KR20130122194A - Method for managing energy controlling temperature differential of chilled or hot water and apparatus thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 건물의 에너지 관리 방법 및 이를 위한 에너지관리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉온수 왕복온도차 제어를 통해 펌프의 유량을 변경하여 펌프 동력을 줄임으로써, 에너지 열량에 대한 효율을 높일 수 있는 냉온수 왕복온도차 제어를 통한 에너지 관리 방법 및 이를 위한 에너지관리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a building energy management method and an energy management device for the same. More specifically, by changing the flow rate of the pump through the control of cold and hot water reciprocating temperature difference, by reducing the pump power, cold and hot water that can increase the efficiency for energy calories An energy management method through a reciprocating temperature difference control and an energy management apparatus for the same.
에너지 자원 수급의 해외 의존도가 높은 우리나라는 배럴당 100달러를 넘는 초고유가 시기임에도 수입에너지의 소비는 감소되지 않고, 여전히 증가하고 있다. 이러한 실정을 감안해볼 때, 에너지 소비 분야 중 건물분야의 에너지 절약에 대한 기술개발과 적용은 매우 중요한 분야로 받아들여지고 있다. 즉, 산업이 발전함에 따라 건물의 수가 늘어나고 있으며, 각 건물은 냉난방 및 시설의 운영에 많은 에너지를 사용하고 있다. 건물에서 소비되는 에너지 사용량은 국내 전체 사용량 중 약 20%를 차지하고 있으며, 해마다 늘어나고 있는 추세이다.In Korea, which is highly dependent on the supply and demand of energy resources, imports of imported energy have not decreased, but are still increasing, even at the time of ultra high oil prices exceeding $ 100 per barrel. In light of these circumstances, technology development and application of energy saving in the building sector is considered as a very important field. In other words, as the industry develops, the number of buildings is increasing, and each building uses a lot of energy for air conditioning and operation of facilities. Energy consumption in buildings accounts for about 20% of total domestic consumption, and is increasing every year.
특히, 건물에서의 효율적인 에너지 사용은 건물주의 경제적 측면과 국가 기간산업에도 직접적인 영향을 주는 중요한 요소로써, 이에 대한 기술개발 및 투자가 절실히 요구되고 있다.In particular, the efficient use of energy in buildings is an important factor that directly affects the landlord's economic aspects and the national infrastructure industry, and technology development and investment are urgently required.
또한, 합리적이지 못한 에너지 사용은 건물 내 설비들의 비효율적인 운전 및 관리에도 연관성이 있다.Unreasonable energy use is also associated with inefficient operation and management of the facilities in the building.
이러한, 건물에서의 에너지 절약 방법으로는 건축 계획적 접근 방법과 에너지 사용기기 및 시스템의 운전 효율을 향상시키는 설비적 접근방법이 있다. 설비분야적 접근 방법에서는 적절한 환경을 창조하는 것과 동시에 에너지 소비량이나 환경보전을 고려한 효율적인 설비 시스템의 운용이 요구되고 있다.Such energy saving methods in buildings include architectural planning approaches and facility approaches that improve the operating efficiency of energy-using devices and systems. In the facility field approach, it is necessary to create an appropriate environment and to operate an efficient facility system considering energy consumption and environmental conservation.
그리고, 건물 소유주 입장에서 건물의 에너지 소비량은 곧 금전적인 지출과 연계되므로 비효율적인 건물의 에너지 소비는 건물 소유주에게 상당한 금전적 부담을 준다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 건물에서 소비되는 에너지 사용을 효율적이고, 체계적으로 관리하기 위한 개선 방안이 요구된다.And, as a building owner, the energy consumption of a building is directly linked to the financial expenditure, so inefficient building energy consumption places a significant financial burden on the building owner. In order to solve these problems, improvement measures are required to efficiently and systematically manage the use of energy consumed in buildings.
이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 냉온수 왕복온도차 제어를 통해 펌프의 유량을 변경하여 펌프 동력을 줄임으로써, 에너지 열량에 대한 효율을 높이는 냉온수 왕복온도차 제어를 통한 에너지 관리 방법 및 이를 위한 에너지관리장치를 제공하고자 한다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to reduce the pump power by changing the flow rate of the pump through the control of cold and hot water reciprocating temperature difference, energy management method through the control of cold and hot water reciprocating temperature difference to increase the efficiency for energy calories and To provide an energy management device for.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 냉온수 왕복온도차 제어를 통한 에너지관리장치는 냉온수 발생장치에 대한 운전정보를 수집하고, 냉수펌프 또는 온수펌프 중 적어도 하나의 펌프에 대한 유량 변경을 요청하는 신호를 전송하는 통신부와, 냉온수 발생장치의 냉열원 및 난방용 부하패턴을 검토하기 위한 관리데이터, 냉온수 발생장치의 운전정보, 냉수펌프 및 온수펌프 중 적어도 하나에 대한 유량 변경을 위한 데이터를 저장하는 저장부 및 냉온수 발생장치의 운전 경향을 분석하여 냉온수 왕복온도차 제어의 적용기간을 설정하고, 통신부를 통해 수집되는 운전정보를 비교하여 냉온수 발생장치의 냉온수 왕복온도차에 따른 냉수펌프 또는 온수펌프의 유량 제어의 적용 여부를 판단하고, 냉수펌프 또는 온수펌프의 유량 제어가 필요한 경우, 냉수펌프 또는 온수펌프에 대한 제어 값을 산정하고, 제어 값을 바탕으로 냉온수 발생장치가 제어되도록 요청하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Energy management device through the cold and hot water reciprocating temperature difference control according to an embodiment of the present invention for achieving the object as described above collects the operation information for the cold and hot water generator, the flow rate for at least one of the cold water pump or hot water pump Communication unit for transmitting a signal requesting a change, management data for examining the cold heat source and heating load pattern of the cold and hot water generator, operation information of the cold and hot water generator, data for changing the flow rate of at least one of the cold water pump and hot water pump Analyzing the operating trend of the storage unit and the cold and hot water generator to store the cold and hot water reciprocating temperature difference control setting, and compare the operation information collected through the communication unit cold water pump or hot water pump according to the cold and hot water reciprocating temperature difference of the cold and hot water generator To determine whether flow rate control is applied to the cold water pump or the hot water pump. When the control is required, is characterized in that a control unit for calculating the control values for the chilled water pumps, or water pump, and request that hot water generating device is controlled based on the control value.
또한, 본 발명에 따른 냉온수 왕복온도차 제어를 통한 에너지관리장치에 있어서, 운전정보는 냉온수 발생장치의 운전상태, 공조기의 급기 및 환기 온도, 공조기의 급기 및 환기 습도, 냉온수 발생장치의 냉수 공급온도, 냉수 환수온도, 온수 공급온도, 온수 환수온도 및 공조기의 코일밸브 개도율 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the energy management device by controlling the cold and hot water reciprocating temperature difference according to the present invention, the operation information is the operating state of the cold and hot water generator, air supply and ventilation temperature of the air conditioner, air supply and ventilation humidity of the air conditioner, cold water supply temperature of the cold and hot water generator, It characterized in that it comprises one or more of cold water return temperature, hot water supply temperature, hot water return temperature and the coil valve opening rate of the air conditioner.
또한, 본 발명에 따른 냉온수 왕복온도차 제어를 통한 에너지관리장치에 있어서, 제어부는 전년도 중간기의 냉방지수, 난방지수와 냉온수 발생장치의 에너지 소비량을 확인하고, 확인된 냉방지수, 난방지수 및 에너지 소비량을 적용하여 냉수펌프의 유량 변경을 위한 적용기간을 파악하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the energy management device by controlling the cold and hot water reciprocating temperature difference according to the present invention, the control unit checks the energy consumption of the cold prevention water, heating index and cold and hot water generator in the middle of the previous year, and confirmed the cold prevention water, heating index and energy consumption It is characterized by grasping the application period for changing the flow rate of the cold water pump.
또한, 본 발명에 따른 냉온수 왕복온도차 제어를 통한 에너지관리장치에 있어서, 제어부는 실시간으로 모니터링된 운전정보를 이용하여 냉온수 왕복온도차를 산출하고, 산출된 냉온수 왕복온도차와 기 설정된 기준 냉온수 왕복온도차를 비교하고, 산출된 냉온수 왕복온도차가 기준 냉온수 왕복온도차 보다 낮은 경우, 냉수펌프 또는 온수펌프 중 적어도 하나의 펌프에 대한 유량을 변경하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the energy management device by controlling the cold and hot water reciprocating temperature difference according to the present invention, the control unit calculates the cold and hot water reciprocating temperature difference by using the operation information monitored in real time, and compares the calculated hot and cold water reciprocating temperature difference and the predetermined reference cold and hot water reciprocating temperature difference When the calculated cold / hot water reciprocating temperature difference is lower than the reference cold / hot water reciprocating temperature difference, the flow rate of at least one of the cold water pump or the hot water pump may be changed.
또한, 본 발명에 따른 냉온수 왕복온도차 제어를 통한 에너지관리장치에 있어서, 제어부는 냉수펌프 또는 온수펌프 중 적어도 하나의 펌프에 대한 유량을 일정 단위 간격으로 조정하면서 냉온수 왕복온도차를 확인하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the energy management device by controlling the cold and hot water reciprocating temperature difference according to the present invention, the control unit is characterized in that for checking the cold and hot water reciprocating temperature difference while adjusting the flow rate for at least one of the cold water pump or hot water pump at a predetermined unit interval. .
또한, 본 발명에 따른 냉온수 왕복온도차 제어를 통한 에너지관리장치에 있어서, 제어부는 냉수펌프 또는 온수펌프 중 적어도 하나의 펌프에 대한 유량이 변경된 후, 냉온수 발생장치를 모니터링하고, 모니터링을 통해 얻은 결과 정보를 분석하여 실시 전후의 냉수펌프 또는 온수펌프 중 적어도 하나에 대한 운전 시간, 실시 전후의 냉수펌프 또는 온수펌프 중 적어도 하나에 대한 에너지 사용량, 냉온수 발생장치의 COP(Coefficient of performance), 공조기의 급기 및 환기 온도 및 공조기의 급기 및 환기 습도 중 하나 이상에 따른 에너지 열량에 대한 효율을 확인하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the energy management device by controlling the cold and hot water reciprocating temperature difference according to the present invention, the control unit monitors the cold and hot water generator after the flow rate of at least one of the cold water pump or hot water pump is changed, the result information obtained through the monitoring Analysis of the operation time for at least one of the cold water pump or hot water pump before and after the implementation, the energy consumption of at least one of the cold or hot water pump before and after the implementation, COP (Coefficient of performance) of the cold and hot water generator, air supply of the air conditioner and It is characterized in that the efficiency of the energy calorie according to at least one of the ventilation temperature and the air supply and ventilation humidity of the air conditioner.
또한, 본 발명에 따른 냉온수 왕복온도차 제어를 통한 에너지관리장치에 있어서, 제어부는 냉수펌프 또는 온수펌프 중 적어도 하나의 펌프에 대한 유량이 변경된 후, 냉온수 발생장치의 이상 운전에 따른 알람 발생 여부를 판단하고, 알람 발생하면, 냉수펌프 또는 온수펌프 중 적어도 하나의 펌프에 대한 유량을 재 조정하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the energy management device by controlling the cold and hot water reciprocating temperature difference according to the present invention, the control unit determines whether the alarm occurs according to the abnormal operation of the cold and hot water generator after the flow rate for at least one of the cold water pump or the hot water pump is changed. And, if the alarm occurs, the flow rate for at least one of the cold water pump or hot water pump is characterized in that to readjust.
또한, 본 발명에 따른 냉온수 왕복온도차 제어를 통한 에너지관리장치에 있어서, 제어부는 냉수펌프 또는 온수펌프 중 적어도 하나의 펌프에 대한 유량을 변경한 후, 유량 변경에 따른 펌프 동력 감소를 확인하고, 확인된 결과를 연도별, 분기별, 월별, 주별, 일별, 요일별 중 적어도 하나로 분류하여 저장하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the energy management device through the cold and hot water reciprocating temperature difference control according to the present invention, after the control unit changes the flow rate for at least one of the cold water pump or hot water pump, and confirms the decrease in pump power according to the flow rate change, and confirm The result is classified and stored in at least one of yearly, quarterly, monthly, weekly, daily, weekday.
또한, 본 발명에 따른 냉온수 왕복온도차 제어를 통한 에너지관리장치에 있어서, 제어부는 냉수펌프 또는 온수펌프의 유량 제어를 위한 수학적 모델링에 기반한 시뮬레이션을 통해 제 1 제어 값을 예측하고, 축적되는 과거의 관리데이터를 통해 냉수펌프 또는 온수펌프의 유량 제어를 위한 제1 제어 값을 보정하여 제2 제어 값을 설정하고, 제2 제어 값이 적용된 후 냉온수 발생장치의 실시간 모니터링을 통해 얻은 운전정보에 따라서 제2 제어 값으로부터 냉수펌프 또는 온수펌프의 유량에 대한 최종 제어 값을 설정하고, 최종 제어 값으로 냉온수 발생장치의 제어를 수행하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the energy management device through the cold and hot water reciprocating temperature difference control according to the present invention, the control unit predicts the first control value through the simulation based on the mathematical modeling for the flow rate control of the cold water pump or hot water pump, and the past management accumulated The second control value is set by correcting the first control value for controlling the flow rate of the cold water pump or the hot water pump through the data, and after the second control value is applied, the second control value according to the operation information obtained through real-time monitoring of the cold / hot water generator. The final control value for the flow rate of the cold water pump or the hot water pump is set from the control value, and the control of the cold / hot water generator is performed as the final control value.
본 발명의 실시 예에 따른 냉온수 왕복온도차 제어를 통한 에너지 관리 방법은 에너지관리장치가 냉온수 발생장치의 운전 경향을 분석하여 냉온수 왕복온도차 제어의 적용기간을 설정하는 단계와, 에너지관리장치가 모니터링되는 운전정보를 비교하여 냉온수 발생장치의 냉온수 왕복온도차에 따른 냉수펌프 또는 온수펌프의 유량 제어의 적용 여부를 판단하는 단계와, 냉수펌프 또는 온수펌프의 유량 제어가 필요한 경우, 에너지관리장치가 냉수펌프 또는 온수펌프에 대한 제어 값을 산정하는 단계 및 에너지관리장치가 제어 값을 바탕으로 냉온수 발생장치가 제어되도록 요청하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Energy management method through the control of cold and hot water reciprocating temperature difference according to an embodiment of the present invention comprises the step of setting the application period of the cold and hot water reciprocating temperature difference control by the energy management device to analyze the operating trend of the cold and hot water generator, the operation of the energy management device is monitored Comparing the information to determine whether to apply the flow control of the cold water pump or hot water pump according to the cold and hot water reciprocating temperature difference of the cold and hot water generator, and if the flow control of the cold water pump or hot water pump is required, the energy management device is cold water pump or hot water Calculating a control value for the pump; and requesting that the hot and cold water generator be controlled based on the control value.
또한, 본 발명에 따른 냉온수 왕복온도차 제어를 통한 에너지 관리 방법에 있어서, 에너지관리장치가 냉온수 발생장치의 열교환기 타입, 설비상태, 노후화 정도 중 적어도 하나를 모니터링하는 단계 및 에너지관리장치가 모니터링된 정보에 따라 온수 공급온도를 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the energy management method by controlling the cold and hot water reciprocating temperature difference according to the present invention, the energy management device monitors at least one of the heat exchanger type, equipment status, aging degree of the cold and hot water generator, and the information that the energy management device is monitored According to the characterized in that it further comprises the step of setting the hot water supply temperature.
또한, 본 발명에 따른 냉온수 왕복온도차 제어를 통한 에너지 관리 방법에 있어서, 산정하는 단계는 에너지관리장치가 냉수펌프 또는 온수펌프의 유량 제어를 위한 수학적 모델링에 기반한 시뮬레이션을 통해 제 1 제어 값을 예측하는 단계와, 에너지관리장치가 축적되는 과거의 관리데이터를 통해 냉수펌프 또는 온수펌프의 유량 제어에 대한 제1 제어 값을 보정하여 제2 제어 값을 설정하는 단계와, 에너지관리장치가 냉온수 발생장치의 실시간 모니터링을 통해 얻은 운전정보에 따라 제2 제어 값으로부터 냉수펌프 또는 온수펌프의 유량에 대한 최종 제어 값을 설정하는 단계 및 에너지관리장치가 최종 제어 값으로 냉온수 발생장치의 제어를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the energy management method by controlling the cold and hot water reciprocating temperature difference according to the present invention, the step of calculating the energy management device to predict the first control value through the simulation based on the mathematical modeling for the flow control of the cold water pump or hot water pump And setting a second control value by correcting the first control value for the flow rate control of the cold water pump or the hot water pump based on past management data in which the energy management device is accumulated. Setting a final control value for the flow rate of the cold water pump or the hot water pump from the second control value according to the operation information obtained through real-time monitoring, and performing the control of the cold / hot water generator as the final control value by the energy management device. Characterized in that.
또한, 본 발명에 따른 냉온수 왕복온도차 제어를 통한 에너지 관리 방법에 있어서, 산정하는 단계는 에너지관리장치가 열교환기의 모니터링 결과를 확인하는 단계와, 에너지관리장치가 열교환기의 노후화로 인하여 열효율이 떨어지는 경우, 이를 고려하여 제어 값을 재설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the energy management method by controlling the cold and hot water reciprocating temperature difference according to the present invention, the step of calculating the energy management device to confirm the monitoring result of the heat exchanger, the energy management device is less thermal efficiency due to the aging of the heat exchanger In this case, the method may further include resetting the control value in consideration of this.
본 발명에 따르면, 네트워크 기반의 건물 에너지 관리 시스템을 구성함으로써, 에너지 관리를 위한 건물 별 구축 비용을 최소화하고, 기능별 세분화 및 모듈화를 통해 단계적 구축이 가능해 진다.According to the present invention, by constructing a network-based building energy management system, it is possible to minimize the construction cost for each building for energy management, and to build in stages through functional segmentation and modularization.
또한, 통합 플랫폼을 통한 실시간 또는 기간별 데이터 분석서비스를 제공하여 여러 건물에 대한 체계적 통합관리를 통해 에너지 열량에 대한 효율을 극대화하고, 웹 기반의 실시간 또는 기간별 에너지 소비패턴을 분석함으로써, 지속적인 건물 에너지 관리 상태 점검 및 피드백을 통해 에너지 절감 활동을 지원할 수 있다.In addition, it provides real-time or period-based data analysis services through an integrated platform to maximize the efficiency of energy calories through systematic integrated management of multiple buildings, and continuously analyzes energy consumption patterns by analyzing web-based real-time or period-based energy consumption patterns. Condition checks and feedback can assist in energy saving activities.
또한, 냉온수 왕복온도차가 기 설정된 일정 온도 이하인 경우, 즉, 과잉 유량일 때, 냉수펌프 또는 온수펌프의 유량을 조절하여 펌프의 에너지 발생량을 줄일 수 있으며, 건물의 열원기기를 체계적인 데이터에 근거하여 효율적으로 가동시켜 에너지 소비량을 줄일 수 있다.In addition, when the cold and hot water reciprocating temperature difference is less than the predetermined predetermined temperature, that is, when the excess flow rate, the amount of energy generated by the pump can be reduced by adjusting the flow rate of the cold water pump or the hot water pump, and the heat source equipment of the building can be efficiently Can be used to reduce energy consumption.
또한, 건물의 에너지 관리 시스템에서 계절별 혹은 사용현황을 주기적으로 냉온수 왕복온도차를 모니터링하여 열원설비의 안전율과 실내 재실자의 쾌적성을 확보하는 조건을 만족하는 범위 내에서 펌프의 유량을 변경함으로써 에너지 열량에 대한 효율을 최적화할 수 있다.In addition, the energy management system of the building monitors the difference between the hot and cold water reciprocating temperature periodically or seasonally, and changes the flow rate of the pump within the range that satisfies the safety factor of the heat source equipment and the comfort of the indoor occupants. Efficiency can be optimized.
도 1은 본 발명이 적용될 냉열원 설비의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 건물 에너지 관리 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 에너지관리장치의 구성을 설명하기 위한 블록도 이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 설비제어장치의 구성을 설명하기 위한 블록도 이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 냉수 왕복온도차 제어를 통한 에너지관리장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 온수 왕복온도차 제어를 통한 에너지관리장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a view showing a schematic configuration of a cold heat source equipment to which the present invention is applied.
2 is a view showing the configuration of a building energy management system according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram illustrating a configuration of an energy management apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a block diagram illustrating a configuration of a facility control apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating an operation of an energy management apparatus through cold water reciprocating temperature difference control according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating the operation of the energy management device through the control of the hot water reciprocating temperature difference according to an embodiment of the present invention.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description and the accompanying drawings, detailed description of well-known functions or constructions that may obscure the subject matter of the present invention will be omitted. It should be noted that the same constituent elements are denoted by the same reference numerals as possible throughout the drawings.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms or words used in the specification and claims described below should not be construed as being limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventors are appropriate as concepts of terms for explaining their own invention in the best way. It should be interpreted as meanings and concepts in accordance with the technical spirit of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
설명에 앞서, 본 발명의 실시 예에 따른 건물 에너지 관리 시스템은 건물 내 쾌적한 실내 환경을 유지하면서 에너지 성능을 높이기 위한 시스템으로서, 건물 내 설비 시스템의 가동 상태 감시와 자동 제어를 수행하며, 에너지 사용량 파악 및 시간대별 환경 변수(외기, 습도)를 종합분석하고, 이를 바탕으로 건물 에너지 열량에 대한 효율을 높이 수 있도록 서비스를 제공한다.Prior to the description, the building energy management system according to an embodiment of the present invention is a system for improving energy performance while maintaining a comfortable indoor environment in a building, performing operating state monitoring and automatic control of a facility system in a building, and identifying energy usage. And comprehensive analysis of environmental variables (outside air, humidity) according to time and time, and based on this, it provides a service to increase the efficiency of energy energy of buildings.
본 발명에 따른 건물 에너지 관리 시스템은 냉온수 발생장치를 적용하여 에너지 열량에 대한 효율을 높이기 위한 서비스를 제공하고자 하는 경우, 계절별 또는 사용현황을 주기적으로 모니터링하여 냉온수 발생장치의 안전율과 실내 재실자의 쾌적성을 확보하는 조건을 만족하는 범위 내에서 냉온수 왕복온도차(ΔT)를 제어하기 위해 냉수펌프 또는 온수펌프의 유량을 변경할 수 있다. 예를 들어, 부하 및 부하율은 냉수 왕복온도차(ΔT)*냉수유량*물의 비열로 계산할 수 있으며, 유량이 일정한 경우, 냉수 왕복온도차는 설계 또는 설비 사양 상 5℃이지만, 실제로는 3℃일 수 있고, 이러한 경우 40% 정도의 과잉유량 상태라고 판단하여 냉수펌프의 유량을 변경할 수 있다. 또한, 부하 및 부하율은 온수 왕복온도차(ΔT)*온수유량*물의 비열로 계산할 수도 있다.Building energy management system according to the present invention is to apply the cold and hot water generator to provide a service for improving the efficiency of energy calories, periodically monitoring the season or use status of the safety rate of the hot and cold water generator and the comfort of the indoor occupants The flow rate of the cold water pump or the hot water pump may be changed to control the cold / hot water reciprocating temperature difference (ΔT) within a range satisfying the condition. For example, the load and load rate can be calculated as the specific heat of cold water reciprocating temperature difference (ΔT) * cold water flow rate * water, and if the flow rate is constant, the cold water reciprocating temperature difference can be 5 ℃ according to design or equipment specification, but it can actually be 3 ℃ In this case, the flow rate of the cold water pump may be changed by determining that the excess flow rate is about 40%. In addition, the load and the load ratio may be calculated by the specific heat of the hot water reciprocating temperature difference (ΔT) * hot water flow rate * water.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 건물 에너지 관리 시스템 상의 냉온수 왕복온도차는 냉온수 발생장치(10)로부터 출수되는 냉수의 공급온도, 냉온수 발생장치(10)로 입수되는 냉수의 환수온도에 대한 온도차를 나타내는 냉수 왕복온도차와, 냉온수 발생장치(10)로부터 출수되는 온수의 공급온도, 냉온수 발생장치(10)로 입수되는 온수의 환수온도에 대한 온도차를 나타내는 온수 왕복온도차로 구분된다.In addition, the cold and hot water reciprocating temperature difference on the building energy management system according to an embodiment of the present invention represents the temperature difference with respect to the supply temperature of the cold water discharged from the cold and
본 발명의 냉온수 발생장치는 냉온수 유량이 일정 수준 이하로 낮아지면, 냉온수 발생장치에서 보호 정지 기능을 동작시켜 가동을 중지하게 된다. 만약, 냉온수 발생장치가 보호 정지 기능을 동작시키지 않는 경우, 냉온수 발생장치가 고장이거나 기계적 결함으로 판단할 수 있다.The cold and hot water generator of the present invention stops operation by operating the protective stop function in the cold and hot water generator when the cold and hot water flow rate is lowered below a predetermined level. If the cold / hot water generator does not operate the protection stop function, it may be determined that the cold / hot water generator is broken or a mechanical defect.
또한, 본 발명의 냉온수 발생장치는 부분 부하별 동작 특성에 따라 적정한 냉수, 온수 유량이 상이하다. 즉, 냉온수 발생장치는 설비의 COP(Coefficient of performance) 자체가 다르며, 냉온수 발생장치에 맞는 동작 특성을 파악하고 이에 맞는 운전 조건을 제시한다.In addition, the cold and hot water generator of the present invention is different from the appropriate cold water, hot water flow rate according to the operating characteristics for each part load. In other words, the cold and hot water generator is different COP (Coefficient of performance) of the facility itself, grasp the operating characteristics suitable for the cold and hot water generator, and presents the operating conditions accordingly.
이하, 본 발명의 실시 예에서는 건물 에너지 관리 시스템에서 냉수펌프 또는 온수펌프 제어를 통해 냉온수 왕복온도차를 조정하는 방법 및 장치에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with respect to a method and apparatus for adjusting a cold / hot water reciprocating temperature difference by controlling a cold water pump or a hot water pump in a building energy management system.
도 1은 본 발명이 적용될 냉열원 설비의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.1 is a view showing a schematic configuration of a cold heat source equipment to which the present invention is applied.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 냉열원 설비는 냉온수 발생장치(10), 냉수공급 온도계(11a), 온수공급 온도계(11b), 온수환수 온도계(11c), 냉수환수 온도계(11d), 급기 온도계(11e), 냉수 유량계(12a), 온수 유량계(12b), 온수코일(13), 냉수펌프(14), 냉수코일(15), 온수펌프(16), 열 교환기(17)로 구성될 수 있으며, 실내의 쾌적한 환경을 유지하기 위해 건물 에너지 관리 시스템의 냉온수 왕복온도차가 조절될 수 있다.Referring to Figure 1, the cold heat source equipment according to the present invention is cold and
또한, 본 발명에 따른 건물 에너지 관리 시스템은 냉온수 발생장치(10)의 가동 상태를 모니터링하면서 냉온수 발생장치(10)의 냉수 공급/환수 온도, 온수 공급/환수 온도, 냉수 유량 및 온수유량 등을 모니터링 할 수 있다. 여기서, 냉수 공급 온도는 냉온수 발생장치(10)를 기준으로 냉수펌프(14)를 거쳐 냉수코일(15)로 출수되는 냉수의 온도이며, 냉수 환수 온도는 냉수코일(15)로부터 냉온수 발생장치(10)로 입수되는 냉수의 온도이다. 또한, 온수 공급 온도는 냉온수 발생장치(10)를 기준으로 온수펌프(16)를 거쳐 온수코일(13)로 출수되는 온수의 온도이며, 온수 환수 온도는 온수코일(13)로부터 냉온수 발생장치(10)로 입수되는 온수의 온도이다.In addition, the building energy management system according to the present invention monitors the operating state of the cold and
또한, 냉온수 발생장치(10)는 열교환기(17)를 포함하며, 온수 공급온도는 열교환기 타입, 설비상태, 노후화 정도 등에 따라 설정된다.In addition, the cold and
한편, 냉온수 왕복온도차 제어에 앞서, 빌딩 관리자는 실내 환경 관리 데이터 즉, 실내 온도 및 습도 관리 지표를 검토하고, 관리하고 있는 실내 온도 및 습도 관리 표준문서를 검토한다. 즉, 빌딩 별 쾌적도 관리 지수를 검토한다.On the other hand, prior to the control of the cold and hot water reciprocating temperature difference, the building manager reviews the indoor environmental management data, that is, the indoor temperature and humidity management indicators, and reviews the indoor temperature and humidity management standard document. In other words, review the comfort management index for each building.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 건물 에너지 관리 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.2 is a view showing the configuration of a building energy management system according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 건물 에너지 관리 시스템(100)은 에너지관리장치(20), 설비제어장치(30) 및 통신망(40)으로 구성된다.Referring to FIG. 2, the building
본 발명의 실시 예에 따른 건물 에너지 관리 시스템(100)은 건물 내의 쾌적한 실내 환경을 유지하면서 에너지 성능을 높이기 위하여 도입되는 건물 관리 시스템이다. 이 시스템은 건물 내 설비 시스템의 가동 상태 감시와 자동제어를 수행하며, 에너지 사용량 파악 및 시간대별 환경변수(온도, 습도, 이산화탄소 농도) 등을 종합분석하고, 이를 바탕으로 건물의 에너지 열량에 대한 효율을 높일 수 있는 시스템이다. 특히, 건물 에너지 관리 시스템(100)은 실내 환경과 에너지 성능의 최적화를 도모하기 위한 건물 관리 시스템으로 장비 혹은 시스템의 가동상태 및 에너지 소비량을 수집하여 이에 대한 적절한 평가를 거쳐 최적의 자동제어 구축, 비효율적 운영 장비 파악, 에너지 소비분석을 실시하여 궁극적으로는 에너지 열량에 대한 효율을 높일 수 있는 시스템이다.Building
또한, 건물 에너지 관리 시스템(100)의 주요 대상으로는 건물에 있어서의 열원설비, 공조설비, 위생설비, 환기설비, 전기설비, 조명설비, 방재설비, 보안설비 등 건축 설비들이며, 이러한 설비들을 각종 센서 및 계기에 의해 실내 환경이나 설비의 상황의 모니터링 및 운전관리, 자동제어를 수행하게 된다.In addition, the main targets of the building
본 발명의 실시 예에 따른 건물 에너지 관리 시스템(100)의 통신망(40)은 에너지관리장치(20) 및 설비제어장치(30) 사이의 데이터 전송 및 정보 교환을 위한 일련의 데이터 송수신 동작을 수행한다. 이때, 설비제어장치(30)는 통신망(40)에 접속하여, 통신망(40)을 통해 에너지관리장치(20)에 접속할 수 있다. 또한, 설비제어장치(30)는 통신망(40)에 접속을 지원하는 프로토콜에 따라 다양한 방식으로 접속할 수 있다. 예컨대, 설비제어장치(30)는 DSL(Digital Subscriber Line), 케이블 모뎀(cable modem), 이더넷(Ethernet) 등의 고정 접속(Fixed Access) 방식을 통해 통신망(40)에 접속할 수 있다. 또한, 설비제어장치(30)는 이동 접속(Mobile Access) 방식을 통해 통신망(40)에 접속할 수 있다. 그리고, 설비제어장치(30)는 WLAN(Wireless Local Area Network), Wi-Fi(Wireless Fidelity), WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access) 등의 무선 접속(Wireless Access) 방식을 통해 통신망(40)에 접속할 수 있다.The
특히, 설비제어장치(30)는 건물의 열원설비 및 공조설비에 대한 전반적인 기능을 제어하는 것으로서, 에너지관리장치(20)로 냉온수 왕복온도차 제어를 위한 냉온수 발생장치(10)의 운전정보를 제공한다. 이후, 설비제어장치(30)는 에너지관리장치(20)로부터 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 유량 조정이 요청되면, 에너지관리장치(20)에서 설정된 제어 값에 따라 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 유량을 조정한다. 그리고, 설비제어장치(30)는 에너지관리장치(20)로부터의 모니터링 요청에 따라 다수의 운전정보에 대한 모니터링을 실시하고, 모니터링된 운전정보를 에너지관리장치(20)로 전송한다. 더 구체적으로, 설비제어장치(30)는 냉온수 발생장치(10)의 운전상태, 공조기의 급기 및 환기 온도, 공조기의 급기 및 환기 습도, 냉온수 발생장치(10)의 냉수 공급온도, 냉수 환수온도, 온수 공급온도, 온수 환수온도 및 공조기의 코일밸브 개도율 등에 대한 알람 관리 항목을 모니터링 한다.In particular, the
에너지관리장치(20)는 다수의 건물에 대한 에너지 효율을 모니터링하고, 이를 토대로 해당 건물의 설비제어장치(30)의 제어 값을 관리한다. 즉, 에너지관리장치(20)는 각 건물의 에너지 열량에 대한 효율을 높이기 위해 요구되는 설비의 제어 값을 설정하고, 이를 토대로 설비제어장치(30)가 각 설비를 제어하도록 한다. 이때, 에너지관리장치(20)는 각 건물의 내부에 위치하는 설비제어장치(30)와 통신망(40)을 통해 통신한다. 특히, 에너지관리장치(20)는 냉온수 발생장치(10)의 운전정보를 일정기간 동안 수집하고, 수집한 운전정보를 기반으로 냉온수 왕복온도차를 모니터링한다. 그리고, 에너지관리장치(20)는 모니터링 결과를 토대로 냉온수 왕복온도차를 비교한다. 비교 결과에 따라, 에너지관리장치(20)는 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)에 대한 유량을 변경하도록 설비제어장치(30)로 요청하고, 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 유량 변경에 따른 에너지 열량에 대한 효율을 확인한다.The
이를 위하여, 에너지관리장치(20)는 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 유량 제어를 위한 수학적 모델링에 기반한 시뮬레이션을 통해 제 1 제어 값을 예측한다. 그리고, 에너지관리장치(20)는 축적되는 과거의 관리데이터를 통해 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 유량 제어에 대한 제1 제어 값을 보정하여 제2 제어 값을 설정한다. 이후, 에너지관리장치(20)는 제2 제어 값이 적용된 후 냉온수 발생장치(10)의 실시간 모니터링을 통해 얻은 운전정보와 현장 상황에 따라 제2 제어 값으로부터 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 유량에 대한 최종 제어 값을 설정하고, 설정된 최종 제어 값으로 냉온수 발생장치(10)를 제어한다.To this end, the
또한, 에너지관리장치(20)는 설정된 제어 값으로 변경 후, 냉온수 발생장치(10)의 운전상태, 공조기의 급기 및 환기 온도, 공조기의 급기 및 환기 습도, 냉온수 발생장치(10)의 냉수 공급온도, 냉수 환수온도, 온수 공급온도, 온수 환수온도 및 공조기의 코일밸브 개도율 등의 변화를 모니터링 한다. 또한, 에너지관리장치(20)는 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 유량 제어 후, 냉온수 발생장치(10)의 전체적인 에너지 소비량에 대한 변경 전후의 에너지 효율을 분석한다.In addition, the
본 발명에 따른 건물의 에너지관리 시스템(100)은 건물의 시공 직후에, 대상 건물의 냉난방 부하가 명확하지 않으며, 열원설비, 공조설비와, 냉난방 부하의 경향이나 부하율 등이 불분명하다. 따라서, 특별한 사정이 발생하지 않는 한, 1년 이상 가동한 시점에서 냉온수 왕복온도차 제어의 적용 여부를 검토 및 실시하여야 한다. 또한, 평상시에는 운전정보에 대한 계측과 효과 확인만을 실시하며, 냉난방 운전 정지 시에 유량 변경을 실시한다. 즉, 현재 상태 파악과 효과 확인을 위한 계측 및 분석은 공조 부하 실태를 파악할 수 있도록 평상 시에 실시하는 것이 바람직하며, 유량 변경은 원칙적으로 냉난방 공급이 진행되는 시간대에 실시하지 않는 것이 바람직하다. 한편, 본 발명에 따른 공조 설비에 설치되어 있는 계측기(온도계, 압력계 등)는 시간이 지남에 따라 측정 오차가 발생하므로, 정기적으로 교정을 실시하며, 자동제어로 획득된 계측 데이터도 주기적으로 교정해 주어야 한다.In the building
본 발명에 따른 냉수펌프 또는 온수펌프 토출 밸브의 열림 정도를 확인하는 과정을 살펴보면, 밸브의 완전 열림에서 완전 닫힘까지의 회전수를 확인한 후, 5% 정도씩 개폐를 조절한다. 진동, 플랜지(Flange) 부분의 누수, 방진 이음새의 움직임 등을 관리자가 직접 확인한다. 만약, 문제가 없는 경우, 20% 정도로 밸브를 조이고, 냉온수 왕복온도차를 확인한다. 유량이 20% 삭감되면, 냉온수 왕복온도차는 1℃ 정도 커진다. 이로 인해, 냉수 또는 온수 유량이 감소하여 공조기 코일의 냉온수 왕복온도차 변화를 확인할 수 있다. 이 상태에서 1~2시간 운전을 계속한다. 이상이 없다면, 공조기의 냉온수 왕복온도차가 목표 온도차가 될 때까지 밸브를 조인다. 예를 들어, 목표 온도차는 냉수인 경우, 5℃가 될 수 있으며, 온수인 경우, 5℃~10℃가 될 수 있다. 이때, 밸브 조작은 항상 5% 정도씩 하면서 이상 여부를 확인하고, 온도차도 확인하면서 단계적으로 진행한다.Looking at the process of confirming the opening degree of the cold water pump or hot water pump discharge valve according to the present invention, after confirming the number of revolutions from the full opening of the valve to the full closing, and adjusts the opening and closing by about 5%. The administrator checks the vibration, the leakage of the flange, and the movement of the dustproof joint. If there is no problem, tighten the valve to about 20% and check the difference between the cold and hot water reciprocating temperature. When the flow rate is reduced by 20%, the difference between the cold and hot water reciprocating temperature increases by about 1 ° C. As a result, the flow rate of cold or hot water is reduced, and thus the change in cold / hot water reciprocating temperature difference of the air conditioner coil can be confirmed. In this state, the operation is continued for 1-2 hours. If there is no abnormality, tighten the valve until the temperature difference between the cold and hot water of the air conditioner becomes the target temperature difference. For example, the target temperature difference may be 5 ° C. for cold water and 5 ° C. to 10 ° C. for hot water. At this time, the valve operation always checks whether there is an abnormality by about 5%, and proceeds step by step while checking the temperature difference.
본 발명에 따른 냉온수 왕복온도차 제어에 대한 예상 에너지 소비량 및 효율을 확인한다. 이때, 사전검토 사항으로 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 인버터(Inverter) 설치 유무에 따른 검토항목을 살펴본다. 우선, 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)에 인버터가 있는 경우, 검토항목은 펌프의 개선 전 주파수(Hz)와 개선 후 주파수(Hz)에 대한 총 소비 전력(kw)을 검토한다. 또한, 일 가동시간(hour), 월간 가동 일(day), 연간 가동 월(mon), 연간 가동 시간(hour)에 대한 사용 시간을 확인하고, 인버터 설치비와, 기타비용에 대한 투자비용을 검토한다. Confirm the expected energy consumption and efficiency for cold and hot water reciprocating temperature difference control according to the present invention. At this time, as a preliminary review, look at the review items according to the presence or absence of the inverter (Inverter) installation of the cold water pump (14) or hot water pump (16). First, if there is an inverter in the
즉, 냉온수 왕복온도차 제어 전의 주파수와 냉온수 왕복온도차 확보를 위한 적정 주파수를 상사법칙(Law of similarity)에 적용하여 예상되는 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 소비전력량을 산출한다. 여기서, 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)에서 임펠러(Impeller)의 크기를 D, 회전속도를 N, 양정을 H, 이송유량을 Q, 동력을 P로 하면, 다음과 같은 상사법칙이 성립된다. D가 일정하고 회전수만 변할 때, 상사법칙은 Q₂= Q₁* (N₂/ N₁), H₂ = H₁* (N2 / N₁)², P₂= P₁ * (N₂/ N₁)³이며, Q(유량)은 회전수에 비례하고, P(양정)은 회전수 변화에 제곱 비례하고, 동력(P)은 회전수 변화의 세제곱에 비례한다. 이후, 상사법칙을 통하여 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 예상 소비전력 소비량이 산출되면, 냉온수 왕복온도차 제어의 적용기간에 대한 가동시간, 전력단가를 이용하여 총 에너지 절감비용을 산출한다.That is, the power consumption of the
다음으로, 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)에 인버터가 없는 경우, 검토항목은 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 총 유량(㎡), 총 소비전력(kw)을 통해 예상 소비율(%)과, 전력 사용 단가(원/kwh)를 검토한다. 또한, 일 가동시간(hour), 월간 가동 일(day), 연간 가동 월(mon), 연간 가동 시간(hour)에 대한 사용 시간을 확인하고, 인버터 설치비와, 기타비용에 대한 투자비용을 검토한다.Next, when there is no inverter in the
한편, 일반적으로 펌프에 인버터를 설치하여 자동제어를 하게 되면, 유량이 30~40% 정도 감소된다. 인버터 미 설치 시, 사용처에서 냉수 또는 온수 공급밸브를 차단하면, 유량을 바이패스 운전하여 동력의 변화는 없지만, 인버터 설치 시에는 사용처의 공급밸브 차단에 의한 배관의 압력 상승을 감지하여 유량을 줄이기 때문에 펌프의 동력이 감소된다. 한편, 인버터가 설치되어 있으나, 배관의 노후 등의 문제로 인해 압력 상승에 따른 유량 조절의 타이밍이 늦어 배관 파열 가능성이 있는 경우에는 인버터 주파수를 고정하여 사용한다. 이후, 상사법칙을 통하여 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 예상 소비전력 소비량이 산출되면, 냉온수 왕복온도차 제어의 적용기간에 대한 가동시간, 전력단가를 이용하여 총 에너지 소비 비용을 산출한다. 인버터가 설치되어 있으나, 배관의 노후 등의 문제로 인해 압력 상승에 따른 유량 조절의 타이밍이 늦어 배관 파열 가능성이 있는 경우에는 인버터 주파수를 고정하여 사용한다.On the other hand, in general, when the inverter is installed in the pump for automatic control, the flow rate is reduced by 30-40%. When the inverter is not installed, if the cold water or hot water supply valve is shut off at the place of use, the flow rate is bypassed and there is no change in power.However, when the inverter is installed, the flow rate is reduced by detecting the pressure rise in the pipe by blocking the supply valve at the place of use. The power of the pump is reduced. On the other hand, the inverter is installed, but when the timing of the flow rate adjustment due to the pressure rise due to problems such as aging of the pipe is likely to rupture the pipe is used to fix the inverter frequency. Subsequently, when the estimated power consumption of the
본 발명의 실시 예에 따른 건물 에너지 관리는 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 유량 조절 기능이 구비된 건물에 적용 가능하다. 이를 통해, 냉온수 왕복온도차가 기 설정된 일정 온도 이하인 경우, 즉, 과잉 유량일 때, 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 유량을 조절하여 펌프의 에너지소비량을 절감할 수 있으며, 건물의 열원기기를 체계적인 데이터에 근거하여 효율적으로 가동시켜 에너지 소비량을 줄일 수 있다. 또한, 건물의 에너지 관리 시스템에서 계절별 혹은 사용현황을 주기적으로 냉온수 왕복온도차를 모니터링하여 열원설비의 안전율과 실내 재실자의 쾌적성을 확보하는 조건을 만족하는 범위 내에서 펌프의 유량을 변경함으로써 에너지 열량에 대한 효율을 최적화할 수 있다.Building energy management according to an embodiment of the present invention is applicable to a building equipped with a flow control function of the
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 에너지관리장치의 구성을 설명하기 위한 블록도 이다.3 is a block diagram illustrating a configuration of an energy management apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 에너지관리장치(20)는 제어부(21), 저장부(22) 및 통신부(23)로 구성된다.Referring to FIG. 3, the
통신부(23)는 설비제어장치(30)와 통신망(40)을 통해 데이터를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 여기서, 통신부(23)는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신 수단과 수신되는 신호를 저잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신 수단 등을 포함한다. 이러한 통신부(23)는 무선통신 모듈(미도시) 및 유선통신 모듈(미도시) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그리고, 무선통신 모듈은 무선망 통신 모듈, 무선랜(WLAN, Wireless Local Area Network 또는 Wi-Fi, Wireless Fidelity 또는 WiMAX, Worldwide Interoperability for Microwave Access) 통신 모듈 및 무선팬(WPAN, Wireless Personal Area Network) 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
무선통신 모듈은 무선 통신 방법에 따라 데이터를 송수신하기 위한 구성이며, 설비제어장치(30)가 무선 통신을 이용하는 경우, 무선망 통신 모듈, 무선랜 통신 모듈 및 무선팬 통신 모듈 중 어느 하나를 이용하여 데이터를 설비제어장치(30)로 전송하거나, 수신할 수 있다. 한편, 유선통신 모듈은 유선으로 데이터를 송수신하기 위한 것이다. 유선통신 모듈은 유선을 통해 통신망(40)에 접속하여, 설비제어장치(30)로 데이터를 전송 또는 수신할 수 있다.The wireless communication module is a component for transmitting and receiving data according to a wireless communication method, and when the
특히, 본 발명의 실시 예에 따른 통신부(23)는 설비제어장치(30)와 통신하여 냉온수 왕복온도차 제어를 위한 운전정보를 수집하여 전송하고, 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 유량 조정을 위한 제어 신호를 전송한다.In particular, the
통신부(23)는 건물 에너지 관리를 위해 접속되는 사이트 기술 지원자 및 빌딩 관리자의 컴퓨터 장치 등과 접속하여 데이터를 송수신하기 위한 것으로서, 유선 방식 및 무선 방식뿐만 아니라 다양한 통신 방식을 통해서 다른 단말 장치와 데이터를 송수신할 수 있다. 특히, 본 발명에 있어서, 통신부(23)는 제어부(21)에서 작성된 작업 지시서 및 변경된 작업 지시서를 사이트 기술 지원자 및 빌딩 관리자의 컴퓨터 장치로 전송하고, 설비제어장치(30)와 원격으로 통신하여 냉열원 설비를 자동 제어할 수 있다.The
통신부(23)는 냉온수 왕복온도차에 대한 알림 메시지 등을 수신하고, 사이트 기술 지원자의 컴퓨터 장치로부터 작성된 에너지 절감 결과 보고서(Report) 검토 또는 추가 작업 사항 지시에 대한 정보를 수신하여 수신된 정보를 에너지 절감 아이템의 예시로 등록하도록 제어부(21)로 전달한다.The
한편, 통신부(23)는 화면을 통해 입력되는 실내 환경 관리 데이터를 빌딩 관리자의 컴퓨터 장치로부터 실내 환경 관리 데이터 표준 문서를 포함한 메시지로 수신할 수도 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에서는 에너지관리장치(20)에 통신부(23)를 구비하여 빌딩 관리자 및 사이트 기술 지원자의 컴퓨터 장치를 통해 통신부(23)와 데이터를 송수신하는 것으로 설명하였으나, 통신부(23)를 통하지 않고 빌딩 관리자 및 사이트 기술 지원자가 직접 화면에 정보를 입력할 수도 있다.Meanwhile, the
저장부(22)는 데이터를 저장하기 위한 장치로, 주 기억 장치 및 보조 기억 장치를 포함하고, 에너지관리장치(20)의 기능 동작에 필요한 응용 프로그램을 저장한다. 이러한 저장부(22)는 크게 프로그램 영역과 데이터 영역을 포함할 수 있다. 여기서, 에너지관리장치(20)는 사용자의 요청에 상응하여 각 기능을 활성화하는 경우, 제어부(21)의 제어 하에 해당 응용 프로그램들을 실행하여 각 기능을 제공하게 된다. 특히, 본 발명의 실시 예에 따른 프로그램 영역은 설비제어장치(30)로부터 냉온수 발생장치(10)의 운전정보를 분석하는 프로그램, 열 교환기(17)에 대한 정보를 통해 온수 공급온도를 설정하는 프로그램, 냉온수 왕복온도차 측정 값과 기 설정된 냉온수 왕복온도차 기준 값을 비교하는 프로그램, 냉온수 왕복온도차를 제어하기 위하여 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 유량을 조절하는 프로그램 및 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 유량 조정에 따른 에너지 감소 효과를 파악하는 프로그램 등을 저장한다. 또한, 데이터 영역은 에너지관리장치(20)의 사용에 따라 발생하는 데이터가 저장되는 영역이다. 특히, 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 영역은 냉온수 발생장치(10)의 운전정보가 저장된다. 여기서, 운전정보는 냉온수 발생장치(10)의 운전상태, 공조기의 급기 및 환기 온도, 공조기의 급기 및 환기 습도, 냉온수 발생장치(10)의 냉수 공급온도, 냉수 환수온도, 온수 공급온도, 온수 환수온도 및 공조기의 코일밸브 개도율 등이 포함된다.The
제어부(21)는 운영 체제(OS, Operation System) 및 각 구성을 구동시키는 프로세스 장치가 될 수 있다. 예컨대, 제어부(21)는 중앙처리장치(CPU, Central Processing Unit)가 될 수 있다. 특히, 본 발명의 실시 예에 따른 제어부(21)는 냉온수 발생장치(10)의 관리데이터 및 모니터링된 운전정보를 기반으로 냉온수 왕복온도차 제어를 수행한다. 구체적으로, 제어부(21)는 냉온수 발생장치(10)의 일별, 월별, 요일별, 분기별, 반기별 관리데이터에 대한 경향을 분석하여 전년도 중간기의 냉방지수(CCD: Cooling Degree Day)와 냉온수 발생장치(10)의 에너지 소비량을 확인하여 냉온수 왕복온도차 제어에 따른 적용기간을 파악한다. 여기서, 일별, 월별, 요일별, 분기별, 반기별 관리데이터의 경향을 분석하기 위한 항목은 하기 <표 1>에 나타낸 바와 같다.The
간격data
interval
온도
(CCD)Outdoor
Temperature
(CCD)
발생장치
에너지
소비량Cold and hot water
Generator
energy
Consumption
공급
온도cold water
supply
Temperature
환수온도cold water
Return temperature
공급
온도hot water
supply
Temperature
환수온도hot water
Return temperature
여기서, 냉온수 발생장치(10)의 에너지 소비량은 외부 온도의 변수에 종속되어 있으며, 냉방지수(CDD: Cooling Degree Days)는 일평균 기온에서 미리 설정된 온도(18℃)를 뺀 수치이며, 일평균 기온은 최고 기온과 최저 기온을 더한 값을 2로 나누어서(최고기온+최저기온)/2) 산출할 수 있다. 또한, 난방지수(HDD; Heat Degree Days)는 기 설정된 온도(18℃)에서 최고 기온과 최저 기온을 더한 값을 2로 나눈 일 평균 기온 값을 뺀 수치이다. 그리고, 일평균 기온이 18도 이하인 날은 0으로 계산한다.Here, the energy consumption of the cold and hot
제어부(21)는 냉온수 발생장치(10)의 열 교환기 타입, 설비상태, 노후화 정도 등을 모니터링하고, 모니터링된 정보에 따라 온수 공급온도를 설정한다.The
제어부(21)는 실시간 에너지 모니터링 및 기간별 에너지 모니터링과, 설비 및 제어, 실내 환경 또는 알람을 모니터링 할 수 있다. 특히, 제어부(21)는 냉열원설비에 설치된 각종 센서 및 계측기 등을 통해 실내 환경 및 냉온수 발생장치(10)를 모니터링 즉, 미리 설정된 주요 항목들을 실시간으로 모니터링하여 모니터링된 결과 정보에 따라 냉온수 왕복온도차 제어를 위한 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 유량을 설정한다.The
그리고, 제어부(21)는 작업 지시서에 따른 에너지 절감 방식을 적용한 냉온수 발생장치(10)의 모니터링 결과를 제공한다. 여기서, 실시간 모니터링되는 주요 항목에 해당하는 운전정보는 냉온수 발생장치(10)의 운전상태, 공조기의 급기 및 환기 온도, 공조기의 급기 및 환기 습도, 냉온수 발생장치(10)의 냉수 공급온도, 냉수 환수온도, 온수 공급온도, 온수 환수온도 및 공조기의 코일밸브 개도율 등이 포함되며, 이 외에도 냉온수 왕복온도차 제어에 필요한 다른 항목들을 더 포함할 수도 있다.In addition, the
이러한 주요 운전정보를 살펴보면, 제어부(21)는 냉온수 발생장치(10)의 운전상태를 확인한다. 또한, 제어부(21)는 실내 온도 및 습도와 송풍 공기에 이상이 없는지 확인하기 위하여 공조기 급기 및 환기 온도 및 습도를 확인한다. 또한, 제어부(21)는 냉온수 발생장치(10)의 냉수 공급온도와 환수온도의 왕복온도차를 확인하거나 과잉유량 여부를 판단하기 위하여 냉수 공급온도와 환수온도를 확인한다. 또한, 제어부(21)는 냉온수 발생장치(10)의 온수 공급온도와 환수온도의 왕복온도차를 확인하거나 과잉유량 여부를 판단하기 위하여 온수 공급온도와 환수온도를 확인한다. 또한, 제어부(21)는 냉온수 왕복온도차 제어 전에 냉온수 발생장치(10)의 전력 에너지 소비 패턴을 확인하기 위하여 공조기의 코일밸브 개도율을 확인한다.Looking at the main operation information, the
제어부(21)는 냉온수 발생장치(10)의 운전정보의 모니터링 결과를 토대로 냉온수 왕복온도차를 비교한다. 여기서, 제어부(21)는 현재 냉온수 발생장치(10)의 냉수 공급온도와 환수온도 차이를 확인하여 냉수 왕복온도차를 산출하거나, 온수 공급온도와 환수온도 차이를 확인하여 온수 왕복온도차를 산출한다. 이후, 제어부(21)는 산출된 냉온수 왕복온도차와 기 설정된 기준 냉온수 왕복온도차를 비교한다. 비교 결과, 산출된 냉온수 왕복온도차가 기준 냉온수 왕복온도차 보다 낮은 경우, 제어부(21)는 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 유량을 변경한다. 예를 들어, 제어부(21)는 최적의 냉온수 왕복온도차에 대한 기준 값으로 냉온수 발생장치(10)의 냉수 공급온도 7℃, 냉수 환수온도 12℃로 하여 냉수 왕복온도차를 5℃로 설정하고, 온수 공급온도 50~80℃, 온수 환수온도 45~70℃로 하여 온수 왕복온도차를 5~10℃로 설정한다. 즉, 냉수는 공급온도를 일정하게 유지할 수 있으나, 온수는 설비, 난방방식, 열 교환기(17) 등의 조건에 따라 변동되어 공급온도를 일정하게 유지하기가 어렵다. 이때, 제어부(21)는 현재 냉수 왕복온도차가 냉수 왕복온도차의 기준 값인 5℃ 미만인 경우, 냉수 과잉 공급이라 판단하여 냉수펌프(14)의 유량 조절을 실시하고, 온수 왕복온도차가 온수 왕복온도차의 기준 값인 5~10℃ 미만인 경우, 온수 과잉 공급이라 판단하여 온수펌프(16)의 유량 조절을 실시한다.The
제어부(21)는 냉온수 왕복온도차 제어를 위해 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 유량 조절에 대한 작업 지시서를 작성하여 사이트 기술자 및 빌딩 관리자에게 전달하고, 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 유량 변경을 지시한다. 이에 따라 빌딩 관리자는 작업 지시서에 따라 냉온수 발생장치(10)에 냉온수 왕복온도차 제어를 적용하여 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 유량을 변경하고, 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 유량이 변경되었음을 설비제어장치(30)로 통보한다.The
이때, 빌딩관리자는 펌프 토출 밸브를 조작하기 전에 공조기 코일밸브에 의한 온도차와 자동 밸브의 개폐 여부를 확인한다. 예를 들어, 밸브는 5% 정도씩 조정하면서 냉온수 왕복온도차를 확인한다. 그리고, 냉수 왕복온도차가 기준 값인 5℃에 도달하면, 냉수펌프(14)의 유량 조절을 종료하고, 온수 왕복온도차가 기준값인 5~10℃에 도달하면 온수펌프(16)의 유량 조절을 종료한다.At this time, the building manager checks the temperature difference by the air conditioner coil valve and whether the automatic valve is opened or closed before operating the pump discharge valve. For example, check the temperature difference between the hot and cold water by adjusting the valve by 5%. When the cold water reciprocating temperature difference reaches 5 ° C. which is a reference value, the flow rate adjustment of the
한편, 제어부(21)는 작업 지시서를 빌딩 관리자에게 전송하지 않고, 원격에서 냉온수 발생장치(10)를 직접 제어할 수 있으므로 직접 냉온수 발생장치(10)의 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 유량 변경을 실행할 수도 있다.On the other hand, since the
제어부(21)는 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 유량이 변경된 후, 냉온수 발생장치(10)를 모니터링하고, 모니터링을 통해 얻은 결과 정보를 분석하여 실시 전후의 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 운전 시간, 실시 전후의 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 에너지 사용량, 냉온수 발생장치(10)의 COP, 공조기의 급기 및 환기 온도, 공조기의 급기 및 환기 습도 등에 따른 에너지 열량에 대한 효율을 확인한다.The
제어부(21)는 작성된 작업 지시서에 따른 에너지 절감 방식을 적용한 즉, 변경된 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 유량에 따라 운전되는 냉온수 발생장치(10)의 모니터링 결과 정보를 분석하고, 알람 발생 여부를 확인하여 냉열원 설비에서 알람이 발생하면, 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 유량을 재 조정하도록 지시한다. 이를 위해 제어부(21)는 분석된 결과 정보를 적용하여 변경된 작업 지시서를 작성하고, 변경된 작업 지시서를 사이트 기술 지원자 및 빌딩 관리자에게 전달한다. 예를 들어, 알람 발생은 실내 습도 조건을 만족하지 못하는 경우에 실내 쾌적성을 보장하지 못하기 때문에 냉온수 발생장치(10)의 공급온도를 낮추기 위하여 발생한다. 또한, 실내 온도 조건을 만족하지 못하는 경우에도 냉온수 발생장치(10)의 과부하로 판단할 수 있기 때문에 냉온수 발생장치(10)의 냉수 공급온도 또는 온수 공급온도를 낮추어야 한다.The
제어부(21)는 알람이 발생하지 않은 경우, 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 유량을 변경한 후, 유량 변경에 따른 펌프의 동력 감소를 확인한다. 이후, 에너지 절감 결과 보고서를 연도별, 분기별, 월별, 주별, 일별, 요일별로 작성하여 관리한다.When the alarm does not occur, the
제어부(21)는 작성된 에너지 절감 결과 보고서를 사이트 기술 지원자에게 전달한다. 이에 따라 사이트 기술 지원자가 에너지 절감 결과 보고서를 검토 또는 추가 작업 사항을 지시하면, 제어부(21)는 검토 결과 또는 추가 작업 사항에 대한 정보를 에너지 절감 아이템의 예시로 등록한다.The
제어부(21)는 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 동력에 대한 에너지 절감이 가능한 유량으로 변경 후, 냉온수 발생장치(10)의 운전정보를 기반으로 에너지 절감 상태를 지속적으로 모니터링한다.The
특히, 제어부(21)는 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 유량 제어를 위한 수학적 모델링에 기반한 시뮬레이션을 통해 제 1 제어 값을 예측한다. 그리고, 제어부(21)는 축적되는 과거의 관리데이터를 통해 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 유량 제어에 대한 제1 제어 값을 보정하여 제2 제어 값을 설정한다. 이후, 제어부(21)는 제2 제어 값이 적용된 후 냉온수 발생장치(10)의 실시간 모니터링을 통해 얻은 운전정보와 현장 상황에 따라 제2 제어 값으로부터 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 유량에 대한 최종 제어 값을 설정하고, 설정된 최종 제어 값으로 냉온수 발생장치(10)를 제어한다.In particular, the
또한, 제어부(21)는 설정된 제어 값으로 변경 후, 냉온수 발생장치(10)의 운전상태, 공조기의 급기 및 환기 온도, 공조기의 급기 및 환기 습도, 냉온수 발생장치(10)의 냉수 공급온도, 냉수 환수온도, 온수 공급온도, 온수 환수온도 및 공조기의 코일밸브 개도율 등의 변화를 모니터링 한다. 또한, 제어부(21)는 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 유량 제어 후, 냉온수 발생장치(10)의 전체적인 에너지 소비량에 대한 변경 전후의 에너지 효율을 분석한다.In addition, after the
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 에너지관리(20)는 건물의 에너지 관리를 위한 데이터 입력 기능과 출력 기능을 수행한다. 이때, 에너지관리장치(20)는 입력부(미도시)와 출력부(미도시)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 특히, 입력부는 숫자 및 문자 정보 등의 다양한 정보를 입력 받고, 각종 기능을 설정 및 에너지관리장치(20)의 기능 제어와 관련하여 입력되는 신호를 제어부(21)로 전달한다. 또한, 입력부는 사용자의 터치 또는 조작에 따른 입력 신호를 발생하는 키패드와 터치패드 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 입력부는 표시부와 함께 하나의 터치패널(또는 터치스크린)의 형태로 구성되어 입력과 표시 기능을 동시에 수행할 수 있다. 또한, 입력부는 키보드, 키패드, 마우스, 조이스틱 등과 같은 입력 장치 외에도 향후 개발될 수 있는 모든 형태의 입력 수단이 사용될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 입력부는 빌딩 관리자로부터 출력부에 표시된 화면을 통해 냉온수 왕복온도차에 대한 기준 값을 입력 받는다.In addition, the
또한, 출력부는 에너지관리장치(20)의 기능 수행 중에 발생하는 일련의 동작상태 및 동작결과 등에 대한 정보를 표시한다. 또한, 출력부는 에너지관리장치(20)의 메뉴 및 사용자가 입력한 사용자 데이터 등을 표시할 수 있다. 여기서, 출력부는 LCD(Liquid Crystal Display), TFT-LCD(Thin Film Transistor LCD), OLED(Organic Light Emitting Diodes), 발광다이오드(LED), AMOLED(Active Matrix Organic LED), 플렉시블 디스플레이(Flexible display) 및 3차원 디스플레이(3 Dimension) 등으로 구성될 수 있다. 또한, 출력부는 마이크 또는 스피커를 통한 오디오 기능을 포함한다. 특히, 본 발명에 따른 출력부는 에너지관리장치(20)의 빌딩 관리자가 냉온수 왕복온도차에 대한 기준 값을 입력할 수 있도록 화면을 구성하여 표시하고, 모니터링된 냉온수 발생장치(10)의 운전정보 및 제어부(21)에서 작성된 작업 지시서 및 변경된 작업 지시서 등을 화면에 표시할 수 있다.In addition, the output unit displays information on a series of operation states and operation results that occur during the performance of the
또한, 상술한 바와 같이 구성되는 에너지관리장치(20)는 서버 기반 컴퓨팅 기반 방식 또는 클라우드 방식으로 동작하는 하나 이상의 서버로 구현될 수 있다. 특히, 클라우드 컴퓨팅 장치를 이용하여 건물 에너지 관리에 이용되는 데이터는 인터넷 상의 클라우드 컴퓨팅 장치에 영구적으로 저장될 수 있는 클라우드 컴퓨팅(Cloud Computing) 기능을 통해 제공될 수 있다. 여기서, 클라우드 컴퓨팅은 데스크톱, 태블릿 컴퓨터, 노트북, 넷북 및 스마트폰 등의 디지털 단말기에 인터넷 기술을 활용하여 가상화된 IT(Information Technology) 자원, 예를 들어, 하드웨어(서버, 스토리지, 네트워크 등), 소프트웨어(데이터베이스, 보안, 웹 서버 등), 서비스, 데이터 등을 온 디맨드(On demand) 방식으로 서비스하는 기술을 의미한다.In addition, the
도 4는 발명의 실시 예에 따른 설비제어장치의 구성을 설명하기 위한 블록도 이다.4 is a block diagram illustrating a configuration of a facility control apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 설비제어장치(30)는 제어모듈(31), 저장모듈(32) 및 통신모듈(33)로 구성된다.Referring to FIG. 4, the
본 발명의 실시 예에 따른 설비제어장치(30)는 통신망(40)에 연결되어 에너지관리장치(20)와 건물의 에너지 관리를 위한 데이터를 송수신하는 장치가 된다.
통신모듈(33)은 에너지관리장치(20)와 통신망(40)을 통해 데이터를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 여기서, 통신모듈(33)은 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신 수단과 수신되는 신호를 저잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신 수단 등을 포함한다. 이러한 통신모듈(33)은 무선통신 모듈(미도시) 및 유선통신 모듈(미도시) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그리고, 무선통신 모듈은 무선망 통신 모듈, 무선랜 또는 Wi-Fi, Wireless Fidelity 또는 WiMAX 통신 모듈 및 무선팬 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
무선통신 모듈은 무선 통신 방법에 따라 데이터를 송수신하기 위한 구성이며, 에너지관리장치(20)가 무선 통신을 이용하는 경우, 무선망 통신 모듈, 무선랜 통신 모듈 및 무선팬 통신 모듈 중 어느 하나를 이용하여 에너지관리장치(20)와 데이터를 송수신할 수 있다. 한편, 유선통신 모듈은 유선으로 데이터를 송수신하기 위한 것이다. 유선통신 모듈은 유선을 통해 통신망(40)에 접속하여, 에너지관리장치(20)와 데이터를 송수신할 수 있다.The wireless communication module is a component for transmitting and receiving data according to a wireless communication method, and when the
특히, 본 발명의 실시 예에 따른 통신모듈(33)은 에너지관리장치(20)의 요청에 따라 냉온수 발생장치(10)에 대한 운전정보 수집하여 전송하고, 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 유량 변경에 대한 제어신호를 수신한다.In particular, the
저장모듈(32)은 데이터를 저장하기 위한 장치로, 주 기억 장치 및 보조 기억 장치를 포함하고, 에너지관리장치(20)의 기능 동작에 필요한 응용 프로그램을 저장한다. 이러한 저장모듈(32)은 크게 프로그램 영역과 데이터 영역을 포함할 수 있다. 여기서, 에너지관리장치(20)는 사용자의 요청에 상응하여 각 기능을 활성화하는 경우, 제어모듈(31)의 제어 하에 해당 응용 프로그램들을 실행하여 각 기능을 제공하게 된다. 특히, 본 발명의 실시 예에 따른 프로그램 영역은 냉온수 발생장치(10)의 운전정보를 수집하고 모니터링하는 프로그램 및 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 유량을 변경하는 프로그램 등을 저장한다.The
또한, 데이터 영역은 에너지관리장치(20)의 사용에 따라 발생하는 데이터가 저장되는 영역이다. 특히, 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 영역은 냉온수 발생장치(10)의 운전정보와, 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 유량 변경에 따른 에너지 열량에 대한 효율을 기록한 보고서 등을 저장한다.In addition, the data area is an area in which data generated according to the use of the
제어모듈(31)은 운영 체제(OS) 및 각 구성을 구동시키는 프로세스 장치가 될 수 있다. 예컨대, 제어모듈(31)은 중앙처리장치(CPU)가 될 수 있다. 특히, 본 발명의 실시 예에 따른 제어모듈(31)은 에너지관리장치(20)의 요청에 따라 냉온수 발생장치(10)의 운전정보를 수집하여 제공한다.The
제어모듈(31)는 에너지관리장치(20)로부터 냉온수 왕복온도차 조절을 위해 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 유량 변경이 요청되면, 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 유량을 조정한다. 그리고, 제어모듈(31)은 냉수펌프(14) 또는 온수펌프(16)의 유량 변경에 따른 펌프 동력 절감에 대한 효율을 에너지관리장치(20)로 통보한다.If the
제어모듈(31)은 다수의 모니터링 항목에 대한 지속적인 모니터링을 실시하고, 모니터링된 정보를 에너지관리장치(20)로 실시간 전송한다.The
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 냉수 왕복온도차 제어를 통한 에너지관리장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating an operation of an energy management apparatus through cold water reciprocating temperature difference control according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 냉수 왕복온도차 제어를 위한 에너지관리장치(20)는 S31 단계에서 냉온수 발생장치(10)의 운전정보를 일정기간 동안 수집한다. 예를 들어, 운전정보는 냉온수 발생장치(10)의 운전상태, 공조기의 급기 및 환기 온도, 공조기의 급기 및 환기 습도, 냉온수 발생장치(10)의 냉수 공급온도, 냉수 환수온도 및 공조기의 코일밸브 개도율 등에 대한 항목을 포함한다. 여기서, 에너지관리장치(20)는 전년도 중간기의 냉방지수(CDD)를 확인한다. 냉방지수는 최고 기온과 최저 기온을 더한 값을 2로 나눈 일 평균 기온 값에서 기 설정된 온도를 뺀 수치로서, 일 평균 기온이 미리 설정된 온도 이하인 날은 0으로 계산한다. 냉방지수가 확인되면, 에너지관리장치(20)는 냉온수 발생장치(10)의 에너지 소비량을 확인하고, 확인된 냉방지수 및 에너지 소비량을 적용하여 냉수펌프(14)의 유량 변경에 따른 적용기간을 파악한다. 즉, 에너지관리장치(20)는 냉수펌프(14)의 유량 제어를 위한 수학적 모델링에 기반한 시뮬레이션을 통해 제 1 제어 값을 예측한다. 그리고, 에너지관리장치(20)는 축적되는 과거의 관리데이터를 통해 냉수펌프(14)의 유량 제어에 대한 제1 제어 값을 보정하여 제2 제어 값을 설정한다.Referring to FIG. 5, the
에너지관리장치(20)는 S33 단계에서 수집한 운전정보를 기반으로 냉수 왕복온도차를 모니터링한다. 그리고, 에너지관리장치(20)는 모니터링 결과를 토대로 냉수 왕복온도차를 비교한다. 이때, 에너지관리장치(20)는 실시간으로 모니터링된 운전정보를 이용하여 냉수 왕복온도차를 산출하고, S35 단계에서 산출된 냉수 왕복온도차와 기 설정된 기준 냉수 왕복온도차를 비교한다. 비교 결과, 산출된 냉수 왕복온도차가 기준 냉수 왕복온도차 보다 낮은 경우, 에너지관리장치(20)는 S37 단계에서 냉수펌프(14)의 유량 변경을 요청한다. 이에 앞서, 설정된 제2제어 값을 적용한 후, 에너지관리장치(20)는 냉온수 발생장치(10)의 실시간 모니터링을 통해 얻은 운전정보와 현장 상황에 따라 제2 제어 값으로부터 냉수펌프(14)의 유량에 대한 최종 제어 값을 설정하고, 설정된 최종 제어 값으로 냉온수 발생장치(10)를 제어한다. 이때, 에너지관리장치(20)는 냉수펌프(14)의 유량을 일정 단위 간격으로 조정하면서 냉수 왕복온도차를 확인한다.The
에너지관리장치(20)는 S39 단계에서 냉수펌프(14)의 유량 변경에 따른 에너지 열량에 대한 효율을 확인한다. 여기서, 에너지관리장치(20)는 냉수펌프(14)의 유량이 변경된 후, 냉온수 발생장치(10)를 모니터링하고, 모니터링을 통해 얻은 결과 정보를 분석하여 실시 전후의 냉수펌프 운전 시간, 실시 전후의 냉수펌프 에너지 사용량, 냉온수 발생장치(10)의 COP, 공조기의 급기 및 환기 온도 및 공조기의 급기 및 환기 습도 중 하나 이상에 따른 에너지 열량에 대한 효율을 확인한다.The
에너지관리장치(20)는 S41 단계에서 냉수펌프(14)의 유량이 변경된 후, 냉온수 발생장치(10)의 이상 운전에 따른 알람 발생 여부를 판단한다. 알람이 발생하면, 에너지관리장치(20)는 S43 단계에서 설비제어장치(30)로 요청하여 냉수펌프(14)의 유량 변경을 재 조정한다. 한편, 에너지관리장치(20)는 S45 단계에서 냉수펌프(14)의 유량을 변경한 후, 유량 변경에 따른 냉수펌프(14)의 동력 감소에 따른 에너지 열량에 대한 효율을 확인한다. 이때, 에너지 열량에 대한 효율은 연도별, 분기별, 월별, 주별, 일별, 요일별 중 적어도 하나로 분류하여 저장한다. 이후, 에너지관리장치(20)는 냉수펌프(14)의 동력에 대한 에너지 절감이 가능한 유량으로 변경 후, 냉온수 발생장치(10)의 운전정보를 기반으로 에너지 절감 상태를 지속적으로 모니터링한다.The
특히, 본 발명에 따른 에너지관리장치(20)는 설정된 제어 값으로 변경 후, 냉온수 발생장치(10)의 운전상태, 공조기의 급기 및 환기 온도, 공조기의 급기 및 환기 습도, 냉온수 발생장치(10)의 냉수 공급온도, 냉수 환수온도, 온수 공급온도, 온수 환수온도 및 공조기의 코일밸브 개도율 등의 변화를 모니터링 한다. 또한, 에너지관리장치(20)는 냉수펌프(14)의 유량 제어 후, 냉온수 발생장치(10)의 전체적인 에너지 소비량에 대한 변경 전후의 에너지 효율을 분석한다.In particular, after the
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 온수 왕복온도차 제어를 통한 에너지관리장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating the operation of the energy management device through the control of the hot water reciprocating temperature difference according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 온수 왕복온도차 제어를 위한 에너지관리장치(20)는 S61 단계에서 열 교환기(17)의 상태를 확인한다. 여기서, 에너지관리장치(20)는 냉온수 발생장치(10)의 열 교환기 타입, 설비상태, 노후화 정도 중 적어도 하나를 모니터링하고, 모니터링된 정보에 따라 온수 공급온도를 설정한다.Referring to FIG. 6, the
에너지관리장치(20)는 S63 단계에서 냉온수 발생장치(10)의 운전정보를 일정기간 동안 수집한다. 예를 들어, 운전정보는 냉온수 발생장치(10)의 운전상태, 공조기의 급기 및 환기 온도, 공조기의 급기 및 환기 습도, 냉온수 발생장치(10)의 온수 공급온도, 온수 환수온도 및 공조기의 코일밸브 개도율 등에 대한 항목을 포함한다. 여기서, 에너지관리장치(20)는 전년도 중간기의 난방지수(HDD)를 확인한다. 난방지수는 기 설정된 온도(18℃)에서 최고 기온과 최저 기온을 더한 값을 2로 나눈 일 평균 기온 값을 뺀 수치로서, 일 평균 기온이 미리 설정된 온도 이하인 날은 0으로 계산한다. 난방지수가 확인되면, 에너지관리장치(20)는 냉온수 발생장치(10)의 에너지 소비량을 확인하고, 확인된 냉방지수 및 에너지 소비량을 적용하여 온수펌프(16)의 유량 변경에 따른 적용기간을 파악한다. 즉, 에너지관리장치(20)는 온수펌프(16)의 유량 제어를 위한 수학적 모델링에 기반한 시뮬레이션을 통해 제 1 제어 값을 예측한다. 그리고, 에너지관리장치(20)는 축적되는 과거의 관리데이터를 통해 온수펌프(16)의 유량 제어에 대한 제1 제어 값을 보정하여 제2 제어 값을 설정한다.The
반면, 상기 열교환기(17)의 모니터링 결과 열교환기(17)의 노후화 등으로 인하여 열효율이 떨어지는 경우, 이를 고려하여 제어 값을 재설정한다.On the other hand, when the thermal efficiency decreases due to the aging of the
에너지관리장치(20)는 S65 단계에서 수집한 운전정보를 기반으로 온수 왕복온도차를 모니터링한다. 그리고, 에너지관리장치(20)는 모니터링 결과를 토대로 온수 왕복온도차를 비교한다. 이때, 에너지관리장치(20)는 실시간으로 모니터링된 운전정보를 이용하여 온수 왕복온도차를 산출하고, S67 단계에서 산출된 온수 왕복온도차와 기 설정된 기준 온수 왕복온도차를 비교한다. 비교 결과, 산출된 온수 왕복온도차가 기준 온수 왕복온도차 보다 낮은 경우, 에너지관리장치(20)는 S69 단계에서 온수펌프(16)의 유량 변경을 요청한다. 즉, 에너지관리장치(20)는 냉온수 발생장치(10)의 실시간 모니터링을 통해 얻은 운전정보와 현장 상황에 따라 제2 제어 값으로부터 온수펌프(16)의 유량에 대한 최종 제어 값을 설정하고, 설정된 최종 제어 값으로 냉온수 발생장치(10)를 제어한다. 이때, 에너지관리장치(20)는 온수펌프(16)의 유량을 일정 단위 간격으로 조정하면서 온수 왕복온도차를 확인한다.The
에너지관리장치(20)는 S71 단계에서 온수펌프(14)의 유량 변경에 따른 에너지 열량에 대한 효율을 확인한다. 여기서, 에너지관리장치(20)는 온수펌프(14)의 유량이 변경된 후, 냉온수 발생장치(10)를 모니터링하고, 모니터링을 통해 얻은 결과 정보를 분석하여 실시 전후의 온수펌프 운전 시간, 실시 전후의 온수펌프 에너지 사용량, 냉온수 발생장치(10)의 COP, 공조기의 급기 및 환기 온도 및 공조기의 급기 및 환기 습도 중 하나 이상에 따른 에너지 열량에 대한 효율을 확인한다.The
에너지관리장치(20)는 S73 단계에서 온수펌프(14)의 유량이 변경된 후, 냉온수 발생장치(10)의 이상 운전에 따른 알람 발생 여부를 판단한다. 알람 발생하면, 에너지관리장치(20)는 S75 단계에서 설비제어장치(30)로 요청하여 온수펌프(16)의 유량 변경을 재 조정한다. 한편, 에너지관리장치(20)는 S77 단계에서 온수펌프(16)의 유량을 변경한 후, 유량 변경에 따른 온수펌프(16)의 동력 감소에 따른 에너지 열량에 대한 효율을 확인한다. 이때, 에너지 열량에 대한 효율은 연도별, 분기별, 월별, 주별, 일별, 요일별 중 적어도 하나로 분류하여 저장한다. 이후, 에너지관리장치(20)는 온수펌프(16)의 동력에 대한 에너지 절감이 가능한 유량으로 변경 후, 냉온수 발생장치(10)의 운전정보를 기반으로 에너지 절감 상태를 지속적으로 모니터링 한다.The
특히, 본 발명에 따른 에너지관리장치(20)는 설정된 제어 값으로 변경 후, 냉온수 발생장치(10)의 운전상태, 공조기의 급기 및 환기 온도, 공조기의 급기 및 환기 습도, 냉온수 발생장치(10)의 냉수 공급온도, 냉수 환수온도, 온수 공급온도, 온수 환수온도 및 공조기의 코일밸브 개도율 등의 변화를 모니터링 한다. 또한, 에너지관리장치(20)는 온수펌프(16)의 유량 제어 후, 냉온수 발생장치(10)의 전체적인 에너지 소비량에 대한 변경 전후의 에너지 효율을 분석한다.In particular, after the
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.It should be noted that the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of specific examples for the purpose of understanding and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.
본 발명은 냉온수 왕복온도차의 제어를 통해 펌프의 유량을 변경하여 쾌적한 실내 환경을 유지하면서 펌프 동력의 에너지 절감을 도모한다. 이에 따라, 냉온수 왕복온도차가 기 설정된 일정 온도 이하인 경우, 즉, 과잉 유량일 때, 냉수펌프 또는 온수펌프의 유량을 조절하여 펌프의 에너지소비량을 절감할 수 있으며, 건물의 열원기기를 체계적인 데이터에 근거하여 효율적으로 가동시켜 에너지 소비량을 줄일 수 있다. 이는 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있다.The present invention aims to reduce the power of the pump power while maintaining a comfortable indoor environment by changing the flow rate of the pump through the control of the cold and hot water reciprocating temperature difference. Accordingly, when the cold and hot water reciprocating temperature difference is less than the predetermined predetermined temperature, that is, when the excess flow rate, the energy consumption of the pump can be reduced by adjusting the flow rate of the cold water pump or the hot water pump, and the heat source equipment of the building is based on systematic data. It can be operated efficiently to reduce energy consumption. This is not only a possibility of commercialization or sales, but also a possibility of being industrially applicable since it is practically possible to carry out clearly.
10: 냉온수 발생장치 20: 에너지관리장치 30: 설비제어장치
11a, 11b, 11c, 11d, 11e: 온도계 12a, 12b: 유량계
13: 냉수코일 14: 냉수펌프 15: 온수코일
16: 온수펌프 17: 열 교환기 21: 제어부
22: 저장부 23: 통신부 31: 제어모듈
32: 저장모듈 33: 통신모듈 40: 통신망
100: 건물 에너지 관리 시스템10: cold and hot water generator 20: energy management device 30: equipment control device
11a, 11b, 11c, 11d, 11e:
13: cold water coil 14: cold water pump 15: hot water coil
16: hot water pump 17: heat exchanger 21: control unit
22: storage unit 23: communication unit 31: control module
32: storage module 33: communication module 40: communication network
100: building energy management system
Claims (13)
상기 냉온수 발생장치의 냉열원 및 난방용 부하패턴을 검토하기 위한 관리데이터, 냉온수 발생장치의 냉수펌프 및 온수펌프 중 적어도 하나에 대한 유량 변경을 위한 데이터를 저장하는 저장부; 및
상기 냉온수 발생장치의 운전 경향을 분석하여 냉온수 왕복온도차 제어의 적용기간을 설정하고, 상기 통신부를 통해 수집되는 운전정보를 비교하여 상기 냉온수 발생장치의 냉온수 왕복온도차에 따른 상기 냉수펌프 또는 온수펌프의 유량 제어의 적용 여부를 판단하고, 상기 냉수펌프 또는 온수펌프의 유량 제어가 필요한 경우, 상기 냉수펌프 또는 온수펌프에 대한 제어 값을 산정하고, 상기 제어 값을 바탕으로 상기 냉온수 발생장치가 제어되도록 요청하는 제어부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉온수 왕복온도차 제어를 통한 에너지관리장치.A communication unit for collecting operation information on the cold / hot water generator and transmitting a signal for requesting a flow rate change of at least one of the cold water pump and the hot water pump;
A storage unit for storing management data for reviewing a cold heat source and a heating load pattern of the cold / hot water generator, data for changing a flow rate of at least one of a cold water pump and a hot water pump of the cold / hot water generator; And
Analyze the operation trend of the cold and hot water generator, set the application period of the cold and hot water reciprocating temperature difference control, and compare the operation information collected through the communication unit, the flow rate of the cold water pump or hot water pump according to the cold and hot water reciprocating temperature difference of the cold and hot water generator It is determined whether the control is applied, and when the flow rate control of the cold water pump or hot water pump is necessary, calculates the control value for the cold water pump or hot water pump, and requests that the cold and hot water generator is controlled based on the control value Control unit;
Energy management device through cold and hot water reciprocating temperature difference control, comprising a.
냉온수 발생장치의 운전상태, 공조기의 급기 및 환기 온도, 공조기의 급기 및 환기 습도, 냉온수 발생장치의 냉수 공급온도, 냉수 환수온도, 온수 공급온도, 온수 환수온도 및 공조기의 코일밸브 개도율 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉온수 왕복온도차 제어를 통한 에너지관리장치.The method of claim 1, wherein the driving information
At least one of the operating condition of the cold and hot water generator, the air supply and ventilation temperature of the air conditioner, the air supply and ventilation humidity of the air conditioner, the cold water supply temperature, the cold water return temperature, the hot water supply temperature, the hot water return temperature and the coil valve opening rate of the air conditioner Energy management device through cold and hot water reciprocating temperature difference control comprising a.
전년도 중간기의 냉방지수, 난방지수와 상기 냉온수 발생장치의 에너지 소비량을 확인하고, 상기 확인된 냉방지수, 난방지수 및 에너지 소비량을 적용하여 상기 냉수펌프의 유량 변경을 위한 적용기간을 파악하는 것을 특징으로 하는 냉온수 왕복온도차 제어를 통한 에너지관리장치.The apparatus of claim 1, wherein the control unit
Check the energy consumption of the cold prevention water, heating index and the cold and hot water generator in the middle of the previous year, by applying the identified cold prevention water, heating index and energy consumption to determine the application period for changing the flow rate of the cold water pump Energy management device by controlling the cold and hot water reciprocating temperature difference.
실시간으로 모니터링된 운전정보를 이용하여 상기 냉온수 왕복온도차를 산출하고, 상기 산출된 냉온수 왕복온도차와 기 설정된 기준 냉온수 왕복온도차를 비교하고, 상기 산출된 냉온수 왕복온도차가 기준 냉온수 왕복온도차 보다 낮은 경우, 상기 냉수펌프 또는 온수펌프 중 적어도 하나의 펌프에 대한 유량을 변경하는 것을 특징으로 하는 냉온수 왕복온도차 제어를 통한 에너지관리장치.The apparatus of claim 1, wherein the control unit
The cold / hot water reciprocating temperature difference is calculated using real-time monitored driving information, and the calculated cold / hot water reciprocating temperature difference is compared with a preset reference cold / hot water reciprocating temperature difference, and when the calculated cold / hot water reciprocating temperature difference is lower than a reference cold / hot water reciprocating temperature difference, the Energy management device through cold and hot water reciprocating temperature difference control, characterized in that for changing the flow rate for at least one of the cold water pump or hot water pump.
상기 냉수펌프 또는 온수펌프 중 적어도 하나의 펌프에 대한 유량을 일정 단위 간격으로 조정하면서 냉온수 왕복온도차를 확인하는 것을 특징으로 하는 냉온수 왕복온도차 제어를 통한 에너지관리장치.The apparatus of claim 1, wherein the control unit
Energy management device by controlling the hot and cold water reciprocating temperature difference, characterized in that for checking the cold and hot water reciprocating temperature difference while adjusting the flow rate for at least one of the cold water pump or hot water pump at a predetermined unit interval.
상기 냉수펌프 또는 온수펌프 중 적어도 하나의 펌프에 대한 유량이 변경된 후, 상기 냉온수 발생장치를 모니터링하고, 상기 모니터링을 통해 얻은 결과 정보를 분석하여 실시 전후의 냉수펌프 또는 온수펌프 중 적어도 하나에 대한 운전 시간, 실시 전후의 냉수펌프 또는 온수펌프 중 적어도 하나에 대한 에너지 사용량, 냉온수 발생장치의 COP(Coefficient of performance), 공조기의 급기 및 환기 온도 및 공조기의 급기 및 환기 습도 중 하나 이상에 따른 에너지 열량에 대한 효율을 확인하는 것을 특징으로 하는 냉온수 왕복온도차 제어를 통한 에너지관리장치.The apparatus of claim 1, wherein the control unit
After the flow rate of at least one of the cold water pump or the hot water pump is changed, the cold and hot water generator is monitored and the result information obtained through the monitoring is analyzed to operate at least one of the cold water pump and the hot water pump before and after the execution. Energy consumption according to at least one of time, energy consumption of at least one of the cold water pump or the hot water pump before and after implementation, COP (Coefficient of performance) of the cold and hot water generator, air supply and ventilation temperature of the air conditioner and air supply and ventilation humidity of the air conditioner. Energy management device through cold and hot water reciprocating temperature difference control, characterized in that for checking the efficiency.
상기 냉수펌프 또는 온수펌프 중 적어도 하나의 펌프에 대한 유량이 변경된 후, 상기 냉온수 발생장치의 이상 운전에 따른 알람 발생 여부를 판단하고, 상기 알람 발생하면, 상기 냉수펌프 또는 온수펌프 중 적어도 하나의 펌프에 대한 유량을 재 조정하는 것을 특징으로 하는 냉온수 왕복온도차 제어를 통한 에너지관리장치.The apparatus of claim 1, wherein the control unit
After the flow rate of at least one of the cold water pump or the hot water pump is changed, it is determined whether an alarm occurs according to an abnormal operation of the cold / hot water generator, and when the alarm occurs, at least one pump of the cold water pump or the hot water pump Energy management device through cold and hot water reciprocating temperature difference control, characterized in that for adjusting the flow rate for.
상기 냉수펌프 또는 온수펌프 중 적어도 하나의 펌프에 대한 유량을 변경한 후, 상기 유량 변경에 따른 펌프 동력 감소를 확인하고, 상기 확인된 결과를 연도별, 분기별, 월별, 주별, 일별, 요일별 중 적어도 하나로 분류하여 저장하는 것을 특징으로 하는 냉온수 왕복온도차 제어를 통한 에너지관리장치.The apparatus of claim 1, wherein the control unit
After changing the flow rate of at least one of the cold water pump or the hot water pump, the pump power decrease according to the change of the flow rate is confirmed, and the result is determined annually, quarterly, monthly, weekly, daily, weekly Energy management device through cold and hot water reciprocating temperature difference control, characterized in that stored in at least one.
상기 냉수펌프 또는 온수펌프의 유량 제어를 위한 수학적 모델링에 기반한 시뮬레이션을 통해 제 1 제어 값을 예측하고, 축적되는 과거의 관리데이터를 통해 상기 냉수펌프 또는 온수펌프의 유량 제어를 위한 상기 제1 제어 값을 보정하여 제2 제어 값을 설정하고, 상기 제2 제어 값이 적용된 후 상기 냉온수 발생장치의 실시간 모니터링을 통해 얻은 운전정보에 따라서 상기 제2 제어 값으로부터 상기 냉수펌프 또는 온수펌프의 유량에 대한 최종 제어 값을 설정하고, 상기 최종 제어 값으로 상기 냉온수 발생장치의 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 냉온수 왕복온도차 제어를 통한 에너지관리장치.The apparatus of claim 1, wherein the control unit
The first control value is predicted through a simulation based on mathematical modeling for the flow rate control of the cold water pump or the hot water pump, and the first control value for the flow rate control of the cold water pump or the hot water pump through the accumulated management data. Set a second control value by correcting the value, and apply the final value of the flow rate of the cold water pump or the hot water pump from the second control value according to the operation information obtained through real time monitoring of the cold / hot water generator after the second control value is applied. The energy management device through the control of the cold and hot water reciprocating temperature difference, characterized in that for setting a control value, the control of the cold and hot water generator as the final control value.
상기 에너지관리장치가 모니터링되는 운전정보를 비교하여 상기 냉온수 발생장치의 냉온수 왕복온도차에 따른 냉수펌프 또는 온수펌프의 유량 제어의 적용 여부를 판단하는 단계;
상기 냉수펌프 또는 온수펌프의 유량 제어가 필요한 경우, 상기 에너지관리장치가 상기 냉수펌프 또는 온수펌프에 대한 제어 값을 산정하는 단계; 및
상기 에너지관리장치가 상기 제어 값을 바탕으로 상기 냉온수 발생장치가 제어되도록 요청하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉온수 왕복온도차 제어를 통한 에너지 관리 방법.Setting an application period of cold / hot water reciprocating temperature difference control by analyzing an operation trend of the cold / hot water generator by the energy management device;
Comparing the operation information monitored by the energy management device to determine whether to apply flow rate control of the cold water pump or the hot water pump according to the cold / hot water reciprocating temperature difference of the cold / hot water generator;
Estimating, by the energy management device, a control value for the cold water pump or the hot water pump when flow rate control of the cold water pump or the hot water pump is necessary; And
Requesting, by the energy management device, the cold / hot water generator to be controlled based on the control value;
Energy management method through cold and hot water reciprocating temperature difference control comprising a.
상기 에너지관리장치가 상기 냉온수 발생장치의 열 교환기 타입, 설비상태, 노후화 정도 중 적어도 하나를 모니터링하는 단계; 및
상기 에너지관리장치가 상기 모니터링된 정보에 따라 온수 공급온도를 설정하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 냉온수 왕복온도차 제어를 통한 에너지 관리 방법.The method of claim 10,
Monitoring, by the energy management device, at least one of a heat exchanger type, a facility status, and an aging degree of the cold / hot water generator; And
Setting, by the energy management device, a hot water supply temperature according to the monitored information;
Energy management method through cold and hot water reciprocating temperature difference control, characterized in that it further comprises.
상기 에너지관리장치가 상기 냉수펌프 또는 온수펌프의 유량 제어를 위한 수학적 모델링에 기반한 시뮬레이션을 통해 제 1 제어 값을 예측하는 단계;
상기 에너지관리장치가 축적되는 과거의 관리데이터를 통해 상기 냉수펌프 또는 온수펌프의 유량 제어에 대한 상기 제1 제어 값을 보정하여 제2 제어 값을 설정하는 단계;
상기 에너지관리장치가 상기 냉온수 발생장치의 실시간 모니터링을 통해 얻은 운전정보에 따라 상기 제2 제어 값으로부터 상기 냉수펌프 또는 온수펌프의 유량에 대한 최종 제어 값을 설정하는 단계; 및
상기 에너지관리장치가 상기 최종 제어 값으로 상기 냉온수 발생장치의 제어를 수행하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉온수 왕복온도차 제어를 통한 에너지 관리 방법.The method of claim 10, wherein the calculating
Predicting, by the energy management device, a first control value through simulation based on mathematical modeling for controlling the flow rate of the cold water pump or the hot water pump;
Setting a second control value by correcting the first control value for the flow rate control of the cold water pump or the hot water pump through past management data accumulated by the energy management device;
Setting, by the energy management device, a final control value for the flow rate of the cold water pump or the hot water pump from the second control value according to the operation information obtained through real-time monitoring of the cold / hot water generator; And
Performing control of the cold / hot water generator by the energy management device to the final control value;
Energy management method through cold and hot water reciprocating temperature difference control comprising a.
상기 에너지관리장치가 열교환기의 모니터링 결과를 확인하는 단계;
상기 에너지관리장치가 상기 열교환기의 노후화로 인하여 열효율이 떨어지는 경우, 이를 고려하여 제어 값을 재설정하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉온수 왕복온도차 제어를 통한 에너지 관리 방법.The method of claim 10, wherein the calculating
Confirming, by the energy management device, a monitoring result of a heat exchanger;
Resetting a control value in consideration of this, when the energy management device has a low thermal efficiency due to aging of the heat exchanger;
Energy management method through cold and hot water reciprocating temperature difference control, characterized in that it further comprises.
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KR1020120045328A KR20130122194A (en) | 2012-04-30 | 2012-04-30 | Method for managing energy controlling temperature differential of chilled or hot water and apparatus thereof |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101384998B1 (en) * | 2014-02-10 | 2014-04-14 | (주)정공 | Joint type of water line module for fan coil unit and it's fan coil unit |
CN104482639A (en) * | 2014-12-15 | 2015-04-01 | 黄晨东 | Temperature and humidity independent processing integrated system for air conditioner |
CN106440188A (en) * | 2016-06-21 | 2017-02-22 | 中华电信股份有限公司 | Automatic air conditioner operation capacity adjusting system and method |
CN106765904A (en) * | 2016-11-30 | 2017-05-31 | 合肥亿福自动化科技有限公司 | A kind of pump energy saving control system |
CN113465051A (en) * | 2021-06-21 | 2021-10-01 | 北京纪新泰富机电技术股份有限公司 | Energy-saving control system and control method for central air-conditioning refrigeration station |
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2012
- 2012-04-30 KR KR1020120045328A patent/KR20130122194A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101384998B1 (en) * | 2014-02-10 | 2014-04-14 | (주)정공 | Joint type of water line module for fan coil unit and it's fan coil unit |
CN104482639A (en) * | 2014-12-15 | 2015-04-01 | 黄晨东 | Temperature and humidity independent processing integrated system for air conditioner |
CN104482639B (en) * | 2014-12-15 | 2017-08-08 | 黄晨东 | Air-conditioning humiture independent process integrated system |
CN106440188A (en) * | 2016-06-21 | 2017-02-22 | 中华电信股份有限公司 | Automatic air conditioner operation capacity adjusting system and method |
CN106765904A (en) * | 2016-11-30 | 2017-05-31 | 合肥亿福自动化科技有限公司 | A kind of pump energy saving control system |
CN113465051A (en) * | 2021-06-21 | 2021-10-01 | 北京纪新泰富机电技术股份有限公司 | Energy-saving control system and control method for central air-conditioning refrigeration station |
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