, 본 발명에 따른 중앙관리서버의 동작방법은, 등록된 복수의 사이트로부터, 각 사이트별 소비 전력에 대한 데이터를 주기적으로 수신하여 상기 복수의 사이트에 대한 소비 전력 상황을 화면에 표시하는 단계; 상기 복수의 사이트 중 적어도 하나의 사이트에 대하여, 비율제어 선택 시, 상기 사이트 별 최대전력을 기준으로 기준 전력량 또는 운전율이 지정된 비율에 따라 변경되도록 하여 상기 사이트에 포함되는 공기조화기의 운전을 제어하는, 비율제어에 따른 중앙제어명령을 생성하는 단계; 전력량제어 선택 시, 상기 사이트 별 최대 전력에 관계없이 지정된 전력량을 기준으로 상기 사이트에 포함되는 공기조화기가 운전되도록 중앙제어명령을 생성하는, 전력량제어에 따른 중앙제어명령을 생성하는 단계; 및 상기 복수의 사이트 중 적어도 하나의 사이트로 상기 비율제어 또는 전력량제어에 따른 중앙제어명령을 전송하는 단계;를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 원격제어기의 동작방법은 사이트 내에서 소비되는 전력에 대한 정보를 수집하여 중앙관리서버로 전송하는 단계; 상기 중앙관리서버로부터 수신되는 중앙제어명령이 비율제어에 대한 것인 경우, 상기 사이트의 최대 전력을 기준으로 지정된 비율에 해당하는 전력량 또는 운전율을 산출하여, 상기 전력량 또는 상기 운전율에 따라 복수의 유닛에 대한 디멘드운전을 수행하는 단계; 상기 중앙제어명령이 전력량제어에 대한 것인 경우, 상기 사이트의 최대 전력에 관계없이 지정된 전력량을 기준전력량으로 설정하여 상기 복수의 유닛에 대한 디멘드운전을 수행하는 단계; 및 디멘드 운전에 따른 사이트의 소비 전력에 대한 정보를 주기적으로 수집하여 상기 중앙관리서버로 전송하는 단계를 포함한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공기조화기, 전력제어 시스템 및 그방법은, 적어도 하나의 공기조화기를 하나의 사이트로 그룹화하고, 이렇게 구성되는 복수의 사이트는 좁게는 지역단위, 넓게는 전국 또는 국가 단위로 통합하여 모니터링하고 관리할 수 있고, 사이트 별 개별 전력제어 또한 가능하므로, 일정 범위내에서 사이트 별 자율성이 보장되면서, 광범위한 전력제어가 가능하다. 또한, 본 발명은 상기와 같은 중앙에서의 통합관리를 통해 체계적이고 일관성 있는 소비 전력 제어가 가능하고, 전력 수급의 불균형을 해소할 수 있어 전력제어 및 관리의 효율성이 크게 향상되는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기 및 전력제어시스템의 구성이 도시된 구성도,
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 전력제어시스템의 개별 공기조화기의 구성이 도시된 도,
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 전력제어시스템의 중앙관리서버의 제어구성이 도시된 블록도,
도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 전력제어시스템의 전력제어 방법에 따른 제어화면의 예가 도시된 예시도,
도 5 는 본 발명의 일실시예에 따른 전력제어시스템의 전력제어를 위한 중앙관리서버의 공기조화기 등록 및 통신방법이 도시된 순서도,
도 6 은 본 발명의 일실시예에 따른 전력제어시스템의 중앙관리서버에서 등록된 사이트에 대한 소비전력 제어방법이 도시된 순서도,
도 7 은 본 발명의 일실시예에 따른 전력제어시스템의 사이트별 공기조화기의 소비전력 제어에 따른방법이 도시된 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기 및 전력제어시스템의 구성이 도시된 구성도이고, 도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 전력제어시스템의 개별 공기조화기의 구성이 도시된 도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 전력제어시스템은 적어도 하나의 유닛을 포함하는공기조화기에 대하여, 하나 또는 복수의 공기조화기로 하나의 사이트를 형성하여, 사이트 단위로 소비되는 전력을 모니터링하고 전력제어를 수행한다.

이때, 사이트(10 내지 90)는 특정 건물 또는 특정 지역에 연결된 공기조화기의 모임으로 구성될 수 있고, 경우에 따라 단일 공기조화기로 구성될 수 있다.

전력제어시스템은 이러한 공기조화기의 집합체인 사이트를 각각 등록하여, 관리하는 중앙관리서버를 포함하여, 광범위하게 공기조화기의 소비 전력을 제어하도록 구성된다. 즉, 전력제어시스템은 공기조화기의 소비 전력을 지역 단위뿐 아니라, 전국 단위로 관리할 수 있고 나아가 복수의 국가를 포함하는 넓은 범위에 광범위하게 사용될 수 있다.

전력제어시스템은 각 사이트(10 내지 90)가 인터넷 또는 소정의 네트워크를 통해 중앙관리서버(100)에 연결되어, 각 사이트로(10 내지 90)부터 공기조화기의 소비 전력에 대한 데이터를 수신하고, 공기조화기의 운전에 따른 제어명령을 각 사이트로 전송한다.

이때, 중앙관리서버(100)는 설정에 따라 사이트를 통합 제어하거나, 개별 제어할 수 있으며, 통합 제어 시 소정 사이트에 대하여 예외처리 할 수 있다.

각 사이트를 구성하는 적어도 하나의 공기조화기는 중앙관리서버(100)로부터 수신되는 제어명령에 따라 운전을 변경하며, 그에 따라 공기조화기에서 소비되는 전력량이 조절된다.

각 사이트(10 내지 90)의 공기조화기는 중앙관리서버(100)의 제어명령에 따라 운전을 변경한다. 이때, 공기조화기는 현재의 운전상태에 대응하여, 수신된 제어명령으로 운전하거나, 현재 운전상태를 유지할 수도 있다. 즉 특정 운전상태에서는 중앙관리서버(100)의 제어명령을 무시할 수 있다. 또한, 공기조화기는 설 정에 따라 중앙관리서버(100)의 제어명령과, 자체 입력되는 명령에 대하여 우선순위를 부여하여, 우선순위에 따라 운전을 변경할 수 있다.

사이트(10 내지 90)를 구성하는 공기조화기는 실내기, 실외기와 같은 유닛을 포함하고, 유닛을 제어하는 원격제어기(11, 21, 31, 41, 91)를 적어도 하나 포함한다.

이때, 공기조화기는 실내기 및 실외기 이외에도, 환기장치, 공기청정장치, 제습장치, 가습장치와 같은 유닛을 더 포함할 수 있으나, 이하 실내기 및 실외기가 설치되는 것을 예로 하여 설명하며, 실외기 및 실내기의 수는 도면에 한정되지 아니한다.

사이트에 복수의 원격제어기가 구비되는 경우, 어느 하나의 원격제어기를 대표로 중앙관리서버와 통신하거나 복수의 원격제어기가 모두 중앙관리서버와 통신하여 전력제어를 수행할 수 있다.

복수의 원격제어기 중 어느 하나의 원격제어기를 임의로 마스터로 설정하여 중앙관리서버와 통신하여 전력제어를 위한 중앙제어명령을 수신하고, 사이트에 포함되는 공기조화기의 정보를 전송할 수 있다. 물론 어느 하나의 원격제어기가 다른 원격제어기와 연결되어 다른 원격제어기를 포함하여 중앙제어하는 경우, 중앙제어하는 원격제어기가 중앙관리서버와 통신한다.

이때, 복수의 원격제어기 중 하나의 원격제어기를 마스터로 설정하더라도 각각의 원격제어기가 독립적으로 유닛을 제어하는 경우, 마스터로 설정된 원격제어기는 다른 원격제어기로 데이터를 전달할 뿐 다른 원격제어기와의 상하 관계는 없으며 다른 원격제어기의 유닛에 대한 제어에는 관여하지 않는다. 이는 중앙관리서버와의 통신의 편의를 위한 것으로, 각각의 원격제어기는 연결된 유닛에 대한 관리 및 제어 권한을 갖는다.

또한, 공기조화기는 소비되는 전력량을 측정하고, 공기조화기에서의 전력소비를 제어하기 위한 디멘드제어기(12, 22, 32, 42, 92)를 포함한다.

여기서, 공기조화기는 원격제어기와 연결되는 디멘드제어기가 구비될 수 있으나, 그 연결 위치는 디멘드 제어방법에 따라 상이할 수 있다. 또한, 원격제어기에 디멘드 제어기능이 구비된 경우 별도의 디멘드제어기는 포함하지 않을 수 있다.

또한, 하나의 사이트는 도 2에 도시된 바와 같이, 원격제어기(11)에 복수의 유닛(13 내지 17)이 연결되어, 원격제어기(11)를 통해 사이트 내의 중앙 제어를 수행한다. 이때, 각 사이트의 원격제어기는 상호 통신을 수행하여 정보를 공유할 수 있다.

디멘드제어기(12)는 전력량측정기(18)와 연결되고, 전력량측정기(18)는 배전반(PS)에 연결된다. 전력량측정기(18)는 사이트 내에서 소비되는 전력량을 측정하여 디멘드 제어기(12)로 입력하고, 디멘드 제어기는 설정에 따라 공기조화기로 전력제어명령을 원격제어기(11)로 입력한다.

그에 따라 원격제어기(11)는 유닛의 동작을 제어한다.

이때, 원격제어기(11)는 사이트 내의 소비 전력량을 중앙관리서버(100)로 전송하고, 중앙관리서버(100)로부터 수신되는 중앙제어명령에 따라 유닛을 제어할 수 있다. 이때, 원격제어기(11)는 중앙제어명령과, 디멘드 제어기의 전력제어명령이 상이한 경우, 설정에 따라 어느 하나를 우선하여 실행하고, 유닛의 운전상태에 대응하여 중앙제어명령을 무시하고 현재 운전상태를 유지할 수 있다.

또한, 원격제어기(11)는 유닛의 동작을 모니터링 하고, 설정된 스케줄에 따라 유닛을 개별 유닛 단위 또는 소정 그룹 단위로 그 동작을 제어한다.

도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 전력제어시스템의 중앙관리서버의 제어구성이 도시된 블록도이다.

중앙관리서버(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 데이터베이스(130), 입력부(140), 출력부(150), 통신부(160), 전력제어부(120) 그리고 중앙관리서버의 동작 전반을 제어하는 제어부(110)를 포함한다.

입력부(140)는 적어도 하나의 스위치, 버튼을 포함하거나, 또는 터치조작 가능하도록 구성되어, 버튼조작 또는 터치입력을 통해 입력되는 데이터를 제어부(110)로 인가한다.

출력부(150)는 복수의 사이트를 관리하기 위한 제어화면을 출력하고, 통신부(160)를 통해 송수신되는 데이터를 출력하는 디스플레이를 포함한다. 출력부(150)는 각 사이트(10 내지 90)의 원격제어기(11, 21, 31, 41, 91)로부터 수신되는 데이터를 화면에 표시하고, 각 사이트에 대한 전력제어 메뉴를 표시한다.

또한, 출력부(150)는 디스플레이 이외에도 중앙관리서버의 동작상태를 출력하는 발광램프, 소정 효과음 또는 경고음을 출력하는 스피커 등을 더 포함할 수 있다.

데이터베이스(130)에는 복수의 사이트(10, 20, 30, 40, 90)에 대한 등록 정보, 각 사이트와 통신하기 위한 통신데이터, 각 사이트로부터 수신되는 전력소비에 따른 전력량데이터, 그리고 각 사이트를 제어하기 위한 전력제어데이터가 저장된다. 또한, 데이터베이스(130)는 각 사이트에 대한 전력제어 기록이 별도의 로그데이터로 저장될 수 있다.

통신부(160)는 적어도 하나의 통신 모듈을 포함하여, 각 사이트와 데이터를송수신한다. 각 사이트에서 사용하는 통신방식에 대응하여 사용되는 통신모듈이 변경될 수 있으며, 사이트별 접속 정보는 데이터베이스(130)의 통신데이터에 저장된다.

통신부(160)는 인터넷 또는 소정 네트워크를 통해 각 사이트의 원격제어기로부터 소비 전력량에 대한 데이터를수신할 뿐 아니라, 제어부(110) 또는 전력제어부(120)의 중앙제어명령을 지정된 사이트로 송신한다.

제어부(110)는 통신부(160)를 통해 수신되는 데이터에 대응하여, 사이트를 등록하고 관리하며, 각 사이트 간의 데이터 송수신을 제어하고, 통신부(160), 입력부(140) 및 출력부(150)를 통해 입출력되는 데이터를 데이터베이스(130)에 저장한다.

또한, 제어부(110)는 각 사이트로부터 수신되는 데이터를 분석하여 출력부(150)를 통해 표시하고, 전력제어부(120)에 의한 중앙제어명령이 각 사이트로 전송되도록 통신부(160)를 제어한다.

이때, 제어부(110)는 수신되는 각 사이트의 데이터를 바탕으로, 사이트별 소비 전력을 그래프화 하여, 이미지로 표시할 수 있다.

전력제어부(120)는 각 사이트로부터 수신된 소비 전력 데이터를 바탕으로, 각 사이트에 대한 디멘드 제어를 수행한다. 전력제어부(120) 기 설정된 기준값에 대응하여 복수의 사이트에 대한 소비 전력을 통합하여 관리 제어함으로써, 복수의 사이트에서 사용되는 소비 전력이 일정값을 넘지 않도록 한다.

전력제어부(120)는 복수의 사이트에 대하여, 비율제어, 전력량제어를 수행할 수 있다. 전력제어부(120)는 비율 제어 시 운전율을 기준으로 하는 각 사이트의 공기조화기가 소정 운전율로 동작되도록 전력제어를 수행하고, 전력량 제어 시 소정 전력량을 기준으로 하여 설정된 전력량을 초과하지 않도록 전력제어를 수행한다.

또한, 전력제어부(120)는 설정에 따라 복수의 사이트를 동일 기준에 따라 전력 제어할 뿐 아니라, 사이트 별로 상이한 기준으로 그 소비전력을 제어할 수 있다. 또한, 전력제어부(120)는 각 사이트를 개별 사이트 단위, 또는 복수의 사이트를 그룹화 하여 제어할 수 있으며, 기 설정된 우선순위에 따라 사이트의 소비 전력을 제어할 수 있다.

경우에 따라 전력제어부(120)는 복수의 사이트 중 적어도 하나의 사이트에 대하여 예외 사이트를 설정할 수 있으며, 모든 사이트에 대한 전력 제어시에도 예외 사이트로 등록된 사이트를 해당 전력제어에서 제외 시킬 수 있다.

도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 전력제어시스템의 전력제어 방법에 따른 제어화면의 예가 도시된 예시도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 중앙관리서버(100)의 제어부(110)는 복수의 사이트(10,20,30,40,90)로부터 수신되는 데이터를 바탕으로, 모니터링 화면을 출력부(150)를 통해 표시한다.

중앙관리서버(100)는 특정 지역 단위, 또는 전국단위로 전력 소비에 따른 정보를 표시할 수 있으며, 등록된 복수의 사이트에 대하여, 개별 사이트 단위 또는 복수의 사이트를 그룹화하여 모니터링 하고 제어할 수 있다.

이때, 제어부(110)는 표시된 모니터링 화면에서 특정 사이트 선택 시, 해당 사이트에 포함되는 공기조화기의 정보를 화면에 표시하며, 해당 사이트에 해당 개별 제어 메뉴를 표시한다. 복수의 사이트에 대한 표시 방식은 설정에 따라 변경될 수 있다.

또한, 제어부(110)는 새로운 사이트의 등록을 관리하고, 기 등록된 사이트에 대한 정보를 관리하고, 통신부(160)를 통해 각 사이트의 원격제어기와 통신함으로써, 주기적으로 정보를 갱신하여 표시한다.

전력제어부(120)는 수신되는 데이터에 따라 전력제어 설정을 변경하고, 입력되는 데이터에 대응하여 사이트에 대한 전력제어를 수행한다. 이때, 제어부(110)는 전력제어부(120)에 의해 변경되는 설정에 대한 정보가 화면에 표시되도록 한다.

도 5 는 본 발명의 일실시예에 따른 전력제어시스템의 전력제어를 위한 중앙관리서버의 공기조화기 등록 및 통신방법이 도시된 순서도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 중앙관리서버(100)의 제어부(110)는 연결된 사이트를 검색한다(S310). 이때, 중앙관리서버(100)는 초기 구동 시, 또는 동작 정지 후 재구동되는 경우 연결된 사이트를 검색하며, 소정 시간 주기로 새로운 사이트가 연결되었는지 여부를 검색할 수 있다.

등록되지 않은 사이트가 검색되는 경우, 제어부(110)는 연결된 해당 사이트의 정보를 수신하여 사이트를 신규 등록하고(S320). 그에 대한 정보를 데이터베이스(130)에 저장한다.

제어부(110)는 등록된 적어도 하나의 사이트로부터 동작 또는 전력소비에 따른 데이터를 수신하고(S330), 이를 분석하여 사이트 정보를 화면에 표시한다(S340). 이때, 수신되는 데이터는 데이터 베이스(130)에 사이트 별로 구분하여 저장된다.

이때, 전력제어부(120)는 수신된 사이트 별 소비 전력에 대한 데이터에 대응하여, 기 설정된 기준을 바탕으로 소비전력제어를 위한 중앙제어명령을 생성하여 제어부(110)로 인가한다.

예를 들어 전력제어부(120)는 소비되는 전력량이 소정 기준 이상으로 과도한 경우 해당 사이트의 운전설정을 제어하기 위한 중앙제어명령을 생성한다. 이때, 전력제어부(120)는 복수의 사이트 전체 또는 소정 사이트, 또는 특정 사이트에 대하여 동일한 중앙제어명령을 전송할 수 있으며, 경우에 따라 각각 상이한 중앙제어명령을 생성할 수 있다.

그에 따라 제어부(110)는 통신부(160)를 통해 중앙제어명령이 적어도 하나의 사이트로 전송되도록 한다.

또한, 입력부(140)를 통해 소정 데이터가 입력되는 경우, 제어부(110)는 입력된 데이터에 대응하여 적어도 하나의 사이트에 대한 제어를 설정하고, 그에 따른 중앙제어명령을 통신부(160)를 통해 대상 사이트로 전송되도록 한다.

한편, 각 사이트로 중앙제어명령이 전송되면, 각 사이트의 원격제어기를 이를 수신하여 유닛을 제어한다. 그 후 중앙제어명령 수신 및 그에 따른 변경된 동작정보를 중앙관리서버(100)로 전송함으로써 제어명령에 대한 응답을 전송한다.

중앙관리서버(100)는 사이트로부터 응답을 수신하고, 제어부(110)는 수신된 응답에 따라 각 사이트의 정보를 변경하여 표시한다(S360).

도 6 은 본 발명의 일실시예에 따른 전력제어시스템의 중앙관리서버에서 등록된 사이트에 대한 소비전력 제어방법이 도시된 순서도이다.

도 6를 참조하면, 중앙관리서버(100)는 등록된 복수의 사이트에 대하여, 전술한 도 4와 같이, 각 사이트의 원격제어기로부터 수신되는 데이터를 바탕으로 사이트 별 정보를 표시한다(S410).

이때, 각 사이트로부터 수신되는 데이터는 해당 사이트에서의 최대전력, 현재전력, 사용비율 등의 정보를 포함한다.

입력부(140)로부터 전력제어에 따른 데이터 입력 시(S420), 전력제어부(120)는 입력된 데이터에 대응하여, 적어도 하나의 사이트에 대한 전력제어 설정을 변경한다.

입력된 데이터가 비율제어에 관한 것인 경우(S430), 전력제어부(120)는 입력된 제어데이터에 대응하는 비율제어 명령을 생성한다(S440).

한편, 입력된 데이터가 전력량제어에 관한 것인 경우(S450), 전력제어부(120)는 입력된 전력량에 대응하는 전력량 제어명령을 생성한다(S460).

전력제어부(120)는 비율제어 시, 입력되는 비율에 따라 제어 대상인 사이트의 최대전력에 대한 지정된 비율 이하로 전력이 소비되도록 하거나, 지정된 비율에 따른 운전율 이하로 운전되도록 제어한다. 이때, 각 사이트는 각각 그 규모가 상이하므로, 최대 운전시를 기준으로 지정된 비율에 따라 그 동작이 제어된다.

또한, 전력제어부(120)는 전력량 제어 시, 각 사이트가 지정된 전력량을 초과하지 않는 범위 내에서 운전되도록 제어한다. 이때, 전력량 제어는 각 사이트의 최대 전력량에 관계없이 지정된 전력량을 초과하지 않도록 한다.

상기와 같이 비율제어 또는 전력량제어 시, 전력제어부(120)는 등록된 모든 사이트에 대하여 전체제어를 수행하는 경우 등록된 모든 사이트에 대하여 전력제어가 수행되도록 제어명령을 인가하고, 제어부(110)는 그에 따라 등록된 모든 사이트로 해당 제어명령을 중앙제어명령으로써 송신한다(S490).

한편, 제어 대상이 지정되어 있는 경우, 제어부(110)는 전력제어부(120)로부터 인가된 제어명령을 중앙제어명령으로써 지정된 사이트로 전송한다(S510).

이때, 전체제어 시, 제어부(110)는 제어명령 전송 전, 예외 사이트가 존재하는지 여부를 판단하고, 예외 사이트가 지정되어 있는 경우 예외 사이트를 제외한 나머지 모든 사이트로 제어명령을 전송한다(S500). 지정된 사이트로 제어명령을 전송하는 경우에는 별도의 설정에 따라 예외 사이트로 제어명령을 전송할 수 있다.

예를 들어, 중앙관리서버(100)는 전체 사이트에 대하여 비율제어를 설정하는 경우, 등록된 모든 사이트에 대하여 동일하게 각 사이트별 최대 전력을 기준으로 70%로 전력을 제어하도록 설정할 수 있다.

이때, 70%는 운전율 또는 최대 소비 전력에 대한 비율이 될 수 있다. 즉 사이트에서 최대 전력이 500KW라 할 때, 그 70%인 350KW 이하로 전력이 소비되도록 제어하는 것이다. 각 사이트의 최대전력은 상이하므로 제 1 사이트의 최대 전력이 300KW인 경우 70% 제어시 제 1 사이트는 210KW로 운전되고, 제 2 사이트의 최대 전력이 600KW인 경우에는 420KW로 운전될 수 있다. 비율제어는 각 사이트의 최대전력에 따라 비율을 제어하므로, 실제 사이트 별 소비 전력은 상이하게 적용된다.

또한, 비율제어의 경우 각 사이트에 대한 운전율을 제어할 수도 있다. 운전율 제어의 경우에는 단순의 유닛의 수의 70% 가 아닌, 사이트에 포함되는 모든 유닛의 용량 및 소비 전력을 고려하여 70%에 해당하는 유닛의 수로 운전율이 제어되도록 한다.

비율제어시 비율을 최대전력에 대한 전력량을 변경하여 제어하거나 운전율로 변경하는 제어하는 것은 각 사이트의 전력제어 방식에 따라 변경될 수 있다.

또한, 전력량 제어 시, 중앙관리서버는 소정 사이트 또는 전체 사이트에 대하여, 각 사이트의 최대 전력이 관계 없이 지정된 전력량에 따라 운전되도록 할 수 있다. 즉, 제 1 내지 및 제 2 사이트는 그 최대 전력량에 관계없이 300KW의 전력량을 초과하지 않도록 소비 전력을 제어할 수 있다.

도 7 은 본 발명의 일실시예에 따른 전력제어시스템의 사이트 별 공기조화기의 소비전력 제어에 따른 처리방법이 도시된 순서도이다.

상기와 같이 중앙관리서버(100)로부터 전력제어에 따른 중앙제어명령이 적어도 하나의 사이트로 전송되면, 각 사이트의 원격제어기는 수신된 중앙제어명령에 대응하여, 구비되는 복수의 유닛을 제어한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 원격제어기는 공기조화기에서 소비되는 전력에 대한 정보는 디멘드 제어기 또는 전력량 측정기로부터 수신하고, 소비전력에 대한 데이터를 중앙관리서버로 전송한다. 이때, 원격제어기는 공기조화기의 운전상태에 대한 정보를 함께 전송한다.

원격제어기는 중앙관리서버(100)로부터 중앙제어명령을 수신하고(S530), 수신된 중앙제어명령에 대응하여 공기조화기의 운전을 제어한다.

이때, 원격제어기 내에 자체적인 전력제어 설정이 존재하는 경우, 또는 연결된 디멘드제어기에 의한 전력제어 설정이 존재하는 경우, 자체 전력제어설정과 중앙제어명령에 따른 중앙 전력제어 설정을 비교한다(S550).

자체 전력제어 설정이 더 낮게, 즉 운전율이나 목표 전력량이 중앙 전력제어 설정보다 낮게 설정된 경우, 원격제어기는 자체 전력제어 설정에 따라 운전되도록 각 유닛을 제어한다(S560).

예를 들어, 자체 전력제어 설정에 따른 기준전력량이 250KW이고, 중앙 전력제어 설정에 따른 기준전력량이 300KW인 경우, 자체 전력제어 설정에 따라 250KW를 기준으로 운전된다.

원격제어기는 사이트가 자체 전력제어 설정에 따라 운전됨을 알리는 응답을 중앙관리서버로 전송한다. 이때, 원격제어기는 자체 전력제어 설정에 대한 정보를 함께 전송하여, 중앙제어명령에 따른 설정보다 낮은값을 기준으로 운전되고 있음을 통보한다.

경우에 따라, 원격제어기는 중앙제어명령에 따른 중앙 전력제어 설정이 상기와 같이 자체 전력제어 설정에 비해 높은값는 경우에도, 중앙제어명령에 강제수행명령이 포함된 경우, 자체 전력제어 설정에 관계없이 중앙제어명령에 따라 전력제어를 수행할 수 있다.

한편, 자체 전력제어 설정이 존재하지 않는 경우, 즉 피크제어 또는 디멘드 제어모드로 운전되지 않는 상태에서 중앙제어명령이 수신되는 경우, 원격제어기는 중앙전력제어설정에 따라 동작하도록 유닛을 제어한다(S590).

또한, 자체 전력제어설정이 존재하더라도, 자체 전력제어설정이 중앙 전력제어설정보다 기준값이 높게 설정된 경우, 원격제어기는 자체 전력제어설정을 무시하고, 중앙제어명령에 따른 중앙 전력제어 설정에 따라 유닛의 동작을 제어한다.

이때, 중앙 전력제어 설정은 비율제어 또는 전력량제어로 이루어지는데, 비율제어 시 원격제어기는 최대 운전율을 기준으로 지정된 비율에 따라 운전율을 설정하여, 설정된 운전율에 따라 유닛이 동작되도록 한다. 또한, 원격제어기는 전력량 제어 시 목표 전력량 또는 목표전력량보다 낮게 설정되는 기준전력량을 수신된 전력량값으로 변경하여, 기준전력량에 도달하면 또는 목표전력량에 도달하기 전에 공기조화기의 운전을 제어하여 소비전력을 조절한다.

원격제어기는 지정된 운전율을 초과하는 경우, 또는 소비 전력량이 기준전력량보다 높은 경우, 기 설정된 순서, 임의의 순서, 우선순위에 따른 순서 등에 기초하여 유닛의 동작을 제어함으로써 소비 전력량을 조절한다.

한편, 원격제어기는 중앙제어명령에 따른 중앙 전력제어 설정으로 유닛의 운전을 제어하는 중, 원격제어기의 입력부 또는 디멘드 제어기에 의해 새로운 자체 전력제어 설정이 입력되는 경우, 새로운 자체 전력제어 설정과, 현재 운전중인 중앙 전력제어설정을 비교하여 운전을 가변 제어할 수 있다.

또한, 전력제어설정을 변경한 이후에도 소비 전력량에 차이가 없는 경우 그에 대한 데이터는 중앙관리서버로 전송하고, 경고를 출력한다.

상기와 같이 원격제어기는 자체 전력제어 설정 또는 중앙 전력제어 설정에 따라 연결된 유닛을 제어하는데, 지정된 운전율로 운전되도록 제어 대상 유닛을 선정하여 그 동작을 제어할 수 있으며, 또는 소비되는 전력량이 설정된 값에 도달하는 경우 소비 전력을 감소 시키기 위해 제어 대상 유닛을 선정하여 그 동작을 제어함으로써, 소비 전력을 조절한다.

이때, 원격제어기는 상기와 같이 소정 순서에 따라 제어 대상을 선정하고 그 운전을 제어하며, 소정 시간 간격으로 제어 대상을 변경하는 등 동작을 변경하여 지정된 비율 또는 전력량을 초과하지 않도록 한다.

또한, 원격제어기는 수신되는 중앙제어명령에 대응하는 중앙 전력제어 설정을 디멘드 제어기로 전송하여, 디멘드 제어기를 통한 전력제어 운전이 수행되도록 한다.

디멘드 제어기를 통한 전력제어 운전은 상기와 같이, 지정된 순서, 임의의 순서, 우선순위 중 어느 하나의 방법에 따라 제어 대상 유닛을 선정하여 그 동작을 제어하게 되면, 지정된 운전율 또는 전력량에 따라 그 동작이 가변되도록 한다.

원격제어기는 상기와 같이 디멘드 제어 중, 변경되는 공기조화기의 데이터를 소정 시간 간격으로 중앙관리서버로 전송하고, 중앙관리서버로 부터 새로운 중앙제어명령수신 시 그에 대응하여 공기조화기의 운전을 제어한다.

그에 따라, 본 발명의 공기조화기 및 전력제어시스템은, 적어도 하나의 공기조화기를 건물 또는 소규모 지역 단위로 그룹화 하여 하나의 사이트를 구성하고, 복수의 사이트를 중앙관리서버에서 모니터링 하고 제어함에 따라, 좁게는 지역단위, 넓게는 전국 단위, 더 나이가 국가 단위로 공기조화기의 소비 전력량을 통합하여 관리 제어할 수 있다. 또한, 본 발명은 중앙관리서버를 통해 통합 전력제어뿐 아니라, 각각의 사이트에서도 개별적인 전력제어가 가능하므로, 편리하고 효율적으로 소비되는 전력을 제어할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 의한 공기조화기, 전력제어시스템 및 방법을 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 응용될 수 있다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
10,20,30,40,90: 사이트 11,21,31,41,91: 원격제어기
12,22,32,42,92: 디멘드제어기 100: 중앙관리서버

Claims

복수의 유닛을 포함하는 공기조화기의 집합체인 사이트; 및
상기 사이트를 등록하여, 상기 사이트로부터 수신되는 데이터에 대응하여 상기 사이트에서의 소비 전력에 대한 정보를 모니터링하고, 상기 사이트의 소비전력에 대응하는 중앙제어명령을 상기 사이트로 전송하여 상기 사이트의 소비 전력을 제어하는 중앙관리서버;를 포함하고,
상기 중앙관리서버는 복수의 사이트를 등록하여 관리하고, 상기 복수의 사이트 중 적어도 하나의 사이트에 대한 비율제어 또는 전력량제어를 통해, 넓은 지역에 분포된 상기 복수의 사이트에 대한 소비 전력을 통합하여 관리하는 것을 특징으로 하는 전력제어 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 중앙관리서버는 상기 복수의 사이트 중 적어도 하나의 사이트에 대하여, 상기 사이트 별 최대전력을 기준으로 기준 전력량 또는 운전율이 지정된 비율에 따라 변경되도록 하여 상기 사이트에 포함되는 공기조화기의 운전을 제어하는 상기 비율제어를 수행하고,
상기 사이트 별 최대 전력에 관계없이 지정된 전력량을 기준으로 상기 사이트에 포함되는 공기조화기가 운전되도록 상기 전력량제어를 수행하는 전력제어 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 중앙관리서버는 상기 비율제어 또는 상기 전력량제어에 따른 상기 중앙제어명령을 등록된 상기 복수의 사이트로 전송하거나, 지정된 소정 사이트로 전송하여, 전체제어 또는 부분제어를 수행하고,
상기 복수의 사이트 중 예외 사이트가 설정되는 경우, 상기 전체제어 시 상기 예외사이트를 제외한 모든 사이트로 상기 중앙제어명령을 전송하는 것을 특징으로 하는 전력제어 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 중앙관리서버는 강제제어 설정 시, 상기 예외 사이트에 관계없이 상기 중앙제어명령을 전송하여 상기 복수의 사이트에 대한 전력제어를 수행하는 전력제어 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 중앙관리서버는 상기 복수의 사이트로부터 상기 각 사이트의 최대전력, 현재전력, 사용비율에 대한 정보가 포함된 데이터를 수신하여, 각 사이트별 소비전력 상황을 화면에 표시하여 모니터링하는 제어부;
상기 복수의 사이트로부터 수신된 상기 데이터를 사이트 별로 구분하여 별도 저장하는 데이터베이스; 및
상기 데이터에 대응하여 상기 각 사이트 별 소비전력 상황을 분석하고, 상기 복수의 사이트 중 적어도 하나에 대한 전력제어를 위하여 상기 중앙제어명령을 생성하는 전력제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력제어 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 사이트는 복수의 유닛;
상기 복수의 유닛의 동작을 모니터링하고 제어하는 원격제어기; 및
상기 복수의 유닛에서 소비되는 전력량에 대응하여 디멘드 제어를 수행하는 디멘드제어기를 포함하는 공기조화기가 적어도 하나 포함하는 전력제어시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 사이트는 복수의 원격제어기가 포함되는 경우, 상기 복수의 원격제어기 어느 하나를 마스터로 설정하여, 상기 중앙관리서버로부터 수신되는 상기 중앙제어명령을 다른 원격제어기로 전달하고, 상기 다른 원격제어기로부터 소비 전력정보를 수집하여 상기 중앙관리서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 전력제어시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 원격제어기는 상기 중앙제어명령에 대응하는 중앙 전력제어 설정과, 상기 디멘드 제어기에 의한 자체 전력제어 설정을 비교하여, 전력제어에 따른 기준값이 낮은 전력제어 설정을 선택하여 디멘드 제어가 수행되도록 하고,
상기 중앙제어명령에 강제제어 설정이 포함된 경우 자체 전력제어 설정에 관계없이 상기 중앙 전력제어설정에 따라 상기 복수의 유닛이 운전되도록 제어하는 전력제어시스템.
실외기 및 실내기를 포함하는 복수의 유닛;
상기 복수의 유닛에 대하여 그 동작을 모니터링 하고, 제어하는 원격제어기; 및
상기 원격제어기와 연결되어, 상기 유닛에의해 소비되는 전력량을 제어하기 위한 디멘드 제어를 수행하는 디멘드 제어기;를 포함하고,
상기 원격제어기는 상기 복수의 유닛에 대한 소비 전력 정보를 중앙관리서버로 전송하고, 상기 중앙관리서버로부터 수신되는 중앙제어명령에 대응하는 중앙전력제어설정을 상기 디멘드 제어기로 인가하여, 상기 복수의 유닛이 지정된 비율 또는 지정된 전력량에 따라 디멘드 제어모드로 운전되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
등록된 복수의 사이트로부터, 각 사이트별 소비 전력에 대한 데이터를 주기적으로 수신하여 상기 복수의 사이트에 대한 소비 전력 상황을 화면에 표시하는 단계;
상기 복수의 사이트 중 적어도 하나의 사이트에 대하여, 비율제어 선택 시,
상기 사이트 별 최대전력을 기준으로 기준 전력량 또는 운전율이 지정된 비율에 따라 변경되도록 하여 상기 사이트에 포함되는 공기조화기의 운전을 제어하는, 비율제어에 따른 중앙제어명령을 생성하는 단계;
전력량제어 선택 시, 상기 사이트 별 최대 전력에 관계없이 지정된 전력량을 기준으로 상기 사이트에 포함되는 공기조화기가 운전되도록 중앙제어명령을 생성하는, 전력량제어에 따른 중앙제어명령을 생성하는 단계; 및
상기 복수의 사이트 중 적어도 하나의 사이트로 상기 비율제어 또는 전력량제어에 따른 중앙제어명령을 전송하는 단계;를 포함하는 중앙관리서버의 동작방법.
제 10 항에 있어서,
상기 전송단계는, 상기 복수의 사이트 중 예외 사이트가 설정된 경우, 상기 복수의 사이트에 대한 전체 제어 또는 지정된 사이트에 대한 부분 제어 시, 상기 예외 사이트를 제외한 나머지 사이트로 상기 중앙제어명령을 전송하고,
상기 중앙제어명령에 강제제어설정이 포함된 경우, 상기 예외 사이트를 포함된 전체 또는 지정된 사이트로 상기 중앙제어명령을 전송하는 것을 특징으로 하는 중앙관리서버의 동작방법.
사이트 내에서 소비되는 전력에 대한 정보를 수집하여 중앙관리서버로 전송하는 단계;
상기 중앙관리서버로부터 수신되는 중앙제어명령이 비율제어에 대한 것인 경우, 상기 사이트의 최대 전력을 기준으로 지정된 비율에 해당하는 전력량 또는 운전율을 산출하여, 상기 전력량 또는 상기 운전율에 따라 복수의 유닛에 대한 디멘드운전을 수행하는 단계;
상기 중앙제어명령이 전력량제어에 대한 것인 경우, 상기 사이트의 최대 전력에 관계없이 지정된 전력량을 기준전력량으로 설정하여 상기 복수의 유닛에 대한 디멘드운전을 수행하는 단계; 및
디멘드 운전에 따른 사이트의 소비 전력에 대한 정보를 주기적으로 수집하여 상기 중앙관리서버로 전송하는 단계를 포함하는 원격제어기의 동작방법.
제 12 항에 있어서,
상기 디멘드운전 수행 전, 연결된 디멘드 제어기에 의한 자체 전력제어 설정이 존재하는 경우,
상기 중앙제어명령에 따른 중앙 전력제어 설정과, 상기 자체 전력제어 설정을 비교하는 단계를 더 포함하고,
상기 자체 전력제어 설정에 따른 기준값이 더 낮은 경우 상기 자체 전력제어 설정에 따라 디멘드운전을 수행하고,
상기 중앙 전력제어 설정에 따른 기준값이 더 낮은 경우, 비율제어 또는 전력량 제어에 따른 상기 디멘드 운전을 수행하는 것을 특징으로 하는 원격제어기의 동작방법.
제 12 항에 있어서,
상기 사이트 내에 복수의 원격제어기가 포함되는 경우, 상기 복수의 원격제어기 중 어느 하나의 원격제어기를 마스터 원격제어기로 설정하는 단계를 더 포함하고,
상기 마스터 원격제어기로 소비 전력에 대한 정보를 전송하고, 상기 마스터 원격제어기로부터 전달되는 상기 중앙제어명령에 따라 디멘드운전을 수행하는 것을 특징으로하는 원격제어기의 동작방법.