KR20210066583A - 건물 설비 관리 시스템 - Google Patents

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KR20210066583A
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조규만
이혜규
정경현
김청담
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조선대학교산학협력단
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Abstract

건물 설비 관리 시스템은 건물의 대상 내부 공간의 창문 주변에 설치되는 태양광 발전 패널 및 태양광 발전 패널에 의해 발전된 전기가 저장되는 저장 설비를 포함하는 건물 일체형 태양광 발전 설비, 창문 상에 설치된 가변식 차양 설비 및 기 설정된 주간 시간대에 태양광 발전 패널의 단위 시간 당 발전량에 따라 가변식 차양 설비의 차양 정도를 조절하는 메인 컨트롤러를 포함한다.

Description

건물 설비 관리 시스템{BUILDING FACILITY MANAGEMENT SYSTEM}
본 발명은 건물 설비 관리 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 건물 일체형 태양광 발전 설비와 가변식 차양 설비를 포함하는 건물 설비 관리 시스템에 관한 것이다.
태양광은 인간의 삶에서 많은 비중을 차지하고 있다. 태양광으로 인해 지구의 온도가 변화되면서 계절이 생기고, 태양광으로 인해 밤과 낮이 생긴다. 다만, 건물에 태양광이 계속 비춰지면 건물의 내부 온도가 적정 온도 이상으로 올라가게 되어 냉방 설비를 가동해야 하고, 건물에 태양광이 비춰지지 않게 되면 건물의 내부 온도가 적정 온도 이하로 내려가게 되어 난방 설비를 가동해야 한다. 또한, 건물에 태양광이 비춰지면 건물의 내부 조도가 적정 조도 이상으로 올라가게 되어 그에 맞게 조명 설비의 휘도를 조절해야 하고, 건물에 태양광이 비춰지지 않으면 건물의 내부 조도가 적정 조도 이하로 내려가게 되어 그에 맞게 조명 설비의 휘도를 조절해야 한다.
한편, 많은 주거용 또는 사무용 건물에 가변식 차양 설비가 설치되어 있다. 가변식 차양 설비를 통해 건물의 내부로 들어오는 태양광을 조절하여 건물의 내부 온도 및 내부 조도를 조절할 수 있다. 하지만, 가변식 차양 설비의 차양 정도를 어느 정도로 조절할지 파악하는 것이 어렵다는 문제점이 있다.
본 발명의 일 목적은 태양광에 따라 대상 건물에 설치된 가변식 차양 설비의 차양 정도를 조절하여 대상 건물의 내부 온도 및/또는 내부 조도를 조절할 수 있는 건물 설비 관리 시스템을 제공하는 것이다. 다만, 본 발명의 목적은 상술한 목적으로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 건물 설비 관리 시스템은 건물의 대상 내부 공간의 창문 주변에 설치되는 태양광 발전 패널 및 상기 태양광 발전 패널에 의해 발전된 전기가 저장되는 저장 설비를 포함하는 건물 일체형 태양광 발전 설비, 상기 창문 상에 설치된 가변식 차양 설비 및 기 설정된 주간 시간대에 상기 태양광 발전 패널의 단위 시간 당 발전량에 따라 상기 가변식 차양 설비의 차양 정도를 조절하는 메인 컨트롤러를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 메인 컨트롤러는 상기 태양광 발전 패널의 상기 단위 시간 당 발전량을 상기 저장 설비의 단위 시간 당 충전량으로 측정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 메인 컨트롤러는 상기 태양광 발전 패널의 상기 단위 시간 당 발전량이 클수록 상기 가변식 차양 설비의 상기 차양 정도를 증가시키고, 상기 태양광 발전 패널의 상기 단위 시간 당 발전량이 작을수록 상기 가변식 차양 설비의 상기 차양 정도를 감소시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 메인 컨트롤러는 상기 태양광 발전 패널의 상기 단위 시간 당 발전량과 상기 가변식 차양 설비의 상기 차양 정도 사이의 맵핑 정보를 포함하는 맵핑 테이블을 이용하여 상기 가변식 차양 설비의 상기 차양 정도를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 메인 컨트롤러는 상기 태양광 발전 패널의 상기 단위 시간 당 발전량과 단위 시간 당 기준 발전량 사이의 차이에 기초하여 상기 가변식 차양 설비의 상기 차양 정도를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 메인 컨트롤러는 상기 태양광 발전 패널의 상기 단위 시간 당 발전량과 상기 단위 시간 당 기준 발전량 사이의 차이에 비례하여 상기 가변식 차양 설비의 상기 차양 정도를 선형적으로 증가 또는 감소시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 메인 컨트롤러는 기 설정된 야간 시간대에는 상기 태양광 발전 패널의 상기 단위 시간 당 발전량에 따라 상기 가변식 차양 설비의 상기 차양 정도를 조절하지 않을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 메인 컨트롤러는 기 설정된 야간 시간대에는 상기 가변식 차양 설비의 상기 차양 정도를 디폴트(default) 값으로 설정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 대상 내부 공간의 조도를 조절하는 조명 설비를 더 포함하고, 상기 메인 컨트롤러는 상기 주간 시간대에 상기 가변식 차양 설비의 상기 차양 정도에 따라 상기 조명 설비를 제어하여 상기 대상 내부 공간의 상기 조도를 기준 조도로 유지시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 대상 내부 공간의 온도를 조절하는 냉난방 설비를 더 포함하고, 상기 메인 컨트롤러는 상기 주간 시간대에 상기 가변식 차양 설비의 상기 차양 정도에 따라 상기 냉난방 설비를 제어하여 상기 대상 내부 공간의 상기 온도를 기준 온도로 유지시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 메인 컨트롤러는 상기 가변식 차양 설비의 상기 차양 정도를 독립적으로 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 건물 설비 관리 시스템은 건물의 대상 내부 공간의 창문 주변에 설치되는 태양광 발전 패널 및 태양광 발전 패널에 의해 발전된 전기가 저장되는 저장 설비를 포함하는 건물 일체형 태양광 발전 설비, 창문 상에 설치된 가변식 차양 설비 및 기 설정된 주간 시간대에 태양광 발전 패널의 단위 시간 당 발전량에 따라 가변식 차양 설비의 차양 정도를 조절하는 메인 컨트롤러를 포함할 수 있다. 따라서, 메인 컨트롤러는 기 설정된 주간 시간대에 태양광 발전 패널의 단위 시간 당 발전량에 따라 가변식 차양 설비의 차양 정도를 조절하여 건물의 대상 내부 공간의 온도와 조도를 적정 수준(예를 들어, 기준 온도, 기준 조도 등)으로 유지시킬 수 있다. 다만, 본 발명의 효과는 상술한 효과로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 설비 관리 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 건물 설비 관리 시스템의 가변식 차양 설비의 차양 정도를 조절하는 일 예를 나타내는 도면들이다.
도 4는 도 1의 건물 설비 관리 시스템에서 가변식 차양 설비가 독립적으로 제어되는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1의 건물 설비 관리 시스템에서 가변식 차양 설비의 차양 정도를 나타내는 도면이다.
도 6 내지 도 8은 도 1의 건물 설비 관리 시스템의 가변식 차양 설비의 차양 정도를 조절하는 일 예를 나타내는 도면들이다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에" 와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는" 과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 설비 관리 시스템(1000)을 나타내는 도면이고, 도 2 및 도 3은 도 1의 건물 설비 관리 시스템(1000)의 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)를 조절하는 일 예를 나타내는 도면들이며, 도 4는 도 1의 건물 설비 관리 시스템(1000)에서 가변식 차양 설비(600)가 독립적으로 제어되는 일 예를 나타내는 도면이고, 도 5는 도 1의 건물 설비 관리 시스템(1000)에서 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)를 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 도 1의 건물 설비 관리 시스템(1000)은 건물(100)의 대상 내부 공간(110)의 창문(200) 주변에 설치되는 태양광 발전 패널(300) 및 태양광 발전 패널(300)에 의해 발전된 전기가 저장되는 저장 설비(400)를 포함하는 건물 일체형 태양광 발전 설비(500), 창문(200) 상에 설치된 가변식 차양 설비(600) 및 기 설정된 주간 시간대에 태양광 발전 패널(300)의 단위 시간 당 발전량에 따라 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)를 조절하는 메인 컨트롤러(700)를 포함할 수 있다.
태양광(1100a)이 창문(200)을 통해 대상 내부 공간(110)에 유입되는 경우, 대상 내부 공간(110)의 온도와 조도가 적정 수준(예를 들어, 기준 온도 및 기준 조도 등) 이상으로 올라가게 되어, 재실자가 대상 내부 공간(110)에서 활동(예를 들어, 업무, 공부 등)하는데 불편을 느낄 수 있다. 메인 컨트롤러(700)는 가변식 차양 설비(400)의 차양 정도(θ)를 조절하여 태양(1100)에 의해 대상 내부 공간(110)으로 유입되는 태양광(1100a)을 차단할 수 있다. 건물(100)의 외벽에 설치된 건물 일체형 태양광 발전 설비(500)는 창문(200) 주변에 설치되는 태양광 발전 패널(300) 및 태양광 발전 패널(300)에 의해 발전된 전기가 저장되는 저장 설비(400)를 포함할 수 있다. 건물 일체형 태양광 발전 설비(500)는 건물(100)에 도달하는 태양광(1100a)을 이용해 태양광 발전 패널(300)로부터 전기를 발전시키고, 발전된 전기를 저장 설비(400)에 저장할 수 있다. 예를 들어, 건물 일체형 태양광 발전 설비(500)는 태양광(1100a)을 많이 받는 기 설정된 주간 시간대에는 태양광(1100a)을 이용해 태양광 발전 패널(300)이 발전한 전기의 일부를 건물(100)로 공급하고, 공급하고 남은 전기는 저장 설비(400)에 저장할 수 있다. 기 설정된 주간 시간대는 일별로 상이할 수 있다. 따라서, 하절기의 일별 태양광 발전 패널(300)의 발전 시간과 동절기의 일별 태양광 발전 패널(300)의 발전 시간은 상이할 수 있다. 예를 들어, 하절기의 기 설정된 주간 시간대는 동절기의 기 설정된 주간 시간대보다 길 수 있다.
메인 컨트롤러(700)는 기 설정된 주간 시간대에 태양광 발전 패널(300)의 단위 시간 당 발전량에 따라 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)를 조절할 수 있다. 태양광 발전 패널(300)의 단위 시간 당 발전량이 많은 경우, 대상 내부 공간(110)이 단위 시간 동안 태양광(1100a)을 많이 받음을 의미할 수 있다. 따라서, 대상 내부 공간(110)의 온도와 조도가 적정 수준으로 유지되기 위해서, 메인 컨트롤러(700)는 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)를 증가시킬 수 있다. 이와 반대로, 태양광 발전 패널(300)의 단위 시간 당 발전량이 적은 경우, 대상 내부 공간(110)이 단위 시간 동안 태양광(1100a)을 적게 받음을 의미할 수 있다. 따라서, 대상 내부 공간(110)의 온도와 조도가 적정 수준으로 유지되기 위해서, 메인 컨트롤러(700)는 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)를 감소시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에서, 메인 컨트롤러(700)는 태양광 발전 패널(300)의 단위 시간 당 발전량이 클수록 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)를 증가시킬 수 있고, 태양광 발전 패널(300)의 단위 시간 당 발전량이 작을수록 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 메인 컨트롤러(700)는 태양광 발전 패널(300)의 단위 시간 당 발전량과 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ) 사이의 맵핑 정보를 포함하는 맵핑 테이블을 이용하여 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)를 결정할 수 있다. 맵핑 테이블은 태양광 발전 패널(300)의 단위 시간 당 발전량과 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ) 사이의 맵핑 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 맵핑 테이블은 태양광 발전 패널(300)의 단위 시간 당 발전량이 기 설정된 단위 시간 당 최대 발전량의 20%인 경우, 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)는 20˚이고, 태양광 발전 패널(300)의 단위 시간 당 발전량이 기 설정된 단위 시간 당 최대 발전량의 40%인 경우, 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)는 40˚인 맵핑 정보를 포함할 수 있다. 또한, 태양광 발전 패널(300)의 단위 시간 당 발전량이 기 설정된 단위 시간 당 최대 발전량의 90%를 넘어가는 경우, 맵핑 테이블에 포함된 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)는 90˚로 일정할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 맵핑 테이블은 다양한 기준에 따라 작성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 메인 컨트롤러(700)는 태양광 발전 패널(300)의 단위 시간 당 발전량과 단위 시간 당 기준 발전량 사이의 차이에 기초하여 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)를 결정할 수 있다. 예를 들어, 기준 발전량은 태양(1100)이 남중고도에 위치할 때를 기준으로 한 태양광(1100a)에 따라 태양광 발전 패널(300)이 발전할 수 있는 전기의 양으로 정의될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 기준 발전량은 다른 방법으로 다양하게 정의될 수 있다. 메인 컨트롤러(700)는 태양광 발전 패널(300)의 단위 시간 당 발전량이 단위 시간당 기준 발전량보다 적다면, 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)를 감소시킬 수 있다. 메인 컨트롤러(700)는 태양광 발전 패널(300)의 단위 시간 당 발전량이 단위 시간당 기준 발전량보다 많다면, 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)를 증가시킬 수 있다. 메인 컨트롤러(700)가 태양광 발전 패널(300)의 단위 시간 당 발전량과 단위 시간 당 기준 발전량 사이의 차이에 기초하여 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)를 결정하는 것은 일률적으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 태양광 발전 패널(300)의 단위 시간 당 발전량이 단위 시간 당 기준 발전량보다 적다면 가변식 차양 설비(600)를 열고, 태양광 발전 패널(300)의 단위 시간 당 발전량이 단위 시간 당 기준 발전량보다 많다면 가변식 차양 설비(600)를 닫을 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)는 태양광 발전 패널(300)의 단위 시간 당 발전량과 단위 시간 당 기준 발전량 사이의 차이에 기초하여 자유롭게 정해질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 메인 컨트롤러(700)는 태양광 발전 패널(300)의 단위 시간 당 발전량과 단위 시간당 기준 발전량 사이의 차이에 비례하여 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)를 선형적으로 증가 또는 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 태양광 발전 패널(300)의 단위 시간 당 발전량이 단위 시간 당 기준 발전량의 10%에서 20%까지 증가하는 경우, 메인 컨트롤러(700)는 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)를 10˚에서 20˚까지 선형적으로 증가시킬 수 있다. 메인 컨트롤러(700)가 주간 시간대에 수시로 변하는 태양광(1100a)에 따라 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)를 수시로 증가시키거나 감소시키는 경우, 메인 컨트롤러(700)는 대상 내부 공간(110)의 온도와 조도를 원하는 적정 수준에 근사하도록 정밀하게 조절할 수 있다. 다만, 대상 내부 공간(110)에서 활동하는 재실자가 수시로 동작하는 가변식 차양 설비(600)로 인해 활동(예를 들어, 업무, 공부 등)하는데 불편함을 느낄 수 있다. 따라서, 메인 컨트롤러(700)는 태양광 발전 패널(300)의 단위 시간 당 발전량과 단위 시간당 기준 발전량 사이의 차이에 기초하여 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)를 계단식으로 증가 또는 감소시킬 수 있다. 예를 들면, 태양광 발전 패널(300)의 단위 시간 당 발전량이 단위 시간 당 기준 발전량의 5%에서 25%까지 증가하는 경우, 메인 컨트롤러(700)는 태양광 발전 패널(300)의 단위 시간 당 발전량이 단위 시간 당 기준 발전량의 10%일 때 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)를 10˚로 조절할 수 있다. 태양광 발전 패널(300)의 단위 시간 당 발전량이 단위 시간 당 기준 발전량의 20%에 도달하기 전까지는 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)를 증가시키거나 감소시키지 않을 수 있다. 그 후, 태양광 발전 패널(300)의 단위 시간 당 발전량이 단위 시간 당 기준 발전량의 20%일 때 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)를 20˚까지 증가시킬 수 있다. 이 경우, 메인 컨트롤러(700)는 태양광(1100a) 변화에 따라 대상 내부 공간(110)의 온도와 조도를 정밀하게 조절할 수 없지만, 대상 내부 공간(110)에서 재실자가 활동할 때 불편을 느끼지 않게 할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서, 메인 컨트롤러(700)는 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)를 독립적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 건물(100)의 동쪽, 서쪽, 남쪽, 북쪽 등에 존재할 수 있는 창문(200)들은 태양광(1100a)으로 인한 일사 환경이 다를 수 있다. 메인 컨트롤러(700)는 건물(100)의 창문(200)별로 태양광(1100a)으로 인한 환경에 따라 창문(200) 상에 설치된 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)를 달리 조절할 수 있다. 예를 들어, 건물(100)이 다층인 경우, 건물(100)은 각 층별로 태양광(1100a)으로 인한 일사 환경이 다를 수 있다. 메인 컨트롤러(700)는 건물(100)의 각 층별로 창문(200) 상에 설치된 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)를 달리 조절할 수 있다.
가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)를 제어하는 것만으로는 대상 내부 공간(110)의 온도와 조도를 적정 수준(예를 들어, 기준 온도, 기준 조도 등)으로 유지하는 것이 어려울 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 도 1의 건물 설비 관리 시스템(1000)은 대상 내부 공간(110)의 조도를 조절하는 조명 설비를 더 포함할 수 있다. 메인 컨트롤러(700)는 주간 시간대에 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)에 따라 조명 설비를 제어하여 대상 내부 공간(110)의 조도를 기준 조도로 유지시킬 수 있다. 메인 컨트롤러(700)는 조명 설비를 통해 대상 내부 공간(110)의 조도를 증가시킬 수도 있고, 대상 내부 공간(110)의 조도를 감소시킬 수도 있다. 이를 통해, 메인 컨트롤러(700)는 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ) 조절과 조명 설비의 조절을 통해 상호 보완하여 대상 내부 공간(110)의 조도를 기준 조도로 유지시킬 수 있다. 예를 들어, 대상 내부 공간(110)의 조도가 기준 조도보다 높다면, 조명 설비를 소등할 수 있고, 이와 반대로 대상 내부 공간(110)의 조도가 기준 조도보다 낮다면, 조명 설비를 점등할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 도 1의 건물 설비 관리 시스템(1000)은 대상 내부 공간(110)의 온도를 조절하는 냉난방 설비를 더 포함할 수 있다. 메인 컨트롤러(700)는 주간 시간대에 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)에 따라 냉난방 설비를 제어하여 대상 내부 공간(110)의 온도를 기준 온도로 유지시킬 수 있다. 메인 컨트롤러(700)는 냉난방 설비를 통해 대상 내부 공간(110)의 온도를 증가시킬 수도 있고, 대상 내부 공간(110)의 온도를 감소시킬 수도 있다. 이를 통해, 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ) 조절과 냉난방 설비의 조절을 통해 상호 보완하여 대상 내부 공간(110)의 온도를 기준 온도로 유지시킬 수 있다. 예를 들어, 대상 내부 공간(100)의 온도가 기준 온도보다 높다면, 히터의 동작을 중지시키거나 에어컨을 동작시킬 수 있고, 이와 반대로 대상 내부 공간(100)의 온도가 기준 온도보다 낮다면, 히터를 동작시키거나 에어컨의 동작을 중지시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 도 1의 건물 설비 관리 시스템(1000)은 태양광 발전 패널(300)의 단위 시간 당 발전량을 저장 설비(400)의 단위 시간 당 충전량으로 측정할 수 있다. 저장 설비(400)는 태양광 발전 패널(300)에 의해 발전된 전기의 일부 또는 전부가 저장될 수 있다. 태양광 발전 패널(300)이 태양광(1100a)을 받아 발전하는 전기가 저장 설비(400)에 저장되는 것이므로, 태양광(1100a)이 대상 내부 공간(110)에 유입되는 정도는 저장 설비(400)의 단위 시간 당 충전량을 통해서도 간접적으로 측정할 수 있다. 예를 들어, 메인 컨트롤러(700)는 저장 설비(400)의 단위 시간 당 충전량을 통해 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)를 조절할 수 있고, 저장 설비(400)의 단위 시간 당 충전량이 클수록 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)를 증가시킬 수 있으며, 저장 설비(400)의 단위 시간 당 충전량이 작을수록 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)를 감소시킬 수 있고, 저장 설비(400)의 단위 시간 당 충전량과 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ) 사이의 맵핑 정보를 포함하는 맵핑 테이블을 이용하여 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)를 결정할 수 있으며, 저장 설비(400)의 단위 시간 당 충전량과 단위 시간 당 기준 충전량(태양(1100)이 남중고도에 있을 때를 기준으로 한 태양광(1100a)에 의해 저장 설비(400)가 충전되는 양) 사이의 차이에 기초하여 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)를 결정할 수 있고, 저장 설비(400)의 단위 시간 당 충전량과 단위 시간 당 기준 충전량 사이의 차이에 비례하여 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)를 선형적으로(또는 계단식으로) 증가 또는 감소시킬 수 있다.
이에 따라, 도 1의 건물 설비 관리 시스템(1000)은 건물(100)의 대상 내부 공간(110)의 창문(200) 주변에 설치되는 태양광 발전 패널(300) 및 태양광 발전 패널(300)에 의해 발전된 전기가 저장되는 저장 설비(400)를 포함하는 건물 일체형 태양광 발전 설비(500), 창문(200) 상에 설치된 가변식 차양 설비(600) 및 기 설정된 주간 시간대에 태양광 발전 패널(300)의 단위 시간 당 발전량에 따라 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)를 조절하는 메인 컨트롤러(700)를 포함할 수 있다. 따라서, 메인 컨트롤러(700)는 기 설정된 주간 시간대에 태양광 발전 패널(300)의 단위 시간 당 발전량에 따라 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)를 조절하여 건물(100)의 대상 내부 공간(110)의 온도와 조도를 적정 수준(예를 들어, 기준 온도, 기준 조도 등)으로 유지시킬 수 있다.
도 6 내지 도 8은 도 1의 건물 설비 관리 시스템의 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)를 조절하는 일 예를 나타내는 도면들이다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 기 설정된 야간 시간대에 도 1의 건물 설비 관리 시스템(1000)이 동작하는 것이 도시되어 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 메인 컨트롤러(700)는 기 설정된 야간 시간대에는 태양광 발전 패널(300)의 단위 시간 당 발전량에 따라 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)를 조절하지 않을 수 있다. 기 설정된 야간 시간대는 일별로 상이할 수 있다. 예를 들어, 하절기는 동절기보다 기 설정된 야간 시간대가 짧을 수 있다.
기 설정된 야간 시간대에는 태양이 지기 때문에, 태양광에 의해 태양광 발전 패널(300)은 전기가 발전되지 않을 수 있고, 저장 설비(400)는 전기가 충전되지 않을 수 있다. 태양광은 대상 내부 공간(110)의 온도와 조도에 영향을 미치지 않을 수 있다. 따라서, 메인 컨트롤러(700)가 기 설정된 야간 시간대에는 가변식 차양 설비(600)를 조절할 필요가 없을 수 있다. 다만, 메인 컨트롤러(700)는 건물(100) 외부의 온도가 낮아 대상 내부 공간(110)의 온도를 유지하기 위한 목적으로 가변식 차양 설비(600)를 조절할 수 있다. 또한, 메인 컨트롤러(700)는 외부에 대상 내부 공간(110)이 노출되지 않기 위한 목적으로도 가변식 차양 설비(600)를 조절할 수 있다. 메인 컨트롤러(700)는 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)를 독립적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 메인 컨트롤러(700)는 대상 내부 공간(110)이 외부에 노출되어도 상관 없는 방향의 가변식 차양 설비(600)를 열어두고, 내부 공간이 외부에 노출되지 않아야 하는 방향의 가변식 차양 설비(600)를 닫아둘 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 건물의 2층은 가변식 차양 설비(600)를 열어두고, 건물의 1층은 가변식 차양 설비(600)를 닫아둘 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 메인 컨트롤러(700)는 기 설정된 야간 시간대에는 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)를 디폴트(default) 값으로 설정할 수 있다. 디폴트 값은 대상 내부 공간(110)의 환경에 따라 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)를 일정한 값으로 미리 정한 값을 의미할 수 있다. 통상적으로 야간 시간대에는 건물(100) 외부는 대상 내부 공간(110)에 비해 온도가 낮고, 대상 내부 공간에 조명 설비를 켜놓는 경우가 많으므로, 기 설정된 야간 시간대에 가변식 차양 설비(600)를 닫아둘 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 메인 컨트롤러(700)는 기 설정된 야간 시간대에는 가변식 차양 설비(600)의 차양 정도(θ)의 디폴트 값으로 차양 정도(θ)를 90˚로 설정할 수 있다.
본 발명은 건물 설비 관리 시스템에 광범위하게 적용될 수 있다. 한편, 이상에서는 본 발명의 예시적인 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 건물 110: 대상 내부 공간
200: 창문 300: 태양광 발전 패널
400: 저장 설비
500: 건물 일체형 태양광 발전 설비
600: 가변식 차양 설비 700: 메인 컨트롤러
1000: 건물 설비 관리 시스템
1100: 태양 1100a: 태양광
θ: 차양 정도

Claims (11)

  1. 건물의 대상 내부 공간의 창문 주변에 설치되는 태양광 발전 패널 및 상기 태양광 발전 패널에 의해 발전된 전기가 저장되는 저장 설비를 포함하는 건물 일체형 태양광 발전 설비;
    상기 창문 상에 설치된 가변식 차양 설비; 및
    기 설정된 주간 시간대에 상기 태양광 발전 패널의 단위 시간 당 발전량에 따라 상기 가변식 차양 설비의 차양 정도를 조절하는 메인 컨트롤러를 포함하는 건물 설비 관리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 메인 컨트롤러는 상기 태양광 발전 패널의 상기 단위 시간 당 발전량을 상기 저장 설비의 단위 시간 당 충전량으로 측정하는 것을 특징으로 하는 건물 설비 관리 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 메인 컨트롤러는 상기 태양광 발전 패널의 상기 단위 시간 당 발전량이 클수록 상기 가변식 차양 설비의 상기 차양 정도를 증가시키고, 상기 태양광 발전 패널의 상기 단위 시간 당 발전량이 작을수록 상기 가변식 차양 설비의 상기 차양 정도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 건물 설비 관리 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 메인 컨트롤러는 상기 태양광 발전 패널의 상기 단위 시간 당 발전량과 상기 가변식 차양 설비의 상기 차양 정도 사이의 맵핑 정보를 포함하는 맵핑 테이블을 이용하여 상기 가변식 차양 설비의 상기 차양 정도를 결정하는 것을 특징으로 하는 건물 설비 관리 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 메인 컨트롤러는 상기 태양광 발전 패널의 상기 단위 시간 당 발전량과 단위 시간 당 기준 발전량 사이의 차이에 기초하여 상기 가변식 차양 설비의 상기 차양 정도를 결정하는 것을 특징으로 하는 건물 설비 관리 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 메인 컨트롤러는 상기 태양광 발전 패널의 상기 단위 시간 당 발전량과 상기 단위 시간 당 기준 발전량 사이의 차이에 비례하여 상기 가변식 차양 설비의 상기 차양 정도를 선형적으로 증가 또는 감소시키는 것을 특징으로 하는 건물 설비 관리 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 메인 컨트롤러는 기 설정된 야간 시간대에는 상기 태양광 발전 패널의 상기 단위 시간 당 발전량에 따라 상기 가변식 차양 설비의 상기 차양 정도를 조절하지 않는 것을 특징으로 하는 건물 설비 관리 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 메인 컨트롤러는 기 설정된 야간 시간대에는 상기 가변식 차양 설비의 상기 차양 정도를 디폴트(default) 값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 건물 설비 관리 시스템.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 대상 내부 공간의 조도를 조절하는 조명 설비를 더 포함하고,
    상기 메인 컨트롤러는 상기 주간 시간대에 상기 가변식 차양 설비의 상기 차양 정도에 따라 상기 조명 설비를 제어하여 상기 대상 내부 공간의 상기 조도를 기준 조도로 유지시키는 것을 특징으로 하는 건물 설비 관리 시스템.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 대상 내부 공간의 온도를 조절하는 냉난방 설비를 더 포함하고,
    상기 메인 컨트롤러는 상기 주간 시간대에 상기 가변식 차양 설비의 상기 차양 정도에 따라 상기 냉난방 설비를 제어하여 상기 대상 내부 공간의 상기 온도를 기준 온도로 유지시키는 것을 특징으로 하는 건물 설비 관리 시스템.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 메인 컨트롤러는 상기 가변식 차양 설비의 상기 차양 정도를 독립적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 건물 설비 관리 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102462410B1 (ko) * 2021-12-24 2022-11-01 유종우 솔라 패널과 조명 장치가 복합된 블레이드를 이용한 차양 장치

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