KR20210077342A - Method and apparatus for simulating air conditioner - Google Patents

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KR20210077342A
KR20210077342A KR1020190168881A KR20190168881A KR20210077342A KR 20210077342 A KR20210077342 A KR 20210077342A KR 1020190168881 A KR1020190168881 A KR 1020190168881A KR 20190168881 A KR20190168881 A KR 20190168881A KR 20210077342 A KR20210077342 A KR 20210077342A
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air conditioner
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김수경
박노마
권혁민
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엘지전자 주식회사
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    • F24F11/63—Electronic processing

Abstract

An objective of the present invention is to provide a method and an apparatus for testing the operation logic of an air conditioner based on a cycle simulation model simulating thermodynamic behavior. According to one embodiment of the present invention, the simulation apparatus comprises: an indoor unit control module and an outdoor unit control module generating actuator control signals for controlling an indoor unit and an outdoor unit of an air conditioner based on sensing values of sensors associated with the air conditioner; a processor; a communication part transmitting or receiving signals between the indoor unit control module, the outdoor unit control module, and the processor; and a memory electrically connected to the processor, and storing a cycle simulation model. The memory can store code causing the processor to simulate driving of the indoor unit and the outdoor unit of the air conditioner based on the cycle simulation model and the actuator control signals when executed by the processor. The simulation model can include a deep neural network generated through machine learning. The transmission of data for a simulation can be carried out in an internet-of-things environment using a 5G network.

Description

공기 조화기를 시뮬레이션하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SIMULATING AIR CONDITIONER}METHOD AND APPARATUS FOR SIMULATING AIR CONDITIONER

본 명세서는 공기 조화기를 시뮬레이션(simulation)하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 멀티히트펌프의 열역학적 거동을 모사한 사이클 시뮬레이션 모델에 기반하여 공기 조화기의 로직(logic)을 테스트하는 기술에 관한 것이다.The present specification relates to a method and apparatus for simulating an air conditioner, and more particularly, to a technology for testing the logic of an air conditioner based on a cycle simulation model simulating the thermodynamic behavior of a multi-heat pump. it's about

일반적으로 공기 조화기는 실내의 온도를 높이거나 낮추는 역할을 수행한다.In general, an air conditioner serves to increase or decrease the temperature of a room.

열 매체가 공기 조화기 내부의 정해진 경로를 순환하고, 순환하는 열 매체는 열에너지를 방출하거나 흡수한다. 공기 조화기에서 열 매체는 열에너지를 전달하는 수단이고, 열에너지의 방출을 통해 난방을, 열에너지의 흡수를 통해 냉각을 수행한다. 또한, 공기 조화기는 공기 정화, 가습, 제습 기능을 수행하기도 한다.A heat medium circulates in a predetermined path inside the air conditioner, and the circulating heat medium emits or absorbs heat energy. In the air conditioner, a heat medium is a means for transferring heat energy, and performs heating through the release of heat energy and cooling through absorption of heat energy. In addition, the air conditioner also performs air purification, humidification, and dehumidification functions.

공기 조화기는 실내의 공기를 흡입하여 저온 또는 고온의 냉매와 열교환 한 후 이를 실내로 토출하는 것을 반복하는 작용에 의해 실내를 냉방시키거나 또는 난방시키는 냉/난방 시스템으로서, 압축기-응축기-팽창밸브-증발기로 이루어지는 일련의 사이클을 형성한다.An air conditioner is a cooling/heating system that cools or heats a room by repeatedly sucking in air, exchanging heat with a low- or high-temperature refrigerant, and then discharging it into the room. Compressor-Condenser-Expansion Valve- It forms a series of cycles consisting of an evaporator.

최근 공기 조화기의 성능 향상과 함께 복잡한 구조가 적용된 공기 조화기가 보편화되면서 공기 조화기의 운용 로직(logic)도 복잡해지고 있다. 따라서, 제품 출시 전에 공기 조화기의 운용 로직이 적합하게 작동하는지 확인하는 절차가 필수적이다. Recently, as the performance of the air conditioner is improved and the air conditioner to which a complex structure is applied has become common, the operation logic of the air conditioner is also becoming more complex. Therefore, it is essential to check whether the operation logic of the air conditioner operates properly before product release.

또한, 공기 조화기가 운용되는 장소 및 환경이 다양하므로, 각 환경의 부하에 맞게 공기 조화기가 동작하는지 확인하는 절차도 필요하다.In addition, since places and environments in which the air conditioner is operated vary, it is also necessary to check whether the air conditioner operates according to the load of each environment.

종래의 챔버(chamber)에서 온도, 습도 등을 변화시키면서 공기 조화기의 동작 데이터를 수집하고, 수집된 동작 데이터에 기반하여 공기 조화기의 로직 테스트를 수행하는 방법은 평가 조건의 많은 공차(tolerance)와 번거로움 등으로 인해 불편하고 부정확한 측면이 존재한다. A method of collecting operation data of an air conditioner while changing temperature, humidity, etc. in a conventional chamber and performing a logic test of the air conditioner based on the collected operation data has many tolerances in evaluation conditions. There are inconvenient and inaccurate aspects due to inconvenience and inconvenience.

종래 제품의 동작 모델에 기반하여 제품의 성능을 판단하는 기술이 다양한 분야에서 이용되고 있다.A technique for determining the performance of a product based on an operation model of a conventional product is used in various fields.

관련기술로서, 대한민국등록특허 제 10-1727434호(이하, '관련기술1'이라 함.)는 ' 랜덤 포레스트 모델을 이용한 냉동기의 성능 판단 방법'를 개시한다.As a related technology, Korean Patent Registration No. 10-1727434 (hereinafter referred to as 'related technology 1') discloses 'a method for determining the performance of a refrigerator using a random forest model'.

관련기술1에 개시된 성능 판단 방법은 BEMS(BEMS: building energy management system) 데이터를 입력 변수로 하고 냉동기의 성능을 나타내는 출력 변수를 설정하여 구축된 랜덤 포레스트(random forest) 모델을 이용하여 냉동기의 성능을 판단하는 기술을 개시하고 있다. 하지만 관련기술1은 냉동기의 전력 사용량, 냉동기 효율 등의 성능 자체만 테스트 가능할 뿐 냉동기의 운용 로직을 테스트할 수 없는 문제점이 있다. 또한, 관련기술1은 건물에 관련된 데이터를 BEMS로부터 입력 받지만 연중 날짜에 따라 달라지는 부하의 변화는 고려하지 않고 냉동기의 성능을 측정하는 문제점이 있다.The performance determination method disclosed in Related Art 1 uses BEMS (building energy management system) data as an input variable and a random forest model constructed by setting output variables representing the performance of the refrigerator to determine the performance of the refrigerator. Initiating judgment techniques. However, the related technology 1 has a problem in that it cannot test the operation logic of the refrigerator, but only the performance itself such as the power consumption of the refrigerator and the efficiency of the refrigerator can be tested. In addition, related technology 1 receives building-related data from BEMS, but there is a problem in measuring the performance of the refrigerator without considering the load change depending on the day of the year.

본 개시의 실시 예는 열역학적 거동을 모사한 사이클 시뮬레이션 모델에 기반하여 공기 조화기의 운용 로직을 테스트하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 일 과제로 한다.An embodiment of the present disclosure provides a method and apparatus for testing an operation logic of an air conditioner based on a cycle simulation model simulating a thermodynamic behavior.

또한, 본 개시의 실시 예는 공기 조화기가 설치되는 건물에서 발생되는 부하를 반영하여 공기 조화기의 효율을 측정하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 일 과제로 한다.Another object of the present disclosure is to provide a method and apparatus for measuring the efficiency of an air conditioner by reflecting a load generated in a building in which the air conditioner is installed.

또한, 본 개시의 실시 예는 공기 조화기가 설치되는 건물에서 발생되는 부하를 편리하게 반영 가능한 공기 조화기의 효율을 측정하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 일 과제로 한다.Another object of the present disclosure is to provide a method and apparatus for measuring the efficiency of an air conditioner that can conveniently reflect a load generated in a building in which the air conditioner is installed.

또한, 본 개시의 실시 예는 공기 조화기가 설치되는 건물의 위치 에 따른 날씨를 반영하여 공기 조화기의 효율을 측정하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 일 과제로 한다.Another object of the present disclosure is to provide a method and apparatus for measuring the efficiency of an air conditioner by reflecting weather according to a location of a building in which the air conditioner is installed.

본 개시의 일 실시 예는 공기 조화기의 챔버 환경이 아닌 공기 조화기의 열역학적 거동을 모델링하는 사이클 시뮬레이션 모델에 기반하여 실내기 또는 실외기의 제어를 위한 로직을 정확하고 용이하게 테스트하기 위한 시뮬레이션 장치 및 방법을 제공할 수 있다.An embodiment of the present disclosure provides a simulation apparatus and method for accurately and easily testing logic for controlling an indoor unit or an outdoor unit based on a cycle simulation model modeling thermodynamic behavior of the air conditioner rather than the chamber environment of the air conditioner can provide

본 개시의 일 실시 예에 따른 공기 조화기를 시뮬레이션하기 위한 시뮬레이션 장치는 공기 조화기와 관련된 센서들의 센싱 값에 기반하여 각각 공기 조화기의 실내기 및 실외기의 제어를 위한 액츄에이터(actuator) 제어 신호를 생성하는 실내기 제어 모듈 및 실외기 제어 모듈, 프로세서를 포함하고, 실내기 제어 모듈, 실외기 제어 모듈 및 프로세서 사이의 신호를 송신 또는 수신하는 통신부 및 프로세서와 전기적으로 연결되고, 사이클 시뮬레이션 모델을 저장하는 메모리를 포함할 수 있다. 메모리는 프로세서에서 실행될 때 프로세서로 하여금, 액츄에이터 제어 신호 및 사이클 시뮬레이션 모델에 기반하여 공기 조화기의 실내기 및 실외기의 구동을 모사하도록 야기하는 코드를 저장할 수 있다.A simulation apparatus for simulating an air conditioner according to an embodiment of the present disclosure is an indoor unit that generates an actuator control signal for controlling an indoor unit and an outdoor unit of the air conditioner, respectively, based on sensing values of sensors related to the air conditioner It may include a control module, an outdoor unit control module, and a processor, and is electrically connected to a communication unit and a processor for transmitting or receiving a signal between the indoor unit control module, the outdoor unit control module and the processor, and a memory for storing the cycle simulation model. . The memory may store codes that, when executed in the processor, cause the processor to simulate the driving of the indoor unit and the outdoor unit of the air conditioner based on the actuator control signal and the cycle simulation model.

본 개시의 일 실시 예에 따른 공기 조화기를 시뮬레이션하는 방법은 입력된 조건 및 공기 조화기의 사이클 시뮬레이션 모델에 기반하여 공기 조화기와 관련된 센싱 값을 예측하는 단계, 센싱 값에 기반하여 공기 조화기의 실내기 및 실외기의 제어를 위한 액츄에이터(actuator) 제어 신호를 생성하는 단계 및 액츄에이터 신호 및 사이클 시뮬레이션 모델에 기반하여 공기 조화기의 실내기 및 실외기의 구동을 모사하고, 센싱 값을 예측하는 단계를 포함할 수 있다.A method of simulating an air conditioner according to an embodiment of the present disclosure includes predicting a sensing value related to the air conditioner based on input conditions and a cycle simulation model of the air conditioner, and an indoor unit of the air conditioner based on the sensing value. and generating an actuator control signal for controlling the outdoor unit, and simulating the driving of the indoor unit and the outdoor unit of the air conditioner based on the actuator signal and the cycle simulation model, and predicting the sensing value. .

본 개시의 실시 예에 따른 공기 조화기를 시뮬레이션하는 장치 및 방법은 챔버 환경이 아닌 공기 조화기의 열역학적 거동을 모델링하는 사이클 시뮬레이션 모델에 기반하여 실내기 또는 실외기의 제어를 위한 로직을 정확하고 용이하게 테스트할 수 있다.The apparatus and method for simulating an air conditioner according to an embodiment of the present disclosure can accurately and easily test the logic for controlling an indoor unit or an outdoor unit based on a cycle simulation model that models thermodynamic behavior of the air conditioner rather than a chamber environment. can

또한, 본 개시의 실시 예에 따른 공기 조화기를 시뮬레이션하는 장치 및 방법은 공기 조화기가 설치되는 건물에서 발생되는 부하를 반영하여 공기 조화기의 효율을 측정할 수 있다.Also, the apparatus and method for simulating an air conditioner according to an embodiment of the present disclosure may measure the efficiency of the air conditioner by reflecting a load generated in a building in which the air conditioner is installed.

또한, 본 개시의 실시 예에 따른 공기 조화기를 시뮬레이션하는 장치 및 방법은 공기 조화기가 설치되는 건물의 위치에 따른 날씨를 반영하여 공기 조화기의 효율을 측정할 수 있다.Also, the apparatus and method for simulating an air conditioner according to an embodiment of the present disclosure may measure the efficiency of the air conditioner by reflecting weather according to a location of a building in which the air conditioner is installed.

도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기 조화기를 시뮬레이션하는 방법을 수행하기 위한 환경을 도시한 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기 조화기를 시뮬레이션하는 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기 조화기를 시뮬레이션하는 방법을 설명하기 위한 순서도를 도시한다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 표준 건물 라이브러리의 건물 표준 모델을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 BIM(Building Information Modeling) 장치의 건물 BIM 모델을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 건물 위치의 기상 정보에 기반하여 건물의 냉방 부하 또는 난방 부하를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 건물 위치의 기상 정보에 기반하여 건물의 냉방 부하 또는 난방 부하를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른 건물 위치의 기상 정보에 기반하여 건물의 냉방 부하 또는 난방 부하를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram illustrating an environment for performing a method of simulating an air conditioner according to an embodiment of the present disclosure.
2 is a block diagram illustrating a configuration of an apparatus for simulating an air conditioner according to an embodiment of the present disclosure.
3 is a flowchart illustrating a method of simulating an air conditioner according to an embodiment of the present disclosure.
4 is a view for explaining a building standard model of a standard building library according to an embodiment of the present disclosure.
5 is a view for explaining a building BIM model of a BIM (Building Information Modeling) device according to an embodiment of the present disclosure.
6 is a diagram for describing a method of calculating a cooling load or a heating load of a building based on weather information of a building location according to an embodiment of the present disclosure.
7 is a diagram for explaining a method of calculating a cooling load or a heating load of a building based on weather information of a building location according to an embodiment of the present disclosure.
8 is a diagram for explaining a method of calculating a cooling load or a heating load of a building based on weather information of a building location according to an embodiment of the present disclosure.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, the embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or similar components are assigned the same reference numerals regardless of reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted. The suffixes "module" and "part" for the components used in the following description are given or mixed in consideration of only the ease of writing the specification, and do not have a meaning or role distinct from each other by themselves. In addition, in describing the embodiments disclosed in the present specification, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in the present specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical spirit disclosed herein is not limited by the accompanying drawings, and all changes included in the spirit and scope of the present invention , should be understood to include equivalents or substitutes.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including an ordinal number, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

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.When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it is understood that the other component may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that no other element is present in the middle.

도 1은 본 개시의 실시 예에 따른 공기 조화기를 시뮬레이션(simulation)하는 방법을 수행하거나 장치를 실시하기 위한 환경의 예시도이다.1 is an exemplary diagram of an environment for performing a method for simulating an air conditioner or an apparatus according to an embodiment of the present disclosure;

본 개시의 실시 예에 따른 공기 조화기를 시뮬레이션하는 방법을 수행하거나 장치를 실시하기 위한 환경은 시뮬레이션 장치(100) 및 사이클 시뮬레이션 모델을 전송하는 서버(200)를 포함할 수 있다.The environment for performing the method or implementing the apparatus for simulating the air conditioner according to the embodiment of the present disclosure may include the simulation apparatus 100 and the server 200 for transmitting the cycle simulation model.

사이클 시뮬레이션 모델은 멀티 히트 펌프의 열 역학적 거동을 모사한 모델로서 제어 로직(logic)을 통해 생성된 실내기 또는 실외기의 제어 신호를 입력으로 하여 제어 신호에 대한 실내기 또는 실외기의 액츄에이터(actiator)의 동작을 모사하고 그에 따른 변화를 센싱 값으로 출력하는 모델일 수 있다.The cycle simulation model is a model that simulates the thermodynamic behavior of a multi-heat pump, and by inputting the control signal of the indoor unit or outdoor unit generated through control logic as an input, the operation of the actuator of the indoor unit or outdoor unit in response to the control signal. It may be a model that simulates and outputs a change as a sensing value.

사이클 시뮬레이션 모델은 실내기 또는 실외기의 구조 또는 버전에 따라 서로 다른 복수의 모델이 존재할 수 있다. In the cycle simulation model, a plurality of different models may exist according to the structure or version of the indoor unit or the outdoor unit.

서버(200)는 시뮬레이션 장치(100)의 요청에 따라 개발된 공기 조화기의 제어 로직을 테스트하기에 적합한 사이클 시뮬레이션 모델을 시뮬레이션 장치(100)로 전송할 수 있다.The server 200 may transmit a cycle simulation model suitable for testing the control logic of the air conditioner developed according to the request of the simulation apparatus 100 to the simulation apparatus 100 .

시뮬레이션 장치(100)는 서버로부터 수신하거나 미리 저장되어 있는 사이클 시뮬레이션 모델에 개발된 실내기 또는 실외기의 액츄에이터를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 액츄에이터 제어 로직을 포함할 수 있다.The simulation apparatus 100 may include an actuator control logic for generating a control signal for controlling an actuator of an indoor unit or an outdoor unit, which is received from a server or developed in a cycle simulation model stored in advance.

액츄에이터 제어 로직은 실내기 또는 실외기의 실제 제품의 제어 PCB(Printed Circuit Board)에 구현된 모듈일 수 있으며, 또는 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 액츄에이터 제어 로직은 온도, 습도 등의 환경 조건에 적합하게 실내기 또는 실외기의 액츄에이터를 구동하는 제어 신호를 생성할 수 있다. The actuator control logic may be a module implemented on a control PCB (Printed Circuit Board) of an actual product of an indoor unit or an outdoor unit, or may be implemented as hardware, software, or a combination of hardware and software. The actuator control logic may generate a control signal for driving an actuator of an indoor unit or an outdoor unit suitable for environmental conditions such as temperature and humidity.

액츄에이터 제어 로직은 정상 냉방 운전 및 난방 운전뿐 아니라 압축기 보호, 제상운전, 오일회수 등 같은 다양한 상황에 자동적으로 대응하도록 액츄에이터들을 구동하는 제어 신호를 생성할 수 있다.The actuator control logic may generate a control signal to drive the actuators to automatically respond to various situations such as compressor protection, defrost operation, oil recovery, etc. as well as normal cooling and heating operation.

시뮬레이션 장치(100)는 실제 제품이 설치될 환경의 영향에 따른 공기 조화기의 실사용 효율을 산출하기 위해, 제품이 설치될 건물에서 발생되는 부하를 예측하기 위한 건물 모델을 포함할 수 있다. 건물 모델은 BIM(Building Information Modeling) 장치로부터 수신한 건물 BIM 모델 또는 표준 건물 라이브러리에서 선택된 건물 표준 모델일 수 있고 추후 자세히 설명한다.The simulation apparatus 100 may include a building model for predicting a load generated in a building in which the product is to be installed, in order to calculate the actual use efficiency of the air conditioner according to the influence of the environment in which the product will be installed. The building model may be a building BIM model received from a Building Information Modeling (BIM) device or a building standard model selected from a standard building library, which will be described in detail later.

본 개시의 실시 예에 따른 공기 조화기를 시뮬레이션하는 방법을 수행하거나 장치를 실시하기 위한 환경은 시뮬레이션 장치(100)를 모니터링하는 모니터링 장치를 추가적으로 포함할 수 있다.The environment for performing the method or implementing the apparatus for simulating the air conditioner according to the embodiment of the present disclosure may additionally include a monitoring device for monitoring the simulation apparatus 100 .

모니터링 장치는 시뮬레이션 장치(100)의 사이클 시뮬레이션 모델의 출력에 대한 액츄에이터 제어 로직의 제어 신호들을 모니터링 하고 제어 로직에 대한 평가를 수행할 수 있다. 제어 로직의 평가를 위한 평가 항목 또는 평가 조건은 모니터링 장치에 미리 저장될 수 있다.The monitoring device may monitor the control signals of the actuator control logic for the output of the cycle simulation model of the simulation device 100 and evaluate the control logic. Evaluation items or evaluation conditions for evaluation of control logic may be stored in advance in the monitoring device.

도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기 조화기를 시뮬레이션하는 시뮬레이션 장치(100)의 구성을 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a configuration of a simulation apparatus 100 for simulating an air conditioner according to an embodiment of the present disclosure.

도 2를 참조하면, 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기 조화기를 시뮬레이션하는 시뮬레이션 장치(100)는 사이클 시뮬레이션 모델(121)의 출력에 기반하여 실내기 또는 실외기의 액츄에이터를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 제어 로직을 수행하고, 사이클 시뮬레이션 모델(121)에 기반하여 공기 조화기의 거동을 모사하는 프로세서(110), 사이클 시뮬레이션 모델(121) 및 건물 모델(122)를 저장하는 메모리(120)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , a simulation apparatus 100 for simulating an air conditioner according to an embodiment of the present disclosure generates a control signal for controlling an actuator of an indoor unit or an outdoor unit based on an output of a cycle simulation model 121 . A processor 110 that performs control logic and simulates the behavior of the air conditioner based on the cycle simulation model 121, the cycle simulation model 121, and a memory 120 that stores the building model 122. can

시뮬레이션 장치(100)는 공기 조화기의 실내기의 액츄에이터들을 제어하는 제어 로직을 구현한 실내기 제어 모듈(130), 실외기의 액츄에이터들을 제어하는 제어 로직을 구현한 실외기 제어 모듈(130)을 포함할 수 있다.The simulation apparatus 100 may include an indoor unit control module 130 implementing control logic for controlling the actuators of the indoor unit of the air conditioner, and an outdoor unit control module 130 implementing control logic for controlling the actuators of the outdoor unit. .

실내기 제어 모듈(130) 또는 실외기 제어 모듈(140)은 공기 조화기와 관련된 센서들의 센싱 값에 기반하여 각각 공기 조화기의 실내기 및 실외기의 제어를 위한 액츄에이터 제어 신호를 생성하는 제어 로직이 소프트웨어 또는 하드웨어 또는 소프트웨어 및 하드웨어의 결합으로 구현될 수 있다.The indoor unit control module 130 or the outdoor unit control module 140 has a control logic for generating an actuator control signal for controlling the indoor unit and the outdoor unit of the air conditioner based on sensing values of sensors related to the air conditioner, respectively, software or hardware or It may be implemented by a combination of software and hardware.

실내기 제어 모듈(130) 또는 실외기 제어 모듈(140)은 적어도 하나 이상의 실내기별 운전 모드, 용량 판단을 하고 시동 및 정지 제어, 정시제어, 비상제어를 수행하기 위한 액츄에이터 제어 신호를 생성할 수 있다.The indoor unit control module 130 or the outdoor unit control module 140 may determine at least one operation mode and capacity for each indoor unit and generate an actuator control signal for performing start/stop control, on-time control, and emergency control.

사이클 시뮬레이션 모델(121) 또는 건물 모델(122)는 서버(200)에서 수신하거나 시뮬레이션 장치(100)에 탑재될 수 있다. The cycle simulation model 121 or the building model 122 may be received from the server 200 or mounted on the simulation device 100 .

사이클 시뮬레이션 모델(121) 또는 건물 모델(122)은 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있으며, 사이클 시뮬레이션 모델(121) 또는 건물 모델(122)의 일부 또는 전부가 소프트웨어로 구현되는 경우 사이클 시뮬레이션 모델(121) 또는 건물 모델(122)을 구성하는 하나 이상의 명령어는 메모리(120)에 저장될 수 있다.The cycle simulation model 121 or the building model 122 may be implemented as hardware, software, or a combination of hardware and software, and when a part or all of the cycle simulation model 121 or the building model 122 is implemented as software One or more instructions constituting the cycle simulation model 121 or the building model 122 may be stored in the memory 120 .

사이클 시뮬레이션 모델은 베이퍼 인젝션(vapor injection) 압축기, 냉난방 동시형 사이클, 실내기 배관, 열교환기 분지 모델링, 열교환기 성능, 팬 풍량 소비전력 및 유속 분포 중 적어도 어느 하나에 대한 모델링을 포함할 수 있다.The cycle simulation model may include modeling for at least one of a vapor injection compressor, a simultaneous heating/cooling cycle, indoor unit piping, heat exchanger branch modeling, heat exchanger performance, fan air volume consumption power, and flow velocity distribution.

프로세서(110)는 사이클 시뮬레이션 모델(121)을 사용하여 결정되거나, 생성된 정보에 기초하여 실내기 또는 실외기의 액츄에이터의 실행 가능한 동작을 수행하기 위한 제어 신호를 결정할 수 있다. The processor 110 may determine a control signal for performing an executable operation of the actuator of the indoor unit or the outdoor unit based on the determined or generated information using the cycle simulation model 121 .

액츄에이터 제어 신호는 압축기 주파수, 팽창변 개도, 공기조화기의 실내기 팬 RPM 및 공기 조화기의 실외기 팬 RPM 중에서 적어도 하나를 제어하는 신호일 수 있다.The actuator control signal may be a signal for controlling at least one of a compressor frequency, an expansion valve opening degree, an indoor unit fan RPM of the air conditioner, and an outdoor unit fan RPM of the air conditioner.

프로세서(110)는 액츄에이터 제어 신호를 생성하기 위해 실내기 제어 모듈(130) 또는 실외기 제어 모듈(140)에 각각 별개로 존재할 수 있으며, 사이클 시뮬레이션 모델(121)을 구동하여 센싱 값을 생성하기 위해 별개로 존재할 수 있다. The processor 110 may exist separately in the indoor unit control module 130 or the outdoor unit control module 140 to generate an actuator control signal, and separately to generate a sensed value by driving the cycle simulation model 121 . may exist.

프로세서(110)는 데이터를 처리할 수 있는 모든 종류의 장치를 포함할 수 있다. 프로세서(110)는, 예를 들어 프로그램 내에 포함된 코드 또는 명령으로 표현된 기능을 수행하기 위해 물리적으로 구조화된 회로를 갖는, 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치를 의미할 수 있다. 이와 같이 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치의 일 예로써, 마이크로 프로세서(microprocessor), 중앙처리장치(central processing unit: CPU), 프로세서 코어(processor core), 멀티프로세서(multiprocessor), ASIC(applicationspecific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array) 등의 처리 장치를 포함할 수 있다.The processor 110 may include any type of device capable of processing data. The processor 110 may refer to, for example, a data processing device embedded in hardware having a physically structured circuit to perform a function expressed as a code or an instruction included in a program. As an example of the data processing device embedded in the hardware as described above, a microprocessor, a central processing unit (CPU), a processor core, a multiprocessor, an application specific integrated circuit (ASIC) , and a processing device such as a field programmable gate array (FPGA).

프로세서(110)는 사이클 시뮬레이션 모델(121)에 기반하여 실내기 제어 모듈(130) 또는 실외기 제어 모듈(140)에서 수행되는 제어 로직이 생성한 제어 신호에 대응하여 실내기 또는 실외기를 포함하는 공기 조화기의 거동을 모사하는, 즉 액츄에이터들의 동작을 모사하고 액츄에이터들의 동작으로 인한 실내기 또는 실내기의 변화를 반영하는 센싱 값을 산출할 수 있다.The processor 110 corresponds to a control signal generated by a control logic performed by the indoor unit control module 130 or the outdoor unit control module 140 based on the cycle simulation model 121 to control the air conditioner including the indoor unit or the outdoor unit. It is possible to calculate a sensing value that simulates the behavior, that is, the operation of the actuators and reflects the indoor unit or the change of the indoor unit due to the operation of the actuators.

프로세서(110)는 건물 모델(122)에 기반하여 공기 조화기의 실사용 효율을 산출하기 위해 공기 조화기가 설치되는 환경을 모사하는, 즉 건물에서 생성되는 부하를 산출할 수 있다.The processor 110 may calculate the load generated in the building that simulates the environment in which the air conditioner is installed in order to calculate the actual use efficiency of the air conditioner based on the building model 122 .

통신부(150)는 프로세서(110), 실내기 제어 모듈(130) 및 실외기 제어 모듈(140) 사이에서 제어 신호, 센싱 값을 전송하도록 제어할 수 있다. 통신부(150)는 UART(Universal asynchronous receiver/transmitter), USB(Universal Serial Bus), PI 486 게이트웨이 등을 포함할 수 있다. The communication unit 150 may control to transmit a control signal and a sensing value between the processor 110 , the indoor unit control module 130 , and the outdoor unit control module 140 . The communication unit 150 may include a universal asynchronous receiver/transmitter (UART), a universal serial bus (USB), a PI 486 gateway, and the like.

도 3을 참조하여 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기 조화기를 시뮬레이션하는 방법을 설명한다.A method of simulating an air conditioner according to an embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIG. 3 .

시뮬레이션 장치(100)는 실내기 제어 모듈(130) 및 실외기 제어 모듈(140)의 제어 로직을 테스트하기 위한 실험 조건(실내 및 실외의 온도, 습도 등)을 입력받을 수 있다. The simulation apparatus 100 may receive experimental conditions (indoor and outdoor temperature, humidity, etc.) for testing the control logic of the indoor unit control module 130 and the outdoor unit control module 140 .

시뮬레이션 장치(100)의 실내기 제어 모듈(130) 또는 실외기 제어 모듈(140)은 각각 포함하고 있는 제어 로직에 기반하여 실험 조건에서의 액츄에이터 제어 신호를 생성할 수 있다. The indoor unit control module 130 or the outdoor unit control module 140 of the simulation apparatus 100 may generate an actuator control signal under experimental conditions based on the control logic included therein.

시뮬레이션 장치(100)는 액츄에이터 제어 신호를 사이클 시뮬레이션 모델(121)에 입력하고, 액츄에이터 제어 신호를 통해 모사된 실내기 또는 실외기의 액츄에이터 구동에 따른 변화를 반영하는 센싱 값을 사이클 시뮬레이션 모델(121)에 기반하여 예측할 수 있다(S310).The simulation apparatus 100 inputs an actuator control signal to the cycle simulation model 121, and a sensing value reflecting a change according to the actuator driving of the indoor unit or outdoor unit simulated through the actuator control signal is based on the cycle simulation model 121 can be predicted (S310).

시뮬레이션 장치(100)의 실내기 제어 모듈(130) 또는 실외기 제어 모듈(140)은 각각 포함하고 있는 제어 로직에 기반하여, 사이클 시뮬레이션 모델(121)에 기반하여 예측된 센싱 값에 대응하여 액츄에이터의 구동 변화를 야기하기 위한 액츄에이터 제어 신호를 생성할 수 있다(S320).The driving change of the actuator in response to the sensing value predicted based on the cycle simulation model 121 based on the control logic included in the indoor unit control module 130 or the outdoor unit control module 140 of the simulation apparatus 100, respectively. It is possible to generate an actuator control signal to cause (S320).

시뮬레이션 장치(100)는 사이클 시뮬레이션 모델(121)에 기반하여 액츄에이터 제어 신호에 대응한 실내기 또는 실외기의 구동을 모사하고, 모사된 실내기 또는 실외기의 액츄에이터 구동에 따른 변화를 반영하는 센싱 값을 사이클 시뮬레이션 모델(121)에 기반하여 예측할 수 있다(S330).The simulation apparatus 100 simulates the driving of an indoor unit or an outdoor unit corresponding to an actuator control signal based on the cycle simulation model 121, and uses a sensed value reflecting a change according to the actuator driving of the simulated indoor unit or outdoor unit as a cycle simulation model. It can be predicted based on (121) (S330).

시뮬레이션 장치(100)는 사이클 시뮬레이션 모델(121)에 기반하여 예측된 센싱 값이 미리 설정된 조건에 도달하거나, 미리 설정된 시간에 도달하는 경우 시뮬레이션을 종료하고 모니터링 결과를 출력할 수 있다.The simulation apparatus 100 may terminate the simulation and output a monitoring result when the sensing value predicted based on the cycle simulation model 121 reaches a preset condition or reaches a preset time.

시뮬레이션 장치(100)는 실제 공기 조화기가 설치되는 환경의 정보에 기반하여 공기 조화기가 설치되는 건물에서 발생되는 부하를 계산하고, 환경의 영향을 고려한 공기 조화기의 실사용 효율을 산출할 수 있다. The simulation apparatus 100 may calculate a load generated in a building in which the air conditioner is installed based on information on the environment in which the actual air conditioner is installed, and calculate the actual use efficiency of the air conditioner in consideration of the influence of the environment.

일 실시 예에서, 시뮬레이션 장치(100)는 공기 조화기의 일년을 기준으로 하는 연간 실사용 효율을 산출할 수 있다.In an embodiment, the simulation apparatus 100 may calculate an annual actual use efficiency based on one year of the air conditioner.

시뮬레이션 장치(100)는 공기 조화기가 설치되는 환경의 정보에 기반하여 건물 모델(122)에서 건물의 실시간 부하를 산출하고, 실내기 제어 모듈(130) 또는 실외기 제어 모듈(140)에서 생성한 액츄에이터 제어 신호와 함께 건물의 실시간 부하를 사이클 시뮬레이션 모델(121)에 입력하여 공기 조화기의 사이클에서 처리한 열량을 다시 건물 모델(122)에 반영할 수 있다.The simulation apparatus 100 calculates a real-time load of a building from the building model 122 based on information on an environment in which the air conditioner is installed, and an actuator control signal generated by the indoor unit control module 130 or the outdoor unit control module 140 . In addition, by inputting the real-time load of the building into the cycle simulation model 121 , the amount of heat processed in the cycle of the air conditioner may be reflected back to the building model 122 .

시뮬레이션 장치(100)는 공기 조화기가 설치되는 건물의 구조와 관련된 건물 정보, 해당 건물에 설치되는 공기 조화기의 배관 크기, 공기 조화기의 용량, 실내기의 설치 위치, 실내기 정보 및 대수 등 공기 조화기의 설치 정보를 건물 모델(122)에 입력하여 건물에서 생성되는 부하를 시뮬레이션할 수 있다. The simulation device 100 includes building information related to the structure of a building in which the air conditioner is installed, the pipe size of the air conditioner installed in the corresponding building, the capacity of the air conditioner, the installation location of the indoor unit, information about the indoor unit, and the number of air conditioners. By inputting the installation information of the building model 122, the load generated in the building can be simulated.

건물 모델(122)은 공기 조화기 최적 설계 지원 등의 기능을 가질 수 있고, 후방 차분 방법(backward difference method)에 기반하여 구조체의 열 전도를 계산하고 열 평형 방법(heat balance method)에 기반하여 건물의 실내 부하를 산출할 수 있다.The building model 122 may have functions such as support for optimal design of the air conditioner, and calculate the heat conduction of the structure based on the backward difference method and the building based on the heat balance method. can calculate the indoor load of

건물 모델(122)은 구조체, 내부 운영 스케줄, 조명, 창문, 습도를 모델링할 수 있고, 미리 설정된 시간 단위 별 건물에 필요한 냉방 부하 또는 난방 부하를 산출할 수 있다.The building model 122 may model a structure, an internal operation schedule, lighting, a window, and humidity, and may calculate a cooling load or a heating load required for a building for each preset time unit.

시뮬레이션 장치(100)는 외부의 BIM 장치로부터 수신한 건물 BIM 모델 또는 표준 건물 라이브러리에서 선택된 건물 표준 모델에 기반하여 건물 정보를 건물 모델(122)에 반영할 수 있다.The simulation device 100 may reflect building information to the building model 122 based on a building BIM model received from an external BIM device or a building standard model selected from a standard building library.

시뮬레이션 장치(100)는 도 4와 같은 표준 건물 라이브러리에서 선택된 건물 표준 모델에 기반하여 건물 정보를 건물 모델(122)에 반영할 수 있다.The simulation apparatus 100 may reflect building information to the building model 122 based on the standard building model selected from the standard building library as shown in FIG. 4 .

표준 건물 라이브러리는 건물의 크기 및 용도에 따라 미리 설정된 복수의 건물 표준 모델을 포함할 수 있고, 사용자가 공기 조화기가 설치될 건물의 유형 및 구조 등의 건물 정보를 정확히 알 수 없는 경우, 공기 조화기가 설치될 건물과 근사한 구조를 가진 건물 표준 모델에 기반하여 건물에서 생성되는 부하를 산출할 수 있다.The standard building library may include a plurality of building standard models preset according to the size and purpose of the building, and when the user does not know exactly the building information such as the type and structure of the building in which the air conditioner will be installed, the air conditioner may The load generated by the building can be calculated based on a standard model of a building with a structure close to the building to be installed.

도 4를 참조하면, 예를 들어, 복수의 건물 표준 모델 중에서 공기 조화기가 설치될 건물과 근사한 구조를 가진 건물 표준 모델을 선택하고, 해당 건물 표준 모델에 미리 설정된 건물의 창문 면적, 열 전달 계수, 전체 면적 등의 건물 정보를 건물 모델(122)에 반영할 수 있다.Referring to FIG. 4 , for example, a building standard model having a structure close to that of a building in which an air conditioner is to be installed is selected from among a plurality of building standard models, and the window area, heat transfer coefficient, Building information such as the total area may be reflected in the building model 122 .

시뮬레이션 장치(100)는 사용자의 입력에 따라 표준 건물 라이브러리에서 선택된 건물 표준 모델의 층수, 바닥 면적 등의 일부 구조를 변경할 수 있다. 따라서, 건물 표준 모델을 이용하는 경우에도 공기 조화기가 설치될 건물의 환경에 가까운 건물 정보를 반영할 수 있는 효과가 있다.The simulation apparatus 100 may change some structures, such as the number of floors and a floor area, of a standard building model selected from a standard building library according to a user's input. Accordingly, even when the standard building model is used, building information close to the environment of the building in which the air conditioner is to be installed can be reflected.

시뮬레이션 장치(100)는 도 5와 같은 BIM 장치에서 수신한 건물의 BIM 모델에 기반하여 건물 정보를 건물 모델(122)에 반영할 수 있다.The simulation device 100 may reflect building information to the building model 122 based on the BIM model of the building received from the BIM device as shown in FIG. 5 .

도 4를 참조하면, 시뮬레이션 장치(100)는 예를 들어, 공기 조화기가 설치될 건물의 BIM 모델에서 공기 조화기의 장비 정보(모델 정보), 배관 설치 정보(배관의 배치 형태, 배관의 관경, 배관의 방향 등), 분지관 형태 및 분지 횟수 등의 공기 조화기 설치 정보를 추출할 수 있다. Referring to FIG. 4 , the simulation apparatus 100 includes, for example, equipment information (model information) of the air conditioner in a BIM model of a building in which the air conditioner is to be installed, pipe installation information (the arrangement of the pipe, the pipe diameter, direction of piping), branch pipe type, and number of branches, etc., can be extracted.

시뮬레이션 장치(100)는 건물의 부하를 산출하기에 적합하도록 건물의 BIM 모델을 서피스 모델(surface model)로 변환하고, 변환된 서피스 모델로부터 건물 체적, 벽의 면적, 창문의 개수, 창문의 크기 등을 반영하여 건물 정보를 생성할 수 있다.The simulation apparatus 100 converts the BIM model of the building into a surface model so as to be suitable for calculating the load of the building, and the volume of the building, the area of the wall, the number of windows, the size of the window, etc. from the converted surface model can be reflected to create building information.

시뮬레이션 장치(100)는 건물 정보, 건물 위치의 기상 정보 및 건물 모델(122)에 기반하여 건물에서 생성되는 냉방 부하 또는 난방 부하를 산출할 수 있다.The simulation apparatus 100 may calculate a cooling load or a heating load generated in the building based on the building information, the weather information of the building location, and the building model 122 .

기상 정보는 공기 조화기가 설치된 건물이 위치한 도시의 기상 정보일 수 있다.The weather information may be weather information of a city in which a building in which the air conditioner is installed is located.

시뮬레이션 장치(100)는 기상 정보 서버로부터 공기 조화기가 설치된 건물이 위치한 도시의 기상 데이터를 입력 받고, 기상 데이터의 전체 데이터가 아닌 미리 설정된 구간을 대표하는 구간 대표 기상 정보에 기반하여 건물에서 생성되는 냉방 부하 또는 난방 부하를 산출할 수 있다.The simulation device 100 receives the weather data of the city in which the building in which the air conditioner is installed is located from the weather information server, and the cooling generated in the building based on the section representative weather information representing the preset section rather than the entire data of the meteorological data Load or heating load can be calculated.

시뮬레이션 장치(100)는 수신한 기상 데이터의 일평균 기온에 따른 빈도수에 기반하여 상기 일평균 기온의 변화를 미리 설정된 개수의 구간으로 구분하고, 각 구간의 일평균 기온, 일교차 및 일사량 중 적어도 어느 하나에 기반하여 각 구간의 대표일을 선정할 수 있다. The simulation apparatus 100 divides the change in the daily average temperature into a preset number of sections based on the frequency according to the daily average temperature of the received weather data, and at least any one of the daily average temperature of each section, the daily temperature difference, and the amount of insolation It is possible to select a representative day for each section based on

일 실시예에서, 시뮬레이션 장치(100)는 연간 기상 데이터에서 일 평균 기온이 매우 높거나 매우 낮은 일부 날들(days)을 제외한 날들을 미리 설정된 개수의 구간으로 구분한 후 선정된 각 구간의 대표일 및 일 평균 기온이 가장 높은 날, 일 평균 기온이 가장 낮은 날의 기상 정보를 기상 모델(122)에 반영할 수 있다. In one embodiment, the simulation apparatus 100 divides days except for some days in which the daily average temperature is very high or very low in the annual weather data into a preset number of sections, and then selects representative days of each section and Weather information of a day having the highest daily average temperature and a day having the lowest daily average temperature may be reflected in the meteorological model 122 .

도 6을 참조하면, 예를 들어, 일 평균 기온이 매우 높거나 매우 낮은 일부 날들을 제외한 4개의 구간(620, 630, 640, 650)에서 각 구간의 대표일을 선정하고, 일 평균 기온이 매우 높거나 매우 낮은 날들이 속한 구간(610, 660)의 대표일은 일 평균 기온이 가장 높은 날, 일 평균 기온이 가장 낮은 날을 선정할 수 있다.Referring to FIG. 6 , for example, a representative day of each section is selected from four sections ( 620 , 630 , 640 , 650 ) except for some days when the daily average temperature is very high or very low, and the daily average temperature is very high. The representative days of the sections 610 and 660 to which the high or very low days belong may be selected as a day having the highest daily average temperature and a day having the lowest daily average temperature.

시뮬레이션 장치(100)는 각 구간의 일 평균 온도, 일교차, 일사량의 평균치와 비슷한 일 평균 온도, 일교차, 일사량을 갖는 날을 각 구간을 대표하는 구간별 대표일로 선택할 수 있다.The simulation apparatus 100 may select a day having a daily average temperature, diurnal temperature, and insolation similar to the average values of the average daily temperature, diurnal temperature, and insolation of each section as a representative day for each section representing each section.

시뮬레이션 장치(100)는 선정된 각 구간의 대표일의 도 7과 같은 기상 정보, 예를 들어 상대 습도의 변화, 일사량의 변화, 외기 온도의 변화 등을 기상 모델(122)에 반영할 수 있다.The simulation apparatus 100 may reflect the weather information as shown in FIG. 7 of the representative day of each selected section, for example, a change in relative humidity, a change in insolation, a change in outdoor temperature, and the like in the meteorological model 122 .

시뮬레이션 장치(100)는 기상 정보 및 건물 정보를 건물 모델에 반영하여 건물의 실시간 냉방 부하 또는 난방 부하를 산출할 수 있다. The simulation apparatus 100 may calculate the real-time cooling load or heating load of the building by reflecting the weather information and the building information in the building model.

시뮬레이션 장치(100)는 건물의 부하를 기준으로 실내기 제어 모듈(130) 또는 실외기 제어 모듈(140)의 로직 별 사이클 거동을 사이클 시뮬레이션 모델(121)에 기반하여 재현된 시간 별 사이클에서 처리한 열량 값 및 소비전력 값을 산출할 수 있다. 시뮬레이션 장치(100)는 산출된 시간 별 사이클에서 처리한 열량 값 및 소비전력 값에 기반하여 제어 로직 별 환경에 따른 공기 조화기의 실사용 효율을 산출할 수 있다.The simulation apparatus 100 calculates the calorie value obtained by processing the cycle behavior for each logic of the indoor unit control module 130 or the outdoor unit control module 140 based on the load of the building in a cycle for each time reproduced based on the cycle simulation model 121 . and a power consumption value. The simulation apparatus 100 may calculate the actual use efficiency of the air conditioner according to the environment for each control logic based on the calorific value and the power consumption value processed in the calculated cycle for each time.

도 8은 각 도시들의 365일 모두의 기상 정보를 이용하여 산출된 부하 결과와 기상 데이터를 일정 구간으로 구별하여 선정된 대표일의 기상 정보를 이용하여 산출된 부하 결과를 비교 실험한 결과이고, 모든 도시에서 10% 이내의 차이를 갖는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 공기 조화기가 설치된 건물이 위치한 도시의 연간 기상 정보를 모두 반영하지 않고 미리 설정된 개수의 구간의 대표일의 기상 정보를 이용하여 건물의 부하를 산출함으로써, 적은 연산량을 통해서도 환경을 반영한 정확도가 높은 공기 조화기의 실사용 효율을 산출할 수 있다.8 is a comparison experiment result of the load result calculated using the weather information of all 365 days of each city and the load result calculated using the weather information of the representative day selected by dividing the weather data into a certain section, and all It can be seen that there is a difference within 10% in the city. Therefore, by calculating the load of the building using the weather information of a representative day of a preset number of sections without reflecting all the annual weather information of the city where the building where the air conditioner is installed, the accuracy that reflects the environment is high even through a small amount of calculation The actual use efficiency of the air conditioner can be calculated.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다. 또한, 상기 컴퓨터는 시뮬레이션 장치(100)의 프로세서(110)를 포함할 수도 있다.The present invention described above can be implemented as computer-readable code on a medium in which a program is recorded. The computer-readable medium includes all kinds of recording devices in which data readable by a computer system is stored. Examples of computer-readable media include Hard Disk Drive (HDD), Solid State Disk (SSD), Silicon Disk Drive (SDD), ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, etc. There is this. In addition, the computer may include the processor 110 of the simulation apparatus 100 .

한편, 상기 프로그램은 본 개시를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 통상의 기술자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 프로그램의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함될 수 있다.Meanwhile, the program may be specially designed and configured for the present disclosure, or may be known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of the program may include not only machine language codes such as those generated by a compiler but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like.

본 개시의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 "상기"의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 개시에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. In the specification of the present disclosure (especially in the claims), the use of the term "above" and similar referential terms may be used in both the singular and the plural. In addition, when a range is described in the present disclosure, each individual value constituting the range is described in the detailed description of the invention as including the invention to which individual values belonging to the range are applied (unless there is a description to the contrary). same as

본 개시에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 개시가 한정되는 것은 아니다. 본 개시에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 개시를 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 개시의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 통상의 기술자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 인자(factor)에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.The steps constituting the method according to the present disclosure may be performed in an appropriate order unless there is an explicit order or description to the contrary. The present disclosure is not necessarily limited to the order of description of the above steps. The use of all examples or exemplary terminology (eg, etc.) in the present disclosure is merely for the purpose of describing the present disclosure in detail, and the scope of the present disclosure is limited by the examples or exemplary terms unless limited by the claims. it's not going to be In addition, those skilled in the art will appreciate that various modifications, combinations, and changes may be made in accordance with design conditions and factors within the scope of the appended claims or their equivalents.

따라서, 본 개시의 사상은 상기 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 개시의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present disclosure should not be limited to the above-described embodiments, and the scope of the spirit of the present disclosure as well as the claims to be described later are equivalent to or equivalently changed therefrom. will be said to belong to

100: 시뮬레이션 장치 200: 서버100: simulation device 200: server

Claims (16)

공기 조화기와 관련된 센서들의 센싱 값에 기반하여 각각 공기 조화기의 실내기 및 실외기의 제어를 위한 액츄에이터(actuator) 제어 신호를 생성하는 실내기 제어 모듈 및 실외기 제어 모듈;
프로세서;
상기 실내기 제어 모듈, 상기 실외기 제어 모듈 및 상기 프로세서 사이의 신호를 송신 또는 수신하는 통신부; 및
상기 프로세서와 전기적으로 연결되고, 사이클 시뮬레이션 모델을 저장하는 메모리를 포함하고,
상기 메모리는 상기 프로세서에서 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금,
상기 액츄에이터 제어 신호 및 상기 사이클 시뮬레이션 모델에 기반하여 상기 공기 조화기의 상기 실내기 및 상기 실외기의 구동을 모사하도록 야기하는 코드를 저장하는,
공기 조화기 시뮬레이션 장치.
an indoor unit control module and an outdoor unit control module for generating actuator control signals for controlling an indoor unit and an outdoor unit of the air conditioner, respectively, based on sensing values of sensors related to the air conditioner;
processor;
a communication unit for transmitting or receiving a signal between the indoor unit control module, the outdoor unit control module, and the processor; and
and a memory electrically connected to the processor and storing a cycle simulation model,
The memory, when executed in the processor, causes the processor to:
storing a code causing the operation of the indoor unit and the outdoor unit of the air conditioner to be simulated based on the actuator control signal and the cycle simulation model;
Air conditioner simulation device.
 제 1 항에 있어서,
상기 액츄에이터 제어 신호는 압축기 주파수, 팽창변 개도, 공기조화기의 실내기 팬 RPM 및 공기 조화기의 실외기 팬 RPM 중에서 적어도 하나를 제어하는 신호를 포함하는,
공기 조화기 시뮬레이션 장치.
The method of claim 1,
The actuator control signal includes a signal for controlling at least one of a compressor frequency, an expansion valve opening degree, an indoor unit fan RPM of the air conditioner, and an outdoor unit fan RPM of the air conditioner,
Air conditioner simulation device.
 제 1 항에 있어서,
상기 메모리는 상기 프로세서로 하여금,
상기 액츄에이터 제어 신호 및 상기 사이클 시뮬레이션 모델에 기반하여 상기 센싱 값을 예측하도록 야기하는 코드를 더 저장하는,
공기 조화기 시뮬레이션 장치.
The method of claim 1,
The memory causes the processor to
further storing code causing to predict the sensed value based on the actuator control signal and the cycle simulation model,
Air conditioner simulation device.
 제 3 항에 있어서,
상기 사이클 시뮬레이션 모델은 베이퍼 인젝션(vapor injection) 압축기, 냉난방 동시형 사이클, 실내기 배관, 열교환기 분지 모델링, 열교환기 성능, 팬 풍량 소비전력 및 유속 분포 중 적어도 어느 하나에 대한 모델링을 포함하는,
공기 조화기 시뮬레이션 장치.
4. The method of claim 3,
The cycle simulation model includes modeling for at least one of vapor injection compressor, heating and cooling simultaneous cycle, indoor unit piping, heat exchanger branch modeling, heat exchanger performance, fan air volume consumption power and flow rate distribution,
Air conditioner simulation device.
 제 1 항에 있어서,
상기 메모리는 건물 부하 시뮬레이션 모델을 더 저장하고,
상기 메모리는 상기 프로세서로 하여금,
건물 정보 및 공기 조화기 설치 정보를 입력 받고, 상기 건물 정보, 상기 공기 조화기 설치 정보 및 상기 건물 부하 시뮬레이션 모델에 기반하여 상기 공기 조화기의 연간 실사용 성능을 산출하도록 야기하는 코드를 더 저장하는,
공기 조화기 시뮬레이션 장치.
The method of claim 1,
The memory further stores a building load simulation model,
The memory causes the processor to
Further storing a code that receives building information and air conditioner installation information, and causes annual actual performance of the air conditioner to be calculated based on the building information, the air conditioner installation information, and the building load simulation model ,
Air conditioner simulation device.
 제 5 항에 있어서,
상기 건물 정보는 BIM(Building Information Modeling) 장치의 건물 BIM 모델 또는 표준 건물 라이브러리에서 선택된 건물 표준 모델에 기반하여 생성되는,
공기 조화기 시뮬레이션 장치.
6. The method of claim 5,
The building information is generated based on a building BIM model of a BIM (Building Information Modeling) device or a building standard model selected from a standard building library,
Air conditioner simulation device.
 제 6 항에 있어서,
상기 메모리는 상기 프로세서로 하여금,
상기 건물 부하 시뮬레이션 모델에 기반하여 건물에 필요한 미리 설정된 시간 단위 별 냉방 부하 또는 난방 부하를 산출하도록 야기하는 코드를 더 저장하는,
공기 조화기 시뮬레이션 장치.
7. The method of claim 6,
The memory causes the processor to
Further storing a code causing to calculate the cooling load or heating load for each preset time unit required for the building based on the building load simulation model,
Air conditioner simulation device.
 제 7 항에 있어서,
상기 표준 건물 라이브러리는 건물의 크기 및 용도에 따라 미리 설정된 복수의 건물 표준 모델을 포함하는,
공기 조화기 시뮬레이션 장치.
8. The method of claim 7,
The standard building library includes a plurality of building standard models preset according to the size and use of the building,
Air conditioner simulation device.
 제 8 항에 있어서,
상기 메모리는 상기 프로세서로 하여금,
상기 표준 건물 라이브러리에서 상기 건물 표준 모델의 선택에 대응하여,
상기 건물 표준 모델, 건물 위치의 기상 정보 및 상기 건물 부하 시뮬레이션 모델에 기반하여 상기 냉방 부하 또는 상기 난방 부하를 산출하도록 야기하는 코드를 더 저장하는,
공기 조화기 시뮬레이션 장치.
9. The method of claim 8,
The memory causes the processor to
in response to selection of the building standard model in the standard building library,
Further storing a code causing to calculate the cooling load or the heating load based on the building standard model, weather information of the building location, and the building load simulation model,
Air conditioner simulation device.
 제 9 항에 있어서,
상기 메모리는 상기 프로세서로 하여금,
상기 건물 위치의 기상 데이터를 입력 받고, 상기 기상 데이터의 일평균 기온에 따른 빈도수에 기반하여 상기 일평균 기온의 변화를 미리 설정된 개수의 구간으로 구분하고, 각 구간의 일평균 기온, 일교차 및 일사량 중 적어도 어느 하나에 기반하여 각 구간의 대표일을 선정하고, 상기 대표일의 기상 데이터에 기반하여 상기 냉방 부하 또는 상기 난방 부하를 산출하도록 야기하는 코드를 더 저장하는,
공기 조화기 시뮬레이션 장치.
10. The method of claim 9,
The memory causes the processor to
The weather data of the building location is received, and the change in the daily average temperature is divided into a preset number of sections based on the frequency according to the daily average temperature of the weather data, and among the daily average temperature, the daily temperature difference and the insolation amount of each section Selecting a representative day of each section based on at least one, and further storing a code causing the cooling load or the heating load to be calculated based on the weather data of the representative day,
Air conditioner simulation device.
 제 7 항에 있어서,
상기 메모리는 상기 프로세서로 하여금,
상기 BIM(Building Information Modeling) 장치의 상기 건물 BIM 모델의 수신에 대응하여,
상기 건물 BIM 모델로부터 건물 체적, 벽의 면적 및 창문의 면적을 포함하는 건물 정보를 산출하고, 상기 건물 정보, 건물 위치의 기상 정보 및 상기 건물 부하 시뮬레이션 모델에 기반하여 상기 냉방 부하 또는 상기 난방 부하를 산출하도록 야기하는 코드를 더 저장하는,
공기 조화기 시뮬레이션 장치.
8. The method of claim 7,
The memory causes the processor to
In response to receiving the building BIM model of the BIM (Building Information Modeling) device,
Calculate the building information including the building volume, the area of the wall, and the window area from the building BIM model, and the cooling load or the heating load based on the building information, the weather information of the building location, and the building load simulation model to store more code causing it to yield,
Air conditioner simulation device.
 입력된 조건 및 공기 조화기의 사이클 시뮬레이션 모델에 기반하여 공기 조화기와 관련된 센싱 값을 예측하는 단계;
상기 센싱 값에 기반하여 상기 공기 조화기의 실내기 및 실외기의 제어를 위한 액츄에이터(actuator) 제어 신호를 생성하는 단계; 및
상기 액츄에이터 신호 및 상기 사이클 시뮬레이션 모델에 기반하여 상기 공기 조화기의 상기 실내기 및 상기 실외기의 구동을 모사하고, 상기 센싱 값을 예측하는 단계를 포함하는,
공기 조화기를 시뮬레이션하는 방법.
predicting a sensing value related to the air conditioner based on the input conditions and a cycle simulation model of the air conditioner;
generating an actuator control signal for controlling an indoor unit and an outdoor unit of the air conditioner based on the sensed value; and
simulating the driving of the indoor unit and the outdoor unit of the air conditioner based on the actuator signal and the cycle simulation model, and predicting the sensed value,
How to simulate an air conditioner.
 제 12 항에 있어서,
프로세서에서, 건물 정보 및 공기 조화기 설치 정보를 입력 받는 단계; 및
상기 건물 정보, 상기 공기 조화기 설치 정보 및 건물 부하 시뮬레이션 모델에 기반하여 상기 공기 조화기의 연간 실사용 성능을 산출하는 단계를 더 포함하는,
공기 조화기를 시뮬레이션하는 방법.
13. The method of claim 12,
receiving, in the processor, building information and air conditioner installation information; and
The method further comprising the step of calculating annual actual usage performance of the air conditioner based on the building information, the air conditioner installation information, and a building load simulation model.
How to simulate an air conditioner.
 제 13 항에 있어서,
건물 BIM(Building Information Modeling) 모델 또는 표준 건물 라이브러리에서 선택된 건물 표준 모델에 기반하여 상기 건물 정보를 생성하는 단계를 더 포함하는,
공기 조화기를 시뮬레이션하는 방법.
14. The method of claim 13,
Further comprising the step of generating the building information based on a building standard model selected from a building BIM (Building Information Modeling) model or a standard building library,
How to simulate an air conditioner.
 제 14 항에 있어서,
상기 건물 표준 모델, 건물 위치의 기상 정보 및 상기 건물 부하 시뮬레이션 모델에 기반하여 건물에 필요한 미리 설정된 시간 단위 별 냉방 부하 또는 난방 부하를 산출하는 단계를 더 포함하는,
공기 조화기를 시뮬레이션하는 방법.
15. The method of claim 14,
Further comprising the step of calculating the cooling load or heating load for each preset time unit required for the building based on the building standard model, weather information of the building location, and the building load simulation model,
How to simulate an air conditioner.
 제 14 항에 있어서,
상기 건물 BIM 모델로부터 건물 체적, 벽의 면적 및 창문의 면적을 포함하는 상기 건물 정보를 산출하는 단계; 및
상기 건물 정보, 건물 위치의 기상 정보 및 상기 건물 부하 시뮬레이션 모델에 기반하여 건물에 필요한 미리 설정된 시간 단위 별 냉방 부하 또는 난방 부하를 산출하는 단계를 더 포함하는,
공기 조화기를 시뮬레이션하는 방법.
15. The method of claim 14,
calculating the building information including a building volume, an area of a wall, and an area of a window from the building BIM model; and
Further comprising the step of calculating a cooling load or heating load for each preset time unit required for a building based on the building information, weather information of the building location, and the building load simulation model,
How to simulate an air conditioner.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114777295A (en) * 2022-04-06 2022-07-22 上海宝信数据中心有限公司 Data center cold source group control virtual debugging system and method

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