KR20190058789A - 에너지 소비 효율화를 위한 스마트 창호를 이용한 실내 환경 제어 시스템 - Google Patents

에너지 소비 효율화를 위한 스마트 창호를 이용한 실내 환경 제어 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20190058789A
KR20190058789A KR1020170156066A KR20170156066A KR20190058789A KR 20190058789 A KR20190058789 A KR 20190058789A KR 1020170156066 A KR1020170156066 A KR 1020170156066A KR 20170156066 A KR20170156066 A KR 20170156066A KR 20190058789 A KR20190058789 A KR 20190058789A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
indoor
sensor
window
controller
Prior art date
Application number
KR1020170156066A
Other languages
English (en)
Inventor
김현일
Original Assignee
주식회사 네오비
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 네오비 filed Critical 주식회사 네오비
Priority to KR1020170156066A priority Critical patent/KR20190058789A/ko
Publication of KR20190058789A publication Critical patent/KR20190058789A/ko

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B9/00—Screening or protective devices for wall or similar openings, with or without operating or securing mechanisms; Closures of similar construction
    • E06B9/24—Screens or other constructions affording protection against light, especially against sunshine; Similar screens for privacy or appearance; Slat blinds
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B5/00—Doors, windows, or like closures for special purposes; Border constructions therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B9/00—Screening or protective devices for wall or similar openings, with or without operating or securing mechanisms; Closures of similar construction
    • E06B9/24—Screens or other constructions affording protection against light, especially against sunshine; Similar screens for privacy or appearance; Slat blinds
    • E06B2009/2417—Light path control; means to control reflection
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B9/00—Screening or protective devices for wall or similar openings, with or without operating or securing mechanisms; Closures of similar construction
    • E06B9/24—Screens or other constructions affording protection against light, especially against sunshine; Similar screens for privacy or appearance; Slat blinds
    • E06B2009/2464—Screens or other constructions affording protection against light, especially against sunshine; Similar screens for privacy or appearance; Slat blinds featuring transparency control by applying voltage, e.g. LCD, electrochromic panels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/50—Air quality properties
    • F24F2110/65—Concentration of specific substances or contaminants
    • F24F2110/70—Carbon dioxide
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2130/00—Control inputs relating to environmental factors not covered by group F24F2110/00
    • F24F2130/20—Sunlight
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2130/00—Control inputs relating to environmental factors not covered by group F24F2110/00
    • F24F2130/30—Artificial light
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2221/00—Details or features not otherwise provided for
    • F24F2221/20—Details or features not otherwise provided for mounted in or close to a window
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/24—Structural elements or technologies for improving thermal insulation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B80/00—Architectural or constructional elements improving the thermal performance of buildings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fuzzy Systems (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

본 발명은 스마트 창호를 이용한 실내 환경 제어 시스템에 관한 것으로서, 본 발명에 의하면, 건물이 복수 개의 단위 구역들로 분할되며, 상기 복수 개의 단위 구역들 각각에 대응하여 설치되는 스마트 창호; 상기 스마트 창호를 제어하는 창호 제어기; 상기 복수 개의 단위 구역들 각각에 대응하여 설치되는 실내 조도 센서; 상기 복수 개의 단위 구역들 각각에 대응하여 설치되는 실외 조도 센서; 상기 복수 개의 단위 구역들 각각에 대응하여 설치되는 실내 온도 센서; 상기 복수 개의 단위 구역들 각각에 대응하여 설치되고 상기 창호 제어기, 상기 실내 조도 센서, 상기 실외 조도 센서 및 상기 실내 온도 센서와 연결되는 통신부; 및 상기 복수 개의 단위 구역들 각각의 통신부와 연결되는 주 제어부를 포함하며, 상기 스마트 창호는 인가 전압에 따라 빛의 투과량이 조절되는 투과량 조절 유리와, 반사판의 각도에 따라 태양광의 확산량이 조절되는 확산량 조절 장치를 구비하며, 상기 창호 제어기는 상기 실내 조도 센서에 의해 측정된 실내 조도값, 상기 실외 조도 센서에 의해 측정된 실외 조도값 및 상기 실내 온도 센서에 의해 측정된 실내 온도값에 기초하여 투과량 조절 유리에 인가되는 인가 전압과 상기 확산량 조절 장치의 반사판의 각도를 제어하는 스마트 창호를 이용한 실내 환경 제어 시스템이 제공된다.

Description

에너지 소비 효율화를 위한 스마트 창호를 이용한 실내 환경 제어 시스템 {SYSTEM FOR CONTROLLING INTERIOR ENVIRONMENT USING SMART WINDOW TO ENERGY SAVING}
본 발명은 실내 온도 및 조도 등의 실내 환경을 제어하는 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스마트 창호를 이용한 실내 환경 제어 시스템에 관한 것이다.
최근 실내 온도 및 조도를 제어하기 위한 수단으로서 인가되는 전압에 따라 투명, 불투명 또는 반투명 상태로 변호되어 빛 투과량이 조절되는 스마트 윈도우(조광유리, 스마트 글래스라고도 함)가 개발되고 있다.
하지만, 지금까지 개발된 스마트 윈도우는 독립된 조작 수단에 의해 수동으로 제어되는 방식으로서, 냉난방 부하를 함께 고려한 제어가 이루어지지 않고 건물에 구비되는 조명 기기 및 냉난방 기기와 연계되어 있지 않기 때문에, 효율적인 실내 환경 제어에 한계가 있었다.
대한민국 공개특허공보 공개번호 10-2017-0022287 "창유리의 투명/불투명 제어가 가능한 스마트 창호" (2017.03.02.) 대한민국 등록특허공보 등록번호 10-1196901 "빛의 반사각도 조절이 가능한 채광 및 차광용 창호 조절장치" (2015.06.30.)
본 발명의 목적은 건물의 냉난방 부하를 줄일 수 있는 스마트 창호를 이용한 실내 환경 제어 시스템을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 건물이 복수 개의 단위 구역들로 분할되며, 상기 복수 개의 단위 구역들 각각에 대응하여 설치되는 스마트 창호; 상기 스마트 창호를 제어하는 창호 제어기; 상기 복수 개의 단위 구역들 각각에 대응하여 설치되는 실내 조도 센서; 상기 복수 개의 단위 구역들 각각에 대응하여 설치되는 실외 조도 센서; 상기 복수 개의 단위 구역들 각각에 대응하여 설치되는 실내 온도 센서; 상기 복수 개의 단위 구역들 각각에 대응하여 설치되고 상기 창호 제어기, 상기 실내 조도 센서, 상기 실외 조도 센서 및 상기 실내 온도 센서와 연결되는 통신부; 및 상기 복수 개의 단위 구역들 각각의 통신부와 연결되는 주 제어부를 포함하며, 상기 스마트 창호는 인가 전압에 따라 빛의 투과량이 조절되는 투과량 조절 유리와, 반사판의 각도에 따라 태양광의 확산량이 조절되는 확산량 조절 장치를 구비하며, 상기 창호 제어기는 상기 실내 조도 센서에 의해 측정된 실내 조도값, 상기 실외 조도 센서에 의해 측정된 실외 조도값 및 상기 실내 온도 센서에 의해 측정된 실내 온도값에 기초하여 투과량 조절 유리에 인가되는 인가 전압과 상기 확산량 조절 장치의 반사판의 각도를 제어하는 스마트 창호를 이용한 실내 환경 제어 시스템이 제공된다.
상기 실내 환경 제어 시스템은, 상기 복수 개의 단위 구역들 각각에 대응하여 설치되는 공기질 센서를 더 포함하며, 상기 스마트 창호는 환기 장치를 더 구비하며, 상기 창호 제어기는 상기 공기질 센서에 의해 측정된 공기질에 기초하여 상기 환기 장치의 작동을 제어할 수 있으며, 이때 상기 공기질 센서는 상기 단위 구역 내 이산화탄소 가스 농도를 측정하는 이산화탄소 센서일 수 있다.
상기 실내 환경 제어 시스템은 상기 복수 개의 단위 구역들 각각에 대응하여 설치되는 조명 기기와, 상기 조명 기기에 제어신호를 출력하고 상기 주 제어부로부터 제어 명령을 전달받는 조명 기기 제어기를 더 포함하며, 상기 실내 조도 센서에 의해 측정된 실내 조도값은 상기 통신부를 통해 상기 주 제어부로 전송되며, 상기 주 제어부는 상기 통신부를 통해 전송된 상기 실내 조도값에 기초하여 상기 조명 기기 제어기로 제어명령을 전송할 수 있다.
상기 실내 환경 제어 시스템은 상기 복수 개의 단위 구역들 각각에 대응하여 설치되는 냉난방 기기와, 상기 냉난방 기기에 제어신호를 출력하고 상기 주 제어부로부터 제어 명령을 전달받는 냉난방 기기 제어기를 더 포함하며, 상기 실내 온도 센서에 의해 측정된 실내 온도값은 상기 통신부를 통해 상기 주 제어부로 전송되며, 상기 주 제어부는 상기 통신부를 통해 전송된 상기 실내 온도값에 기초하여 상기 냉난방 기기 제어기로 제어명령을 전송할 수 있다.
본 발명에 의하면 앞서서 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다. 구체적으로는, 건물의 단위 구역에 투과량 조절 유리 및 확산량 조절 장치를 구비하는 스마트 창호가 실내외 조도 센서 및 실내 온도 센서로부터 측정되는 측정값에 기초하여 제어됨으로서, 태양광의 투과율 및 실내 확산량이 더욱 효율적으로 제어된다.
또한, 센서에 의해 측정된 조도 및 온도값이 건물의 조명 기기와 냉난방 기기와 연결되는 주 제어부로 전송되어서 조명 기기와 냉난방 기기의 제어에 사용되므로 건물의 냉난방 및 조도를 최적으로 제어함으로써 냉난방 부하를 현저하게 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 스마트 창호를 이용한 실내 환경 조절 시스템의 개략적인 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 스마트 창호를 이용한 실내 환경 조절 시스템에서 스마트 창호의 개략적인 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 스마트 창호를 이용한 실내 환경 조절 시스템에서 센서부의 개략적인 구성을 도시한 블록도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명의 실시예를 구성 중심으로 상세하게 설명한다. 도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 창호를 이용한 실내 환경 조절 시스템의 개략적인 구성이 블록도로서 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 창호를 이용한 실내 환경 조절 시스템(100)은 건물의 냉난방 부하를 줄이기 위해 건물에 구축되는 것으로서, 제어 대상인 건물을 독립된 복수 개의 공간으로 분할하는 복수 개의 단위 구역들(A) 각각의 실내 환경을 독립적으로 제어하기 위해 복수 개의 단위 구역들(A) 각각에 설치되는 스마트 창호(110), 스마트 창호(110)를 제어하는 창호 제어기(120)와, 단위 구역(A)의 환경 조절에 필요한 주요 환경 정보를 측정하는 센서부(130)와, 창호 제어기(120) 및 센서부(130)와 데이터를 주고받으며 외부와의 통신이 이루어지는 통신부(140)와, 조명 기기(150)와, 조명 기기 제어기(160)와, 냉난방 기기(170)와, 냉난방 기기 제어기(180)와, 복수 개의 단위 구역들(A) 각각에 설치되는 통신부(140), 조명 기기 제어기(160) 및 냉난방 기기 제어기(180)와 데이터를 주고받는 주 제어부(190)를 포함한다.
스마트 창호(110)는 단위 구역(A)의 외벽에 설치되어서 태양광의 투과량 조절, 태양광의 실내 확산량 조절 및 환기의 기능을 수행하고, 창호 제어기(120)에 의해 그 작동이 제어된다. 도 2에는 스마트 창호(110)의 개략적인 구성이 블록도로서 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 스마트 창호(110)는 태양광의 투과량 조절을 위한 투과량 조절 유리(111)와, 태양광의 실내 확산량 조절을 위한 확산량 조절 장치(112)와, 환기를 위한 환기 장치(113)를 구비한다.
투과량 조절 유리(111)는 스마트 창호(110)의 유리를 구성하는 것으로서, 일반적으로 스마트 윈도우(smart window)라고 불리는 투과량 조절이 가능한 유리로 이루어진다. 본 실시예에서는 투과량 조절 유리(111)가 분극 입자 배향형 소자(SPD: Suspended Particle Display) 방식인 것으로 설명하는데, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니며, 고분자 분산형 액정(PDLC: Polymer Dispersed Liquid Crystal) 방식 등 지금까지 개발된 다른 모든 방식의 스마트 윈도우가 사용될 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다. 투과량 조절 유리(111)의 태양광 투과율은 투과량 조절 유리(111)에 인가되는 전압이 창호 제어기(120)에 의해 조절됨으로써 제어된다.
확산량 조절 장치(112)는 투과량 조절 유리(111)를 통해 실내로 들어오는 태양광의 확산량을 조절하는 장치로서, 도시되지는 않았으나 복수 개의 반사판과, 확산량 조절을 위해 반사판의 각도를 제어하는 모터를 구비하는데, 이러한 확산량 조절 장치(112)로는 예를 들어서 대한민국 등록특허 제10-1196901호에 개시된 구성이 사용될 수 있다. 확산량 조절 장치(112)의 모터가 창호 제어기(120)에 의해 제어됨으로써 확산량 조절 장치(112)에 의한 태양광 확산량이 조절된다.
환기 장치(113)는 실내 환기를 위한 장치로서, 도시되지는 않았으나 환기구와 환기 팬을 구비한다. 환기 장치(113)의 작동은 창호 제어기(120)에 의해 제어된다. 본 실시예에서는 환기 장치(113)가 스마트 창호(110)에 함께 구비되는 것으로 설명하지만, 이와는 달리 스마트 창호(110)와는 분리되어서 별도로 구비될 수도 있고 이 경우 별도의 환기 장치 제어기가 구비되며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
도 1에서는 하나의 단위 구역(A)에 하나의 스마트 창호(110)가 설치되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 이와는 달리 하나의 단위 구역(A)에 둘 이상의 복수 개가 설치되어서 사용될 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
창호 제어기(120)는 통신부(140)를 통해 주 제어부(190)로부터 제어 신호를 전달받아서 스마트 창호(110)의 투과량 조절 유리(111)에 인가되는 전압을 조절하고, 스마트 창호(110)의 확산량 조절 장치(112)에 구비되는 모터(미도시)의 작동을 제어하며, 스마트 창호(110)에 구비되는 환기 장치(113)의 작동을 제어한다.
센서부(130)는 단위 구역(A)의 환경 조절에 필요한 주요 환경 정보를 측정한다. 도 3에는 센서부(130)의 개략적인 구성이 블록도로서 도시되어 있다. 도 3을 참조하면, 센서부(130)는 단위 구역(A)의 실내 조도를 측정하는 실내 조도 센서(131)와, 단위 구역(A)의 외부의 조도를 측정하는 실외 조도 센서(132)와, 단위 구역(A)의 실내 온도를 측정하는 실내 온도 센서(133)와, 단위 구역(A)의 실내 공기질을 측정하는 공기질 센서(134)를 구비한다.
실내 조도 센서(131)는 단위 구역(A) 내에 설치되어서 단위 구역(A)의 실내 조도를 측정하고 이에 대한 전기적 신호를 통신부(도 1의 140)로 전송한다.
실외 조도 센서(132)는 단위 구역(A)의 외부에 설치되어서 단위 구역(A) 외부의 조도를 측정하고 이에 대한 전기적 신호를 통신부(도 1의 140)로 전송한다. 실외 조도 센서(132)는 스마트 창호(도 1의 110)에 설치되는 것이 바람직한다. 이 경우, 실외 조도 센서(132)는 창호 제어기(도 1의 120)와 연결되고, 실외 조도 센서(132)에 의해 측정된 실외 조도에 대한 전기적 신호는 창호 제어기(도 1의 120)를 거쳐서 통신부(도 1의 140)로 전송될 수 있다. 단위 구역(도 1의 A)에 스마트 창호(도 1의 110)가 복수 개 구비되는 경우에, 실외 조도 센서(132)는 복수 개의 스마트 창호들 중 어느 하나의 스마트 창호에만 설치될 수 있다.
실내 온도 센서(133)는 단위 구역(A) 내에 설치되어서 단위 구역(A)의 실내 온도를 측정하고 이에 대한 전기적 신호를 통신부(도 1의 140)로 전송한다.
공기질 센서(134)는 단위 구역(A) 내에 설치되어서 단위 구역(A)의 실내 공기의 공기질을 측정하고 이에 대한 전기적 신호를 통신부(도 1의 140)로 전송한다. 본 실시예에서는 공기질 센서(134)가 단위 구역(A) 내 이산화탄소(CO2) 가스 농도를 측정하는 이산화탄소 센서인 것으로 설명한다.
다시 도 1을 참조하면, 통신부(140)는 창호 제어기(120), 센서부(130) 및 주 제어부(190)와 연결되어서, 단위 구역(A)의 실내 환경 조절에 필요한 데이터를 중계한다. 통신부(140)는 게이트웨이(gateway)와 같은 통신장비로 구성될 수 있다. 통신부(140)를 통해 실내 조도 센서(도 3의 131)에 의해 측정된 실내 조도, 실외 조도 센서(도 3의 132)에 의해 측정된 실외 조도, 실내 온도 센서(도 3의 133)에 의해 측정된 실내 온도, 공기질 센서(도 3의 134)에 의해 측정된 실내 공기질이 주 제어부(190)와 창호 제어기(120)로 전송된다. 또한, 통신부(140)를 통해 주 제어부(190)의 제어신호가 창호 제어기(120)로 전송된다.
조명 기기(150)는 단위 구역(A)에 설치되어서 단위 구역(A)의 조명에 사용된다. 조명 기기(150)의 작동은 조명 기기 제어기(160)에 의해 제어된다.
조명 기기 제어기(160)는 조명 기기(150)의 작동을 제어하는 제어 신호를 출력하며, 주 제어부(190)로부터 제어 신호를 전송받는다. 지능형 빌딩 시스템(IBS: Intelligent Building System)이 구축된 건물의 경우에, 조명 기기 제어기(160)는 조명 시스템에 구비되는 조명 제어기가 사용될 수 있다.
냉난방 기기(170)는 단위 구역(A)에 설치되어서 단위 구역(A)의 냉난방에 사용된다. 냉난방 기기(170)의 작동은 냉난방 기기 제어기(180)에 의해 제어된다.
냉난방 기기 제어기(180)는 냉난방 기기(170)의 작동을 제어하는 제어 신호를 출력하며, 주 제어부(190)로부터 제어 신호를 전송받는다. 지능형 빌딩 시스템(IBS: Intelligent Building System)이 구축된 건물의 경우에, 냉난방 기기 제어기(180)는 냉난방 시스템에 구비되는 냉난방 제어기가 사용될 수 있다.
주 제어부(190)는 단위 구역(A) 별로 설치되는 통신부(140), 조명 기기 제어기(160) 및 냉난방 기기 제어기(180)와 유무선 통신망을 통해 연결된다. 주제어부(190)는 건물의 에너지 관리 시스템(EMS: Energy Management System)의 관제 서버가 사용될 수 있다. 주 제어부(190)는 통신부(140)를 통해 각 단위 구역(A)의 실내 조도, 실외 조도, 실내 온도 및 공기질 데이터를 전송받아서, 조명 기기 제어기(160) 및 냉난방 기기 제어기(180)로 최적의 조도 및 냉난방 제어를 위한 제어신호를 출력하며, 통신부(140)를 통해 창호 제어기(120)로 제어 명령을 출력한다. 여기서, 주 제어부(190)가 통신부(140)를 통해 창호 제어기(120)로 출력하는 제어 명령은 스마트 창호(110)의 자동 제어 또는 수동 제어의 제어 방식을 포함할 수 있다. 도면에는 도시되지 않았으나, 복수 개의 단위 구역들(A) 각각에 구비되는 통신부(140)와 주 제어부(190)를 연결하는 주 통신부를 더 구비할 수 있으며, 주 통신부는 게이트웨이와 같은 통신 장비로 구성될 수 있다.
이제, 위에서 구성 중심으로 설명된 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 창호를 이용한 실내 환경 제어 시스템을 도 1 내지 도 3을 참조하여 작용 중심으로 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 건물은 독립된 공간인 복수 개의 단위 구역들(A)로 구획되며, 복수 개의 단위 구역들(A) 각각에 대하여 실내 조도가 실내 조도 센서(131)에 의해 측정되고, 실외 조도가 실외 조도 센서(132)를 통해 측정되며, 실내 온도가 실내 온도 센서(133)를 통해 측정되고, 공기질이 공기질 센서(134)에 의해 측정된다. 본 실시예에서는 공기질 센서(134)는 이산화탄소 센서로서, 공기질 센서(134)에 의해 측정되는 것은 이산화탄소 가스 농도인 것으로 설명한다. 실내 조도 센서(131)에 의해 측정된 실내 조도, 실외 조도 센서(132)에 의해 측정된 실외 조도, 실내 온도 센서(133)에 의해 측정된 실내 온도 및 공기질 센서(134)에 의해 측정된 이산화탄소 가스 농도는 통신부를 통해 아날로그-디지털 변환되어서 창호 제어기(120) 및 주 제어부(190)로 전송된다.
창호 제어기(120)는 실내 조도 센서(131)에 의해 측정된 실내 조도, 실외 조도 센서(132)에 의해 측정된 실외 조도, 실내 온도 센서(133)에 의해 측정된 실내 온도 및 공기질 센서(134)에 의해 측정된 이산화탄소 가스 농도 데이터를 전송받아서, 스마트 창호(110)에 제어 신호를 출력한다. 구체적으로, 실내 조도 측정값, 실외 조도 측정값 및 실내 온도값을 이용하여 설정된 실내 조도 및 실내 온도를 유지하기 위해 스마트 창호(110)의 투과량 조절 유리(111)에 인가되는 전압 및 스마트 창호(110)의 확산량 조절 장치(112)에 구비되는 모터(미도시)를 제어한다. 또한, 공기질 센서(134)에 의한 이산화탄소 가스 농도 측정값에 근거하여 환기가 필요하다고 판단되는 경우, 창호 제어기(120)는 환기 장치(113)를 작동시킨다.
또한, 실내 조도 센서(131)에 의해 측정된 실내 조도, 실외 조도 센서(132)에 의해 측정된 실외 조도, 실내 온도 센서(133)에 의해 측정된 실내 온도는 통신부(140)에 의해 주 제어부(190)로 전송되고, 주 제어부(190)는 조명 기기 제어기(160) 및 냉난방 기기 제어기(180)에 제어 명령을 출력하여 조명 기기(150) 및 냉난방 기기(170)의 작동을 제어하여, 설정된 조도와 온도를 유지하도록 함으로서, 냉난방 및 조도를 최적으로 제어하게 된다.
이상 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 본 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 수정과 변경도 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.
100 : 실내 환경 제어 시스템 110 : 스마트 창호
111 : 투과량 조절 유리 112 : 확산량 조절 장치
113 : 환기 장치 120 : 창호 제어기
130 : 센서부 131 : 실내 조도 센서
132 : 실외 조도 센서 133 : 실내 온도 센서
134 : 공기질 센서 140 : 통신부
150 : 조명기기 160 : 조명기기 제어기
170 : 냉난방기기 180 : 냉난방기기 제어기
190 : 주 제어부

Claims (5)

  1. 건물이 복수 개의 단위 구역들로 분할되며,
    상기 복수 개의 단위 구역들 각각에 대응하여 설치되는 스마트 창호;
    상기 스마트 창호를 제어하는 창호 제어기;
    상기 복수 개의 단위 구역들 각각에 대응하여 설치되는 실내 조도 센서;
    상기 복수 개의 단위 구역들 각각에 대응하여 설치되는 실외 조도 센서;
    상기 복수 개의 단위 구역들 각각에 대응하여 설치되는 실내 온도 센서;
    상기 복수 개의 단위 구역들 각각에 대응하여 설치되고 상기 창호 제어기, 상기 실내 조도 센서, 상기 실외 조도 센서 및 상기 실내 온도 센서와 연결되는 통신부; 및
    상기 복수 개의 단위 구역들 각각의 통신부와 연결되는 주 제어부를 포함하며,
    상기 스마트 창호는 인가 전압에 따라 빛의 투과량이 조절되는 투과량 조절 유리와, 반사판의 각도에 따라 태양광의 확산량이 조절되는 확산량 조절 장치를 구비하며,
    상기 창호 제어기는 상기 실내 조도 센서에 의해 측정된 실내 조도값, 상기 실외 조도 센서에 의해 측정된 실외 조도값 및 상기 실내 온도 센서에 의해 측정된 실내 온도값에 기초하여 투과량 조절 유리에 인가되는 인가 전압과 상기 확산량 조절 장치의 반사판의 각도를 제어하는 스마트 창호를 이용한 실내 환경 제어 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수 개의 단위 구역들 각각에 대응하여 설치되는 공기질 센서를 더 포함하며,
    상기 스마트 창호는 환기 장치를 더 구비하며,
    상기 창호 제어기는 상기 공기질 센서에 의해 측정된 공기질에 기초하여 상기 환기 장치의 작동을 제어하는 스마트 창호를 이용한 실내 환경 제어 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 공기질 센서는 상기 단위 구역 내 이산화탄소 가스 농도를 측정하는 이산화탄소 센서인 스마트 창호를 이용한 실내 환경 제어 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수 개의 단위 구역들 각각에 대응하여 설치되는 조명 기기와, 상기 조명 기기에 제어신호를 출력하고 상기 주 제어부로부터 제어 명령을 전달받는 조명 기기 제어기를 더 포함하며,
    상기 실내 조도 센서에 의해 측정된 실내 조도값은 상기 통신부를 통해 상기 주 제어부로 전송되며,
    상기 주 제어부는 상기 통신부를 통해 전송된 상기 실내 조도값에 기초하여 상기 조명 기기 제어기로 제어명령을 전송하는 스마트 창호를 이용한 실내 환경 제어 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수 개의 단위 구역들 각각에 대응하여 설치되는 냉난방 기기와, 상기 냉난방 기기에 제어신호를 출력하고 상기 주 제어부로부터 제어 명령을 전달받는 냉난방 기기 제어기를 더 포함하며,
    상기 실내 온도 센서에 의해 측정된 실내 온도값은 상기 통신부를 통해 상기 주 제어부로 전송되며,
    상기 주 제어부는 상기 통신부를 통해 전송된 상기 실내 온도값에 기초하여 상기 냉난방 기기 제어기로 제어명령을 전송하는 스마트 창호를 이용한 실내 환경 제어 시스템.
KR1020170156066A 2017-11-22 2017-11-22 에너지 소비 효율화를 위한 스마트 창호를 이용한 실내 환경 제어 시스템 KR20190058789A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170156066A KR20190058789A (ko) 2017-11-22 2017-11-22 에너지 소비 효율화를 위한 스마트 창호를 이용한 실내 환경 제어 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170156066A KR20190058789A (ko) 2017-11-22 2017-11-22 에너지 소비 효율화를 위한 스마트 창호를 이용한 실내 환경 제어 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190058789A true KR20190058789A (ko) 2019-05-30

Family

ID=66675679

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170156066A KR20190058789A (ko) 2017-11-22 2017-11-22 에너지 소비 효율화를 위한 스마트 창호를 이용한 실내 환경 제어 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20190058789A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111520876A (zh) * 2020-04-27 2020-08-11 北京小米移动软件有限公司 一种室内空气质量自动调节系统
WO2021256824A1 (ko) * 2020-06-17 2021-12-23 (주)구일엔지니어링 스마트 윈도우를 이용한 실내 환경 제어 시스템

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101196901B1 (ko) 2011-05-13 2012-11-05 신안숙 빛의 반사각도조절이 가능한 채광 및 차광용 창호 조절장치
KR20170022287A (ko) 2015-08-20 2017-03-02 (주)엘지하우시스 창유리의 투명/불투명 제어가 가능한 스마트 창호

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101196901B1 (ko) 2011-05-13 2012-11-05 신안숙 빛의 반사각도조절이 가능한 채광 및 차광용 창호 조절장치
KR20170022287A (ko) 2015-08-20 2017-03-02 (주)엘지하우시스 창유리의 투명/불투명 제어가 가능한 스마트 창호

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111520876A (zh) * 2020-04-27 2020-08-11 北京小米移动软件有限公司 一种室内空气质量自动调节系统
WO2021256824A1 (ko) * 2020-06-17 2021-12-23 (주)구일엔지니어링 스마트 윈도우를 이용한 실내 환경 제어 시스템
KR20210156020A (ko) * 2020-06-17 2021-12-24 (주)구일엔지니어링 스마트 윈도우를 이용한 실내 환경 제어 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8190301B2 (en) Building optimization system and lighting switch with adaptive blind, window and air quality controls
US10202800B2 (en) Temperature-controlled window and method of controlling thereof
US7626339B2 (en) Daylight control system device and method
CN111638696A (zh) 综合房间管理的方法、系统及计算机可读介质
CA2985603C (en) Energy-efficient integrated lighting, daylighting, and hvac with electrochromic glass
AU2009231670A1 (en) Building optimization system and lighting switch with adaptive blind, window and air quality controls
KR102658440B1 (ko) 실시간 차양 장치 복합 제어를 통한 조명 및 냉난방 제어에 특화된 건물 에너지 관리 시스템
KR20200063328A (ko) 사물인터넷과 클라우드를 기반으로 하는 실내 공기질 개선 시스템
CN205787979U (zh) 一种室内环境调节系统
KR20110136382A (ko) 환경센서를 통한 가정기기 제어 시스템 및 방법
CN204299440U (zh) 一种智能化遮阳装置
CN106681166B (zh) 一种楼宇节能控制系统
KR20190058789A (ko) 에너지 소비 효율화를 위한 스마트 창호를 이용한 실내 환경 제어 시스템
KR100722008B1 (ko) 건축물의 외피 시스템
JP2011202892A (ja) 環境制御システム
KR102615135B1 (ko) 창호 성능 측정 챔버
US20230235610A1 (en) Solar loading offset for environment control
CN112055445A (zh) 一种智慧教育照明系统
US20120232700A1 (en) Method for controlling room automation system
KR102101655B1 (ko) 벤츄리 타입의 가변풍량조절기의 제어 시스템 및 이의 제어 방법
KR101808781B1 (ko) 시스템 운용정보를 이용하여 운용용도에 맞는 프로파일을 생성하여 제공하는 서비스 시스템
KR102556370B1 (ko) 차양 장치 복합 제어를 통한 지능형 건물 에너지 관리 시스템
Nemethova et al. Thermal Comfort and HVAC Systems Operation Challenges in a Modern Office Building–Case Study
US12041522B2 (en) Wireless control method and device for actuators coupled to a wired network
CN110493034B (zh) 模拟对象、装置及其管理系统