KR20180112587A

KR20180112587A - 공기조화기 시스템 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20180112587A
Application number: KR1020170043858A
Authority: KR
Inventors: 정승환; 김준태
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2017-04-04
Filing date: 2017-04-04
Publication date: 2018-10-12
Also published as: KR102364621B1; EP3607251A1; EP3607251A4; EP3607251B1; US20180283722A1; US10663187B2; WO2018186678A1

Abstract

본 발명은 공기조화기 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 복수의 공기조화기로부터 소정시간 간격으로 수신되는 공기조화기 데이터를 분석하여 상기 공기조화기의 상태를 진단하는 관리서버를 포함하고, 상기 공기조화기 데이터를 분석하여 실시간으로 상기 공기조화기의 상태를 진단하고, 또한, 상기 공기조화기 데이터를 바탕으로 성능 및 효율에 대한 데이터를 산출하여 일정기간 동안의 변화를 통해 상기 공기조화기에 대한 성능저하를 진단함으로써, 일시적인 이상뿐만 아니라, 일정기간 장기간에 대항 공기조화기의 성능 및 효율을 진단할 수 있고, 실시간 진단에 따른 빠른 대처가 가능할 뿐 아니라 일정기간 변화를 통해 공기조화기의 성능과 효율을 판단함으로써, 공기조화기의 손상을 방지하고, 공기조화기의 동작에 따른 효율이 향상되어, 점검 및 수리를 통해 일정 성능을 유지할 수 있도록 한다.

Description

공기조화기 시스템 및 그 제어방법{Air-conditioner System and Method thereof}

본 발명은 공기조화기 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 공기조화기의 데이터를 분석하여 공기조화기를 진단하는 공기조화기 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

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

공기조화기는 열교환기로 구성된 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성된 실외기로 분리되어 제어되며, 실외기 및 실내기가 냉매배관으로 연결되어, 실외기의 압축기로부터 압축된 냉매가 냉매배관을 통해 실내기의 열교환기로 공급되고, 실내기의 열교환기에서 열교환된 냉매는 다시 냉매배관을 통해 실외기의 압축기로 유입된다. 그에 따라 실내기는 냉매를 이용한 열교환을 통해 냉온의 공기를 실내로 토출한다.

공기조화기는 건물단위 또는 소그룹 단위로 상호 연결되어 데이터를 송수신하며 그 상태를 판단하고 고장을 진단하였다.

대한민국 특허출원 20140043800에는 원격관리서버에서 공기조화기의 이상설비를 판단하여 서비스센터로 연결하는 것을 설명하고 있다.

그러나 종래발명은 이미 발생된 고장에 대하여 AS 접수 및 수리가 진행되도록 하는 것이고, 공기조화기의 이상 또는 고장에 대하여 데이터를 구축하는데에는 한계가 있었다.

또한, 공기조화기 데이터를 분석하는데 있어서, 진단 시점에서의 이미 고장상태인 경우에 대한 진단만을 수행할 수 있을 뿐, 공기조화기의 상태 변화에 따른 고장을 예측할 수 없다는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 공기조화기 시스템 및 그 제어방법에 있어서, 공기조화기의 데이터를 분석하여 공기조화기의 고장 및 이상을 진단하는 공기조화기 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 공기조화기 시스템은, 복수의 공기조화기, 상기 복수의 공기조화기로부터 소정시간 간격으로 수신되는 공기조화기 데이터를 분석하여 상기 공기조화기의 상태를 진단하는 관리서버, 상기 공기조화기 데이터가 저장되는 데이터베이스를 포함하고, 상기 관리서버는, 상기 공기조화기로부터 상기 공기조화기 데이터가 수신되면, 구비되는 메모리에 저장하여 실시간으로 상기 공기조화기의 상태를 진단하고, 상기 공기조화기 데이터를 바탕으로 성능 및 효율에 대한 데이터를 산출하여 일정기간 동안의 변화를 통해 상기 공기조화기에 대한 성능저하를 진단하는 것을 특징으로 한다.

상기 관리서버는, 상기 공기조화기 데이터를 수신하는 통신부, 상기 공기조화기 데이터를 상기 메모리에 저장하는 메인제어부 및 상기 공기조화기 데이터를 분석하여 상기 공기조화기 데이터에 대하여 정상, 이상, 고장 중 어느 하나로 판단하고, 상기 공기조화기에 대한 성능 및 효율에 대한 데이터를 산출하여 성능저하를 진단하는 진단부를 포함한다.

상기 진단부는 상기 공기조화기에 대한 냉동기 성능계수와, 히트밸런스를 산출하여 상기 공기조화기의 성능저하를 판단하는 것을 특징으로 한다.

상기 진단부는 상기 냉동기 성능계수의 정격데이터를 기준으로 일정 비율에 해당하는 제 1 기준값을 설정하고, 상기 냉동기 성능계수가 상기 제 1 기준값 미만이면 상기 공기조화기의 성능이 저하된 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

상기 진단부는 상기 냉동기 성능계수에 따른 상기 공기조화기의 성능 저하에 대하여, 냉수량, 냉동능력, 냉수 세관 중 어느 하나를 성능 저하의 원인으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

상기 진단부는 상기 냉수량이 정상이 아닌 경우, 냉수공급을 위한 펌프의 성능과, 동작하는 펌프의 개수를 점검하도록 대응안을 도출하는 것을 특징으로 한다.

상기 진단부는 상기 냉동능력이 정상이 아닌 경우, 냉수 출구온도에 대한 설정을 변경하도록 대응안을 도출하는 것을 특징으로 한다.

상기 진단부는 상기 냉수량과 상기 냉동능력이 정상인 경우 냉수 세관을 점검하도록 대응안을 도출하는 것을 특징으로 한다.

상기 진단부는 히트밸런스에 대한 이상 여부를 판단하는 제 2 기준값을 설정하고, 상기 히트밸런스가 상기 제 2 기준값 이상인 경우 상기 공기조화기에 이상이 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

상기 진단부는 상기 히트밸런스를 일정기간 누적하여, 상기 히트밸런스가 상기 제 2 기준값 이상인 상태에서, 지속적으로 증가하는 경우 상기 공기조화기의 성능이 저하된 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

상기 진단부는 상기 히트밸런스에 따른 상기 공기조화기의 성능 저하에 대응하여, 냉각수, 냉각탑, 응축기 중 적어도 하나를 성능저하의 원인으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

상기 진단부는 상기 냉각수가 정상이 아닌 경우 냉각수 세관을 점검하도록 대응안을 도출하는 것을 특징으로 한다.

상기 진단부는 상기 냉각탑이 정상이 아닌 경우 상기 냉각탑을 교체하도록 대응안을 도출하는 것을 특징으로 한다.

상기 진단부는 상기 냉각수와 상기 냉각탑이 정상인 경우 응축기의 설정을 점검하도록 대응안을 도출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 공기조화기 시스템의 제어방법은, 복수의 공기조화기로부터 공기조화기 데이터를 수신하는 단계, 상기 공기조화기 데이터를 바탕으로 성능 및 효율에 대한 데이터를 산출하는 단계, 상기 성능 및 효율에 대한 데이터를 일정기간 누적하여 저장하는 단계, 상기 성능 및 효율에 대한 데이터의 변화를 분석하여 상기 공기조화기에 대한 성능저하를 진단하는 단계 및 상기 공기조화기의 성능저하에 대한 진단결과를 생성하는 단계를 포함한다.

상기 공기조화기 데이터를 분석하여, 냉동기 성능계수와, 히트밸런스를 상기 성능 및 효율에 대한 데이터로써 산출하는 단계를 더 포함한다.

상기 냉동기 성능계수의 정격데이터를 기준으로 일정 비율에 해당하는 제 1 기준값을 설정하는 단계; 및 상기 냉동기 성능계수가 상기 제 1 기준값 미만이면 상기 공기조화기의 성능이 저하된 것으로 판단하는 단계를 더 포함한다.

상기 냉동기 성능계수를 바탕으로, 상기 공기조화기의 성능 저하가 판단되는 경우, 냉수량, 냉동능력, 냉수 세관 중 어느 하나를 성능 저하의 원인으로 판단하는 단계를 더 포함한다.

상기 냉수량이 정상이 아닌 경우, 냉수공급을 위한 펌프의 성능과, 동작하는 펌프의 개수를 점검하도록 대응안을 도출하는 단계; 상기 냉동능력이 정상이 아닌 경우, 냉수 출구온도에 대한 설정을 변경하도록 대응안을 도출하는 단계; 및 상기 냉수량과 상기 냉동능력이 정상인 경우 냉수 세관을 점검하도록 대응안을 도출하는 단계를 더 포함한다.

상기 히트밸런스에 대한 이상 여부를 판단하기 위한 제 2 기준값을 설정하는 단계; 및 상기 히트밸런스가 상기 제 2 기준값 이상인 경우 상기 공기조화기에 이상이 있는 것으로 판단하는 단계를 더 포함한다.

일정기간 동안, 상기 히트밸런스가 상기 제 2 기준값 이상이고, 상기 히트밸런스가 지속적으로 증가하는 경우 상기 공기조화기의 성능이 저하된 것으로 판단하는 단계를 더 포함한다.

상기 히트밸런스에 따른 상기 공기조화기의 성능 저하에 대응하여, 냉각수, 냉각탑, 응축기 중 적어도 하나를 성능저하의 원인으로 판단하는 단계를 더 포함한다.

상기 냉각수가 정상이 아닌 경우 냉각수 세관을 점검하도록 대응안을 도출하는 단계 상기 냉각탑이 정상이 아닌 경우 상기 냉각탑을 교체하도록 대응안을 도출하는 단계 및 상기 냉각수와 상기 냉각탑이 정상인 경우 응축기의 설정을 점검하도록 대응안을 도출하는 단계를 더 포함한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공기조화기 시스템 및 그 제어방법은, 복수의 공기조화기의 데이터를 수신하여 공기조화기의 상태를 실시간으로 진단하고, 또한, 공기조화기 데이터로부터 공기조화기에 대한 성능 및 효율을 산출하여 산출된 데이터의 변화를 바탕으로 공기조화기의 이상을 진단한다. 또한, 본 발명은 공기조화기의 성능 및 효율에 대한 데이터와 에너지 사용량의 변화를 누적하여 일시적인 이상뿐만 아니라, 일정기간 장기간에 대항 공기조화기의 성능 및 효율을 진단할 수 있다. 본 발명은 복수의 공기조화기의 데이터를 실시간으로 분석하여 진단함으로써 발생된 고장에 즉시 대처할 뿐 아니라, 일정기간 변화를 통해 공기조화기의 성능과 효율을 판단함으로써, 공기조화기의 손상을 방지하고, 공기조화기의 동작에 따른 효율이 향상되어, 점검 및 수리를 통해 일정 성능을 유지할 수 있도록 한다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기 시스템의 구성이 도시된 도이다.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 구성이 도시된 도이다.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기 시스템의 관리서버의 제어구성이 간략하게 도시된 블록도이다.
도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 성능과 효율을 평가하는 방법을 설명하는데 참조되는 도이다.
도 5 는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기 시스템의 성능변화를 설명하는데 참조되는 예시도이다.
도 6 은 도 5에 대하여 공기조화기 시스템의 성능진단에 따른 제어방법이 도시된 순서도이다.
도 7 은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기 시스템의 성능변화를 설명하는데 참조되는 다른 예가 도시된 예시도이다.
도 8 은 도 7에 대하여 공기조화기 시스템의 성능진단에 따른 제어방법이 도시된 순서도이다.
도 9는 공기조화기 시스템의 이상으로 인한 현상을 설명하는데 참조되는 예시도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 이하, 공기조화기의 각 유닛 및 제어기, 관리서버는 적어도 하나의 프로세서로 구현될 수 있고, 하드웨어 장치로 구현될 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해서 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기 시스템의 구성이 도시된 도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 공기조화기 시스템은, 복수의 공기조화기(1 내지 n), 서비스센터(70), 관리서버(100), 데이터베이스(90), 단말(80)을 포함한다.

공기조화기(10)는 복수의 위치에 설치되어 있는 복수의 공기조화기(1 내지 n)가 네트워크(N)를 통해 관리서버(100)와 연결된다.

서비스센터(70)는 공기조화기에 대한 고객지원 및 수리, 점검 서비스를 수행한다. 서비스센터(70)는 인터넷 또는 전화망을 통한 사용자의 불만을 접수하고, 원격으로 상담을 진행하며, 공기조화기의 수리요청에 대응하여 서비스 기사를 공기조화기가 설치된 장소로 파견한다.

서비스센터(70)는 관리서버(100)와 연결되어, 관리서버의 진단결과, 고장으로 판단되면 해당 공기조화기에 대하여 수리 예약을 설정하고, 그에 따라 서비스 기사를 파견할 수 있다.

단말(80)은 네트워크(N)를 통해 공기조화기와 연결되어, 공기조화기의 상태를 모니터링하고, 동작을 제어한다. 또한, 단말(80)은 네트워크를 통해 서비스센터(70)에 접속하여 서비스를 요청할 수 있다. 단말(80)은 통신모듈이 탑재되어 네트워크 접속이 가능하고 공기조화기 제어용 어플리케이션이 설치된 기기로, 컴퓨터, 랩톱, 스마트폰, PDA, 태블릿PC 등의 기기가 사용될 수 있다.

관리서버(100)는 복수의 공기조화기(1 내지 n)(10)로부터 수신되는 데이터를 분석하여 공기조화기의 상태를 판단하고, 고장을 진단한다. 관리서버(100)는 복수의 공기조화기에 대한 데이터를 데이터베이스(90)에 저장하고, 저장된 데이터를 관리한다. 관리서버(100)는 하나의 서버로 구축될 뿐 아니라, 후술하는 도 5와 같이, 복수의 서버가 상호 연결되어 데이터를 분산처리하도록 구성될 수 있다.

관리서버(100)는 지역 단위 또는 나라 단위로 구축되어, 공기조화기에 대한 데이터를 관리하고 공기조화기 운전을 분석할 수 있다.

또한, 관리서버(100)는 복수의 공기조화기에 대한 데이터를 분석하여 처리함에 따라 환경이나 시설 기반에 따른 공기조화기의 고장이력, 전력사용 등에 대한 통계정보를 확보하고, 공기조화기에 대한 사용패턴을 분석할 수 있다.

도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 구성이 도시된 도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 공기조화기(10)는 실내기(30), 실외기(20), 제어기(60)를 포함한다.

공기조화기는 실내기 및 실외기 이외에도 공조유닛(40), 환기유닛(45), 전열교환기(50), 급탕기(51)와 같은 유닛을 더 포함한다. 또한, 공기조화기는 공기청정유닛, 가습유닛, 제습유닛, 히터와 같은 유닛을 더 포함할 수 있다. 공기조화기는 각 유닛이 상호 연결되어 실내기 및 실외기의 동작에 연동하여 동작할 수 있다. 또한, 공기조화기(10)는 건물 내, 이동장치, 보안장치, 경보장치 등과 연결되어 연동하여 동작할 수 있다.

공기조화기는 복수의 실내기(30)에 각각 연결되는 복수의 리모컨(미도시)을 더 포함할 수 있다. 리모컨은 실내기(30)와 유선 또는 무선방식으로 통신하며, 입력된 데이터를 실내기로 전송하고, 공기조화기의 동작상태를 표시한다.

공기조화기는 설치형태에 따라 천장형, 스탠드형, 벽걸이형 등으로 구분될 수 있고, 실내기 및 실외기의 수는 도면에 한정되지 않음을 명시한다.

이러한 실내기(30)와 실외기(20)는 냉매배관으로 연결되어, 냉매의 순환에 의해 열교환된 공기를 실내로 토출한다. 또한, 실내기(30)와 실외기(20)를 포함하는 복수의 유닛은 통신선으로 연결되거나 또는 전력선을 이용하여 통신할 수 있으며, 냉매배관(냉매배관으로 연결되는 경우)을 통한 통신 또한 가능하고, 무선통신방식으로 데이터를 송수신할 수 있다. 복수의 유닛은 상호 통신함으로써 입력되는 운전설정에 따라 동작한다.

실내기(30)는 실외기(20)로부터 공급되는 냉매를 팽창시키는 팽창밸브(미도시), 냉매의 열교환시키는 실내열교환기(미도시), 실내공기가 실내열교환기로 유입되도록 하고, 열교환된 공기가 실내로 노출되도록 하는 실내기팬(미도시), 다수의 센서(미도시), 실내기의 동작을 제어하는 제어수단(미도시)을 포함한다.

또한, 실내기(30)는 열교환된 공기를 토출하는 토출구(미도시)를 포함하고, 토출구에는 토출구를 여닫고, 토출되는 공기의 방향을 제어하는 풍향조절수단(미도시)이 구비된다. 실내기는 실내기팬의 회전속도를 제어함으로써 흡입되는 공기 및 토출되는 공기를 제어하며, 풍량을 조절한다. 실내기(30)는 실내기의 운전상태 및 설정정보가 표시되는 출력부 및 설정 데이터 입력을 위한 입력부를 더 포함할 수 있다.

실외기(20)는 연결된 실내기(30)의 요구 또는 제어기(미도시)의 제어명령에 대응하여, 냉방모드 또는 난방모드로 동작하며, 연결된 실내기로 냉매를 공급한다. 복수의 실외기가 연결되는 경우, 각 실외기는 복수의 실내기에 연결될 수 있고, 또한, 분배기를 통해 복수의 실내기로 냉매를 공급할 수 있다.

실외기(20)는 냉매를 압축하여 고압의 기체 냉매를 토출하는 적어도 하나의 압축기(미도시), 냉매로부터 기체 냉매와 액체냉매를 분리하여 기화되지 않은 액체냉매가 압축기로 유입되는 것을 방지하는 어큐뮬레이터(미도시), 압축기에서 토출된 냉매 중 오일을 회수하는 오일분리기(미도시), 외기와의 열교환에 의하여 냉매를 응축하거나 증발되도록 하는 실외열교환기(미도시), 실외열교환기의 열교환을 보다 원활하게 하기 위하여 실외 열교환기로 공기를 유입하고 열교환된 공기를 외부로 토출하는 실외기팬(미도시), 실외기의 운전모드에 따라 냉매의 유로를 변경하는 사방밸브(미도시), 압력을 측정하는 적어도 하나의 압력센서(미도시), 온도를 측정하는 적어도 하나의 온도센서(미도시), 실외기의 동작을 제어하고 다른 유닛과의 통신을 수행하는 제어구성을 포함한다. 실외기(20)는 그 외 다수의 센서, 밸브, 과냉각 장치 등을 더 포함하나, 그에 대한 설명은 하기에서 생략하기로 한다.

공조유닛(40)은 덕트와 연결되어 공기를 순환시키는 동시에 공기를 가열하거나 냉각하여 실내로 공급하고, 외기를 도입하거나 내부 공기를 배출한다.

환기유닛(45)은 외기를 유입하고 내기를 배출하며, 공기가 순환하도록 공기의 유동을 제어한다. 한다.

전열교환기(50)는 급탕기(51)와 연결되어 공기와 물의 열교환을 통해 폐열을 회수하여 재사용하도록 함으로써 바닥(52)을 가열하거나 온수를 공급한다.

제어기(60)는 이와 같은 복수의 유닛과 연결되어 복수의 유닛에 대한 정보를 바탕으로 그 동작을 모니터링하고, 복수의 유닛을 개별적으로 제어하거나 또는 그룹화하여 유닛의 동작을 제어한다. 제어기(60)는 연결되는 복수의 유닛에 대한 정보를 등록한 후, 주기적으로 데이터를 송수신하여 연결되는 유닛에 대한 정보를 갱신하여 표시하고, 입력되는 제어명령을 해당하는 유닛으로 전송하여 그 동작이 가변되도록 한다.

제어기(60)는 입력되는 사용자 명령에 대응하여 실내기(30) 및 실외기(20)의 동작을 제어하고, 그에 대응하는 실내기 및 실외기의 동작상태에 대한 데이터를 주기적으로 수신하여 저장하며, 모니터링화면을 통해 동작상태를 출력한다. 제어기는 실내기(12)에 연결되어 실내기에 대한 운전설정, 잠금설정, 스케줄제어, 그룹제어, 전력사용에 대한 피크제어, 디멘드제어 등을 수행할 수 있다.

도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기 시스템의 관리서버의 제어구성이 간략하게 도시된 블록도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 관리서버(100)는 통신부(170), 메모리(150), 필터링부(120), 진단부(130), 메시지생성부(160), 데이터관리부(140), 그리고 동작 전반을 제어하는 메인제어부(110)를 포함한다. 메인제어부를 포함하여, 진단서버의 각 구성은 각각, 하나 또는 그 이상의 프로세서로 구현될 수 있고, 하드웨어 장치로 구현될 수 있다.

메모리(150)는 관리서버 내부의 저장장치로써, 관리서버의 데이터를 저장한다. 메모리(150)는 관리서버의 동작 및 데이터 처리를 위한 제어데이터, 고장진단을 위한 데이터, 송수신되는 데이터가 저장된다. 메모리(150)는 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기가 사용될 수 있다.

메모리(150)는 통신부(170)로부터 수신되는 공기조화기 데이터를 저장하고, 진단부(130)에 의한 진단결과를 저장하며, 메시지생성부(160)에 의해 생성된 메시지를 저장한다.

메모리(150)는 저장되는 공기조화기 데이터를 임시 저장한다. 메모리는 공기조화기 데이터가 데이터베이스에 저장되기 전, 데이터 분석을 위해 임시저장한다. 메모리에 저장되는 공기조화 데이터는, 필터링부에 의해 데이터의 일부는 폐기되고, 일부 데이터만으로 진단이 수행되며, 남은 데이터 중, 진단부의 진단결과에 대응하여 일부 데이터만이 데이터베이스(90)에 저장되고 나머지 데이터는 폐기된다.

통신부(170)는 네트워크(N)를 통해 공기조화기(10)로부터 공기조화기 데이터를 수신한다. 통신부(170)는 복수의 공기조화기(1 내지 n)로부터 데이터를 수신하면, 메모리(150)에 저장한다.

또한, 통신부(170)는 서비스센터(70), 단말(80)과 네트워크를 통해 연결되어 데이터를 송수신한다. 통신부(170)는 메인제어부의 제어명령에 따라 진단부(130)의 진단결과 또는 메시지생성부(160)로부터 생성된 메시지를 서비스센터(70), 단말(80), 공기조화기(10) 중 적어도 하나로 전송한다.

필터링부(120)는 메모리(150)에 저장되는 공기조화기 데이터를 필터링한다. 필터링부(120)는 메모리에 저장되는 공기조화기 데이터를 판독 가능한 데이터 인지 여부를 판단한다. 이때 데이터의 판독이 불가능한 경우 메인제어부는 필터링부의 판단결과에 대응하여, 해당 기기로 데이터의 재전송을 요청할 수 있다.

또한, 필터링부(120)는 수신되는 데이터가 진단을 위한 사이클 데이터인지 여부를 판단하여, 사이클데이터가 아닌 경우 필터링 하여 데이터베이스(90)에 저장되도록 한다.

진단부(130)는 공기조화기 데이터, 특히 사이클 데이터를 분석하여, 공기조화기에 대하여 부품진단, 운전상태, 성능진단을 수행한다. 진단부(130)는 공기조화기 데이터를 분석하여, 공기조화기가 정상상태인지 이상상태인지 판단한다.

진단부(130)는 공기조화기 데이터에 포함되는 정보를 각각 기준값과 비교하여 이상 여부를 판단하고, 동일한 기기 간의 비교, 외부 환경에 따른 요인 검토, 기기 설치 환경을 고려하여 공기조화기 데이터를 분석하고, 그에 따른 고장을 진단한다.

진단부(130)는 공기조화기 데이터로부터, 센서와 부품의 이상 상태를 진단하고 설비의 효율과 성능을 예측하여, 해당 공기조화기에 대하여 정상상태, 이상상태 고장상태 중 어느 하나의 상태인 것으로 판단하여 진단결과를 생성한다.

이상상태는 공기조화기에 문제가 있으나 공기조화기가 동작 가능한 상태, 성능이나 효율이 저하된 상태, 현재는 동작하기는 하나 소정 시간 내에 고장이 발생할 가능성이 있는 상태를 나타낸다. 한편, 고장상태는 이미 고장이 발생하여 운전할 수 없는 상태이다.

진단부(130)는 공기조화기 데이터를 분석하여 이상상태, 이상의 원인, 이상을 해결하기 위한 대응안을 포함하는 진단결과를 생성한다. 또한, 진단부(130)는 공기조화기 데이터를 분석하여 이상상태와 고장상태를 구분하고, 고장상태인 경우 고장의 원인과 고장해결을 위한 대응안을 포함하는 진단결과를 생성한다.

진단부(130)는 공기조화기의 성능 및 효율에 대한 진단결과를 생성할 수 있다. 진단부(130)는 일정기간 동안의 성능의 변화, 에너지 사용량의 변화 등을 통해 공기조화기의 효율을 분석하고, 점검 또는 수리가 필요한 부분에 대한 내용과 앞으로의 대응안이 포함된 진단결과를 생성한다.

또한, 진단부는 일시적인 고장 또는 이상뿐 아니라, 일정 기간 성능의 저하 여부를 판단하여 그에 대한 진단결과를 생성한다. 이때 진단부는 실시간 진단과, 성능 및 효율에 대한 평가를 구분하여 동작할 수 있다.

진단부(130)는 공기조화기 데이터 중, 압력, 유량, 전력, RPM 등의 데이터를 추출하고, 이를 바탕으로 COP와 냉동능력, 히트밸런스, 동작 효율을 산출하여 성능을 진단한다. 진단부는 일정기간 이상 공기조화기의 에너지사용량의 및 성능에 대한 데이터는 누적하여 저장하고, 그 변화를 바탕으로 공기조화기의 상태를 진단한다.

진단부(130)는, 공기조화기의 데이터를 분석하여 공기조화기의 성능 및 동작에 따른 효율을 산출한다. 진단부(130)는 공기조화기의 데이터를 분석하여 실시간으로 분석하고, 에너지 사용량 및 복수의 데이터를 바탕으로 공기조화기의 성능을 판단한다.

관리서버(100)는 공기조화기가 정상 동작인 상태에서, 공기조화기에 대한 데이터를 누적하여 저장함으로써, 기간별 데이터를 비교하여 일정 기간 동안의 변화에 대응하여, 효율과 성능의 저하를 판단한다.

관리서버(100)는 효율과 성능의 저하가 예측되는 경우 이상상태로 판단하여 진단할 수 있고, 또한, 정상상태로 판단되더라도 일정기간 이상 누적되는 데이터를 통해 성능 또는 효율의 저하를 진단한다. 현재 상태가 정상이라 하더라도 일정 기간 이상 성능과 효율이 저하된 경우 관리서버는 그에 대한 진단결과를 생성하여 전송한다.

예를 들어 관리서버(100)는 공기조화기의 제품연식, 설치위치, 모델, 구조, 용량, 기간별 과거데이터, 기상청 온도, 습도, 날씨 및 계절정보를 바탕으로, 공기조화기의 데이터를 상호 비교함으로써, 공기조화기를 진단한다.

관리서버(100)는 공기조화기 데이터로부터, 기기별 사이클 정보에 나타나는 수치들을 비교 분석하여 현장 평균 센서 값, 비정상 값, 기기 사용 패턴 등을 도출하고, 외부 온도, 습도 등 기상 정보 데이터와 사이클에 나타난 센서 값들을 연계하여 분석함으로써 외부 환경에 따른 센서 값 변동 추이를 확인하며, 사이클 정보를 실제 기기 설치 환경과 비교하여 설치 환경에 따른 사이클 운영 추이를 도출함으로써 공기조화기를 진단한다.

이때, 공기조화기(10)는 운전중 발생 또는 측정되는 복수의 정보, 예를 들어, 실내온도, 실외 온도, 냉매 온도 등의 온도센서의 측정값, 압축기 압력, 배관 압력 등의 압력센서의 측정값, 밸브의 동작 및 밸브 소모 전압 또는 전류값, 밸브의 이상 여부, 압축기 이상 여부, 팬모터 이상 여부, 열교환기 오염, 냉매량 부족 여부, 통신상태, 효율 및 성능에 대한 정보 등을 포함하는 공기조화기 데이터(200)로써 관리서버(100)로 전송한다.

진단부는 이상상태 판단 시, 고장상태는 아니지만, 고장이 발생하기 전에 해당 공기조화기를 점검하여 이상을 해소하도록 진단결과를 생성한다.

메시지생성부(160)는 진단결과에 대응하는 메시지를 생성하여 공기조화기(10) 또는 단말(80)로 전송한다. 이때 메시지는 공기조화기 또는 단말에서 판독 가능한 형태로 생성된다. 단말로 전송하는 경우, 메시지는, 단문메시지, 멀티미디어 메시지뿐 아니라, 모바일 웹페이지로 구성될 수 있다.

메시지생성부는 이상 또는 고장으로 판단되는 경우 공기조화기에 대한, 진단결과를 통신부는 통해 공기조화기 또는 단말로 전송하고, 서비스센터로 진단결과 및 고장이력을 전송할 수 있다. 메시지생성부는 텍스트 기반의 에러알림, 또는 사용자가 진단결과를 확인할 수 있도록 GUI기반의 진단결과를 리포트로 생성하여 전송할 수 있다.

메인제어부(110)는 통신부를 제어하여 데이터가 송수신 되도록 하고, 메모리의 데이터 입출력을 제어한다.

메인제어부(110)는 네트워크(N)를 통해 전국에 설치된 복수의 공기조화기로부터 공기조화기 데이터(200)를 수신하여 저장하고, 진단에 필요한 데이터를 추출하여 메모리에 임시 저장한다. 또한, 메인제어부는 진단부에 의해 공기조화기의 고장을 진단한 후, 공기조화기 데이터가 데이터베이스(90)에 저장되도록 한다.

메인제어부(110)는 진단된 공기조화기 데이터는 앞서 설명한 바와 같이 데이터베이스에 저장하고, 메모리에서는 삭제하여 새로운 데이터가 저장되도록 한다.

데이터관리부(140)는 메인제어부의 제어명령에 따라 데이터베이스(90)에 저장되는 데이터를 관리한다. 데이터관리부(140)는 데이터베이스에 데이터를 저장하고, 저장된 데이터를 호출하여 메인제어부로 인가한다. 데이터관리부(140)는 관리서버와 데이터베이스의 연결상태에 따라, 데이터베이스의 데이터에 대하여, 통신부를 통해 데이터베이스와 연결될 수 있다.

또한, 데이터관리부는 횟수(제 1 횟수, 제 2 횟수)에 대한 데이터가 별도 저장되도록 하며, 단기간에 대한 횟수(제1 횟수)와 장기간에 대한 횟수(제 2 횟수)를 구분하여 저장되도록 한다.

또한, 메인제어부(110)는 진단결과 이상상태 또는 고장상태인 경우, 성능 또는 효율이 저하된 경우에 대하여, 서비스 기사의 파견이 필요한 경우 통신부(170)를 통해 서비스센터로 진단결과를 전송하여 서비스 예약이 수행되도록 한다.

또한, 메인제어부(110)는 메시지생성부에 의해 생성된 메시지가 통신부(170)를 통해 전송되도록 한다.

한편, 관리서버는 하나의 서버로 구축될 수 있고, 또한, 복수의 서버에서 데이터를 분산하여 처리할 수 있다. 관리서버(100)는 기능에 따라 진단서버, 데이터서버, 메인서버, 분산관리서버를 포함할 수 있다. 관리서버는 각각의 서버들 또한 하나의 서버가 아니라 복수의 서버가 상호 연결되어 데이터는 분산처리하도록 구성될 수 있다.

진단서버는 메모리의 공기조화기 데이터를 분석하여 필터링하고, 공기조화기 데이터를 분석하고 이상 또는 고장을 진단하고 그에 따른 대응안을 도출한다. 진단서버는 공기조화기 데이터 중, 동일한 공기조화기의 데이터와 비교하고, 해당 공기조화기의 과거데이터와 비교하며, 외부 환경 또는 설치 환경에 대한 데이터를 바탕으로 공기조화기를 진단할 수 있다. 데이터서버는 연결되는 데이터베이스(90)에 데이터를 저장하고, 요청에 따라 특정데이터를 호출하여 전송한다. 데이터서버는 고장진단에 따른 진단결과를 바탕으로 공기조화기 데이터가 저장되도록 한다. 메인서버는 관리서버의 데이터 송수신 및, 데이터의 입출력을 제어한다. 분산관리서버는 관리서버가 복수의 서버의 연결에 의해 데이터를 처리하는 경우, 각 데이터의 흐름 및 공기조화기 데이터를 분산하여 처리하도록 각 서버에 데이터를 할당한다. 또한, 진단서버가 복수의 서버로 구성되는 경우 분산관리서버는 각 진단서버에 공기조화기 데이터를 할당하여 각각 동작하도록 한다.

도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 성능과 효율을 평가하는 방법을 설명하는데 참조되는 도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 관리서버(100)는 공기조화기(10)의 데이터를 수신하여 저장하고, 공기조화기 데이터를 분석하여 COP와 열평형(히트밸런스)을 산출한다. 이때 사용되는 인자는 판단하고자 하는 지표에 따라 가변 될 수 있다.

COP(Coefficient of Performance)란, 냉동기 성능계수로, 냉동기나 히트펌프 시스템에서 사용된 전력에너지를 평가하기 위한 지표이며, 효율을 판단하는데 사용될 수 있다.

진단부는 온도와 유량을 바탕으로 공기조화기의 증발열량을 산출한다. 이때 수냉식의 경우(예를 들어 칠러) 냉수의 밀도에 대한 정보를 함께 이용할 수 있다. 진단부는 증발열량으로부터 공기조화기의 냉동능력을 산출한다. 즉 냉방운전에 대한 공기조화기의 냉동능력을 산출한다. 진단부는 산출된 냉동능력과, 전압 또는 전류를 바탕으로 COP를 산출한다.

또한, 진단부는 온도와 유량을 바탕으로 공기조화기의 응축열량을 산출한다. 이때 수냉식의 경우 냉수의 밀도에 대한 정보를 함께 이용할 수 있다. 진단부는 응축열량에 앞서 설명한 냉동능력, 그리고 전압 또는 전류값을 이용하여 열평형(히트밸런스)을 산출한다.

진단부는 이와 같이 산출된 공기조화기에 대한 COP와 열평형(히트밸런스)을 바탕으로 공기조화기의 성능과 효율을 판단한다.

진단부(130)는 일정기간 COP와 열평형(히트밸런스)에 대한 데이터를 저장하고, 그 변화를 분석하여 에너지 사용량과 함께 비교함으로써, 공기조화기의 성능 및 효율을 진단한다.

도 5 는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기 시스템의 성능변화를 설명하는데 참조되는 예시도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 일정기간 공기조화기에 대하여 산출된 COP를 누적하여 효율의 변화를 판단할 수 있다.

제 1 시간(t1)으로부터 제 2 시간(t2)까지의 COP를 누적하여 그 변화를 살펴보면, COP의 편차는 있으나, 제 1 시간부터 제 2 시간까지 감소하고 있는 것을 알 수 있다.

제품의 정격 COP를 R1이라 하고, 정격 COP(R1)의 일정 비율, 예를 들어 70%에 해당하는 값을 제 1 기준값(B)으로 설정할 수 있다. 이때, 제 1 기준값은 제품의 정격 COP와 비율에 따라 가변 될 수 있다.

진단부는 COP가 제품의 정격 COP의 70% 인 제 1 기준값(B)보다 낮으면 성능에 이상이 있는 것으로 판단한다.

제 1 시간에서 COP가 제품의 정격COP인 R1보다는 낮으나, 제 1 기준값(B)보다는 높은값을 유지하므로, 진단부는 정상상태로 판단한다.

시간이 경과하여 제 1 시간으로부터 제 2 시간(t2)에 도달하면, COP가 기준이 되는 제 1 기준값(B)보다 낮아지게 된다. 이때 진단부는 제 1 시간으로부터 제 2 시간 까지, COP가 감소하고 있으므로 성능이 저하되는 것으로 판단하나, 성능저하의 기준이 되는 제 1 기준값(B)보다는 높은값이므로 정상상태로 판단한다.

그러나 제 2 시간(t2)에는, COP의 값이 제 1 기준값(B)보다 낮은값이고, 일시적으로 수치가 증가한다고 하더라도, 제 1 시간부터 제 2 시간까지 감소하고 있으므로, 진단부는 이상상태로 판단할 수 있다.

도 6 은 도 5에 대하여 공기조화기 시스템의 성능진단에 따른 제어방법이 도시된 순서도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 관리서버는 수신되는 데이터를 메모리에 저장하여 실시간으로 공기조화기 데이터를 분석하고, 공기조화기의 상태를 이상, 고장, 정상 중 어느 하나로 진단한다.

또한, 관리서버는 수신되는 데이터를 분석하여(S310), 공기조화기에 대한 COP(냉동기 성능계수)를 산출한다. COP는 앞서 설명한 바와 같이, 온도와 유량, 그리고 물의 밀도를 바탕으로 산출되는 냉동능력으로부터 전압 또는 전류값을 이용하여 산출할 수 있다.

관리서버는 COP 수치를 바탕으로 성능저하 여부를 감지한다(S320). 관리서버는 COP 수치를 공기조화기의 정격 COP에 대하여 일정 비율에 해당하는 제 1 기준값(B)을 기준으로, 성능저하 여부를 판단할 수 있다.

COP성능이 저하되었다고 판단되는 경우, 진단부는 성능저하의 원인을 분석한다.

진단부는 COP성능 저하에 대응하여, 공기조화기로 공급되는 냉수량이 정상인지 여부를 판단한다(S330). 냉수량이 정상이 아닌 경우, 진단부는 냉수공급에 사용되는 펌프의 성능과, 동작하는 펌프의 개수를 점검하도록 대응안을 도출한다(S340).

한편, 냉수량이 정상인 경우 진단부는 냉동능력이 정상인지 여부를 판단한다(S350).

냉동능력은, 앞서 설명한 바와 같이, 온도와 유량, 공급되는 물의 밀도를 바탕으로 산출될 수 있다.

냉동능력이 설정값 미만으로 정상이 아닌 경우, 진단부는 냉수 출구온도에 대한 설정을 변경하도록 대응안을 도출한다(S360).

한편, 냉동능력이 정상인 경우, 성능저하의 원인이 냉수량이나 냉동능력에 관계없다고 판단하여 세관을 점검하도록 대응안을 도출한다(S370). 세관이 이물질 등으로 인하여 내부 통로가 좁아진 경우 성능저하의 원인이 될 수 있으므로 이를 점검하도록 대응안을 도출한다.

진단부는 COP에 따른 성능의 저하와, 그에 따른 원인 그리고 도출된 대응안을 포함하여 진단결과를 생성한다.

관리서버는 진단결과를 저장하고, 공기조화기의 제어기로 진단결과를 전송한다(S380).

그에 따라 제어기는 진단결과를 출력하여 사용자가 자가점검 할 수 있도록 하고, 서비스센터(70)에 접속하여 점검 및 수리를 요청할 수 있다. 수리가 필요한 경우 관리서버로부터 서비스 요청이 이루어질 수 있다.

도 7 은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기 시스템의 성능변화를 설명하는데 참조되는 다른 예가 도시된 예시도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 관리서버는 공기조화기 데이터를 분석하여 히트밸런스를 산출하여 일정기간 누적하여 그 변화를 판단함으로써, 공기조화기에 대하 성능을 판단할 수 있다.

제 11 시간(t11)으로부터 제 12 시간(t12)까지의 히트밸런스의 변화를 통해, 히트밸런스가 증가하고 있음을 알 수 있다.

진단부는 복수의 기준값을 사용하여, 히트밸런스를 바탕으로 공기조화기의 성능을 진단한다.

진단부는 히트밸런스에 대하여, 정상범위를 판단하기 위한 제 2 기준값(R10)을 설정하고, 측정되는 수치를 바탕으로 공기조화기의 성능 및 그에 따른 이상을 판단한다.

진단부는 공기조화기의 히터밸런스를, 앞서 설명한 바와 같이, 온도와 유량, 그리고 공급되는 물의 밀도를 바탕으로 응축열량을 산출하고, 온도, 유량, 밀도를 바탕으로 증발열량을 판단하여 냉동능력을 산출한 후, 냉동능력과 응축열량, 그리고 전압 또는 전류값을 바탕으로 히트밸런스를 산출한다.

진단부는 히트밸런스가 0 내지 제 2 기준값(R10)의 범위에 포함되는 경우 정상상태로 판단하고, 제 2 기준값보다 높은 수치에 대하여 이상으로 판단한다.

제 11시간(t11)의 히트밸런스는 제 2 기준값을 초과한 R11 이므로, 진단부는 공기조화기에 이상이 있는 것으로 판단한다. 진단부는 해당 현상이 일시적으로 나타날 수 있으므로 일정기간 변화의 정도를 통해 이상 여부를 최종 판단한다.

진단부는, 제 2 기준값을 초과한 상태에서, 시간이 경과함에 따라 제 12 시간에 도달하기까지, 히트밸런스가 지속적으로 증가함에 따라(S12) 공기조화기의 성능이 저하된 것으로 판단할 수 있다.

제 12 시간 도달 전, 일시적으로 그 수치가 증가하여 R12 및 R13에 도달할 수 있으나(S11), 지속적으로 증가하고 있으므로, 증가 추세를 바탕으로 이상을 판단한다.

진단부는 이와 같이 히트밸런스가 제 2 기준값을 초과하여, 그 값이 지속적으로 증가하는 경우, 냉각수 계통에 대한 성능에 문제가 있는 것으로 판단할 수 있다.

그에 따라 진단부는 냉각수를 점검하도록 대응안을 도출할 수 있다.

도 8 은 도 7에 대하여 공기조화기 시스템의 성능진단에 따른 제어방법이 도시된 순서도이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 관리서버는 수신되는 데이터를 메모리에 저장하여 실시간으로 공기조화기 데이터를 분석하여 공기조화기의 상태를 진단한다.

또한, 관리서버는 수신되는 데이터를 분석하여(S410), 공기조화기에 대한 히트밸런스를 산출한다.

관리서버는 산출된 히트밸런스의 수치를 바탕으로 공기조화기의 성능저하 여부를 감지한다(S420). 관리서버는 히트밸런스 수치를, 제 2 기준값(R10)과 비교하여 이상 여부를 판단한다. 히트밸런스는 그 값이 작을수록 좋은 성능을 나타낸다.

진단부는 히트밸런스의 수치가 제 2 기준값 보다 높은 경우 이상으로 판단한다. 단, 진단부는 히트밸런스에 대한 일정기간 동안의 누적데이터를 통해 히트밸런스의 변화를 확인하여 이상 여부를 판단한다. 히트밸런스의 수치가 제 2 기준값보다 큰 경우 이상으로 판단하고, 이러한 이상상태가 일정 시간 유지되는지 여부를 판단하여 공기조화기의 성능 및 상태를 진단할 수 있다.

진단부는 히트밸런스에 이상이 있다고 판단되는 경우, 냉각수가 정상인지 여부를 판단한다(S430). 냉각수에 이상이 있는 경우, 진단부는 히트밸런스 이상에 대한 원인이 냉각수의 이상이고, 그에 대하여 냉각수 세관을 점검하도록 대응안을 도출한다(S440). 냉각수의 온도와 유량을 바탕으로 냉각수에 대한 이상을 판단할 수 있다.

한편, 냉각수가 정상인 경우 진단부는 냉각탑의 이상 여부를 판단한다(S450). 냉각탑의 유량과 온도를 바탕으로 이상을 판단할 수 있다. 냉각탑에 이상이 있는 경우 진단부는 히트밸런스 이상의 원인이 냉각탑인 것으로 판단하고 그에 대응하여 냉각탑을 교체하도록 대응안을 도출한다(S460).

한편, 냉각수와 냉각탑이 정상인 경우, 진단부는 히트밸런스 이상의 원인이 응축기에 있다고 판단하여 응축기의 설정을 확인하고 응축기의 상태를 점검하도록 대응안을 도출한다(S470).

진단부는 하나의 원인에 대한 대응안을 도출하더라도 다른 원인에 대하여 이상여부를 판단할 수 있다. 즉, 진단부는 냉각수에 이상이 있어 그에 대한 대응안을 도출하더라도 냉각탑이 정상인지 여부를 추가로 확인할 수 있다.

진단부는 성능저하에 관련하여 적어도 하나의 원인을 판단하고 각 원인에 대한 대응안을 도출한다.

진단부는 성능 저하 및 이상현상, 그에 대한 원인과 대응책이 포함된 진단결과를 생성한다.

관리서버는 생성된 진단결과를 저장하고 출력하며, 제어기로 전송한다(S480). 요청에 따라 공기조화기에 대한 제어권한이 있는 단말로 진단결과를 전송할 수 있다.

도 9는 공기조화기 시스템의 이상으로 인한 현상을 설명하는데 참조되는 예시도이다.

도 9의 (a)와 도시된 바와 같이, 냉각수의 오염이나 이물질이 포함된 경우, 냉각수의 밀도가 변화하고, 이물질로 인하여 냉각수의 유동에 문제가 발생하게 됨에 따라, 냉각수에 대한 온도 및 유량 제어가 용이하지 않게 된다. 그로 인하여 공기조화기의 증발열량이 감소하게 되고, 이는 곧 냉동능력을 저하시켜, 결과적으로 COP와 히트밸런스의 이상현상이 발생하게 된다.

따라서 COP의 수치가 감소하는 경우, 관리서버는 냉각수의 이상을 원인으로 판단할 수 있다.

또한, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 충진물이 오염되는 경우 열교환이 정상적으로 이루어지지 않게 되므로, 증발열량 및 응축열량이 저하되어 COP와 히트밸런스의 이상의 원인이 될 수 있다.

도 9의 (c)에 도시된 바와 같이, 냉각수가 오염되는 경우 냉각수에 거품이 발생하여 열교환기를 오염시키는 원인이 된다. 열교환기기가 오염되면 열교환이 정상적으로 이루어지지 않게 되므로 앞서 설명한 바와 같이 증발열량 및 응축열량이 저하되어 COP와 히트밸런스의 이상의 원인이 될 수 있다.

또한, 냉각수가 부족한 경우 열교환이 정상적으로 이루어지지 않게 되므로 COP와 히트밸런스의 이상의 원인이 될 수 있다.

따라서, 본 발명은, 관리서버가 실시간으로 공기조화기의 상태를 진단하면서 또한, 공기조화기에 대한 COP와 히트밸런스를 산출하여 이상 여부를 판단하고 일정 기간 동안의 그 값의 변화를 통해 성능저하 여부를 판단한다. 그에 따라 본 발명은 공기조화기의 성능 및 효율에 대하여 평가할 수 있고, 성능 저하에 대한 진단결과를 바탕으로 문제점을 해소할 수 있다.

본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 실시예에 따라서는 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

1 내지 n, 10: 공기조화기
20: 실외기 30: 실내기
60: 제어기
70: 서비스센터 80: 단말
90: 데이터베이스 100: 관리서버
110: 메인제어부 130: 진단부
150: 메모리

Claims

복수의 공기조화기;
상기 복수의 공기조화기로부터 소정시간 간격으로 수신되는 공기조화기 데이터를 분석하여 상기 공기조화기의 상태를 진단하는 관리서버;
상기 공기조화기 데이터가 저장되는 데이터베이스를 포함하고,
상기 관리서버는, 상기 공기조화기로부터 상기 공기조화기 데이터가 수신되면, 구비되는 메모리에 저장하여 실시간으로 상기 공기조화기의 상태를 진단하고,
상기 공기조화기 데이터를 바탕으로 성능 및 효율에 대한 데이터를 산출하여 일정기간 동안의 변화를 통해 상기 공기조화기에 대한 성능저하를 진단하는 것을 특징으로 하는 공기조화기 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 관리서버는,
상기 공기조화기 데이터를 수신하는 통신부;
상기 공기조화기 데이터를 상기 메모리에 저장하는 메인제어부; 및
상기 공기조화기 데이터를 분석하여 상기 공기조화기 데이터에 대하여 정상, 이상, 고장 중 어느 하나로 판단하고,
상기 공기조화기에 대한 성능 및 효율에 대한 데이터를 산출하여 성능저하를 진단하는 진단부;를 포함하는 공기조화기 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 진단부는 상기 공기조화기에 대한 냉동기 성능계수와, 히트밸런스를 산출하여 상기 공기조화기의 성능저하를 판단하는 것을 특징으로 하는 공기조화기 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 진단부는 상기 냉동기 성능계수의 정격데이터를 기준으로 일정 비율에 해당하는 제 1 기준값을 설정하고, 상기 냉동기 성능계수가 상기 제 1 기준값 미만이면 상기 공기조화기의 성능이 저하된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 공기조화기 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 진단부는 상기 냉동기 성능계수에 따른 상기 공기조화기의 성능 저하에 대하여, 냉수량, 냉동능력, 냉수 세관 중 어느 하나를 성능 저하의 원인으로 판단하는 것을 특징으로 하는 공기조화기 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 진단부는 상기 냉수량이 정상이 아닌 경우, 냉수공급을 위한 펌프의 성능과, 동작하는 펌프의 개수를 점검하도록 대응안을 도출하는 것을 특징으로 하는 공기조화기 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 진단부는 상기 냉동능력이 정상이 아닌 경우, 냉수 출구온도에 대한 설정을 변경하도록 대응안을 도출하는 것을 특징으로 하는 공기조화기 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 진단부는 상기 냉수량과 상기 냉동능력이 정상인 경우 냉수 세관을 점검하도록 대응안을 도출하는 것을 특징으로 하는 공기조화기 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 진단부는 히트밸런스에 대한 이상 여부를 판단하는 제 2 기준값을 설정하고, 상기 히트밸런스가 상기 제 2 기준값 이상인 경우 상기 공기조화기에 이상이 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 공기조화기 시스템.
제 9 항에 있어서,
상기 진단부는 상기 히트밸런스를 일정기간 누적하여, 상기 히트밸런스가 상기 제 2 기준값 이상인 상태에서, 지속적으로 증가하는 경우 상기 공기조화기의 성능이 저하된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 공기조화기 시스템.
제 9 항에 있어서,
상기 진단부는 상기 히트밸런스에 따른 상기 공기조화기의 성능 저하에 대응하여, 냉각수, 냉각탑, 응축기 중 적어도 하나를 성능저하의 원인으로 판단하는 것을 특징으로 하는 공기조화기 시스템.
제 11 항에 있어서,
상기 진단부는 상기 냉각수가 정상이 아닌 경우 냉각수 세관을 점검하도록 대응안을 도출하는 것을 특징으로 하는 공기조화기 시스템.
제 11 항에 있어서,
상기 진단부는 상기 냉각탑이 정상이 아닌 경우 상기 냉각탑을 교체하도록 대응안을 도출하는 것을 특징으로 하는 공기조화기 시스템.
제 11 항에 있어서,
상기 진단부는 상기 냉각수와 상기 냉각탑이 정상인 경우 응축기의 설정을 점검하도록 대응안을 도출하는 것을 특징으로 하는 공기조화기 시스템.
복수의 공기조화기로부터 공기조화기 데이터를 수신하는 단계;
상기 공기조화기 데이터를 바탕으로 성능 및 효율에 대한 데이터를 산출하는 단계;
상기 성능 및 효율에 대한 데이터를 일정기간 누적하여 저장하는 단계;
상기 성능 및 효율에 대한 데이터의 변화를 분석하여 상기 공기조화기에 대한 성능저하를 진단하는 단계; 및
상기 공기조화기의 성능저하에 대한 진단결과를 생성하는 단계;를 포함하는 공기조화기 시스템의 제어방법.
제 15 항에 있어서,
상기 공기조화기 데이터를 분석하여, 냉동기 성능계수와, 히트밸런스를 상기 성능 및 효율에 대한 데이터로써 산출하는 단계를 더 포함하는 공기조화기 시스템의 제어방법.
제 16 항에 있어서,
상기 냉동기 성능계수의 정격데이터를 기준으로 일정 비율에 해당하는 제 1 기준값을 설정하는 단계; 및
상기 냉동기 성능계수가 상기 제 1 기준값 미만이면 상기 공기조화기의 성능이 저하된 것으로 판단하는 단계를 더 포함하는 공기조화기 시스템의 제어방법.
제 16 항에 있어서,
상기 냉동기 성능계수를 바탕으로, 상기 공기조화기의 성능 저하가 판단되는 경우, 냉수량, 냉동능력, 냉수 세관 중 어느 하나를 성능 저하의 원인으로 판단하는 단계를 더 포함하는 공기조화기 시스템의 제어방법.
제 18 항에 있어서,
상기 냉수량이 정상이 아닌 경우, 냉수공급을 위한 펌프의 성능과, 동작하는 펌프의 개수를 점검하도록 대응안을 도출하는 단계;
상기 냉동능력이 정상이 아닌 경우, 냉수 출구온도에 대한 설정을 변경하도록 대응안을 도출하는 단계; 및
상기 냉수량과 상기 냉동능력이 정상인 경우 냉수 세관을 점검하도록 대응안을 도출하는 단계를 더 포함하는 공기조화기 시스템의 제어방법.
제 16 항에 있어서,
상기 히트밸런스에 대한 이상 여부를 판단하기 위한 제 2 기준값을 설정하는 단계;
상기 히트밸런스가 상기 제 2 기준값 이상인 경우 상기 공기조화기에 이상이 있는 것으로 판단하는 단계를 더 포함하는 공기조화기 시스템의 제어방법.
제 20 항에 있어서,
일정기간 동안, 상기 히트밸런스가 상기 제 2 기준값 이상이고, 상기 히트밸런스가 지속적으로 증가하는 경우 상기 공기조화기의 성능이 저하된 것으로 판단하는 단계를 더 포함하는 공기조화기 시스템의 제어방법.
제 21 항에 있어서,
상기 히트밸런스에 따른 상기 공기조화기의 성능 저하에 대응하여, 냉각수, 냉각탑, 응축기 중 적어도 하나를 성능저하의 원인으로 판단하는 단계를 더 포함하는 공기조화기 시스템의 제어방법.
제 22 항에 있어서,
상기 냉각수가 정상이 아닌 경우 냉각수 세관을 점검하도록 대응안을 도출하는 단계;
상기 냉각탑이 정상이 아닌 경우 상기 냉각탑을 교체하도록 대응안을 도출하는 단계;
상기 냉각수와 상기 냉각탑이 정상인 경우 응축기의 설정을 점검하도록 대응안을 도출하는 단계를 더 포함하는 공기조화기 시스템의 제어방법.