KR20150047989A - Building energy simulation system using a real time information of agent - Google Patents

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KR20150047989A
KR20150047989A KR1020130128134A KR20130128134A KR20150047989A KR 20150047989 A KR20150047989 A KR 20150047989A KR 1020130128134 A KR1020130128134 A KR 1020130128134A KR 20130128134 A KR20130128134 A KR 20130128134A KR 20150047989 A KR20150047989 A KR 20150047989A
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유승호
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Abstract

The present invention provides a building energy simulation system using real time occupation information. The building energy simulation system calculates the number of people occupying a building in real time in order to increase accuracy of building energy simulation. More specifically, the building energy simulation system includes: an occupation sensor unit (100) arranged on each of multiple entrances of a building (10); a building occupier calculation module (200) which calculates the number of people occupying the building based on check-in information and check-out information sensed by the occupation sensor units (100); a building energy simulation module (500) which executes building energy simulation after receiving the number of people occupying the building from the building occupier calculation module (200); and a building energy management system (BEMS) (600) which controls the building (10) in real time based on results of the simulation of the building occupier calculation module (200).

Description

실시간 재실 정보를 이용한 건물 에너지 시뮬레이션 시스템{Building energy simulation system using a real time information of agent}[0001] Building energy simulation system using real-time room information [

본 발명은 재실 정보를 실시간으로 실측하여 정확한 건물 에너지 시뮬레이션을 수행하고 이에 따라 건물을 제어하기 위한 것이다.
The present invention is for realizing real-time monitoring of occupancy information, performing accurate building energy simulation, and controlling buildings accordingly.

건물 에너지 절약을 위한 노력은 지속적으로 시행되어왔다. 그러나 기후 변화, 건물 연면적 증가 등으로 건축물 분야의 에너지 소비량은 지속적으로 증가하여 온 것이 사실이다.Efforts to conserve energy in buildings have been implemented continuously. However, it is true that the energy consumption of the building sector has been continuously increasing due to climate change and the increase of the building floor area.

건물 에너지 소비량의 감소를 위하여 정확한 건물 에너지 시뮬레이션이 기반이 된다. 건물 에너지 시뮬레이션을 수행하기 위하여 다양한 건물 정보가 필요하다. 여기에서 건물 내에 위치하는 사람, 즉 재실자가 중요한 변수가 된다.Accurate building energy simulation is the basis for reducing building energy consumption. Various building information is needed to perform building energy simulation. Here, the person in the building, that is, the occupant, is an important variable.

종래 건물 에너지 시뮬레이션에 있어서 재실자를 변수로 활용한 예시가 있었다. 한국특허공개번호 제10-2013-0063375호에서는 재실자(에이전트)의 행동을 고려한 건물 에너지 시뮬레이션 시스템이 개시된다. 그러나 이 경우 정확한 재실자의 인원을 체크할 수 없는바, 종래의 데이터를 기반으로 하여 재실자수의 확률적 수치에 의존하기에 정확도가 낮다는 문제가 있다.
In the conventional building energy simulation, there is an example of utilizing occupants as variables. Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2013-0063375 discloses a building energy simulation system that considers behavior of an agent. However, in this case, it is not possible to check the number of accurate occupants, and there is a problem in that the accuracy is low because it depends on the probabilistic value of the number of occupants based on the conventional data.

(특허문헌 1) KR10-2013-0063375 A
(Patent Document 1) KR10-2013-0063375 A

이에, 본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것이다.Accordingly, the present invention is intended to solve the above-mentioned problems.

재실자수를 고려하여 건물 에너지 시뮬레이션을 수행하되, 종래에 확률적으로 재실자수를 추정함에 따라 정확도가 감소하는 문제점을 해결하기 위한 것이다.
The simulation of the building energy is performed considering the number of occupants, and the problem is solved that the accuracy is reduced as the occupant number is conventionally stochastically estimated.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는, 건물(10)의 다수의 출입구마다 구비되는 재실센서부(100); 상기 재실센서부(100)에서 센싱된 입실 및 퇴실 정보를 기초로 건물 재실자수를 연산하는 건물 재실자 연산 모듈(200); 상기 건물 재실자 연산 모듈(200)에서 연산된 건물 재실자수를 입력받아 건물 에너지 시뮬레이션을 수행하는 건물 에너지 시뮬레이션 모듈(500); 및 상기 건물 에너지 시뮬레이션 모듈의 시뮬레이션 결과에 따라 건물(10)을 실시간 제어하는 BEMS(Building Energy Management System)(600)을 포함하는, 실시간 재실 정보를 이용한 건물 에너지 시뮬레이션 시스템을 제공한다.In order to solve the above-mentioned problems, one embodiment of the present invention includes a room sensor unit 100 provided at each of a plurality of outlets of a building 10; A building occupant calculation module (200) for calculating a building occupant count based on the entrance and exit information sensed by the occupant sensor unit (100); A building energy simulation module 500 for receiving building occupant counts calculated by the building occupant calculation module 200 and performing building energy simulation; And a Building Energy Management System (BEMS) 600 for real-time controlling the building 10 according to a simulation result of the building energy simulation module.

본 발명의 다른 실시예에서, 상기 재실센서부(100)는 건물(10)에 기 설정된 다수의 격실(20, 30)의 출입구마다 더 구비될 수 있다.In another embodiment of the present invention, the room sensor unit 100 may be further provided at each entrance of the plurality of compartments 20 and 30 predetermined in the building 10. [

이 경우, 상기 다수의 격실(20, 30)의 출입구마다 구비된 재실센서부(100)를 이용하여 각각의 격실별 재실자수를 연산하는 격실별 재실자 연산 모듈(300)을 더 포함하며, 상기 건물 재실자 연산 모듈(200)은 상기 격실별 재실자 연산 모듈(300)에서 연산된 격실별 재실자수를 이용하여 건물 재실자수를 연산하는 것이 바람직하다.In this case, the system further includes a compartment occupancy calculation module (300) for calculating the occupancy number of each compartment using the occupancy sensor unit (100) provided at the entrance of each of the compartments (20, 30) Preferably, the attendance calculation module 200 calculates the number of occupancy of the building using the number of occupants per compartment calculated in the occupancy calculation module 300 for each compartment.

또한, 상기 연산된 건물 재실자수는 정보 입력 모듈(400)을 통하여 건물 에너지 시뮬레이션 모듈(500)에 전달되며, 상기 정보 입력 모듈(400)에는 건물의 정보 및 기상 정보가 더 입력되는 것이 바람직하다.The calculated building occupancy number is transmitted to the building energy simulation module 500 via the information input module 400. The information input module 400 may further input building information and weather information.

또한, 상기 재실센서부(100)는, 한 쌍의 적외선 센서(100A, 100B)를 포함하여, 상기 적외선 센서(100A, 100B)의 센싱 순서가 기 설정된 순서인 경우 재실자의 입실로 판단하고 기 설정된 순서가 아닌 경우 재실자의 퇴실로 판단함으로써, 재실자의 입실 및 퇴실 정보를 센싱하는 것이 바람직하다.In addition, the accommodation sensor unit 100 includes a pair of infrared sensors 100A and 100B. When the sensing sequence of the infrared sensors 100A and 100B is in a predetermined order, If it is not the order, it is desirable to judge the exit of the occupant, and to sense the entry and exit information of the occupant.

또한, 상기 시스템은 FDD(Fault Detection and Diagnosis) 모듈(700)을 더 포함하며, 상기 정보 입력 모듈(400)에는 재실자 예측 모듈(420)에서 연산된 예측 건물 재실자수가 전달되며, 상기 건물 에너지 시뮬레이션 모듈(500)은 상기 예측 건물 재실자수를 이용하여 건물 에너지 시뮬레이션을 수행하며, 그리고 상기 FDD 모듈(700)은, 건물 재실자수를 이용한 시뮬레이션 결과와 예측 건물 재실자수를 이용한 시뮬레이션 결과의 차이가 기 설정된 값 이상인 경우 경고를 발생하는 것이 바람직하다.In addition, the system further includes a fault detection and diagnosis (FDD) module 700. The information input module 400 receives the estimated building occupancy number calculated by the occupant prediction module 420, The FDD module 700 performs a building energy simulation using the estimated building occupant number and the FDD module 700 calculates a difference between a simulation result using the building occupant number and a simulation result using the estimated building occupant number, It is preferable to generate a warning.

또한, 상기 시스템은 FDD 모듈(700)을 더 포함하며, 그리고 상기 FDD 모듈(700)은, 상기 연산된 건물 재실자수가 기 설정된 값 이상이거나, 또는 상기 시뮬레이션 결과가 기 설정된 값 이상인 경우 경고를 발생하는 것이 바람직하다.In addition, the system further includes an FDD module 700, and the FDD module 700 generates an alarm when the calculated building occupancy number is greater than or equal to a predetermined value, or the simulation result is greater than or equal to a predetermined value .

또한, 상기 BEMS(600)는, 상기 연산된 건물 재실자수를 이용하여 이산화탄소 농도를 연산하고, 상기 연산된 이산화탄소 농도를 이용하여 건물(10)의 환기 여부를 결정하여 건물(10)을 제어하는 것이 바람직하다.In addition, the BEMS 600 calculates the carbon dioxide concentration using the calculated number of occupants and controls the building 10 by determining whether the building 10 is ventilated using the calculated carbon dioxide concentration desirable.

또한, 상기 BEMS(600)는, 상기 연산된 건물 재실자수를 이용하여 현열부하 및 잠열부하를 연산하고, 상기 연산된 현열부하 및 잠열부하를 이용하여 건물(10)의 냉난방기 작동 여부를 결정하여 건물(10)을 제어하는 것이 바람직하다.In addition, the BEMS 600 calculates the current heat load and the latent heat load using the calculated building occupant number, determines whether the heating / cooling unit of the building 10 is operating using the calculated current heat load and the latent heat load, (10).

한편, 본 발명의 또 다른 실시예는, 건물(10)에 기 설정된 다수의 격실(20, 30)의 출입구마다 구비된 재실센서부(100); 상기 재실센서부(100)에서 센싱된 입실 및 퇴실 정보를 기초로 격실별 재실자수를 연산하는 격실별 재실자 연산 모듈(300); 상기 격실별 재실자 연산 모듈(300)에서 연산된 격실별 재실자수를 입력받아 격실별로 건물 에너지 시뮬레이션을 수행하는 건물 에너지 시뮬레이션 모듈(500); 및 상기 건물 에너지 시뮬레이션 모듈의 시뮬레이션 결과에 따라 건물(10)을 격실별로 실시간 제어하는 BEMS(600)을 포함하는, 실시간 재실 정보를 이용한 건물 에너지 시뮬레이션 시스템을 제공한다.Meanwhile, another embodiment of the present invention includes a room sensor unit 100 provided at each entrance of a plurality of compartments 20 and 30 set in a building 10; Room occupancy calculation module 300 for calculating the number of occupants per room based on the information on the occupancy and occupancy sensed by the occupancy sensor unit 100; A building energy simulation module 500 for receiving the number of occupants per compartment calculated in the compartment occupancy calculation module 300 and performing building energy simulation for each compartment; And a BEMS (600) for controlling the building (10) according to the simulation results of the building energy simulation module on a per-compartment basis.

이 경우, 상기 BEMS(600)는, 상기 연산된 격실별 재실자수를 이용하여 격실별 이산화탄소 농도를 연산하고, 상기 연산된 이산화탄소 농도를 이용하여 격실의 환기 여부를 결정하여 건물(10)을 제어하는 것이 바람직하다.In this case, the BEMS 600 calculates the concentration of carbon dioxide in each compartment using the calculated number of occupants per compartment, determines whether the compartment is ventilated using the calculated concentration of carbon dioxide, and controls the building 10 .

또한, 상기 BEMS(600)는, 상기 연산된 건물 재실자수를 이용하여 격실별 현열부하 및 잠열부하를 연산하고, 상기 연산된 현열부하 및 잠열부하를 이용하여 격실의 냉난방기 작동 여부를 결정하여 건물(10)을 제어하는 것이 바람직하다.
Also, the BEMS 600 calculates the current heat load and the latent heat load for each compartment by using the calculated number of occupants, and determines whether the air conditioner operates in the compartment by using the calculated current heat load and latent heat load, 10).

본 발명에 의하여, 실시간 재실자수의 확인이 가능하며, 이에 따라 정확한 건물 에너지 시뮬레이션이 가능하다. 또한, 이에 따라 에너지 감소 건물 제어가 가능하다.According to the present invention, it is possible to confirm the number of real-time occupants, and thus accurate building energy simulation is possible. In addition, energy-reduced building control is thus possible.

또한, 건물 전체의 재실자수는 물론 건물 내의 격실마다 재실자수의 확인이 가능하기에, 건물 전체의 제어는 물론 각 격실을 각 격실의 재실자수에 맞추어 별도로 제어할 수 있기에, 건물 에너지 저감에 더욱 기여할 수 있다.In addition, since the number of occupants in the building as well as the number of occupants in the building can be confirmed, it is possible to control the whole building as well as controlling the respective compartments separately according to the number of occupants in each compartment. .

또한, 건물 에너지 시뮬레이션 시스템 및/또는 건물 제어 시스템의 장비 이상을 용이하게 파악할 수 있다.
In addition, it is possible to easily grasp the equipment abnormality of the building energy simulation system and / or the building control system.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 시스템의 재실센서부를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 시스템을 이용한 건물 에너지 시뮬레이션의 효과를 설명하기 위한 검증 결과 그래프이다.1 and 2 are views for explaining a chamber sensor unit of the system according to the present invention.
3 is a conceptual diagram for explaining a system according to the present invention.
FIG. 4 and FIG. 5 are graphs of verification results for explaining the effect of the building energy simulation using the system according to the present invention.

본 명세서에서 "재실 정보"는 재실자수를 포함하는 개념이다. 이하, 재실자수를 위주로 설명하되, 결과적으로 실시간 재실 정보를 활용하는 건물 에너지 시뮬레이션 시스템임을 강조한다.In the present specification, "redundancy information" In the following, the emphasis is on the number of occupants, but the result is a building energy simulation system that utilizes real-time room information.

이하, 도면을 참고하여 본 발명에 따른 건물 에너지 시뮬레이션 시스템의 실시예들을 설명한다.
Hereinafter, embodiments of a building energy simulation system according to the present invention will be described with reference to the drawings.

제 1 1st 실시예Example : 건물 재실자수를 이용한 건물 에너지 시뮬레이션 시스템 및 건물 제어 방법: Building Energy Simulation System and Building Control Method Using Building Occupancy

도 1 및 도 3을 참조하여 제 1 실시예에 따른 시스템을 설명한다. The system according to the first embodiment will be described with reference to Figs. 1 and 3. Fig.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 건물 에너지 시뮬레이션 시스템의 일 실시예는, 재실센서부(100), 건물 재실자 연산 모듈(200); 정보 입력부(400); 건물 에너지 시뮬레이션 모듈(500); BEMS(BEMS(Building Energy Management System)(600); 및 FDD(Fault Detection and Diagnosis) 모듈(700)을 포함한다.As shown in FIG. 3, an embodiment of the building energy simulation system according to the present invention includes a room sensor unit 100, a building occupant calculation module 200; An information input unit 400; A building energy simulation module 500; A Building Energy Management System (BEMS) 600, and a Fault Detection and Diagnosis (FDD) module 700.

재실센서부(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 건물(10)의 다수의 출입구(11A, 11B)마다 구비되는 것이 바람직하다.The accommodation sensor unit 100 is preferably provided for each of a plurality of outlets 11A and 11B of the building 10 as shown in FIG.

재실센서부(100)는 한 쌍의 적외선 센서(100A, 100B)로 이루어진다. 즉, 건물(10)로의 입실 방향을 "A"라고 할 경우, 입실 순서대로 제 1 센서(100A)와 제 2 센서(100B)일 수 있다.The accommodation sensor unit 100 is composed of a pair of infrared sensors 100A and 100B. That is, when the entrance direction to the building 10 is "A", it may be the first sensor 100A and the second sensor 100B in the order of entrance.

적외선 센서(100A, 100B)는 사람이 통과하는 경우 이를 센싱할 수 있는데, 제 1 센서(100A), 제 2 센서(100B)의 순서로 센싱된 경우 사람이 건물(10)에 입실한 것으로 판단할 수 있으며, 반대로 제 2 센서(100B), 제 1 센서(100A)의 순서로 센싱된 경우 사람이 건물(10)에서 퇴실한 것으로 판단할 수 있다.The infrared sensors 100A and 100B can sense a person when they pass through the infrared sensor 100A and 100B. When the first sensor 100A and the second sensor 100B are sensed in this order, a person is judged to have entered the building 10 Conversely, when the second sensor 100B and the first sensor 100A are sensed in this order, it can be determined that a person leaves the building 10.

이와 같은 방법으로, 재실센서부(100)는 입실 및 퇴실 정보를 센싱할 수 있다.In this way, the occupant sensor unit 100 can sense the entering and leaving information.

또한, 전술한 바와 같이, 모든 출입구(11A, 11B)마다 각각 재실센서부(100)가 구비되기에, 초기값을 "0"으로 설정하고 각각의 재실센서부(100)들을 건물 재실자 연산 모듈(200)과 연동시킴으로써 건물(10)로의 입실자 및 퇴실자를 정확하게 연산할 수 있다.As described above, since the occupant sensor unit 100 is provided for each of the entrances 11A and 11B, the occupant sensor units 100 are set to " 0 " 200), it is possible to accurately calculate the entrance and exit of the building 10.

즉, 건물 재실자 연산 모듈(200)은 재실센서부(100)에서 센싱된 입실 및 퇴실 정보를 기초로 건물 재실자수를 실시간으로 정확하게 연산할 수 있다.That is, the building occupant calculation module 200 can accurately calculate the number of occupants in the building based on the entrance and exit information sensed by the occupant sensor unit 100 in real time.

정보 입력 모듈(400)은 건물 재실자 연산 모듈(200)에서 실시간으로 연산된 건물 재실자수를 건물 에너지 시뮬레이션 모듈(500)에 전달한다.The information input module 400 transmits the building occupant number calculated in real time in the building occupant calculation module 200 to the building energy simulation module 500.

정보 입력 모듈(400)을 통하여 사용자는 건물(10)에 관련된 모든 정보를 입력할 수 있다. 후술할 바와 같이 건물 에너지 시뮬레이션 모듈(500)은 EnergyPlus일 수 있는데, 이를 구동하기 위하여 필요한 다양한 건물 정보들이 정보 입력 모듈(400)을 통하여 입력될 수 있다.The user can input all the information related to the building 10 through the information input module 400. As will be described later, the building energy simulation module 500 may be EnergyPlus, and various building information necessary for driving the building energy simulation module 500 may be input through the information input module 400. [

일 실시예에서, 기상정보 DB(410)와 연동되어 건물 에너지 시뮬레이션에 필요한 기상 정보가 입력될 수도 있다.In one embodiment, the weather information required for simulating the building energy can be input in association with the weather information DB 410.

다른 실시예에서, 종래기술에 따라 확률적으로 건물 재실자수를 예측할 수 있는 재실자 예측 모듈(420)이 연동되어 예측된 건물 재실자수가 입력될 수도 있다.In another embodiment, the predicted building occupancy number may be entered by interlocking the occupant prediction module 420, which can predict the occupancy rate of the building stochastically according to the prior art.

건물 에너지 시뮬레이션 모듈(500)은 건물 재실자 연산 모듈(200)에서 연산된 건물 재실자수 등 에너지 시뮬레이션에 필요한 각종 정보를 정보 입력 모듈(400)로부터 전달받아 건물 에너지 시뮬레이션을 수행한다.The building energy simulation module 500 receives various information required for energy simulation, such as the number of building occupants calculated in the building occupancy calculation module 200, from the information input module 400, and performs building energy simulation.

일 실시예에서 건물 에너지 시뮬레이션 모듈(500)은 EnergyPlus일 수 있다.In one embodiment, the building energy simulation module 500 may be an EnergyPlus.

건물 에너지 시뮬레이션을 수행하는 방법 자체는 종래기술인바 상세한 설명은 생략한다.The method of performing the building energy simulation itself is a conventional technique, and a detailed description thereof will be omitted.

건물 에너지 시뮬레이션 모듈(500)에서 건물 에너지 시뮬레이션을 수행한 결과인 시뮬레이션 결과가 BEMS(600)에 전달된다.Simulation results, which are the results of building energy simulation performed in the building energy simulation module 500, are transmitted to the BEMS 600.

BEMS(600)는 이를 기초로 최적의 에너지 효율이 발휘되도록 건물(10)을 제어할 수 있다. 시뮬레이션 결과를 기초로 건물(10)을 제어하는 방법 자체는 종래기술인바 상세한 설명은 생략한다.The BEMS 600 can control the building 10 so that the optimum energy efficiency can be achieved. The method of controlling the building 10 based on the simulation result is a conventional technique, and a detailed description thereof will be omitted.

제어되는 건물(10)의 객체로서는, 환기 장치, 냉난방 장치, 조명 장치 등 어떠한 장치일 수도 있다.The object of the controlled building 10 may be any device such as a ventilator, a heating / cooling device, a lighting device, and the like.

일 실시예에서, BEMS(600)는, 연산된 건물 재실자수를 이용하여 이산화탄소 농도의 총합을 연산하고, 이를 이용하여 건물(10)의 환기 여부를 결정하여 건물(10)의 환기 장치를 실시간 제어함으로써 재실자의 쾌적감을 증대시킬 수도 있다.In one embodiment, the BEMS 600 calculates the total sum of carbon dioxide concentrations using the calculated number of occupants, and determines whether the building 10 is to be ventilated or not, This may increase the comfort of the occupants.

다른 실시예에서, BEMS(600)는, 연산된 건물 재실자수를 이용하여 현열부하 및 잠열부하를 모두 연산하고, 상기 연산된 현열부하 및 잠열부하를 이용하여 건물(10)의 냉난방기 작동 여부를 결정하여 건물(10)을 냉난방기를 제어함으로써 최적의 에너지 효율을 이룰 수도 있다.In another embodiment, the BEMS 600 calculates both the current heat load and the latent heat load using the calculated building occupant number, and determines whether the heating / cooling unit of the building 10 is operating using the calculated current heat load and latent heat load So that the building 10 can be controlled in the cooling and heating system to achieve optimum energy efficiency.

위의 제어 방법들은 일례에 불과하며, 실시간으로 재실자가 확인됨으로써 어떠한 제어 방법도 가능함은 물론이다.The above control methods are merely an example, and it is needless to say that any control method can be realized by confirming the presence of the user in real time.

한편, FDD 모듈(700)을 통하여 본 발명에 따른 시스템의 자체 진단 역시 가능하다.Meanwhile, the self diagnosis of the system according to the present invention is also possible through the FDD module 700.

일 실시예에서, 건물(10) 내에 가용 재실자수의 최대값을 설정한 후, 연산된 건물 재실자수가 기 설정된 값 이상인 경우 FDD 모듈(700)은 경고를 발생할 수도 있다.In one embodiment, after setting a maximum value of the number of available occupants in the building 10, the FDD module 700 may generate a warning if the calculated occupancy rate is greater than a predetermined value.

다른 실시예에서, 건물(10)의 시뮬레이션 결과값들 각각의 최대값 또는 최소값을 설정한 후, 그 결과가 기 설정된 값 이상인 경우 FDD 모듈(700)은 경고를 발생할 수도 있다. 종래에는 확률적으로 재실자수를 예측하였으나, 본 발명에서는 실시간으로 정확한 판단이 가능하여 시뮬레이션 결과가 정확한 값으로 도출되기에, 이러한 경고가 가능하다.In another embodiment, after setting the maximum or minimum value of each of the simulation result values of the building 10, the FDD module 700 may generate a warning if the result is greater than a predetermined value. Conventionally, the number of occupants is predicted stochastically. However, in the present invention, it is possible to make an accurate judgment in real time, so that the simulation result is derived as an accurate value, so that such warning is possible.

또 다른 실시예에서, 재실자 예측 모듈(420)에서 연산한 예측 건물 재실자수가 전달될 수 있고, 이를 이용하여 건물 에너지 시뮬레이션 모듈(500)이 시뮬레이션을 수행할 수 있는데, 전술한 바와 같이 실시간으로 연산된 건물 재실자수를 이용한 시뮬레이션 결과와 이러한 예측 건물 재실자수를 이용한 시뮬레이션 결과의 차이가 기 설정된 값 이상인 경우 FDD 모듈(700)은 경고를 발생할 수도 있다.
In another embodiment, the predicted building occupancy number computed in the occupant prediction module 420 may be communicated and utilized to enable the building energy simulation module 500 to perform the simulation, as described above, The FDD module 700 may generate a warning when the difference between the simulation result using the building occupant number and the simulation result using the predicted building occupant number is greater than a predetermined value.

제 2 Second 실시예Example : 격실별 재실자수를 이용한 격실별 건물 에너지 시뮬레이션 시스템 및 격실 제어 방법: Building Energy Simulation System and Compartment Control Method for Each Room by Number of Residents by Room

제 1 실시예에서는 건물(10)을 하나의 공간으로 추정하고 모든 출입구마다 재실센서부(100)를 설치하여 건물(10)의 에너지를 시뮬레이션하고 제어한 것이라면, 제 2 실시예는 건물(10) 내에 있는 다수의 격실(20, 30)마다 상기의 과정을 진행하는 것이다. 여기에서 격실(20, 30)은 미리 설정될 수 있으며, 벽체로 구획되어 환기 장치, 냉난방 장치 및 조명 장치 등의 독립 제어가 가능한 공간으로 정의될 수 있다. 이하에서. 제 1 실시예와의 차이점을 중심으로 설명한다.In the first embodiment, if the building 10 is assumed to be one space and the room sensor unit 100 is installed at every entrance and exit to simulate and control the energy of the building 10, The above process is performed for each of the plurality of compartments 20, Here, the compartments 20 and 30 can be set in advance, and can be defined as a space partitioned into walls and capable of independent control such as a ventilation device, an air conditioner, a lighting device, and the like. In the following. The difference from the first embodiment will be mainly described.

건물(10)에 기 설정된 다수의 격실(20, 30)의 출입구(21A, 21B, 31)마다 전술한 재실센서부(100)가 구비된다. 출입구가 1개인 격실에는 1개의 재실센서부(100)가, 출입구가 n개인 격실에는 n개의 재실센서부(100)가 구비됨은 당연하다.The room sensor unit 100 described above is provided for each of the outlets 21A, 21B and 31 of the plurality of compartments 20 and 30 set in the building 10. It is a matter of course that one room sensor unit 100 is provided in the compartment having one doorway and n occupancy sensor units 100 are provided in the compartment having n doorway.

전술한 방법으로 재실센서부(100)는 입실 및 퇴실 정보를 센싱할 수 있으며, 격실별 재실자 연산 모듈(300)이 별도로 구비되어 격실별 재실자수를 연산할 수 있다.The occupant sensor unit 100 can sense the entering and leaving information by the above-described method, and the occupant-by-compartment calculation module 300 can be additionally provided to calculate the occupant count per compartment.

건물 에너지 시뮬레이션 모듈(500)은 격실별로 건물 에너지 시뮬레이션을 수행한다.The building energy simulation module 500 performs building energy simulation for each compartment.

BEMS(Building Energy Management System)(600)는 시뮬레이션 결과에 따라 격실별로 건물(10)을 제어한다.The BEMS (Building Energy Management System) 600 controls the building 10 according to the result of the simulation.

FDD 모듈(700) 역시 격실별로 이상 유무를 확인할 수 있다. The FDD module 700 can also check whether there is an error in each cell.

제 1 실시예와 함께 사용될 수 있음은 물론이다. 즉, 건물 재실자 연산 모듈(200)은 건물 재실자수를 연산하고 이를 이용하여 시뮬레이션을 수행하고 건물(10)을 제어함과 동시에, 격실별 재실자 연산 모듈(300)은 격실별로 재실자수를 연산하고 시뮬레이션을 수행하고 격실을 제어할 수 있다.
But it goes without saying that it can be used together with the first embodiment. That is, the building occupant calculation module 200 calculates the number of building occupants and performs simulation using the same to control the building 10, and the occupant occupancy calculation module 300 calculates the number of occupants per compartment, And control the compartment.

제 3 Third 실시예Example : 격실별 재실자수를 이용한 건물 에너지 시뮬레이션 시스템 및 건물 제어 방법: Building Energy Simulation System and Building Control Method Using Number of Residents by Room

제 1 실시예에서와 달리, 격실별 재실자 연산 모듈(300)에서 연산된 격실별 재실자수를 이용하여 건물(10)의 전체 재실자수를 연산할 수 있다.Unlike in the first embodiment, the total number of occupants of the building 10 can be calculated using the number of occupants per compartment calculated in the occupancy compute module 300 for each compartment.

즉, 제 3 실시예에서는 건물 재실자 연산 모듈(200)이 구비되지 않는다. That is, in the third embodiment, the building occupancy computing module 200 is not provided.

다만, 건물(10) 내의 모든 격실(20, 30)의 재실자수가 연산되며, 이를 이용하여, 예를 들어 격실별 재실자수를 합산함으로써 건물 재실자수를 연산할 수 있다.However, the number of occupants of all the compartments 20 and 30 in the building 10 is calculated, and the number of occupants can be calculated by, for example, adding the number of occupants per room.

이 경우에도 제 1 실시예에서와 동일하게 건물 재실자수가 연산되며, 이를 이용하여 시뮬레이션을 수행하고 건물(10)을 제어할 수 있다.
Also in this case, the number of building occupants is calculated in the same manner as in the first embodiment, and simulation can be performed and the building 10 can be controlled.

검증Verification

도 4 및 도 5는 실재 검증 결과를 그래프로 도시한다.Figures 4 and 5 graphically illustrate the results of the real verification.

도 4에서 본 발명에 따른 시스템을 이용하여 연산된 재실자수가 청색(real-time)으로 도시된다. 비교를 위하여 종래의 재실자수 예측 시스템인 재실 인원 스케쥴을 이용하여 예측된 재실자수가 적색(predefined)으로 도시된다. 여기에서, 재실자수 예측 시스템은 ASHRAE(American Society of Heating, Refrigerating and Air-conditioning Engineers 90.1 Energy Standard for Building Except Low-rise Residential Building)을 이용하였다. In FIG. 4, the number of occupants calculated using the system according to the present invention is shown in real-time. For comparison, the predicted occupancy number using the occupancy schedule, which is a conventional occupancy prediction system, is shown as predefined. Here, the system for predicting occupant water use was ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-conditioning Engineers 90.1 Energy Standard for Building Except Low-rise Residential Building).

도 5는 이러한 결과를 토대로 건물 에너지 시뮬레이션을 수행한 결과를 도시한다. 도시된 바와 같이, 종래의 재실 인원 스케쥴을 이용한 시스템을 이용한 결과와 비하여 본 발명에 따른 시스템을 이용한 결과는 약 12% 정도의 차이점을 나타내었다.FIG. 5 shows a result of performing a building energy simulation based on these results. As shown in the figure, the result using the system according to the present invention is about 12% different from the result using the system using the conventional occupancy schedule.

이를 달리 말하면, 본 발명에 따른 시스템을 이용하여 건물을 제어할 경우 약 12% 이상의 에너지 저감 효과를 가져올 수 있음을 의미한다.
In other words, when the building is controlled using the system according to the present invention, the energy reduction effect can be about 12% or more.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood that the present invention can be changed.

10: 건물
11A, 11B: 건물 출입구
20, 30: 격실
21A, 21B, 31: 격실 출입구
100: 재실센서부
100A, 100B: 적외선 센서
200: 건물 재실자 연산 모듈
300: 격실별 재실자 연산 모듈
400: 정보 입력 모듈
410: 기상 정보 데이터베이스
420: 재실자 예측 모듈
500: 건물 에너지 시뮬레이션 모듈
600: BEMS
700: FDD 모듈10: Building
11A, 11B: Building entrance
20, 30: compartment
21A, 21B, 31: compartment doorway
100:
100A, 100B: Infrared sensor
200: building occupant calculation module
300: Occupancy module for each room
400: Information input module
410: weather information database
420: Occupant prediction module
500: building energy simulation module
600: BEMS
700: FDD module

Claims (12)

건물(10)의 다수의 출입구마다 구비되는 재실센서부(100);
상기 재실센서부(100)에서 센싱된 입실 및 퇴실 정보를 기초로 건물 재실자수를 연산하는 건물 재실자 연산 모듈(200);
상기 건물 재실자 연산 모듈(200)에서 연산된 건물 재실자수를 입력받아 건물 에너지 시뮬레이션을 수행하는 건물 에너지 시뮬레이션 모듈(500); 및
상기 건물 에너지 시뮬레이션 모듈의 시뮬레이션 결과에 따라 건물(10)을 실시간 제어하는 BEMS(Building Energy Management System)(600)을 포함하는,
실시간 재실 정보를 이용한 건물 에너지 시뮬레이션 시스템.
A room sensor unit 100 provided at each of a plurality of outlets of the building 10;
A building occupant calculation module (200) for calculating a building occupant count based on the entrance and exit information sensed by the occupant sensor unit (100);
A building energy simulation module 500 for receiving building occupant counts calculated by the building occupant calculation module 200 and performing building energy simulation; And
And a Building Energy Management System (BEMS) 600 for real-time controlling the building 10 according to a simulation result of the building energy simulation module.
Building Energy Simulation System Using Real - Time.
제 1 항에 있어서,
상기 재실센서부(100)는 건물(10)에 기 설정된 다수의 격실(20, 30)의 출입구마다 더 구비되는 것을 특징으로 하는,
실시간 재실 정보를 이용한 건물 에너지 시뮬레이션 시스템.
The method according to claim 1,
Characterized in that the room sensor unit (100) is further provided at each entrance of the plurality of compartments (20, 30) set in the building (10)
Building Energy Simulation System Using Real - Time.
제 2 항에 있어서,
상기 다수의 격실(20, 30)의 출입구마다 구비된 재실센서부(100)를 이용하여 각각의 격실별 재실자수를 연산하는 격실별 재실자 연산 모듈(300)을 더 포함하며,
상기 건물 재실자 연산 모듈(200)은 상기 격실별 재실자 연산 모듈(300)에서 연산된 격실별 재실자수를 이용하여 건물 재실자수를 연산하는 것을 특징으로 하는,
실시간 재실 정보를 이용한 건물 에너지 시뮬레이션 시스템.
3. The method of claim 2,
Further comprising a compartment occupancy calculation module (300) for calculating the occupancy number of each compartment using the compartment sensor unit (100) provided at the entrance of each of the compartments (20, 30)
Wherein the building occupant calculation module (200) calculates a building occupant count using the occupant count per compartment calculated in the occupant compartment calculation module (300)
Building Energy Simulation System Using Real - Time.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연산된 건물 재실자수는 정보 입력 모듈(400)을 통하여 건물 에너지 시뮬레이션 모듈(500)에 전달되며,
상기 정보 입력 모듈(400)에는 건물의 정보 및 기상 정보가 더 입력되는 것을 특징으로 하는,
실시간 재실 정보를 이용한 건물 에너지 시뮬레이션 시스템.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The calculated building occupancy number is transmitted to the building energy simulation module 500 through the information input module 400,
Wherein the information input module (400) further receives building information and weather information.
Building Energy Simulation System Using Real - Time.
제 4 항에 있어서,
상기 재실센서부(100)는, 한 쌍의 적외선 센서(100A, 100B)를 포함하여, 상기 적외선 센서(100A, 100B)의 센싱 순서가 기 설정된 순서인 경우 재실자의 입실로 판단하고 기 설정된 순서가 아닌 경우 재실자의 퇴실로 판단함으로써, 재실자의 입실 및 퇴실 정보를 센싱하는 것을 특징으로 하는,
실시간 재실 정보를 이용한 건물 에너지 시뮬레이션 시스템.
5. The method of claim 4,
The room sensor unit 100 includes a pair of infrared sensors 100A and 100B and determines that the infrared sensor 100A or 100B is in the reception room if the sensing order of the infrared sensors 100A and 100B is the predetermined order, And judges that the occupant is going to leave the room, thereby sensing the occupant's entry and exit information.
Building Energy Simulation System Using Real - Time.
제 4 항에 있어서,
상기 시스템은 FDD(Fault Detection and Diagnosis) 모듈(700)을 더 포함하며,
상기 정보 입력 모듈(400)에는 재실자 예측 모듈(420)에서 연산된 예측 건물 재실자수가 전달되며,
상기 건물 에너지 시뮬레이션 모듈(500)은 상기 예측 건물 재실자수를 이용하여 건물 에너지 시뮬레이션을 수행하며, 그리고
상기 FDD 모듈(700)은, 건물 재실자수를 이용한 시뮬레이션 결과와 예측 건물 재실자수를 이용한 시뮬레이션 결과의 차이가 기 설정된 값 이상인 경우 경고를 발생하는 것을 특징으로 하는,
실시간 재실 정보를 이용한 건물 에너지 시뮬레이션 시스템.
5. The method of claim 4,
The system further includes a Fault Detection and Diagnosis (FDD) module 700,
The predicted building occupancy calculated by the occupant prediction module 420 is transmitted to the information input module 400,
The building energy simulation module 500 performs building energy simulation using the predicted building occupant number,
Wherein the FDD module (700) generates a warning when a difference between a simulation result using the building occupant number and a simulation result using the predicted building occupant number is equal to or greater than a preset value,
Building Energy Simulation System Using Real - Time.
제 4 항에 있어서,
상기 시스템은 FDD 모듈(700)을 더 포함하며, 그리고
상기 FDD 모듈(700)은, 상기 연산된 건물 재실자수가 기 설정된 값 이상이거나, 또는 상기 시뮬레이션 결과가 기 설정된 값 이상인 경우 경고를 발생하는 것을 특징으로 하는,
실시간 재실 정보를 이용한 건물 에너지 시뮬레이션 시스템.
5. The method of claim 4,
The system further includes an FDD module 700,
Wherein the FDD module (700) generates a warning when the calculated building occupancy number is greater than or equal to a preset value, or when the simulation result is greater than or equal to a preset value.
Building Energy Simulation System Using Real - Time.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 BEMS(600)는, 상기 연산된 건물 재실자수를 이용하여 이산화탄소 농도를 연산하고, 상기 연산된 이산화탄소 농도를 이용하여 건물(10)의 환기 여부를 결정하여 건물(10)을 제어하는 것을 특징으로 하는,
실시간 재실 정보를 이용한 건물 에너지 시뮬레이션 시스템.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The BEMS 600 calculates the carbon dioxide concentration using the calculated number of occupants and controls the building 10 by determining whether the building 10 is ventilated using the calculated carbon dioxide concentration doing,
Building Energy Simulation System Using Real - Time.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 BEMS(600)는, 상기 연산된 건물 재실자수를 이용하여 현열부하 및 잠열부하를 연산하고, 상기 연산된 현열부하 및 잠열부하를 이용하여 건물(10)의 냉난방기 작동 여부를 결정하여 건물(10)을 제어하는 것을 특징으로 하는,
실시간 재실 정보를 이용한 건물 에너지 시뮬레이션 시스템.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The BEMS 600 calculates the current heat load and the latent heat load using the calculated building occupant count and determines whether the heating / cooling unit of the building 10 is operating by using the calculated current heat load and the latent heat load, ), ≪ / RTI >
Building Energy Simulation System Using Real - Time.
건물(10)에 기 설정된 다수의 격실(20, 30)의 출입구마다 구비된 재실센서부(100);
상기 재실센서부(100)에서 센싱된 입실 및 퇴실 정보를 기초로 격실별 재실자수를 연산하는 격실별 재실자 연산 모듈(300)
상기 격실별 재실자 연산 모듈(300)에서 연산된 격실별 재실자수를 입력받아 격실별로 건물 에너지 시뮬레이션을 수행하는 건물 에너지 시뮬레이션 모듈(500); 및
상기 건물 에너지 시뮬레이션 모듈의 시뮬레이션 결과에 따라 건물(10)을 격실별로 실시간 제어하는 BEMS(600)을 포함하는,
실시간 재실 정보를 이용한 건물 에너지 시뮬레이션 시스템.
A room sensor unit 100 provided at each entrance of a plurality of compartments 20 and 30 preset in the building 10;
Room occupancy calculation module 300 for calculating the number of occupants per room based on the information on the occupancy and the occupancy sensed by the occupancy sensor unit 100,
A building energy simulation module 500 for receiving the number of occupants per compartment calculated in the compartment occupancy calculation module 300 and performing building energy simulation for each compartment; And
And a BEMS (600) for real-time controlling the building (10) by compartment according to a simulation result of the building energy simulation module.
Building Energy Simulation System Using Real - Time.
제 10 항에 있어서,
상기 BEMS(600)는, 상기 연산된 격실별 재실자수를 이용하여 격실별 이산화탄소 농도를 연산하고, 상기 연산된 이산화탄소 농도를 이용하여 격실의 환기 여부를 결정하여 건물(10)을 제어하는 것을 특징으로 하는,
실시간 재실 정보를 이용한 건물 에너지 시뮬레이션 시스템.
11. The method of claim 10,
The BEMS 600 calculates the carbon dioxide concentration of each compartment using the calculated number of occupants per compartment and controls the building 10 by determining whether the compartment is ventilated using the calculated concentration of carbon dioxide doing,
Building Energy Simulation System Using Real - Time.
제 10 항에 있어서,
상기 BEMS(600)는, 상기 연산된 건물 재실자수를 이용하여 격실별 현열부하 및 잠열부하를 연산하고, 상기 연산된 현열부하 및 잠열부하를 이용하여 격실의 냉난방기 작동 여부를 결정하여 건물(10)을 제어하는 것을 특징으로 하는,
실시간 재실 정보를 이용한 건물 에너지 시뮬레이션 시스템.11. The method of claim 10,
The BEMS 600 calculates the current heat load and the latent heat load for each compartment by using the calculated number of building occupants and determines whether the air conditioner is operating in the compartment by using the calculated current heat load and the latent heat load, And a control unit
Building Energy Simulation System Using Real - Time.
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