KR20120019279A - 칠러를 위한 디멘드 제어 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칠러를 위한 디멘드 제어 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 복수의 칠러와 유닛을 포함하는 칠러시스템에서 목표전력을 넘기지 않도록 디멘드 제어하고, 구비되는 웹서버기능을 이용하여 원격접속을 통해 디멘드제어가 가능하도록 한다. 또한, 복수의 칠러에 대한 디멘드 제어 뿐 아니라, 복수의 유닛을 포함하는 전체 사이트에 대한 통합 제어가 가능하여 효과적인 소비전력 제어가 가능하다.

Description

칠러를 위한 디멘드 제어 시스템 및 그 제어방법{Demand control system and method for chiller}

본 발명은 칠러를 위한 디멘드 제어 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 특히 복수의 유닛과 복수의 칠러로 구성된 사이트에 대한 디멘드제어를 수행하는 칠러를 위한 디멘드 제어 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

공기조화기는 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 실내로 냉온의 공기를 토출하여, 실내 온도를 조절하고, 실내 공기를 정화하도록 함으로서 인간에게 보다 쾌적한 실내 환경을 제공하기 위해 설치된다. 일반적으로 공기조화기는 열교환기로 구성되어 실내에 설치되는 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성되어 실내기로 냉매를 공급하는 실외기를 포함한다.

일반적으로 칠러는, 냉수를 냉수 수요처로 공급하는 것으로서, 냉매가 순환되는 압축기와 응축기와, 팽창기구와, 증발기를 포함한다.

칠러는 증발기가 수냉매 열교환기로 이루어져 냉매와 물을 열교환시키고, 냉수 수요처와 수배관으로 연결되어 냉매에 의해 냉각된 물을 냉수 수요처로 순환 공급한다.

이러한 칠러는 복수의 유닛이 유기적으로 연결되어 동작함에 따라 설정에 따라 다양한 부하 조건으로 동작하게 된다. 또한 장시간 가동되고 많은 수의 유닛으로 구성됨에 따라 그에 따른 전력소비량이 매우 크다,

그에 따라 칠러에서 소비되는 전력을 보다 효과적으로 관리할 필요가 있다.

본 발명의 목적은 복수의 칠러와 유닛을 포함하는 칠러 시스템에서 목표전력을 넘기지 않도록 디멘드 제어하고, 구비되는 웹서버기능을 이용하여 원격접속을 통해 디멘드제어가 가능하도록 하는 칠러를 위한 디멘드 제어 시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 칠러를 위한 디멘드 제어 시스템은 복수의 칠러; 상기 복수의 칠러를 제어하는 메인제어기; 상기 복수의 칠러와 동일한 전원라인을 사용하는 복수의 유닛; 상기 복수의 칠러 또는 상기 복수의 유닛에서 소비되는 전력량을 측정하는 전력량계; 상기 복수의 칠러 및 상기 복수의 유닛을 포함하여 하나의 사이트로 정의하고, 상기 전력량계로부터 입력되는 전력량에 대응하여, 상기 복수의 칠러에 대한 동작을 제어하거나 또는 상기 사이트에 대하여 동작을 제한하여, 소비되는 전력을 제어하는 디멘드제어기를 포함한다.

또한, 칠러를 위한 디멘드제어기의 제어방법은 목표전력 및 제어대상 선정과 순서에 따른 디멘드 제어 설정이 입력되는 단계; 전력량계로부터 입력되는 전력량을 상기 목표전력과 비교하여, 상기 전력량이 상기 목표전력을 초과하지 않도록 디멘드 제어를 시작하는 단계; 사이트 전체에 대한 제어 시, 복수의 칠러 및 복수의 유닛을 대상으로 디멘드 제어에 따른 제어명령을 생성하여, 상기 복수의 칠러를 제어하는 메인제어기와, 제어 대상인 유닛으로 전송하는 단계; 칠러 제어 시, 상기 복수의 칠러를 대상으로 디멘드 제어에 따른 제어명령을 생성하여 상기 메인제어기로 전송하는 단계; 및 디멘드 제어에 따른 레포트를 생성하여 저장하는 단계를 포함한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 칠러를 위한 디멘드 제어 시스템 및 그 제어방법은 복수의 칠러 및 유닛에 대하여 디멘드제어기에서 설정된 목표전력에 대응하여 동작을 제어하하여 전력소비를 제어할 수 있다. 또한, 서버 기능을 통해 외부로부터 디멘드제어에 따른 설정 변경이 가능하여 편의성이 향상되는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 칠러를 포함하는 칠러를 위한 디멘드 제어 시스템의 구성이 도시된 도이다.
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 칠러의 구성이 되시된 도이다.
도 3 는 디멘드제어기의 구성이 도시된 블럭도이다.
도 4 는 칠러 및 사이트에 대한 디멘드 제어방법을 설명하는데 참조되는 순서도이다.
도 5 는 단말 접속을 통해 디멘드 제어방법을 설명하는데 참조되는 순서도이다.

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

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 칠러시스템의 구성이 도시된 도이다.

도 1을 참조하면, 칠러시스템은 복수의 칠러(111 내지 113), 칠러의 동작을 제어하는 메인제어기(100), 그리고 디멘드제어부(200)를 포함한다. 또한 각 칠러(111 내지 113)는 각각 연결되어 각 칠러에 개별 제어명령을 입력하는 서브제어기(121 내지 123)를 포함한다.

또한, 칠러시스템은 복수의 칠러에 대한 소리 전력관리를 수행하는 디멘드제어기(200), 소비전력량을 측정하여 디멘드제어기로 입력하는 전력량계(310)를 포함한다.

칠러시스템에는 칠러 이외의 복수의 유닛(151 내지 153)이 더 연결될 수 있으며, 디멘드 제어기에 원격 접속하는 단말(300)을 더 포함할 수 있다.

이때, 복수의 칠러 및 복수의 유닛을 포함하여 하나의 사이트(site)를 형성한다.

칠러시스템의 각 구성은 상호 통신선으로 연결되어 데이터를 송수신하며, 각각 전력선에 연결되어 공급되는 상용전원을 동작전원으로 공급받아 동작한다.

서브제어기(121 내지 123)는 연결된 각각의 칠러에 대한 동작을 설정하고 제어하며, 그 동작상태를 모니터링 한다. 서브제어기(121 내지 123)는 후술하는 칠러의 에어 핸들링 유닛 및 칠러유닛을 각각 하나의 유닛으로써 모니터링 하고 그 동작을 제어한다.

서브제어기(121 내지 123)는 하나의 칠러에 대하여 제어하되, 메인제어기(100)에 의해 설정되는 명령에 대해서는 메인제어기(100)의 명령이 우선 수행되도록 한다.

메인제어기(100)는 연결된 복수의 칠러(111 내지 113)에 대한 통합제어를 수행한다. 이때, 메인제어기(100)는 복수의 칠러(111 내지 113) 또는 서브제어기(121 내지 123)와 각각 통신할 수 있으며 수신되는 데이터에 따라 각 칠러의 동작상태를 모니터링하고, 그에 대응하여 동작을 제어할 수 있다.

메인제어기(100)는 복수의 칠러에 대하여 각각 하나의 유닛으로 개별 제어할 뿐 아니라, 또한 복수의 칠러간의 연동으로 통해 하나의 동작을 수행하도록 제어하며, 하나의 시스템으로써 통합 제어하고 관리한다.

메인제어기(100)는 복수의 칠러에 대해 통신선 기반의 유선통신을 통해 제어하는 것을 예로 하여 설명하나, 무선통신을 이용한 제어 또한 가능하다.

메인제어기(100)는 복수의 칠러(111 내지 113)를 제어하는데 있어서, 디멘드제어기(200)로부터 입력되는 제어명령에 따라 복수의 칠러(11 내지 113)를 제어할 수 있다.

메인제어기(100)는 복수의 칠러 중 적어도 하나에서 장애 발생 시, 칠러 또는 서브제어기로부터 수신되는 데이터에 따라 장애 원인을 분석하고, 그에 따라 각 칠러의 동작을 제한하며, 장애 발생에 대한 기록을 저장한다.

디멘드제어기(200)는 전력량계(310)로부터 입력되는 소비전력량에 대응하여 복수의 칠러에 대한 동작을 설정하여 메인제어기(100)로 인가한다. 이때 디멘드제어기(200)는 순간 소비전력량 또는 소정 기간 동안의 누적소비전력량이 소정 기준값 이상인 경우 이를 판단하여 칠러의 동작을 제한하는 제어명령을 메인제어기(100)로 입력한다.

이때, 전력량계(310)는 복수의 칠러(111 내지 113) 또는 복수의 칠러와 동일한 전원을 사용하는 복수의 유닛(151 내지 153)에서 소비되는 전력량을 측정하여 디멘드 제어기(200)로 입력한다.

디멘드제어기(200)는 전력량계(310)로부터 입력되는 소비전력량에 대응하여 디멘드 제어를 수행하되, 복수의 칠러(111 내지 113)에서 소비되는 전력량 또는 복수의 칠러 및 복수의 유닛에서 소비되는 전력량 중 어느 하나에 따라 디멘드제어를 수행할 수 있다.

이때 디멘드제어기(200)는 디멘드 제어에 있어서, 복수의 칠러에 대해 그 동작을 제어하거나, 복수의 칠러 및 복수의 유닛을 포함하여 전체 사이트(site)에 대하여 그 동작을 제어할 수 있다.

메인제어기(100)는 디멘드제어기(200)의 제어명령에 따라 복수의 칠러에 대한 동작을 제어한다. 메인제어기(100)는 디멘드제어기(200)의 제어명령에 따라 복수의 칠러 중 소정 칠러의 운전율을 가변제어하거나, 동작이 정지되도록 제어할 수 있다.

디멘드제어기(200)는 서버기능을 포함하여, 인터넷 또는 소정의 네트워크를 통해 접속되는 단말(300)에 대하여, 복수의 칠러에 대한 디멘드 제어 정보를 제공하고, 단말(300)로부터 입력되는 데이터에 따라 복수의 칠러에 대한 디멘드 제어 설정을 변경할 수 있다.

여기서, 복수의 유닛(151 내지 153)은 환기유닛, 공기청정유닛, 가습유닛, 제습유닛, 히터와 같은 유닛을 포함할 수 있다. 또한, 유닛은 조명유닛, 경보유닛, 엘리베이터 등의 전력을 소비하는 소정의 설비를 포함할 수 있다.

한편, 복수의 칠러는 다음과 같이 구성된다. 도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 칠러의 구성이 되시된 도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 칠러시스템에서 칠러는 에어 핸들링 유닛(1), 칠러유닛(2)을 포함한다. 이때 칠러는 서브제어기에 의해 제어되며 칠러유닛(2) 내부에 별도의 제어회로를 포함할 수 있다.

에어 핸들링 유닛(1)은 실내 공기를 흡입하여 열교환시킨 후 실내로 토출하는 공조 유닛으로서, 환기 겸용 공조 유닛으로 구성되는 것도 가능하고, 비환기 공조 유닛으로 구성되는 것도 가능하다.

에어 핸들링 유닛(1)은 환기 겸용 공조 유닛으로 구성될 경우 실내 공기(I)와 실외 공기(O)를 흡입하되 흡입된 실내 공기 중 일부를 실외로 배출하고, 나머지 실내 공기를 실외 공기와 혼합하며, 혼합 공기를 냉수 코일등의 냉수 수요처(이하, 냉수 코일로 칭함)에서 열교환시킨 후 실내로 공급하고, 비환기 공조 유닛으로 구성될 경우 실내 공기(I)를 흡입하여 냉수 코일에서 열교환시킨 후 실내로 공급한다.

에어 핸들링 유닛(1)은 물이 통과하는 물 유로를 갖는 냉수 코일과, 냉수 코일로 실내 공기와 실외 공기의 혼합 공기 또는 실내 공기를 순환 송풍시키는 송풍팬을 포함한다.

에어 핸들링 유닛(1)은 환기 겸용 공조 유닛으로 구성되는 경우, 공기조화기가 설치된 건물이나 가옥 중에서 에어 핸들링 유닛(1)이 공조시키는 실내와 별도로 마련된 공조실이나 기계실 등에 설치되거나 실외에 설치된다.

에어 핸들링 유닛(1)은 비환기 공조 유닛으로 구성되는 경우, 에어 핸들링 유닛(1)이 공조시키는 실내에 설치되고, 실내 공기를 직접 흡입하여 냉수 코일에서 열교환시킨 후 실내로 직접 토출하는 팬 코일 유닛(FCU: Fan Coil Unit) 등으로 구성된다.

에어 핸들링 유닛(1)은 실내 공기 흡입부(11)와, 실내 공기 배출부(12)와, 외기 공기 흡입부(13)와, 공조 공기 배출부(14)가 형성된 에어 핸들링 유닛 케이스(15)와, 에어 핸들링 유닛 케이스(15)의 내부에 설치되어 실외 공기와 실내 공기를 유동시키는 송풍팬(27)(28)과, 에어 핸들링 유닛 케이스(15)의 내부에 설치되어 공조 공기 배출부(14)를 향해 유동되는 공기를 냉수와 열교환시키는 냉수 코일(40)을 포함한다.

에어 핸들링 유닛(1)에는 실내의 공기가 실내 공기 흡입부(11)를 통해 에어 핸들링 유닛 케이스(15)로 흡입되도록 실내와 실내 공기 흡입부(11)를 연통시키는 환기 덕트(21)가 연결되고, 실내 공기 흡입부(11)를 통해 에어 핸들링 유닛 케이스(15) 내부로 흡입된 공기 중 일부가 실외로 배출되도록 실내 공기 배출부(12)와 실외를 연통시키는 배기 덕트(22)가 연결되며, 실외 공기가 실외 공기 흡입부(13)를 통해 에어 핸들링 유닛 케이스(15)로 내부로 흡입되도록 실외와 실외 공기 흡입부(13)를 연통시키는 외기 덕트(23)가 연결되며, 에어 핸들링 유닛 케이스(15) 내부에서 공조된 공기가 실내로 공급되도록 공조 공기 배출부(14)와 실내를 연통시키는 급기 덕트(24)가 연결된다.

환기 덕트(21)는 실내 공기 흡입부(11)에 연결되고, 배기 덕트(22)는 실내 공기 배출부(12)에 연결되며, 외기 덕트(23)는 실외 공기 흡입부(13)에 연결되고, 급기 덕트(24)는 공조 공기 배출부(14)에 연결된다.

에어 핸들링 유닛(1)은 실내 공기 흡입부(11)로 흡입된 실내 공기 중 일부가 실내 공기 배출부(12)를 통해 실외로 배기되고, 나머지가 외기 공기 흡입부(13)로 흡입된 실외 공기와 혼합되며, 혼합된 공기가 냉수 코일(40)와 열교환된 후 공조 공기 배출부(14)와 급기 덕트(19)를 통해 실내로 공급되게 구성되는 바, 공기 유동 방향으로 냉수 코일(40) 이전에 실내 공기와 실외 공기가 혼합되는 혼합 챔버(26: Mixing Chamber)가 위치된다.

송풍팬(27)(28)은 실내 공기의 유동 방향으로 실내 공기 흡입부(11)와 실내 공기 배출부(12)의 사이에 위치되어 실내 공기를 에어 핸들링 유닛 케이스(15) 내부로 흡입하여 송풍하는 리턴 팬(27)과, 혼합 공기의 유동 방향으로 냉수 코일(40)와 공조 공기 배출부(14)의 사이에 위치되어 혼합 공기를 냉수 코일(40)로 흡인시킨 후 공조 공기 배출부(14)를 향해 송풍시키는 공급 팬(28)을 포함한다.

송풍팬(27)(28)은 풍량을 조절할 수 있도록 풍량 가변형 송풍팬로서, 블로워(29)와, 블러워(29)를 둘러싸고 공기 흡입구(30)과 공기 토출구(31)가 형성된 하우징(32)과, 블러워(29)를 회전시키는 블로워 구동원을 포함한다.

블로워 구동원은 블로워(29)의 회전 중심에 회전축이 연결된 모터로 이루어지는 것도 가능하고, 블러워(29)의 회전 중심에 연결된 샤프트(34)와, 하우징(32) 외부에 위치되게 설치된 모터(35)와, 모터(35)의 구동력을 샤프트로 전달하는 연결하는 구동 풀리(36)와 벨트(37)와 종동풀리(38)를 포함하는 동력전달부재로 구성된다.

모터(35)는 풍속이 가변되는 인버터 모터로 이루어진다.

냉수 코일(40)은 혼합 공기와 냉수가 열교환되어 혼합 공기가 냉각되게 하는 일종의 열교환기로서, 냉수가 통과하는 유로를 갖는 냉수 코일을 갖고, 혼합 챔버(26)와 공급 팬(28)의 사이에 위치되게 설치된다.

냉수 코일(40)에는 칠러유닛(2)와 냉수 코일(40)을 연결하는 수배관(41)(42)이 연결된다.

에어 핸들링 유닛(1)은 혼합 공기 중의 실내 공기와 실외 공기의 비율을 조절하는 댐퍼(43)(44)(45)를 포함한다.

댐퍼(43)(44)(45)는 실내 공기 배출부(12)에 설치되어 실내 공기 배기량을 조절하는 배기 댐퍼(43)와, 외기 공기 흡입부(13)에 설치되어 실외 공기 흡기량을 조절하는 외기 댐퍼(44)와, 혼합 챔버(26)에 설치되어 실내 공기 중 혼합 챔버(26)로 흡입되는 공기량을 조절하는 혼합 댐퍼(45)를 포함한다.

칠러유닛(2)은 압축기(51)와 응축기(52)와 팽창기구(53)와 증발기(54)를 포함하는 냉동 사이클을 이용하여 에어 핸들링 유닛(1)의 냉수 코일(40)로 냉수를 공급하는 일종의 냉수 공급 유닛으로서, 냉매를 압축하는 압축기(51)와, 압축기(51)에서 압축된 냉매가 응축되는 응축기(52)와, 응축기(52)에서 응축된 냉매가 팽창되는 팽창기구(53)와, 팽창기구(53)에서 팽창된 냉매가 물과 열교환되어 증발되는 증발기(54)를 포함하고, 압축기(51)와 응축기(52)와 팽창기구(53)와 증발기(54)가 냉동 사이클을 형성한다.

칠러유닛(2)은 응축기(52)가 공랭식으로 이루어지고, 실외 공기가 응축기(52)를 통과하게 건물의 옥상 등의 실외에 설치된다.

칠러유닛(2)은 압축기(51)와 응축기(52)와 팽창기구(53)와 증발기(54)가 설치되고, 실외 공기가 흡입되어 응축기를 통과한 후 토출되는 구조로 이루어진다.

압축기(51)는 운전 용량이 가변되는 용량 가변형 압축기로 이루어지고, 부하에 따라 일부 혹은 전부 구동되는 복수개의 압축기로 이루어지거나, 인버터 압축기나 스크류 압축기 등으로 이루어진다.

압축기(51)는 응축기(52)와 연결되는 출구 배관에 압축기(51)에서 유출된 냉매와 오일 중 오일을 분리하는 오일 분리기(55)가 설치되고, 오일 분리기(55)에는 압축기(51)로 오일을 회수시키는 오일 회수 유로(56)가 연결된다.

응축기(52)는 실외 팬(57)에 의해 송풍되는 실외 공기에 의해 냉매가 응축되게 하는 것으로서, 냉매가 통과하는 핀-튜브형 열교환기로 이루어진다.

팽창기구(53)는 캐필러리 튜브나 전자팽창밸브(EEV, electronic expansion valves)로 이루어지고, 후술하는 기구부(A)와 응축기부(B) 중 일측에 위치되게 설치된다.

증발기(54)는 에어 핸들링 유닛(1)의 냉수 코일(40)과 수배관(41)(42)으로 연결되어 팽창기구(53)에서 팽창된 냉매가 증발되면서 물을 냉각시키는 쿨러로서, 냉매가 통과하는 냉매 유로와, 물이 통과하는 물 유로가 열교환부재를 사이에 두고 형성된다.

증발기(54)는 물이 통과하고 물 유로를 갖는 복수개의 이너 튜브와, 복수개의 이너 튜브의 외측에 형성되고 복수개의 이너 튜브와 사이에 냉매가 통과하는 냉매 유로를 갖는 쉘을 포함한다.

증발기(54)는 에어 핸들링 유닛(1)의 열교환기(40)와 수배관(41)(42)으로 연결되는 바, 복수개의 이너 튜브와, 수배관(41)(42)과, 에어 핸들링 유닛(1)의 냉수 코일(40)은 냉수 순환 유로를 형성한다.

여기서, 수배관(41)(42)은 에어 핸들링 유닛 케이스(15)를 관통하게 배치되고, 수배관(41)(42)에는 냉수를 순환되게 펌핑시키는 냉수 펌프(58)가 설치된다.

냉수 펌프(58)는 수배관(41)(42) 중 에어 핸들링 유닛(1) 내부에 위치하는 부분에 설치되는 것도 가능하고, 칠러유닛(2) 내부에 위치하는 부분에 설치되는 것도 가능하며, 에어 핸들링 유닛(1)과 칠러유닛(2)의 사이에 위치하는 부분에 설치되는 것도 가능하다.

칠러유닛(2)은 전체적으로 직육면체 형상으로 형성되고, 압축기(51)와 증발기(54) 등이 설치되는 기구부(A)와, 응축기(52)를 갖는 응축기부(B)와, 실외팬(57)을 갖는 실외팬부(C)를 포함한다.

칠러유닛(2)은 기구부(A)의 상측에 응축기부(B)가 배치되며, 실외팬부(C)가 응축기부(B)의 상측에 배치된다.

서브제어기(121 내지123)는 칠러유닛(2) 및 에어 핸들링 유닛(1)의 운전 정보 즉, 각 유닛의 입출력 정보를 수집하고, 장애 발생시, 수집된 입출력 정보를 네트워크를 통해 메인제어기(100)로 전송할 수 있다.

또한, 서브제어기(121 내지 123)는 메인제어기(100)로부터 장애 원인이 분석된 정보를 수신하여 해당 장애의 복구 동작을 수행할 수 있다.

도 3 는 디멘드제어기의 구성이 도시된 블럭도이다. 도 3을 참조하면, 디멘드제어기(100)는 입력부(250), 출력부(240), 통신부(230), 데이터부(260), 서버기능부(220) 그리고 디멘드제어기(200)의 동작 전반을 제어하는 제어부(210)를 포함한다.

통신부(230)는 디멘드제어기(200)와 연결되는 전력량계(310)로부터 소비전력량에 대한 데이터를 입력받고, 제어부(210)의 제어명령에 따라 메인제어기(100)로 소정 데이터를 전송하고 메인제어기(100)로부터 데이터를 수신하여 제어부(210)로 인가한다.

또한, 통신부(230)는 인터넷 또는 소정의 네트워크로 연결되는 단말(300)에 대하여 송수신서버기능부(220)를 통해 데이터를 단말(300)로 전송하여 디멘드 제어에 대한 설정정보를 단말(300)에 제공하고, 단말(300)로 부터 수신되는 데이터를 제어부(210) 또는 서버기능부(220)로 인가한다.

입력부(250)는 적어도 하나의 버튼 또는 스위치를 구비하며, 경우에 따라 터치 패드 등의 터치 입력수단을 포함한다. 입력부(250)는 구비되는 입력수단에 의해 입력되느 데이터를 제어부(210)로 인가한다. 이때 입력부(250)를 통해 디멘드제어기(200)의 동작에 대한 데이터 및 칠러의 디멘드 제어를 위한 데이터가 입력된다. 예를 들어 디멘드 제어기를 동작시키거나 동작정지하도록 하는 전원명령 또는, 디멘드 제어를 위한 목표전력이 입력부(250)를 통해 입력될 수 있다.

출력부(240)는 램프, LED와 같은 표시등, 표시부, 스피커 등의 출력수단을 적어도 하나 구비하여, 디멘드제어기(200)의 동작상태 및 칠러에 대한 제어상태를 출력한다.

또한, 출력부(240)는 이상 발생 시 또는 전력제어 시 소정 목표전력 도달 시, 또는 목표전력에 가까워지는 경우 경고음, 경고등, 경고메시지 중 적어도 하나를 출력할 수 있다.

데이터부(260)에는 메인제어부(100)로부터 수신되는 복수의 칠러에 대한 동작 데이터, 디멘드 제어를 위한 설정데이터, 및 전력량계(310)로부터 입력된 소비전력량에 대한 데이터가 저장된다.

데이터부(260)는 제어에 관하여 입력된 목표전력에 대한 데이터, 소비전력량에 따른 예상전력량 또는 예상 전기요금을 산출하기 위한 기준데이터가 저장되며, 복수의 칠러에 대한 디멘드 제어 기록이 저장된다.

또한, 데이터부(260)는 접속되는 단말(300)로 디멘드 제어 정보를 제공하기 위한 인터페이스 데이터 및 단말(300)에 대한 인증정보가 저장된다.

이때, 데이터부(260)는 제어부(210)의 제어에 의해 데이터의 입출력이 제어되어, 데이터가 저장되거나 삭제되고, 또한 편집된다.

서버기능부(220)는 디멘드제어기(200)가 서버로써 동작하도록 한다. 서버기능부(220)는 통신부(230)를 통해 접속되는 단말(300)에 칠러에 대한 디멘드 제어 정보를 제공한다.

이때 서버기능부(220)는 단말(300)에 소정의 입력 인터페이스를 제공하여 상기 입력 인터페이스를 통해 입력되는 데이터를 통신부(230)를 통해 수신받아 제어부(210)로 인가한다.

이렇게 입력되는 데이터는 제어부(210)에 의해 칠러에 대한 디멘드 제어 설정에 반영된다.

또한, 서버기능부(220)는 단말(300)의 고유정보룰 수신하여 등록하고, 접속된 단말이 등록된 단말인지 여부를 인증한다. 인증에 성공한 단말에 칠러의 디멘드 제어 정보 및 입력 인터페이스를 제공한다.

제어부(210)는 구비되는 입력부(250), 통신부(230) 또는 서버기능부(220)를 통해 입력되는 데이터에 대응하여 칠러에 대한 디멘드 제어를 설정하고, 그에 대응하는 소정의 제어명령을 생성하여 메인제어기(100)로 전송한다.

제어부(210)는 전력량계(310)로부터 입력되는 소비전력량에 따라, 순간 소비전력 또는 누적소비전력을 산출하고, 그에 따라 예상 소비전력량 또는 예상 전기요금을 산출한다.

또한, 제어부(210)는 순간 소비전력 또는 누적소비전력이 설정된 목표전력에 도달하는 경우, 칠러의 동작을 제어하기 위한 제어명령을 생성하여 메인제어기(100)로 전송한다.

이때 제어부(210)는 목표전력을 초과하지 않도록 제어한다. 경우에 따라 목표전력보다 낮은 기준값을 더 설정하여 기준값 도달 시 목표전력에 근접한 것으로 판단하여 디멘드 제어를 실시할 수 있다.

이때, 제어부(210)는 임의의 순서, 지정된 순서, 우선순위에 따른 순서 중 어느 하나를 기준으로 칠러의 동작이 가변되도록 한다.

또한, 제어부(210)는 디멘드 제어 시, 설정에 따라 복수의 칠러에 한정하여 제어하거나, 복수의 칠러 및 복수의 유닛을 포함하는 사이트에 대하여 제어할 수 있다.

즉, 제어부(210)는 칠러제어로 설정된 경우, 복수의 칠러에 대하여 그 동작을 제어하고, 전체사이트 제어로 설정된 경우, 복수의 칠러 및 복수의 유닛에 대하여 그 동작을 제어한다. 전체 사이트 제어 시 디멘드제어기(200)는 메인제어기 및 각 유닛으로 디멘드 제어를 위한 제어명령을 전송한다. 이때 복수의 유닛에도 소정의 제어기가 포함되는 경우 해당 제어기로 제어명령을 전송하여 복수의 유닛의 동작이 가변되도록 한다.

그에 따라 메인제어기(100)는 디멘드제어기(200)의 제어명령에 따라 소정 칠러가 동작을 정지하거나 동작을 시작하도록 하고, 또는 소정 칠러의 운전율이 변경되도록 제어한다.

또한, 복수의 유닛은 디멘드제어기의 제어명령에 따라 그 동작을 정지하거나 운전율을 변경할 수 있다.

도 4 는 칠러 및 사이트에 대한 디멘드 제어방법을 설명하는데 참조되는 순서도이다. 도 4를 참조하면, 디멘드제어기(200)에서 입력부(250) 또는 통신부(230)를 통해 입력되는 칠러에 대한 디멘드 설정 데이터가 입력되면, 제어부(210)는 복수의 칠러에 대한 디멘드 제어를 설정한다(S410).

이때, 제어부(210)는 입력되는 데이터에 대응하여, 순간소비전력 또는 누적소비전력에 따른 목표전력을 설정하고, 목표전력에 따른 디멘드 제어 방법을 설정할 수 있다.

또한, 제어부(210)는 복수의 칠러에 대한 디멘드 제어가 설정된 상태에서, 연결된 전력량계(310)로부터 측정된 전력량을 입력받는다(S420). 이때 전력량계(310)는 사이트 전체의 소비전력량을 측정하여 디멘드제어기(200)로 입력하는 것을 기본으로 하나, 연결상태에 따라 복수의 칠러에서 소비되는 전력량만을 측정할 수 도 있다.

제어부(210)는 전력량계(310)로부터 입력된 전력량을 바탕으로, 소정시간을 기준으로한 순간소비전력, 일별소비전력, 월별소비전력 및 소정 기간 동안의 누적소비전력 중 적어도 하나를 산출한다. 또한, 제어부(210)는 소정기간 동안의 전력량에 대한 데이터를 바탕으로 소정 시간 후에 대한 예상 소비전력 또는 예상 전기요금을 산출할 수 있다.

제어부(210)는 순간 소비전력, 누적소비전력 및 산출된 예상 소비전력 중 어느 하나에 대하여 기 설정된 목표전력과 비교하고(S430), 해당 전력량이 목표전력을 초과하지 않도록 복수의 칠러에 대해 그 동작을 제어한다. 이때, 디멘드 제어 설정에 따라, 순간소비전력, 누적소비전력 및 예상 소비전력 중 어느 하나를 기준으로 디멘드 제어를 수행할 수 있다. 경우에 따라 제어부(210)는 목표전력보다 낮은 기준값을 설정하여 기준값 도달 시 목표전력에 근접한 것으로 판단하여 디멘드 제어를 수행할 수 있다.

이때 제어부(210)는 디멘드 제어에 있어서, 전체 사이트의 동작을 제어하는 것인지 복수의 칠러에 대한 동작을 제어하는 것인지 판단한다(S440).

설정에 따라 사이트(site) 전체에 대하여 제어하는 경우, 즉 복수의 칠러 및 복수의 유닛에 대하여 제어하도록 설정되면, 디멘드제어기(200)의 제어부(210)는 전체 사이트의 복수의 칠러 및 복수의 유닛을 대상으로 그 동작을 제한하도록 운전을 설정한다.

제어부(210)는 설정에 따라 복수의 칠러 및 복수의 유닛을 대상으로 하는 디멘드제어의 제한운전에 대한 제어명령을 생성하여 메인제어기(100) 및 복수의 유닛 또는 복수의 유닛과 연결되는 제어기로 전송한다(S460).

이때, 제어부(210)는 복수의 칠러 및 복수의 유닛을 대상으로, 임의의 순서, 지정된 순서 및 우선순위를 고려한 순서 중 어느 하나에 따라 그 운전을 제한하도록 한다. 또한, 제어부(210)는 각 칠러 및 유닛에 대하여 제한운전을 위한 그룹을 설정하여 그룹 단위로 동작을 제어할 수 있다.

디멘드제어기(200)로부터 디멘드 제어의 제한운전에 따른 제어명령을 수신한 메인제어기(100)는 제어명령에 대응하여 복수의 칠러 중 적어도 하나의 칠러에 대하여 동작 정지되거나, 운전율이 가변되도록 제어한다.

디멘드제어기(200)로부터 제어명령을 수신한 유닛 또는 유닛의 제어기또한 그 동작을 정지하거나 운전율을 변경한다.

한편, 디멘드제어 설정이 칠러에 한정된 경우, 디멘드제어기(200)의 제어부(210)는 복수의 칠러에 대한 제한운전을 위한 제어명령을 생성한다(S470).

전술한 바와 같이 제어부(210)는 복수의 칠러에 대하여 임의의 순서, 지정된 순서 또는 우선순위에 따른 순서 중 어느 하나를 바탕으로 복수의 칠러 중 소정 칠러에 대하여 제한운전되도록 한다. 또한, 복수의 칠러에 대한 별도의 그룹을 설정하여 그룹단위로 제어할 수도 있다. 경우에 따라 소정 칠러 또는 유닛에 대해 예외가 설정될 수 있으며, 예외 설정된 칠러 또는 유닛에 대해서는 그 동작을 제한하지 않는다.

제어부(210)는 제어명령을 메인제어기(100)로 전송한다(S480).

디멘드제어기(200)로부터 디멘드 제어의 제한운전에 따른 제어명령을 수신한 메인제어기(100)는 제어명령에 대응하여 복수의 칠러 중 적어도 하나의 칠러에 대하여 동작 정지되거나, 운전율이 가변되도록 제어한다.

이때 메인제어기(100)는 복수의 칠러 중 소정 칠러의 동작을 제한하는 경우 해당 칠러의 서브제어기로 제어명령을 전송하여 해당 칠러가 제한운전하도록 한다.

여기서, 동작이 제한되는 칠러는 메인제어기(100)의 제어명령에 따라 동작을 정지하거나 동작을 변경하는데, 구비되는 에어 컨트롤 유닛 및 칠러 유닛 전반에 걸쳐 그 동작이 가변된다.

디멘드제어기(200)의 제어부(210)는 전력량계(310)로부터 입력된 전력량을 포함하여, 전제사이트 또는 칠러에 대한 디멘드 제어 설정, 그리고 제한운전에 따른 소비전력의 변화에 대한 정보가 포함되는 레포트를 생성하여 디멘드 제어 기록으로써 저장한다(S490).

제어부(210)는 전력량계(310)로부터 지속적으로 입력되는 전력량을 바탕으로, 사이트 전체 또는 복수의 칠러에 대한 디멘드 제어에 따른 전력량의 변화를 판단하고, 필요에 따라 제한운전을 확대하거나 축소할 수 있다. 즉, 측정된 전력량이 일부 감소하더라도 목표전력에 도달한 경우에는 추가로 그 동작을 제어하도록 하고, 소비되는 전력량이 크게 감소하여 디멘드 제어가 불필요한 경우 제한운전을 해제할 수 있다.

제어부(210)는 디멘드 제어가 종료되기까지(S510), 상기와 같이 측정되는 전력량에 대응하여 복수의 칠러 또는 복수의 유닛에 대한 동작을 제어하고, 디멘드 제어가 종료하거나 해제되는 경우 동작을 정지한다(S520).

도 5 는 단말 접속을 통해 디멘드 제어방법을 설명하는데 참조되는 순서도이다. 도 5를 참조하면, 디멘드제어기(200)는 동작 중, 인터넷 또는 소정 네트워크를 통해 단말(300)이 접속되는 것을 감지한다(S550).

이때, 서버기능부(220)는 접속된 단말(300)에 대한 인증을 수행할 수 있다.인증 성공 시 단말(300)이 등록된 단말로 판단한다. 한편, 서버기능부(220)는 접속된 단말로부터 고유정보를 수신하여 새로운 단말로써 등록할 수 있다.

서버기능부(220)는 접속된 단말(300)로 서버데이터를 전송한다(S560). 서버데이터에는 디멘드 제어 정보와, 그에 따른 인터페이스 데이터가 포함된다.

단말(300)에는 접소된 디멘드제어기의 서버 기능 중, 디멘드 제어에 따른 제어 메뉴화면이 표시되고, 화면에 복수의 칠러에 대한 디멘드 설정이 표시된다.

단말(300)에 표시된 메뉴화면에 따라 소정의 데이터가 입력되면, 해당 데이터는 디멘드제어기(200)로 전송된다. 디멘드제어기(200)에는 통신부(230)를 통해 단말(300)의 데이터가 입력된다(S570).

서버기능부(220)는 입력된 데이터가 디멘드 제어 설정에 대한 것인 경우, 제어부(210)로 데이터를 인가하고, 제어부(210)는 입력된 데이터에 따라 디멘드 제어 설정을 변경한다(S580). 예를 들어 변경되는 디멘드 제어 설정은 목표전압, 제어하는 순서, 제어하는 대상, 예외설정 여부에 대한 것이다.

단말이 접속되지 않는 경우, 디멘드제어기(200)는 전술한 도 4와 같이 입력되는 데이터에 따라 디멘드 제어를 설정하고(S600), 입력되는 전력량에 대응하여 산출되는 소정의 소비전력이 목표전력에 도달하면 목표전력을 초과하지 않도록 대상이되는 복수의 칠러 또는 복수의 유닛에 대하여 디멘드 제어를 실시한다(S610)

이때, 제어부(210)는 변경된 디멘드 제어 설정을 반영하고, 전력량계(310)로부터 입력되는 전력량에 대응하여 디멘드 제어에 따른 제어명령을 생성하고, 메인제어기(100) 또는 복수의 유닛으로 제어명령을 전송한다( S590).

단말이 접속되지 않는 경우, 디멘드제어기(200)는 전술한 도 4와 같이 입력되는 데이터에 따라 디멘드 제어를 설정하고(S600), 입력되는 전력량에 대응하여 산출되는 소정의 소비전력이 목표전력에 도달하면 대상이되는 복수의 칠러 또는 복수의 유닛에 대하여 디멘드 제어를 실시한다(S610).

디멘드제어기(200)의 제어부(210)는 전력량계(310)로부터 입력된 전력량을 포함하여, 전제사이트 또는 칠러에 대한 디멘드 제어 설정, 그리고 제한운전에 따른 소비전력의 변화에 대한 정보가 포함되는 레포트를 생성하여 디멘드 제어 기록으로써 저장한다(S620).

이때, 단말(300)로부터 레포트 요청이 수신되면(S630), 제어부(210)는 저장된 레포트를 단말(300)로 전송한다(S640). 단말(300)은 수신된 레포트를 표시한다. 그에 따라 단말의 사용자는 디멘드 제어에 대한 상태를 확인할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 의한 칠러를 위한 디멘드 제어 시스템 및 그 제어방법을 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 응용될 수 있다.

100: 메인제어기 111 내지 113: 칠러
121 내지 123: 서브제어기 151 내지 153: 유닛
200: 디멘드제어기
210: 제어부 220: 서버기능부
230: 통신부 240: 출력부
250: 입력부
300: 단말 310: 전력량계

Claims (12)

1. 복수의 칠러;
   상기 복수의 칠러를 제어하는 메인제어기;
   상기 복수의 칠러와 동일한 전원라인을 사용하는 복수의 유닛;
   상기 복수의 칠러 또는 상기 복수의 유닛에서 소비되는 전력량을 측정하는 전력량계;
   상기 복수의 칠러 및 상기 복수의 유닛을 포함하여 하나의 사이트로 정의하고, 상기 전력량계로부터 입력되는 전력량에 대응하여, 상기 복수의 칠러에 대한 동작을 제어하거나 또는 상기 사이트에 대하여 동작을 제한하여, 소비되는 전력을 제어하는 디멘드제어기를 포함하는 디멘드 제어 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 디멘드제어기는 설정에 따라, 상기 사이트 전체에 대해 제어하도록 설정된 경우, 상기 사이트에 포함된 상기 복수의 칠러 및 상기 복수의 유닛을 대상으로 소정 칠러 또는 소정 유닛이 제한운전되도록 제어명령을 생성하고, 상기 제어명령을 상기 메인제어기 및 제어대상이 되는 유닛으로 전송하는 것을 특징으로 하는 디멘드 제어 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 디멘드제어기는 상기 복수의 칠러에 대해 제어하도록 설정된 경우, 상기 제어명령을 상기 메인제어기로 전송하여 상기 복수의 칠러 중 적어도 하나의 운전을 제한하는 것을 특징으로 하는 디멘드 제어 시스템.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 디멘드제어기는 상기 전력량계로부터 입력되는 전력량으로부터 순간소비전력, 소정 기간에 따른 누적전력, 및 소정 시간 후에 대한 예상 소비전력 중 적어도 하나를 산출하고, 산출된 소비전력을 목표전력과 비교하여, 상기 소비전력이 상기 목표전력을 초과하지 않도록 상기 복수의 칠러 또는 상기 사이트를 제어하는 것을 특징으로 하는 디멘드 제어 시스템.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 디멘드제어기는 상기 복수의 칠러 또는 상기 사이트를 대상으로, 임의의 순서, 지정된 순서 및 우선순위에 따른 순서 중 어느 하나를 기준으로 그 동작을 제한하고, 상기 복수의 칠러 또는 상기 사이트를 대상으로 소정 그룹을 형성하여 그룹단위로 제어하는 것을 특징으로 하는 디멘드 제어 시스템.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 디멘드제어기는 상기 전력량계로부터 입력된 전력량을 포함하여, 상기 사이트 전체 또는 상기 복수의 칠러에 대한 디멘드 제어 설정, 제어대상 및 제한운전에 따른 소비전력의 변화에 대한 정보 중 적어도 하나가 포함되는 레포트를 생성하여 저장하는 것을 특징으로 하는 디멘드 제어 시스템.
7. 제 1 항에 있어서,
   인터넷 또는 소정 네트워크를 통해 상기 디멘드제어기에 접속하는 단말을 더 포함하고,
   상기 디멘드제어기는 상기 단말 접속 시, 상기 단말로 서버데이터를 전송하여 상기 복수의 칠러 또는 상기 사이트에 대한 디멘드 제어 정보가 상기 단말에 표시되도록 인터페이스를 제공하는 것을 특징으로 하는 디멘드 제어 시스템.
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 디멘드제어기는 상기 단말로부터 데이터 입력 시, 상기 데이터에 대응하여 상기 복수의 칠러 또는 상기 사이트에 대한 디멘드 제어설정을 변경하는 것을 특징으로 하는 디멘드 제어 시스템.
9. 제 6 항에 있어서,
   상기 단말의 요청에 대응하여, 상기 전력량계로부터 입력된 전력량, 상기 사이트 전체 또는 상기 복수의 칠러에 대한 디멘드 제어 설정, 제어대상 및 제한운전에 따른 소비전력의 변화에 대한 정보 중 적어도 하나가 포함되는 레포트를 상기 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 디멘드 제어 시스템.
10. 목표전력 및 제어대상 선정과 순서에 따른 디멘드 제어 설정이 입력되는 단계;
    전력량계로부터 입력되는 전력량을 상기 목표전력과 비교하여, 상기 전력량이 상기 목표전력을 초과하지 않도록 디멘드 제어를 시작하는 단계;
    사이트 전체에 대한 제어 시, 복수의 칠러 및 복수의 유닛을 대상으로 디멘드 제어에 따른 제어명령을 생성하여, 상기 복수의 칠러를 제어하는 메인제어기와, 제어 대상인 유닛으로 전송하는 단계;
    칠러 제어 시, 상기 복수의 칠러를 대상으로 디멘드 제어에 따른 제어명령을 생성하여 상기 메인제어기로 전송하는 단계; 및
    디멘드 제어에 따른 레포트를 생성하여 저장하는 단계를 포함하는 디멘드제어기의 제어방법.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 사이트 또는 상기 칠러에 대한 디멘드 제어 중, 인터넷 또는 소정 네트워크를 통해 단말이 접속하는 단계; 및
    상기 단말로 상기 단말로 서버데이터를 전송하여 상기 복수의 칠러 또는 상기 사이트에 대한 디멘드 제어 정보가 상기 단말에 표시되도록 인터페이스를 제공하는 단계를 더 포함하는 디멘드제어기의 제어방법.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 단말의 요청에 대응하여,
    상기 전력량계로부터 입력된 전력량, 상기 사이트 전체 또는 상기 복수의 칠러에 대한 디멘드 제어 설정, 제어대상 및 제한운전에 따른 소비전력의 변화에 대한 정보 중 적어도 하나가 포함되는 상기 레포트를 상기 단말로 전송하는 단계를 더 포함하는 디멘드제어기의 제어방법.
    

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