KR20140088258A - 인원 부하가 고려된 빌딩 에너지 관리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 인원 부하가 고려된 빌딩 에너지 관리 장치를 제공한다.
이를 위해 본 발명은 온도를 감지하는 온도 센서; 사람의 입실을 감지하는 출입 경비 센서; 입실한 사람의 현재 위치 및 밀집도를 1차로 감지하는 열영상 센서; 입실한 사람의 현재 위치 및 밀집도를 2차로 감지하는 레이더 센서; 입실한 사람의 현재 위치 및 밀집도를 3차로 감지하는 스마트 영상부; 공조 취출구의 풍량을 조절하는 풍량 조절부; 조명의 온/오프 상태를 결정하는 조명부; 및 OA(Office Automation) 사무기기의 전력을 제어하는 OA 사무기기 조절부를 포함하고, 상기 온도 센서, 출입 경비 센서, 열영상 센서, 레이더 센서 및 스마트 영상부로부터 얻은 정보에 기초하여 입실한 사람의 현재 위치 및 밀집도에 따른 인원 부하를 계산하고, 상기 인원 부하에 기초하여 상기 풍량 조절부, 조명부 및 OA 사무기기 조절부를 제어하는 제어부를 포함하는 빌딩 에너지 관리 장치를 개시한다.

Description

인원 부하가 고려된 빌딩 에너지 관리 장치{Building energy management system considered person load}
본 발명의 일 실시예는 인원 부하가 고려된 빌딩 에너지 관리 장치에 관한 것이다.
건물 소요 에너지의 대략 60 내지 80 %(2010년에는 70.4 %)를 차지하는 공조 및 조명 에너지(2011년 에너지 총조사보고서 지식경제부)의 제어가 건물 에너지 절감에 가장 중요한 요소 중 하나이다.
건물 냉난방을 위한 공조의 경우, 에너지 절감 공조 기술로 대부분 변풍량 방식(VAV: Variable Air Volume)을 도입하고 있고, VAV 제어 방법은 도 1에 도시된 바와 같이, 각실의 온도센서(T)에서 측정된 계측값을 이용해서 공조기(A)의 송풍기의 회전수를 제어하는 방법을 이용하고 있다. 온도센서(T)에서 설정된 온도에 따라 공조 취출구(D)에서 실내로 공급되는 풍량을 제어하며 풍량 감소 시 상승하는 덕트압과 연동하여 공조기(A)의 공급팬의 회전수를 조절하여 에너지를 절감하는 방식이다.
에너지를 절감하기 위해 도입되는 빌딩 에너지 관리 장치 즉, BEMS(Building Energy Management System)의 분석 항목은 각 실내 영역(Zone: A,B,C) 내에 부하 기기의 가동 시간과 외기 조건이 주요 부하 요소로 고려된다. 조명의 경우 별도의 조명 제어 시스템(C)을 구축하여 미리 지정된 구간 혹은 시간대별로 스케쥴(Schedule) 제어하는 것이 통상의 기술이다.
이러한 종래의 조명 및 공조 제어는 실내에 요구되는 부하만큼 에너지를 공급하는 제어가 필수적이다. 종래 기술은 제어를 위해 실내 영역(Zone) (A),(B),(C)로 크게 구분하여 스케쥴 제어 혹은 온도 센서(T)를 이용하여 측정한 실내 온도값에 의한 제어를 실시하고 있다. 이 같은 종래 기술은 업무용 건물의 실내 부하의 중요한 변수인 인원 부하의 이동에 대해 전혀 고려하지 못하고 있다. 즉, 종래 기술은 아래와 같이 크게 세가지 문제가 존재한다.
첫째, 기본적으로는 인원의 완전 퇴실 시에 근무자가 확실히 스위치 조작을 해서 해당 영역(Zone)의 조명이 오프(Off)되었다 하더라도 공조 풍량 공급은 전체 영역(Zone) A,B,C가 모두 닫혀질 때까지 불필요한 에너지가 낭비되게 된다.
둘째, 인원 이동에 따른 세부적인 조정이 불가능하다. 통상적인 업무용 빌딩의 경우 도 1의 영역(Zone)(A)와 같이 대공간으로 인원이 일부만 근무하게 되는 시간이 필연적으로 발생하게 된다. 하지만 해당 영역(Zone) 내에서는 조명 및 공조 부하를 조절할 수 있는 수단이 없다. 물론 VAV 유닛(Unit)의 로컬 온도센서(T)를 이용하여 세부 제어를 할 수 있다고는 하나 실제적으로 실내 공기가 균질화되는 시간까지의 안정화 시간이 소요되고 온도 센서(T)의 대표성 문제로 현실적으로는 정밀 제어가 곤란한 것이 사실이다.
셋째, 에너지를 절감하기 위한 BEMS(Building Energy Management System)는 건물 소요 에너지에 관련되는 모든 변수를 분석하여 절감 요소를 찾는 것이 목적이다. 하지만 업무용 빌딩 사무실의 중요한 부하 요소인 인원의 실시간 이동을 분석요소로 갖지 못하고 있다.
대한민국특허등록번호 10-0508802(공고일자: 2005년8월17일)
본 발명의 일 실시예는 인원 부하가 고려된 빌딩 에너지 관리 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인원 부하가 고려된 빌딩 에너지 관리 장치는 온도를 감지하는 온도 센서; 사람의 입실을 감지하는 출입 경비 센서; 입실한 사람의 현재 위치 및 밀집도를 1차로 감지하는 열영상 센서; 입실한 사람의 현재 위치 및 밀집도를 2차로 감지하는 레이더 센서; 입실한 사람의 현재 위치 및 밀집도를 3차로 감지하는 스마트 영상부; 공조 취출구의 풍량을 조절하는 풍량 조절부; 조명의 온/오프 상태를 결정하는 조명부; 및 OA(Office Automation) 사무기기의 전력을 제어하는 OA 사무기기 조절부를 포함하고, 상기 온도 센서, 출입 경비 센서, 열영상 센서, 레이더 센서 및 스마트 영상부로부터 얻은 정보에 기초하여 입실한 사람의 현재 위치 및 밀집도에 따른 인원 부하를 계산하고, 상기 인원 부하에 기초하여 상기 풍량 조절부, 조명부 및 OA 사무기기 조절부를 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 출입 경비 센서는 적외선 센서 또는 RF ID 카드 리더일 수 있다.
상기 레이더 센서는 450MHz의 대역폭을 갖는 초광대역(Ultra Wide Band) 레이더 센서일 수 있다.
상기 스마트 영상부는 스마트 CCTV일 수 있다.
상기 제어부는 상기 인원 부하에 따라 상기 풍량 조절부의 풍량을 상대적으로 크게 하거나 또는 상대적으로 작게 할 수 있다. 상기 제어부는 상기 인원 부하가 상대적으로 크면 상기 풍량 조절부의 풍량을 상대적으로 크게 하고, 상기 인원 부하가 상대적으로 작으면 상기 풍량 조절부의 풍량을 상대적으로 작게 할 수 있다.
상기 제어부는 상기 인원 부하에 따라 상기 조명부를 온하거나 오프할 수 있다. 상기 제어부는 상기 인원 부하가 있으면 상기 조명부를 온하고, 상기 인원 부하가 없으면 상기 조명부를 오프할 수 있다.
상기 제어부는 상기 인원 부하에 따라 상기 OA 사무기기 조절부를 이용하여 상기 OA 사무기기의 전력량을 제어할 수 있다. 상기 제어부는 상기 인원 부하가 있으면 상기 OA 사무기기 조절부를 이용하여 상기 OA 사무기기를 온하고, 상기 인원 부하가 없으면 상기 OA 사무기기 조절부를 이용하여 상기 OA 사무기기를 오프할 수 있다. 상기 OA 사무기기는 개인용 컴퓨터 본체, 모니터, 프린터, 복사기, 팩스 또는 스캐너일 수 있다.
다수의 실내 영역이 구비되고, 상기 다수의 실내 영역마다 상기 온도 센서, 출입 경비 센서, 열영상 센서, 스마트 영상부, 풍량 조절부, 조명부 및 OA 사무기기 조절부가 구비되며, 상기 제어부는 상기 다수의 실내 영역마다 상기 인원 부하에 따라 상기 풍량 조절부, 조명부 및 OA 사무기기 조절부를 독립적으로 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 인원 부하가 고려된 빌딩 에너지 관리 장치를 제공한다.
즉, 기존 기술에서 현실화하기 힘들었던 인원 부하의 실시간 변화량을 이용해서 건물 에너지(조명, 공조, OA 사무기기)의 적정 제어가 가능하여 현재 건물에서 소요되는 에너지 중 절감 가능한 부분(조명, 공조, OA 사무기기)을 최대화할 수 있다.
일반적으로 BEMS는 설비의 직접 제어보다는 에너지 분석에 중점을 두고 있으므로 분석 항목 중 건물에서 중요한 부하 요소인 인원의 실시간 분포를 분석에 추가하여 BEMS 고유의 성능을 향상시켜 궁극적인 목적인 에너지 절감에 기여하게 된다.
또한 이를 통해 건물 에너지 기저부하(Baseline senario)를 모니터링함으로써 에너지절감량을 국내외 검인증이 가능하여 향후 탄소배출권, CDM 사업과의 연계가 가능하다.
더불어 SI 통합 과정에서 보안방재와 설비 BAS(Building Automation System)와의 연계제어를 차별화하여 신축건물시장에서 출입 시스템, CCTV 등 기존사업과 에너지 사업(BEMS)의 시너지를 기대할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 인원 부하가 고려되지 않은 빌딩 에너지 관리 장치의 구성을 개략적으로 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인원 부하가 고려된 빌딩 에너지 관리 장치의 구성을 개략적으로 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인원 부하가 고려된 빌딩 에너지 관리 장치의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인원 부하가 고려된 빌딩 에너지 관리 장치의 조명 및 공조 제어 방법을 도시한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는" 는 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인원 부하가 고려된 빌딩 에너지 관리 장치(100)의 개략도가 도시되어 있고, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인원 부하가 고려된 빌딩 에너지 관리 장치(100)의 블럭도가 도시되어 있다.
본 발명에 따른 인원 부하가 고려된 빌딩 에너지 관리 장치(100)는 온도 센서(110), 출입 경비 센서(120), 열영상 센서(130), 레이더 센서(140), 스마트 영상부(150), 풍량 조절부(160), 조명부(170), OA 사무기기 조절부(180), 제어부(190)를 포함한다.
여기서, 상술한 온도 센서(110), 출입 경비 센서(120), 열영상 센서(130), 레이더 센서(140), 스마트 영상부(150), 풍량 조절부(160), 조명부(170), OA 사무기기 조절부(180) 등은 다수의 실내 영역[Zone(A-1), Zone(A-2), Zone(A-3), Zone(B-1), Zone(B-2), Zone(C-1), Zone(C-2)]에 각각 또는 선택적으로 설치될 수 있다. 더욱이, 공조 취출구(D), 조명(L), OA 사무기기 역시 다수의 실내 영역에 각각 또는 선택적으로 설치될 수 있으며, 이들은 모두 풍량 조절부(160), 조명부(170) 및 OA 사무기기 조절부(180)에 의해 독립적으로 제어될 수 있다. 더욱이, 풍량 조절부(160), 조명부(170), OA 사무기기 조절부(180)는 별도로 구비되거나, 또는 하나의 단일 유닛으로 구비될 수 있다.
온도 센서(110)는 실내 영역에 설치되어 실내의 온도를 측정하고, 이를 제어부(190)에 전송한다.
출입 경비 센서(120)는 실내 영역의 출입구에 설치되며, 이는 사람의 입실 상태를 감지하고, 이를 제어부(190)에 전송한다. 이러한 출입 경비 센서(120)는 일례로 적외선 센서, RF ID 카드 리더 및 그 등가물 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다. 그러나 이러한 종류로 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
열영상 센서(130)는 실내 영역에 설치되어 입실한 사람의 현재 위치 및 밀집도를 1차로 감지하고, 이를 제어부(190)에 전송한다. 이러한 열영상 센서(130)는 가시 광선이 아닌 적외선을 감지하여 영상으로 보여주기 때문에 빛이 전혀 없는 캄캄한 밤에도 사람과 물체의 위치 및 동태를 파악할 수 있고, 안 보이는 곳에서의 상황 역시 탐지할 수 있다.
레이더 센서(140)는 입실한 사람의 현재 위치 및 밀집도를 2차로 감지하고, 이를 제어부(190)에 전송한다. 이러한 레이더 센서(140)는 대략 450MHz의 대역폭을 갖는 초광대역(Ultra Wide Band) 레이더 센서 및 그 등가물 일 수 있다. 그러나, 이러한 종류로 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 물론, 초광대역 레이더 센서(140)는 대역폭이 클수록 거리 정밀도가 높아지며, 1 m 단위로 거리를 조절 가능하다. 이러한 초광대역 레이더 센서는 일반 센서 대비 넓은 범위를 감지하고 벽 및 가구를 투과하는 강한 투과력으로 장애물에 따른 인원 부하 산정 오류를 제거할 수 있고, 또한 고주파 무선 신호가 물체에 반사되는 특성을 이용하여 감지 영역 내의　침입자의 움직임도 감지할 수 있다. 더욱이, 이러한 초광대역 레이더 센서는 작은 동물 오보 및 유리벽 등에 의한 투과에 의한 오차 발생을 최소화하고 재실 인원수 및 이동 동선을 파악할 수 있다.
스마트 영상부(150)는 입실한 사람의 현재 위치 및 밀집도를 3차로 감지하고, 이를 제어부(190)에 전송한다. 여기서, 스마트 영상부(150)는 스마트 CCTV 및 그 등가물 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다. 그러나 이러한 종류로 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 스마트 CCTV는 보안 서비스 외에도 인원 집계, 인원 체류 시간 분석, 인원 이동 경로 분석 등의 지능형 영상 분석 기술을 갖는 것을 의미한다.
한편, 이러한 온도 센서(110), 출입 경비 센서(120), 열영상 센서(130), 레이더 센서(140) 및 스마트 영상부(150) 등은 국제 표준 프로토콜로 사용되고 있는 ASHRAE의 BACnet을 이용하여 빌딩 에너지 관리 장치(100)에 연결될 수 있다. 여기서, BACnet은 미국 표준협회 ANSI와 냉동공조 기술협회 ASHRAE가 공동으로 채용하고 지지하는 ANSI/ASHRAE 표준 135-195를 의미하는 통신 프로토콜이다. BACnet는 Building Automation and Control network의 약자로서 빌딩 관리자와 시스템 사용자 그리고 제조업체들로 구성된 단체에서 인정하는 비독점 표준 프로토콜이다.
통상적으로 출입 경비 센서(120)와 스마트 영상부(150)의 경우 보안상 별도의 통신체계를 구축하고 있는데, 빌딩 에너지 관리 장치 또는 BAS(Building Automation System)에서 통신 체계를 수용하여 쌍방향 통신이 가능하도록 한다. 이를 통해 실제로 제어 영역을 보다 세분화하여 다수의 실내 영역을 구분할 수 있고, 이에 따른 건물 투입 에너지의 대부분을 최적화할 수 있다.
공조 취출구의 풍량을 조절하는 풍량 조절부(160)는 공조 취출구(D)마다 설치되거나, 또는 이들에 공조 공기를 제공하는 공조기(A)에 설치될 수 있다.
조명의 온/오프 상태를 결정하는 조명부(170) 역시 조명(L)마다 설치되거나, 또는 이들을 통합 제어할 수 있는 조명 제어기(C)에 설치될 수 있다.
OA 사무기기의 온/오프 상태를 결정하는 OA 사무기기 조절부(180) 역시 각 실내 영역마다 설치되거나, 또는 이들을 통합 제어할 수 있는 OA 사무기기 조절부에 설치될 수 있다. 더불어, 여기서, OA 사무기기란 개인용 컴퓨터 본체, 모니터, 프린터, 복사기, 팩스, 스캐너 및 이들의 등가물 중에서 적어도 하나를 의미하나, 이러한 종류로 본 발명이 한정되지 않는다.
한편, 빌딩 에너지 관리 장치의 제어부(190)는 온도 센서(110), 출입 경비 센서(120), 열영상 센서(130), 레이더 센서(140) 및 스마트 영상부(150)로부터 얻은 정보에 기초하여 입실한 사람의 현재 위치 및 밀집도에 따른 인원 부하를 계산하고, 계산된 인원 부하에 기초하여 풍량 조절부(160), 조명부(170) 및 OA 사무기기 조절부(180)를 제어한다.
일례로, 빌딩 에너지 관리 장치의 제어부(190)는 계산된 인원 부하에 따라 풍량 조절부(160)의 풍량을 상대적으로 크게 하거나 또는 상대적으로 작게 한다. 좀더 구체적으로, 제어부(190)는 인원 부하가 상대적으로 크면 풍량 조절부(160)의 풍량을 상대적으로 크게 하고, 인원 부하가 상대적으로 작으면 풍량 조절부(160)의 풍량을 상대적으로 작게 함으로써, 전반적으로 건물 에너지(공조)가 절감되도록 한다.
또한, 빌딩 에너지 관리 장치의 제어부(190)는 인원 부하에 따라 조명부(170)를 온하거나 오프한다. 좀더 구체적으로, 제어부(190)는 인원 부하가 있으면 조명부(170)를 온하고, 인원 부하가 없으면 조명부(170)를 오프함으로써, 전반적으로 건물 에너지(조명)가 절감되도록 한다.
또한, 빌딩 에너지 관리 장치의 제어부(190)는 인원 부하에 따라 OA 사무기기 조절부(180)를 이용하여 OA 사무기기의 전력량을 제어한다. 좀더 구체적으로, 제어부(190)는 인원 부하가 있으면 OA 사무기기 조절부(180)를 이용하여 OA 사무기기를 온하고, 인원 부하가 없으면 OA 사무기기 조절부(180)를 이용하여 OA 사무기기를 오프함으로써, 전반적으로 건물 에너지(전력)가 절감되도록 한다.
일반적으로 빌딩 에너지 관리 장치은 설비의 직접 제어보다는 에너지 분석에 중점을 두고 있는데, 본 발명에서와 같이 분석 항목 중 건물에서 중요한 부하 요소인 인원의 실시간 분포 상태를 추가함으로써, 본 발명은 빌딩 에너지 관리 장치의 고유 성능을 향상시키고, 궁극적으로 에너지 절감에 기여하게 된다.
또한, 이를 통해 건물 에너지 기저 부하(Baseline Senario)를 모니터링함으로써, 에너지 절감량을 국내외 검인증이 가능하여 향후 탄소 배출권, CDM(Clean Development Mechanism) 사업과의 연계가 가능하다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인원 부하가 고려된 빌딩 에너지 관리 장치의 조명 및 공조 제어 방법이 도시되어 있다. 도 2 및 도 3을 함께 참조한다.
도 4에 도시된 바와 같이 본 발명은 사람 위치 및 밀도 감지 단계(S1)와, 영역별 인원 부하 계산 단계(S2)와, 영역별 풍량 및 조명 조절 단계(S3)와, 영역별 OA 사무기기 전력 조절 단계(S4)를 포함한다. 여기서, 이러한 단계를 수행하는 주체는 제어부(190)이다.
사람 위치 및 밀도 감지 단계(S1)에서는, 출입 경비 센서(120), 열영상 센서(130), 레이더 센서(140) 및 스마트 영상부(150)를 이용하여 실내의 영역별 사람의 위치 및 밀도를 감지한다. 물론, 이때 온도 센서(110)를 이용하여 실내의 영역별 온도를 감지한다.
영역별 인원 부하 계산 단계(S2)에서는, 출입 경비 센서(120), 열영상 센서(130), 레이더 센서(140) 및 스마트 영상부(150)로부터 얻은 실내의 영역별 사람의 위치 및 밀도 정보를 기초로 하여, 실내의 영역별 인원 부하를 계산한다. 이때, 출입 경비 센서(120), 열영상 센서(130), 레이더 센서(140) 또는 스마트 영상부(150)의 각각으로부터 얻은 단독적인 정보를 이용하여 인원 부하를 계산할 수도 있으나, 이 경우 계산된 인원 부하가 부정확할 수 있다. 즉, 오차가 크다. 그러나, 상술한 바와 같이 본 발명에서는 출입 경비 센서(120), 열영상 센서(130), 레이더 센서(140) 및 스마트 영상부(150)로부터 얻은 다수의 정보를 모두 취합 및 이용하여 실내의 영역별 인원 부하를 계산함으로써, 신뢰성이 매우 높은 실내의 영역별 인원 부하를 얻을 수 있다. 물론, 제어부(190)에는 미리 인원 위치 및 밀도에 대응하는 인원 부하가 룩업 테이블이나 또는 수학식으로 미리 정의되어 있음은 당연하다. 더욱이, 인원 부하에 대응하는 풍량, 조명 및/또는 OA 사무기기의 온,오프 상태 역시 룩업 테이블 또는 수학식으로 미리 정의되어 있음이 당연하다.
영역별 풍량 및 조명 조절 단계(S3)에서는, 상술한 바와 같이 계산된 실내의 영역별 인원 부하에 기초하여 풍량 조절부(160) 및 조명부(170)를 제어한다. 물론, 풍량 조절부(160)의 제어 시에는 온도 센서(110)로부터 얻은 현재의 실내 영역별 온도가 고려된다. 즉, 온도 센서(110)로부터 얻은 현재의 실내 온도가 미리 설정된 목표 온도가 되거나 또는 근접하도록 풍량 조절부(160)가 제어된다. 또한, 특정한 실내 영역에 인원 부하가 없는 경우에는 조명부(170)를 오프하거나 조도를 낮춰 전기 에너지가 절약되도록 한다.
영역별 OA 사무기기 전력 조절 단계(S4)에서는, 상술한 바와 같이 계산된 실내의 영역별 인원 부하에 기초하여 OA 사무기기 조절부(180)를 제어한다. OA 사무기기 조절부(180)를 이용하여 인원부하가 없을 경우에는 OA 사무기기를 오프하고, 상기 인원 부하가 있을 경우에는 OA 사무기기를 오프하거나 절절 모드로 돌입하여 전력이 절약되도록 한다.
더불어, 상술한 단계(S3)와 단계(S4)는 서로 순서를 바꿔 수행될 수도 있다.
이와 같이 하여 본 발명은 빌딩 에너지 관리 장치이 건물 내부의 주요 부하 요소 중 하나인 인원 부하를 실시간으로 분석하도록 함으로써, BEMS 레벨 3의 최상위 단계(국토해양부 및 에너지관리공단에서 발표한 기준)로 에너지 분석이 가능하게 되어 에너지 절감량을 극대화할 수 있다.
여기서, BEMS 레벨 0은 건물의 전체 에너지를 파악함을 의미하고, BEMS 레벨 1은 에너지 용도별 소비량을 파악함을 의미하며, BEMS 레벨 2는 에너지 계통별 소비량을 파악함을 의미하며, BEMS 레벨 3은 특정 기기, 층 단위까지 소비량의 파악이 가능하여 건물 에너지 소비량을 최적화할 수 있음을 의미한다.
더불어, 상술한 바와 같이 조명의 운전 방식도 기존의 스케쥴 또는 수동 제어 등의 방법에 더하여 실내 영역별 인원의 실시간 이동에 따라 그룹 제어를 가능하게 함으로써, 에너지를 절감할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 인원 부하가 고려된 빌딩 에너지 관리 장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100; 빌딩 에너지 관리 장치
110; 온도 센서 120; 출입 경비 센서
130; 열영상 센서 140; 레이더 센서
150; 스마트 영상부 160; 풍량 조절부
170; 조명부 180; OA 사무기기 조절부
190; 제어부

Claims (12)

  1. 온도를 감지하는 온도 센서;
    사람의 입실을 감지하는 출입 경비 센서;
    입실한 사람의 현재 위치 및 밀집도를 1차로 감지하는 열영상 센서;
    입실한 사람의 현재 위치 및 밀집도를 2차로 감지하는 레이더 센서;
    입실한 사람의 현재 위치 및 밀집도를 3차로 감지하는 스마트 영상부;
    공조 취출구의 풍량을 조절하는 풍량 조절부;
    조명의 온/오프 상태를 결정하는 조명부; 및
    OA(Office Automation) 사무기기의 전력을 제어하는 OA 사무기기 조절부를 포함하고,
    상기 온도 센서, 출입 경비 센서, 열영상 센서, 레이더 센서 및 스마트 영상부로부터 얻은 정보에 기초하여 입실한 사람의 현재 위치 및 밀집도에 따른 인원 부하를 계산하고, 상기 인원 부하에 기초하여 상기 풍량 조절부, 조명부 및 OA 사무기기 조절부를 제어하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 빌딩 에너지 관리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 출입 경비 센서는 적외선 센서 또는 RF ID 카드 리더인 것을 특징으로 하는 빌딩 에너지 관리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이더 센서는 450MHz의 대역폭을 갖는 초광대역(Ultra Wide Band) 레이더 센서인 것을 특징으로 하는 빌딩 에너지 관리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스마트 영상부는 스마트 CCTV인 것을 특징으로 하는 빌딩 에너지 관리 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 인원 부하에 따라 상기 풍량 조절부의 풍량을 상대적으로 크게 하거나 또는 상대적으로 작게 함을 특징으로 하는 빌딩 에너지 관리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 인원 부하가 상대적으로 크면 상기 풍량 조절부의 풍량을 상대적으로 크게 하고, 상기 인원 부하가 상대적으로 작으면 상기 풍량 조절부의 풍량을 상대적으로 작게 함을 특징으로 하는 빌딩 에너지 관리 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 인원 부하에 따라 상기 조명부를 온하거나 오프함을 특징으로 하는 빌딩 에너지 관리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 인원 부하가 있으면 상기 조명부를 온하고, 상기 인원 부하가 없으면 상기 조명부를 오프함을 특징으로 하는 빌딩 에너지 관리 시스템의 조명 및 공조 제어 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 인원 부하에 따라 상기 OA 사무기기 조절부를 이용하여 상기 OA 사무기기의 전력량을 제어함을 특징으로 하는 빌딩 에너지 관리 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 인원 부하가 있으면 상기 OA 사무기기 조절부를 이용하여 상기 OA 사무기기를 온하고, 상기 인원 부하가 없으면 상기 OA 사무기기 조절부를 이용하여 상기 OA 사무기기를 오프함을 특징으로 하는 빌딩 에너지 관리 시스템의 조명 및 공조 제어 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 OA 사무기기는 개인용 컴퓨터 본체, 모니터, 프린터, 복사기, 팩스 또는 스캐너인 것을 특징으로 하는 빌딩 에너지 관리 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    다수의 실내 영역이 구비되고, 상기 다수의 실내 영역마다 상기 온도 센서, 출입 경비 센서, 열영상 센서, 스마트 영상부, 풍량 조절부, 조명부 및 OA 사무기기 조절부가 구비되며,
    상기 제어부는 상기 다수의 실내 영역마다 상기 인원 부하에 따라 상기 풍량 조절부, 조명부 및 OA 사무기기 조절부를 독립적으로 제어함을 특징으로 하는 빌딩 에너지 관리 장치.
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