KR20210074919A - 서버 및 이의 제어 방법 - Google Patents

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KR20210074919A
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air conditioners
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김준형
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송관우
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삼성전자주식회사
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Abstract

서버 및 서버의 제어 방법이 개시된다. 본 개시에 따른 서버는 통신 인터페이스, 복수의 공간 별 우선 순위가 저장되는 메모리 및 복수의 공간에 배치된 복수의 공조기를 제어하기 위한 프로세서를 포함하고, 프로세서는 복수의 공조기의 총 전력사용량이 제1 임계치를 초과하면, 총 전력사용량을 저감시키는 전력 피크 제어 모드로 동작하도록 복수의 공조기를 제어하고, 전력 피크 제어 모드로 동작하는 동안 총 전력사용량이 제2 임계치보다 작아지면, 복수의 공조기를 우선 순위에 따라 순차적으로 일반 모드로 전환하도록 복수의 공조기를 제어한다.

Description

서버 및 이의 제어 방법{SEVER AND METHOD FOR CONTROLLING THE THEREOF}
본 개시는 서버 및 이의 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공조기의 운전 모드를 제어하여 최대 수요 전력과 사용자의 쾌적도를 효율적으로 관리하기 위한 서버 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 공조기는 실내의 냉방 또는 난방을 위한 목적으로 사용되는 장치로, 냉매를 순환시켜 주위의 열을 흡수하며 액화할 때 그 열을 방출하는 특성에 의하여 냉방 또는 난방 운전을 수행할 수 있다.
공조기는 전력소비량이 크기 때문에 복수의 공조기를 설치한 수용가(consumer)는 전력 관리를 위해 최대 수요 전력이 목표 전력을 초과하게 되는 경우, 운전 중인 공조기를 강제로 송풍 모드로 전환하거나, 동작을 정지시킴으로써 최대 수요 전력을 줄이는 전력 피크 제어 방법을 사용하고 있다.
종래의 전력 피크 제어 방법에 따르면, 각 공조기는 일정한 순서 또는 주기에 따라 정지, 송풍 모드 또는 냉방 모드로 전환되어 운전되었다. 각 공조기가 송풍 모드 또는 냉방 모드로 자주 전환되는 것은 냉방 효율을 떨어뜨려 결과적으로 에너지 소비량을 증가시킬 수 있으며, 재실자의 열 쾌적도 또한 떨어뜨릴 수 있는 문제점이 존재했다.
또한, 종래에는 전력 피크 제어의 중단 후에 일반적인 제어 모드로 전환하는 경우, 급격하게 전력사용량이 증가하여 다시 전력 피크 제어 운전을 수행해야 하는 문제가 발생할 수 있었다.
본 개시는 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 개시의 목적은 전력 피크 제어 모드에서 일반 모드로 전환되는 시점에서 재실자의 조작으로 일시적으로 전력 사용량이 증가하는 문제를 해결하기 위해, 공조기가 운용되는 공간별 특성을 반영하여 일반 모드로 전환되어야 하는 공조기를 선택하고, 운전 모드를 설정하여 에너지 효율을 유지하면서 재실자의 열 쾌적도 저하를 최소화하는 서버 및 이의 제어 방법을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 실시 예에 따른 서버는 통신 인터페이스, 복수의 공간 별 우선 순위가 저장되는 메모리 및 상기 복수의 공간에 배치된 복수의 공조기를 제어하기 위한 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 복수의 공조기의 총 전력사용량이 제1 임계치를 초과하면, 상기 총 전력사용량을 저감시키는 전력 피크 제어 모드로 동작하도록 상기 복수의 공조기를 제어하고, 상기 전력 피크 제어 모드로 동작하는 동안 상기 총 전력사용량이 제2 임계치보다 작아지면, 상기 복수의 공조기를 상기 우선 순위에 따라 순차적으로 일반 모드로 전환하도록 상기 복수의 공조기를 제어할 수 있다.
그리고, 상기 프로세서는 상기 복수의 공조기의 총 전력사용량이 제1 임계치보다 작은 범위에서 상기 일반 모드로 전환할 공조기를 선택할 수 있다.
그리고, 상기 프로세서는 상기 복수의 공간 중 각 공간에 대응되는 PMV(Predicted Mean Vote)를 식별할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는 상기 우선 순위를 기초로, 높은 순위에 대응되는 공간부터 상기 PMV가 기설정된 수치를 만족하도록 상기 일반 모드로 전환할 공조기를 선택할 수 있다.
그리고, 상기 프로세서는 제1 공간의 PMV 및 제2 공간의 PMV의 합이 일정할 때, 상기 제1 공간의 PMV 및 상기 제2 공간의 PMV의 차이가 최소가 되도록 상기 일반 모드로 전환할 공조기를 선택할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는 상기 복수의 공간에 대한 재실자 밀도를 식별하고, 상기 식별된 각 공간별 재실자 밀도에 기초하여 우선 순위를 식별할 수 있다.
그리고, 상기 프로세서는 상기 복수의 공간의 우선 순위에 대한 사용자 입력을 수신하고, 상기 수신된 사용자 입력을 기초로 우선 순위를 식별할 수 있다.
그리고, 상기 프로세서는 상기 전력 피크 제어 모드에서 상기 복수의 공조기 각각의 운전 모드에 대한 정보를 식별하고, 상기 식별된 운전 모드에 대한 정보 및 상기 우선 순위를 기초로 상기 일반 모드로 전환할 공조기를 선택할 수 있다.
한편, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 실시 예에 따른 서버의 제어 방법은 복수의 공조기의 총 전력사용량이 제1 임계치를 초과하면, 상기 총 전력사용량을 저감시키는 전력 피크 제어 모드로 상기 복수의 공조기를 동작시키는 단계 및 상기 전력 피크 제어 모드로 동작하는 동안 상기 총 전력사용량이 제2 임계치보다 작아지면, 상기 복수의 공조기를 복수의 공간 별 우선 순위에 따라 순차적으로 일반 모드로 전환시키는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 일반 모드로 전환시키는 단계는 상기 복수의 공조기의 총 전력사용량이 제1 임계치보다 작은 범위에서 상기 일반 모드로 전환할 공조기를 선택할 수 있다.
그리고, 서버의 제어 방법은 상기 복수의 공간 중 각 공간에 대응되는 PMV(Predicted Mean Vote)를 식별하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 일반 모드로 전환시키는 단계는 상기 우선 순위를 기초로, 높은 순위에 대응되는 공간부터 상기 PMV가 기설정된 수치를 만족하도록 상기 일반 모드로 전환할 공조기를 선택할 수 있다.
그리고, 상기 일반 모드로 전환시키는 단계는 제1 공간의 PMV 및 제2 공간의 PMV의 합이 일정할 때, 상기 제1 공간의 PMV 및 상기 제2 공간의 PMV의 차이가 최소가 되도록 상기 일반 모드로 전환할 공조기를 선택할 수 있다.
그리고, 상기 일반 모드로 전환시키는 단계는 상기 복수의 공간에 대한 재실자 밀도를 식별하고, 상기 식별된 각 공간별 재실자 밀도에 기초하여 우선 순위를 식별할 수 있다.
또한, 상기 일반 모드로 전환시키는 단계는 상기 복수의 공간의 우선 순위에 대한 사용자 입력을 수신하고, 상기 수신된 사용자 입력을 기초하여 우선 순위를 식별할 수 있다.
그리고, 서버의 제어 방법은 상기 전력 피크 제어 모드에서 상기 복수의 공조기 각각의 운전 모드에 대한 정보를 식별하는 단계를 더 포함하고, 상기 일반 모드로 전환시키는 단계는 상기 식별된 운전 모드에 대한 정보 및 상기 우선 순위를 기초로 상기 일반 모드로 전환할 공조기를 선택할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 전력 제어 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 서버의 구성을 간략히 도시한 블록도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 공조기의 구성을 상세히 도시한 블록도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 복수의 공조기의 배치를 도시한 배치도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 전력 피크 제어 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 일반 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 서버의 구성을 상세히 도시한 블럭도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른 서버의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 서버의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하에서 설명되는 실시 예는 본 개시의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 개시는 여기서 설명되는 실시 예들과 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 이하에서 본 개시를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 개시의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.
본 개시의 설명에 있어서 각 단계의 순서는 선행 단계가 논리적 및 시간적으로 반드시 후행 단계에 앞서서 수행되어야 하는 경우가 아니라면 각 단계의 순서는 비제한적으로 이해되어야 한다. 즉, 위와 같은 예외적인 경우를 제외하고는 후행 단계로 설명된 과정이 선행단계로 설명된 과정보다 앞서서 수행되더라도 개시의 본질에는 영향이 없으며 권리범위 역시 단계의 순서에 관계없이 정의되어야 한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 명세서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
그리고, 본 명세서에서는 본 개시의 각 실시 예의 설명에 필요한 구성요소를 설명한 것이므로, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 일부 구성요소는 변경 또는 생략될 수도 있으며, 다른 구성요소가 추가될 수도 있다. 또한, 서로 다른 독립적인 장치에 분산되어 배치될 수도 있다.
본 명세서에서 최대 수요 전력은 동일한 전력 값으로 15분동안 지속적으로 사용할 경우의 전력 값을 의미할 수 있다. 그리고, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여 공조기의 냉방 모드를 기준으로 설명하였으나, 공조기가 난방 모드로 동작하는 경우에도 동일한 과정 및 방법이 적용될 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 개시에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 전력 제어 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 전력 제어 시스템(1000)은 서버(100) 및 복수의 공조기(200)를 포함할 수 있다. 여기서, 공조기(200)는 실내의 냉방 또는 난방을 위한 목적으로 사용되는 장치이다. 도 1에서는 스탠드형 공조기(200)를 도시하였지만, 구현시에는 이에 한정되지 않고, 스탠드형 공조기, 벽걸이형 공조기, 천정형 공조기, 이동식 공조기 및 창문형 공조기 등으로 구현될 수 있다.
서버(100)는 복수의 공조기(200)의 동작 상태를 모니터링할 수 있다. 구체적으로, 서버(100)는 복수의 공조기(200) 각각에 연결될 수 있고, 복수의 공조기(200) 각각의 운전 모드(예컨대, 냉난방 모드 또는 송풍 모드)를 포함하는 공조기의 상태를 식별할 수 있다. 여기서, 냉난방 모드는 공조기(200)에 포함된 냉매를 이용하여 냉난방 운전을 수행하는 것을 의미할 수 있다.
또한, 서버(100)는 복수의 공조기(200) 각각의 정보를 식별할 수 있다. 구체적으로, 서버(100)는 각 공조기(200-1,..., 200-n)의 위치 정보, 재실자가 공조기(200)에 입력한 희망 설정 온도, 공조기(200)의 소비 전력 등을 포함하는 정보를 식별할 수 있다.
그리고, 서버(100)는 식별한 복수의 공조기(200)의 정보를 바탕으로 운전 중인 각 공조기(200)의 전력량을 산출할 수 있다. 즉, 서버(100)는 실시간으로 각 공조기(200)에서 산출되는 전력량을 계산하여 총 전력사용량을 산출할 수 있다. 또는, 서버(100)는 동작 중인 각 공조기(200)로부터 계산된 소비 전력량에 대한 정보를 수신하고, 서버(100)는 수신된 소비 전력량을 바탕으로 총 전력사용량을 산출할 수 있다.
또한, 서버(100)는 복수의 공조기(200) 각각에 연결되고, 각 공조기(200-1, 200-2, ... ,200-n)의 동작을 제어할 수 있다. 구체적으로, 서버(100)는 각 공조기(200)의 희망 설정 온도를 설정할 수 있고, 각 공조기(200)의 운전 모드(예컨대, 냉난방 모드 또는 송풍 모드)를 설정할 수 있다. 여기서, 송풍 모드는 공조기(200)가 냉난방 모드로 동작하지 않는 상태를 의미하는 것으로, 냉난방 모드로 동작하는 공조기(200)에 비하여 전력 소비량이 상대적으로 적은 상태를 의미할 수 있다.
서버(100)는 특정 공간의 PMV(Predicted Mean Vote)가 목표 수치를 만족하도록 공조기(200)를 제어할 수 있다. 여기서, PMV는 예상 평균 온열감으로, 재실자의 열 환경에 의한 영향을 종합하여 열 쾌적도를 평가하는 지표를 의미할 수 있다. PMV 값은 7개의 구간 또는 수치로 분류할 수 있다. 구체적으로, 재실자가 쾌적하게 느끼는 상태 또는 바람직한 온도에 대응되는 PMV 수치가 0이고, 상대적으로 온도가 낮아서 재실자가 추위를 느끼는 온도가 -3에 대응될 수 있으며, 상대적으로 온도가 높아서 재실자가 더위를 느끼는 온도가 +3에 대응될 수 있다. 서버(100)는 특정 공간의 PMV를 모니터링 함으로써 특정 공간을 쾌적하게 관리할 수 있다.
그리고, 서버(100)는 우선 순위를 바탕으로 공조기(200)를 제어할 수 있다. 서버(100)는 우선 순위를 바탕으로 공조기(200)를 제어하므로, 에너지 효율을 유지하며, 재실자의 쾌적도 저하를 최소화할 수 있다. 우선 순위와 관련된 구체적인 설명은 도 4 내지 도 6을 참고하여 후술하기로 한다.
그리고, 서버(100)는 공조기(200)의 총 전력사용량이 일정 수치 이하인 상태로 동작하도록 공조기(200)를 제어할 수 있다. 서버(100)는 공조기(200)의 동작시 각 공조기(200)에서 소비되는 전력량을 계산할 수 있으므로, 이를 바탕으로 총 전력사용량을 산출할 수 있고, 산출된 총 전력사용량이 일정 수치 이하인 상태로 동작하도록 공조기(200)의 운전 모드를 제어할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 전력 피크 제어 종료 직후 복수의 공조기(200)가 동시에 냉방 모드로 전환됨에 따라 전력 사용량이 급격히 증가하는 문제를 예방할 수 있으며, 전력 피크 제어의 종료 시점을 늦추는 방법으로 재실자의 쾌적도가 지속적으로 저하되는 문제를 예방될 수 있다. 즉, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 공간 우선 순위에 따라 목표 쾌적도를 기반으로 재실자의 쾌적도 저하를 최소화하며, 전력 피크 제어 모드 종료시 발생할 수 있는 에너지 사용량 급증을 막음으로써 효율적인 에너지 관리가 가능하게 된다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 서버의 구성을 간략히 도시한 블록도이다.
서버(100)는 복수의 공조기(200)와 연결되어, 공조기(200)를 제어할 수 있는 장치로, 스마트폰, 태블릿 PC, 데스크탑 PC, 랩탑 PC, 넷북 컴퓨터, 워크스테이션, PDA, 키오스크 등으로 구현될 수 있다.
도 2를 참조하면, 서버(100)는 통신 인터페이스(110), 메모리(120) 및 프로세서(130)를 포함할 수 있다. 그러나, 상술한 구성에 한정되는 것은 아니며, 서버(100)의 유형에 따라 일부 구성이 추가되거나 생략될 수 있음은 물론이다.
서버(100)는 통신 인터페이스(110)를 이용하여 공조기(200) 또는 외부 장치와 통신을 수행할 수 있다. 통신 인터페이스(110)가 공조기(200) 또는 외부 장치와 통신 연결되는 것은 제3 기기(예로, 중계기, 허브, 액세스 포인트, 서버, 게이트웨이 등)을 거쳐서 통신하는 것을 포함할 수 있다.
구체적으로, 서버(100)는 통신 인터페이스(110)를 이용하여 공조기(200)로부터 운전 모드에 대한 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 통신 인터페이스(110)는 공조기(200)로부터 각 공조기(200)의 운전 모드와 관련된 정보를 수신할 수 있고, 서버(100)는 통신 인터페이스(110)를 통하여 수신한 정보를 바탕으로 공조기(200)에 대하여 실시간 모니터링을 수행할 수 있다. 여기서, 운전 모드는 공조기의 동작 상태를 의미하는 것으로, 냉난방 모드 또는 송풍 모드뿐만 아니라 설정 온도, 풍향, 풍속, 풍량 등에 관한 정보를 포함하는 동작 상태를 의미할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 서버(100)는 통신 인터페이스(110)를 이용하여 공조기(200)로부터 소비 전력량을 수신할 수 있다.
또한, 서버(100)는 통신 인터페이스(110)를 이용하여 공조기(200)를 직간접적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 서버(100)는 통신 인터페이스(110)를 이용하여 공조기(200)의 운전을 중단할 수 있으며, 운전 모드를 송풍 모드에서 냉방 모드로 변경할 수도 있다.
한편, 통신 인터페이스(110)는 공조기(200) 이외에 외부 장치와 통신을 수행할 수도 있다. 여기서, 외부 장치는 통신이 가능한 장치로서, 스마트폰, 태블릿 PC, 데스크탑 PC, 랩탑 PC, 넷북 컴퓨터, 워크스테이션, PDA, 키오스크 등을 포함할 수 있다.
한편, 통신 인터페이스(110)는 공조기(200) 또는 외부 장치와 통신을 수행하기 위해 다양한 통신 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 인터페이스(110)는 무선 통신 모듈(미도시), 적외선 모듈(미도시) 및 방송 수신 모듈(미도시)을 포함할 수 있다.
무선 통신 모듈(미도시)은 예를 들면 LTE, LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(Global System for Mobile Communications) 등 중 적어도 하나를 사용하는 셀룰러 통신 모듈을 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 무선 통신 모듈은, 예를 들면, WiFi(wireless fidelity), 블루투스, 블루투스 저전력(BLE), 지그비(Zigbee), 자력 시큐어 트랜스미션(Magnetic Secure Transmission), 라디오 프리퀀시(RF), 또는 보디 에어리어 네트워크(BAN) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
적외선 모듈(미도시)은 공조기(200)로 발사되는 적외선에 담긴 정보를 송신하는 모듈이다, 일 실시예로, 적외선 모듈은 서버(100)로부터 사용자 입력 정보가 담긴 적외선을 공조기(200)로 송신할 수 있다.
메모리(120)는 서버(100)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 인스트럭션(Instruction) 또는 데이터를 저장할 수 있다. 특히, 메모리(120)는 비휘발성 메모리, 휘발성 메모리, 플래시메모리(flash-memory), 하드디스크 드라이브(HDD) 또는 솔리드 스테이트 드라이브(SSD) 등으로 구현될 수 있다. 메모리(120)는 프로세서(130)에 의해 액세스되며, 프로세서(130)에 의한 데이터의 독취/기록/수정/삭제/갱신 등이 수행될 수 있다. 본 개시에서 메모리라는 용어는 메모리(120), 프로세서(130) 내 롬(미도시), 램(미도시) 또는 서버(100)에 장착되는 메모리 카드(미도시)(예를 들어, micro SD 카드, 메모리 스틱)를 포함할 수 있다. 또한, 메모리(120)에는 디스플레이(160)의 디스플레이 영역에 표시될 각종 화면을 구성하기 위한 프로그램 및 데이터 등이 저장될 수 있다.
그리고, 메모리(120)는 복수의 공조기(200)에 대한 전력 제어 또는 복수의 공조기(200)를 제어하기 위한 각종 모듈 및 프로그램이 저장될 수 있다. 구체적으로, 메모리(120)는 피크 제어 운전 판단 모듈(미도시), 공간 쾌적도 관리 모듈(미도시), 제어 기기/운전 모드 선택 모듈(미도시), 공조기 정보 수집 모듈(미도시), 공간 정보 수집 모듈(미도시)을 저장할 수 있다.
피크 제어 운전 판단 모듈은 최대 수요 전력량을 실시간으로 모니터링하여 목표 전력 값, 설정전력 값을 기준으로 전력 피크 제어 모드의 진입 및 종료 여부를 판단하는 기능을 수행하는 프로그램과 관련된 소프트웨어 모듈일 수 있다. 여기서, 최대 수요 전력량은 동일한 전력 값으로 15분동안 지속적으로 사용할 경우에 예상되는 전력 값을 의미할 수 있다. 그리고, 목표 전력 값은 전력 피크 제어 모드의 시작 기준이 되는 수치일 수 있고, 설정전력 값은 전력 피크 제어 모드에서 일부 제어 모드로 변경하는 기준이 되는 수치일 수 있다.
공간 쾌적도 관리 모듈은 공조기(200)가 배치된 공간에 대한 쾌적도를 관리하는 기능을 수행하는 프로그램과 관련된 소프트웨어 모듈일 수 있다. 구체적으로, 각 공간에 대한 PMV(Predicted Mean Vote)를 계산하기 위한 모듈 및 프로그램을 포함할 수 있다. 여기서, PMV는 예상 평균 온열감으로, 재실자의 열 환경에 의한 영향을 종합하여 열 쾌적도를 평가하는 지표를 의미할 수 있다.
제어 기기/운전 모드 선택 모듈은 각 공조기(200)에 대한 희망 온도 설정, 운전 모드(예컨대, 냉난방 모드 또는 송풍 모드), 바람의 세기, 바람의 방향 등을 설정하는 기능을 수행하는 프로그램과 관련된 소프트웨어 모듈일 수 있다.
공간 및 공조기 정보 수집 모듈은 공조기(200)의 운전 상태와 각 공조기(200)의 위치 정보, 공조기(200)가 배치된 공간의 온도 수집, 공간 별 우선 순위 정보를 수집하는 기능을 수행하는 프로그램과 관련된 소프트웨어 모듈일 수 있다.
그리고, 메모리(120)는 복수의 공간 별 우선 순위에 관한 정보를 저장할 수도 있다. 한편, 복수의 공간 별 우선 순위에 관한 설명은 도 4 내지 도 6을 참고하여 후술하기로 한다.
프로세서(130)는 통신 인터페이스(110) 및 메모리(120)와 전기적으로 연결되고, 서버(100)의 전반적인 동작 및 기능을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(130)에 연결된 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 또한, 프로세서(130)는 다른 구성요소들 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드하여 처리하고, 다양한 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다.
이를 위해, 프로세서(130)는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예, 임베디드 프로세서) 또는 메모리 디바이스에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU(Central Processing Unit) 또는 application processor)로 구현될 수 있다.
특히, 프로세서(130)는 서버(100) 자체의 동작뿐만 아니라 통신 인터페이스(110)를 이용하여 공조기(200)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(130)는 복수의 공조기(200)가 전력 피크 제어 모드로 운전되는 동안, 복수의 공조기(200)의 총 전력사용량이 설정전력 값보다 작은 경우, 프로세서(130)는 전력 피크 제어 모드를 일반 모드로 변경하도록 복수의 공조기(200)를 제어할 수 있다.
또한, 프로세서(130)는 복수의 공간 각각에 대응되는 우선 순위 정보를 식별하고, 우선 순위 정보를 기초로 냉방 모드로 전환할 공조기(200)를 선택할 수 있다. 그리고, 프로세서(130)는 선택된 공조기(200)의 운전 모드를 설정하고, 설정된 운전 모드로 동작하도록 선택된 공조기를 제어할 수 있다.
여기서, 우선 순위 정보는 프로세서(130)에 의하여 설정될 수 있다. 구체적으로, 프로세서(130)는 센서를 이용하여 복수의 공간 각각에 재실자의 수를 감지하고, 프로세서(130)가 감지된 재실자의 수를 바탕으로 대한 재실자 밀도를 식별하고, 식별된 각 공간별 재실자 밀도에 기초하여 우선 순위 정보를 설정할 수 있다. 또는 프로세서(130)는 복수의 공간에 대한 사용자 입력을 수신하고, 수신된 사용자 입력을 기초로 우선 순위 정보를 식별할 수 있다.
본 개시의 다른 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 복수의 공간 각각에 대한 공조기의 운전 기록을 바탕으로 우선 순위 정보를 식별할 수도 있다. 구체적으로, 프로세서(130)는 일정 기간동안 복수의 공간에 대응되는 공조기(200)의 운전 기록을 식별하고, 식별된 운전 기록을 바탕으로 우선 순위를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제2 공간에 배치된 공조기(200)의 일정 기간 동안 사용량이 제1 공간 및 제3 공간에 배치된 공조기(200)의 사용량보다 큰 경우, 제2 공간을 최우선 순위로 설정할 수 있다. 즉, 프로세서(130)는 각 공간의 사용량을 비교하여 우선 순위를 결정하고, 우선 순위 정보를 식별할 수 있다. 여기서, 사용량은 일정 기간동안 각 공간에 배치된 공조기(200)의 평균 소비 전력이거나 해당 공간의 총 소비 전력일 수 있다.
한편, 프로세서(130)는 복수의 공조기(200)의 총 전력사용량이 일정 수치 이하로 유지되도록 공조기(200)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(130)는 복수의 공조기(200)의 총 전력사용량이 목표 전력 값보다 작은 범위 내에서 냉방 모드로 전환할 공조기(200)를 선택할 수 있다. 프로세서(130)는 송풍 모드로 동작 중인 공조기(200)를 식별할 수 있고, 공조기(200)가 냉방 모드로 전환될 경우 증가하는 전력량을 계산하여 총 전력사용량이 목표 전력 값보다 작은 범위 내에서 유지되도록 소비 전력을 제어할 수 있다.
즉, 프로세서(130)는 전력 피크 제어 모드에서 복수의 공조기(200) 각각의 운전 모드에 대한 정보를 식별하고, 식별된 운전 모드에 대한 정보 및 우선 순위 정보를 기초로 냉방 모드로 전환할 공조기(200)를 선택할 수 있다. 상술한 특징과 관련하여 도 4 내지 도 6을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
프로세서(130)는 복수의 공간 중 각 공간에 대응되는 PMV(Predicted Mean Vote)를 식별할 수 있다. PMV는 예상 평균 온열감으로, 재실자의 열 환경에 의한 영향을 종합하여 열 쾌적도를 평가하는 지표일 수 있다. 프로세서(130)는 온도, 습도, 평균 복사온도, 기류 속도, 착의량, 재실자의 활동량 등의 실내 환경을 기초로 PMV를 계산할 수 있다.
프로세서(130)는 우선 순위 정보를 기초로, 높은 순위에 대응되는 공간부터 PMV가 기설정된 수치를 만족하도록 냉방 모드로 전환할 공조기를 선택할 수 있다. 또는, 프로세서(130)는 제1 순위 공간의 PMV 및 제2 순위 공간의 PMV의 합이 일정할 때, 제1 순위 공간의 PMV 및 제2 순위 공간의 PMV의 차이가 최소가 되도록 냉방 모드로 전환할 공조기(200)를 선택할 수 있다. 상술한 특징과 관련하여 도 4 내지 도 6을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
한편, 프로세서(130)는 전력 피크 제어 모드에서 복수의 공조기(200) 각각의 운전 모드에 대한 정보를 식별할 수 있다. 즉, 프로세서(130)는 각 공조기(200)가 송풍 모드로 동작 중인지, 냉방 모드로 동작 중인지, 정지 상태인지를 식별할 수 있고, 프로세서(130)는 식별된 운전 모드를 기초로 냉방 모드로 전환할 공조기를 선택할 수 있다. 예를 들어, 이미 전력 피크 제어 모드에서 냉방 모드로 작동 중인 공조기(200)는 냉방 모드로 전환할 수 없고, 송풍 모드 상태의 공조기(200)를 냉방 모드로 전환할 경우 정지 상태의 공조기(200)보다 총 전력사용량의 증가가 작을 수 있다. 따라서, 프로세서(130)는 전력 피크 제어 모드에서 복수의 공조기(200) 각각의 운전 모드에 대한 정보를 식별하고, 식별된 운전 모드를 기초로 냉방 모드로 전환할 공조기(200)를 효율적으로 선택할 수 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 공조기의 구성을 상세히 도시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 공조기(200)는 통신 인터페이스(210), 프로세서(220), 센서(230) 및 메모리(240)를 포함할 수 있다. 그러나, 상술한 구성에 한정되는 것은 아니며, 구현시에는 공조기(200)의 일부 구성이 추가되거나 생략될 수 있다.
공조기(200)는 통신 인터페이스(210)를 이용하여 서버(100) 또는 외부 장치와 통신을 수행할 수 있다. 통신 인터페이스(210)가 서버(100) 또는 외부 장치와 통신 연결되는 것은 제3 기기(예로, 중계기, 허브, 액세스 포인트, 서버, 게이트웨이 등)을 거쳐서 통신하는 것을 포함할 수 있다.
구체적으로, 공조기(200)는 통신 인터페이스(210)를 이용하여 서버(100)로 운전 모드에 대한 정보를 송신할 수 있다. 예를 들어, 통신 인터페이스(210)는 공조기(200)의 운전 모드와 관련된 정보를 송신할 수 있다. 또한, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 공조기(200)는 통신 인터페이스(210)를 이용하여 서버(100)로 소비 전력량을 송신할 수 있다.
그리고, 공조기(200)는 통신 인터페이스(210)를 이용하여 서버(100)로부터 공조기(200)를 제어하기 위한 명령을 수신할 수 있다. 예를 들어, 서버(100)는 공조기(200)의 운전을 중단하기 위한 명령을 송신할 수 있고, 통신 인터페이스(210)는 서버로부터의 명령을 수신할 수 있다. 또한, 서버(100)로부터 통신 인터페이스(210)를 이용하여 수신한 명령에 따라 운전 모드를 송풍 모드에서 냉방 모드로 변경할 수도 있다.
한편, 통신 인터페이스(210)는 서버(100) 이외에 외부 장치와 통신을 수행할 수도 있다. 여기서, 외부 장치는 통신이 가능한 장치로서, 스마트폰, 태블릿 PC, 데스크탑 PC, 랩탑 PC, 넷북 컴퓨터, 워크스테이션, PDA, 키오스크 등을 포함할 수 있다.
한편, 통신 인터페이스(210)는 서버(100) 또는 외부 장치와 통신을 수행하기 위해 다양한 통신 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 인터페이스(210)는 무선 통신 모듈(미도시), 적외선 모듈(미도시) 및 방송 수신 모듈(미도시)을 포함할 수 있다.
무선 통신 모듈(미도시)은 예를 들면 LTE, LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(Global System for Mobile Communications) 등 중 적어도 하나를 사용하는 셀룰러 통신 모듈을 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 무선 통신 모듈은, 예를 들면, WiFi(wireless fidelity), 블루투스, 블루투스 저전력(BLE), 지그비(Zigbee), 자력 시큐어 트랜스미션(Magnetic Secure Transmission), 라디오 프리퀀시(RF), 또는 보디 에어리어 네트워크(BAN) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
적외선 모듈(미도시)은 공조기(200)로 발사되는 적외선에 담긴 정보를 송신하는 모듈이다, 일 실시예로, 적외선 모듈은 입력 인터페이스(미도시), 예컨대, 리모컨(미도시)로부터 사용자 입력 정보가 담긴 적외선을 수신할 수 있다.
프로세서(220)는 공조기(200)와 전기적으로 연결되고, 공조기(200)의 전반적인 동작 및 기능을 제어할 수 있다. 특히, 프로세서(220)는 서버(100)로부터 수신한 제어 명령을 바탕으로 공조기(200)의 동작 및 기능을 제어할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(220)는 공조기(200)의 운전 모드(예컨대, 냉난방 모드 또는 송풍 모드)로 공조기를 동작시킬 수 있으며, 사용자로부터 수신한 희망 설정 온도에 따라 공조기(200)를 동작시킬 수 있다.
이를 위해, 프로세서(220)는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예, 임베디드 프로세서) 또는 메모리 디바이스에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU(Central Processing Unit) 또는 application processor)로 구현될 수 있다.
센서(230)는 공간 상에 존재하는 객체 및 움직임을 감지할 수 있다. 구체적으로, 센서(230)는 열, 빛, 온도, 압력, 소리 등의 물리적인 변화를 감지하여 객체 및 움직임을 감지할 수 있다.
예를 들어, 센서(230)는 라이다(Lidar) 센서, 레이더(Radar) 센서, 적외선 센서, 초음파 센서, RF 센서, 카메라를 포함할 수 있고, 특히, 움직임 감지 센서일 수 있다. 구체적으로, 움직임 감지 센서는 액티브(Active) 센서의 일종으로 특정 신호를 전송하여 되돌아 오는 신호를 측정하는 방식을 이용할 수 있다.
그리고, 센서(230)는 서버(100) 및 공조기(200)와 유무선으로 연결되어 감지한 객체에 대한 정보를 서버(100)로 송신할 수 있다. 그리고 센서(230)는 복수 개가 이격된 위치에 설치되어 공조기(200)가 존재하는 공간 전체를 커버할 수 있다.
구현시에는 센서(230) 중 일부가 외부 장치에 포함되어 서버(100)와 통신하는 형태로 구현될 수 있으며, 공조기(200)와 외부 장치가 상호 간의 협조 감지를 수행할 수도 있다.
그리고, 메모리(240)는 공조기(200)를 제어하기 위한 각종 모듈 및 프로그램이 저장될 수 있다. 그리고, 메모리(240)는 공조기(200)의 운전 모드와 관련된 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(240)는 공조기(200)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 인스트럭션(Instruction) 또는 데이터를 저장할 수 있다. 특히, 메모리(240)는 비휘발성 메모리, 휘발성 메모리, 플래시메모리(flash-memory), 하드디스크 드라이브(HDD) 또는 솔리드 스테이트 드라이브(SSD) 등으로 구현될 수 있다. 메모리(120)는 프로세서(130)에 의해 액세스되며, 프로세서(130)에 의한 데이터의 독취/기록/수정/삭제/갱신 등이 수행될 수 있다. 또한, 메모리(240)에는 디스플레이(160)의 디스플레이 영역에 표시될 각종 화면을 구성하기 위한 프로그램 및 데이터 등이 저장될 수 있다.
공조기(200)는 디스플레이(미도시)를 추가로 포함할 수 있다. 디스플레이는 프로세서(220)의 제어에 따라 다양한 정보를 표시할 수 있다. 특히, 디스플레이는 프로세서(220)의 제어에 의해 공조기의 운전 상태, 예컨대, 풍향, 풍속 및 냉난방 모드 등을 포함하는 상태 정보를 표시할 수 있다.
이를 위해, 디스플레이는 LCD(Liquid Crystal Display Panel), LED(light emitting diode), OLED(Organic Light Emitting Diodes), LCoS(Liquid Crystal on Silicon), DLP(Digital Light Processing) 등과 같은 다양한 형태의 디스플레이로 구현될 수 있다. 또한, 디스플레이(미도시) 내에는 a-si TFT, LTPS(low temperature poly silicon) TFT, OTFT(organic TFT) 등과 같은 형태로 구현될 수 있는 구동 회로, 백라이트 유닛 등도 함께 포함될 수 있다. 또한, 디스플레이는 터치 패널과 함께 결합되어 터치 스크린으로 구현될 수도 있다. 다만, 이는 일 실시 예일뿐이고, 디스플레이는 다양하게 구현될 수 있다.
공조기(200)는 입력 인터페이스(미도시)를 추가로 포함할 수 있다. 입력 인터페이스는 공조기(200)를 제어하기 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다. 특히, 입력 인터페이스는 손 등의 사용자 터치를 입력받기 위한 터치 패널, 사용자 조작을 입력받기 위한 버튼 등이 포함될 수 있다. 그 밖에, 입력 인터페이스는 다른 입력 장치(예로, 가상 키보드, 마우스, 모션 입력부, 특히 리모컨)로 구현될 수 있다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 복수의 공조기의 배치를 도시한 배치도이다.
도 4를 참조하면, A존(10), B존(20), C존(30) 및 D존(40)의 분할된 복수의 공간(1)이 도시되어 있다. 또한, 복수의 공간(1)에는 공조기(200)가 배치되어 있는데, A존(10)에는 12개의 공조기가, B존에는 6개의 공조기가, C존에는 2개의 공조기가 도시되어 있다. 다만, 도 4는 일반적인 빌딩 내 사무 공간을 설명하기 위한 예시도로, 구현시에는 공조기(200)의 숫자가 도 4에 도시된 공조기(200)보다 적거나 많을 수 있다. 그리고, 도 4에는 복수의 공간(1)이 4개로 분할된 도면이 도시되어 있으나, 분할된 공간의 수가 적거나 많을 수 있음은 물론이다.
서버(100)는 복수의 공간(1)을 공간별 특성 정보에 따라 공간의 용도 또는 특성에 따라 A존(10), B존(20), C존(30) 및 D존(40)으로 분할할 수 있다. 또는 서버(100)는 복수의 공간(1)에 배치된 공조기(200)를 그룹핑하는 사용자의 입력에 따라 공간을 분할할 수도 있다.
A존(10)은 일반 사무 공간, B존(20)은 접객실 또는 회의실, C존(30)은 탕비실 또는 창고, D존(40)은 계단 또는 엘리베이터가 존재하는 공용 공간일 수 있다. C존(30)은 장비 및 비품이 보관된 장소로 재실자가 상주하지 않는 공간으로 비교적 쾌적도에 민감하지 않은 공간일 수 있고, D존(40)은 빌딩 내 공용 공간으로 관리 대상이 아닌 공간일 수 있다. 한편, A존(10) 및 B존(20)은 재실자가 상주하고 있거나, 좁은 공간에 많은 사람이 동시에 근무하는 공간으로 상대적으로 쾌적도가 중요한 공간일 수 있다.
한편, 서버(100)는 복수의 공간(1)의 공간별 특성 정보에 따라 복수의 공조기를 그룹핑하여 저장할 수 있다. 예를 들어, 서버(100)는 A존(10)에 존재하는 12개의 공조기를 그룹핑하고, A존(10)에 존재하는 공조기에 대한 위치 정보, 공조기의 동작에 따른 소비 전력 등을 저장할 수 있다.
그리고, 서버(100)는 복수의 공간(1)에 포함된 공조기(200)의 동작을 모니터링 할 수 있다. 구체적으로, 서버(100)는 복수의 공간(1)에 포함되어 있는 공조기(200)의 운전 모드가 냉방 모드로 작동 중인지 모니터링 할 수 있다.
예를 들어, 도 4에는 복수의 공간(1)에 포함되어 있는 모든 공조기(200)가 냉방 모드로 작동 중인 상태가 도시되어 있고, 서버(100)는 복수의 공간(1)에 포함되어 있는 모든 공조기(200)가 냉방 모드로 작동 중인 상태를 식별할 수 있다.
한편, 서버(100)는 공조기(200)의 총 전력사용량이 목표 전력을 초과하면, 전력 피크 제어 모드로 공조기(200)를 운전 시킬 수 있다.
도 5를 참조하면, 복수의 공간(1)에 포함된 공조기(200)가 전력 피크 제어 모드로 운전되는 도면이 도시되어 있다. 여기서, 전력 피크 제어 모드는 서버(100)가 전체의 공조기의 제어를 제한하여 공조기를 운행하는 모드를 의미할 수 있다.
즉, 서버(100)는 일부 공조기를 정지 상태 또는 송풍 모드로 동작시키도록 강제로 공조기(200)를 제어하고, 재실자가 해당 공조기를 냉방 모드로 변경할 수 없도록 제어 권한을 제한할 수 있다.
도 4와 같이, 서버(100)는 공간에 포함된 모든 공조기(200)가 냉방 모드로 작동 중에 공조기(200)의 총 전력사용량(또는 최대 수요 전력량)이 목표 전력 값을 초과하면, 일부 공조기(200)를 정지 상태 또는 송풍 모드로 변경하는 전력 피크 제어 모드로 운전할 수 있다. 여기서, 최대 수요 전력량은 동일한 전력 값으로 15분동안 지속적으로 사용할 경우에 예상되는 전력 값을 의미할 수 있다.
전력 피크 제어 모드의 운행 방법 및 절차가 다양할 수 있으나, 본 개시에서는 공간 상의 전체 공조기(200)의 40%가 송풍 모드로 일괄적으로 전환되고, 전환된 공조기에 대한 제어 권한을 제한하는 것을 가정하여 설명하도록 한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 서버(100)는 복수의 공조기(200) 중, A존(10)에서는 11, 12, 13, 14에 대응되는 공조기가 송풍 모드로 변경되고, B존(20)에서는 21, 22, 23에 대응되는 공조기가 송풍 모드로 변경되었으며, C존(30)에서는 32에 대응되는 공조기가 송풍 모드로 변경되어 운전하도록 복수의 공조기(200)를 제어할 수 있다.
서버(100)는 전력 피크 제어 모드로 복수의 공조기(200)를 동작시킴으로써, 총 전력사용량 또는 최대 수요 전력을 감소시킬 수 있다. 그리고, 복수의 공조기(200)의 총 전력사용량이 설정전력 값보다 낮아지는 경우, 서버(100)는 전력 피크 제어 모드를 일부 제어 모드로 변경하도록 공조기(200)를 제어할 수 있다.
여기서, 일부 제어 모드는 서버(100)가 우선 순위에 따라 복수의 공조기(200)를 순차적으로 일반 모드로 전환하는 것을 의미할 수 있다. 그리고, 일반 모드는 재실자가 공조기(200)를 제어할 수 있는 일반적인 공조기(200)의 상태 또는 모드를 의미할 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 일부 제어 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 일부 제어 모드로 동작 중인 복수의 공조기(200)가 도시되어 있다. 서버(100)는 총 전력사용량이 설정전력 값보다 낮아지는 경우, 전력 피크 제어 모드를 일부 제어 모드로 변경할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 일부 제어 모드는 복수의 공간(1)의 우선 순위 정보를 기준으로, 우선 순위가 높은 공간의 쾌적도를 만족하도록 공조기(200)를 제어하는 방법일 수 있다. 즉, 서버(100)는 우선 순위가 높은 공간의 공조기(200)를 우선적으로 냉방 모드로 전환할 수 있다.
예를 들어, 서버(100)는 복수의 공간(1)에 대한 우선 순위 정보를 바탕으로 제1 순위가 B존(20)이고, 제2 순위가 A존(10)이며, 제3 순위가 C존(30)인 것을 식별할 수 있다. 그리고, 서버(100)는 식별된 우선 순위를 바탕으로 먼저 B존(20)에 배치된 공조기 중 냉방 모드로 전환이 가능한 공조기(21, 22 및 23)를 식별할 수 있다. 그리고, 서버(100)는 목표전력 내에서 B존(20)의 PMV 값이 0이 되도록 공조기(21, 22 및 23)를 냉방 모드로 전환할 수 있다. B존(20)의 PMV 값이 0을 만족하는 경우, 다음 우선 순위를 가지는 A존(10)의 공조기를 목표 전력이 허용하는 한에서 냉방 모드로 전환하고, A존의 PMV 값이 0이 되는지를 판단한다. 동일한 절차로 다음 우선 순위인 C존(30)에 대한 PMV 값을 확인할 수 있다.
한편, 목표 전력의 허용 범위 내에서 공조기를 냉방 모드로 전환하고, 공조기의 설정 온도를 조정했음에도 B존(20)의 PMV가 0을 만족하지 못하는 경우, 서버(100)는 B존(20)의 PMV가 +1을 만족하도록 공조기를 제어할 수 있다. 그리고, 다음 순위인 A존(10)에 대하여도 PMV가 +1을 만족하도록 공조기를 제어할 수 있다. C존(30)에 대하여도 동일한 절차를 수행할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 서버(100)는 우선 순위가 가장 높은 B존(20)은 PMV가 x를 만족시키며 전환이 가능한 모든 공조기(21, 22 및 23)를 냉방 모드로 운용하고, A존(10)은 PMV가 x+1을 만족시키도록 일부 공조기(11, 14)를 냉방 모드로 전환하여 운용하고, C존(30)은 모든 공조기(31, 32)가 송풍 모드 또는 정지 상태로 운용할 수 있다.
한편, 본 개시의 다른 실시 예에 따르면, 서버(100)는 제1 공간의 PMV 및 제2 공간의 PMV의 합이 일정할 때, 상기 제1 공간의 PMV 및 상기 제2 공간의 PMV의 차이가 최소가 되도록 상기 일반 모드로 전환할 공조기를 선택할 수 있다.
예를 들어, 서버(100)는 목표 전력의 허용 범위 내에서 B존(20)의 PMV가 0을 만족시킬 수 있으나 A존(10)의 PMV가 +1을 만족시키지 못하는 경우, 서버(100)는 B존(20)의 PMV를 +1로 조정하고, A존의 PMV가 +1을 만족시키도록 운용할 수도 있다.
한편, 도 4 내지 도 6에는 복수의 공간(1)이 한 개의 층으로 구성된 도면이 도시되어 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 예시도로, 구현시에는 복수의 공간(1)은 복수의 층으로 구성된 공간으로 구현될 수 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 서버의 구성을 상세히 도시한 블럭도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 서버(100)는 통신 인터페이스(110), 메모리(120), 프로세서(130), 입력 인터페이스(140), 센서(150) 및 디스플레이(160)를 포함할 수 있다. 한편, 도 7에 도시된 통신 인터페이스(110), 메모리(120) 및 프로세서(130)는 도 2에서 상세히 설명하였으므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
입력 인터페이스(140)는 서버(100) 또는 공조기(200)를 제어하기 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다. 구체적으로, 입력 인터페이스(140)는 복수의 공간의 우선 순위에 대한 사용자 입력을 수신할 수 있다. 따라서, 사용자는 입력 인터페이스(140)를 이용하여 공간의 용도에 따라 복수의 공간에 대한 우선 순위를 설정할 수 있다. 그리고, 프로세서(130)는 설정된 사용자 입력을 기초로 복수의 공간에 대한 우선 순위 정보를 식별할 수 있다.
그리고, 입력 인터페이스(140)는 공간에 배치된 공조기(200)의 운전 모드를 개별적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 특정 영역에 있는 공조기(200)는 항상 냉방 모드로 동작하도록 설정할 수 있다.
입력 인터페이스(140)는 사용자 손 또는 스타일러스 펜 등을 이용한 사용자 터치를 입력받기 위한 터치 패널, 사용자 조작을 입력받기 위한 버튼 등이 포함될 수 있다. 그 밖에, 입력 인터페이스(140)는 다른 입력 장치(예로, 가상 키보드, 마우스, 모션 입력부, 특히 리모컨)로 구현될 수 있다.
센서(150)는 공간 상에 존재하는 객체 및 움직임을 감지할 수 있다. 구체적으로, 센서(150)는 열, 빛, 온도, 압력, 소리 등의 물리적인 변화를 감지하여 재실자의 존재 및 움직임을 감지할 수 있다. 예를 들어, 센서(150)는 라이다(Lidar) 센서, 레이더(Radar) 센서, 적외선 센서, 초음파 센서, RF 센서, 카메라를 포함할 수 있고, 특히, 움직임 감지 센서일 수 있다. 구체적으로, 움직임 감지 센서는 액티브(Active) 센서의 일종으로 특정 신호를 전송하여 되돌아 오는 신호를 측정하는 방식을 이용할 수 있다.
그리고, 센서(150)는 서버(100) 및 공조기(200)와 유무선으로 연결되어 감지한 재실자에 대한 정보를 서버(100)로 송신할 수 있다. 프로세서(130)는 센서(150)가 감지한 데이터, 예컨대, 재실자의 수를 기초로 특정 공간에 대한 재실자 밀도를 산출할 수 있다. 그리고, 프로세서(130)는 산출된 각 공간별 재실자 밀도에 기초하여 우선 순위 정보를 식별할 수 있다.
센서(150)는 복수 개가 이격된 위치에 설치되어 재실자 또는 공조기(200)가 존재하는 공간 전체를 커버할 수 있다. 구현시에는 센서(230) 중 일부가 외부 장치에 포함되어 서버(100)와 통신하는 형태로 구현될 수 있으며, 서버(100)와 외부 장치가 상호 간의 협조 감지를 수행할 수도 있다.
디스플레이(160)는 프로세서(130)의 제어에 따라 다양한 정보를 표시할 수 있다. 특히, 디스플레이(160)는 프로세서(130)의 제어에 의해 복수의 공조기(200)의 운전 정보를 표시할 수 있다. 구체적으로, 디스플레이(160)는 공조기(200)의 운전 상태, 풍향, 풍속 및 냉난방 모드를 포함하는 운전 정보를 표시할 수 있다.
그리고, 디스플레이(160)는 복수의 공조기(200)의 총 전력사용량을 표시할 수 있다. 구체적으로, 디스플레이(160)는 복수의 공조기(200)의 소비 전력을 표시할 수 있으며, 디스플레이(160)는 목표 전력 값 또는 설정전력 값을 함께 표시하여 공조기(200)의 총 전력량에 대한 실시간 모니터링을 할 수 있다.
이를 위해, 디스플레이는 LCD(Liquid Crystal Display Panel), LED(light emitting diode), OLED(Organic Light Emitting Diodes), LCoS(Liquid Crystal on Silicon), DLP(Digital Light Processing) 등과 같은 다양한 형태의 디스플레이로 구현될 수 있다. 또한, 디스플레이(미도시) 내에는 a-si TFT, LTPS(low temperature poly silicon) TFT, OTFT(organic TFT) 등과 같은 형태로 구현될 수 있는 구동 회로, 백라이트 유닛 등도 함께 포함될 수 있다. 또한, 디스플레이는 터치 패널과 함께 결합되어 터치 스크린으로 구현될 수도 있다. 다만, 이는 일 실시 예일뿐이고, 디스플레이는 다양하게 구현될 수 있다.
도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른 서버의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
서버(100)는 복수의 공간에 배치된 복수의 공조기(200) 각각의 소비 전력을 식별할 수 있고, 식별된 각 공조기(200)의 소비 전력을 바탕으로 복수의 공조기(200)의 총 전력사용량을 식별할 수 있다.
그리고, 서버(100)는 복수의 공조기(200)의 총 전력사용량이 제1 임계치를 초과하면, 복수의 공조기(200)의 총 전력사용량을 저감시키기 위해 전력 피크 제어 모드로 복수의 공조기(200)를 동작시킬 수 있다(S810). 여기서, 제1 임계치는 기설정된 목표 전력 값일 수 있다. 목표 전력 값은 사용자에 의하여 기설정되어 서버(100)에 저장될 수 있다.
즉, 서버(100)는 목표 전력을 기준으로 전력 피크 제어 모드로 공조기(200)를 동작시킬지 판단할 수 있다. 여기서, 전력 피크 제어 모드는 서버(100)가 전체의 공조기(200)의 제어를 제한하여 공조기(200)를 운행하는 모드를 의미할 수 있다. 서버(100)는 일부 공조기를 정지 상태 또는 송풍 모드로 동작시키도록 강제로 공조기(200)를 제어하고, 재실자가 해당 공조기를 냉방 모드로 변경할 수 없도록 제어 권한을 제한할 수 있다.
그리고, 서버(100)는 전력 피크 제어 모드로 동작하는 동안 총 전력사용량이 제2 임계치보다 작아지면, 복수의 공조기(200)를 복수의 공간 별 우선 순위에 따라 순차적으로 일반 모드로 전환시킬 수 있다(S820).
여기서, 제2 임계치는 설정전력 값을 의미하는 것으로, 제1 임계치인 목표 전력 값보다는 작은 수치일 수 있으며, 복수의 공조기(200) 중 일부를 일반 모드로 전환시키는 기준일 수 있다.
한편, 서버(100)는 복수의 공조기(200)의 총 전력사용량이 제1 임계치보다 작은 범위에서 복수의 공조기(200) 중 일반 모드로 전환할 공조기를 선택할 수 있다.
그리고, 서버(100)는 복수의 공간 중 각 공간에 대응되는 PMV(Predicted Mean Vote)를 식별하고, 복수의 공간에 대한 우선 순위를 기초로 높은 순위에 대응되는 공간부터 PMV가 기설정된 수치(예컨대, 0)를 만족하도록 공조기(200)를 제어할 수 있다.
그리고, 서버(100)는 복수의 공간에 대한 재실자 밀도에 기초하여 우선 순위를 식별하거나, 사용자 입력을 기초하여 우선 순위를 식별할 수 있다. 예컨대, 재실자 밀도가 가장 높은 공간을 제1 순위로 식별하거나, 사용자 입력에 따라 제1 순위를 식별할 수 있다.
한편, 서버(100)는 전력 피크 제어 모드에서 복수의 공조기(200) 각각의 운전 모드에 대한 정보를 식별할 수 있다. 즉, 서버(100)는 전력 피크 제어 모드에서 각 공조기(200)가 냉방 모드로 동작 중인지, 송풍 모드로 동작 중인지를 파악할 수 있다.
그리고, 서버(100)는 식별된 운전 모드에 대한 정보 및 우선 순위를 기초로 일반 모드로 전환할 공조기를 선택할 수 있다.
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 서버의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
서버(100)는 복수의 공조기(200)의 상태를 모니터링할 수 있다(S900). 구체적으로, 서버(100)는 복수의 공조기(200) 각각의 운전 모드 및 소비 전력에 대하여 모니터링을 할 수 있다.
그리고, 서버(100)는 복수의 공조기(200)의 총 전력사용량이 제2 전력 값을 초과하는 경우(S910-Y), 복수의 공조기(200)를 전력 피크 제어 모드로 운전할 수 있다(S920). 여기서, 제2 전력 값은 제1 임계치 또는 전력 피크 제어 모드가 시발되는 기준 수치일 수 있다.
그리고, 복수의 공조기(200)가 전력 피크 제어 모드로 제어되고, 복수의 공조기(200)의 총 전력사용량이 제1 전력 값보다 작아지는 경우(S930-Y), 서버(100)는 복수의 공조기(200)를 일부 제어 모드로 운전할 수 있다(S940). 즉, 서버(100)는 복수의 공간 별 우선 순위에 따라 순차적으로 공조기(200)를 일반 모드로 전환시킬 수 있다. 여기서, 제1 전력 값은 제2 임계치 또는 일부 제어 모드가 시발되는 기준 수치일 수 있고, 일반 모드는 냉난방 모드 또는 운행 정지를 재실자가 제어할 수 있는 일반적인 상태를 의미할 수 있다.
우선, 서버(100)는 복수의 공간에 대한 정보를 식별하고(S950), 식별된 정보를 기초로 냉방 모드(또는 일반 모드)로 전환할 공조기(200)를 선택할 수 있다(S960). 여기서, 복수의 공간에 대한 정보는 복수의 공간 별 우선 순위, 복수의 공조기(200)에 대한 위치 정보, 복수의 공간에 따라 그룹핑된 공조기(200)의 정보, 복수의 공조기(200)의 운전 모드에 대한 정보를 포함할 수 있다.
그리고, 서버(100)는 냉방 모드로 전환할 공조기(200)의 소비 전력을 계산하여 공조기(200)의 총 전력사용량이 제2 전력 값보다 작은 수치를 만족하고(S970), 우선 순위에 따라 순위가 높은 공간의 PMV가 기설정된 수치(예컨대, 0)를 만족하는 지를 판단할 수 있다(S980).
그리고, 총 전력사용량이 제1 전력 값보다 작고(S970-Y), PMV가 기설정된 수치를 만족하는 경우(S980-Y), 서버(100)는 선택된 공조기(200)의 운전 모드를 설정하고 설정된 운전 모드로 동작하도록 선택된 공조기(200)를 제어할 수 있다(S990).
상술한 바와 같이 본 개시의 다양한 실시 예에 따라, 서버(100)는 재실자의 열 쾌적도를 만족시키며, 최대 수요 전력을 일정 수치 이하로 유지할 수 있는 제어 방법을 제공할 수 있다.
또한, 상술한 서버(100)의 제어 방법은 도 2 및 도 7의 구성을 포함하는 서버 상에서 구현될 수 있으며, 그 밖에 구성을 포함하는 공조기(200) 상에서도 구현될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media)에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 기기는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시 예들에 따른 전자 장치(예: 공조기)를 포함할 수 있다. 명령이 프로세서에 의해 실행될 경우, 프로세서가 직접, 또는 상기 프로세서의 제어 하에 다른 구성요소들을 이용하여 상기 명령에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.
한편, 상술한 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 제어 방법은, 기존 공조기(200)에 설치 가능한 어플리케이션 형태로 구현될 수 있고, 기존 공조기(200) 관리 프로그램에 대한 소프트웨어 업그레이드 또는 하드웨어 업그레이드 만으로 구현될 수도 있다.
다양한 실시 예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소가 다양한 실시 예에 더 포함될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명 하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100: 서버
200: 공조기

Claims (16)

  1. 서버에 있어서,
    통신 인터페이스;
    복수의 공간 별 우선 순위가 저장되는 메모리; 및
    상기 복수의 공간에 배치된 복수의 공조기를 제어하기 위한 프로세서;를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 복수의 공조기의 총 전력사용량이 제1 임계치를 초과하면, 상기 총 전력사용량을 저감시키는 전력 피크 제어 모드로 동작하도록 상기 복수의 공조기를 제어하고,
    상기 전력 피크 제어 모드로 동작하는 동안 상기 총 전력사용량이 제2 임계치보다 작아지면, 상기 복수의 공조기를 상기 우선 순위에 따라 순차적으로 일반 모드로 전환하도록 상기 복수의 공조기를 제어하는 서버.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 복수의 공조기의 총 전력사용량이 제1 임계치보다 작은 범위에서 상기 일반 모드로 전환할 공조기를 선택하는 서버.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 복수의 공간 중 각 공간에 대응되는 PMV(Predicted Mean Vote)를 식별하는 서버.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 우선 순위를 기초로, 높은 순위에 대응되는 공간부터 상기 PMV가 기설정된 수치를 만족하도록 상기 일반 모드로 전환할 공조기를 선택하는 서버.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    제1 공간의 PMV 및 제2 공간의 PMV의 합이 일정할 때, 상기 제1 공간의 PMV 및 상기 제2 공간의 PMV의 차이가 최소가 되도록 상기 일반 모드로 전환할 공조기를 선택하는 서버.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 복수의 공간에 대한 재실자 밀도를 식별하고, 상기 식별된 각 공간별 재실자 밀도에 기초하여 우선 순위를 식별하는 서버.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 복수의 공간의 우선 순위에 대한 사용자 입력을 수신하고, 상기 수신된 사용자 입력을 기초로 우선 순위를 식별하는 서버.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 전력 피크 제어 모드에서 상기 복수의 공조기 각각의 운전 모드에 대한 정보를 식별하고,
    상기 식별된 운전 모드에 대한 정보 및 상기 우선 순위를 기초로 상기 일반 모드로 전환할 공조기를 선택하는 서버.
  9. 서버의 제어 방법에 있어서,
    복수의 공조기의 총 전력사용량이 제1 임계치를 초과하면, 상기 총 전력사용량을 저감시키는 전력 피크 제어 모드로 상기 복수의 공조기를 동작시키는 단계; 및
    상기 전력 피크 제어 모드로 동작하는 동안 상기 총 전력사용량이 제2 임계치보다 작아지면, 상기 복수의 공조기를 복수의 공간 별 우선 순위에 따라 순차적으로 일반 모드로 전환시키는 단계;를 포함하는 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 일반 모드로 전환시키는 단계는,
    상기 복수의 공조기의 총 전력사용량이 제1 임계치보다 작은 범위에서 상기 일반 모드로 전환할 공조기를 선택하는 제어 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 공간 중 각 공간에 대응되는 PMV(Predicted Mean Vote)를 식별하는 단계;를 더 포함하는 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 일반 모드로 전환시키는 단계는,
    상기 우선 순위를 기초로, 높은 순위에 대응되는 공간부터 상기 PMV가 기설정된 수치를 만족하도록 상기 일반 모드로 전환할 공조기를 선택하는 제어 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 일반 모드로 전환시키는 단계는,
    제1 공간의 PMV 및 제2 공간의 PMV의 합이 일정할 때, 상기 제1 공간의 PMV 및 상기 제2 공간의 PMV의 차이가 최소가 되도록 상기 일반 모드로 전환할 공조기를 선택하는 제어 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 일반 모드로 전환시키는 단계는,
    상기 복수의 공간에 대한 재실자 밀도를 식별하고, 상기 식별된 각 공간별 재실자 밀도에 기초하여 우선 순위를 식별하는 제어 방법.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 일반 모드로 전환시키는 단계는,
    상기 복수의 공간의 우선 순위에 대한 사용자 입력을 수신하고, 상기 수신된 사용자 입력을 기초하여 우선 순위를 식별하는 제어 방법.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 전력 피크 제어 모드에서 상기 복수의 공조기 각각의 운전 모드에 대한 정보를 식별하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 일반 모드로 전환시키는 단계는,
    상기 식별된 운전 모드에 대한 정보 및 상기 우선 순위를 기초로 상기 일반 모드로 전환할 공조기를 선택하는 제어 방법.
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