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KR20120015059A - 인텔리전트 빌딩의 공기조화 제어 시스템 - Google Patents

인텔리전트 빌딩의 공기조화 제어 시스템 Download PDF

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KR20120015059A
KR20120015059A KR1020100077285A KR20100077285A KR20120015059A KR 20120015059 A KR20120015059 A KR 20120015059A KR 1020100077285 A KR1020100077285 A KR 1020100077285A KR 20100077285 A KR20100077285 A KR 20100077285A KR 20120015059 A KR20120015059 A KR 20120015059A
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Abstract

본 발명은 실외 공기를 실내로 공급하는 통로가 되는 급기덕트(110); 실내 공기를 실외로 배출하는 통로가 되는 배기덕트(120); 상기 급기덕트(110) 및 상기 배기덕트(120)의 통로 상에 설치되며 급기팬과 배기팬이 내장된 공조기(210); 건물의 벽체에 설치되어 개폐되며 실내 공기의 배출과 실외 공기의 공급 통로가 되는 자연환기개구부(310); 실내의 온도, 습도 및 이산화탄소 농도를 포함한 실내환경 인자를 감지하는 실내환경인자센서부(410); 실외의 온도, 습도 및 미세먼지 농도를 포함한 실외환경 인자를 감지하는 실외환경인자센서부(510); 및, 상기 실내환경인자센서부(410) 및 상기 실외환경인자센서부(510)에서 감지한 신호를 전달받아 상기 공조기(210)의 작동 또는 상기 자연환기개구부(310)의 개폐를 제어하는 제어부(610);를 포함하여 구성되는 인텔리전트 빌딩의 공기조화 제어 시스템에 관한 것이다.

Description

인텔리전트 빌딩의 공기조화 제어 시스템{Intelligent Building Air Conditioning Control System}
본 발명은 실내 환경인자와 실외 환경인자를 감지하고 이를 환경 기준치와 비교하여 에너지 소비를 최소화하면서 쾌적한 실내환경을 유지할 수 있는 공기조화 제어 시스템에 관한 것이다.
현재 대부분의 빌딩은 인텔리전트화 되는 양상을 보이고 있으며 주로 실내 공기 제어에 있어서 공기조화 시스템을 이용하고 있는데, 요즘과 같이 기후가 불규칙하여 추웠다 더웠다를 반복하는 기후 속에서도 여전히 공기조화 시스템에 의존하는 실정이다.
우리나라의 경우 봄과 가을의 기후가 선선하여 이 기간 동안에는 에너지 소비 없이 자연환기만으로도 실내 환경을 쾌적하게 유지할 수 있는 날이 많다.
또한 백화점과 같이 인파가 많이 몰리는 공간에서는 겨울철에도 잠열부하를 줄이기 위해 차가운 자연환기를 도입하기도 한다.
이러한 자연환기를 적절히 활용하게 되면 에너지 소비를 최소화하면서도 쾌적한 실내환경을 유지할 수 있는 바 우리나라와 같이 천연자원이 부족한 국가에서는 이러한 방식의 공기조화 제어 시스템을 적극 개발할 필요가 있다.
상기한 문제점을 인식하여 이를 해결하기 위해 개발된 본 발명의 목적은 다음과 같다.
첫째, 공조기 작동과 자연환기를 적절히 활용하여 에너지 소비를 최소화할 수 있는 공기조화 제어 시스템을 제공함을 본 발명의 목적으로 한다.
둘째, 실내 환경인자와 실외 환경인자를 감지하고 이를 환경 기준치와 비교하여 쾌적한 실내환경을 유지할 수 있는 공기조화 제어 시스템을 제공함을 본 발명의 다른 목적으로 한다.
셋째, 능동적인 가습과 제습이 가능한 공기조화 제어 시스템을 제공함을 본 발명의 또 다른 목적으로 한다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여 창작된 본 발명의 구성은 다음과 같다.
본 발명은 실외 공기를 실내로 공급하는 통로가 되는 급기덕트(110); 실내 공기를 실외로 배출하는 통로가 되는 배기덕트(120); 상기 급기덕트(110) 및 상기 배기덕트(120)의 통로 상에 설치되며 급기팬과 배기팬이 내장된 공조기(210); 건물의 벽체에 설치되어 개폐되며 실내 공기의 배출과 실외 공기의 공급 통로가 되는 자연환기개구부(310); 실내의 온도, 습도 및 이산화탄소 농도를 포함한 실내환경 인자를 감지하는 실내환경인자센서부(410); 실외의 온도, 습도 및 미세먼지 농도를 포함한 실외환경 인자를 감지하는 실외환경인자센서부(510); 및, 상기 실내환경인자센서부(410) 및 상기 실외환경인자센서부(510)에서 감지한 신호를 전달받아 상기 공조기(210)의 작동 또는 상기 자연환기개구부(310)의 개폐를 제어하는 제어부(610);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 구성에 따른 기술적 효과는 다음과 같다.
첫째, 공조기 작동과 자연환기를 적절히 활용하여 에너지 소비를 최소화할 수 있다.
다시 말하면, 실외 공기의 온도가 낮은 경우 이러한 실내공기를 실내로 유입시켜 실내 냉방에 활용할 수 있는데 필요에 따라 공조기를 사용하거나 자연환기를 활용함으로써 에너지 소비를 줄일 수 있다.
둘째, 실내 환경인자와 실외 환경인자를 감지하고 이를 환경 기준치와 비교하여 쾌적한 실내환경을 유지할 수 있다.
다시 말하면, 실내환경인자센서부(410) 및 실외환경인자센서부(510)에서 감지한 신호를 전달받아 공조기(210)의 작동, 자연환기개구부(310)의 개폐, 가습기(720) 및 제습기(710)의 작동을 적절히 자동 제어하는 제어부(610)가 구비되어 실내환경을 항상 쾌적하게 유지할 수 있다.
셋째, 능동적인 가습과 제습이 가능하다.
다시 말하면, 실내환경인자센서부(410) 및 실외환경인자센서부(510)에서 감지한 신호에 따라 제어부(610)에서 가습기(720) 및 제습기(710)의 작동 명령을 내림에 따라 능동적인 습도 조절이 가능하다.
도1은 본 발명의 전체 구성을 도시하는 도면이다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구체적 실시예를 보다 상세히 설명한다.
도1은 본 발명의 전체 구성을 개략적으로 도시하는 도면으로서 급기덕트(110), 배기덕트(120), 공조기(210), 자연환기개구부(310), 실내환경인자센서부(410), 실외환경인자센서부(510), 가습기(720), 제습기(710) 및 제어부(610)의 결합관계를 도시하고 있다.
급기덕트(110)는 실외 공기를 실내로 공급하는 통로가 된다.
배기덕트(120)는 실내 공기를 실외로 배출하는 통로가 된다.
공조기(210)에는 급기팬과 배기팬이 구비되며 이러한 공조기는 급기덕트(110) 및 배기덕트(120)의 통로 상에 설치되는데, 급기팬은 급기덕트(110)를 통하여 실외의 공기를 실내로 공급하고 배기팬은 배기덕트(120)를 통하여 실내의 공기를 실외로 배출하게 된다.
자연환기개구부(310)는 건물의 벽체에 설치되어 개폐되며 실내 공기를 배출하고 실외 공기를 공급하는 직접적인 통로가 된다. 이러한 자연환기개구부(310)에는 공조기(210)와는 달리 별도의 송풍장치가 구비되지 않는다.
실내환경인자센서부(410)는 실내의 온도, 습도 및 이산화탄소 농도를 포함한 실내환경 인자를 감지하는 센서로 이루어지는데, 필요한 인자들을 감지할 수 있는 다양한 종류의 센서들로 이루어진다.
이러한 실내환경인자센서부(410)의 구체적인 설치 위치는 특별히 한정되지 않으며 실내의 적정 위치에 설치하면 된다.
실외환경인자센서부(510)는 실외의 온도, 습도 및 미세먼지 농도를 포함한 실외환경 인자를 감지할 수 있는 다양한 종류의 센서들로 이루어진다.
제습기(710)는 실내 공기의 상대습도가 실내 환경 기준치를 초과하는 경우 제어부(610)의 명령에 따라 실내 공기의 습기를 제거하는 역할을 하는데, 다양한 종류의 제습기가 사용될 수 있다.
가습기(720)는 실내 공기의 상대습도가 실내 환경 기준치에 미달하는 경우 제어부(610)의 명령에 따라 실내 공기에 습기를 공급하는 역할을 하는데, 다양한 종류의 가습기가 사용될 수 있다.
제어부(610)는 실내환경인자센서부(410) 및 실외환경인자센서부(510)에서 감지한 신호를 전달받아 공조기(210)의 작동(급기팬 및 배기팬의 작동) 또는 자연환기개구부(310)의 개폐를 제어하는 콘트롤러 역할을 한다. 또한 가습기(720)와 제습기(710)의 작동을 제어하는 역할도 한다.
즉 제어부(610)는 실내의 환경과 실외의 환경을 감지하고 이를 기초로 실내를 쾌적한 상태로 유지하게 되는 것이다.
이러한 제어부(610)에서는 다음과 같은 프로세서가 이루어진다.
(1) 미세먼지 농도를 고려한 제어
제어부(610)는 실외환경인자센서부(510)에서 감지한 미세먼지 농도가 미리 설정된 실외 환경 기준치를 초과하는 경우 제어부(610)는 자연환기개구부(310)를 자동으로 닫아 실외의 공기가 실내로 직접 유입되는 것을 방지하게 된다.
(2) 온도와 미세먼지 농도를 고려한 제어
실내환경인자센서부(410)에서 감지한 온도가 미리 설정된 실내 환경 기준치를 초과하고 실외환경인자센서부(510)에서 감지한 온도가 미리 설정된 실내 환경 기준치에 미달하는 경우에 제어부(610)는 미세먼지 농도를 고려하여 다음과 같이 작동한다.
① 실외환경인자센서부(510)에서 감지한 미세먼지 농도가 미리 설정된 실외 환경 기준치를 초과하면 제어부(610)는 자연환기개구부(310)을 자동으로 닫아 외기의 직접적인 유입을 차단함과 동시에 공조기(210)를 가동하여 실외의 공기를 실내로 공급한다. 이러한 공조기(210)에는 일반적으로 필터가 장착되어 유입되는 공기에 포함된 미세먼지가 실내로 들어오는 것을 차단하게 된다.
② 실외환경인자센서부(510)에서 감지한 미세먼지 농도가 미리 설정된 실외 환경 기준치에 미달하면 제어부(610)는 자연환기개구부(310)을 자동으로 열어 실외의 공기를 직접 실내로 공급하여 불필요한 공조기(210) 동력 손실을 방지함과 동시에 실내의 온도를 자연환기를 통하여 쾌적하게 유지한다.
(3) 상대습도를 고려한 경우
실내 공기의 상대습도가 실내 환경 기준치를 초과하는 경우 제어부(610)는 제습기(710)를 가동하는 명령을 내린다.
실내 공기의 상대습도가 실내 환경 기준치에 미달하는 경우 제어부(610)는 가습기(720)를 가동하는 명령을 내리게 된다.
상기한 바와 같이 본 발명의 구체적 실시예를 참조하여 발명의 내용을 설명하였으나 본 발명의 보호범위가 반드시 이러한 실시예에만 한정된 것은 아니며 본 발명의 기술적 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양한 설계변경, 공지기술의 부가나 삭제, 단순한 수치한정 등의 경우에도 본 발명의 보호범위에 속함을 분명히 한다.
110:급기덕트
120:배기덕트
210:공조기
310:자연환기개구부
410:실내환경인자센서부
510:실외환경인자센서부
610:제어부
710:제습기
720:가습기

Claims (4)

  1. 실외 공기를 실내로 공급하는 통로가 되는 급기덕트(110);
    실내 공기를 실외로 배출하는 통로가 되는 배기덕트(120);
    상기 급기덕트(110) 및 상기 배기덕트(120)의 통로 상에 설치되며 급기팬과 배기팬이 내장된 공조기(210);
    건물의 벽체에 설치되어 개폐되며 실내 공기의 배출과 실외 공기의 공급 통로가 되는 자연환기개구부(310);
    실내의 온도, 습도 및 이산화탄소 농도를 포함한 실내환경 인자를 감지하는 실내환경인자센서부(410);
    실외의 온도, 습도 및 미세먼지 농도를 포함한 실외환경 인자를 감지하는 실외환경인자센서부(510); 및,
    상기 실내환경인자센서부(410) 및 상기 실외환경인자센서부(510)에서 감지한 신호를 전달받아 상기 공조기(210)의 작동 또는 상기 자연환기개구부(310)의 개폐를 제어하는 제어부(610);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 인텔리전트 빌딩의 공기조화 제어 시스템.
  2. 제1항에서,
    상기 실외환경인자센서부(510)에서 감지한 미세먼지 농도가 미리 설정된 실외 환경 기준치를 초과하는 경우 상기 제어부(610)는 상기 자연환기개구부(310)을 자동으로 닫아 실외의 공기가 실내로 직접 유입되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 인텔리전트 빌딩의 공기조화 제어 시스템.
  3. 제1항에서,
    상기 실내환경인자센서부(410)에서 감지한 온도가 미리 설정된 실내 환경 기준치를 초과하고 상기 실외환경인자센서부(510)에서 감지한 온도가 미리 설정된 실내 환경 기준치에 미달하는 경우,
    상기 실외환경인자센서부(510)에서 감지한 미세먼지 농도가 미리 설정된 실외 환경 기준치를 초과하면 상기 제어부(610)는 상기 자연환기개구부(310)을 자동으로 닫고 상기 공조기(210)를 가동하여 실외의 공기를 실내로 공급하고,
    상기 실외환경인자센서부(510)에서 감지한 미세먼지 농도가 미리 설정된 실외 환경 기준치에 미달하면 상기 제어부(610)는 상기 자연환기개구부(310)을 자동으로 열어 실외의 공기를 직접 실내로 공급하는 것을 특징으로 하는 인텔리전트 빌딩의 공기조화 제어 시스템.
  4. 제1항에서,
    실내 공기의 상대습도가 실내 환경 기준치를 초과하는 경우 상기 제어부(610)의 명령에 따라 실내 공기의 습기를 제거하는 제습기(710); 및,
    실내 공기의 상대습도가 실내 환경 기준치에 미달하는 경우 상기 제어부(610)의 명령에 따라 실내 공기에 습기를 공급하는 가습기(720);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인텔리전트 빌딩의 공기조화 제어 시스템.
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