KR20210088391A

KR20210088391A - 열쾌적 영역 온도-습도 차트를 활용한 온도 조절기

Info

Publication number: KR20210088391A
Application number: KR1020200030062A
Authority: KR
Inventors: 정선태; 손장우
Original assignee: 숭실대학교산학협력단
Priority date: 2020-01-06
Filing date: 2020-03-11
Publication date: 2021-07-14
Also published as: KR102334337B1

Abstract

본 발명은 열쾌적 영역 온도-습도 챠트를 활용한 온도 조절기에 관한 것으로, 특히 냉난방 시스템의 자율운전 중 이벤트 발생시 설정 온도를 열쾌적 챠트에서 정의하는 온도로 변경하여 가동이 이루어지게 하는 열쾌적 영역 온도-습도 챠트를 활용한 온도 조절기에 관한 것이다.

Description

열쾌적 영역 온도-습도 차트를 활용한 온도 조절기{TEMPERATURE CONTROLLER USING TEMPERATURE-HUMIDITY CHART OF THERMAL COMFORT ZONE}

본 발명은 열쾌적 영역 온도-습도 챠트를 활용한 온도 조절기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉난방 시스템의 자율운전 중 이벤트 발생시 설정 온도를 열쾌적 챠트에서 정의하는 온도로 변경하여 가동이 이루어지게 하는 열쾌적 영역 온도-습도 챠트를 활용한 온도 조절기에 관한 것이다.

일반적으로 사무실, 공장 및 일반 가정을 비롯한 여러 냉난방 부하에서는 사용자가 온도 조절기를 조작하여 공조 시스템이나 에어컨 및 보일러와 같은 냉난방 시스템을 가동시키고, 이를 통해 실내를 적정 온도로 유지한다.

또한, 현재 국내에 출시되어 있는 대부분의 실내 냉난방 시스템의 온도 조절기는 사용자가 조작시마다 수동으로 온도를 설정하거나 프로그램 방식으로 주간 온도 설정 스케줄을 설정할 수 있도록 지원한다.

그런데, 사용자가 수동으로 온도를 조절하거나 스케쥴된 방식으로 온도를 조절하는 경우 권장 실내 온도 보다 여름철에는 낮게, 겨울철에는 높게 되는 경우가 많아 에너지 낭비를 초래한다.

예컨대, 대한민국 등록특허 제1395784호 '세대환경 자동 제어형 온도 조절 장치'에서는 재실 감지 여부에 따른 온도 설정을 지원한다. 또한 대한민국 등록특허 제1670610호 '사용자 패턴 분석에 따른 사물 인터넷 실내 온도 조절 서버'에서는 전년도 값을 학습하여 금년도 스케쥴 값을 제공한다.

그러나, 이들 발명 모두 온도 조절기의 온도 설정을 사용자의 의사가 포함된 설정 패턴에 전적으로 의존하고 있어서, 사용자가 여름철에는 권고 설정 온도보다 낮게, 겨울철에는 높게 설정함에 따라 에너지 낭비가 발생하는 경향이 있다.

또한, 권장 온도가 되도록 자동 설정을 할 수는 있지만 이 경우에는 오직 냉난방 부하의 실내 온도만 고려된 것이기 때문에 쾌적성(thermal comfort)은 전혀 보장하지 못한다는 문제점이 있다.

즉, 여름철에 설정 온도를 높게 하면 가동 시간이 줄어 에너지가 절약되는 반면 실내 습도가 높을 때는 실내 온도가 높아서 불쾌지수가 증가한다. 따라서, 온도 설정은 실내 습도와 연관되어야 함에도 현재는 전혀 고려되고 있지 않다.

대한민국 등록특허 제10-1395784호 대한민국 등록특허 제10-1670610호

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로 냉난방 시스템의 자율운전 중 이벤트가 발생하는 경우 설정 온도를 열쾌적 챠트에서 정의하는 온도로 변경하여 가동이 이루어지게 하는 열쾌적 영역 온도-습도 챠트를 활용한 온도 조절기를 제공하고자 한다.

이를 위해, 본 발명에 따른 열쾌적 영역 온도-습도 차트를 활용한 온도 조절기는 냉난방 시스템의 온도조절 설정시간 및 설정온도를 포함하여 설정된 단위 기간 동안 운전 스케쥴을 생성하는 스케쥴러와; 상기 냉난방 시스템의 운전모드를 추출하는 모드 추출부와; 냉난방 부하의 온도 조절에 영향을 주는 적어도 하나 이상의 이벤트를 정의하고, 상기 이벤트의 발생을 감지하는 이벤트 관리부와; 냉난방 부하의 습도에 따라 쾌적한 환경을 제공할 수 있는 온도 범위가 정의되어 있는 열쾌적성 챠트를 제공하는 챠트 관리부; 및 상기 운전모드가 자율운전모드인 경우 상기 이벤트 발생시 상기 스케쥴러의 설정온도를 상기 열쾌적성 챠트의 온도 범위내로 재조정하는 규칙 엔진;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 냉난방 부하로부터 습도 측정값을 수신하여 상기 챠트 관리부에 제공하는 습도값 제공부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 모드 추출부는 상기 냉난방 부하에서 재실 인원이 감지되지 않는 경우 작동되는 자동 부재 모드 또는 주간 운전(weekly operation)을 예약하는 자동 스케쥴 모드가 검출시 상기 규칙 엔진을 작동시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 이벤트 관리부는 상기 냉난방 시스템의 가동 스케쥴 변경, 타이머 설정, 재실자 감지, 사용자 모드 설정 및 기상 정보 중 적어도 어느 하나 이상의 이벤트 발생을 감지하여 이벤트 발생 신호를 생성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 이벤트 관리부는 상기 재실 인원이 감지되지 않는 부재 상태 정보를 상기 규칙 엔진에 제공하고, 부재 상태에서 상기 규칙 엔진은 여름철의 경우 냉방 설정 온도를 냉방이 이루어지는 냉방 가동 온도보다 높게 설정하여 부재 중 냉방 가동이 이루어지는 것을 방지하고, 겨울철의 경우 난방 설정 온도를 난방이 이루어지는 난방 가동 온도보다 낮게 설정하여 부재 중 난방 가동이 이루어지는 것을 방지하는 것이 바람직하다.

또한, 동파 방지를 위한 설정 온도를 사용자로부터 입력받아 저장하는 설정 한계 메모리를 더 포함하되, 상기 규칙 엔진은 겨울철 재실 인원 부재 중 상기 난방 가동 온도의 최저값을 상기 동파 방지를 위한 가동 온도보다는 높게 설정하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 챠트 관리부는 상기 열쾌적성 챠트로부터 상기 냉난방 부하의 습도에 따라 쾌적한 환경을 제공할 수 있는 각각의 온도를 추출하고, 추출된 상기 습도별 온도값을 기록한 룩-업 테이블(look-up)을 생성하여 상기 규칙 엔진의 질의(query)에 응답하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 규칙 엔진은 냉방 상태의 경우, 상기 열쾌적성 챠트에서 규정하는 쾌적 영역 내에서 스케쥴된 냉방 설정 온도보다 높은 튜닝 온도로 재설정하고, 난방 상태의 경우 상기 열쾌적성 챠트에서 규정하는 쾌적 영역 내에서 스케쥴된 난방 설정 온도보다 낮은 튜닝 온도로 재설정하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 스케쥴러는 과거의 온도조절 설정시간 및 설정온도를 기계 학습(machine learning)하여 설정된 단위 기간 동안의 자율운전모드 스케쥴을 생성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 챠트 관리부는 상기 기계 학습시 추정된 상기 냉난방 부하의 사용목적 및 사용시간 중 어느 하나 이상을 고려하여 상기 쾌적성 챠트의 쾌적성 범위를 변경시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 챠트 관리부는 사용자의 선택에 따라 상기 쾌적성 챠트의 쾌적성 범위를 원본 챠트에서 제공하는 패턴을 유지하면서 정해진 비율로 확장 또는 감축시키는 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명은 냉난방 시스템의 자율운전 중 이벤트 발생시 설정 온도를 열쾌적 챠트에서 정의하는 온도로 변경하여 가동이 이루어지게 한다. 따라서, 사용자의 의사를 반영하여 냉난방을 공급하되 열쾌적성이 보장되는 범위 내에서 온도를 설정함에 따라 에너지를 절약할 수 있게 한다.

도 1은 본 발명에 의해 실행 가능한 열쾌적 영역 온도-습도 차트를 활용한 온도 조절 방법의 일 실시예를 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 열쾌적 영역 온도-습도 차트를 활용한 온도 조절기를 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명에서 이용 가능한 주간 스케쥴 표를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에서 이용 가능한 미국 냉난방공조협회의 열쾌적 챠트이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 규칙 엔진에서 설정된 규칙에 따라 운전 상태를 변경하는 상태를 나타낸 표이다.
도 6은 본 발명에서 쾌적성 챠트를 변경하는 상태를 나타낸 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열쾌적 영역 온도-습도 차트를 활용한 온도 조절기에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의해 실행 가능한 열쾌적 영역 온도-습도 차트를 활용한 온도 조절 방법의 일 실시예를 나타낸 개념도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명은 온도 및 습도 데이터를 비롯하여 사용자의 의사가 반영된 온도 조절기의 과거 설정 시간 및 설정 온도값을 기록하였다가 스케쥴러에 제공(S10)한다.

스케쥴러는 기계 학습을 이용하여 주간(weekly) 온도를 설정(S20)한다. 아래에서 좀더 상세히 설명하는 바와 같이 기계 학습은 K-평균 클러스터링 및 나이브 베이즈 알고리즘을 기반으로 하는 데이터 마이닝 기법이 적용될 수 있다.

규칙 엔진은 열쾌적성 챠트의 쾌적성 범위 내에서 스케쥴러에 의해 작성된 설정 온도를 재설정(S30)한다. 재설정은 모드(mode) 및 상태(status)와 이벤트(event)를 감지하며, 설정된 규칙에 따라 온도 조절기를 재설정한다.

따라서, 냉난방 시스템의 자율운전 중 이벤트 발생시의 설정 온도를 열쾌적 챠트의 온도 범위내로 변경하여 가동되게 하므로 열쾌적성을 보장하는 범위 내에서 냉방시는 온도를 더 높이고 난방시는 낮춰 에너지를 절약한다.

이를 위해, 도 2와 같이 본 발명에 따른 열쾌적 영역 온도-습도 차트를 활용한 온도 조절기(10)는 스케쥴러(11), 모드 추출부(12), 이벤트 관리부(13), 챠트 관리부(14) 및 규칙 엔진(15)을 포함한다. 또한, 바람직한 다른 실시예로 습도값 제공부(16) 및 설정 한계 메모리(17)를 더 포함한다.

위와 같은 기술적 구성들은 일 예로 냉난방 시스템을 컨트롤하는 온도 조절기에 일체로 탑재되어 마이크로컨트롤러(MCU)에 의해 전반적인 제어가 이루어질 수 있으며, 필요시 일부 컴퓨팅 자원의 외부의 제3서버를 이용할 수 있다.

구체적으로, 도 3과 같이 스케쥴러(11)는 냉난방 시스템의 온도조절 설정시간 및 설정온도를 포함하여 설정된 단위 기간 동안의 운전 스케쥴을 생성한다. 이하, 설정된 단위 기간은 1주일로 하여 주간 스케쥴(weekly schedule)을 생성한다.

운전 스케쥴은 사용자가 직접 스케쥴을 설정하거나 서버에서 사용자별로 제공하는 일반적이고 정형화된 스케쥴이 이용될 수 있다. 바람직하게는 기계 학습(machine learning)을 통해 설정되는 스케쥴이 이용된다.

이를 위해 스케쥴러(11)는 과거의 온도조절 설정시간 및 설정온도를 기계 학습하여 주간의 자율운전모드 스케쥴을 생성한다. 즉, 온도 조절기를 조작시 입력된 과거의 사용자의 이용 패턴을 이용하여 주간 스케쥴을 생성한다.

기계 학습을 통해 온도조절 설정 시간을 추정하도록 먼저 K-평균 클러스터링(K-mean clustering) 알고리즘을 적용하여 추정 그룹을 분류하고, 나이브 베이즈(Naive Bayes) 알고리즘으로 그 시간대의 설정 온도값을 추정한다.

스케쥴 작성 후에는 학습된 온도조절 설정 시간 및 설정 온도를 포함한 장래의 작동 스케쥴을 감시하다가 설정 시간이 도래하면 온도 조절기를 제어함으로써 냉난방 시스템의 자율 작동을 가능하게 한다.

모드 추출부(12)는 냉난방 시스템의 운전모드를 판독하는 것으로, 현재 냉난방 시스템으로부터 냉난방을 공급받는 장소에 있는 사용자나 관리자(이하, '재실자'라 함)에 의한 직접 설정이 없는 경우를 판단한다.

예컨대, 냉난방 부하에서 재실 인원이 감지되지 않는 경우 작동되는 자동 부재 모드 또는 주간 운전(weekly operation)을 예약하는 자동 스케쥴 모드가 검출될 경우 후술하는 규칙 엔진(15)을 작동킨다.

재실자가 있는 경우에는 희망 온도가 되도록 직접 설정하는 것이 일반적이다. 따라서, 규칙 엔진(15)에 의해 열쾌적 영역 온도-습도 차트를 반영하는 것보다 사용자의 조작에 우선 순위를 적용하게 된다.

이벤트 관리부(13)는 냉난방 부하의 온도 조절에 영향을 주는 적어도 하나 이상의 이벤트를 정의하고, 이벤트의 발생을 감지하는 것으로 이벤트 발생시 새로운 규칙을 적용하여 온도 설정을 재조정할 수 있게 한다.

이벤트는 냉난방 시스템의 가동 스케쥴 변경, 타이머 설정, 재실자 감지, 사용자 모드 설정 및 기상 정보 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 이들 모두를 이벤트로 정의한다. 물론 필요시 다른 이벤트도 정의된다.

따라서, 이벤트 관리부(13)는 위에서 언급한 이벤트 중 어느 하나가 발생하면 이를 감지하여 이벤트 발생 신호를 생성한다. 생성된 이벤트 발생 신호는 후술하는 규칙 엔진(15)의 제어 개시 신호로 제공된다.

예컨대, 냉난방 시스템의 가동 스케쥴이 변경되면 이를 감지하여 규칙 엔진(15)에 알리고 규칙 엔진(15)에서는 변경된 스케쥴에 따라 가동을 설정하되 열쾌적 챠트가 반영되도록 한다.

유사하게 타이머 설정에 따라 설정 시간에 도달하면 냉난방 시스템을 가동하면서 열쾌적 챠트가 반영되게 하며, 그 외 기상 정보를 통해 획득한 외부 날씨에 따라 최적화된 냉난방 공급을 제공하면서 열쾌적 챠트가 반영되게 한다.

특히, 이벤트 관리부(13)는 재실 인원이 감지되지 않는 부재 상태 정보(즉, 이벤트 발생 정보)를 규칙 엔진(15)에 제공한다. 냉난방 부하(예: 실내 등)에서 재실 인원이 감지되지 않으면 냉난방 공급에 대한 필요성이 현저히 낮다.

따라서, 규칙 엔진(15)은 여름철에 재실자 부재 상태인 경우 냉방 설정 온도를 냉방이 이루어지는 냉방 가동 온도보다 높게 설정하여 부재 중 냉방 가동이 이루어지는 것을 방지한다.

마찬가지로 겨울철의 경우 난방 설정 온도를 난방이 이루어지는 난방 가동 온도보다 낮게 설정하여 부재 중 난방 가동이 이루어지는 것을 방지함으로써, 불필요한 냉난방을 줄이고 에너지를 절약한다.

다만, 겨울철 난방 온도를 너무 낮게 설정하면 동파가 발생할 수 있다. 이에, 본 발명은 동파 방지를 위한 설정 온도를 사용자로부터 입력받아 저장하는 설정 한계 메모리(17)를 더 포함한다. 동파 방지 온도는 지역, 지형 및 건물 구조 등에 따라 다르므로 사용자(재실자)는 자신에 맞는 동파 방지 온도를 설정한다.

규칙 엔진(15)은 겨울철에 재실 인원이 없는 경우라도 상기한 설정 한계 메모리(17)에 기록된 동파 방지 온도를 참조하여 난방 가동 온도의 최저값을 동파 방지를 위한 가동 온도보다는 높게 설정함으로써 주기적인 난방 가동이 이루어지도록 하여 동파를 방지할 수 있게 된다.

챠트 관리부(14)는 냉난방 부하의 습도에 따라 쾌적한 환경을 제공할 수 있는 온도 범위가 정의되어 있는 열쾌적성 챠트를 제공한다. 열쾌적성(thermal comfort)은 현재 실내 습도에서 쾌적성을 제공할 수 있는 온도로 정의된다.

실내 습도는 일 예로 상대습도(relative humidity)를 의미하며, 신뢰성 있는 데이터를 제공하는 기관이나 협회 등으로부터 현재의 상대습도에 대해 쾌적성을 제공하는 온도값 데이터들을 제공받는다.

도 4와 같이 열쾌적성 챠트는 일 예로 미국의 냉난방공조협회(ASHRAE)에서 다년간 조사를 통해 쾌적함을 느끼는 실내 습도 및 실내 온도 범위를 챠트로 만들어 제공한 열쾌적성 챠트가 이용될 수 있다.

이에, 챠트 관리부(14)는 열쾌적성 챠트에 대응하는 온도-습도 데이터를 제공한다. 예컨대 열쾌적성 챠트로부터 냉난방 부하의 습도(실내 습도)에 따라 쾌적한 환경을 제공할 수 있는 각각의 온도를 추출하고, 상기 추출된 습도별 온도값을 기록한 룩-업 테이블(look-up)을 생성한다.

따라서, 규칙 엔진(15)은 챠트 관리부(14)에 질의(query)하고, 챠트 관리부(14)는 그 질의에 응답하여 룩-업 테이블에 기록된 온도-습도 데이터 즉, 쾌적성을 보장할 수 있는 온도 범위를 검색하여 규칙 엔진(15)에 제공한다.

규칙 엔진(15)은 냉난방 시스템의 운전모드가 자율운전모드인 경우 이벤트 발생시 스케쥴러(11)의 설정온도를 열쾌적성 챠트의 온도 범위내로 재조정하는 것으로, 열쾌적성을 보장하면서도 필요 이상의 과도한 냉방 또는 난방을 방지한다.

이를 위해 규칙 엔진(15)은 냉방 상태(여름철)의 경우 열쾌적성 챠트에서 규정하는 쾌적 영역 내에서 스케쥴된 냉방 설정 온도보다 높은 튜닝 온도로 재설정한다. 즉, 현재 습도에서 쾌적성을 제공할 수 있는 최고 온도로 설정한다.

반면, 난방 상태(겨울철)의 경우에는 열쾌적성 챠트에서 규정하는 쾌적 영역 내에서 스케쥴된 난방 설정 온도보다 낮은 튜닝 온도로 재설정한다. 즉, 현재 습도에서 쾌적성을 제공할 수 있는 최저 온도로 설정한다.

이와 같이 규칙 엔진(15)에서 여름철에는 쾌적성 범위 내의 최고 온도로 설정하면 실내의 쾌적성을 보장하면서도 냉방 가동을 줄여 에너지를 절약한다. 이는 겨울철에도 마찬가지이다.

도 5a 및 도 5b에는 위와 같은 규칙 엔진(15)에 의해 조정되는 설정 온도가 표 형식으로 도시되어 있다.

'규칙 1'과 같이 모드 셋팅이 변경되면 모드를 선택된 대로 셋팅하고, '규칙 2'와 같이 댁내(냉난방 부하)에서 거주자(재실자)가 감지되지 않으면 모드를 자동 부재 모드로 변경한다.

또한 '규칙 3'과 같이 자동 조정 모드이며 여름철인 경우에는 상태를 냉방으로 하고, 설정 온도를 주간 일정표에서 읽어와 세팅한다. '규칙 4'와 같이 겨울철이면 상태를 난방으로 하고 역시 설정 온도를 주간 일정표에서 읽어와 세팅한다.

또한, '규칙 5' 내지 '규칙 9'에는 '냉방' 상태에서 실내 습도(상대 습도)의 범위에 따라 쾌적성을 보장하는 범위 내의 최고 온도가 각각 나타나 있으며, 규칙 엔진(15)은 이러한 쾌적성 범위 중 최고 온도를 튜닝 온도로 설정한다.

또한, '규칙 10' 내지 '규칙 13'에는 '난방' 상태에서 실내 습도의 범위에 따라 쾌적성을 보장하는 범위 내의 최저 온도가 각각 나타나 있으며, 규칙 엔진(15)은 이러한 쾌적성 범위 중 최저 온도를 튜닝 온도로 설정한다.

한편, 본 발명은 냉난방 부하로부터 습도 측정값을 수신하여 챠트 관리부(14)에 제공하는 습도값 제공부(16)를 더 포함한다. 이를 위해 가정, 공장 및 사무실과 같은 냉난방 부하에는 습도 센서가 설치되어 센싱값을 제공한다.

냉난방 부하를 감시하는 습도 센서에서 습도값 제공부(16)로 전송된 실내 습도 정보는 챠트 관리부(14)에 제공되고, 챠트 관리부(14)는 쾌적성 챠트를 참조하여 실내 습도에 대해 쾌적성을 보장하는 온도 범위를 실시간 제공하게 된다.

다만, 상술한 챠트 관리부(14)는 기계 학습(machine learning)에 의해 추정된 냉난방 부하의 사용목적 및 사용시간 중 어느 하나 이상을 고려하여 쾌적성 챠트의 쾌적성 범위를 변경시키는 것이 바람직하다.

예컨대, 감기 몸살 등으로 재실자의 몸이 안좋아 평소보다 온도를 더 높이거나, 클린룸(clean room) 등에서 특정 목적으로 원본 쾌적성 챠트의 경우보다 습도 대비 온도를 더 낮추고자 하는 경우에는 쾌적성 챠트를 변경한다.

도 6의 (a)와 같이 쾌적성 챠트의 변경은 일 예로 사용자가 특정 모드를 선택함에 따라 쾌적성 챠트의 괘적성 범위(도 3의 폐루프 부분)를 챠트상 좌측(저온 방향) 혹은 우측(고온 방향)으로 이동시켜 튜닝 온도를 설정할 수 있다.

또한, 챠트 관리부(14)는 사용자의 선택에 따라 쾌적성 챠트의 쾌적성 범위를 원본 챠트에서 제공하는 패턴을 유지하면서 정해진 비율로 확장 또는 감축시킬 수 있다.

도 6의 (b)와 같이 챠트 내 쾌적성 범위는 폐루프로 표현되므로 그 폐루프의 크기를 변화시키면 실내 습도 대비 쾌적성 보장 온도값이 변화된다. 즉, 폐루프가 커지면 온도가 올라가고 작아지면 온도가 낮아진다.

이러한 쾌적성 챠트 변화도 사용자가 특정 모드를 설정함에 따라 변경될 수 있다. 다만 쾌적성 챠트 변화는 원본에서 정한 최적화된 값과 차이를 발생시키므로 사용자가 특별한 목적을 위해 직접 변경을 요청하게 된다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

11: 스케쥴러
12: 모드 추출부
13: 이벤트 관리부
14: 챠트 관리부
15: 규칙 엔진
16: 습도값 제공부
17: 설정 한계 메모리

Claims

냉난방 시스템의 온도조절 설정시간 및 설정온도를 포함하여 설정된 단위 기간 동안 운전 스케쥴을 생성하는 스케쥴러(11)와;
상기 냉난방 시스템의 운전모드를 추출하는 모드 추출부(12)와;
냉난방 부하의 온도 조절에 영향을 주는 적어도 하나 이상의 이벤트를 정의하고, 상기 이벤트의 발생을 감지하는 이벤트 관리부(13)와;
냉난방 부하의 습도에 따라 쾌적한 환경을 제공할 수 있는 온도 범위가 정의되어 있는 열쾌적성 챠트를 제공하는 챠트 관리부(14); 및
상기 운전모드가 자율운전모드인 경우 상기 이벤트 발생시 상기 스케쥴러(11)의 설정온도를 상기 열쾌적성 챠트의 온도 범위내로 재조정하는 규칙 엔진(15);을 포함하는 것을 특징으로 하는 열쾌적 영역 온도-습도 차트를 활용한 온도 조절기.
제1항에 있어서,
상기 냉난방 부하로부터 습도 측정값을 수신하여 상기 챠트 관리부(14)에 제공하는 습도값 제공부(16)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열쾌적 영역 온도-습도 차트를 활용한 온도 조절기.
제1항에 있어서,
상기 모드 추출부(12)는,
상기 냉난방 부하에서 재실 인원이 감지되지 않는 경우 작동되는 자동 부재 모드 또는 주간 운전(weekly operation)을 예약하는 자동 스케쥴 모드가 검출시 상기 규칙 엔진(15)을 작동시키는 것을 특징으로 하는 열쾌적 영역 온도-습도 차트를 활용한 온도 조절기.
제1항에 있어서,
상기 이벤트 관리부(13)는,
상기 냉난방 시스템의 가동 스케쥴 변경, 타이머 설정, 재실자 감지, 사용자 모드 설정 및 기상 정보 중 적어도 어느 하나 이상의 이벤트 발생을 감지하여 이벤트 발생 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 열쾌적 영역 온도-습도 차트를 활용한 온도 조절기.
제4항에 있어서,
상기 이벤트 관리부(13)는 상기 재실 인원이 감지되지 않는 부재 상태 정보를 상기 규칙 엔진(15)에 제공하되,
부재 상태에서 상기 규칙 엔진(15)은,
여름철의 경우 냉방 설정 온도를 냉방이 이루어지는 냉방 가동 온도보다 높게 설정하여 부재 중 냉방 가동이 이루어지는 것을 방지하고,
겨울철의 경우 난방 설정 온도를 난방이 이루어지는 난방 가동 온도보다 낮게 설정하여 부재 중 난방 가동이 이루어지는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 열쾌적 영역 온도-습도 차트를 활용한 온도 조절기.
제5항에 있어서,
동파 방지를 위한 설정 온도를 사용자로부터 입력받아 저장하는 설정 한계 메모리(17)를 더 포함하되,
상기 규칙 엔진(15)은,
겨울철 재실 인원 부재 중 상기 난방 가동 온도의 최저값을 상기 동파 방지를 위한 가동 온도보다는 높게 설정하는 것을 특징으로 하는 열쾌적 영역 온도-습도 차트를 활용한 온도 조절기.
제1항에 있어서,
상기 챠트 관리부(14)는,
상기 열쾌적성 챠트로부터 상기 냉난방 부하의 습도에 따라 쾌적한 환경을 제공할 수 있는 각각의 온도를 추출하고, 추출된 상기 습도별 온도값을 기록한 룩-업 테이블(look-up)을 생성하여 상기 규칙 엔진(15)의 질의(query)에 응답하는 것을 특징으로 하는 열쾌적 영역 온도-습도 차트를 활용한 온도 조절기.
제1항에 있어서,
상기 규칙 엔진(15)은,
냉방 상태의 경우, 상기 열쾌적성 챠트에서 규정하는 쾌적 영역 내에서 스케쥴된 냉방 설정 온도보다 높은 튜닝 온도로 재설정하고,
난방 상태의 경우, 상기 열쾌적성 챠트에서 규정하는 쾌적 영역 내에서 스케쥴된 난방 설정 온도보다 낮은 튜닝 온도로 재설정하는 것을 특징으로 하는 열쾌적 영역 온도-습도 차트를 활용한 온도 조절기.
제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 스케쥴러(11)는,
과거의 온도조절 설정시간 및 설정온도를 기계 학습(machine learning)하여 설정된 단위 기간 동안의 자율운전모드 스케쥴을 생성하는 것을 특징으로 하는 열쾌적 영역 온도-습도 차트를 활용한 온도 조절기.
제9항에 있어서,
상기 챠트 관리부(14)는,
상기 기계 학습시 추정된 상기 냉난방 부하의 사용목적 및 사용시간 중 어느 하나 이상을 고려하여 상기 쾌적성 챠트의 쾌적성 범위를 변경시키는 것을 특징으로 하는 열쾌적 영역 온도-습도 차트를 활용한 온도 조절기.
제10항에 있어서,
상기 챠트 관리부(14)는,
사용자의 선택에 따라 상기 쾌적성 챠트의 쾌적성 범위를 원본 챠트에서 제공하는 패턴을 유지하면서 정해진 비율로 확장 또는 감축시키는 것을 특징으로 하는 열쾌적 영역 온도-습도 차트를 활용한 온도 조절기.