KR20190117094A - 기후 모사에 기반하여 공기조화기 성능을 평가하는 장치 및 평가 방법 - Google Patents

기후 모사에 기반하여 공기조화기 성능을 평가하는 장치 및 평가 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기후 모사에 기반하여 공기조화기 성능을 평가하는 장치 및 평가 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 공기조화기 성능을 평가하는 제어장치 및 평가 방법은 선택된 지역의 기후를 모사할 하나 이상의 서브 챔버에게 부하를 제공하고, 서브 챔버가 제공하는 온도와 습도의 변화를 반영하여 공기 조화기의 에너지 소비량을 산출하여 특정 지역의 기후에서 동작하는 공기조화기의 에너지 소비량을 평가할 수 있다.

Description

기후 모사에 기반하여 공기조화기 성능을 평가하는 장치 및 평가 방법{DEVICE OF EVALUATING AIR-CONDITIONER PERFORMANCE BASED ON CLIMATE SIMULATION AND METHOD OF EVALUATING THEREOF}
본 발명은 기후 모사에 기반하여 공기조화기 성능을 평가하는 장치 및 평가 방법에 관한 기술이다.
공기조화기(또는 공조장치)는, 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, 실내에 설치되는 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성되어 실내기로 냉매를 공급하는 실외기를 포함한다.
한편, 공기조화기는, 실내기 및 실외기가 분리되어 제어될 수 있다. 또한 공기조화기는, 실외기에 적어도 하나의 실내기가 연결될 수 있으며, 요청되는 운전 상태에 따라, 실내기로 냉매를 공급하여, 냉방 또는 난방모드로 운전된다.
한편, 제조 과정에서 공기조화기의 실제 냉방 또는 난방 기능을 측정하기 위해서는 다양한 상태를 설정하고 공기조화기의 기능을 테스트할 수 있다. 그런데 이는 특정한 지역에서 제조가 이루어지므로 공기조화기의 기능을 테스트 하는데 있어서 한계가 있다. 즉, 타겟이 되는 기후 혹은 타겟이 되는 지역에 기반할 경우 해당 공기조화기의 성능 평가가 더 정확할 수 있으며 이를 반영하여 공기조화기의 기능을 개선할 수 있다. 따라서, 다양한 환경에서 공기조화기의 성능을 시험하는 시스템과 성능을 평가하는 방법이 필요하다.
본 명세서에서는 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 현실에 부합하는 공기조화기의 기능을 평가하는 방법과 장치를 제시한다.
본 명세서에서는 공기조화기가 설치될 장소의 기후적 상태를 모사하여 열 또는 냉 부하를 직접적으로 계산 및 공급하여 공기조화기의 기능을 평가하는 방법과 장치를 제시한다.
본 명세서에서는 연간 운전 성능을 평가하기 위해 각 도시의 기후 정보를 모사할 수 있도록 데이터베이스에 기반하여 공기조화기의 기능을 평가하는 방법과 장치를 제시한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 공기조화기 성능을 평가하는 제어장치 및 평가 방법은 선택된 지역의 기후를 모사할 하나 이상의 서브 챔버에게 부하를 제공하고, 서브 챔버가 제공하는 온도와 습도의 변화를 반영하여 공기 조화기의 에너지 소비량을 산출하여 특정 지역의 기후에서 동작하는 공기조화기의 에너지 소비량을 평가할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 공기조화기 성능을 평가하는 제어장치 및 평가 방법은 서브 챔버에 제공된 부하가 모사할 지역의 기후에 대응하는지 확인하여 부하를 추가로 제공하도록 열원을 제어한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 공기조화기 성능을 평가하는 제어장치 및 평가 방법은 기후 데이터에 있어서 유사성을 가지는 둘 이상의 지역을 선택하여, 상기 열원이 제공하는 열기 또는 냉기의 제공 순서에 대응하여 상기 둘 이상의 지역을 상기 서브 챔버들 각각에게 설정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 기후 모사에 기반하여 공기조화기 성능을 평가하는 모니터링 장치는 열원에서 공급되는 열부하 또는 냉부하를 서브 챔버에 제공하고 서브 챔버 내의 변화를 제어 장치에게 전송한다.
본 발명의 실시예들을 적용할 경우, 현실에 부합하는 공기조화기의 기능을 평가하는 방법에 기반하여 공기조화기의 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들을 적용할 경우, 공기조화기가 설치될 장소의 기후적 상태를 모사한 서브 챔버에서 열 또는 냉 부하를 직접적으로 제공하여 공기조화기의 기능을 평가하여 실제 필드에 판매되는 공기조화기의 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들을 적용할 경우, 연간 운전 성능을 평가하기 위해 각 도시의 기후 정보를 모사하는 데이터베이스에 기반하여 서브 챔버에 일정한 부하를 제공하여 열 공기조화기의 기능을 평가할 수 있다.
본 발명의 효과는 전술한 효과에 한정되지 않으며, 본 발명의 당업자들은 본 발명의 구성에서 본 발명의 다양한 효과를 쉽게 도출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 챔버의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 도 1의 서브챔버를 확대한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 서브챔버에 열기와 냉기를 공급하는 열원의 구성을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 서브 챔버를 제어하기 위한 제어 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 제어장치에서의 동작 과정을 보여주는 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 부하 시뮬레이션 및 부하 모델을 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 제어장치에서 기후 모사를 적용할 도시를 선택하여 챔버를 제어하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 제어장치가 서브 챔버에 제공되는 부하를 제어하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 서브 챔버에 배치되는 모니터링 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 연간 데이터에서 일정한 기간 별로 분류하여 압축적으로 기후 모사를 수행하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 의한 부하 패턴을 분석하여 연간 부하를 재현한 결과를 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 의한 대표일을 기준으로 연간 부하의 정확도를 보여주는 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 의한 공기조화기의 성능을 평가하는 과정을 보여주는 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 발명을 구현함에 있어서 설명의 편의를 위하여 구성요소를 세분화하여 설명할 수 있으나, 이들 구성요소가 하나의 장치 또는 모듈 내에 구현될 수도 있고, 혹은 하나의 구성요소가 다수의 장치 또는 모듈들에 나뉘어져서 구현될 수도 있다.
본 명세서에서 공조조화기를 구성하는 구성요소로 실외기와 실내기로 구분한다. 하나의 공조 시스템은 하나 이상의 실외기와 하나 이상의 실내기로 구성된다. 실외기와 실내기 사이의 관계는 1:1, 1:N, 또는 M:1이 될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 공기조화기의 성능을 시험하는 성능 평가 시스템은 하나 이상의 구분된 공간을 포함하는 챔버와 이러한 챔버의 환경을 변화시키도록 챔버 내에 냉방 부하를 제공하거나 또는 난방 부하를 제공하는 부하 제공장치를 포함한다. 또한, 성능 평가 시스템은 특정한 기후 혹은 특정한 도시, 지역 및 시간 등을 입력하면 그에 해당하는 부하를 산출하도록 부하 제공장치를 제어하는 부하 모사 제어장치를 포함한다. 부하 모사 제어장치는 컴퓨터, 노트북 등이 될 수 있으며, 성능 평가 시스템에 일체로 결합되거나, 성능 평가 시스템의 통신 모듈에 결합될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 챔버의 구성을 보여주는 도면이다. 챔버(100)는 다수의 하위 공간으로 구획될 수 있으며 각 공간은 특정한 기후 또는 특정한 지역을 모사할 수 있다. 도 1에서 하위 공간을 서브챔버라고 지시하는데, 서브 챔버는 다시 테스트 대상 제품의 실외기가 설치되는 실외 서브챔버와 테스트 대상 제품의 실내기가 설치되는 실내 서브챔버로 구분될 수 있다.
도 1에서 실외 서브챔버는 "Outdoor"로 표시되었으며, 실내 서브챔버는 다수로 "Indoor" 및 번호로 구분된다. 실외 서브챔버는 부하 모사 제어장치에서 스케쥴링한 온도 및 습도를 공급받는다. 실내 서브챔버는 각 서브챔버 별로 스케쥴링 된 냉난방 부하가 공급된다.
각 서브챔버 내에는 온도와 습도를 측정하는 측정부가 배치된다. 부하 모사 제어장치는 각 서브챔버에서 측정된 온도와 습도를 저장할 수 있다.
각 서브챔버 내에는 설정된 온/습도 리모컨에 따라 자동 운전되는 제품의 실시간 냉난방 능력과 소비전력 등의 성능이 자동으로 측정되며, 연간 운전 성능평가는 제어 장치 내에 미리 작성된 가속화된 연간 운전 스케줄에 따라 6~12일간 자동 운전된 결과로부터 환산되어 계산될 수 있다.
도 1에서 실외 서브챔버에 접하는 실내 서브챔버들은 실외 서브챔버와 공기가 이동할 수 있는 도어가 배치될 수 있다. 또한, 각 실내 서브챔버들은 챔버의 외부와 연결되는 도어가 선택적으로 배치될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 도 1의 서브챔버를 확대한 도면이다. 서브 챔버의 일측면에는 부하 제공장치가 제공하는 부하(냉방 또는 난방을 위한 부하)가 소정의 파이프라인(PL1, PL2)을 통해 제공된다. PL1은 찬 공기(냉기) 또는 챔버 내에 찬 공기를 발생시키는 냉수를 제공하며 PL2는 뜨거운 공기(열기) 또는 챔버 내에 뜨거운 공기를 발생시키는 온수를 제공한다.
PL1 및 PL2에는 선택적으로 부하 제공부(예를 들어 밸브)가 배치될 수 있다. 이는 모든 서브 챔버에 동일한 냉기 또는 열기가 제공될 경우에도 부하 제공부를 조절하여 각 서브 챔버 별로 상이한 냉방 부하 또는 난방 부하가 제공될 수 있도록 한다. 또한, 부하 제공부는 서브 챔버에 소정의 습도를 제공할 수 있다. 이는 부하 제공부에서 일정한 수분을 분출하여 서브 챔버에서 소정의 습도에 적합한 환경을 가질 수 있도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 서브챔버에 열기와 냉기를 공급하는 열원의 구성을 보여주는 도면이다.
310은 부하를 생성하는 장치이다. 일 실시예로 냉방 성능을 측정하기 위해 열을 생성하거나, 난방 성능을 생성하기 위해 냉기 또는 냉수를 생성할 수 있다. 일 실시예로 가스 히트 펌프(GHP) 시스템을 포함한다. GHP 시스템은 엔진을 이용하는 시스템 에어컨인데 설비에서는 냉수 열원으로 주로 사용하고 GHP 에서 발생하는 퇴수는 (60℃~80℃) 온수 열원으로 사용하므로 설비운용 전력은 최소화할 수 있게 된다.
320은 시스템 보일러 장치를 일 실시예로 한다. 330은 열의 저장 공간으로 331은 가스 보일러를, 332는 냉수 축냉조를 일 실시예로 한다. 340은 펌프이며 341은 열수(또는 열기)를 제공하는 펌프, 342는 냉수(또는 냉기)를 제공하는 펌프이다.
펌프와 각각의 서브챔버(90)들은 파이프라인으로 연결될 수 있으며 각 서브 챔버(90)는 PL1 및 PL2와 같이 펌프의 파이프라인에 연결될 수 잇다.
도 3의 구조에서 실내에 공급되는 부하를 정확하게 제어하기 위하여 전 열원을 물로 공급하는 것을 일 실시예로 한다. 공급된 물은 PL1 및 PL2로 제공되며, 각 서브 챔버에 설치되어 있는 팬-코일 유닛(Fan-coil-unit)을 통해 부하를 공급할 수 있다. 부하의 측정은 공급되는 물의 유량과 입 출구의 온도차이로 측정되고, 마찬가지로 물의 순환 유량과 공급 수 입구온도를 조절하여 부하를 제어한다.
앞서 각 서브챔버별로 상이하게 냉수와 열수를 제공하기 위해 서브챔버의 파이프라인에 배치된 부하 제공부를 조절하여 냉수와 열수의 양을 조절할 수 있으며, 이와 달리, 냉수와 열수를 혼합하는 믹싱 탱크를 추가로 배치하여 서브챔버에 제공되는 냉수와 열수를 조절할 수 있다.
제어장치(500)는 도 3의 각각의 구성요소들과 유선 또는 무선으로 통신하며 구성요소들을 제어하여 각 서브챔버들(90)에게 특정 지역의 기후를 모사하는 부하를 제공하고, 서브 챔버(90)에 배치된 공기조화기의 성능을 평가할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 서브 챔버를 제어하기 위한 제어 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
제어 장치(500)는 도 3의 310, 320, 330, 340을 제어하며, 또한, 각 서브 챔버에 대해서도 열수와 냉수의 공급을 제어하는 제어 신호를 제공할 수 있다. 제어 장치(500)는 부하를 제공해서 모사할 도시나 국가 또는 지역의 온도나 습도의 변화를 저장하는 데이터베이스부(510)를 포함한다.
즉, 데이터베이스부(510)는 지리적 또는 행정적으로 구분되는 지역에서 일정한 기간 동안 취득한 온도 및 습도를 포함하는 기후 데이터를 저장하여 이를 기반으로 서브 챔버에 제공할 부하를 산출하는 근거 데이터가 될 수 있다. 또한, 제어 장치(500)는 데이터베이스부(510)에 저장된 온도 혹은 습도 정보를 기반으로 선택된 지역의 기후를 모사할 하나 이상의 서브 챔버에 제공할 부하를 산출하는 부하 계산부(520)를 포함한다.
또한, 제어장치(500)는 서브 챔버에게 부하를 제공하도록 제어 신호를 전송하고 서브 챔버의 상태 정보를 수신하는 서브 챔버 통신부(530)와 열원에 관련된 장치들(310, 320, 330, 340)을 제어한다. 또한 산출된 부하에 따라 냉기 또는 열기를 상기 서브 챔버에게 제공하도록 열원을 제어하는 열원 제어부(540)를 포함한다.
또한, 제어장치(500)는 각 서브 챔버 내에 배치된 실내기를 제어하고 실내기의 상태를 확인하여 열원 제어부(540)의 제어에 의해 부하가 제공되는 서브 챔버 내에 배치된 실내기 및 이와 연동하여 동작하는 실외기의 에너지 소모량을 측정하는 공조기(공기조화기) 제어부(550)와 측정된 정보를 출력하는 인터페이스부(560)를 포함한다. 공조기 제어부(550)는 제공된 부하에 대응하여 상기 서브 챔버에 설치된 공기조화기(실내기와 실외기)를 제어할 수 있다.
그리고 제어장치(500)의 구성요소들을 제어하는 중앙제어부(590)를 포함한다. 중앙제어부(590)는 공조기 제어부(550)가 제공하는 정보를 이용하여 특정 지역의 기후를 모사한 부하를 제공받은 서브 챔버에 배치되어 공기 조화 기능을 수행한 공조기의 성능을 에너지 소모, 온도 변화 등의 관점에서 판단한다.
그리고 판단한 공조기의 성능을 인터페이스부(560)에서 출력한다. 인터페이스부(560)는 정보를 출력하는 것 외에도 정보를 입력받는 기능을 제공한다. 인터페이스부(560)를 이용하여 사용자는 서브챔버에 제공할 부하를 입력하거나 도시를 설정하는 등 사용자가 모사 및 평가하는데 필요한 정보를 입력할 수 있다.
정리하면, 서브챔버 통신부(530)는 공기조화기의 동작에 따라 변화하는 서브 챔버의 온도와 습도를 수신한다. 그리고 중앙제어부(590)는 서브챔버 통신부(530)가 서브 챔버 통신부(530)가 수신한 결과에 기반하여 공기조화기의 에너지 소비량을 산출한다. 다른 실시예에 의하면 에너지 소비량 외에도 공기조화기의 성능을 측정하는 다양한 인자들을 확인할 수 있다.
예를 들어 초기 N분 동안의 온도의 변화, 해당 기후에서 가장 효율적인 목표 설정 온도 등도 확인할 수 있다. 초기 N분 동안의 온도 변화는 해당 기후에서 빠른 시간 내에 사용자가 원하는 온도를 제공하는데 필요한 에어컨의 동작을 확인하는데 유용하다.
도 4는 데이터베이스부(510)에 저장된 정보를 기반으로 제어장치(500)가 도 3의 서브 챔버 및 열원을 제어하여 서브 챔버에 특정 지역의 기후를 모사하는 부하를 제공하여 서브 챔버에 배치된 공기조화기의 성능을 평가한다.
도 4에서 서브 챔버 통신부(530)는 서브 챔버의 모니터링 장치(도 10의 600)로부터 부하가 상기 서브 챔버에 과거에 동일하게 제공되었음을 알리는 메시지와 이러한 부하에 대응한 서브 챔버의 온도와 습도, 그리고 제어 신호를 수신할 수 있다. 이는 부하 측정 과정에서 동일한 챔버에 동일한 부하가 인가되는 것을 의미하는데, 예를 들어 이전에 측정했던 도시가 그대로 입력되거나, 혹은 상이한 도시이지만 동일한 기후 조건을 가지는 것을 일 실시예로 한다.
이 경우, 중앙제어부(590)는 수신한 정보를 인터페이스부에 표시하고 서브 챔버에 부하 제공을 중단시키도록 열원 제어부(540)와 서브 챔버 통신부(530)에게 중단 메시지를 전송한다. 그리고 과거에 해당 서브 챔버에서 동일한 부하에서 측정한 연간 에너지 소비량을 그대로 반영한다.
도 3 및 도 4에 기반하여 본 발명의 일 실시예를 살펴본다. 도 3과 같이 설치된 구성에서 제어장치(500)의 데이터베이스부(510)에 저장된 특정 국가, 도시, 또는 지역의 온도와 습도의 변화 정보를 이용하여 일정한 기간(연 단위, 월단위, 계절 단위 등)에서 기후를 모사하여 모의 냉난방 부하 구현이 가능하다.
다양하게 환경 설정이 가능한 서브 챔버들로 구성되며 실제 기후나 건물에 대해 스케쥴링된 외기조건과 가상 부하를 서브 챔버에 제공함으로써, 해당 국가나 해당 지역 현지에서 수행하는 필드 테스트와 동일하게 시스템 에어컨 자동운전 후 연간 운전 성능을 측정할 수 있다.
이를 위해 각 서브챔버에 대해 상이한 제품을 배치할 수도 있고, 배치된 제품을 상이하게 제어하여 모사한 지역에서의 실사용 효율을 측정할 수 있다. 특히, 제품이 적용되는 주요 지역의 기후 조건을 제어장치(500)의 제어에 의해 재현함으로써, 연간/계절간/월간 등의 기간 동안에 공기조화기의 운전 성능을 실험하여 제품을 업그레이드할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 제어장치에서의 동작 과정을 보여주는 도면이다. 제어장치(500)는 컴퓨터, 노트북, 스마트폰 등 통신이 가능하며 소정의 인터페이스를 제공하는 장치를 포함한다. 제어장치(500)의 인터페이스부(560)는 특정한 도시 또는 국가의 기후, 공조기가 배치되는 건물의 유형, 공간 내의 재실자의 수, 그리고 운전 스케줄을 입력한다(S51). 이들 입력되는 정보는 해당 지역에서 공조기의 동작을 정확하게 모사하기 위한 것으로 일부 정보는 입력하지 않거나 다른 정보를 추가적으로 입력할 수 있다.
그리고 부하 계산부(520)는 해당 기후를 모사하기 위해 각 서브챔버 별로 제공해야 할 냉방 또는 난방 부하(Q_load)를 계산한다. 열원 제어부(540)를 제어하여 열원에서 냉방 또는 난방 부하를 제공하며 또한 서브 챔버 통신부(5309)에서 제공하는 정보, 즉 서브 챔버에 설치된 팬-코일 유닛에서의 유량과 서브챔버의 온도를 측정하여 공급 부하인 Q_FCU를 측정한다.
측정 결과 서브챔버 별로 제공해야 할 냉방 또는 난방 부하(Q_load)와 공급 부하(Q_FCU)를 비교하여 같지 않은 경우, 제어장치(500)의 열원 제어부(540) 및 서브 챔버 통신부(530)는 유량을 조절하여 서브 챔버가 도달하는데 필요한 온도를 제어한다(S55).
이는 중앙제어부(590)가 서브 챔버에 제공된 부하가 상기 선택된 지역의 기후에 대응하는지 확인하여 상기 서브 챔버에 추가로 제공할 부하를 산출하는 것을 포함한다. 애초에 선택된 지역의 기후에 대응하도록 서브 챔버에 제공된 부하가 제공되지만 제공 과정에서 열 손실이 발생할 수 있으므로 정확한 모사를 위해 중앙제어부(590)는 최대한 선택된 지역의 기후에 근접하게 서브 챔버의 환경을 제어한다.
S54에서 서브챔버 별로 제공해야 할 냉방 또는 난방 부하(Q_load)와 공급 부하(Q_FCU)를 비교하여 같은 경우, 제어장치(500)는 해당 서브 챔버에서 동작하는 열원의 정보, 공기조화기의 성능과 소비 전력, 서브 챔버 내의 온도와 습도의 변화를 측정하여(S56), 이를 저장한다(S57). 일 실시예로 히트 펌프의 부하(Q_hp), 소비 전력, 서브챔버의 온도와 습도를 일정한 단위로 계속 기록 또는 저장할 수 있다(S57).
이후, 서브챔버의 현재 온도가 냉방 또는 난방을 통해 도달하고자 하는 목표 온도에 도달하였는지 확인하고(S58), 도달하지 않은 경우 서브 챔버의 변화된 온도를 반영하고(S59) 다시 S52 단계를 진행한다. 변화된 온도란 서브 챔버에 최초에 제공했던 냉/난방 부하가 공기조화기의 동작으로 인해 변화한 온도의 차이를 반영하는 것을 일 실시예로 한다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 부하 시뮬레이션 및 부하 모델을 보여주는 도면이다.
도 6은 가로축으로는 365일이라는 시간의 흐름(1/1~12/31) 동안 특정 지역의 온도를 모사하기 위해 냉 부하(Cooling load) 및 열 부하(Heating load)가 제공되며 세로축은 이러한 부하를 없애기 위한 전력량의 크기이다. 일년 전체를 모사하기 위해서는 도 6과 같이 냉기와 열기를 제공할 수 있다.
이 중에서 특정한 시점을 추출하여 도 7과 같이 일정 기간 동안의 시간당 부하 역시 확인할 수 있다.
도 6 및 도 7과 같이 일정 기간 동안의 열 부하 및 냉 부하의 결과로 건물 내부의 온도가 올라가고 내려가게 된다. 도 6 및 도 7의 냉/열 부하의 제공과 동일한 방식으로 열원을 제어하면 해당 기후가 그대로 모사되어 서브 챔버는 유사한 온도 및 습도 조건을 가진다. 그리고 실내 챔버에 배치된 공조기를 동작시켜 이 부하를 없앨 수 잇다. 또한. 이러한 부하를 모사하기 위해 온도와 습도를 특정하게 제어하여 일정한 기간동안 공조기가 부하를 없애는 과정에서 발생하는 전략량을 측정할 수 있다.
본 명세서에서는 연간 데이터에 기반하여 일년의 기간 동안 부하를 제공하여 시뮬레이션을 하지 않고, 연간 데이터에서 시뮬레이션을 통해 실사용 에너지 소비량을 측정할 수 있는 유의미한 구간의 부하에 대응하여 시뮬레이션을 수행하도록 서브 챔버를 제어하는 것이다.
일 실시예로, 부하 계산부(520)는 도 6과 같이 산출된 특정 지역의 기후 중에서 일정 기간에 대응하여 상기 서브 챔버에게 부하가 지속되도록 미리 설정된 간격에 따라 부하를 계산할 수 있다. 일정 기간이란 온도가 일정 기준 이상 높아지거나 낮아져서 공기조화기의 사용 시간이 일정 기준 이상인 기간을 선택하는 것을 의미한다.
열원 제어부(540)는 부하 계산부(520)에서 산출된 부하를 미리 설정된 간격에 따라 상기 서브 챔버에게 제공하도록 상기 열원을 제어할 수 있다. 예를 들어 여름의 5일 혹은 겨울의 5일과 같이 산출할 수 있다. 도 7에서 N일 기간동안의 시간당 부하를 산출하는 것을 일 실시예로 한다.
그리고 중앙제어부(590)는 일정 기간에 대응하여 상기 공기조화기의 시간당 에너지 소비량을 산출한다. 이후 산출된 에너지 소비량은 연간 에너지 소비량으로 치환하여 산출할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 제어장치에서 기후 모사를 적용할 도시를 선택하여 챔버를 제어하는 도면이다. 61은 제어장치(500)의 인터페이스부(560)가 부하 모사를 할 도시를 리스트업한 화면이다. 61에서 사용자가 대한민국-서울을 선택하면 서울의 월별 온도를 출력한다. 그리고 부하 모사 챔버로 동작을 지시하면 62와 같이 특정 서브 챔버(Indoor #3)에서 특정 날짜에 해당하는 온도와 습도를 설정하고 공조기를 운전시킨 결과를 표시한다.
도 8과 같이, 제어장치(500)의 데이터베이스부(510)는 각 지역, 도시 또는 국가별로 연간 부하 프로파일(Profile)을 저장한다. 그리고 특정한 도시와 특정 기간이 선택되면 해당 지역의 부하 프로파일에 기반하여 서브 챔버에 부하를 공급할 수 있으므로 서브 챔버에 설치된 실내기 및 이와 관련된 실외기 등의 연간 소비전력을 측정할 수 있다. 건물의 형태나 열적 상태 등에 따라 부하를 모사 공급할 수 있으므로 세계 어떤 곳에 어떤 건물에 설치될 때 연간 소비전력을 측정할 수 있다.
또한, 서브 챔버들은 다수로 구성되며, 하나의 도시/지역에 다양한 부하 상태를 반영할 수 있다. 동일한 도시라 하여도 건물의 내장재나 건물의 높이, 건물 내 공조기가 실내 온도를 제어하는 공간의 특성 등을 반영하여 외부 조건을 다양하게 부하로 제공할 수 있으며, 이에 기반하여 공기조화기의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 지역이 상이한 경우라 하여도 부하 프로파일이 유사한 경우, 유사부하를 그룹으로 모아서 연간 부하시험을 단시간에 진행할 수 있다.
본 발명을 적용할 경우 설치 현장의 기후적 특성을 모사하여 열 부하를 직접적으로 계산 및 서브 챔버로 공급한다. 서브 챔버에 배치된 에어컨이 공급된 열을 제거할 때 소모되는 에너지를 제어장치(500)가 측정하여 연간 에너지 소모량을 직접적으로 산출할 수 있으며, 이에 기반하여 실질적인 에너지 절약이 얼마나 되는지 검증할 수 있다.
과거에는 특정 온도와 습도에서 에어컨을 켤 경우 실내 온도의 하락으로 에너지 소모량을 측정하였는데, 이러한 과거의 방식은 특정 지역의 한시적 온도와 습도에 해당하는 것이며 일정한 기간으로 지속되는 기후적 특성에 따라 동작하는 에어컨의 에너지 소모량을 측정하는데 한계가 있어왔다.
따라서 지속적인 열 부하(냉 부하)의 제공을 통해 에어컨이 특정한 기후에 일정한 시간적인 흐름에 따라 동작하도록 제어하여 에어컨의 사용 에너지량을 산출하고, 이에 더해 해당 지역에 적합한 에어컨의 동작 방식을 산출할 수도 있다.
1년이라는 기간의 온도와 습도의 데이터가 주어지는 경우에도 실시간 측졍 효율을 높이기 위해 도 7과 같이 일부 기간 동안 부하를 제공하고 이에 따른 공조기의 동작 및 에너지 소비량을 산출할 수 있다. 예를 들어, 365일을 일평균 외기온도에 따라 최대 냉방부하 5일, 최대 난방부하 5일로 구분하고 나머지 355일을 일평균외기온도에 따라 4개의 구간으로 구분할 수 있다. 이러한 구분은 온도의 구간 별로 구분할 수도 있다.
각 구간별로 일평균외기온도와 일적산일사량, 일교차를 기준으로 각각의 대표일을 선정하고, 선정된 대표일의 용도, 지역에 따라 연간 시간별 냉난방 부하를 계산한 결과를 6일간의 모의 부하로 작성할 수 있다.
도 8에서 서로 유사한 기후를 가지는 도시들을 선택하여 서브챔버들을 할당할 수 있다. 예를 들어, 중앙제어부(590)는 기후 데이터에 있어서 유사성을 가지는 둘 이상의 지역을 선택하여, 열원이 제공하는 열기 또는 냉기의 제공 순서에 대응하여 상기 둘 이상의 지역을 상기 서브 챔버들 각각에게 설정할 수 있다.
만약, 서울과 이스탄불이 온도의 변화가 유사하며, 습도에 있어서만 차이가 있을 경우, 도 1의 서브 챔버들 중에서 인도어 1~3을 서울에 할당하고, 인도어 5~7을 이스탄불에 할당하여 이들 서브챔버들에게 부하를 제공한다. 이 과정에서 서브 챔버의 습도는 별도로 제공될 수 있다.
이와 같이 유사한 부하 프로파일을 가지는 지역들을 묶어서 서브챔버를 할당할 수 있다. 또한 열원의 이동 순서에 기반하여 보다 더 높은 열 부하 또는 더 낮은 냉 부하를 제공해야 하는 도시는 열원에 인접하게 배치된 서브챔버가 모사하도록 설정할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 제어장치가 서브 챔버에 제공되는 부하를 제어하는 과정을 보여주는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 제어 장치는 특정 지역의 기후를 모사하여 이에 기반하여 공기조화기 성능을 평가한다. 이를 위해 특정 지역의 기후의 모사는 짧은 시간 동안 이루어지는 것이 아니라 일정한 기간 동안 지속하여 이루어진다. 이를 위해 제어 장치는 서브 챔버의 상황을 모니터링하여 그에 적합하게 부하를 제공할 수 있다.
예를 들어, 중앙 제어부(590)는 부하 계산부(520)에서 산출된 부하들을 시간적으로 정렬한 스케줄 데이터를 생성할 수 있다. 연간 데이터 중에서 특정한 기간(여름 5일, 겨울 5일 등)을 기준으로 시간적으로 정렬한 스케줄 데이터를 생성할 수 있다.
여기서 스케줄 데이터는 기후에 대응하여 해당 기후를 모사하기 위해 서브 챔버에 제공해야 하는 부하를 일 실시예로 한다. 예를 들어 3시간 동안 평균 30도의 기후를 모사하기 위해 서브 챔버에 제공해야 하는 온수의 유량이 스케줄 데이터에 해당할 수 있다.
한편, 서브 챔버 통신부(530)는 서브 챔버에 제공된 부하의 정보를 수신한다. 서브 챔버에 최종적으로 도달한 온수 혹은 냉수 등과 같은 부하의 유량이 일 실시예가 될 수 있다.
중앙 제어부(590)는 서브 챔버에 제공된 부하와 선택된 지역의 스케줄 데이터에서 산출된 부하를 비교하여(S72) 일정 기준 이상 차이가 발생할 경우, 열원 제어부(540)에게 해당 서브 챔버에게 발생한 차이를 제거하도록 냉기 또는 열기를 선택적으로 상기 서브 챔버에게 제공하도록 열원 제어부를 제어하는 지시메시지를 제공할 수 있다(S73).
이는 열원에서 스케줄에 따라 제공한 부하(냉부하 또는 열부하)와 실제 서브 챔버에 직접 제공된 부하 사이에 차이가 발생할 수 있으며, 이를 보정하기 위해 열원에서 서브 챔버에 제공하는 부하를 변경하도록 중앙 제어부(590)가 열원 제어부(540)에게 변경을 지시를 할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 서브 챔버에 배치되는 모니터링 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
부하 제공부(650)는 앞서 살펴본 바와 같이 열원에서 공급되는 열부하 또는 냉부하를 서브 챔버로 전달한다.
부하 측정부(610)는 서브 챔버에 배치되어 서브 챔버에 제공된 부하를 누적하여 측정한다. 센싱부(620)는 서브 챔버의 온도와 습도를 센싱한다. 통신부(630)는 서브 챔버에 설치된 공기조화기를 제어하는 제어 신호를 제어 장치(500)로부터 수신하며, 제어 장치(500)에게 부하 측정부(610)가 측정된 부하 및 센싱부(620)가 센싱힌 온도와 습도를 전송한다.
그리고 저장부(640)는 제공된 부하에 대응하는 부하 데이터(냉부하 또는 열부하의 제공된 유량, 제공 당시의 온도 등) 및 온도와 습도, 그리고 공기조화기의 제어 신호를 저장한다. 이들 정보는 누적하여 저장되며, 해당 서브 챔버에서 이전에 수행한 동일한 부하가 제공된다면, 이를 제어 장치(500)에게 알려서 중복된 측정을 방지할 수 있다.
즉, 통신부(630)는 부하 측정부(610)에서 측정된 부하가 저장부(640)에 저장된 부하 데이터와 지속적으로 동일한 경우, 제어 장치(500)에게 현재 제공되는 부하와 이전에 제공된 부하가 동일함을 알리는 메시지, 동일한 부하 데이터와 함께 저장된 온도와 습도, 그리고 공기 조화기를 과거에 제어했던 제어 신호를 상기 제어 장치에게 전송할 수 있다. 이는 제어장치(500)가 중복된 결과를 확인하고, 공기 조화기의 제어를 변경하거나 혹은 측정을 중단할 수 있도록 한다.
부하 측정부(610)에서 측정된 부하가 저장부(640)에 저장된 부하 데이터와 지속적으로 동일한 경우란 제공되는 냉부하 또는 열부하의 온도 또는 유량 등 일정한 시간동안 제공된 부하의 물리적 특성을 저장된 정보들과 비교하여 동일한 부하가 제공된 경우 반복된 측정이 이루어질 수 있음을 제어장치(500)에게 알릴 수 있다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 연간 데이터에서 일정한 기간 별로 분류하여 압축적으로 기후 모사를 수행하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 11은 챔버 운용을 위한 연간 부하를 계산한 후 실험에 적합한 가상 부하를 작성한 것으로 상대 습도와 외기 온도라는 기후 데이터를 이용할 수 있다. 연간 운전 효율을 산출하기 위해 도 11의 연간 기후 데이터를 기간별로 분류 후 각 기간별로 대표일을 선택할 수 있다.
대표일의 선정은 기후의 특성에 따라 다양할 수 있으며, 일 실시예로 일평균 기온이 가장 낮은 N일 및 가장 높은 M 일을 선택하고 이를 제외한 나머지 구간들을 P개의 구간으로 분리하여 각각 대표일을 선택할 수 있다. 이에 대해 도 12에서 보다 상세히 살펴본다.
도 12는 연간 기후 데이터에서 매시간 기후 데이터를 가공하여 일평균 기온에 따른 빈도를 계산한 결과를 나열하고, 이에 따라 빈도를 계산한 것을 도시하였다.
즉, 일평균 기온이 최고로 낮은 5일과 최고로 높은 5일을 선택하고, 최저5일과 최고5일을 제외한 구간을 4~10개의 구간으로 분리하여 각각의 대표일 선택한다. 이 경우 구간 별로 6~12일이 될 수 있다. 그리고 구간별 대표일은 일평균온도, 일교차, 일사량의 항목이 평균치와 비슷한 날짜를 선택한다.
그리고 열원 제어부는 기간 별로 분류된 이들 대표일에 대응하는 부하를 서브 챔버에 제공하도록 열원을 제어할 수 있다.
그리고 중앙 제어부는 서브 챔버에 설치된 공기조화기의 에너지 소비량을 산출하고 기후 데이터의 부하 및 대표일의 부하의 비례 관계에 따라 연간 에너지 소비량을 산출할 수 있다.
즉, 대표일을 기준으로 서브 챔버를 구동한 후, 다른 날짜에 대해서는 기온 차이에 기반하여 에너지 소비량을 산출할 수 있다. 이 과정에서 중간 정도의 온도를 가지는 구간에 대해서도 별도로 에너지 소비량을 측정할 수 있다.
정리하면 다음과 같다. 연간 기후 데이터가 산출된 경우, 해당 기간의 일평균 기온을 기준으로 빈도수를 산출한다. 산출된 빈도수와 기온의 높낮이에 기반하여 가장 온도가 높은 날, 가장 온도가 낮은 날, 그리고 구간별 대표일에 대응하여 기후를 모사하고 이에 대응하여 공기조화기의 에너지 소비량을 확인할 수 있다. 도 11의 외기 온도의 제공은 도 1의 아웃도어 서브 챔버에도 부하를 제공할 수 있다.
도 11 및 도 12와 같이 전체 연간 기후 데이터를 기반으로 최소의 실험 가능한 기간을 산출할 경우 빠른 성능 측정을 완료할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 의한 부하 패턴을 분석하여 연간 부하를 재현한 결과를 도시한 도면이다.
전술한 바와 같이 연간 기후 데이터에서 지정한 대표일을 이용한 연간 부하를 비교할 수 있다. 즉, 실제 시뮬레이션을 이용하여 365일의 부하결과를 합산한 연간 부하값(A)과 대표일을 선정하여 가중 평균으로 구한 연간 부하의 값을 비교하여 대표일을 이용한 부하 값(B)의 대표성을 검토할 수 있다.
즉, 냉방 부하(76) 및 난방 부하(77)을 살펴보면, 대표일로 지정된 최고 부하 일과 최저 부하 일의 부하 데이터와 실제 최고부하 및 최저부하의 부하 데이터를 비교한 결과를 살펴보면 다음가 같다.
최저 부하 일은 일사량, 기온이 모두 높게 나오는 날이므로 오후2시부터 오후6시까지 부하가 크게 나오는 경향이 유사하며, 최고 부하 일은 기온, 일사량이 모두 낮게 나오는 날이므로 오전 7시부터 피크 부하가 나오는 경향이 유사하다. 도 13의 76 및 77을 살펴보면 대표일을 기준으로 산출한 결과와 실제 부하일 간에 패턴에 있어서 유사함을 가지고 있음을 확인할 수 있다.
따라서, 전술한 바와 같이, 대표일을 선택하여 짧은 기간 이내의 시뮬레이션을 통해 연간 에너지 소비량을 산출할 수 있다. 이는 대표일을 선택하여 빠른 시간내에 시뮬레이션을 하여 충분히 해당 지역의 기후에서 동작하는 공기조화기의 성능을 확인할 수 있음을 의미한다. 에너지 소비량 외에도 냉방 능력 또는 난방 능력, 또는 초기 쿨링/히팅 시간 등도 산출할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 의한 대표일을 기준으로 연간 부하의 정확도를 보여주는 도면이다. 좌측은 냉방을 위한 에너지 사용의 양을 산출한 것으로 연간 에너지 사용에 관한 데이터를 합산한 경우(41.0)와 비교할 때, 대표일 12일의 가중평균, 대표일 8일의 가중평균, 대표일 6일의 가중평균 각각은 43.6, 41.9, 36.2가 된다.
마찬가지로 우측은 난방을 위한 에너지 사용의 양을 산출한 것으로 연간 에너지 사용에 관한 데이터를 합산한 경우(17.1)와 비교할 때, 대표일 12일의 가중평균, 대표일 8일의 가중평균, 대표일 6일의 가중평균 각각은 15.6, 17.1, 14.5가 된다. 따라서, 6, 8, 12일과 같이 대표일의 가중 평균으로도 충분히 연간 에너지 소비량에 근접하게 되므로 정확도를 높일 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 의한 공기조화기의 성능을 평가하는 과정을 보여주는 도면이다.
부하 계산부(520)가 데이터베이스부(510)에 저장된 기후 데이터를 이용하여 선택된 지역의 기후를 모사할 하나 이상의 서브 챔버에게 제공할 부하를 산출한다(S81). 도 8과 같이 도시를 선택하고, 이에 기반하여 부하를 모사하는 챔버를 운전한다. 열원 제어부(540)가 산출된 부하에 따라 냉기 또는 열기를 서브 챔버에게 제공하도록 열원을 제어 한다(S82).
그리고, 공조기 제어부(550)가 제공된 부하에 대응하여 서브 챔버에 설치된 공기조화기를 제어 한다(S83).
서브 챔버 통신부(530)는 공기조화기의 동작에 따라 변화하는 서브 챔버의 온도와 습도를 수신한다(S84). 그리고, 중앙제어부(590)가 서브 챔버 통신부(530)에서 수신된 결과에 기반하여 공기조화기의 에너지 소비량을 산출한다(S85).
본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적 범위 내에서 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 반도체 기록소자를 포함하는 저장매체를 포함한다. 또한 본 발명의 실시예를 구현하는 컴퓨터 프로그램은 외부의 장치를 통하여 실시간으로 전송되는 프로그램 모듈을 포함한다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 통상의 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 따라서, 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 이해할 수 있을 것이다.
90: 서브챔버 500: 제어장치
510: 데이터베이스부 520: 부하계산부
530: 서브챔버 통신부 540: 열원 제어부
550: 공조기 제어부 590: 중앙제어부
600: 모니터링 장치

Claims (13)

  1. 지리적 또는 행정적으로 구분되는 지역에서 일정한 기간 동안 취득한 온도 및 습도를 포함하는 기후 데이터를 저장하는 데이터베이스부;
    선택된 지역의 기후를 모사할 하나 이상의 서브 챔버에게 제공할 부하를 산출하는 부하 계산부;
    상기 산출된 부하에 따라 냉기 또는 열기를 상기 서브 챔버에게 제공하도록 열원을 제어하는 열원 제어부;
    상기 제공된 부하에 대응하여 상기 서브 챔버에 설치된 공기조화기를 제어하는 공조기 제어부;
    상기 공기조화기의 동작에 따라 변화하는 서브 챔버의 온도와 습도를 수신하는 서브 챔버 통신부; 및
    상기 서브 챔버 통신부가 수신한 결과에 기반하여 상기 공기조화기의 에너지 소비량을 산출하는 중앙제어부를 포함하는, 기후 모사에 기반하여 공기조화기 성능을 평가하는 제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중앙제어부는 상기 서브 챔버에 제공된 부하가 상기 선택된 지역의 기후에 대응하는지 확인하여 상기 서브 챔버에 추가로 제공할 부하를 산출하는, 기후 모사에 기반하여 공기조화기 성능을 평가하는 제어장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 부하 계산부는
    상기 지역의 기후 중 일정 기간에 대응하여 상기 서브 챔버에게 부하가 지속되도록 미리 설정된 간격에 따라 부하를 계산하며,
    상기 열원 제어부는 상기 부하 계산부에서 산출된 부하를 미리 설정된 간격에 따라 상기 서브 챔버에게 제공하도록 상기 열원을 제어하며,
    상기 중앙제어부는 상기 일정 기간에 대응하여 상기 공기조화기의 시간당 에너지 소비량을 산출하는, 기후 모사에 기반하여 공기조화기 성능을 평가하는 제어장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 중앙제어부는 기후 데이터에 있어서 유사성을 가지는 둘 이상의 지역을 선택하여, 상기 열원이 제공하는 열기 또는 냉기의 제공 순서에 대응하여 상기 둘 이상의 지역을 상기 서브 챔버들 각각에게 설정하는, 기후 모사에 기반하여 공기조화기 성능을 평가하는 제어장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 제어부는 상기 부하 계산부에서 산출된 부하들을 시간적으로 정렬한 스케줄 데이터를 생성하며,
    상기 서브 챔버 통신부는 상기 서브 챔버에 제공된 부하의 정보를 수신하며,
    상기 중앙 제어부는 상기 서브 챔버에 제공된 부하가 상기 선택된 지역의 스케줄 데이터에서 일정 기준 이상 차이가 발생할 경우, 상기 열원 제어부에게 상기 서브 챔버에게 상기 차이를 제거하도록 냉기 또는 열기를 선택적으로 상기 서브 챔버에게 제공하도록 지시하는, 기후 모사에 기반하여 공기조화기 성능을 평가하는 제어장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 중앙제어부는 서브챔버에 적용할 지역의 연간 기후데이터를 이용하여 부하를 계산하고, 상기 연간 기후 데이터에서 기간 별로 분류하여 대표일을 선택하며,
    상기 열원 제어부는 상기 기간 별로 분류된 대표일에 대응하는 부하를 상기 서브 챔버에게 제공하도록 열원을 제어하며,
    상기 중앙 제어부는 상기 서브 챔버에 설치된 공기조화기의 에너지 소비량을 산출하고 상기 기후 데이터의 부하 및 대표일의 부하의 비례 관계에 따라 연간 에너지 소비량을 산출하는, 기후 모사에 기반하여 공기조화기 성능을 평가하는 제어장치.
  7. 열원에서 공급되는 열부하 또는 냉부하를 서브 챔버로 전달하는 부하 제공부;
    서브 챔버에 배치되어 서브 챔버에 제공된 부하를 누적하여 측정하는 부하 측정부;
    상기 서브 챔버의 온도와 습도를 센싱하는 센싱부;
    서브 챔버에 설치된 공기조화기를 제어하는 제어 신호를 제어 장치로부터 수신하며, 상기 제어 장치에게 상기 측정된 부하 및 센싱된 온도와 습도를 전송하는 통신부; 및
    상기 제공된 부하에 대응하는 부하 데이터 및 온도와 습도, 그리고 공기조화기의 제어 신호를 저장하는 저장부를 포함하는, 기후 모사에 기반하여 공기조화기 성능을 평가하는 모니터링 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 통신부는 상기 부하 측정부에서 측정된 부하가 상기 저장부에 저장된 부하 데이터와 지속적으로 동일한 경우, 상기 제어 장치에게 상기 동일함을 알리는 메시지, 상기 동일한 부하 데이터와 함께 저장된 온도와 습도, 그리고 제어 신호를 상기 제어 장치에게 전송하는, 기후 모사에 기반하여 공기조화기 성능을 평가하는 모니터링 장치.
  9. 제어장치가 기후 모사에 기반하여 공기조화기 성능을 평가하는 방법에 있어서,
    부하 계산부가 데이터베이스부에 저장된 기후 데이터를 이용하여 선택된 지역의 기후를 모사할 하나 이상의 서브 챔버에게 제공할 부하를 산출하는 단계;
    열원 제어부가 상기 산출된 부하에 따라 냉기 또는 열기를 상기 서브 챔버에게 제공하도록 열원을 제어하는 단계;
    공조기 제어부가 상기 제공된 상기 부하에 대응하여 상기 서브 챔버에 설치된 공기조화기를 제어하는 단계;
    서브 챔버 통신부가 상기 공기조화기의 동작에 따라 변화하는 서브 챔버의 온도와 습도를 수신하는 단계; 및
    중앙제어부가 상기 서브 챔버 통신부에서 수신된 결과에 기반하여 상기 공기조화기의 에너지 소비량을 산출하는 단계를 포함하는, 기후 모사에 기반하여 공기조화기 성능을 평가하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 중앙제어부는 상기 서브 챔버에 제공된 부하가 상기 선택된 지역의 기후에 대응하는지 확인하여 상기 서브 챔버에 추가로 제공할 부하를 산출하는 단계를 더 포함하는, 기후 모사에 기반하여 공기조화기 성능을 평가하는 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 부하 계산부가 상기 지역의 기후 중 일정 기간에 대응하여 상기 서브 챔버에게 부하가 지속되도록 미리 설정된 간격에 따라 부하를 계산하는 단계;
    상기 열원 제어부가 상기 부하 계산부에서 산출된 부하를 미리 설정된 간격에 따라 상기 서브 챔버에게 제공하도록 상기 열원을 제어하는 단계; 및
    상기 중앙제어부는 상기 일정 기간에 대응하여 상기 공기조화기의 시간당 에너지 소비량을 산출하는 단계를 포함하는, 기후 모사에 기반하여 공기조화기 성능을 평가하는 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 중앙제어부가 기후 데이터에 있어서 유사성을 가지는 둘 이상의 지역을 선택하여, 상기 열원이 제공하는 열기 또는 냉기의 제공 순서에 대응하여 상기 둘 이상의 지역을 상기 서브 챔버들 각각에게 설정하는 단계를 더 포함하는, 기후 모사에 기반하여 공기조화기 성능을 평가하는 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 중앙 제어부가 상기 부하 계산부에서 산출된 부하들을 시간적으로 누적한 스케줄 데이터를 생성하는 단계;
    상기 서브 챔버 통신부가 상기 서브 챔버에 제공된 부하의 정보를 수신하는 단계;
    상기 중앙 제어부가 상기 서브 챔버에 제공된 부하가 상기 선택된 지역의 스케줄 데이터에서 일정 기준 이상 차이가 발생할 경우, 상기 열원 제어부에게 상기 서브 챔버에게 상기 차이를 제거하도록 냉기 또는 열기를 선택적으로 상기 서브 챔버에게 제공하도록 지시하는 단계를 포함하는, 기후 모사에 기반하여 공기조화기 성능을 평가하는 방법.
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