KR20110116672A - 태양 전지를 이용한 공동 주택용 환기 시스템 - Google Patents

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Abstract

태양 전지를 이용하여 전원을 공급받으며, 신경망 알고리즘을 이용하여 데이터를 지속적으로 업데이트하는 태양 전지를 이용한 공동 주택용 환기 시스템이 개시되어 있다. 시스템은 상기 태양 전지로부터 출력되는 전압을 검출하기 위한 전압 검출기; 흡기 팬 모터를 구동하기 위한 제 1 구동부; 배기 팬 모터를 구동하기 위한 제 2 구동부; 조도, 온도, 먼지, 습도, 및 스모그 각각을 감지하기 위한 센서부; 및 상기 전압 검출기로부터의 검출 전압과 소정의 기준 전압을 대비하여, 대비 결과에 따라 상기 태양 전지로부터의 전원 공급 및 AC 전원으로부터의 전원을 선택하며, 상기 센서부에 의해 감지된 조도, 온도, 먼지, 습도, 및 스모그를 기준 데이터들과 각각 대비하고, 그 대비 결과에 따라 상기 제 1 구동부 및 상기 제 2 구동부를 제어하기 위한 MCU를 포함하며, 상기 MCU는 신경망 알고리즘에 의해 상기 기준 데이터들을 자동으로 업데이트한다.

Description

태양 전지를 이용한 공동 주택용 환기 시스템{Ventiation System For Aparatment House Using Solar Cell Module}
본 발명은 공동 주택용 환기 시스템에 관한 것으로 특히, 태양 전지를 이용하여 전원을 공급받으며, 신경망 알고리즘을 이용하여 데이터를 지속적으로 업데이트하는 태양 전지를 이용한 공동 주택용 환기 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 공동 주택용 배기 시스템은 공동 주택의 각 세대의 욕실 및 주방에 배기용 팬 및 닥트를 설치하고, 이러한 세대별 욕실 및 주방의 배기구는 공동 주택의 건축물 내에 하층부터 옥상까지 건축적 에어 닥트나 또는 건식 에어 닥트로 기 설치된 수직 닥트와 연결되어, 상기 수직 닥트의 상부에 장치된 무동력 팬이 대기에 의해 구동될 때 배기될 수 있도록 되어 있다.
그러나, 이러한 공동 주택용 배기 시스템에서는 날씨가 바람이 없거나 기압이 낮은 경우, 세대별 가정의 배기가 원활하지 못하여 상하층 간의 냄새가 역류하여 유입되는 등의 문제점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 수단으로 각 세대별 배기 닥트에 개별 소형 팬을 부착하여 구동할 수 있도록 하고 있으나, 그 기능이 크게 개선되지는 못하였으며, 실내의 환기 문제가 여전히 남아 있는 현실이다.
이에 최근, 공동 주택은, 주방 배기 설비뿐만 아니라, 실내 환기 설비를 갖추도록 규정하고 있다. 이러한 공동 주택용 환기 설비의 경우 전열 또는 현열 교환기를 사용, 배기와 열교환을 행하여 도입 외기의 온도를 실내 온도에 근접하게 조정한다. 이와 같은 강제 급기 방식은 전열 교환기의 가격이 높고 효율도 떨어지며 에너지 소비가 필수적이어서 실효성 측면에서 문제가 제기되고 있다. 또한, 흡기 및 배기를 위해 전도 팬을 사용하게 됨으로써, 팬에 의한 전력 소비 및 소음이 추가로 발생하는 문제가 있다.
따라서, 에너지 절약형이며, 저소음으로 실내의 공기를 효과적으로 환기시킬 수 있는 공동 주택용 환기 시스템이 필요하다.
본 발명의 목적은 태양 전지를 이용하여 구동되는 공동 주택용 환기 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 실현하기 위한, 본 발명에 따른 태양 전지를 이용한 공동 주택용 환기 시스템은 상기 태양 전지로부터 출력되는 전압을 검출하기 위한 전압 검출기; 흡기 팬 모터를 구동하기 위한 제 1 구동부; 배기 팬 모터를 구동하기 위한 제 2 구동부; 조도, 온도, 먼지, 습도, 및 스모그 각각을 감지하기 위한 센서부; 및 상기 전압 검출기로부터의 검출 전압과 소정의 기준 전압을 대비하여, 대비 결과에 따라 상기 태양 전지로부터의 전원 공급 및 AC 전원으로부터의 전원을 선택하며, 상기 센서부에 의해 감지된 조도, 온도, 먼지, 습도, 및 스모그를 기준 데이터들과 각각 대비하고, 그 대비 결과에 따라 상기 제 1 구동부 및 상기 제 2 구동부를 제어하기 위한 MCU를 포함하며, 상기 MCU는 신경망 알고리즘에 의해 상기 기준 데이터들을 자동으로 업데이트하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 태양 전지를 이용한 공동 주택용 환기 시스템은 외부와의 통신을 위한 통신부를 더 포함하며, 상기 MCU는 상기 통신부를 통해 입력되는 명령에 따라, 상기 기준 데이터들을 변경하거나 또는 상기 제 1 및 제 2 구동부를 제어하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 통신부는 RS-232, RS-485, CAN, WIFI, 및 지그비(Zigbee) 중 하나 이상을 포함한다.
또한 바람직하게는, 상기 태양 전지를 이용한 공동 주택용 환기 시스템은 상기 MCU의 제어 동작, 상기 센서들의 감지된 값들을 표시하기 위한 디스플레이를 더 포함한다.
또한 바람직하게는, 상기 태양 전지를 이용한 공동 주택용 환기 시스템은 사용자가 상기 MCU에 명령 또는 데이터 입력을 위한 터치 패널을 더 포함한다.
실시 예에 따라서는, 상기 MCU는 상기 흡기 팬 모터 및 상기 배기 팬 모터의 회전 속도를 1에서 10의 단계로 제어한다.
바람직하게는, 상기 태양 전지를 이용한 공동 주택용 환기 시스템은 RTC를 더 포함한다.
본 발명에 따른 태양 전지를 이용한 공동 주택용 환기 시스템은 전원을 태양 전지로부터 공급받아 에너지를 절감할 수 있으며, 동작에 필요한 파라미터 값을 신경망 알고리즘에 따라 자동으로 수정하여 작동하게 됨으로써, 계절이나 시간에 따라 사용자가 별도의 설정을 필요치 않게 됨으로써, 사용자의 편의를 극대화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양 전지를 이용한 공동 주택용 환기 시스템을 도시한 구성도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 통해 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양 전지를 이용한 공동 주택용 환기 시스템을 도시한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양 전지를 이용한 공동 주택용 환기 시스템은 태양 전지(102), 베터리(103), 전압 검출기(105), 제 1 및 제 2 구동부(116 및 117), 센서부(120), 흡기 팬 모터(118), 배기 팬 모터(119), 및 MCU(101)를 포함한다.
상기 태양 전지(102)에서 발전된 전기는 상기 베터리(103)에 충전된다. 상기 전압 검출기(105)는 상기 태양 전지(102)로부터 출력되는 전압을 검출하고, 검출된 전압을 상기 MCU(101)에 제공한다.
상기 흡기 팬 모터(118) 및 상기 배기 팬 모터(119)는 공동 주택 각 세대의 흡기 관 및 배기 관(도시하지 않음)에 장착되어 각각 외기를 흡입 및 배출한다. 상기 흡기 팬 모터(118) 및 상기 배기 팬 모터(119)는 상기 제 1 및 제 2 구동부(116 및 117)에 의해 각각 구동된다. 그리고, 상기 제 1 및 제 2 구동부(116 및 117)는 상기 MCU(101)에 의해 제어된다.
상기 센서부(120)는 주변 환경의 조도, 온도, 먼지, 습도, 및 스모그 각각을 감지하고, 그 감지 결과들을 상기 MCU(101)에 제공한다. 상기 센서부(120)는 바람직하게는 CDS 센서(107), 온도 센서(108), 먼지 센서(109), 습도 센서(110) 및 스모그 센서(111)를 포함한다.
상기 CDS 센서(107)는 조도를 감지하고, 감지된 조도를 상기 MCU(101)에 제공한다. 상기 온도 센서(108)는 실내의 온도를 감지하고 감지된 온도를 상기 MCU(101)에 제공한다. 상기 먼지 센서(109)는 실내의 먼지를 감지하고 감지된 먼지의 량을 상기 MCU(101)에 제공한다. 상기 습도 센서(110)는 실내의 습도를 감지하고 감지된 습도를 상기 MCU(101)에 제공한다. 그리고, 상기 스모그 센서(111)는 스모그를 감지하고 감지된 스모그의 정도를 상기 MCU(101)에 제공한다.
상기 MCU(101)는 상기 전압 검출기(105)로부터의 검출 전압과 소정의 기준 전압을 대비하여, 대비 결과에 따라 상기 태양 전지(102)로부터의 전원 공급 및 AC 전원으로부터의 전원을 선택한다. 예컨대, 상기 MCU(101)는 상기 전압 검출기(105)로부터의 출력되는 전압이 상기 소정의 기준 전압 이하인 경우, 스위치(104)를 제어하여, 본 장치의 전원을 AC 전원으로부터 공급되게 한다. 반대로, 상기 MCU(101)는 상기 전압 검출기(105)로부터의 출력되는 전압이 상기 소정의 기준 전압보다 큰 경우, 스위치(104)를 제어하여, 본 장치의 전원을 상기 태양 전지(102)로부터 공급받는다.
또한 상기 MCU(101)는 상기 센서부(120)의 CDS 센서(107), 온도 센서(108), 먼지 센서(109), 습도 센서(110) 및 스모그 센서(111) 각각에 의해 감지된 조도, 온도, 먼지, 습도, 및 스모그를 기준 데이터들과 각각 대비하고, 그 대비 결과에 따라 상기 제 1 구동부(116) 및 상기 제 2 구동부(117)를 제어한다. 이때, 상기 MCU(101)는 신경망 알고리즘에 의해 상기 기준 데이터들을 자동으로 업데이트한다. 실시 예에 따라서는, 상기 MCU(101)는 상기 흡기 팬 모터(118) 및 상기 배기 팬 모터(119)의 회전 속도를 차등하여 제어한다. 예컨대, 상기 MCU(101)는 상기 흡기 팬 모터(118) 및 상기 배기 팬 모터(119)의 회전 속도를 1에서 10의 단계로 제어한다.
바람직하게는, 상기 태양 전지를 이용한 공동 주택용 환기 시스템은 터치 패널(112), RTC(113), 통신부(114), 및 디스플레이(115)를 더 포함한다.
상기 터치 패널(112)은 사용자가 상기 MCU(101)에 각종 명령 또는 데이터의 입력을 위한 입력 장치이며, 상기 RTC(113)는 상기 MCU(101)에 시간 정보를 제공한다.
상기 통신부(114)를 통해 상기 MCU(101)는 외부와의 통신을 수행한다. 예컨대, 상기 MCU(101)는 상기 통신부(114)를 통해 입력되는 명령에 따라, 상기 기준 데이터들을 변경하거나 또는 상기 제 1 및 제 2 구동부(116 및 117)를 제어한다. 바람직하게는, 상기 통신부(114)는 RS-232, RS-485, CAN, WIFI, 및 지그비(Zigbee) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 디스플레이(115)는 상기 MCU(115)의 제어 동작, 상기 센서들의 감지된 값들을 표시하거나, 상기 터치 패널(112)에 의해 입력된 것을 표시한다.
본 발명에 의하면, 전원을 태양 전지로부터 공급받으며, 동작에 필요한 파라미터 값을 사용자 최초 설정하면, 신경망 알고리즘에 따라 파라미터 값들을 수정하여 작동하게 된다. 또한, 통신 망을 통해 원격으로 본 시스템을 제어할 수 있다.
101: MCU 102: 태양 전지
103: 베터리 104: 스위치
105: 전압 검출기 106: AC/DC 변환부
107: CDS 센서 108: 온도 센서
109: 먼지 센서 110: 습도 센서
111: 스모그 센서 112: 터치 패널
113: RTC 114: 통신부
115: 디스플레이이 116: 제 1 구동부
117: 제 2 구동부 118: 흡기 팬 모터
119: 배기 팬 모터 120: 센서부

Claims (7)

  1. 태양 전지를 이용한 공동 주택용 환기 시스템으로서,
    상기 태양 전지로부터 출력되는 전압을 검출하기 위한 전압 검출기;
    흡기 팬 모터를 구동하기 위한 제 1 구동부;
    배기 팬 모터를 구동하기 위한 제 2 구동부;
    조도, 온도, 먼지, 습도, 및 스모그 각각을 감지하기 위한 센서부; 및
    상기 전압 검출기로부터의 검출 전압과 소정의 기준 전압을 대비하여, 대비 결과에 따라 상기 태양 전지로부터의 전원 공급 및 AC 전원으로부터의 전원을 선택하며, 상기 센서부에 의해 감지된 조도, 온도, 먼지, 습도, 및 스모그를 기준 데이터들과 각각 대비하고, 그 대비 결과에 따라 상기 제 1 구동부 및 상기 제 2 구동부를 제어하기 위한 MCU를 포함하며,
    상기 MCU는 신경망 알고리즘에 의해 상기 기준 데이터들을 자동으로 업데이트하는 것을 특징으로 하는 태양 전지를 이용한 공동 주택용 환기 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 태양 전지를 이용한 공동 주택용 환기 시스템은
    외부와의 통신을 위한 통신부를 더 포함하며, 상기 MCU는 상기 통신부를 통해 입력되는 명령에 따라, 상기 기준 데이터들을 변경하거나 또는 상기 제 1 및 제 2 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 태양 전지를 이용한 공동 주택용 환기 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 통신부는 RS-232, RS-485, CAN, WIFI, 및 지그비(Zigbee) 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 태양 전지를 이용한 공동 주택용 환기 시스템.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 태양 전지를 이용한 공동 주택용 환기 시스템은 상기 MCU의 제어 동작, 상기 센서들의 감지된 값들을 표시하기 위한 디스플레이를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지를 이용한 공동 주택용 환기 시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 태양 전지를 이용한 공동 주택용 환기 시스템은
    사용자가 상기 MCU에 명령 또는 데이터 입력을 위한 터치 패널을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지를 이용한 공동 주택용 환기 시스템.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 MCU는 상기 흡기 팬 모터 및 상기 배기 팬 모터의 회전 속도를 1에서 10의 단계로 제어하는 것을 특징으로 하는 태양 전지를 이용한 공동 주택용 환기 시스템.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 태양 전지를 이용한 공동 주택용 환기 시스템은 RTC를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지를 이용한 공동 주택용 환기 시스템.
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