KR20170068958A - 공조 시스템에서 온도를 제어하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

공조 시스템에서 온도를 제어하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 개시는 건물의 공조(air condition) 시스템에 대한 것으로, 건물의 냉난방 제어 방법은, 날씨 또는 공실률에 대한 정보를 수신하는 단계, 상기 날씨 또는 상기 공실률 중 적어도 하나 이상을 기반으로 열량 매개체의 온도를 제어하는 단계, 적어도 하나 이상의 센싱 정보를 수신하는 단계, 상기 적어도 하나 이상의 센싱 정보를 기반으로 상기 열량 매개체의 단위 시간 당 유량을 제어하는 단계를 포함한다.

Description

공조 시스템에서 온도를 제어하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING TEMPERATURE IN AIR CONDITIONING SYSTEM}
본 개시는 건물의 공조 시스템에 관한 것이다.
건물에서 실내의 온도 제어를 위해 공조 시스템이 사용될 수 있다. 공조 시스템은 뜨겁거나 차가운 공기, 물 등을 배관을 통해 실내에 유입시킴으로써 온도를 조절한다. 따라서, 공조 시스템에 의한 온도 조절은 유입되는 물질의 특성 및 상태, 유입된 물질의 열기 또는 냉기를 실내로 전달하기 위한 팬(fan)의 상태 등에 의존한다.
일반적인 공조 시스템은 건물 관리자의 제어에 의해 조절된다. 이에 따라, 냉/온수 온도는 고정적으로 운영되는 것이 통상적이며, 건물 관리자의 판단에 따라 임의로 조절된다. 따라서, 환경에 변화에 따라 즉각적으로 반응하는 적응적 온도 제어가 용이하지 아니하다.
일 실시 예는 공조 시스템에서 공간들의 온도를 제어하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
다른 실시 예는 공조 시스템에서 공간들로 유입되는 매개체의 온도를 조절하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
또 다른 실시 예는 공조 시스템에서 공간들로 유입되는 매개체의 유량을 조절하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
또 다른 실시 예는 공조 시스템에서 공간들에 설치된 팬(fan)의 회전 속도를 조절하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
또 다른 실시 예는 공조 시스템에서 건물의 실내 및 주변 환경 정보를 기반으로 매개체의 온도 및 유량, 팬의 회전 속도를 조절하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
일 실시 예에 따른 건물의 냉난방 제어 방법은, 날씨 또는 공실률에 대한 정보를 수신하는 단계, 상기 날씨 또는 상기 공실률 중 적어도 하나 이상을 기반으로 열량 매개체의 온도를 제어하는 단계, 적어도 하나 이상의 센싱 정보를 수신하는 단계, 상기 적어도 하나 이상의 센싱 정보를 기반으로 상기 열량 매개체의 단위 시간 당 유량을 제어하는 단계를 포함한다.
일 실시 예에 따른 건물의 냉난방 제어 장치는, 정보를 수신하는 통신부, 상기 정보를 기반으로 건물의 냉난방을 제어하기 위한 연산을 수행하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는, 날씨 또는 공실률에 대한 정보를 수신하고, 상기 날씨 또는 상기 공실률 중 적어도 하나 이상을 기반으로 열량 매개체의 온도를 제어하고, 적어도 하나 이상의 센싱 정보를 수신하고, 상기 적어도 하나 이상의 센싱 정보를 기반으로 상기 열량 매개체의 단위 시간 당 유량을 제어하도록 동작한다.
공조 시스템에서 보다 효율적인 온도 조절이 가능하다.
도 1은 일 실시 예에 따른 공조 시스템을 도시한다.
도 2는 일 실시 예에 따른 공조 시스템의 동작 개념을 도시한다.
도 3은 일 실시 예에 따른 공조 시스템에서 제어 장치의 블록 구성을 도시한다.
도 4는 다른 실시 예에 따른 공조 시스템에서 제어 장치의 블록 구성을 도시한다.
도 5는 일 실시 예에 따른 공조 시스템에서 제어 장치의 동작 절차를 도시한다.
도 6은 다른 실시 예에 따른 공조 시스템에서 제어 장치의 동작 절차를 도시한다.
도 7은 일 실시 예에 따른 공조 시스템에서 제어 장치의 보다 상세한 동작 절차를 도시한다.
도 8은 일 실시 예에 따른 공조 시스템에서 공간 예약 패턴의 결정 예를 도시한다.
도 9는 일 실시 예에 따른 공조 시스템에서 목표 온도 변화율을 도시한다.
도 10은 일 실시 예에 따른 공조 시스템에서 온도를 제어하는 절차를 도시한다.
도 11은 일 실시 예에 따른 공조 시스템에서 공간 사용 패턴을 결정하는 절차를 도시한다.
도 12는 일 실시 예에 따른 공조 시스템에서 공간 사용 패턴을 결정하는 절차를 도시한다.
도 13은 일 실시 예에 따른 공조 시스템에서 기계 학습의 개념을 도시한다.
도 14는 일 실시 예에 따른 공조 시스템에서 기계 학습 절차를 도시한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예들의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 다양한 실시 예들을 설명에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 다양한 실시 예들에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하 본 개시는 공조 시스템에서 공간들의 온도를 제어하기 위한 기술에 대해 설명한다.
이하 설명에서 사용되는 건물 내 공간들을 지칭하는 용어, 공조를 위해 사용되는 수단들을 지칭하는 용어, 건물 주변 환경 인자들을 지칭하는 용어, 공조 시스템의 구성 요소들을 지칭하는 용어, 공조를 위해 사용되는 정보를 지칭하는 용어, 장치의 구성 요소를 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 발명이 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어가 사용될 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 공조 시스템을 도시한다. 도 1을 참고하면, 공조 시스템은 제어 장치 110, 관리 장치 120, 냉/온 조절 장치 130, 다수의 공간들 140-1 내지 140-N, 다수의 공조 장치들 150-1 내지 150-N을 포함한다.
제어 장치 110은 냉/온 조절 장치 130 및 다수의 공조 장치들 150-1 내지 150-N의 동작들을 제어한다. 구체적으로, 제어 장치 110은 냉/온 조절 장치 130에서 다수의 공간들 140-1 내지 140-N로 흘러나가는 온도 조절을 위한 물질(예: 물)의 온도를 조절할 수 있다. 또는, 제어 장치 110은 냉/온 조절 장치 130에서 다수의 공간들 140-1 내지 140-N로 흘러나가는 온도 조절을 위한 물질(예: 물)의 유량을 조절할 수 있다. 또는, 제어 장치 110은 다수의 공조 장치들 150-1 내지 150-N에 구비된 팬(fan)들에 의해 생성되는 공기 흐름의 풍속을 제어할 수 있다. 풍속은 팬들의 회전 속도, 구체적으로, 단위 시간 당 회전율(예: RPM(revolutions per minute))에 의해 제어될 수 있다. 냉/온 조절 장치 130 및 다수의 공조 장치들 150-1 내지 150-N의 동작들을 제어하기 위해, 제어 장치 110은 관리 장치 120로부터 필요한 정보를 수신할 수 있다.
제어 장치 110은 전자 장치로서, 다양한 형태로 구현될 수 있다. 제어 장치 110은 고정된(stationary) 장비(equipment)이거나, 또는, 이동 가능한(portable) 장비일 수 있다. 예를 들어, 제어 장치 110은 컴퓨팅 가능한 장치로서, 공조 시스템 제어를 위한 목적으로 설계된 장치일 수 있다. 다른 예로, 제어 장치 110은 PC(personal computer), 워크스테이션(work station), 스마트 폰, PDA(personal data assistant), 타블렛(tablet) PC 등 일반적인 컴퓨팅 장치로서, 다양한 실시 예들에 따른 공조 시스템 제어 기능을 구비한 장치일 수 있다. 예를 들어, 다양한 실시 예들에 따른 공조 시스템 제어 기능은 어플리케이션의 설치, 해당 기능을 구현한 하드웨어 구성요소의 설치 등에 의해 구비될 수 있다.
관리 장치 120은 공조의 대상이 되는 다수의 공간들 140-1 내지 140-N을 포함하는 건물에 대한 정보를 저장한다. 건물에 대한 정보는 건물의 관리자(manager)에 의해 입력될 수 있다. 또는, 건물에 대한 정보는 센서, 원격 사용자 등에 의해 생성되고, 유선 또는 무선 네트워크를 통해 제공될 수 있다. 나아가, 관리 장치 120은 제어 장치 110로, 제어 장치 110의 제어 동작에 필요한 정보를 제공한다. 예를 들어, 필요한 정보는 다수의 공간들 140-1 내지 140-N에 대한 예약률, 다수의 공간들 140-1 내지 140-N에 대한 공실률, 다수의 공간들 140-1 내지 140-N의 위치 및 구조, 건물 외부 공기 온도, 날씨, 일사량, 다수의 공간들 140-1 내지 140-N의 객실 설정 온도, 다수의 공조 장치들 150-1 내지 150-N에 구비된 팬들의 상태 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
냉/온 조절 장치 130은 온도 조절을 위한 물질을 배관을 통해 다수의 공간들 140-1 내지 140-N에 순환시킨다. 예를 들어, 온도 조절을 위한 물질은 물로서, 냉수 또는 온수일 수 있다. 또한, 냉/온 조절 장치 130은 온도 조절을 위한 물질을 냉각하거나 가열한다. 물질의 순환을 위해, 냉/온 조절 장치 130은 펌프(pump)와 같은 물질에 압력을 가하는 장치를 포함할 수 있다. 또한, 물질의 냉각 또는 가열을 위해, 냉/온 조절 장치 130은 냉동기와 같은 온도를 낮추는 장치 또는 보일러와 같은 열을 공급하는 장치를 포함할 수 있다.
다수의 공간들 140-1 내지 140-N은 온도 조절의 대상이다. 다양한 실시 예들에 따라, 다수의 공간들 140-1 내지 140-N의 용도는 다양하게 정의될 수 있다. 예를 들어, 다수의 공간들 140-1 내지 140-N은 주거 공간, 사무용 공간, 실험실, 운동 시설, 상업 시설 등 다양한 목적의 공간들이거나, 이들의 조합일 수 있다. 다수의 공간들 140-1 내지 140-N은 서로 독립적으로 구성될 수 있으며, 다수의 공간들 140-1 내지 140-N 중 일부는 서로 연결될 수 있다. 다수의 공간들 140-1 내지 140-N은 건물 내에서 서로 다른 위치를 점유하며, 다수의 공간들 140-1 내지 140-N 중 일부는 서로 다른 구조 및 크기를 가질 수 있다.
다수의 공조 장치들 150-1 내지 150-N은 다수의 공간들 140-1 내지 140-N의 온도 조절을 위한 장비들이다. 다수의 공조 장치들 150-1 내지 150-N들 중 적어도 하나는 다수의 공간들 140-1 내지 140-N 각각에 설치된다. 다수의 공조 장치들 150-1 내지 150-N은 배관을 통해 냉/온 조절 장치 130로부터 공급되는 물질로부터의 온기 또는 냉기를 다수의 공간들 140-1 내지 140-N로 제공한다. 이를 위해, 다수의 공조 장치들 150-1 내지 150-N은 팬과 같은 공기 흐름, 즉, 바람을 일으키는 장치를 포함할 수 있다. 나아가, 다수의 공조 장치들 150-1 내지 150-N는 해당 공간에 대한 정보를 수집할 수 있도록, 적어도 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다.
도 1의 설명에서, 배관을 통해 흐르는 온도 조절을 위한 물질은 다수의 공간들 140-1 내지 140-N로 열 또는 냉기를 전달한다. 즉, 위 물질은 열 또는 냉기를 전달하는 매개체(medium) 또는 전달체(delivery)이다. 물질은 유체로서, 기체 또는 액체일 수 있다. 예를 들어, 물질은 물(water)일 수 있다. 이하 설명의 편의를 위해, 본 개시는 온도 조절을 위한 물질을 '열량 매개체'라 지칭한다. 본 개시에서, 열량 매개체는 냉/온 조절 장치 130에서 생성된 열량을 다수의 공간들 140-1 내지 140-N로 전달하거나, 냉/온 조절 장치 130에서 생성된 냉기를 다수의 공간들 140-1 내지 140-N로 전달함으로써 다수의 공간들 140-1 내지 140-N의 열량을 회수하는 물질이다. 즉, 본 개시에서, 열량 매개체는 다수의 공간들 140-1 내지 140-N 간을 이동하며 열량을 운반하는 물질의 의미로 사용된다.
도 2는 일 실시 예에 따른 공조 시스템의 동작 개념을 도시한다. 도 2를 참고하면, 정보 210을 기반으로 제어 220이 수행될 수 있다.
정보 210은 건물 정보 212, 외기 정보 214, 사용자 설정 정보 216를 포함할 수 있다. 예를 들어, 건물 정보 212는 예약율, 재실률, 공간 위치, 공간 구조, 실내 온도, 실내 습도 등을 포함할 수 있다. 재실률, 실내 온도, 실내 습도는 센싱을 통해 획득될 수 있다. 외기 정보 214는 외기 온도, 일사량, 일기 예보 등을 포함할 수 있다. 외기 온도, 일사량은 센싱을 통해 또는 외부 서버(예: 기상청 서버)로부터 획득될 수 있다. 일기 예보는 외부 서버(예: 기상청 서버)로부터 획득될 수 있다. 사용자 설정 정보 216는 설정 온도, 팬 상태 등을 포함할 수 있다.
제어 220은 냉수/온수 온도 222, 냉수/온수 유량 224, 풍속 226 등의 제어를 포함한다. 제어 220은 정보 210을 기반으로 수행되며, 구체적인 절차는 다양하게 정의될 수 있다. 예를 들어, 제어 220은 정보 210의 값들에 대응하는 미리 정의된 설정 값들에 의해 수행되거나, 또는 정보 210에 의해 특정되는 상태에 따라 적응적으로 수행될 수 있다. 나아가, 제어 220의 절차 또는 설정 값들은 누적된 통계에 기초한 학습(learning)에 의해 갱신될 수 있다. 이를 통해, 에너지 절감 232, 쾌적감 유지 234와 같은 효과 230가 달성될 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 공조 시스템에서 제어 장치의 블록 구성을 도시한다. 이하 사용되는 '…부', '…기' 등의 용어는 적어도 하나 이상의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 도 3을 참고하면, 제어 장치 110은 인터페이스부 310, 통신부 320, 저장부 330, 제어부 340을 포함한다.
인터페이스부 310은 정보를 출력하고, 사용자의 입력을 감지하기 위한 기능들을 수행한다. 인터페이스부 310은 사용자로부터 입력된 명령 또는 데이터를 제어부 340에 전달할 수 있다. 이를 위해, 인터페이스부 310은 출력 및 입력을 위한 적어도 하나 이상의 하드웨어 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하드웨어 모듈은 센서, 키보드, 키패드, 스피커, 마이크, 터치스크린, LCD(liquid crystal display), LED(Light Emitting Diode), LPD(light emitting polymer display), OLED(Organic Light Emitting Diode), AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diode), FLED(Flexible LED) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인터페이스부 310은 키보드 또는 키패드를 통해 입력되는 사용자의 입력에 대한 데이터를 제어부 340로 제공할 수 있다. 또는, 인터페이스부 310은 터치스크린을 통하여 입력된 사용자의 터치 입력(예: 탭(tap), 프레스(press), 핀치(pinch), 스트레치(strech), 슬라이드(slide), 스와이프(swipe), 로테이트(rotate) 등)에 대한 데이터를 제어부 340로 제공할 수 있다. 또한, 인터페이스부 310은 제어부 340로부터 수신된 명령 또는 데이터를 입출력 장치(예: 스피커 또는 디스플레이)를 통하여 출력할 수 있다. 인터페이스부 310은 정보를 표시하므로, '표시부'라 지칭될 수 있다. 또한, 인터페이스부 310은 사용자의 입력을 감지하므로 '입력부'라 지칭될 수 있다.
통신부 320은 다른 장치와 데이터를 송수신하기 위한 기능들을 수행한다. 예를 들어, 통신부 320은 네트워크의 물리 계층 규격에 따라 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 여기서, 데이터는 유선 채널 또는 무선 채널을 통해 송신될 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 시, 통신부 320은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 무선 통신 시, 통신부 320은 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 또한, 무선 통신 시, 통신부 320은 기저대역 신호를 RF(radio frequency) 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 통신부 320은 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 통신부 320은 송신부, 수신부 또는 송수신부로 지칭될 수 있다. 또한, 이하 설명에서 무선 채널을 통해 수행되는 송신 및 수신은 통신부 320에 의해 상술한 바와 같은 처리가 수행되는 것을 포함하는 의미로 사용된다.
저장부 330은 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 저장부 330은 공조 시스템 제어를 위한 설정 정보, 환경 정보, 측정 정보 등을 저장할 수 있다. 그리고, 저장부 330은 제어부 340의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
제어부 340은 제어 장치의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부 340은 통신부 320을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 제어부 340은 저장부 330에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 제어부 340은 적어도 하나 이상의 프로세서(processor) 또는 마이크로(micro) 프로세서를 포함하거나, 또는, 프로세서의 일부일 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따라, 제어부 340은 제어 장치가 본 개시에서 설명되는 다양한 실시 예에 따른 공조 시스템을 제어하기 위한 다양한 기능들을 수행할 수 있다.
도 4는 다른 실시 예에 따른 공조 시스템에서 제어 장치의 블록 구성을 도시한다. 이하 사용되는 '…부', '…기' 등의 용어는 적어도 하나 이상의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 도 4를 참고하면, 제어 장치 110은 제어부 410, 사용자 입력부 420, 출력부 430, 센싱부 440, 통신부 450, 입력부 460, 메모리 470을 포함한다.
제어부 410은, 예를 들면, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 제어부 410에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 제어부 410은, 예를 들면, SoC(system on chip) 로 구현될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제어부 410은 GPU(graphic processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서(image signal processor)를 더 포함할 수 있다. 제어부 410은 도 4에 도시된 구성요소들 중 적어도 일부를 포함할 수도 있다. 제어부 410 는 다른 구성요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드(load)하여 처리하고, 다양한 데이터를 비휘발성 메모리에 저장(store)할 수 있다.
사용자 입력부 420은 사용자에 의한 입력을 감지한다. 예를 들면, 사용자터치 입력부 420은 마우스, 키보드, 마이크, 패널(touch panel), 펜 센서(pen sensor), 키, 또는 초음파 입력 장치를 포함할 수 있다.
출력부 430은 사용자에게 정보를 출력한다. 여기서, 정보는 시각, 청각, 촉각 등 다양한 형태로 출력될 수 있다. 즉, 출력부는 디스플레이부 432, 음향 출력부 434, 진동 모터 436 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 디스플레이부 432는 패널, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터를 포함할 수 있다. 패널은, 예를 들면, 유연하게(flexible), 투명하게(transparent), 또는 착용할 수 있게(wearable) 구현될 수 있다. 홀로그램 장치는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 제어 장치 110의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 디스플레이부 432은 패널, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 를 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다.
센싱부 440은 주변 환경의 변화 또는 제어 장치 110의 상태 변화를 감지한다. 예를 들면, 센싱부 440은 물리량을 계측하거나, 제어 장치 110의 작동 상태를 감지하고, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 예를 들어, 센싱부 440은 조도 센서 440a, 가속도 센서 440b, 광도 센서 440c, 지자기 센서 440d, RGB(red green blue) 센서 440e, 기압 센서 440f, 온습도 센서 440g, 근접(proximity) 센서 440h, 적외선 센서 440i, 위치 센서 440j, 자이로스코프 센서 440k 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
통신부 450은, 도 3의 통신부 320과 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 통신부 450은 근거리 통신부 452, 이동 통신부 454, 방송 수신부 456을 포함할 수 있다. 근거리 통신부 452는 블루투스(Bluetooth) 모듈, BLE(Bluetooth low energy) 모듈, NFC(near field communication)/RFID(RF identity) 모듈, 무선랜(wireless local area network, WLAN) 모듈, 지그비(zigbee) 모듈, 앤트+(ant+) 모듈, WiFi(Wireless Fidelity) 다이렉트(direct) 모듈, UWB(ultra wire band) 모듈 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 이동 통신부 424는 LTE(Long Term Evolution) 시스템과 같은 셀룰러 규격에 따른 통신 기능을 제공할 수 있다. 즉, 이동 통신부 424는 셀룰러 망을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스, 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 도 4에 도시되지 아니하였으나, 통신부 450은 RF 모듈을 더 포함할 수 있다.
입력부 460은 공조 시스템에 포함되는 다른 장치들 또는 외부 장치 또는 사용자로부터의 정보를 수신한다. 예를 들어, 정보는 공간 예약 정보 462, 외기 정보 464를 포함할 수 있다. 만일, 공간 예약 정보 462, 외기 정보 464가 통신부 450을 통해 수신되는 경우, 입력부 460은 생략될 수 있다.
메모리 470은, 예를 들면, 내장 메모리 또는 외장 메모리를 포함할 수 있다. 메모리 470은 휘발성 메모리(예: DRAM(dynamic RAM), SRAM(static RAM), 또는 SDRAM(synchronous dynamic RAM) 등), 비휘발성 메모리(non-volatile Memory)(예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM(programmable ROM), EPROM(erasable and programmable ROM), EEPROM(electrically erasable and programmable ROM), mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리(예: NAND flash 또는 NOR flash 등), 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drive(SSD)) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 메모리 470은 다양한 소프트웨어 구성요소들을 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리 470은 UI(user interface) 모듈 472, 터치스크린 모듈 474, 알림 모듈 476 등을 저장할 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 공조 시스템에서 제어 장치의 동작 절차를 도시한다. 도 5는 제어 장치 110의 동작 방법을 예시한다.
도 5를 참고하면, 501 단계에서, 제어 장치는 열량 매개체의 온도를 제어한다. 제어 장치는 건물 내 공간들 및 건물 외부 환경에 대한 정보를 기반으로 공간들에 배관을 따라 공급되는 열량 매개체의 온도를 결정할 수 있다. 여기서, 건물 외부 환경에 대한 정보는 건물의 내부 상태로부터의 영향을 받지 아니하는 건물 외부의 상태를 의미한다. 예를 들어, 건물 외부 환경에 대한 정보는 외기 온도, 강우량, 강설량, 바람 속도, 바람 방향, 일사량, 외기 습도 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 열량 매개체의 온도는 미리 정의된 매핑(mapping) 정보에 의해 결정될 수 있다. 구체적으로, 제어 장치는 미리 정의된 매핑 정보에서 최대 일조량, 공간들의 공실률, 공간들의 사용 패턴 중 적어도 하나에 대응하는 온도를 검색(retrieve)할 수 있다. 여기서, 공실률은 건물(예: 호텔)의 관리 서버(예: 관리 장치 120)로부터 수신되는 비어있는 공간(예:객실)들에 대한 비율을 의미한다. 여기서, 공간들의 사용 패턴은, 공간들 중 사용 또는 예약된 적어도 하나 이상의 공간의 개수의 가중치 합에 대응되는 구간을 기반으로 결정될 수 있다. 다른 예로, 열량 매개체의 온도는 공간들 중 적어도 하나 이상의 온도 변화량에 따라 단계적으로 증가 또는 감소됨으로써 결정될 수 있다. 구체적으로, 제어 장치는, 측정된 온도 변화율 및 목표 온도 변화율의 차이가 허용 범위를 초과하면, 열량 매개체의 온도를 한단계 증가 또는 감소시킬 수 있다.
503 단계에서, 제어 장치는 열량 매개체의 유량을 제어한다. 제어 장치는 건물 내 공간들 및 상기 건물 외부 환경에 대한 정보를 기반으로 상기 공간들에 배관을 따라 공급되는 열량 매개체의 유량을 결정할 수 있다. 예를 들어, 열량 매개체의 유량은 미리 정의된 매핑 정보에 의해 결정될 수 있다. 구체적으로, 제어 장치는 미리 정의된 매핑 정보에서 목표 온도 변화율 및 측정된 온도 변화율의 차이에 대응하는 속도 값을 검색할 수 있다.
505 단계에서, 제어 장치는 팬의 회전 속도를 제어한다. 제어 장치는 공간들의 온도 변화율을 기반으로 공간들에 설치된 팬들의 회전 속도를 결정할 수 있다. 팬들의 회전 속도는 미리 정의된 매핑 정보에 의해 결정될 수 있다.
도 5에 도시되지 아니하였으나, 제어 장치는 열량 매개체의 온도 및 유량, 회전 속도 중 적어도 하나 이상을 조절하기 위한 신호를 송신할 수 있다. 예를 들어, 신호는 냉/온 조절 장치 130 또는 공조 장치들 150-1 내지 150-N로 송신될 수 있다.
도 5에 설명된 실시 예에 따르면, 열량 매개체의 온도, 물질의 유량, 풍속의 순서로 제어된다. 본 발명이 온도, 유량, 풍속의 순서에 제한되는 것은 아니지만, 온도, 유량, 풍속의 순서에 의해 에너지 절감의 효과가 향상될 수 있다. 즉, 온도, 유량, 풍속의 순서는 제어를 위해 소요되는 에너지량에 따른 것으로서, 제어 장치는 가장 큰 에너지 소비를 야기하는 온도를 우선 설정하고, 이어 유량을 제어하고, 가장 작은 에너지 소비를 야기하는 풍속을 마지막으로 제어할 수 있다.
나아가, 온도, 유량, 풍속 각각의 제어는 서로 다른 시간 간격에 따라 주기적으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 온도가 유량보다 긴 주기로, 유량이 풍속보다 긴 주기로 제어될 수 있다. 구체적으로, 온도는 주간 및 야간에 1회씩, 유량은 1시간 마다, 풍속은 30분 마다 제어될 수 있다.
도 6은 다른 실시 예에 따른 공조 시스템에서 제어 장치의 동작 절차를 도시한다. 도 6은 제어 장치 110의 동작 방법을 예시한다.
도 6을 참고하면, 601 단계에서, 제어 장치는 날씨 또는 공실률 정보를 수신한다. 여기서, 날씨는 기상청 및 기타 사설 기관에 의해 일기도 및 기타 기상 관측 장비를 이용하여 일기의 변화를 예측하고, 발표되는 정보로서, 수치로 표현될 수 있다. 구체적으로, 날씨는 상태(예: 맑음, 흐림, 비 등), 온도, 강우, 강설, 바람, 일사량, 습도 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다. 공실률은 건물(예: 호텔)의 관리 서버(예: 관리 장치 120)로부터 수신되는 비어있는 공간(예:객실)들에 대한 비율을 의미한다.
603 단계에서, 제어 장치는 날씨 또는 공실률 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 기반으로 열량 매개체의 온도를 제어한다. 예를 들어, 열량 매개체의 온도는 미리 정의된 매핑 정보에 의해 결정될 수 있다. 구체적으로, 제어 장치는 미리 정의된 매핑 정보에서 날씨 및 공실률 중 적어도 하나에 대응하는 온도를 검색할 수 있다. 추가적으로, 열량 매개체의 온도 제어를 위해, 공간들의 사용 패턴이 더 사용될 수 있다.
605 단계에서, 제어 장치는 적어도 하나 이상의 센싱 정보를 수신한다. 센싱 정보는 센서에 의해 측정된 정보로서, 건물 내부에서 측정된 정보 또는 건물 외부에서 측정된 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱 정보는 실내 온도, 외기 온도, 일사량, 재실률, 습도 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
607 단계에서, 제어 장치는 적어도 하나 이상의 센싱 정보를 기반으로 단위 시간 당 유량을 제어한다. 다시 말해, 제어 장치는 실내 온도, 외기 온도, 일사량, 재실률, 습도 중 적어도 하나를 기반으로 열량 매개체의 유량을 결정할 수 있다. 그리고, 제어 장치는 결정된 유량 만큼의 열량 매개체가 배관을 따라 공급되도록 제어하는 신호를 송신할 수 있다. 예를 들어, 열량 매개체의 유량은 미리 정의된 매핑 정보에 의해 결정될 수 있다. 구체적으로, 제어 장치는 미리 정의된 매핑 정보에서 적어도 하나 이상의 센싱 정보에 대응하는 유량 값 또는 유량의 비율 값을 검색할 수 있다.
도 7은 일 실시 예에 따른 공조 시스템에서 제어 장치의 보다 상세한 동작 절차를 도시한다. 도 7은 제어 장치 110의 동작 방법을 예시한다.
도 7을 참고하면, 701 단계에서, 제어 장치는 공간들에 대한 예약율 또는 공실률, 예약 패턴, 날씨 예보(예: 일사량) 등의 정보를 수신한다. 예약 패턴은 예약된 적어도 하나 이상의 공간의 방위 및 형태에 의해 결정된다. 날씨는 기상청 및 기타 사설 기관에 의해 일기도 및 기타 기상 관측 장비를 이용하여 일기의 변화를 예측하고, 발표되는 정보로서, 수치로 표현될 수 있다. 구체적으로, 날씨는 상태(예: 맑음, 흐림, 비 등), 온도, 강우, 강설, 바람, 일사량, 습도 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다.
703 단계에서, 제어 장치는 열량 매개체의 온도를 설정한다. 이를 위해, 제어 장치는 냉/온 조절 장치(예: 냉/온 조절 장치 130)의 냉동기 또는 보일러를 제어할 수 있다. 온도 설정 시, 유량 및 팬의 RPM은 기본 값으로 설정될 수 있다. 온도 설정을 위해 현재의 열량 매개체 온도가 필요할 수 있다. 이 경우, 열량 매개체의 온도를 획득하기 위해, 제어 장치는 부하 계산 방식을 이용하거나, 모의 실험(simulation)을 이용하거나, 기계 학습(machine learning)에 의해 지속적으로 갱신하거나, 또는 관리자 노하우(know-how)에 기초할 수 있다. 부하 계산 방식은 미리 정의된 계산식에 의하며, 계산식은 요구 부하량에 따라, 설계과정에서 결정될 수 있다. 관리자 노하우에 기초하는 경우, 열량 매개체의 온도는 테이블 형태로 관리될 수 있고, 지속적으로 갱신될 수 있다.
705 단계에서, 제어 장치는 재실률, 팬 풍량, 사용자 설정 온도, 외기 온도, 날씨 등의 정보를 수신한다. 재실률은 예약 인원 대비 실제 건물 내 사용자 수를 포함할 수 있다. 팬 풍량은 각 공간의 사용자에 의해 설정된 상태로서, 예를 들어, 강/중/약/오프(off) 중 하나일 수 있다. 사용자 설정 온도는 각 공간에 설치된 온도 조절 장비 또는 중앙 제어 장비를 통해 각 공간의 사용자 또는 건물 관리자에 의해 입력된 희망하는(desired) 실내 온도를 의미한다. 외기 온도, 날씨 등의 정보는 외부 통신 망을 통해 획득될 수 있다. 예를 들어, 외기 온도, 날씨 등의 정보는 기상청 서버로부터 획득될 수 있다.
707 단계에서, 제어 장치는 열량 매개체의 유량을 제어한다. 이를 위해, 제어 장치는 냉/온 조절 장치(예: 냉/온 조절 장치 130)의 펌프를 제어할 수 있다. 적절한 유량 결정을 위해, 제어 장치는 705 단계에서 수신된 정보를 기반으로 2차 정보(예: 온도 차, 일사량 차 등)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 온도의 차이는 현재 온도와 사용자 설정 온도의 차, 쾌적 예측 온도와 사용자 설정 온도, 현재 외기 온도와 예보 외기 온도의 차 등을 포함할 수 있다. 일사량 차이는 현재 일사량과 예보 일사량의 차를 포함할 수 있다.
709 단계에서, 제어 장치는 실내 온도 변화에 대한 정보를 수신한다. 온도 변화에 대한 정보는 온도 변화율의 차이, 온도 변화율, 목표 온도 변화율, 실제 온도 변화율 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 온도 변화율의 차이는 목표 온도변화율과 실제 온도 변화율의 차이를 포함할 수 있다. 온도 변화율은 단위 시간(예: 분) 당 변화하는 온도를 포함할 수 있다. 목표 온도 변화율은 팬 상태, 공간의 실내 온도, 열량 매개체의 온도에 따라 각 건물마다 획득 가능한 값을 포함할 수 있다. 실제 온도 변화율은 센서를 통해 측정될 수 있다.
711 단계에서, 제어 장치는 팬의 RPM을 제어한다. 팬의 RPM은 풍속을 결정한다. 즉, 풍속으로 공간에 위치한 사용자의 체감 온도가 보상될 수 있다. 예를 들어, 0.2m/s의 풍속 변화는 약 2℃의 보상을 가능하게 한다.
상술한 온도, 유량, 팬의 회전 속도의 제어는 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 온도, 유량, 팬의 회전 속도는 미리 정의된 테이블들에 의해 제어될 수 있다. 하나의 건물에 대하여 적어도 하나 이상의 테이블 집합이 정의될 수 있으며, 테이블들은 주어진 상황에 대응하는 온도, 유량, 팬의 회전 속도를 규정할 수 있다. 테이블 집합의 일 예는 이하 <표 1> 내지 <표 9>와 같다.
이하 <표 1> 내지 <표 3>은 열량 매개체의 온도를 결정하기 위한 기준을 나타낸다. 이하 <표 1>은 일조량, 공실률, 공간 예약 패턴에 따른 열량 매개체의 온도로서, 일조량이 1000kWh/m2인 경우를 예시한다.
Figure pat00001
이하 <표 2>은 일조량, 공실률, 공간 예약 패턴에 따른 열량 매개체의 온도로서, 일조량이 1500kWh/m2인 경우를 예시한다.
Figure pat00002
이하 <표 3>은 일조량, 공실률, 공간 예약 패턴에 따른 열량 매개체의 온도로서, 일조량이 2000kWh/m2인 경우를 예시한다.
Figure pat00003
<표 1>, <표 2>, <표 3>에서, '최대 일사량(일조량)'은 일기 예보를 통해 획득된 정보이다. '예약률(공실률)'은 전체 공간들 대비 사용들 중인 공간들의 비율로서, 관리 장치 120으로부터 제공될 수 있다. '공간 예약 패턴'은 예약된, 즉, 사용 중인 공간들의 위치, 방위, 종류에 따라 정의되는 것으로서, 예약 정보로부터 생성될 수 있다. 공간 예약 패턴은 '공간 사용 패턴'으로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 공간 예약 패턴은 이하 도 8과 같이 정의될 수 있다.
도 8은 일 실시 예에 따른 공조 시스템에서 공간 예약 패턴의 결정 예를 도시한다. 도 8은 공간의 종류, 공간의 위치에 기초한 가중치 부여를 통해 공간 예약 패턴을 결정하는 방식을 예시한다.
도 8의 (a)를 참고하면, 공간 종류는 싱글(single), 더블(double), 트윈(twin), 스튜디오(studio), 회의장(convention hall)로 구분된다. 즉, 도 8은 호텔과 같은 숙박 시설을 고려한 종류 구분을 예시한다. 그러나, 본 발명이 숙박 시설에 제한되는 것은 아니며, 건물의 용도에 따라 공간 종류의 구분은 달라질 수 있다. 공간의 위치는 동, 서, 남, 북, 내부로 구분된다. 동, 서, 남, 북은 외벽에 인접한, 즉, 외벽으로부터 일정 개수 또는 일정 거리의 범위에 위치한 공간들에 적용될 수 있다. 동, 서, 남, 북은 건물의 중심에 대한 상대적인 방위에 따라 분류된다. 동, 서, 남, 북으로 분류되는 공간들 외 나머지는 내부로 분류될 수 있다.
해당 위치 및 종류에 해당하는 예약된 또는 사용 중인 공간들의 개수가 카운팅(counting)된다. 예약된 또는 사용 중인 공간들은 관리 장치 120로부터 제공되는 예약 정보 또는 각 공간에서 측정된 센싱 정보를 기반으로 카운팅될 수 있다. 도 8의 (a)에 도시된 예의 경우, 싱글이면서 동쪽에 위치한 공간은 1개, 싱글이면서 서쪽에 위치한 공간은 1개, 싱글이면서 남쪽에 위치한 공간은 4개, 싱글이면서 북쪽에 위치한 공간은 4개, 싱글이면서 내부에 위치한 공간은 3개, 더블이면서 동쪽에 위치한 공간은 7개, 더블이면서 서쪽에 위치한 공간은 10개, 더블이면서 남쪽에 위치한 공간은 5개, 더블이면서 북쪽에 위치한 공간은 3개, 더블이면서 내부에 위치한 공간은 5개, 트윈이면서 동쪽에 위치한 공간은 6개, 트윈이면서 서쪽에 위치한 공간은 3개, 트윈이면서 남쪽에 위치한 공간은 8개, 트윈이면서 북쪽에 위치한 공간은 2개, 트윈이면서 내부에 위치한 공간은 2개, 스튜디오이면서 동쪽에 위치한 공간은 2개, 스튜디오이면서 서쪽에 위치한 공간은 6개, 스튜디오이면서 남쪽에 위치한 공간은 3개, 스튜디오이면서 북쪽에 위치한 공간은 2개, 스튜디오이면서 내부에 위치한 공간은 1개, 회의장이면서 동쪽에 위치한 공간은 1개, 회의장이면서 서쪽에 위치한 공간은 0개, 회의장이면서 남쪽에 위치한 공간은 1개, 회의장이면서 북쪽에 위치한 공간은 0개, 회의장이면서 내부에 위치한 공간은 0개이다. 그리고, 각 카운팅 값에 대하여, 해당 위치 및 종류에 대응하는 가중치가 부여된다.
가중치가 부여된 카운팅 값들은 도 8의 (b)와 같은 패턴 테이블을 구성할 수 있다. 나아가, 가중치가 부여된 카운팅 값들은 도 8의 (c)와 같은 행렬을 구성할 수 있다. 예를 들어, 도 8의 (b) 및 (c)에서, A는 '1×α×a'이며, S는 '2×δ×d'이다.
도 8과 같이 결정된 패턴은 <표 1>, <표 2>, <표 3>에 정의된 P1, P2, P3, P4로 분류된다. 다양한 실시 예들에 따라, 다양한 매핑 기법이 적용될 수 있다. 일 실시 예로서, 행렬의 원소(element)들의 합이 이용될 수 있다. 도 8의 (b) 또는 (c)와 같이 테이블 또는 행렬의 원소들이 결정되면, 원소들의 합이 하나의 지표(metic)(예: 숫자)로 표현될 수 있다. P1, P2, P3, P4는 서로 다른 지표 값의 범위들에 대응한다. 따라서, 원소들의 합으로서 결정된 값이 어느 범위에 속하는지에 따라, 공간 예약 패턴이 P1, P2, P3 또는 P4 중 하나로 분류된다.
<표 1>, <표 2>, <표 3>를 기반으로 열량 매개체의 온도가 결정되는 경우, 제어 장치 110은 최대 일사량, 공실률, 공간 예약 패턴을 결정한 후, 결정된 최대 일사량, 공실률, 공간 예약 패턴에 대응하는 온도를 검색한다. 예를 들어, 최대 일사량이 1500kWh/m2이고, 공실률이 50%이고, 공간 예약 패턴이 P2이고, 결정 시점이 주간이면, 온도는 13℃로 결정될 수 있다.
이하 <표 4> 내지 <표 8>은 열량 매개체의 온도를 결정하기 위한 기준을 나타낸다. 이하 <표 4>는 재실율에 따른 열량 매개체의 유량 비율을 예시한다.
Figure pat00004
이하 <표 5>는 팬 상태에 따른 열량 매개체의 유량 비율을 예시한다.
Figure pat00005
이하 <표 6>은 현재 온도 및 설정 온도의 차이에 따른 열량 매개체의 유량 비율을 예시한다.
Figure pat00006
이하 <표 7>은 현재 외기 온도 및 예보 외기 온도의 차이에 따른 열량 매개체의 유량 비율을 예시한다.
Figure pat00007
이하 <표 8>은 현재 온도 및 설정 온도의 차이에 따른 열량 매개체의 유량 비율을 예시한다.
Figure pat00008
<표 4> 내지 <표 8>를 기반으로, 열량 매개체의 유량이 결정될 수 있다. <표 4> 내지 <표 8>은 유량을 비율로서 지정한다. 즉, 유량에 대한 기본 값(default value)는 미리 정의되며, 상태 정보에 따라 비율이 조절된다. 예를 들어, 선택된 비율이 1.0이면, 기본 값의 유량이 적용된다.
<표 4> 내지 <표 8>는 5개의 기준들을 제시한다. 5개의 기준들은 실시자의 의도에 따라 모두 사용되거나, 일부 선택적으로 사용될 수 있다. 다수의 기준들이 사용되는 경우, 각 정보 항목(예: 재실률, 팬 상태 등)에 따라 다수의 비율들이 결정될 수 있다. 이 경우, 유량의 최종 비율은 결정된 비율들의 곱 또는 평균으로서 결정될 수 있다. 최종 균으로서 결정되는 경우, 각 정보 항목 별 서로 다른 가중치들이 적용될 수 있다. 나아가, 가중치는 시간대별로 변경될 수 있다. 예를 들어, 비율들의 곱으로서 최종 비율이 결정되는 경우, 재실율이 40%, 팬 상태가 60%, 현재 온도 및 설정 온도 차이가 5℃, 현재 외기 온도 및 예보 외기 온도 차이가 0℃, 현재 일사량 및 예보 일사량 차이가 400kWh/m2이고, 유량의 기본 값이 2m3/s이면, 최종 유량은 1.49m3/s로 결정될 수 있다. 이 외, 다양한 실시 예들에 따라, 다양한 방식의 유량 값들의 조합 방식이 적용될 수 있다.
이하 <표 9>는 온도 변화율 차이에 따른 팬 회전 속도를 예시한다.
Figure pat00009
<표 9>는 온도 변화율 차이에 따라 팬 설정의 강, 중, 약에 대응하는 회전 속도를 지정한다. 여기서, 온도 변화율의 차이는 목표 온도 변화율 및 실제 온도 변화율의 차이를 의미한다. 실제 온도 변화율은 다수의 공간들 중 기준 공간으로 선택된 하나의 공간에서 측정될 수 있다. 목표 온도 변화율은 팬 상태, 현재 실내 온도, 열량 매개체의 온도에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 목표 온도 변화율은 도 9와 같이 정의될 수 있다. 도 9는 일 실시 예에 따른 공조 시스템에서 목표 온도 변화율을 도시한다. 도 9를 참고하면, 가로축은 열량 매개체의 온도 및 기준 공간의 실내 온도 차이를 나타내고, 세로축은 목표 실내 온도 변화량, 즉, 목표 온도 변화율을 나타낸다. 도 9에 도시된 바와 같이 목표 온도 변화율은 현재의 열량 매개체의 온도 및 기준 공간의 실내 온도 차이에 따라 변화한다. 따라서, 제어 장치 110은 도 9와 같은 데이터를 테이블 등의 형태로 저장하고 있으며, 목표 온도 변화율은 현재의 열량 매개체의 온도 및 기준 공간의 실내 온도 차이를 계산하고, 상기 차이에 대응하는 목표 온도 변화율을 결정할 수 있다.
<표 9>에 의하면, 온도 변화율의 차이에 따라 팬의 회전 속도가 제어된다. 이에 따라, 실제 온도 변화율 및 목표 온도 변화율의 차이를 줄이는 방향으로 팬의 회전 속도가 제어된다. 다시 말해, 실제 온도 변화율 및 목표 온도 변화율의 차이가 클수록, 온도 변화가 가속되도록, 즉, 팬의 회전 속도가 증가하도록 제어된다. 이로 인해, 열량 매개체의 잦은 온도 변화가 방지될 수 있다.
상술한 바와 같이, 다양한 실시 예들에 따른 제어 장치 110은 열량 매개체의 온도, 열량 매개체의 유량, 공간들에 설치된 팬의 회전 속도를 제어함으로써, 건물의 실내 온도를 제어할 수 있다. 상술한 실시 예들은 미리 정의된 테이블들에 기초한 제어를 설명하였다. 그러나, 다른 실시 예에 따라, 테이블이 아닌 실시간 모니터링(monitoring)에 기초한 적응적 제어도 가능하다. 이하 도 10 내지 도 12은 열량 매개체의 온도를 제어하는 일 실시 예를 도시한다.
도 10은 일 실시 예에 따른 공조 시스템에서 온도를 제어하는 절차를 도시한다. 도 10은 제어 장치 110의 동작 방법을 예시한다.
도 10을 참고하면, 1001 단계에서 제어 장치는 공간 현황 정보를 서버로부터 수신한다. 여기서, 서버는 건물 내 공간들에 대한 사용 또는 예약에 대한 정보를 저장 및 관리하는 장치이다. 예를 들어, 서버는 도 1의 관리 장치 120일 수 있다.
1003 단계에서, 제어 장치는 공간 사용 패턴을 분석한다. 공간 사용 패턴은 공간들의 위치, 방위, 종류에 따라 분류된다. 위치는 동, 서, 남, 북, 내부로 분류될 수 있다. 즉, 제어 장치는 사용 또는 예약된 공간들 각각을 위치 및 종류에 따라 카운팅하고, 대응하는 가중치를 적용함으로써, 전체 공간들에 대한 적어도 하나 이상의 지표를 결정할 수 있다. 그리고, 제어 장치는 지표가 속한 구간을 확인하고, 구간에 대응되는 패턴 값을 확인함으로써, 현재의 공간 사용 패턴을 결정할 수 있다.
1005 단계에서, 제어 장치는 공간 사용 패턴, 외기 정보를 바탕으로 열량 매개체의 목표 온도를 결정한다. 이를 위해, 제어 장치는 기준 공간의 온도 변화를 모니터링하고, 열량 매개체의 목표 온도를 적응적으로 조절할 수 있다. 목표 온도 결정에 대한 구체적인 절차는 이하 도 12를 참고하여 설명된다.
1007 단계에서, 제어 장치는 실내의 현재 설정 온도 및 실내의 목표 온도를 비교한다. 만일, 실내의 현재 설정 온도 및 실내의 목표 온도가 동일하면, 제어 장치는 본 절차를 종료한다. 반면, 실내의 설정 온도 및 실내의 목표 온도가 상이하면, 제어 장치는 이하 1009 단계로 진행한다.
1009 단계에서, 제어 장치는 냉방 및 난방 중 어느 것이 필요한지 판단한다. 냉방 및 난방 중 어느 것이 필요한지는 현재 계절, 외기 온도, 공간에서의 설정 등을 기반으로 판단될 수 있다. 냉방이 필요하면, 제어 장치는 이하 1011 단계로 진행한다. 난방이 필요하면, 제어 장치는 이하 1013 단계로 진행한다.
1011 단계에서, 제어 장치는 냉동기를 제어한다. 제어 장치는 설정된 온도가 목표 온도에 도달하도록 냉동기를 제어한다. 즉, 제어 장치는 열량 매개체의 온도가 낮아지도록 제어한다. 이를 위해, 제어 장치는 도 1의 냉/온 조절 장치 130을 제어할 수 있다. 다시 말해, 제어 장치는 도 1의 냉/온 조절 장치 130로 온도 하강을 지시하는 신호를 송신할 수 있다.
1013 단계에서, 제어 장치는 보일러를 제어한다. 제어 장치는 설정된 온도가 목표 온도에 도달하도록 보일러를 제어한다. 즉, 제어 장치는 열량 매개체의 온도가 낮아지도록 제어한다. 이를 위해, 제어 장치는 도 1의 냉/온 조절 장치 130을 제어할 수 있다. 다시 말해, 제어 장치는 도 1의 냉/온 조절 장치 130로 온도 상승을 지시하는 신호를 송신할 수 있다.
도 10는 적응적으로 열량 매개체의 온도를 조절하는 절차를 예시한다. 그러나, 미리 정의된 테이블을 이용하는 경우에도, 유사한 절차가 수행될 수 있다. 이 경우, 1005 단계에서, 제어 장치는 <표 1> 내지 <표 3>을 기반으로 열량 매개체의 목표 온도를 결정할 수 있다.
도 11은 일 실시 예에 따른 공조 시스템에서 공간 사용 패턴을 결정하는 절차를 도시한다. 도 11은 제어 장치 110의 동작 방법을 예시한다. 도 11은 도 9의 903 단계를 보다 상세히 도시한다.
도 11을 참고하면, 1101 단계에서, 제어 장치는 공간 현황 정보를 수신한다. 공간 현황 정보는 건물 내 공간들에 대한 사용 또는 예약에 대한 정보를 저장 및 관리하는 장치로부터 제공될 수 있다. 예를 들어, 공간 현황 정보는 도 1의 관리 장치 120로부터 제공될 수 있다.
1103 단계에서, 제어 장치는 공간 정보를 행렬화한다. 제어 장치는 공간 현황 정보에 따라 사용 또는 예약된 공간들의 종류 및 위치를 식별하고, 종류 및 위치 별 공간들을 카운팅한 후, 카운팅 값들을 원소들로서 포함하는 행렬을 구성한다. 예를 들어, 행렬은 도 8의 (a)와 같이 구성될 수 있다.
1105 단계에서, 제어 장치는 종류 및 위치 별 가중치를 적용한다. 행렬의 각 원소는 서로 다른 종류 및 위치의 조합에 대응된다. 종류에 따라 그리고 위치에 다라 서로 다른 가중치들이 정의되어 있다. 따라서, 제어 장치는 각 카운팅 값에 가중치를 부여한다. 예를 들어, 가중치 부여 결과는 도 8의 (b) 또는 (c)와 같다.
1107 단계에서, 제어 장치는 공간 사용 패턴들 산출한다. 공간 사용 패턴은 다양하게 정의될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 공간 사용 패턴은 P1, P2, …, Pn 등 n개의 대표 값들로 분류될 수 있다. 이 경우, 제어 장치 가중치 부여된 행렬에 포함된 원소 값들을 합산함으로써 적어도 하나 이상의 지표를 결정하고, 지표가 속한 범위에 대응하는 대표 값을 확인함으로써, 공간 사용 패턴을 산출할 수 있다.
도 12는 일 실시 예에 따른 공조 시스템에서 공간 사용 패턴을 결정하는 절차를 도시한다. 도 12는 제어 장치 110의 동작 방법을 예시한다. 도 12는 도 9의 905단계를 보다 상세히 도시한다.
도 12를 참고하면, 1201 단계에서, 제어 장치는 공간 사용 패턴, 외기 온도, 날씨 정보 등을 수집한다. 공간 사용 패턴은 도 11을 참고하여 설명한 절차에 의해 결정될 수 있다. 외기 온도는 실측에 의해 결정될 수 있다. 날씨 정보는 기상청 서버로부터 획득될 수 있다. 즉, 제어 장치는 사용 또는 예약된 공간들의 위치 및 종류를 기반으로 공간 사용 패턴들 결정하고, 센서를 통해 외기 온도를 측정하고, 외부 서버(예: 기상청 서버)로부터 날씨 정보를 수집할 수 있다.
1203 단계에서, 제어 장치는 열량 매개체의 온도를 변화시킨다. 최초, 제어 장치는 열량 매개체의 온도를 기준 값으로 설정할 수 있다. 이후, 이하 1205 단계, 1207 단계를 반복적으로 수행함으로써, 열량 매개체의 온도를 적응적으로 변화시킬 수 있다. 따라서, 이하 1207 단계가 수행된 이후, 제어 장치는 열량 매개체의 온도를 기준 값과 다른 값으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 제어 장치는 열량 매개체의 온도를 정해진 값만큼 증가 또는 감소시킬 수 있다.
1005 단계에서, 제어 장치는 기준 공간의 온도 변화를 감지한다. 다시 말해, 제어 장치는 기준 공간의 온도가 변화하는지, 얼마나 변화하는지를 판단한다. 기준 공간의 온도 변화는 기준 공간에 설치된 공조 장치 또는 별도의 센서에 의해 측정되고, 제어 장치로 제공될 수 있다. 제어 장치는 일정한 시간 간격에 따라 주기적으로 기준 공간의 온도 변화를 감지할 수 있다.
1007 단계에서, 제어 장치는 정해진 시간 내에 기준 공간의 온도가 실내의 목표 온도에 도달하는지 판단한다. 만일, 정해진 시간 내에 기준 공간의 온도가 실내의 목표 온도에 도달하지 아니하면, 제어 장치는 1203 단계로 되돌아간다. 반면, 정해진 시간 내에 기준 공간의 온도가 실내의 목표 온도에 도달하면, 제어 장치는 이하 1209 단계로 진행한다.
1209 단계에서, 제어 장치는 현재 입력 정보 및 설정된 열량 매개체 온도를 저장한다. 1209 단계는 기계 학습을 위한 동작이다. 또한, 1201 단계에서 수집된 정보 역시 기계 학습을 위해 저장될 수 있다. 기계 학습의 구체적인 절차는 이하 도 13 및 도 14를 참고하여 상세히 설명된다. 하지만, 기계 학습을 고려하지 아니하는 경우, 1209 단계는 생략될 수 있다.
상술한 바와 같이, 다양한 실시 예들에 따른 공조 시스템은 건물의 상태, 외부의 환경 등을 고려하여 실내 온도를 제어할 수 있다. 실내 온도의 제어는 열량 매개체의 온도, 열량 매개체의 유량, 실내에 설치된 팬의 회전 속도를 조절함으로써 이루어진다. 이때, 열량 매개체의 온도, 열량 매개체의 유량, 실내에 설치된 팬의 회전 속도 등의 제어 인자들은 학습을 통해 최적화될 수 있다. 다시 말해, 제어 인자들은 과거 제어에 대한 통계에 의해 갱신될 수 있다. 본 개시는 이러한 과정을 '기계 학습'이라 칭하며, 기계 학습의 개념은 도 13과 같다.
도 13은 일 실시 예에 따른 공조 시스템에서 기계 학습의 개념을 도시한다. 도 13을 참고하면, 과거의 입력 정보 1310에 의해 기계 학습 1312이 이루어진다. 과거의 입력 정보 1310은 공간 사용 패턴, 외기 온도, 날씨 정보, 설정 온도 등을 포함할 수 있다.
기계 학습 1312의 결과는 블랙 박스(black box) 1314에 저장된다. 기계 학습 1312을 통해, 주어진 조건에서 설정 온도에 보다 빠르게 도달할 수 있는 제어 인자(예: 열량 매개체의 온도, 열량 매개체의 유량, 실내에 설치된 팬의 회전 속도)의 값이 결정될 수 있다. 예를 들어, <표 1> 내지 <표 9>와 같은 테이블들이 사용되는 경우, 테이블들에 의해 지정되는 제어 인자들의 값이 갱신될 수 있다. 또는 도 12와 같은 실시간 모니터링에 기초한 기법이 사용되는 경우, 온도 변화량이 갱신될 수 있다. 블랙 박스 1314는 저장 공간으로서, 저장부로 지칭될 수 있다.
기계 학습 1312의 결과를 나타내는 블랙 박스 1314에 저장된 정보는 블랙 박스 1324로 제공된다. 이후, 새로운 입력 정보 1320이 입력되면, 블랙 박스 1324에 저장된 기계 학습 1312의 결과에 따라 갱신된 목표 온도 1326가 제공될 수 있다. 블랙 박스 1314 및 블랙 박스 1324는 동일한 저장 장치에 구현될 수 있다.
실시간 모니터링에 기초한 온도 제어 및 기계 학습에 관련된 구체적인 예시는 다음과 같다. 이하 예시에서, 본 개시는 기준 온도를 10℃, 온도 변화량 측정 주기를 1분, 최초 기준 공간의 온도를 24℃, 온도 상승량을 1℃로, 최초 목표 온도 변화량을 2℃로 가정한다. 이하 예시는 냉방의 경우이다.
최초, 제어 장치 110은 열량 매개체의 온도를 기준 온도인 10℃로 설정한다. 현재 기준 공간의 온도는 24℃이므로, 열량 매개체의 온도 및 기준 공간의 실내 온도 차이는 14℃이고, 도 9에 따라 목표 온도 변화량은 2℃이다. 이후, 제어 장치 110은 1분 단위로 기준 공간의 온도 변화량을 측정한다. 측정된 기준 공간의 온도는 21℃로 가정하며, 이 경우 온도 변화량은 3℃이다. 측정된 변화량 3℃는 목표 온도 변화량인 2℃보다 크다. 이에 따라, 제어 장치 110은 열량 매개체의 온도를 1℃ 상승시킨다. 이에 따라, 열량 매개체의 온도 및 기준 공간의 실내 온도 차이는 10℃(=21-11)이고, 도 9에 따라 목표 온도 변화량은 1.3℃이다.
다시 1분 경과 후, 제어 장치 110은 기준 공간의 온도 변화량을 측정한다. 이때, 측정된 기준 공간의 온도는 19℃로 가정하며, 이 경우 온도 변화량은 2℃이다. 측정된 변화량 2℃는 목표 온도 변화량인 1.3℃보다 크다. 이에 따라, 제어 장치 110은 열량 매개체의 온도를 1℃ 상승시킨다. 이에 따라, 열량 매개체의 온도 및 기준 공간의 실내 온도 차이는 7℃(=19-12)이고, 도 9에 따라 목표 온도 변화량은 0.5℃이다.
다시 1분 경과 후, 제어 장치 110은 기준 공간의 온도 변화량을 측정한다. 이때, 측정된 기준 공간의 온도는 18.8℃로 가정하며, 이 경우 온도 변화량은 0.2℃이다. 측정된 변화량 0.2℃는 목표 온도 변화량인 0.5℃보다 작다. 이에 따라, 제어 장치 110은 열량 매개체의 온도를 유지한다. 그리고, 기계 학습을 위해, 제어 장치 110은 현재의 외기 온도, 날씨(기상상태), 공간 사용 현황과 함께 냉방용 급수 온도를 데이터 베이스에 저장한다.
다음 측정에 기준 공간의 온도 변화량 및 목표 온도 변화량 차가 허용 범위보다 작으면, 제어 장치 110은 급수 온도를 다시 1℃ 하강시킨다. 제어 장치 110은 1분 단위로 기준 공간의 온도 변화량 및 목표 온도 변화량을 비교하고, 열량 매개체의 온도를 조절하고, 기준 공간의 온도 변화량 및 목표 온도 변화량 차가 허용 범위 이내이면, 해당 시점의 데이터를 지속적으로 저장한다.
상술한 절차에 따라 건물의 공조를 위한 열량 매개체의 온도가 설정 및 운영될 수 있다. 구체적으로, 기계 학습을 통해 얻어진 블랙 박스 모델(model)이 저장되면, 이후 새로운 입력 정보(예: 외기 온도, 날씨(기상상태), 공간 사용 현황 등)가 입력 시, 기계 학습 결과에 따라 열량 매개체에 대한 적정한 온도 값이 도출될 수 있다. 즉, 제어 장치 110은, 온도를 1℃씩 변화시킬 필요 없이, 즉각적으로 적정한 온도를 설정할 수 있다.
상술한 예시는 냉방의 경우를 설명한다. 난방의 경우도 유사한 절차가 수행될 수 있다. 구체적으로, 난방 시 측정된 온도 변화율이 목표 온도 변화율보다 큰 경우, 제어 장치 110은 온도를 한단계(예: 1℃) 낮출 수 있다.
또한, 상술한 예시는 온도를 높이는 것을 설명한다. 그러나, 경우에 따라, 제어 장치 110은 온도를 낮출 수 있다. 예를 들어, 측정 온도 변화율이 목표 온도 변화율보다 낮고, 측정 온도 변화율 및 목표 온도 변화율 간 차이가 임계치 이하이면, 제어 장치 110은 보다 빠른 냉방을 위해 열량 매개체의 온도를 낮출 수 있다. 반대로, 난방의 경우, 측정 온도 변화율이 목표 온도 변화율보다 낮고, 측정 온도 변화율 및 목표 온도 변화율 간 차이가 임계치 이하이면, 제어 장치 110은 보다 빠른 난방을 위해 열량 매개체의 온도를 높일 수 있다.
도 14는 일 실시 예에 따른 공조 시스템에서 기계 학습 절차를 도시한다. 도 14는 제어 장치 110의 동작 방법을 예시한다.
도 14를 참고하면, 1401 단계에서, 제어 장치는 목표 온도 도달에 소요된 시간을 측정한다. 다시 말해, 제어 장치는 목표 온도로 실내 온도를 조절하기 위한 제어 절차의 개시 시점부터, 실내 온도가 목표 온도에 수렴할 때까지 소요된 시간을 측정한다. 실내 온도 및 목표 온도의 차이 또는 측정된 온도 변화량 및 목표 온도 변화량의 차이가 임계값 이하인 경우, 실내 온도가 수렴하였음이 판단될 수 있다.
1403 단계에서, 제어 장치는 도달에 소요된 시간 및 시간에 대한 임계치를 비교한다. 다시 말해, 제어 장치는 목표 온도 도달에 소요된 시간이 임계치보다 큰지 확인한다. 만일, 도달에 소요된 시간이 시간에 대한 임계치 이하이면, 제어 장치는 본 절차를 종료한다. 반면, 도달에 소요된 시간이 시간에 대한 임계치보다 크면, 제어 장치는 이하 1405 단계로 진행한다.
1405 단계에서, 제어 장치는 제어 기준 정보를 갱신한다. 제어 기준 정보는 열량 매개체의 온도, 유량, 팬의 회전 속도를 결정하는 기초가 되는 정보이다. 예를 들어, 제어 기준 정보는 상술한 <표 1> 내지 <표 9>일 수 있다. 즉, 추후 목표 온도 도달에 소요되는 시간이 줄어들도록, 제어 장치는 온도 등 제어 인자의 변화량이 더 커지도록 제어 기준 정보(예: 테이블)를 갱신한다. 예를 들어, 제어 장치는 <표 1> 내지 <표 9>에 지정된 제어 인자 값들을 쉬프트하거나, 또는 제어 인자 값들을 일괄적으로 증가시킬 수 있다. 다시 말해, 공간들 중 적어도 하나 이상의 온도가 목표 온도에 도달하기까지의 소요 시간이 임계치보다 크면, 제어 장치는 열량 매개체의 온도 및 유량, 팬들의 회전 속도를 결정하기 위해 사용되는 매핑 정보를 갱신할 수 있다.
본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
그러한 소프트웨어는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는, 적어도 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈), 전자 장치에서 적어도 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때 전자 장치가 본 개시의 방법을 실시하게 하는 명령어들(instructions)을 포함하는 적어도 하나 이상의 프로그램을 저장한다.
이러한 소프트웨어는, 휘발성(volatile) 또는 (ROM: Read Only Memory)과 같은 불휘발성(non-volatile) 저장장치의 형태로, 또는 램(RAM: random access memory), 메모리 칩(memory chips), 장치 또는 집적 회로(integrated circuits)와 같은 메모리의 형태로, 또는 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs), 자기 디스크(magnetic disk) 또는 자기 테이프(magnetic tape) 등과 같은 광학 또는 자기적 판독 가능 매체에, 저장될 수 있다.
저장 장치 및 저장 미디어는, 실행될 때 일 실시 예들을 구현하는 명령어들을 포함하는 그로그램 또는 프로그램들을 저장하기에 적절한 기계-판독 가능 저장 수단의 실시 예들이다. 실시 예들은 본 명세서의 청구항들 중 어느 하나에 청구된 바와 같은 장치 또는 방법을 구현하기 위한 코드를 포함하는 프로그램, 및 그러한 프로그램을 저장하는 기계-판독 가능 저장 매체를 제공한다. 나아가, 그러한 프로그램들은 유선 또는 무선 연결을 통해 전달되는 통신 신호와 같은 어떠한 매체에 의해 전자적으로 전달될 수 있으며, 실시 예들은 동등한 것을 적절히 포함한다.
상술한 구체적인 실시 예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 상술한 실시 에들이 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 다양한 실시 예들이 내포하는 기술적 사상의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (22)

  1. 날씨 또는 공실률에 대한 정보를 수신하는 단계;
    상기 날씨 또는 상기 공실률 중 적어도 하나 이상을 기반으로 열량 매개체의 온도를 제어하는 단계;
    적어도 하나 이상의 센싱 정보를 수신하는 단계;
    상기 적어도 하나 이상의 센싱 정보를 기반으로 상기 열량 매개체의 단위 시간 당 유량을 제어하는 단계;
    를 포함하는 건물의 냉난방 제어 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 적어도 하나 이상의 센싱 정보를 기반으로 상기 건물에 포함된 적어도 하나의 공간에 설치된 팬(fan) 회전 속도를 제어하는 단계;
    를 더 포함하는 건물의 냉난방 제어 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 팬의 회전 속도를 제어하는 단계는,
    미리 정의된 매핑 정보에서, 목표 온도 변화율 및 측정된 온도 변화율의 차이에 대응하는 속도 값을 검색(retrieve)하는 단계;
    를 포함하는 건물의 냉난방 제어 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 열량 매개체의 온도 및 유량은, 미리 정의된 매핑(mapping) 정보에 의해 결정되는 건물의 냉난방 제어 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 열량 매개체의 온도는, 상기 건물에 포함되는 공간들 중 적어도 하나 이상의 온도 변화량에 따라 단계적으로 증가 또는 감소되는 건물의 냉난방 제어 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 열량 매개체의 온도를 제어하는 단계는,
    미리 정의된 매핑 정보에서 최대 일조량, 상기 건물에 포함되는 공간들의 공실률, 상기 공간들의 사용 패턴 중 적어도 하나에 대응하는 온도를 검색하는 단계;
    를 포함하는 건물의 냉난방 제어 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 공간들의 사용 패턴은, 상기 공간들 중 사용 또는 예약된 적어도 하나 이상의 공간의 개수의 가중치 합에 대응되는 구간을 기반으로 결정되는 건물의 냉난방 제어 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 유량을 제어하는 단계는,
    미리 정의된 매핑 정보에서, 재실률에 대응하는 제1 유량 비율 값, 상기 건물 내 적어도 하나의 공간에 설치된 팬의 상태에 대응하는 제2 유량 비율 값, 현재 온도 및 설정 온도의 차이에 대응하는 제3 유량 비율 값, 현재 외기 온도 및 예보 외기 온도의 차이에 대응하는 제4 유량 비율 값, 현재 일사량 및 예보 일사량의 차이에 대응하는 제5 유량 비율 값 중 적어도 하나 이상을 검색하는 단계;
    검색된 적어도 하나 이상의 유량 비율 값을 조합하는 단계;
    를 포함하는 건물의 냉난방 제어 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 열량 매개체의 온도를 결정하는 단계는,
    측정된 온도 변화율 및 목표 온도 변화율의 차이가 허용 범위를 초과하면, 상기 열량 매개체의 온도를 한단계 증가 또는 감소시키는 단계;
    을 포함하는 건물의 냉난방 제어 방법.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 건물에 포함되는 공간들 중 적어도 하나 이상의 온도가 목표 온도에 도달하면, 상기 목표 온도 도달 시의 상기 열량 매개체의 온도, 상기 열량 매개체의 유량 중 적어도 하나 이상을 학습(learning) 결과로서 저장하는 단계;
    를 더 포함하는 건물의 냉난방 제어 방법.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 건물에 포함되는 공간들 중 적어도 하나 이상의 온도가 목표 온도에 도달하기까지의 소요 시간이 임계치보다 크면, 상기 열량 매개체의 온도 및 유량을 결정하기 위해 사용되는 매핑 정보를 갱신하는 단계;
    를 더 포함하는 건물의 냉난방 제어 방법.
  12. 정보를 수신하는 통신부;
    상기 정보를 기반으로 건물의 냉난방을 제어하기 위한 연산을 수행하는 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는,
    날씨 또는 공실률에 대한 정보를 수신하고;
    상기 날씨 또는 상기 공실률 중 적어도 하나 이상을 기반으로 열량 매개체의 온도를 제어하고;
    적어도 하나 이상의 센싱 정보를 수신하고;
    상기 적어도 하나 이상의 센싱 정보를 기반으로 상기 열량 매개체의 단위 시간 당 유량을 제어하도록 동작하는 건물의 냉난방 제어 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 적어도 하나 이상의 센싱 정보를 기반으로 상기 건물에 포함된 적어도 하나의 공간에 설치된 팬(fan) 회전 속도를 제어하는 건물의 냉난방 제어 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 팬의 회전 속도를 결정하기 위해, 미리 정의된 매핑 정보에서, 목표 온도 변화율 및 측정된 온도 변화율의 차이에 대응하는 속도 값을 검색(retrieve)하는 건물의 냉난방 제어 장치.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 열량 매개체의 온도 및 유량은, 미리 정의된 매핑(mapping) 정보에 의해 결정되는 건물의 냉난방 제어 장치.
  16. 청구항 12에 있어서,
    상기 열량 매개체의 온도는, 상기 건물에 포함되는 공간들 중 적어도 하나 이상의 온도 변화량에 따라 단계적으로 증가 또는 감소되는 건물의 냉난방 제어 장치.
  17. 청구항 12에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 열량 매개체의 온도를 결정하기 위해, 미리 정의된 매핑 정보에서 최대 일조량, 상기 건물에 포함되는 공간들의 공실률, 상기 공간들의 사용 패턴 중 적어도 하나에 대응하는 온도를 검색하는 건물의 냉난방 제어 장치.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 공간들의 사용 패턴은, 상기 공간들 중 사용 또는 예약된 적어도 하나 이상의 공간의 개수의 가중치 합에 대응되는 구간을 기반으로 결정되는 건물의 냉난방 제어 장치.
  19. 청구항 12에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 열량 매개체의 유량을 결정하기 위해, 미리 정의된 매핑 정보에서, 재실률에 대응하는 제1 유량 비율 값, 상기 건물 내 적어도 하나의 공간에 설치된 팬의 상태에 대응하는 제2 유량 비율 값, 현재 온도 및 설정 온도의 차이에 대응하는 제3 유량 비율 값, 현재 외기 온도 및 예보 외기 온도의 차이에 대응하는 제4 유량 비율 값, 현재 일사량 및 예보 일사량의 차이에 대응하는 제5 유량 비율 값 중 적어도 하나 이상을 검색하고, 검색된 적어도 하나 이상의 유량 비율 값을 조합하는 건물의 냉난방 제어 장치.
  20. 청구항 12에 있어서,
    상기 제어부는, 측정된 온도 변화율 및 목표 온도 변화율의 차이가 허용 범위를 초과하면, 상기 열량 매개체의 온도를 한단계 증가 또는 감소시키는 포함하는 건물의 냉난방 제어 장치.
  21. 청구항 12에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 건물에 포함되는 공간들 중 적어도 하나 이상의 온도가 목표 온도에 도달하면, 상기 목표 온도 도달 시의 상기 열량 매개체의 온도, 상기 열량 매개체의 유량 중 적어도 하나 이상을 학습(learning) 결과로서 저장하는 건물의 냉난방 제어 장치.
  22. 청구항 12에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 건물에 포함되는 공간들 중 적어도 하나 이상의 온도가 목표 온도에 도달하기까지의 소요 시간이 임계치보다 크면, 상기 열량 매개체의 온도 및 유량을 결정하기 위해 사용되는 매핑 정보를 갱신하는 건물의 냉난방 제어 장치.
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