KR20220091879A - 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템 및 그 구동방법 - Google Patents

스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템 및 그 구동방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20220091879A
KR20220091879A KR1020200183064A KR20200183064A KR20220091879A KR 20220091879 A KR20220091879 A KR 20220091879A KR 1020200183064 A KR1020200183064 A KR 1020200183064A KR 20200183064 A KR20200183064 A KR 20200183064A KR 20220091879 A KR20220091879 A KR 20220091879A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lighting
smart
detection signal
simulator system
model
Prior art date
Application number
KR1020200183064A
Other languages
English (en)
Inventor
고재규
최서영
Original Assignee
재단법인 한국조명아이씨티연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 재단법인 한국조명아이씨티연구원 filed Critical 재단법인 한국조명아이씨티연구원
Priority to KR1020200183064A priority Critical patent/KR20220091879A/ko
Publication of KR20220091879A publication Critical patent/KR20220091879A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B25/00—Models for purposes not provided for in G09B23/00, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B25/06—Models for purposes not provided for in G09B23/00, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for surveying; for geography, e.g. relief models
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F21V23/04—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches
    • F21V23/0442—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches activated by means of a sensor, e.g. motion or photodetectors
    • F21V23/0464—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches activated by means of a sensor, e.g. motion or photodetectors the sensor sensing the level of ambient illumination, e.g. dawn or dusk sensors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R22/00—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters
    • G01R22/06—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electronic methods
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B25/00—Models for purposes not provided for in G09B23/00, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B25/04—Models for purposes not provided for in G09B23/00, e.g. full-sized devices for demonstration purposes of buildings
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/105—Controlling the light source in response to determined parameters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

본 발명은 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템 및 그 구동방법을 제공한다. 본 발명의 하나의 실시예에 따른 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템은, 대상건물을 모사하고, 하나 이상의 조명 장치가 설치된 모형; 상기 조명 장치를 점등하기 위한 하나 이상의 조명 구동 시나리오를 포함하는 데이터베이스부; 상기 데이터베이스부의 상기 조명 구동 시나리오를 선택하는 시나리오 선택부; 상기 시나리오 선택부에 의하여 선택된 상기 조명 구동 시나리오에 따라 상기 조명 장치를 점등 제어하는 조명 제어부; 및 상기 조명 장치에 의하여 사용된 사용 전력량을 측정하는 전력량 측정부;를 포함한다.

Description

스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템 및 그 구동방법{Energy simulator system for smart lighting and method of operating the same}
본 발명의 기술적 사상은 스마트 조명에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템 및 그 구동방법에 관한 것이다.
우리나라의 경우, 건물 부문의 전체 에너지 소비는 단위 면적으로 보면 유럽이나 일본과 같은 선진국 대비 훨씬 많은 에너지를 소비하고 있다. 건물의 에너지 성능은 다양한 요인에 따라 결정된다. 최근 건물이 대형화 및 초고층화 됨에 따라 건물에서 소비되는 에너지는 계속 증가하는 추세이다. 이와 같이 소비되는 에너지를 효율적으로 사용하기 위하여, 조명의 점등 및 조도량을 자동으로 제어할 수 있는 스마트 조명 시스템에 대한 관심이 높아지고 있다.
종래의 건물의 에너지 절감량을 예측하는 시뮬레이터는 오차가 수십% 수준으로 크므로, 에너지 사업확장에 큰 장애요소가 되고 있다. 특히, 낮과 밤 또는 계절 변화와 같은 시간 변화에 따라서 연속적으로 구동되는 스마트 조명 시스템의 기능을 갖추고 있지 못한 한계가 있다. 예를 들어, 주면 밝기, 재실률에 따른 조명 밝기, 색변화 등과 같은 스마트 조명 시스템을 위한 구동 시나리오에 대한 고려가 없으므로 상대적인 비교가 불가능한 한계가 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1313049호
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템 및 그 구동방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는 대상건물을 모사한 모형을 사용하여 조명 구동 시나리오를 사용하여 모형에 설치된 조명 장치의 조명 제어를 구현함으로써, 실제로 연속적으로 구동되는 조명 시스템의 에너지 절감 능력을 확인할 수 있는 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템 및 그 구동방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는 스마트 조명의 구동 시나리오에 따라 상대적인 에너지 절감 여부를 비교할 수 있고 벽면과 창문 등 실제 구성 물질의 반사율과 투과율을 반영하는 모형을 이용함으로써 실제의 대상건물에 대한 에너지 절감 정도를 정밀하게 예측할 수 있는 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템 및 그 구동방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는 조명 제품 별로 디밍 수준에 의한 밝기 및 전력 특성을 반영한 시뮬레이션을 구현할 수 있는 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템 및 그 구동방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는 스마트 조명의 구동 시나리오가 계절, 날씨, 시간대, 및 건물 배향 등의 모형 외부 영향 조건을 포함하여 설정됨에 따라, 시간대별 요금제 테이블을 기반하여 에너지 사용량과 비용을 상기 조명 구동 시나리오에 따라 각각 예측할 수 있는 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템 및 그 구동방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 하드웨어적 관점으로는 다양한 공간을 실물모형 스케일 모델로 구성하여 실제와 유사한 공간에서 조명의 구동능력에 의한 에너지 절감량을 상대적으로 비교할 수 있고, 벽면, 창문 등 실제 물질의 반사율 및 투과율을 반영할 수 있으며, 입력 관점으로는 실물 대상 모든 물질에 적용할 수 있고, 출력관점으로는, 실측값 대비 에너지 절감량을 시간대별 및 시나리오 별로 동시 비교가 가능한 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템 및 그 구동방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제로 한정되지 않으며, 언급되지 않은 다른 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 하나의 실시예에 관한 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템은, 대상건물을 모사하고, 하나 이상의 조명 장치가 설치된 모형; 상기 조명 장치를 점등하기 위한 하나 이상의 조명 구동 시나리오를 포함하는 데이터베이스부; 상기 데이터베이스부의 상기 조명 구동 시나리오를 선택하는 시나리오 선택부; 상기 시나리오 선택부에 의하여 선택된 상기 조명 구동 시나리오에 따라 상기 조명 장치를 점등 제어하는 조명 제어부; 및 상기 조명 장치에 의하여 사용된 사용 전력량을 측정하는 전력량 측정부;를 포함한다.
본 실시예에 있어서, 상기 조명 구동 시나리오는, 상기 모형의 외부 영향 조건; 상기 모형의 내부 영향 조건; 및 상기 모형의 상기 외부 영향 조건과 내부 영향 조건에 의하여 수립된 조명 제어 조건;을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 모형의 외부 영향 조건은, 계절, 날씨, 시간대, 및 건물 배향 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 모형의 내부 영향 조건은, 창문 투과율, 벽면 반사율, 재실률, 및 재실 위치 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 조명 제어 조건은, 상기 조명 장치의 조명 위치와 조명 밝기 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 조명 제어부에 의한 상기 조명 장치의 점등 제어는 온/오프 방식, 디밍 방식 또는 이들의 혼합 방식에 의하여 수행될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 조명 장치의 점등에 의하여 제공된 상기 모형의 실내의 조도를 감지하는 조도 센서;를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 조도 센서와 연결되어, 상기 조도 센서에서 전송하는 조도 감지신호를 수신하는 감지신호 수신부를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 감지신호 수신부는 상기 조명 제어부에 연결되어, 상기 조도 감지신호를 상기 조명 제어부에 전송하고, 상기 조명 제어부는 상기 조도 감지신호에 따라 피드백 방식을 상기 조명 장치를 점등 제어할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 모형의 실내의 재실 상태를 감지하는 재실 센서를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 관한 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터는, 조명 장치를 점등하기 위한 하나 이상의 조명 구동 시나리오를 포함하는 데이터베이스부; 상기 데이터베이스부의 상기 조명 구동 시나리오를 선택하는 시나리오 선택부; 시나리오 선택부에 의하여 선택된 상기 조명 구동 시나리오에 따라 상기 조명 장치를 점등 제어하는 조명 제어부; 및 상기 조명 장치에 의하여 사용된 사용 전력량을 측정하는 전력량 측정부;를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 조도 센서 또는 재실 센서에서 전송하는 조도 감지신호 또는 재실 감지신호를 수신하는 감지신호 수신부;를 더 포함하고, 상기 감지신호 수신부는 상기 조명 제어부에 연결되어, 상기 조도 감지신호 또는 재실 감지신호를 상기 조명 제어부에 전송하고, 상기 조명 제어부는 상기 조도 감지신호 또는 상기 재실 감지신호에 따라 피드백 방식을 상기 조명 장치를 점등 제어할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 관한 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템의 구동방법은, 대상건물을 모사하고, 하나 이상의 조명 장치가 설치된 모형을 제공하는 단계; 상기 모형에 대한 조명 구동 시나리오를 선택하는 단계; 상기 조명 구동 시나리오에 따라 상기 조명 장치를 점등 제어하는 단계; 및 상기 조명 장치에 의하여 사용된 사용 전력량을 측정하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 조명 장치를 점등 제어하는 단계는, 상기 조명 장치의 점등에 의하여 제공된 상기 모형의 실내의 조도를 감지하는 단계; 및 상기 조도에 따라 피드백 방식으로 상기 조명 장치를 점등 제어하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 효과는 대상건물을 모사한 모형을 사용하여, 조명 구동 시나리오를 사용하여 상기 모형에 설치된 조명 장치의 본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템 및 그 구동방법을 제공할 수 있는 것이다.
본 발명의 다른 하나의 효과는 대상건물을 모사한 모형을 사용하여 조명 구동 시나리오를 사용하여 모형에 설치된 조명 장치의 조명 제어를 구현함으로써, 실제로 연속적으로 구동되는 조명 시스템의 에너지 절감 능력을 확인할 수 있는 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템 및 그 구동방법을 제공할 수 있는 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 효과는 스마트 조명의 구동 시나리오에 따라 상대적인 에너지 절감 여부를 비교할 수 있고 벽면과 창문 등 실제 구성 물질의 반사율과 투과율을 반영하는 모형을 이용함으로써 실제의 대상건물에 대한 에너지 절감 정도를 정밀하게 예측할 수 있는 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템 및 그 구동방법을 제공할 수 있는 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 효과는 조명 제품 별로 디밍 수준에 의한 밝기 및 전력 특성을 반영한 시뮬레이션을 구현할 수 있는 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템 및 그 구동방법을 제공할 수 있는 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 효과는 스마트 조명의 구동 시나리오가 계절, 날씨, 시간대, 및 건물 배향 등의 모형 외부 영향 조건을 포함하여 설정됨에 따라, 시간대별 요금제 테이블을 기반하여 에너지 사용량과 비용을 상기 조명 구동 시나리오에 따라 각각 예측할 수 있는 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템 및 그 구동방법을 제공할 수 있는 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 효과는, 하드웨어적 관점으로는 다양한 공간을 실물모형 스케일 모델로 구성하여 실제와 유사한 공간에서 조명의 구동능력에 의한 에너지 절감량을 상대적으로 비교할 수 있고, 벽면, 창문 등 실제 물질의 반사율 및 투과율을 반영할 수 있으며, 입력 관점으로는 실물 대상 모든 물질에 적용할 수 있고, 출력관점으로는, 실측값 대비 에너지 절감량을 시간대별 및 시나리오 별로 동시 비교가 가능한 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템 및 그 구동방법을 제공할 수 있는 것이다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템을 도시하는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템의 구동 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템의 데이터베이스부를 도시하는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템을 적용한 실시예를 도시하는 개략도이다.
도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템에 사용된 모형의 실시예를 도시하는 개략도이다.
도 6는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템에 사용된 모형의 실시예에 적용된 창문과 벽면을 도시하는 개략도이다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 실시예들에 기초하여 설명한다. 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 기술적 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 본 명세서에서 동일한 부호는 시종 동일한 요소를 의미한다. 나아가, 도면에서의 다양한 요소와 영역은 개략적으로 그려진 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되지 않는다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템(1)을 도시하는 개략도이다.
도 1을 참조하면, 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템(1)은, 모형(110)과 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터(210)를 포함하여 구성될 수 있다.
스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템(1)은, 대상건물을 모사하고, 하나 이상의 조명 장치(120)가 설치된 모형(110); 조명 장치(120)를 점등하기 위한 하나 이상의 조명 구동 시나리오를 포함하는 데이터베이스부(220); 데이터베이스부(220)의 상기 조명 구동 시나리오를 선택하는 시나리오 선택부(230); 시나리오 선택부(230)에 의하여 선택된 상기 조명 구동 시나리오에 따라 조명 장치(120)를 점등 제어하는 조명 제어부(240); 및 조명 장치(120)에 의하여 사용된 사용 전력량을 측정하는 전력량 측정부(250);를 포함할 수 있다.
모형(110)은 상기 대상건물을 일정한 수준으로 축소하여 모사하여 형성할 수 있다. 모형(110)은 상기 대상건물과 거의 동일한 수준의 창문 투과율을 가지도록 갯수와 재질을 가지는 창문들이 구성될 수 있다. 또한, 모형(110)은 상기 대상건물과 거의 동일한 수준의 벽면 반사율을 가지도록 벽체와 천장이 구성될 수 있다.
데이터베이스부(220)에 저장된 상기 조명 구동 시나리오들에 대하여는 도 3을 참조하여 하기에 상세하게 설명하기로 한다.
시나리오 선택부(230)는 데이터베이스부(220)에 저장된 상기 조명 구동 시나리오들 중 하나를 선택하여 조명 제어부(240)에 전송한다. 상기 선택은 사용자가 임의로 선택하거나 또는 상기 조명 구동 시나리오의 순번에 따라 순차적으로 선택될 수 있다. 상기 조명 구동 시나리오의 선택을 위하여, 시나리오 선택부(230)는 키보드, 마우스, 또는 감지형 디스플레이 장치 등과 같은 다양한 형태의 외부 인터페이스 장치를 포함하여 구성될 수 있다.
조명 제어부(240)는 시나리오 선택부(230)로부터 전송된 상기 조명 구동 시나리오에 따라 모형(110)의 조명 장치(120)를 점등 제어할 수 있다. 상기 점등 제어는 온/오프 방식으로 수행되거나, 또는 디밍(dimming) 방식으로 수행되거나, 이들의 혼합 방식에 의하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 조명 장치(120)에 포함된 제1 조명은 오프(off)하여 점멸하고, 제2 조명은 최대 조명 밝기에 대하여 50%로 디밍되고, 제3 조명은 최대 조명 밝기로 온(on)하여 점등할 수 있다.
조명 장치(120)는 하나 또는 그 이상의 조명들을 포함할 수 있고, 모형(110) 내에 구분된 구역 별로 설치될 수 있다. 조명 장치(120)는 다양한 조명 기구들로 구성될 수 있고, 예를 들어 형광등이나 LED 등으로 구성될 수 있고, 온/오프가 가능하거나 또는 디밍이 가능한 조명 기구들로 구성될 수 있다.
전력량 측정부(250)는 조명 장치(120)에 의하여 사용된 사용 전력량을 측정할 수 있다. 상기 사용 전력량은 LENI(Lighting Energy Numeric Indicator) 값(단위: kWh/m2)으로 에너지 양을 평가할 수 있다.
또한, 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템(1)은, 상기 조명 장치(120)의 점등에 의하여 제공된 상기 모형(110)의 실내의 조도를 감지하는 조도 센서(130)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 모형(110)의 실내의 재실 상태를 감지하는 재실 센서(140)를 더 포함할 수 있다. 상기 재실 센서(140)는 인체를 모형화한 물체를 감지하는 위치 센서 또는 색상 센서로 구성될 수 있다.
에너지 시뮬레이터(210)는 상기 조도 센서(130) 또는 상기 재실 센서(140)와 연결되고, 상기 조도 센서(130) 또는 상기 재실 센서(140)에서 전송하는 조도 감지신호 또는 재실 감지신호를 수신하는 감지신호 수신부(260)를 더 포함할 수 있다. 상기 감지신호 수신부(260)는 상기 조명 제어부(240)에 연결되어, 상기 조도 감지신호를 상기 조명 제어부(240)에 전송할 수 있다. 상기 조명 제어부(240)는 상기 조도 감지신호에 따라 피드백 방식을 상기 조명 장치(120)를 점등 제어할 수 있다.
스마트 조명의 에너지 시뮬레이터(210)는, 조명 장치를 점등하기 위한 하나 이상의 조명 구동 시나리오를 포함하는 데이터베이스부(220); 데이터베이스부(220)의 상기 조명 구동 시나리오를 선택하는 시나리오 선택부(230); 시나리오 선택부(230)에 의하여 선택된 상기 조명 구동 시나리오에 따라 상기 조명 장치를 점등 제어하는 조명 제어부(240); 및 상기 조명 장치에 의하여 사용된 사용 전력량을 측정하는 전력량 측정부(250);를 포함할 수 있다. 또한, 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터(210)는, 조도 센서 또는 재실 센서에서 전송하는 조도 감지신호 또는 재실 감지신호를 수신하는 감지신호 수신부(260);를 더 포함할 수 있다. 감지신호 수신부(260)는 조명 제어부(240)에 연결되어, 상기 조도 감지신호 또는 재실 감지신호를 상기 조명 제어부(240)에 전송하고, 조명 제어부(240)는 상기 조도 감지신호 또는 상기 재실 감지신호에 따라 피드백 방식을 상기 조명 장치를 점등 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템의 구동 방법(S100)을 도시하는 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 대상건물을 모사하고, 하나 이상의 조명 장치가 설치된 모형을 제공하는 단계(S110); 상기 모형에 대한 조명 구동 시나리오를 선택하는 단계(S120); 상기 조명 구동 시나리오에 따라 상기 조명 장치를 점등 제어하는 단계(S130); 및 상기 조명 장치에 의하여 사용된 사용 전력량을 측정하는 단계(S140);를 포함한다.
상기 조명 장치를 점등 제어하는 단계(S130)는, 상기 조명 장치의 점등에 의하여 제공된 상기 모형의 실내의 조도를 감지하는 단계; 및 상기 조도에 따라 피드백 방식으로 상기 조명 장치를 점등 제어하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템의 데이터베이스부를 도시하는 개략도이다.
도 3을 참조하면, 데이터베이스부(220)에는 하나 또는 그 이상의 조명 구동 시나리오들이 저장되어 있다.
상기 조명 구동 시나리오는, 상기 모형의 외부 영향 조건; 상기 모형의 내부 영향 조건; 및 상기 모형의 상기 외부 영향 조건과 내부 영향 조건에 의하여 수립된 조명 제어 조건;을 포함할 수 있다.
상기 모형의 외부 영향 조건은, 상기 대상건물을 모사한 상기 모형의 외부의 영향에 의하여 제공되는 조명에 대한 조건들을 포함할 수 있다. 상기 모형의 외부 영향 조건은, 예를 들어 계절, 날씨, 시간대, 및 건물 배향 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 계절은, 봄, 여름, 가을, 및 겨울의 네 가지 단계로 구분하거나, 또는 이보다 작거나 많은 다양한 단계들로 구분할 수 있다.
상기 날씨는, 맑음, 흐림, 매우 흐림, 및 비 또는 눈의 네 가지 단계로 구분하거나, 또는 이보다 작거나 많은 다양한 단계들로 구분할 수 있다.
상기 시간대는 주간과 야간의 두 가지 단계로 구분하거나, 또는 이보다 작거나 많은 다양한 단계들로 구분할 수 있다.
상기 건물 배향은 동향, 서향, 남향 및 북향의 네 가지 단계로 구분하거나, 또는 이보다 작거나 많은 다양한 단계들로 구분할 수 있다.
상기 모형의 내부 영향 조건은, 상기 대상건물을 모사한 상기 모형의 내부의 영향에 의하여 제공되는 조명에 대한 조건들을 포함할 수 있다. 창문 투과율, 벽면 반사율, 재실률, 및 재실 위치 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 창문 투과율은 0% 내지 100% 범위로 설정될 수 있고, 상기 대상건물의 실제 창문의 갯수 및 재질에 따라 산출된 빛의 투과율에 의하여 제공될 수 있다.
상기 벽면 반사율은 0% 내지 100% 범위로 설정될 수 있고, 상기 대상건물의 실제 벽의 면적 및 재질에 따라 산출된 빛의 반사율에 의하여 제공될 수 있다.
상기 재실률 및 상기 재실 위치는 상기 대상건물에서 사용자의 재실위치와 재실률에 따른 다양한 조건으로 설정될 수 있다.
상기 조명 제어 조건은, 상기 조명 장치의 조명 위치와 조명 밝기 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 조명 영향 조전을 설정한 후에, 상기 대상건물을 모사한 상기 모형에 설치된 조명 기구를 위치와 밝기를 설정하여 점등 제어를 수행할 수 있다. 구체적으로, 점등할 조명 위치에 설치된 조명 기구의 선택과 조명 밝기를 설정할 수 있다.
표 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템의 데이터베이스부에 저장된 예시적인 조명 구동 시나리오를 나타낸다.
시
나
리
오
#1		 조명 영향 조건 조명 제어 조건
모형 외부 영향 조건 모형 내부 영향 조건 조명 위치 조명 밝기
계절 봄 창문투과율 70% 1번 30%
날씨 맑음 벽면반사율 20% 2번 70%
시간대 주간 재실률 40% 3번 20%
건물 배향 남동향 재실위치 2번 4번 10%
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템을 적용한 실시예를 도시하는 개략도이다.
도 4를 참조하면, 사무실 모형과 주거 모형이 도시되어 있다. 각각의 모형의 천장에는 복수의 조명 장치가 설비되어 있다. 상기 조명 장치에는 에너지 시뮬레이터 시스템이 각각 연결되고, 상기 에너지 시뮬레이터 시스템에 의하여 상기 조명 장치의 조명이 제어될 수 있다. 상기 에너지 시뮬레이터 시스템은 상기 모형에 각각 설치된 조도 센서와 재실센서에 연결되고, 제어할 수 있다. 상기 조도 센서와 상기 재실센서는 상기 각각의 모형에 원하는 위치에 원하는 갯수로 설치될 수 있다. 상기 에너지 시뮬레이터 시스템은 게이트웨이를 통하여 컴퓨터로 연결될 수 있고, 상기 컴퓨터에 의하여 명령이 입력될 수 있고, 또한 조명 제어 결과가 출력될 수 있다.
도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템에 사용된 모형의 실시예를 도시하는 개략도이다.
도 5를 참조하면, 대상건물을 모사한 모형이 도시되어 있다. 예를 들어 상기 모형이 1/10 스케일이고, 하나의 방이 50 cm x 50 cm x 30 cm 의 치수를 가질 수 있다. 그러나 이는 예시적이며 다양한 형상과 치수로 변형되는 경우도 본 발명의 기술적 사상에 포함된다.
도 6는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템에 사용된 모형의 실시예에 적용된 창문과 벽면을 도시하는 개략도이다.
도 6의 (a)를 참조하면, 창문의 다양한 형상이 도시되어 있고, 상기 창문의 투과율이 90%, 80%, 70% 등으로 도시되어 있다. 상기 창문의 형상과 투과율은 예시적이며 다양한 형상과 치수로 변형되는 경우도 본 발명의 기술적 사상에 포함된다.
도 6의 (b)를 참조하면, 벽면이 도시되어 있고, 상기 벽면은 색상에 따라 변화되는 반사율로서, 예를 들어 70%, 50%, 및 20%로 도시되어 있다. 상기 벽면의 형상과 반사율은 예시적이며 다양한 형상과 치수로 변형되는 경우도 본 발명의 기술적 사상에 포함된다.
본 발명의 기술적 사상에 따른 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템은 다음과 같은 기술적 특징들을 구비할 수 있다.
재실 감지 측면에서는, 재실 센서를 이용하여 수행하거나 또는 재실률을 임의로 입력시킬 수 있다.
조도 감지 측면에서는, 조도센서에 의한 디밍 제어가 가능하고, 이를 확인할 수 있는 데이터 모니터링이 가능하다.
최대 광속 설정 측면에서는, 광도 조절을 예를 들어 0 단계 내지 100 단계 범위로 제어할 수 있다. 최소 및 최대 출력의 범위를 조절하여 0 단계에서 100 단계 범위로 제어할 수 있다. 예를 들어, 40W 밝기의 조명 장치에 대하여 30W 로만 출력하고, 0W 내지 30W 사이를 100 단계로 구획하여 제어할 수 있다.
시간 간격 제어 측면에서는, 특정 시간을 설정하고, 상기 설정된 시간 범위에 맞춰 특정 디밍 조건에 따라 시나리오에 맞추어 구동할 수 있다.
구역 설정 측면에서는, 유저 인터페이스에 실제 공간이 표현되어 있고, 각 공간을 선택하여 특정 공간 별로 조명을 구동시킬 수 있다. 예를 들어, 전체 공간을 복수의 구역으로 분리한 후, 선택한 구역에 국한하여 조명제어를 구현할 수 있다.
전력량 모니터링 측면에서는 실시간 사용전력 및 누적 사용전력을 모니터링 할 수 있다. 또한, 구분 공간 별로 분리하여 모니터링이 가능한 경우에는, 분리한 공간 별로 전력량이 수집될 수 있다.
상기 전력량 모니터링은, 전력 합산 전기료, 시나리오 별 전력량 변화 비교, 현재 전력량을 실제 공간에 적용 시 예상 전력량 및 예상 전기료 산출, 형광등, LED조명 대비 절감률 비교, 재실률을 적용하여 전력량 재산정, 시간대별 요금제 적용(예를 들어, 경부하, 중간부하, 최대부하), 등가조도 계산, 페이백(Payback) 기간 계산, 투자 대비 회수 기간 산출 등을 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 기술적 사상이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명의 기술적 사상이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
본 발명은 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템에 이용될 수 있다.
1: 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템, 110: 모형. 120: 조명 장치, 130: 조도 센서, 140: 재실 센서, 210: 에너지 시뮬레이터, 220: 데이터베이스부, 230: 시나리오 선택부, 240: 조명 제어부, 250: 전력량 측정부, 260: 감지신호 수신부

Claims (14)

  1. 대상건물을 모사하고, 하나 이상의 조명 장치가 설치된 모형;
    상기 조명 장치를 점등하기 위한 하나 이상의 조명 구동 시나리오를 포함하는 데이터베이스부;
    상기 데이터베이스부의 상기 조명 구동 시나리오를 선택하는 시나리오 선택부;
    상기 시나리오 선택부에 의하여 선택된 상기 조명 구동 시나리오에 따라 상기 조명 장치를 점등 제어하는 조명 제어부; 및
    상기 조명 장치에 의하여 사용된 사용 전력량을 측정하는 전력량 측정부;를 포함하는,
    스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 조명 구동 시나리오는,
    상기 모형의 외부 영향 조건;
    상기 모형의 내부 영향 조건; 및
    상기 모형의 상기 외부 영향 조건과 내부 영향 조건에 의하여 수립된 조명 제어 조건;을 포함하는,
    스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 모형의 외부 영향 조건은, 계절, 날씨, 시간대, 및 건물 배향 중 적어도 어느 하나를 포함하는,
    스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 모형의 내부 영향 조건은, 창문 투과율, 벽면 반사율, 재실률, 및 재실 위치 중 적어도 어느 하나를 포함하는,
    스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 조명 제어 조건은, 상기 조명 장치의 조명 위치와 조명 밝기 중 적어도 어느 하나를 포함하는,
    스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 조명 제어부에 의한 상기 조명 장치의 점등 제어는 온/오프 방식, 디밍 방식 또는 이들의 혼합 방식에 의하여 수행되는,
    스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 조명 장치의 점등에 의하여 제공된 상기 모형의 실내의 조도를 감지하는 조도 센서;를 더 포함하는,
    스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 조도 센서와 연결되어, 상기 조도 센서에서 전송하는 조도 감지신호를 수신하는 감지신호 수신부를 더 포함하는,
    스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 감지신호 수신부는 상기 조명 제어부에 연결되어, 상기 조도 감지신호를 상기 조명 제어부에 전송하고,
    상기 조명 제어부는 상기 조도 감지신호에 따라 피드백 방식을 상기 조명 장치를 점등 제어하는,
    스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 모형의 실내의 재실 상태를 감지하는 재실 센서를 더 포함하는,
    스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템.
  11. 조명 장치를 점등하기 위한 하나 이상의 조명 구동 시나리오를 포함하는 데이터베이스부;
    상기 데이터베이스부의 상기 조명 구동 시나리오를 선택하는 시나리오 선택부;
    시나리오 선택부에 의하여 선택된 상기 조명 구동 시나리오에 따라 상기 조명 장치를 점등 제어하는 조명 제어부; 및
    상기 조명 장치에 의하여 사용된 사용 전력량을 측정하는 전력량 측정부;를 포함하는,
    스마트 조명의 에너지 시뮬레이터.
  12. 제 11 항에 있어서,
    조도 센서 또는 재실 센서에서 전송하는 조도 감지신호 또는 재실 감지신호를 수신하는 감지신호 수신부;를 더 포함하고,
    상기 감지신호 수신부는 상기 조명 제어부에 연결되어, 상기 조도 감지신호 또는 재실 감지신호를 상기 조명 제어부에 전송하고,
    상기 조명 제어부는 상기 조도 감지신호 또는 상기 재실 감지신호에 따라 피드백 방식을 상기 조명 장치를 점등 제어하는,
    스마트 조명의 에너지 시뮬레이터.
  13. 대상건물을 모사하고, 하나 이상의 조명 장치가 설치된 모형을 제공하는 단계;
    상기 모형에 대한 조명 구동 시나리오를 선택하는 단계;
    상기 조명 구동 시나리오에 따라 상기 조명 장치를 점등 제어하는 단계; 및
    상기 조명 장치에 의하여 사용된 사용 전력량을 측정하는 단계;를 포함하는,
    스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템의 구동방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 조명 장치를 점등 제어하는 단계는,
    상기 조명 장치의 점등에 의하여 제공된 상기 모형의 실내의 조도를 감지하는 단계; 및
    상기 조도에 따라 피드백 방식으로 상기 조명 장치를 점등 제어하는 단계;를 더 포함하는,
    스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템의 구동방법.
KR1020200183064A 2020-12-24 2020-12-24 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템 및 그 구동방법 KR20220091879A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200183064A KR20220091879A (ko) 2020-12-24 2020-12-24 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템 및 그 구동방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200183064A KR20220091879A (ko) 2020-12-24 2020-12-24 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템 및 그 구동방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220091879A true KR20220091879A (ko) 2022-07-01

Family

ID=82397098

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200183064A KR20220091879A (ko) 2020-12-24 2020-12-24 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템 및 그 구동방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220091879A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101313049B1 (ko) 2013-07-26 2013-09-30 주식회사 아이콘트롤스 에너지 관리 시스템

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101313049B1 (ko) 2013-07-26 2013-09-30 주식회사 아이콘트롤스 에너지 관리 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10851586B2 (en) Environmental, lighting and smart window control system
US11773649B2 (en) Window treatment control using bright override
Lee et al. The New York Times Headquarters daylighting mockup: Monitored performance of the daylighting control system
Li et al. Lighting and energy performance for an office using high frequency dimming controls
Roisin et al. Lighting energy savings in offices using different control systems and their real consumption
Wen et al. Control of wireless-networked lighting in open-plan offices
Li et al. Lighting and cooling energy consumption in an open-plan office using solar film coating
Shishegar et al. Quantifying electrical energy savings in offices through installing daylight responsive control systems in hot climates
CN112004286A (zh) 一种智能照明控制系统
Parise et al. Design and energetic analysis of an advanced control upgrading existing lighting systems
Gentile et al. Daylight harvesting control systems design recommendations based on a literature review
Bellia et al. Lighting control systems: factors affecting energy savings’ evaluation
SeiBert The RighT
Kurian et al. Sustainable building design based on building information modeling (BIM)
CN212628509U (zh) 一种智能照明控制系统
KR20220091879A (ko) 스마트 조명의 에너지 시뮬레이터 시스템 및 그 구동방법
JP2010127542A (ja) 最適運転化遠隔チューニングシステム
Madzalan et al. A new automatic lighting control system using DALI for unikl BMI library
De Luca et al. Energy and daylighting performance design of skylights and clerestories in a large hall retail building
Lamichhane An eQUEST based building energy modeling analysis for energy efficiency of buildings
To et al. Total energy performance of atria with daylight
Acosta García et al. Daylight dynamic metrics for energy efficiency: window size and climate smart lighting management
Acosta García et al. Dynamic Daylight Metrics for Electricity Savings in Offices: Window Size and Climate Smart Lighting Management
Tabibzadeh Integration of daylight in the commercially used buildings for energy saving purposes
Subramaniam Multi-zone control of daylight-responsive lighting control systems

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
E902 Notification of reason for refusal