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WO2024019253A1 - 대상 구역의 온도 변화량을 예측하는 장치 및 방법 - Google Patents

대상 구역의 온도 변화량을 예측하는 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2024019253A1
WO2024019253A1 PCT/KR2023/004372 KR2023004372W WO2024019253A1 WO 2024019253 A1 WO2024019253 A1 WO 2024019253A1 KR 2023004372 W KR2023004372 W KR 2023004372W WO 2024019253 A1 WO2024019253 A1 WO 2024019253A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
target area
information
temperature change
relationship information
amount
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/004372
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
최현웅
홍원진
Original Assignee
주식회사 씨드앤
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
Priority claimed from KR1020220089021A external-priority patent/KR102458327B1/ko
Priority claimed from KR1020220132972A external-priority patent/KR102586980B1/ko
Application filed by 주식회사 씨드앤 filed Critical 주식회사 씨드앤
Priority to CN202380054399.9A priority Critical patent/CN119731486A/zh
Publication of WO2024019253A1 publication Critical patent/WO2024019253A1/ko

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    • F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
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    • F24F2130/00—Control inputs relating to environmental factors not covered by group F24F2110/00
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    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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    • F24F2221/00—Details or features not otherwise provided for
    • F24F2221/20—Details or features not otherwise provided for mounted in or close to a window

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to an apparatus and method for predicting the amount of temperature change in a target area used to control the operation of an air conditioner installed in the target area.
  • An air conditioner (or air conditioner) is a device that uses a refrigeration cycle to maintain a comfortable indoor temperature suitable for human activity.
  • An air conditioner cools the room by taking in hot indoor air, exchanging heat with a low-temperature refrigerant, and discharging it into the room, or heating the room by doing the opposite.
  • the operation of air conditioners is controlled by direct human operation. For example, in summer, when the indoor temperature is high, the user turns on the air conditioner and sets the desired temperature of the turned on air conditioner low to quickly reduce the high indoor temperature.
  • the administrator sets the desired temperature of the air conditioner to high, users may feel hot, and if the administrator sets the desired temperature of the air conditioner to low, users may feel cold. Accordingly, users feel uncomfortable.
  • the desired temperature of the air conditioner is set low in the summer, the power consumption of the air conditioner increases, thereby increasing the electricity cost of the space.
  • the purpose of the present invention is to provide a temperature change prediction device and method that accurately predicts the temperature change in a target area in order to prevent unnecessary operation of the air conditioner and minimize power consumption of the air conditioner.
  • an object of the present invention is to provide a temperature change prediction device and method for calculating basis relationship information of a target zone used to predict the temperature change amount of the target zone.
  • a method for predicting the amount of temperature change in a target area includes collecting a plurality of base information, and based on the plurality of base information, the basis between the temperature difference between the indoor and outdoor temperature of the target area and the amount of temperature change in the target area. Comprising the step of calculating relationship information, wherein each of the plurality of base information is information on the amount of temperature change of the target area according to the indoor and outdoor temperature difference of the target area in the late-night time section, and the late-night time section is the activity of the target area. It is set based on at least one of schedule information, sunrise time, and sunset time.
  • An apparatus for predicting the amount of temperature change in a target area includes a memory that stores computer-readable commands, and a processor implemented to execute the commands, wherein the processor collects a plurality of base information. Calculate base relationship information between the indoor and outdoor temperature difference of the target area and the amount of temperature change in the target area based on the plurality of base information, wherein each of the plurality of base information corresponds to the indoor and outdoor temperature difference of the target area in the late-night time section. This is information on the amount of change in temperature of the target area, and the late-night time section is set based on at least one of activity schedule information, sunrise time, and sunset time of the target area.
  • unnecessary operation of the air conditioner is prevented and power consumption of the air conditioner is prevented by accurately predicting the amount of temperature change in the target area based on information on the amount of temperature change in the target area according to the temperature difference between the indoor and outdoor temperature of the target area collected in the late-night time section. can be minimized.
  • the present invention by calculating the basic relationship information between the indoor and outdoor temperature difference of the target area reflecting the basic thermal characteristic parameters and the amount of temperature change in the target area, it is possible to accurately predict the amount of temperature change in the target area by reflecting the unique thermal characteristics of the target area. You can.
  • Figure 1 is a diagram showing the schematic configuration of a space according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a diagram showing the schematic configuration of an air conditioner control system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing the schematic configuration of a management server according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a diagram illustrating the overall flow chart of a method for controlling the operation of an air conditioner or heater according to an embodiment of the present invention.
  • 5 to 7 are diagrams to explain the concept of a relational polynomial function for a method of controlling the operation of an air conditioner or heater according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 1 is a diagram showing the schematic configuration of a space 1 according to an embodiment of the present invention.
  • space 1 includes a plurality of zones 10a, 10b, 10c, and 10d.
  • the plurality of zones 10a, 10b, 10c, and 10d may be separated from each other by an inner wall. By being divided by an inner wall, the indoor temperature and humidity of each of the plurality of zones 10a, 10b, 10c, and 10d may be different.
  • An air conditioner 20, a temperature and humidity sensor 30, and a control module 40 may be installed in each of the plurality of zones 10a, 10b, 10c, and 10d. Additionally, a gateway 50 may be installed in at least some of the zones 10b among the plurality of zones 10a, 10b, 10c, and 10d. Meanwhile, although not shown in FIG. 1, an access point 60 (see FIG. 2) may be further installed in a specific area among the plurality of areas 10a, 10b, 10c, and 10d.
  • the present invention will be described assuming that the area 10b where the gateway 50 is installed is the target area 10.
  • the present invention is not limited to this, and the contents of the present invention described later can be applied to all of the plurality of zones 10a, 10b, 10c, and 10d.
  • Figure 2 is a diagram showing the schematic configuration of an air conditioner control system 2 according to an embodiment of the present invention.
  • the air conditioner control system 2 includes a temperature and humidity sensor 30, a control module 40, a gateway 50, an access point 60, and a management server 70.
  • the temperature and humidity sensor 30 can measure the indoor temperature and humidity of the target area 10.
  • the temperature and humidity sensor 30 may include a temperature sensor module and a humidity sensor module.
  • the temperature and humidity sensor 30 may be installed in a location that can measure the temperature and humidity of an area where people mainly work, but the temperature and humidity sensor 30 is not limited to this, and the temperature and humidity sensor 30 may be built into the air conditioner 20.
  • the temperature and humidity sensor 30 may communicate with other electronic devices within the target area 10.
  • the temperature and humidity sensor 30 may include a short-range communication module.
  • the temperature and humidity sensor 30 may include a Bluetooth communication module, but the present invention is not limited thereto.
  • the control module 40 may be a device that transmits a drive control signal for controlling the operation of the air conditioner 20 to the air conditioner 20 .
  • the control module 40 may be installed in a specific part of the target area 10 adjacent to the air conditioner 20.
  • the driving control signal is generated in the management server 70 and may be transmitted from the management server 70 to the control module 40 through the access point 60 and the gateway 50.
  • control module 40 may include a short-range communication module and an infrared data association (IrDA) module.
  • the control module 40 may include a Bluetooth communication module, but the present invention is not limited thereto.
  • the gateway 50 may communicate with each of the temperature and humidity sensor 30, the control module 40, and the access point 60.
  • the gateway 50 may include a first short-range communication module for communication connection with the temperature and humidity sensor 30 and the control module 40, and a second short-range communication module for communication connection with the access point 60.
  • the first short-range communication module may be a Bluetooth communication module
  • the second short-range communication module may be a WiFi (Wireless fidelity) communication module, but the present invention is not limited thereto.
  • the gateway 50 may receive indoor temperature and humidity information from the temperature and humidity sensor 30 and then transmit it to the access point 60. Additionally, the gateway 50 may receive a drive control signal for the air conditioner 20, which will be described later, from the access point 60 and transmit it to the control module 40. In addition, the gateway 50 may receive data related to the operation of the air conditioner 20 from the control module 40.
  • the access point 60 may relay communication between the gateway 50 and the management server 70. To this end, the access point 60 may include a second short-range communication module and a long-distance communication module.
  • the management server 70 may be a device that actually controls the air conditioner 20.
  • the management server 70 may be connected to the access point 60 and the weather server 80.
  • the management server 70 may receive indoor temperature and humidity information of the target area 10 from the access point 60, and may receive weather information of the target area 10 from the weather server 80.
  • the management server 70 may generate a drive control signal for the air conditioner 20 using indoor temperature and humidity information and weather information of the target area 10, and may transmit the drive control signal to the access point 60.
  • the weather server 80 may be a server that provides weather information (meteorological information) for each administrative district.
  • Weather information may be predicted information.
  • Weather information may include outdoor temperature, cloud cover, probability of precipitation, humidity, etc. Meanwhile, the amount of clouds can correspond to the amount of solar radiation (i.e., the amount of sunlight).
  • management server 70 will be described in more detail.
  • FIG. 3 is a diagram showing the schematic configuration of the management server 70 according to an embodiment of the present invention.
  • the management server 70 may include a communication unit 710, a control unit 720, and a storage unit 730. Below, the function of each component will be described in detail.
  • the communication unit 710 may be a module that communicates with the access point 60 and the weather server 80.
  • the communication unit 710 may include a long-distance communication module implemented in a wired or wireless manner, but the present invention is not limited thereto.
  • the communication unit 710 can receive indoor temperature and humidity information measured by the temperature and humidity sensor 30 and can receive weather information on the target area 10 provided by the weather server 80.
  • the control unit 720 may include memory and a processor.
  • the memory may be volatile and/or non-volatile memory and may store instructions or data related to at least one other component of management server 70.
  • the processor may include one or more of a central processing unit (CPU), an application processor, or a communications processor.
  • the control unit 720 can control the communication unit 710 and generate a driving control signal for the air conditioner 20.
  • the driving control signal may be generated based on indoor temperature and humidity information of the target area 10 and weather information of the target area 10.
  • the control unit 720 can calculate processing information using the above information.
  • the control unit 720 may generate processing information in real time at the control point at which the air conditioner 20 is to be controlled, or may generate the processing information in advance before the control point.
  • the control time may correspond to the predicted time of the amount of temperature change in the target area 10.
  • the storage unit 730 may store various information related to driving control of the air conditioner 20.
  • the amount of temperature change in the target area 10 can be predicted to generate a drive control signal. That is, the management server 70 may correspond to a device that predicts the amount of temperature change in the target area 10.
  • the thermal characteristics of the target area 10 may be defined as the influence of environmental changes inside and outside the target area 10 on changes in the indoor temperature of the target area 10.
  • the thermal characteristics of the target zone 10 may be substantially different from those of other zones.
  • the thermal characteristics of the target area 10 may be defined by a plurality of thermal characteristic parameters.
  • the plurality of thermal characteristic parameters may include at least one of sunlight, the human body, a power consuming device, immersion, ventilation, and a wall.
  • Sunlight is light that naturally shines on the target area 10 through a window provided in the target area 10 without the user's intention. As the amount of sunlight flowing into the target area 10 (i.e., solar radiation) increases, the indoor temperature of the target area 10 may increase.
  • the amount of sunlight flowing in can be related to the amount of clouds. As the amount of clouds increases, the amount of sunlight flowing in can decrease, and as the amount of clouds decreases, the amount of sunlight flowing in can increase.
  • cloud cover can be expressed in nine levels. On a very clear day, the cloud cover is at level 0 (i.e., the cloud cover is minimal) and the amount of sunlight is at its maximum. Additionally, on very cloudy days, the cloud cover is level 8 (i.e., the cloud cover is maximum) and the amount of sunlight entering is minimal.
  • the human body is a user located in the target area 10 and is a natural heating element that emits heat. As the number of users located in the target area 10 increases, the indoor temperature of the target area 10 may increase.
  • a power consumption device is an electrical/electronic device that uses power to perform a specific operation, and heat is emitted when the power consumption device is driven.
  • the power consumption device may be a lighting device, personal computer (PC), refrigerator, water purifier, TV, humidifier, air purifier, dishwasher, etc.
  • the air conditioner 20 is defined to be excluded from the power consumption devices.
  • the lighting device is a device that radiates light to the target area 10 according to the user's intention, and when the light is emitted, a rather large amount of heat may be emitted from the lighting device.
  • a power consumption device that is always turned on is defined as a "base power consumption device”, and is turned on only during a specific time period (for example, the activity time of the target area 10, which will be described later) and turned off other than the specific time period.
  • a power consuming device is defined as a “non-base power consuming device.”
  • Air infiltration is outside air that flows into the target area (10) through gaps in windows or doors.
  • the infiltrating air is external air that naturally flows into the target area 10 without the user's intention.
  • the indoor temperature of the target area 10 may increase, and in winter, as more moisture flows in, the indoor temperature of the target area 10 may decrease.
  • Ventilation is outdoor air that flows into the target area 10 due to an open window, operation of a ventilation device, etc.
  • ventilation may be air exchange between indoor and outdoor air in the target area 10 according to the user's intention. Similar to infiltration, in the summer, as more ventilation is performed, the indoor temperature of the target area 10 may increase, and in the winter, as more ventilation is performed, the indoor temperature of the target area 10 may decrease.
  • Wall structures include doors, windows, walls, etc. Heat inside the target area 10 may leak to the outside of the target area 10 by radiation/convection/conduction through the wall structure, and heat outside the target area 10 may radiate through the wall structure. It may flow into the interior of the target area 10 by /convection/conduction.
  • the target area 10 may be an area where a specific activity is performed.
  • the target area 10 may be an office where office activity is performed, a cafe or restaurant where service activity is performed, etc.
  • an activity schedule or preset activity hours is set in the target area 10.
  • office hours may be set in offices
  • service hours may be set in cafes, restaurants, etc.
  • Activity time can be defined as including additional time to prepare for the activity.
  • the indoor temperature of the target area 10 in the middle of the night is the heat caused by sunlight passing through the target area 10, the heat emitted from the human body located in the target area 10, and the rain that is turned off in the middle of the night. It may not be affected by at least one of the heat emitted from the underlying power consumption device and the heat caused by the inflow of external air into the target area due to ventilation. However, the indoor temperature of the target area 10 in the middle of the night may be affected by heat released by the operation of the underlying power consumption device, heat due to the inflow of outside air due to infiltration, and heat associated with the wall structure.
  • the baseline power consumers, immersion and wall structures can be defined as baseline thermal parameters, which can influence the indoor temperature of the target area 10 at all times and at all times.
  • sunlight, the human body, non-basic power consumption devices, and ventilation can be defined as non-basic thermal characteristic parameters among thermal characteristic parameters.
  • Non-baseline thermal properties parameters may not affect the indoor temperature of the target area 10 in late night hours.
  • Figure 4 is a diagram illustrating the overall flow chart of a method for controlling the operation of an air conditioner or heater according to an embodiment of the present invention.
  • the air conditioner operation control method may be performed by the management server 70 described above. Hereinafter, the process performed for each step will be described in detail.
  • step S10 information for controlling the operation of the air conditioner 20 may be collected or calculated.
  • the information for controlling the above-described driving may include collection information and calculation information.
  • the collected information may include base information and intermediate information
  • the output information may include base relationship information and intermediate relationship information.
  • the basic information may be information on the amount of temperature change in the target area 10 according to the indoor/outdoor temperature difference in the target area 10 in a preset late-night time section.
  • the indoor and outdoor temperature difference of the target area 10 may correspond to a subtraction value (T o -T i ) of the outdoor temperature of the target area 10 and the indoor temperature of the target area 10.
  • the outdoor temperature of the target area 10 may be collected from the weather server 80, and the indoor temperature of the target area 10 may be measured by the temperature and humidity sensor 30.
  • the indoor temperature of the target area 10 can be measured by the temperature and humidity sensor 30.
  • the indoor temperature of the target area 10 may be an average value of the indoor temperatures measured by the plurality of temperature and humidity sensors 30.
  • the amount of temperature change in the target area 10 may be defined as the amount of temperature change per unit time in the target area 10.
  • the unit time may be 1 hour, but the present invention is not limited thereto.
  • the late-night time section may be set based on at least one of activity schedule information, sunrise time, and sunset time of the target area 10.
  • the late-night time section may be a time section between a first time point and a second time point.
  • the second time point may arrive after the first time point.
  • the first time may correspond to the later of the end time of the activity time of the target area 10 and the sunset time
  • the second time may correspond to the earlier of the start of the activity time of the target area 10 and the sunrise time. It can correspond to the point of view.
  • the target area 10 is an office, the office's activity hours are from 9:00 to 18:00, the sunset time is 19:50, and the sunrise time (i.e., the next day's sunrise time) is 5:10.
  • the first time point may be 19:50 (sunset time)
  • the second time point may be 5:10 (sunrise time).
  • the target area 10 is a cafe
  • the activity hours of the cafe are from 7:00 to 20:00
  • the sunset time is 17:31
  • the sunrise time is 7:50
  • the first time point is 20:00. 00 (the end time of the activity time)
  • the second time point may be 7:00 (the start time of the activity time).
  • the late-night time section may be a time section in which a predetermined time has elapsed after the activity time of the target area 10 ends.
  • the late-night time section may start when a predetermined time has elapsed after the first time point. At this time, all of the heat stored in the wall structure can be released at a predetermined time.
  • the length of the predetermined time may be 40 minutes, but the present invention is not limited thereto.
  • Baseline information may be collected at a preset period in the late-night time zone. For example, if the length of the late-night time section is 1 hour, baseline information may be collected in 10-minute increments.
  • Baseline information may be collected in each late-night time period at least one day prior to the above-described control point. That is, a plurality of baseline information may be collected at least one day before the control point. At this time, at least one task may include a target task including a control point. In other words, basic information can be collected even in the late-night time section of the target day. In other words, the at least one task may be faster than the control point. At least one task may be set to the task immediately preceding the control point. For example, at least one day may be “10 days,” but the present invention is not limited thereto.
  • the basis information may include off-base information and on-base information.
  • the off base information may be information on the amount of temperature change in the target area 10 according to the indoor/outdoor temperature difference in the target area 10 when the air conditioner 20 is turned off in the late-night time section.
  • the on-base information may be information on the amount of temperature change in the target area 10 according to the indoor/outdoor temperature difference in the target area 10 when the air conditioner 20 is turned on in the late-night time section.
  • the air conditioner 20 may be turned on to a preset default desired temperature.
  • the default desired temperature may be the desired temperature of the most commonly used air conditioner 20 (for example, 24°C in cooling mode), but the present invention is not limited thereto.
  • At least one task at which off-base information is collected and at least one task at which on-base information is collected may be different from each other. That is, on-base information may not be collected on days when off-base information is collected, and off-base information may not be collected on days when on-base information is collected.
  • the baseline information is information collected in the late-night hours, and does not reflect the influence of non-baseline thermal characteristic parameters (i.e. human body, non-baseline power consumption devices and ventilation) on the indoor temperature of the target area 10.
  • the base relationship information may be defined as relationship information between the indoor and outdoor temperature difference of the target area 10 and the temperature change amount of the target area 10 in the middle of the night.
  • Base relationship information can be set based on the plurality of base information described above.
  • the base relationship information may include off-base relationship information and on-base relationship information.
  • the off base relationship information may be relationship information between the indoor and outdoor temperature difference of the target area 10 and the amount of temperature change in the target area 10 when the air conditioner 20 is turned off in the middle of the night.
  • the on-base relationship information may be relationship information between the indoor and outdoor temperature difference of the target area 10 and the amount of temperature change in the target area 10 when the air conditioner 20 is turned on in the middle of the night.
  • the basis relationship information may be expressed as a basis relationship function equation corresponding to a trend line for a plurality of basis information.
  • the trend line may be a polynomial trend line, in particular a second-order polynomial trend line. That is, the basis relationship information may correspond to a basis relationship polynomial function that outputs the amount of temperature change in the target area 10 using the indoor and outdoor temperature difference of the target area 10 as a variable.
  • the base relationship information may be set separately in the cooling mode and heating mode of the air conditioner 20.
  • Figure 5 shows an example of a trend line based on a plurality of basis information, that is, a basis relation polynomial function equation.
  • Figure 5a shows the basis relation polynomial function for the cooling mode
  • Figure 5b shows the basis relation polynomial function for the heating mode.
  • the function value of the basis relation polynomial in each of the cooling mode and the heating mode, can be expressed as Equation 1 below.
  • ⁇ T D(oi) is the indoor and outdoor temperature difference of the target area
  • f( ⁇ T D(oi) ) is the temperature change amount of the target area
  • a and b are the thermal characteristic parameters of the target area 10.
  • the coefficient of the variable term defined by c, respectively, means a constant term defined by the thermal characteristic parameter of the target area 10.
  • the base relationship information may be relationship information between the indoor and outdoor temperature difference of the target area 10, which reflects the basic thermal characteristic parameters of the target area 10, and the amount of temperature change in the target area 10, and can be used when the air conditioner 20 is turned off. It may include off-base relationship information when the air conditioner 20 is turned on and on-base relationship information when the air conditioner 20 is turned on. At this time, the influence related to non-basic thermal characteristic parameters is not included in the basal relationship information. That is, the base relationship information may be relationship information that reflects the unique thermal characteristics of the target area 10.
  • the intermediate information may be information on the amount of temperature change in the target area 10 according to the temperature difference between the indoor and outdoor temperatures of the target area 10 during the activity time.
  • the intermediate information may include off intermediate information and on intermediate information.
  • the off intermediate information may be information on the amount of temperature change in the target area 10 according to the indoor/outdoor temperature difference in the target area 10 when the air conditioner 20 is turned off in the activity time.
  • the on-intermediate information may be information on the amount of temperature change in the target area 10 according to the temperature difference between the inside and outside of the target area 10 when the air conditioner 20 is turned on during the activity time.
  • the air conditioner 20 may be turned on to a preset default desired temperature. The work in which off-intermediate information is collected and the work in which on-intermediate information is collected may be different.
  • Intermediate information may be collected in specific time periods of the day's activity time prior to the control point described above.
  • the previous work may be at least one. That is, at least one intermediate information may be collected at a time before the control point. At this time, the previous day may also include the target day including the control point. In other words, basic information can be collected even during the activity time of the target day. In other words, the previous event may be earlier than the control point.
  • each of the plurality of intermediate information may include a plurality of first intermediate information and a plurality of second intermediate information.
  • Each of the plurality of first intermediate information may be information on the amount of temperature change of the target area 10 according to the indoor and outdoor temperature difference of the target area 10 during the activity time of the day when the amount of clouds before the control point is at its maximum.
  • “maximum amount of clouds” may correspond to “a very cloudy day,” “level 8 clouds,” or “minimum amount of sunlight.”
  • Each of the plurality of second intermediate information may be information on the amount of temperature change of the target area 10 according to the indoor and outdoor temperature difference of the target area 10 during the activity time of the day when the amount of clouds before the control point is minimal.
  • minimum amount of clouds may correspond to “a very clear day,” “level 0 clouds,” or “maximum amount of sunlight.”
  • the intermediate information is the information collected at the time of activity, which is about the indoor temperature of the target area 10, the baseline thermal characteristics parameters (i.e. baseline power consumers, immersion and wall structures) and the non-baseline thermal characteristics parameters (i.e. Information may reflect impacts on sunlight, the human body, non-basic power consumers, and ventilation).
  • the baseline thermal characteristics parameters i.e. baseline power consumers, immersion and wall structures
  • the non-baseline thermal characteristics parameters i.e. Information may reflect impacts on sunlight, the human body, non-basic power consumers, and ventilation.
  • the first intermediate information is information collected during activity time on a very cloudy day, so the influence of sunlight is not reflected. That is, the first intermediate information may be information that reflects influences on the human body, power consumption devices, sleep, ventilation, and wall structures other than sunlight. And, since the second intermediate information is information collected during the activity time on a very clear day, the influence of the maximum amount of sunlight flowing in is reflected. That is, the second intermediate information may be information that reflects the maximum inflow of sunlight, the human body, power consumption devices, moisture, ventilation, and the influence on the wall structure.
  • Intermediate relationship information may be defined as relationship information between the indoor and outdoor temperature difference of the target area 10 and the temperature change amount of the target area 10 during the activity time. Intermediate relationship information can be set by the plurality of intermediate information described above. Intermediate relationship information can be set separately in the cooling mode and heating mode of the air conditioner 20.
  • the intermediate relationship information may include off-intermediate relationship information and on-intermediate relationship information.
  • the off-intermediate relationship information may be relationship information between the indoor and outdoor temperature difference of the target area 10 and the temperature change amount of the target area 10 when the air conditioner 20 is turned off during the activity time.
  • the on-intermediate relationship information may be relationship information between the indoor and outdoor temperature difference of the target area 10 and the amount of temperature change in the target area 10 when the air conditioner 20 is turned on during the activity time.
  • the intermediate relationship information may be set by reflecting the intermediate information in the base relationship information. Therefore, intermediate relationship information can also be expressed as an intermediate relationship polynomial function.
  • the intermediate relation polynomial function can be set by changing the constant term of the base relation polynomial function using intermediate information.
  • intermediate information can be expressed as two-dimensional coordinate values, that is, (indoor and outdoor temperature difference, temperature change amount).
  • the output value of the basis relationship polynomial function is calculated by substituting the “indoor and outdoor temperature difference” among the coordinate values of the intermediate information into the basis relationship polynomial function equation, and the output value of the basis relationship polynomial function equation is subtracted from the “temperature change amount” among the coordinate values of the intermediate information.
  • the difference value of the temperature change amount is calculated, and the intermediate relationship polynomial function equation can be calculated by adding the difference value of the temperature change amount to the constant term of the base relation polynomial function equation.
  • the base relation polynomial function equation and the intermediate relation polynomial function equation may have different constant terms and the same variable term relationship.
  • the intermediate relational polynomial function equation can also be expressed as Equation 1 described above.
  • the above-described calculation process is performed for each of the plurality of intermediate information to calculate the difference value of the plurality of temperature change amounts, and the average value of the difference value of the plurality of temperature change amount is calculated as the constant term of the basis relation polynomial function equation.
  • the intermediate relational polynomial function equation can be calculated.
  • the intermediate relationship information may include first and second intermediate relationship information.
  • the first intermediate relationship information may be relationship information between the indoor and outdoor temperature difference of the target area 10 and the amount of temperature change in the target area 10 at an activity time when the amount of clouds is maximum (the amount of sunlight inflow is minimum).
  • the first intermediate relationship information may be set by reflecting the first intermediate information to the base relationship information.
  • the first intermediate relationship information may correspond to a first intermediate relationship polynomial function established by changing the constant term of the basis relationship polynomial function using the first intermediate information.
  • the first intermediate information reflects the human body, the power consumption device, the ventilation, and the wall structure, but does not reflect the influence of sunlight, so the first intermediate relationship information includes the human body, the power consumption device, the ventilation, and the wall structure.
  • This may be relationship information between the indoor and outdoor temperature difference of the target area 10 in which ventilation and wall structures are reflected and the amount of temperature change in the target area 10.
  • the second intermediate relationship information may be relationship information between the indoor and outdoor temperature difference of the target area 10 and the amount of temperature change in the target area 10 at an activity time when the amount of clouds is minimal (the amount of sunlight inflow is maximum).
  • the second intermediate relationship information may be set by reflecting the second intermediate information to the base relationship information.
  • the second intermediate relationship information may correspond to a second intermediate relationship polynomial function set by changing the constant term of the basis relationship polynomial function using the second intermediate information.
  • the second intermediate information is information that reflects the influence of the maximum amount of sunlight along with the human body, power consumption devices, immersion, ventilation, and wall structures, so the second intermediate relationship information includes the maximum amount of sunlight inflow, It may be relationship information that reflects the human body, power consumption devices, breathing, ventilation, and wall structures.
  • first and second intermediate relationship information are relationship information derived from base relationship information
  • first intermediate relationship information may be relationship information that further reflects the human body, non-base power consumption device, and ventilation in the base relationship information
  • the second intermediate relationship information may be relationship information that further reflects the maximum amount of sunlight flowing in from the first intermediate relationship information.
  • step S20 the indoor/outdoor temperature difference and cloud amount at the control time can be collected.
  • the control time point is a time point included in the target day and may be a prediction time point for predicting the amount of temperature change in the target area 10.
  • the indoor and outdoor temperature difference at the control time may be calculated based on the indoor temperature at the control time measured by the temperature and humidity sensor 30 and the outdoor temperature at the control time collected by the weather server 80.
  • the amount of clouds at the control point can be collected from the weather server 80.
  • the target relationship information can be calculated by correcting the base relationship information based on the amount of clouds at the control time.
  • the target relationship information is relationship information used to predict the amount of temperature change in the control period of the target area 10 after the control point, and is the temperature difference between the indoor and outdoor temperatures of the target area 10 at the control point and the temperature difference between the target area 10 and the target area 10. This may be relationship information between temperature changes.
  • the object relationship information may include off object relationship information and on object relationship information.
  • the off target relationship information may be relationship information between the indoor and outdoor temperature difference of the target area 10 and the temperature change amount of the target area 10 when the air conditioner 20 is turned off at the control time.
  • the on-target relationship information may be relationship information between the indoor and outdoor temperature difference of the target area 10 and the amount of temperature change in the target area 10 when the air conditioner 20 is turned on at the control point.
  • object relationship information can be set for each desired temperature of the air conditioner 20. That is, as described above, the management server 70 can calculate each object relationship information for the default desired temperature. However, at the control point, the air conditioner 20 may be turned on to a desired temperature other than the default desired temperature. In this case, the management server 70 may estimate object relationship information for the other desired temperatures described above based on object relationship information for the default desired temperature.
  • control time point may be the start point of the control period, and the length of the control period may be a unit time (eg, 1 hour).
  • the control period may correspond to a period for predicting the amount of temperature change in the target area 10.
  • the basis relationship information may correspond to a basis relationship polynomial function
  • step S30 the object relationship corresponding to the object relationship information is changed by changing the constant value of the basis relationship polynomial function based on the cloud amount at the control time.
  • Polynomial function expressions can be calculated.
  • the object relationship information may be calculated by reflecting the amount of clouds at the control time in the first and second intermediate relationship information derived from the base relationship information.
  • the first intermediate relationship information may be relationship information reflecting the thermal characteristic parameters of the human body, power consumption device, immersion, ventilation, and wall structures excluding sunlight
  • the second intermediate relationship information may be relationship information reflecting the maximum amount of sunlight entering, the human body.
  • it may be relationship information reflecting all thermal characteristic parameters of power consumption devices, ventilation, ventilation, and wall structures. Therefore, in step S30, target relationship information for predicting the amount of temperature change in the control period of the target area 10 is calculated by reflecting the amount of clouds at the control time related to sunlight in the first intermediate relationship information and the second intermediate relationship information. can do.
  • the object relationship information may correspond to an object relationship polynomial function equation.
  • the target relational polynomial function can be set by changing the constant term of the basis relation polynomial function based on the first intermediate relation polynomial function, the second intermediate relation polynomial function, and the cloud amount at the control point.
  • the object relational polynomial function may have a relationship in which the constant terms are different and the variable terms are the same as each of the base relation polynomial function, the first intermediate relation polynomial function, and the second intermediate relation polynomial function.
  • FIG. 6 illustrates a basis relation polynomial function, a first intermediate relation polynomial function, a second intermediate relation polynomial function, and an object relation polynomial function when the air conditioner 20 operates in a cooling mode, according to an embodiment of the present invention. there is.
  • the base relation polynomial function, the first intermediate relation polynomial function, the second intermediate relation polynomial function, and the target relation polynomial function may each have the same variable term and different constant terms.
  • the constant term of the object relational polynomial function equation may be a value between the constant term of the first intermediate relation polynomial function equation and the constant term of the second intermediate relation polynomial function equation, and the intermediate value may be based on the cloud amount at the time of control. can be estimated.
  • the target relation polynomial function formula orients to the first intermediate relation polynomial function expression
  • the target relation polynomial function formula orients to the second intermediate relation polynomial function expression.
  • the target relation polynomial function equation is the same as the second intermediate relation polynomial function equation.
  • the target relation polynomial function equation is the same as the first intermediate relation polynomial function equation.
  • the target relational polynomial function expression exists in the middle of the first intermediate relation polynomial function and the second intermediate relation polynomial function, and the constant term of the object relation polynomial function is the first intermediate relation polynomial function. It corresponds to the average value of the constant term of the constant term of the second intermediate relational polynomial function equation.
  • the on-target relationship information can be set for each desired temperature of the air conditioner 20. That is, the management server 70 can calculate each object relationship information for the default desired temperature, but the air conditioner 20 may be turned on at a desired temperature other than the default desired temperature at the control time. In this case, the management server 70 may estimate the on-object relationship information for the other desired temperatures described above based on the on-object relationship information for the default desired temperature.
  • Figure 7 illustrates the concept of estimating an object relation polynomial function for each desired temperature based on an object relation polynomial function for the default desired temperature.
  • the object relationship polynomial function for each desired temperature may have a relationship in which the constant term is changed in the object relationship information for the default desired temperature.
  • the basic relationship information may be relationship information that reflects basic thermal characteristic parameters
  • the first intermediate relationship information may be relationship information that reflects thermal characteristic parameters excluding sunlight among a plurality of thermal characteristic parameters
  • the second intermediate relationship information may be relationship information that reflects thermal characteristic parameters excluding sunlight. It may be relationship information reflecting all thermal characteristic parameters including the maximum amount of sunlight
  • the target relationship information is relationship information reflecting thermal characteristic parameters at the control point based on the first and second intermediate relationship information and the amount of clouds at the control point. It can be.
  • each relationship information may include off-relationship information and on-relationship information as described above.
  • step S40 the temperature change during the control period of the target area 10 can be predicted by applying the indoor/outdoor temperature difference at the time of control of the target area 10 to the target relationship information.
  • the temperature change amount of the target area 10 during the control period may include a first temperature change amount and a second temperature change amount.
  • the first temperature change amount may be the temperature change amount of the target area 10 when the air conditioner 20 is turned off in the control period
  • the second temperature change amount may be the temperature change amount of the target area when the air conditioner 20 is turned on in the control period. It may be the temperature change amount in (10).
  • the temperature difference in the control period can be calculated by substituting the indoor and outdoor temperature difference at the time of control as a variable of the object relationship polynomial function equation.
  • the management server 70 calculates base relationship information reflecting the unique thermal characteristic parameter (i.e., basic thermal characteristic parameter) of the target area 10 based on the basic information; ii) Calculate first intermediate relationship information reflecting the thermal characteristic parameters of the target area 10 excluding sunlight based on the first intermediate information and base relationship information, ii) Based on the second intermediate information and base relationship information calculates second intermediate relationship information reflecting all thermal characteristic parameters of the target area 10, iv) calculates target relationship information based on the first and second intermediate relationship information and the cloud amount at the control time, and v)
  • the amount of temperature change in the target area 10 in the control period can be calculated based on the target relationship information and the indoor/outdoor temperature difference at the time of control.
  • the object relationship information may represent the thermal characteristics of the target area 10 at the control time because all thermal characteristic parameters at the control time are reflected. Therefore, the amount of temperature change in the control period of the target area 10 can be accurately predicted using the target relationship information.
  • step S50 the operation of the air conditioner 20 can be controlled based on the amount of temperature change during the control period. That is, in step S50, the operation of the air conditioner 20 can be controlled based on the first and second temperature changes in the control period.
  • the operation control of the air conditioner 20 is controlled by changing the driving state of the air conditioner 20 (i.e., changing the turn on/off of the air conditioner 20) and controlling the operation of the air conditioner 20 when the air conditioner 20 is driven. This may be setting a desired temperature, etc.
  • step S50 the operation of the air conditioner 20 may be controlled based on a preset comfort temperature and the amount of temperature change during the control period.
  • the comfortable temperature may be defined as the perceived temperature that the user located in the target area 10 feels comfortable.
  • the comfortable temperature may be set differently for each season and may be set differently for each period included in the target day. A plurality of periods may be set based on the operating schedule for the target area 10.
  • the comfortable temperature is the off comfortable temperature, which is the temperature that the user feels comfortable when the air conditioner 20 is turned off, and the on comfortable temperature, which is the temperature that the user feels comfortable when the air conditioner 20 is turned on. It can be included.
  • step S50 the first process based on the off comfortable temperature and the first temperature change amount and the second process based on the on-off comfortable temperature and the second temperature change amount are performed to drive the air conditioner 20. You can control it.
  • the above-described air conditioner operation control method is a method of predicting the amount of temperature change in the target area 10 by calculating target relationship information by correcting base relationship information according to the amount of clouds (i.e., sunlight).
  • the present invention is not limited to the above-described content.
  • the air conditioner operation control method calculates target relationship information by correcting base relationship information according to non-baseline thermal characteristic parameters other than sunlight (i.e., at least one of the human body, non-base power consumption device, and ventilation) to calculate target area ( 10)
  • the amount of temperature change can also be predicted. Since this is similar to the above-described content, description of overlapping content will be omitted.
  • the control module 40 includes a high-performance processor-based control unit and may further include the second short-range communication module and the infrared communication module described above.
  • the control module 40 can obtain weather information of the target area 10 from the weather server 80 through the access point 60 and the gateway 50, and from the temperature and humidity sensor 30 through the gateway 50.
  • the indoor temperature and humidity of the measured target area 10 can be obtained.
  • the temperature and humidity sensor 30 and the control module 40 may be built into the air conditioner 20. In this case, the control module 40 may directly obtain the indoor temperature and humidity from the temperature and humidity sensor 30. Since the operations performed by the control module 40 are similar to the above description, detailed description will be omitted.
  • embodiments of the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer-readable medium.
  • the computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc., singly or in combination.
  • Program instructions recorded on the medium may be specially designed and constructed for the present invention or may be known and usable by those skilled in the art of computer software.
  • Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks.
  • program instructions include machine language code, such as that produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter, etc.
  • the hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of embodiments of the present invention, and vice versa.

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Abstract

대상 구역의 온도 변화량 예측 장치 및 방법이 개시된다. 개시된 방법은, 프로세서 기반의 장치에서 수행되는 것으로서, 복수의 기저 정보를 수집하는 단계와, 상기 복수의 기저 정보에 기초하여 상기 대상 구역의 실내외 온도차와 상기 대상 구역의 온도 변화량 간의 기저 관계 정보를 산출하는 단계를 포함하되, 상기 복수의 기저 정보 각각은 심야 시간 구간에서의 상기 대상 구역의 실내외 온도차에 따른 상기 대상 구역의 온도 변화량의 정보이고, 상기 심야 시간 구간은 상기 대상 구역의 활동 스케줄 정보, 일출 시점 및 일몰 시점 중 적어도 하나에 기초하여 설정된다.

Description

대상 구역의 온도 변화량을 예측하는 장치 및 방법
본 발명의 실시예들은 대상 구역에 설치된 냉난방기의 구동을 제어하기 위해 사용되는 대상 구역의 온도 변화량을 예측하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
냉난방기(또는 공기 조화기)는 냉동 사이클을 이용하여 사람이 활동하기 알맞게 실내 온도를 쾌적하게 유지하는 장치이다. 냉난방기는 실내의 더운 공기를 흡입하여 저온의 냉매로 열교환 후 이를 실내로 토출하는 작용에 의해 실내를 냉방 시키거나, 반대 작용에 의해 실내를 난방 시킨다.
일반적으로, 냉난방기는 사람의 직접적인 조작에 의해 구동이 제어된다. 일례로, 여름철에서, 실내 온도가 높은 경우 사용자는 냉난방기를 턴 온시키고, 높은 실내 온도를 빨리 감소시키기 위해 턴 온된 냉난방기의 희망 온도(desired temperature)를 낮게 설정한다.
한편, 식당, 카페, 사무실 등의 공간에는 많은 사용자들이 위치하며, 일반적으로 공간의 관리자가 냉난방기의 구동을 직접적으로 제어한다. 그러나, 관리자의 무지(無知) 또는 무관심으로 인해 냉난방기가 효율적으로 구동되지 못하는 문제점이 있다.
일례로, 여름철에서, 관리자가 냉난방기의 희망 온도를 높게 설정하는 경우 사용자들이 더위를 느낄 수 있고, 관리자가 냉난방기의 희망 온도를 낮게 설정하는 경우 사용자들이 추위를 느낄 수 있다. 이에 따라, 사용자들이 불편함을 느끼게 된다. 더욱이, 여름철에서 냉난방기의 희망 온도가 낮게 설정되는 경우, 냉난방기의 전력 소모가 증가되며, 이에 따라 공간의 전기 비용이 상승하는 문제점이 있다.
따라서, 관리자가 냉난방기를 직접적으로 조작하지 않으면서도 냉난방기를 효율적으로 구동시키는 기술이 요구된다.
본 발명의 목적은 불필요한 냉난방기의 구동을 방지하여 냉난방기의 전력 소모를 최소화시키기 위해 대상 구역의 온도 변화량을 정확하게 예측하는 온도 변화량 예측 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 대상 구역의 온도 변화량을 예측하기 위해 사용되는 대상 구역의 기저 관계 정보를 산출하는 온도 변화량 예측 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 대상 구역의 온도 변화량 예측 방법은, 복수의 기저 정보를 수집하는 단계와, 상기 복수의 기저 정보에 기초하여 상기 대상 구역의 실내외 온도차와 상기 대상 구역의 온도 변화량 간의 기저 관계 정보를 산출하는 단계를 포함하되, 상기 복수의 기저 정보 각각은 심야 시간 구간에서의 상기 대상 구역의 실내외 온도차에 따른 상기 대상 구역의 온도 변화량의 정보이고, 상기 심야 시간 구간은 상기 대상 구역의 활동 스케줄 정보, 일출 시점 및 일몰 시점 중 적어도 하나에 기초하여 설정된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 대상 구역의 온도 변화량 예측 장치는, 컴퓨터에서 판독 가능한 명령을 저장하는 메모리와, 상기 명령을 실행하도록 구현되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는, 복수의 기저 정보를 수집하고, 상기 복수의 기저 정보에 기초하여 상기 대상 구역의 실내외 온도차와 상기 대상 구역의 온도 변화량 간의 기저 관계 정보를 산출하되, 상기 복수의 기저 정보 각각은 심야 시간 구간에서의 상기 대상 구역의 실내외 온도차에 따른 상기 대상 구역의 온도 변화량의 정보이고, 상기 심야 시간 구간은 상기 대상 구역의 활동 스케줄 정보, 일출 시간 및 일몰 시간 중 적어도 하나에 기초하여 설정된다.
본 발명에 따르면, 심야 시간 구간에서 수집된 대상 구역의 실내외 온도차에 따른 대상 구역의 온도 변화량의 정보에 기초하여 대상 구역의 온도 변화량을 정확하게 예측함으로써, 불필요한 냉난방기의 구동이 방지되며, 냉난방기의 전력 소모가 최소화될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 기저 열 특성 파라미터를 반영한 대상 구역의 실내외 온도차와 대상 구역의 온도 변화량 간의 기저 관계 정보를 산출함으로써, 대상 구역의 고유의 열 특성을 반영하여 대상 구역의 온도 변화량을 정확하게 예측할 수 있다.
또한, 본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공간의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉난방기 제어 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 관리 서버의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉난방기 구동 제어 방법의 전체적인 흐름도를 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉난방기 구동 제어 방법에 대한 관계 다항식 함수식의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
"제1", "제2" 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
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.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공간(1)의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 공간(1)은 복수의 구역(10a, 10b, 10c, 10d)을 포함한다. 복수의 구역(10a, 10b, 10c, 10d)은 내벽에 의해 서로 구분될 수 있다. 내벽에 의해 구분됨으로써, 복수의 구역(10a, 10b, 10c, 10d) 각각의 실내 온도 및 습도는 서로 다를 수 있다.
복수의 구역(10a, 10b, 10c, 10d) 각각에는 냉난방기(20), 온습도 센서(30) 및 제어 모듈(40)이 각각 설치될 수 있다. 또한, 복수의 구역(10a, 10b, 10c, 10d) 중 적어도 일부의 구역(10b)에는 게이트웨이(50)가 설치될 수 있다. 한편, 도 1에 도시되지 않았지만, 복수의 구역(10a, 10b, 10c, 10d) 중 특정 구역에는 액세스 포인트(60, 도 2 참조)가 더 설치될 수 있다.
이하, 게이트웨이(50)가 설치된 구역(10b)를 대상 구역(10)으로 가정하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 구역(10a, 10b, 10c, 10d) 모두에 대해 후술하는 본 발명의 내용이 적용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉난방기 제어 시스템(2)의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 냉난방기 제어 시스템(2)은 온습도 센서(30), 제어 모듈(40), 게이트웨이(50), 액세스 포인트(60) 및 관리 서버(70)를 포함한다.
온습도 센서(30)는 대상 구역(10)의 실내 온도 및 습도를 측정할 수 있다. 이를 위해, 온습도 센서(30)는 온도 센서 모듈 및 습도 센서 모듈을 포함할 수 있다.
온습도 센서(30)는 사람이 주로 활동하는 영역의 온도 및 습도를 측정할 수 있는 위치에 설치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 온습도 센서(30)는 냉난방기(20)에 내장될 수도 있다.
온습도 센서(30)는 대상 구역(10) 내의 다른 전자 장치와 통신을 수행할 수 있다. 이를 위해, 온습도 센서(30)는 근거리 통신 모듈을 포함할 수 있다. 일례로, 온습도 센서(30)는 블루투스 통신 모듈을 구비할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
제어 모듈(40)은 냉난방기(20)의 구동을 제어하기 위한 구동 제어 신호를 냉난방기(20)로 전송하는 장치일 수 있다. 제어 모듈(40)은 냉난방기(20)와 인접한 대상 구역(10)의 특정 부분에 설치될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 구동 제어 신호는, 관리 서버(70)에서 생성되며, 액세스 포인트(60) 및 게이트웨이(50)를 통해 관리 서버(70)에서 제어 모듈(40)로 전송될 수 있다.
이를 위해, 제어 모듈(40)은 근거리 통신 모듈 및 적외선 통신(IrDA, infrared data association) 모듈을 포함할 수 있다. 일례로, 제어 모듈(40)은 블루투스 통신 모듈을 구비할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
게이트웨이(50)는 온습도 센서(30), 제어 모듈(40) 및 액세스 포인트(60) 각각과 통신을 수행할 수 있다. 이를 위해, 게이트웨이(50)는 온습도 센서(30) 및 제어 모듈(40)과의 통신 연결을 위한 제1 근거리 통신 모듈과, 액세스 포인트(60)와의 통신 연결을 위한 제2 근거리 통신 모듈을 포함할 수 있다. 일례로, 제1 근거리 통신 모듈은 블루투스 통신 모듈일 수 있고, 제2 근거리 통신 모듈은 WiFi(Wireless fidelity) 통신 모듈일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
게이트웨이(50)는 온습도 센서(30)로부터 실내 온도 및 습도 정보를 수신한 후 액세스 포인트(60)로 전송할 수 있다. 또한, 게이트웨이(50)는 액세스 포인트(60)로부터 후술할 냉난방기(20)의 구동 제어 신호를 수신한 후 제어 모듈(40)로 전송할 수 있다. 더불어, 게이트웨이(50)는 제어 모듈(40)로부터 냉난방기(20)의 구동 관련 데이터를 수신할 수도 있다.
액세스 포인트(60)는 게이트웨이(50)와 관리 서버(70) 간의 통신을 중계할 수 있다. 이를 위해, 액세스 포인트(60)는 제2 근거리 통신 모듈 및 원거리 통신 모듈을 포함할 수 있다.
관리 서버(70)는 냉난방기(20)를 실제적으로 제어하는 장치일 수 있다. 관리 서버(70)는 액세스 포인트(60) 및 기상 서버(80)와 통신 연결될 수 있다. 관리 서버(70)는 액세스 포인트(60)로부터 대상 구역(10)의 실내 온도 및 습도 정보를 수신할 수 있고, 기상 서버(80)로부터 대상 구역(10)의 날씨 정보를 수신할 수 있다. 관리 서버(70)는 실내 온습도 정보 및 대상 구역(10)의 날씨 정보를 이용하여 냉난방기(20)의 구동 제어 신호를 생성할 수 있고, 구동 제어 신호를 액세스 포인트(60)로 전송할 수 있다.
기상 서버(80)는 행정 구역 별로 날씨 정보(기상 정보)를 제공하는 서버일 수 있다. 날씨 정보는 예측된 정보일 수 있다. 날씨 정보는 실외 온도, 구름양, 강수 확률, 습도 등을 포함할 수 있다. 한편, 구름양은 일사량(즉, 햇빛의 양)과 대응될 수 있다.
이하, 관리 서버(70)를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 관리 서버(70)의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 관리 서버(70)는 통신부(710), 제어부(720) 및 저장부(730)를 포함할 수 있다. 이하, 각 구성 요소 별로 그 기능을 상세하게 설명한다.
통신부(710)는 액세스 포인트(60) 및 기상 서버(80)와 통신을 수행하는 모듈일 수 있다. 일례로, 통신부(710)는 유무선으로 구현되는 원거리 통신 모듈을 포함할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상술한 바와 같이, 통신부(710)는, 온습도 센서(30)에서 측정된 실내 온습도 정보를 수신할 수 있고, 기상 서버(80)에서 제공된 대상 구역(10)의 날씨 정보를 수신할 수 있다.
제어부(720)는 메모리 및 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리는 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리일 수 있고, 관리 서버(70)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령어 또는 데이터를 저장할 수 있다. 프로세서는 중앙처리장치(CPU), 애플리케이션 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.
제어부(720)는 통신부(710)를 제어할 수 있으며 냉난방기(20)의 구동 제어 신호를 생성할 수 있다. 구동 제어 신호는 대상 구역(10)의 실내 온습도 정보 및 대상 구역(10)의 날씨 정보에 기초하여 생성될 수 있다. 구동 제어 신호를 생성하기 위해, 제어부(720)는 상기 정보들을 이용하여 가공 정보(processing information)를 산출할 수 있다. 제어부(720)는 냉난방기(20)를 제어하고자 하는 제어 시점에서 실시간으로 가공 정보를 생성할 수도 있고, 제어 시점의 이전에 가공 정보를 미리 생성할 수도 있다. 여기서, 제어 시점은 대상 구역(10)의 온도 변화량의 예측 시점과 대응될 수 있다.
저장부(730)는 냉난방기(20)의 구동 제어와 관련된 다양한 정보를 저장할 수 있다.
한편, 후술하는 바와 같이, 구동 제어 신호를 생성하기 위해 대상 구역(10)의 온도 변화량이 예측될 수 있다. 즉, 관리 서버(70)는 대상 구역(10)의 온도 변화량을 예측하는 장치와 대응될 수 있다.
이하, 대상 구역(10)의 실내 온도에 영향을 미치는 대상 구역(10)의 열 특성의 개념을 먼저 설명하고, 더불어 대상 구역(10)의 온도 변화량을 예측하여 냉난방기(20)의 구동을 제어하는 실시예를 설명하기로 한다.
1. 대상 구역(10)의 열 특성
대상 구역(10)의 열 특성은 대상 구역(10)의 내부 및 외부의 환경 변화가 대상 구역(10)의 실내 온도 변화에 미치는 영향력으로 정의될 수 있다. 대상 구역(10)의 열 특성은 다른 구역의 열 특성과 대체적으로 상이할 수 있다.
대상 구역(10)의 열 특성은 복수의 열 특성 파라미터에 의해 정의될 수 있다. 실시예에 따르면, 복수의 열 특성 파라미터는 햇빛, 인체, 전력 소비 장치, 침기, 환기, 벽체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
햇빛(sunlight)은 사용자의 의도없이 대상 구역(10)에 구비된 창문 등을 통해 자연적으로 대상 구역(10)에 비춰지는 빛이다. 대상 구역(10)으로의 햇빛의 유입량(즉, 일사량)이 증가될수록 대상 구역(10)의 실내 온도는 증가될 수 있다.
한편, 햇빛의 유입량은 구름양과 관련될 수 있다. 구름양이 증가할수록 햇빛의 유입량은 감소할 수 있고, 구름양이 감소할수록 햇빛의 유입량은 증가할 수 있다.
일례로, 구름양은 9개의 레벨로 표현될 수 있다. 아주 맑은 날의 경우, 구름양이 0 레벨(즉, 구름양이 최소)이고 햇빛의 유입량이 최대이다. 또한, 아주 흐린 날의 경우, 구름양이 8 레벨(즉, 구름양이 최대)이고 햇빛의 유입량이 최소이다.
인체(human body)는 대상 구역(10)에 위치하는 사용자로서, 열을 배출하는 자연 발열체이다. 대상 구역(10)에 위치하는 사용자의 개수가 많아질수록 대상 구역(10)의 실내 온도는 증가될 수 있다.
전력 소비 장치는 특정 동작을 수행하기 위해 전력을 사용하는 전기/전자 장치로서, 전력 소비 장치의 구동 시 열이 방출된다. 일례로서, 전력 소비 장치는 조명 기기, PC(Personal Computer), 냉장고, 정수기, TV, 가습기, 공기 청정기, 식기 세척기 등일 수 있다. 이 때, 냉난방기(20)는 전력 소비 장치에서 제외되도록 정의된다.
특히, 조명 기기는 사용자의 의도에 의해 대상 구역(10)으로 빛을 방사하는 장치로서, 빛의 방사 시 다소 많은 양의 열이 조명 기기에서 방출될 수 있다.
한편, 냉장고, 정수기 등과 같은 전력 소비 장치는 대상 구역(10)에서 턴 오프되지 않고 항상 턴 온되어 열을 방출할 수 있다. 따라서, 항상 턴 온되는 전력 소비 장치를 "기저 전력 소비 장치"로 정의하고, 특정 시간 구간(일례로, 후술할 대상 구역(10)의 활동 시간)에만 턴 온되고, 특정 시간 구간 이외에는 턴 오프되는 전력 소비 장치를 "비-기저 전력 소비 장치"로 정의한다.
침기(air infiltration)는 창문 또는 문의 틈새 등을 통해 대상 구역(10)으로 유입되는 외기이다. 즉, 침기는 사용자의 의도없이 자연적으로 대상 구역(10)으로 유입되는 외기이다. 일례로서, 여름철의 경우 침기가 많이 유입될수록 대상 구역(10)의 실내 온도는 증가될 수 있고, 겨울철의 경우 침기가 많이 유입될수록 대상 구역(10)의 실내 온도가 감소될 수 있다.
환기(ventilation)은 오픈되는 창문, 환기 장치의 구동 등으로 인해 대상 구역(10)으로 유입되는 외기이다. 즉, 환기는 사용자의 의도에 의한 대상 구역(10)의 내기와 외기 간의 공기 교환일 수 있다. 침기와 유사하게, 여름철의 경우 환기가 많이 수행될수록 대상 구역(10)의 실내 온도는 증가될 수 있고, 겨울철의 경우 환기가 많이 수행될수록 대상 구역(10)의 실내 온도가 감소될 수 있다.
벽 구조물은, 문, 창문, 벽 등을 포함한다. 대상 구역(10)의 내부의 열은 벽 구조물을 통해 복사/대류/전도의 방식으로 대상 구역(10)의 외부로 유출될 수 있고, 대상 구역(10)의 외부의 열은 벽 구조물을 통한 복사/대류/전도에 의해 대상 구역(10)의 내부로 유입될 수 있다.
한편, 대상 구역(10)은 특정 활동(activity)이 수행되는 구역일 수 있다. 일례로, 대상 구역(10)은 업무 활동(office activity)이 수행되는 사무실, 서비스 활동(service activity)이 수행되는 카페, 식당 등일 수 있다. 또한, 대상 구역(10)에는 활동 스케줄 또는 미리 설정된 활동 시간(activity hours)이 설정되어 있다. 일례로, 사무실에는 업무 시간(office hours)이 설정될 수 있고, 카페, 식당 등에는 서비스 시간(service hours)이 설정될 수 있다. 활동 시간은 활동을 준비하는 시간을 더 포함한 것으로 정의될 수 있다.
이 때, 대상 구역(10)의 활동 시간이 종료된 경우, 대상 구역(10)에서 활동을 수행하는 모든 사용자는 대상 구역(10)에서 나갈 수 있고, 비-기저 전력 소비 장치, 특히 조명 장치는 턴 오프될 수 있으며, 환기가 수행되지 않을 수 있다. 더불어, 심야 시간에서는, 햇빛이 대상 구역(10)으로 유입되지 않고, 벽 구조물의 열 관성(thermal inertia)으로 인해 벽 구조물에 저장된 열이 모두 방출될 수 있다.
즉, 심야 시간의 대상 구역(10)의 실내 온도는, 대상 구역(10)으로 통과하는 햇빛에 의한 열, 대상 구역(10)에 위치하는 인체에서 방출되는 열, 심야 시간에 턴 오프되는 비-기저 전력 소비 장치에서 방출되는 열, 환기로 인한 대상 구역으로의 외기 유입에 따른 열 중 적어도 하나에 영향을 받지 않을 수 있다. 하지만, 심야 시간의 대상 구역(10)의 실내 온도는, 기저 전력 소비 장치의 구동에 의해 방출되는 열, 침기로 인한 외기 유입에 따른 열, 벽 구조물과 관련된 열에 영향을 받을 수 있다.
다시 말해, 기저 전력 소비 장치, 침기 및 벽 구조물은 열 특성 파라미터 중 기저 열 특성 파라미터로 정의될 수 있으며, 기저 열 특성 파라미터는 모든 시간 대에서 항상 대상 구역(10)의 실내 온도에 영향을 미칠 수 있다. 또한, 햇빛, 인체, 비-기저 전력 소비 장치 및 환기는 열 특성 파라미터 중 비-기저 열 특성 파라미터로 정의될 수 있으며,. 비-기저 열 특성 파라미터는 심야 시간에서 대상 구역(10)의 실내 온도에 영향을 미치지 않을 수 있다.
2. 대상 구역(10)의 온도 변화량 예측에 기초한 냉난방기(20)의 구동 제어
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉난방기 구동 제어 방법의 전체적인 흐름도를 도시한 도면이다.
냉난방기 구동 제어 방법은 상술한 관리 서버(70)에서 수행될 수 있다. 이하, 각 단계 별로 수행되는 과정을 상세하게 설명하기로 한다.
먼저, 단계(S10)에서는 냉난방기(20)의 구동을 제어를 위한 정보가 수집 또는 산출될 수 있다.
실시예에 따르면, 상술한 구동을 제어를 위한 정보는 수집 정보 및 산출 정보를 포함할 수 있다. 수집 정보는 기저 정보 및 중간 정보를 포함할 수 있고, 산출 정보는 기저 관계 정보 및 중간 관계 정보를 포함할 수 있다.
기저 정보는 미리 설정된 심야 시간 구간에서의 대상 구역(10)의 실내외 온도차에 따른 대상 구역(10)의 온도 변화량의 정보일 수 있다.
대상 구역(10)의 실내외 온도차는 대상 구역(10)의 실외 온도와 대상 구역(10)의 실내 온도의 감산값(To-Ti)과 대응될 수 있다. 이 때, 대상 구역(10)의 실외 온도는 기상 서버(80)로부터 수집될 수 있고, 대상 구역(10)의 실내 온도는 온습도 센서(30)에서 측정될 수 있다.
상술한 바와 같이, 대상 구역(10)의 실내 온도는 온습도 센서(30)에서 측정될 수 있다. 이 때, 대상 구역(10)에 복수의 온습도 센서(30)가 설치되는 경우, 대상 구역(10)의 실내 온도는 복수의 온습도 센서(30)에서 각각 측정된 실내 온도의 평균값일 수 있다.
대상 구역(10)의 온도 변화량은 대상 구역(10)의 단위 시간당 온도 변화량으로 정의될 수 있다. 일례로, 단위 시간은 1시간일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
심야 시간 구간은 대상 구역(10)의 활동 스케줄 정보, 일출 시간 및 일몰 시간 중 적어도 하나에 기초하여 설정될 수 있다.
실시예에 따르면, 심야 시간 구간은 제1 시점과 제2 시점 사이의 시간 구간일 수 있다. 제2 시점은 제1 시점 이후에 도래할 수 있다. 이 때, 제1 시점은 대상 구역(10)의 활동 시간의 종료 시점 및 일몰 시점 중 늦은 시점과 대응될 수 있고, 제2 시점은 대상 구역(10)의 활동 시간의 시작 시점 및 일출 시점 중 빠른 시점과 대응될 수 있다.
일례로, 대상 구역(10)이 사무실이고, 사무실의 활동 시간이 9:00~18:00이고, 일몰 시점이 19:50이고, 일출 시점(즉, 다음 날의 일출 시점)이 5:10인 경우, 제1 시점은 19:50(일몰 시점)이고, 제2 시점은 5:10(일출 시점)일 수 있다. 다른 일례로, 대상 구역(10)이 카페이고, 카페의 활동 시간이 7:00~20:00이고, 일몰 시점이 17:31이고, 일출 시점이 7:50인 경우, 제1 시점은 20:00(활동 시간의 종료 시점)이고, 제2 시점은 7:00(활동 시간의 시작 시점)일 수 있다.
더불어, 심야 시간 구간은 대상 구역(10)의 활동 시간이 종료된 후 소정의 시간이 경과한 시간 구간일 수 있다.
심야 시간 구간은 제1 시점이 지난 후 소정의 시간이 경과한 시간에 시작될 수 있다. 이 때, 벽 구조물에 저장된 열 등이 소정의 시간에서 모두 방출될 수 있다. 일례로, 소정의 시간의 길이는 40분일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
기저 정보는 심야 시간 구간에서 미리 설정된 주기로 수집될 수 있다. 일례로, 심야 시간 구간의 길이가 1시간인 경우, 기저 정보는 10분 단위로 수집될 수 있다.
기저 정보는 상술한 제어 시점 이전의 적어도 하나의 일(day) 각각의 심야 시간 구간에서 수집될 수 있다. 즉, 복수의 기저 정보가 제어 시점 이전의 적어도 하나의 일에서 수집될 수 있다. 이 때, 적어도 하나의 일은 제어 시점이 포함된 대상 일을 포함할 수 있다. 즉, 대상 일의 심야 시간 구간에서도 기저 정보가 수집될 수 있다. 다시 말해, 상기 적어도 하나의 일은 제어 시점보다 빠른 일일 수 있다. 적어도 하나의 일은 제어 시점의 직전의 일로 설정될 수 있다. 일례로, 적어도 하나의 일은 "10일"일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 기저 정보는 오프 기저 정보 및 온 기저 정보를 포함할 수 있다.
오프 기저 정보는 심야 시간 구간에서 냉난방기(20)가 턴 오프되었을 때의 대상 구역(10)의 실내외 온도차에 따른 대상 구역(10)의 온도 변화량의 정보일 수 있다.
온 기저 정보는 심야 시간 구간에서 냉난방기(20)가 턴 온되었을 때의 대상 구역(10)의 실내외 온도차에 따른 대상 구역(10)의 온도 변화량의 정보일 수 있다. 이 때, 온 기저 정보를 수집하기 위해, 냉난방기(20)는 미리 설정된 디폴트 희망 온도로 턴 온될 수 있다. 일례로, 디폴트 희망 온도는 가장 많이 사용되는 냉난방기(20)의 희망 온도(일례로, 냉방 모드 시, 24℃)일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
오프 기저 정보가 수집되는 적어도 하나의 일과 온 기저 정보가 수집되는 적어도 하나의 일은 서로 다를 수 있다. 즉, 오프 기저 정보가 수집되는 날에서는 온 기저 정보가 수집되지 않을 수 있고, 온 기저 정보가 수집되는 날에서는 오프 기저 정보가 수집되지 않을 수 있다.
요컨대, 기저 정보는 심야 시간 구간에 수집되는 정보로서, 대상 구역(10)의 실내 온도에 대한 비-기저 열 특성 파라미터(즉, 인체, 비-기저 전력 소비 장치 및 환기)의 영향을 반영하지 않고, 기저 열 특성 파라미터(즉, 기저 전력 소비 장치, 침기 및 벽 구조물)의 영향만을 반영하는 정보일 수 있다. 즉, 기저 정보는 대상 구역(10)의 고유의 열 특성에 대한 정보일 수 있다.
기저 관계 정보는 심야 시간에서의 대상 구역(10)의 실내외 온도차와 대상 구역(10)의 온도 변화량 간의 관계 정보로 정의될 수 있다. 기저 관계 정보는 상술한 복수의 기저 정보에 의해 설정될 수 있다.
한편, 상술한 바와 유사하게, 기저 관계 정보는 오프 기저 관계 정보 및 온 기저 관계 정보를 포함할 수 있다. 오프 기저 관계 정보는 심야 시간에서 냉난방기(20)가 턴 오프된 경우의 대상 구역(10)의 실내외 온도차와 대상 구역(10)의 온도 변화량 간의 관계 정보일 수 있다. 온 기저 관계 정보는 심야 시간에서 냉난방기(20)가 턴 온된 경우의 대상 구역(10)의 실내외 온도차와 대상 구역(10)의 온도 변화량 간의 관계 정보일 수 있다.
실시예에 따르면, 기저 관계 정보는 복수의 기저 정보에 대한 추세선(trend line)와 대응되는 기저 관계 함수식으로 표현될 수 있다. 실시예에 따르면, 추세선은 다항식 추세선일 수 있고, 특히 2차 다항식 추세선일 수 있다. 즉, 기저 관계 정보는 대상 구역(10)의 실내외 온도차를 변수로 하여 대상 구역(10)의 온도 변화량을 출력하는 기저 관계 다항 함수식와 대응될 수 있다. 이 때, 기저 관계 정보는 냉난방기(20)의 냉방 모드 및 난방 모드에서 별도로 설정될 수 있다.
도 5에서는 복수의 기저 정보에 기초한 추세선, 즉 기저 관계 다항 함수식의 일례를 도시하고 있다. 이 때, 도 5a에서는 냉방 모드에 대한 기저 관계 다항 함수식을 도시하고 있고, 도 5b에서는 난방 모드에 대한 기저 관계 다항 함수식을 도시하고 있다.
실시예에 따르면, 냉방 모드 및 난방 모드 각각에서, 기저 관계 다항식의 함수값은 아래의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
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여기서, βTD(o-i)는 대상 구역(10)의 실내외 온도 차이, f(βTD(o-i))는 대상 구역(10)의 온도 변화량, a와 b는 대상 구역(10)의 열 특성 파라미터에 의해 정의되는 변수항의 계수, c는 대상 구역(10)의 열 특성 파라미터에 의해 정의되는 상수항을 각각 의미한다.
요컨대, 기저 관계 정보는 대상 구역(10)의 기저 열 특성 파라미터를 반영한 대상 구역(10)의 실내외 온도차와 대상 구역(10)의 온도 변화량 간의 관계 정보일 수 있으며, 냉난방기(20)가 턴 오프된 경우의 오프 기저 관계 정보와 냉난방기(20)가 턴 온된 경우의 온 기저 관계 정보를 포함할 수 있다. 이 때, 비-기저 열 특성 파라미터와 관련된 영향은 기저 관계 정보에 포함되지 않는다. 즉, 기저 관계 정보는 대상 구역(10)의 고유의 열 특성을 반영한 관계 정보일 수 있다.
중간 정보는 활동 시간에서의 대상 구역(10)의 실내외 온도차에 따른 대상 구역(10)의 온도 변화량의 정보일 수 있다.
한편, 상술한 바와 유사하게, 중간 정보는 오프 중간 정보 및 온 중간 정보를 포함할 수 있다. 오프 중간 정보는 활동 시간에서 냉난방기(20)가 턴 오프되었을 때의 대상 구역(10)의 실내외 온도차에 따른 대상 구역(10)의 온도 변화량의 정보일 수 있다. 온 중간 정보는 활동 시간에서 냉난방기(20)가 턴 온되었을 때의 대상 구역(10)의 실내외 온도차에 따른 대상 구역(10)의 온도 변화량의 정보일 수 있다. 이 때, 온 중간 정보를 수집하기 위해, 냉난방기(20)는 미리 설정된 디폴트 희망 온도로 턴 온될 수 있다. 오프 중간 정보가 수집되는 일과 온 중간 정보가 수집되는 일은 서로 다를 수 있다.
중간 정보는 상술한 제어 시점 이전의 일의 활동 시간의 특정 시간 구간에서 수집될 수 있다. 상기 이전의 일은 적어도 하나일 수 있다. 즉, 적어도 하나의 중간 정보가 제어 시점 이전의 일에서 수집될 수 있다. 이 때, 이전 일 역시 제어 시점이 포함된 대상 일을 포함할 수 있다. 즉, 대상 일의 활동 시간에서도 기저 정보가 수집될 수 있다. 다시 말해, 이전 일은 제어 시점보다 빠른 일일 수 있다.
실시예에 따르면, 복수의 중간 정보 각각은 복수의 제1 중간 정보 및 복수의 제2 중간 정보를 포함할 수 있다.
복수의 제1 중간 정보 각각은 제어 시점 이전의 구름양이 최대인 일의 활동 시간에서의 대상 구역(10)의 실내외 온도차에 따른 대상 구역(10)의 온도 변화량의 정보일 수 있다. 여기서, "구름양이 최대"는 "아주 흐린 날", "레벨 8의 구름양" 또는 "햇빛이 양이 최소"인 것과 대응될 수 있다.
복수의 제2 중간 정보 각각은 제어 시점 이전의 구름양이 최소인 일의 활동 시간에서의 대상 구역(10)의 실내외 온도차에 따른 대상 구역(10)의 온도 변화량의 정보일 수 있다. 여기서, "구름양이 최소"는 "아주 맑은 날", "0 레벨의 구름양" 또는 "햇빛의 양이 최대"인 것과 대응될 수 있다.
요컨대, 중간 정보는 활동 시간에 수집되는 정보로서, 대상 구역(10)의 실내 온도에 대한 기저 열 특성 파라미터(즉, 기저 전력 소비 장치, 침기 및 벽 구조물)와 비-기저 열 특성 파라미터(즉, 햇빛, 인체, 비-기저 전력 소비 장치 및 환기)에 대한 영향을 모두 반영하는 정보일 수 있다.
특히, 제1 중간 정보는 아주 흐린 날의 활동 시간에 수집된 정보이므로, 햇빛의 영향이 반영되지 않는다. 즉, 제1 중간 정보는 햇빛을 제외한 인체, 전력 소비 장치, 침기, 환기 및 벽 구조물에 대한 영향이 반영되는 정보일 수 있다. 그리고, 제2 중간 정보는 아주 맑은 날의 활동 시간에 수집된 정보이므로, 최대 유입량의 햇빛의 영향이 반영된다. 즉, 제2 중간 정보는 최대 유입량의 햇빛, 인체, 전력 소비 장치, 침기, 환기 및 벽 구조물에 대한 영향이 반영되는 정보일 수 있다.
중간 관계 정보는 활동 시간에서의 대상 구역(10)의 실내외 온도차와 대상 구역(10)의 온도 변화량 간의 관계 정보로 정의될 수 있다. 중간 관계 정보는 상술한 복수의 중간 정보에 의해 설정될 수 있다. 중간 관계 정보는 냉난방기(20)의 냉방 모드 및 난방 모드에서 별도로 설정될 수 있다.
한편, 상술한 바와 유사하게, 중간 관계 정보는 오프 중간 관계 정보 및 온 중간 관계 정보를 포함할 수 있다. 오프 중간 관계 정보는 활동 시간에서 냉난방기(20)가 턴 오프된 경우의 대상 구역(10)의 실내외 온도차와 대상 구역(10)의 온도 변화량 간의 관계 정보일 수 있다. 온 중간 관계 정보는 활동 시간에서 냉난방기(20)가 턴 온된 경우의 대상 구역(10)의 실내외 온도차와 대상 구역(10)의 온도 변화량 간의 관계 정보일 수 있다.
실시예에 따르면, 중간 관계 정보는 중간 정보를 기저 관계 정보에 반영하여 설정될 수 있다. 따라서, 중간 관계 정보 역시 중간 관계 다항 함수식으로 표현될 수 있다.
실시예에 따르면, 중간 관계 다항 함수식은 중간 정보를 이용하여 기저 관계 다항 함수식의 상수항을 변경하여 설정될 수 있다.
구체적으로, 중간 정보는 2차원 좌표값, 즉 (실내외 온도차, 온도 변화량)로 표현될 수 있다. 이 때, 중간 정보의 좌표값 중 "실내외 온도차"를 기저 관계 다항 함수식에 대입하여 기저 관계 다항 함수식의 출력값이 산출되고, 중간 정보의 좌표값 중 "온도 변화량"과 기저 관계 다항 함수식의 출력값을 감산하여 온도 변화량의 차이값이 산출되며, 온도 변화량의 차이값을 기저 관계 다항 함수식의 상수항에 가산하여 중간 관계 다항 함수식이 산출될 수 있다. 즉, 기저 관계 다항 함수식과 중간 관계 다항 함수식은 상수항이 상이하고 변수항이 동일한 관계를 가질 수 있다. 중간 관계 다항 함수식 역시 상술한 수학식 1로 표현될 수 있다.
한편, 중간 정보가 복수 개인 경우, 복수의 중간 정보 각각에 대해 상술한 연산 과정을 수행하여 복수의 온도 변화량의 차이값이 산출되고, 복수의 온도 변화량의 차이값의 평균값을 기저 관계 다항 함수식의 상수항에 가산하여 중간 관계 다항 함수식이 산출될 수 있다.
실시예에 따르면, 중간 관계 정보는 제1 및 제2 중간 관계 정보를 포함할 수 있다.
제1 중간 관계 정보는 구름양이 최대(햇빛 유입량이 최소)인 활동 시간에서의 대상 구역(10)의 실내외 온도차와 대상 구역(10)의 온도 변화량 간의 관계 정보일 수 있다. 제1 중간 관계 정보는 제1 중간 정보를 기저 관계 정보에 반영함으로써 설정될 수 있다. 특히, 제1 중간 관계 정보는 제1 중간 정보를 이용하여 기저 관계 다항 함수식의 상수항을 변경함으로써 설정되는 제1 중간 관계 다항 함수식과 대응될 수 있다.
특히, 상술한 바와 같이, 제1 중간 정보는 인체, 전력 소비 장치, 침기, 환기 및 벽 구조물이 반영되지만 햇빛에 대한 영향이 반영되지 않으므로, 제1 중간 관계 정보는 인체, 전력 소비 장치, 침기, 환기 및 벽 구조물이 반영된 대상 구역(10)의 실내외 온도차와 대상 구역(10)의 온도 변화량 간의 관계 정보일 수 있다.
제2 중간 관계 정보는 구름양이 최소(햇빛 유입량이 최대)인 활동 시간에서의 대상 구역(10)의 실내외 온도차와 대상 구역(10)의 온도 변화량 간의 관계 정보일 수 있다. 제2 중간 관계 정보는 제2 중간 정보를 기저 관계 정보에 반영함으로써 설정될 수 있다. 제2 중간 관계 정보는 제2 중간 정보를 이용하여 기저 관계 다항 함수식의 상수항을 변경함으로써 설정되는 제2 중간 관계 다항 함수식과 대응될 수 있다.
특히, 상술한 바와 같이, 제2 중간 정보는 인체, 전력 소비 장치, 침기, 환기 및 벽 구조물과 함께 최대 유입량의 햇빛에 대한 영향이 모두 반영된 정보이므로, 제2 중간 관계 정보는 최대 유입량의 햇빛, 인체, 전력 소비 장치, 침기, 환기 및 벽 구조물이 모두 반영된 관계 정보일 수 있다.
요컨대, 제1 및 제2 중간 관계 정보는 기저 관계 정보에서 도출되는 관계 정보로서, 제1 중간 관계 정보는 기저 관계 정보에서 인체, 비-기저 전력 소비 장치 및 환기가 더 반영된 관계 정보일 수 있고, 제2 중간 관계 정보는 제1 중간 관계 정보에서 최대 유입량의 햇빛이 더 반영된 관계 정보일 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 단계(S20)에서는 제어 시점의 실내외 온도차 및 구름양을 수집할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제어 시점은 대상 일에 포함되는 시점으로서, 대상 구역(10)의 온도 변화량을 예측하는 예측 시점일 수 있다. 제어 시점의 실내외 온도차는 온습도 센서(30)에서 측정된 제어 시점의 실내 온도 및 기상 서버(80)에서 수집된 제어 시점의 실외 온도에 기초하여 산출될 수 있다. 제어 시점의 구름양은 기상 서버(80)에서 수집될 수 있다.
단계(S30)에서는 제어 시점의 구름양을 기반으로 기저 관계 정보를 보정하여 대상 관계 정보를 산출할 수 있다.
여기서, 대상 관계 정보는 제어 시점 이후의 대상 구역(10)의 제어 기간의 온도 변화량을 예측하기 위해 사용되는 관계 정보로서, 제어 시점에서의 대상 구역(10)의 실내외 온도차와 대상 구역(10)의 온도 변화량 간의 관계 정보일 수 있다.
한편, 상술한 바와 유사하게, 대상 관계 정보는 오프 대상 관계 정보 및 온 대상 관계 정보를 포함할 수 있다. 오프 대상 관계 정보는 제어 시점에서 냉난방기(20)가 턴 오프된 경우의 대상 구역(10)의 실내외 온도차와 대상 구역(10)의 온도 변화량 간의 관계 정보일 수 있다.
온 대상 관계 정보는 제어 시점에서 냉난방기(20)가 턴 온된 경우의 대상 구역(10)의 실내외 온도차와 대상 구역(10)의 온도 변화량 간의 관계 정보일 수 있다.
한편, 대상 관계 정보는 냉난방기(20)의 희망 온도 별로 설정될 수 있다. 즉, 상술한 바와 같이, 관리 서버(70)는 디폴트 희망 온도에 대한 대상 관계 정보 각각을 산출할 수 있다. 하지만, 제어 시점에서 냉난방기(20)가 디폴트 희망 온도가 아닌 다른 희망 온도로 턴 온될 수도 있다. 이 경우, 관리 서버(70)는 디폴트 희망 온도에 대한 대상 관계 정보에 기초하여 상기한 다른 희망 온도에 대한 대상 관계 정보를 추정할 수 있다.
실시예에 따르면, 제어 시점은 제어 기간의 시작 시점일 수 있고, 제어 기간의 길이는 단위 시간(일례로, 1시간)일 수 있다. 제어 기간은 대상 구역(10)의 온도 변화량을 예측하는 기간과 대응될 수 있다.
실시예에 따르면, 기저 관계 정보는 기저 관계 다항 함수식과 대응될 수 있고, 단계(S30)에서는 제어 시점의 구름양에 기초하여 기저 관계 다항 함수식의 상수값을 변경함으로써 대상 관계 정보와 대응되는 대상 관계 다항 함수식을 산출할 수 있다.
또한, 다른 실시예에 따르면, 대상 관계 정보는 기저 관계 정보에서 도출된 제1 및 제2 중간 관계 정보에 제어 시점의 구름양을 반영하여 산출할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 중간 관계 정보는 햇빛을 제외한 인체, 전력 소비 장치, 침기, 환기 및 벽 구조물의 열 특성 파라미터가 반영된 관계 정보일 수 있고, 제2 중간 관계 정보는 최대 유입량의 햇빛, 인체, 전력 소비 장치, 침기, 환기 및 벽 구조물의 모든 열 특성 파라미터가 반영된 관계 정보일 수 있다. 따라서, 단계(S30)에서는 제1 중간 관계 정보 및 제2 중간 관계 정보에 햇빛과 관련된 제어 시점의 구름양을 반영함으로써 대상 구역(10)의 제어 기간의 온도 변화량을 예측하기 위한 대상 관계 정보를 산출할 수 있다.
실시예에 따르면, 상술한 바와 유사하게, 대상 관계 정보는 대상 관계 다항 함수식과 대응될 수 있다. 이 때, 대상 관계 다항 함수식은 제1 중간 관계 다항 함수식, 제2 중간 관계 다항 함수식 및 제어 시점에서의 구름양에 기초하여 기저 관계 다항 함수식의 상수항을 변경함으로써 설정될 수 있다.
구체적으로, 대상 관계 다항 함수식은 기저 관계 다항 함수식, 제1 중간 관계 다항 함수식 및 제2 중간 관계 다항 함수식 각각과 상수항이 상이하고 변수항이 동일한 관계를 가질 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라서, 냉난방기(20)가 냉방 모드로 동작하는 경우의 기저 관계 다항 함수식, 제1 중간 관계 다항 함수식, 제2 중간 관계 다항 함수식 및 대상 관계 다항 함수식을 도시하고 있다.
도 6을 참조하면, 기저 관계 다항 함수식, 제1 중간 관계 다항 함수식, 제2 중간 관계 다항 함수식 및 대상 관계 다항 함수식 각각은 변수항이 동일하고, 상수항이 상이한 관계를 가질 수 있다.
또한, 도 6을 참조하면, 대상 관계 다항 함수식의 상수항은 제1 중간 관계 다항 함수식의 상수항과 제2 중간 관계 다항 함수식의 상수항의 사이값일 수 있으며, 상기 사이값은 제어 시점의 구름양에 기초하여 추정될 수 있다. 여기서, 제어 시점의 구름양이 많을수록 대상 관계 다항 함수식은 제1 중간 관계 다항 함수식으로 향하고, 제어 시점의 구름양이 적을수록 많을수록 대상 관계 다항 함수식은 제2 중간 관계 다항 함수식으로 향한다.
일례로, 제어 시점의 구름양이 레벨 0인 경우, 대상 관계 다항 함수식은 제2 중간 관계 다항 함수식과 동일하다. 또한, 제어 시점의 구름양이 레벨 8인 경우, 대상 관계 다항 함수식은 제1 중간 관계 다항 함수식과 동일하다. 또한, 제어 시점의 구름양이 레벨 5인 경우, 대상 관계 다항 함수식은 제1 중간 관계 다항 함수식과 제2 중간 관계 다항 함수식의 중간에 존재하며, 대상 관계 다항 함수식의 상수항은 제1 중간 관계 다항 함수식의 상수항과 제2 중간 관계 다항 함수식의 상수항의 평균값과 대응된다.
한편, 온 대상 관계 정보는 냉난방기(20)의 희망 온도 별로 설정될 수 있다. 즉, 관리 서버(70)는 디폴트 희망 온도에 대한 대상 관계 정보 각각을 산출할 수 있지만, 제어 시점에서 냉난방기(20)가 디폴트 희망 온도가 아닌 다른 희망 온도로 턴 온될 수도 있다. 이 경우, 관리 서버(70)는 디폴트 희망 온도에 대한 온 대상 관계 정보에 기초하여 상기한 다른 희망 온도에 대한 온 대상 관계 정보를 추정할 수 있다.
도 7에서는 디폴트 희망 온도에 대한 대상 관계 다항 함수식에 기초하여 희망 온도 별 대상 관계 다항 함수식이 추정되는 개념을 도시하고 있다. 도 7을 참조하면, 희망 온도 별 대상 관계 다항 함수식은 디폴트 희망 온도에 대한 대상 관계 정보에서 상수항이 변경되는 관계를 가질 수 있다.
요컨대, 기저 관계 정보는 기저 열 특성 파라미터가 반영된 관계 정보일 수 있고, 제1 중간 관계 정보는 복수의 열 특성 파라미터 중 햇빛을 제외한 열 특성 파라미터가 반영된 관계 정보일 수 있고, 제2 중간 관계 정보는 최대 유입량의 햇빛을 포함하는 모든 열 특성 파라미터가 반영된 관계 정보일 수 있고, 대상 관계 정보는 제1 및 제2 중간 관계 정보와 제어 시점의 구름양에 기초한 제어 시점에서의 열 특성 파라미터가 반영된 관계 정보일 수 있다. 그리고, 각 관계 정보는 상술한 바와 같이 오프 관계 정보 및 온 관계 정보를 포함할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 단계(S40)에서는 대상 구역(10)의 제어 시점의 실내외 온도차를 대상 관계 정보에 적용하여 대상 구역(10)의 제어 기간의 온도 변화량을 예측할 수 있다.
이 때, 대상 구역(10)의 제어 기간의 온도 변화량은 제1 온도 변화량 및 제2 온도 변화량을 포함할 수 있다. 제1 온도 변화량은 제어 기간에서 냉난방기(20)가 턴 오프되었을 때의 대상 구역(10)의 온도 변화량일 수 있고, 제2 온도 변화량은 제어 기간에서 냉난방기(20)가 턴 온되었을 때의 대상 구역(10)의 온도 변화량일 수 있다.
실시예에 따르면, 대상 관계 정보가 대상 관계 다항 함수식과 대응되는 경우, 단계(S40)에서는 제어 시점의 실내외 온도차를 대상 관계 다항 함수식의 변수로 대입하여 제어 기간의 온도 변화량을 산출할 수 있다.
정리하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 관리 서버(70)는, i) 기저 정보에 기초하여 대상 구역(10) 고유의 열 특성 파라미터(즉, 기저 열 특성 파라미터)를 반영한 기저 관계 정보를 산출하고, ii) 제1 중간 정보와 기저 관계 정보에 기초하여 햇빛을 제외한 대상 구역(10)의 열 특성 파라미터를 반영한 제1 중간 관계 정보를 산출하고, ii) 제2 중간 정보와 기저 관계 정보에 기초하여 대상 구역(10)의 모든 열 특성 파라미터를 반영한 제2 중간 관계 정보를 산출하고, iv) 제1 및 제2 중간 관계 정보와 제어 시점의 구름양에 기초하여 대상 관계 정보를 산출하고, v) 대상 관계 정보 및 제어 시점의 실내외 온도차에 기초하여 제어 기간에서의 대상 구역(10)의 온도 변화량을 산출할 수 있다. 이 때, 대상 관계 정보는 제어 시점에서의 모든 열 특성 파라미터가 모두 반영되었으므로, 제어 시점에서의 대상 구역(10)의 열 특성을 나타낼 수 있다. 따라서, 대상 관계 정보를 사용하여 대상 구역(10)의 제어 기간의 온도 변화량을 정확하게 예측할 수 있다.
마지막으로, 단계(S50)에서는 제어 기간의 온도 변화량에 기초하여 냉난방기(20)의 구동을 제어할 수 있다. 즉, 단계(S50)에서는 제어 기간의 제1 및 제2 온도 변화량에 기초하여 냉난방기(20)의 구동을 제어할 수 있다. 이 때, 냉난방기(20)의 구동 제어는 냉난방기(20)의 구동 상태의 변경(즉, 냉난방기(20)의 턴 온/오프의 변경) 및 냉난방기(20)가 구동되는 경우의 냉난방기(20)의 희망 온도의 설정 등일 수 있다.
실시예에 따르면, 단계(S50)에서는 미리 설정된 쾌적 온도 및 제어 기간의 온도 변화량에 기초하여 냉난방기(20)의 구동을 제어할 수 있다.
여기서, 쾌적 온도는 대상 구역(10)에 위치한 사용자가 쾌적하다고 느끼는 체감 온도로 정의될 수 있다. 쾌적 온도는 계절 별로 상이하게 설정될 수 있고, 대상 일에 포함된 기간 별로 상이하게 설정될 수도 있다. 복수의 기간은 대상 구역(10)에 대한 운영 스케줄에 기초하여 설정될 수 있다. 이 때, 쾌적 온도는, 냉난방기(20)가 턴 오프되었을 때 사용자가 쾌적하다고 느끼는 체감 온도인 오프 쾌적 온도와, 냉난방기(20)가 턴 온되었을 때 사용자가 쾌적하다고 느끼는 체감 온도인 온 쾌적 온도를 포함할 수 있다.
상술한 내용을 참조하면, 단계(S50)에서는 오프 쾌적 온도와 제1 온도 변화량에 기초한 제1 프로세스 및 온 오프 쾌적 온도와 제2 온도 변화량에 기초한 제2 프로세스를 수행하여 냉난방기(20)의 구동을 제어할 수 있다.
한편, 상술한 냉난방기 구동 제어 방법은 구름양(즉, 햇빛)에 따라서 기저 관계 정보를 보정하여 대상 관계 정보를 산출하여 대상 구역(10)의 온도 변화량을 예측하는 방법이다. 그러나, 본 발명은 상술한 내용에 한정되지 않는다. 즉, 냉난방기 구동 제어 방법은 햇빛 이외의 비-기저 열 특성 파라미터(즉, 인체, 비-기저 전력 소비 장치 및 환기 중 적어도 하나)에 따라서 기저 관계 정보를 보정하여 대상 관계 정보를 산출하여 대상 구역(10)의 온도 변화량을 예측할 수도 있다. 이는 상술한 내용과 유사하므로, 중복되는 내용의 설명은 생략한다.
한편, 도 4 내지 도 6에서 설명한 내용은 관리 서버(70)가 아닌 제어 모듈(40)에서 수행될 수도 있다. 이 경우, 제어 모듈(40)은 고성능의 프로세서 기반의 제어부를 포함하며, 상술한 제2 근거리 통신 모듈 및 적외선 통신 모듈을 더 포함할 수 있다. 제어 모듈(40)은 액세스 포인트(60) 및 게이트웨이(50)를 통해 기상 서버(80)로부터 대상 구역(10)의 날씨 정보를 획득할 수 있고, 게이트웨이(50)를 통해 온습도 센서(30)에서 측정된 대상 구역(10)의 실내 온도 및 습도를 획득할 수 있다. 또한, 온습도 센서(30) 및 제어 모듈(40)은 냉난방기(20)에 내장되어 형성될 수 있다. 이 경우, 제어 모듈(40)은 온습도 센서(30)로부터 실내 온도 및 습도를 직접 획득할 수도 있다. 제어 모듈(40)의 수행 동작은 상술한 설명과 유사하므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 일 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 청구범위뿐 아니라 청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (17)

  1. 프로세서 기반의 장치에서 수행되는 대상 구역의 온도 변화량 예측 방법에 있어서,
    복수의 기저 정보를 수집하는 단계; 및
    상기 복수의 기저 정보에 기초하여 상기 대상 구역의 실내외 온도차와 상기 대상 구역의 온도 변화량 간의 기저 관계 정보를 산출하는 단계;를 포함하되,
    상기 복수의 기저 정보 각각은 심야 시간 구간에서의 상기 대상 구역의 실내외 온도차에 따른 상기 대상 구역의 온도 변화량의 정보이고,
    상기 심야 시간 구간은 상기 대상 구역의 활동 스케줄 정보, 일출 시점 및 일몰 시점 중 적어도 하나에 기초하여 설정되는,
    온도 변화량 예측 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 심야 시간 구간은 제1 시점과 제2 시점 사이의 시간 구간이되,
    상기 제1 시점은 상기 대상 구역의 활동 시간의 종료 시점 및 일몰 시점 중 늦은 시점과 대응되고,
    상기 제2 시점은 상기 대상 구역의 활동 시간의 시작 시점 및 일출 시점 중 빠른 시점과 대응되는,
    온도 변화량 예측 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 심야 시간 구간은 상기 제1 시점이 지난 후 소정의 시간이 경과한 시간에 시작되는
    온도 변화량 예측 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 수집하는 단계는 적어도 하나의 일(day) 각각에서 상기 복수의 기저 정보를 수집하고,
    상기 적어도 하나의 일은 상기 대상 구역의 온도 변화량의 예측 시점보다 빠른 일인,
    온도 변화량 예측 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기저 관계 정보는 상기 복수의 기저 정보에 대한 추세선(trend line)와 대응되는 기저 관계 함수식으로 표현되는,
    온도 변화량 예측 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기저 관계 정보는 오프 기저 관계 정보 및 온 기저 관계 정보를 포함하되,
    상기 오프 기저 관계 정보는 상기 대상 구역에 설치된 냉난방기가 턴 오프된 경우의 상기 대상 구역의 실내외 온도차와 상기 대상 구역의 온도 변화량 간의 관계 정보이고,
    상기 온 기저 관계 정보는 상기 냉난방기가 턴 온된 경우의 상기 대상 구역의 실내외 온도차와 상기 대상 구역의 온도 변화량 간의 관계 정보인,
    온도 변화량 예측 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 심야 시간 구간에서의 상기 대상 구역의 실내 온도는 비-기저 열 특성 파라미터에 영향을 받지 않으며,
    상기 비-기저 열 특성 파라미터는, 상기 대상 구역으로 통과하는 햇빛, 상기 대상 구역에 위치하는 인체, 상기 심야 시간 구간에 턴 오프되는 전력 소비 장치 및 상기 대상 구역으로의 의도적인 외기 유입 중 적어도 하나를 포함하는,
    온도 변화량 예측 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 대상 구역의 온도 변화량의 예측 시점에서 상기 비-기저 열 특성 파라미터에 대한 정보를 수집하는 단계; 및
    상기 예측 시점에서 수집된 비-기저 열 특성 파라미터에 대한 정보를 기반으로 상기 기저 관계 정보를 보정하여 대상 관계 정보를 산출하는 단계;를 더 포함하되,
    상기 대상 관계 정보는 상기 예측 시점에서의 상기 대상 구역의 실내외 온도차와 상기 대상 구역의 온도 변화량 간의 관계 정보인,
    온도 변화량 예측 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 기저 관계 정보가 상기 온 기저 관계 정보인 경우, 상기 예측 시점에서 상기 냉난방기는 턴 온되는,
    온도 변화량 예측 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 예측 시점의 실내외 온도차를 상기 대상 관계 정보에 적용하여 상기 대상 구역의 예측 기간의 온도 변화량을 예측하는 단계;를 더 포함하되,
    상기 예측 기간은 상기 대상 구역의 활동 시간에 포함되는,
    온도 변화량 예측 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 기저 관계 정보가 상기 오프 기저 관계 정보인 경우,
    상기 복수의 기저 정보 각각은 상기 대상 구역에 설치된 냉난방기가 턴 오프된 경우의 상기 대상 구역의 실내외 온도차에 따른 상기 대상 구역의 온도 변화량의 정보이고,
    상기 기저 관계 정보는 상기 심야 시간 구간에서 상기 냉난방기가 턴 오프된 경우의 상기 대상 구역의 실내외 온도차와 상기 대상 구역의 온도 변화량 간의 관계 정보이고,
    상기 대상 관계 정보는 상기 예측 시점에서 상기 냉난방기가 턴 오프된 경우의 상기 대상 구역의 실내외 온도차와 상기 대상 구역의 온도 변화량 간의 관계 정보이고,
    상기 예측 기간의 온도 변화량은 상기 냉난방기가 턴 오프되었다고 가정하였을 때의 온도 변화량인,
    온도 변화량 예측 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 기저 관계 정보가 상기 온 기저 관계 정보인 경우,
    상기 복수의 기저 정보 각각은 상기 대상 구역에 설치된 냉난방기가 턴 온된 경우의 상기 대상 구역의 실내외 온도차에 따른 상기 대상 구역의 온도 변화량의 정보이고,
    상기 기저 관계 정보는 상기 심야 시간 구간에서 상기 냉난방기가 턴 온된 경우의 상기 대상 구역의 실내외 온도차와 상기 대상 구역의 온도 변화량 간의 관계 정보이고,
    상기 대상 관계 정보는 상기 예측 시점에서 상기 냉난방기가 턴 온된 경우의 상기 대상 구역의 실내외 온도차와 상기 대상 구역의 온도 변화량 간의 관계 정보이고,
    상기 예측 기간의 온도 변화량은 상기 냉난방기가 턴 온되었다고 가정하였을 때의 온도 변화량인,
    온도 변화량 예측 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 수집된 비-기저 열 특성 파라미터에 대한 정보는 상기 햇빛과 대응되는 구름양이고,
    상기 대상 관계 정보를 산출하는 단계는, 상기 예측 시점의 구름양 및 미리 수집된 중간 정보를 상기 기저 관계 정보에 반영한 중간 관계 정보에 기초하여 상기 대상 관계 정보를 산출하되,
    상기 중간 관계 정보는 제1 및 제2 중간 관계 정보를 포함하되,
    상기 제1 중간 관계 정보는 구름양이 최대인 활동 시간에서의 상기 대상 구역의 실내외 온도차와 상기 대상 구역의 온도 변화량 간의 관계 정보이고,
    상기 제2 중간 관계 정보는 구름양이 최소인 활동 시간에서의 상기 대상 구역의 실내외 온도차와 상기 대상 구역의 온도 변화량 간의 관계 정보인,
    온도 변화량 예측 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 중간 정보는 제1 및 제2 중간 정보를 포함하되,
    상기 제1 중간 정보는 상기 예측 시점 이전의 구름양이 최대인 활동 시간 구간에서의 상기 대상 구역의 실내외 온도차에 따른 상기 대상 구역의 온도 변화량의 정보이며,
    상기 제2 중간 정보는 상기 예측 시점 이전의 구름양이 최소인 활동 시간 구간에서의 상기 대상 구역의 실내외 온도차에 따른 상기 대상 구역의 온도 변화량의 정보이고,
    상기 제1 중간 관계 정보는 상기 제1 중간 정보를 상기 기저 관계 정보에 반영함으로써 설정되고, 상기 제2 중간 관계 정보는 상기 제2 중간 정보를 상기 기저 관계 정보에 반영함으로써 설정되는,
    온도 변화량 예측 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 기저 관계 정보는, 상기 대상 구역의 실내외 온도차를 변수로 하여 상기 대상 구역의 온도 변화량을 출력하는 기저 관계 다항 함수식와 대응되고,
    상기 제1 중간 관계 정보는 상기 제1 중간 정보를 이용하여 상기 기저 관계 다항 함수식의 상수항을 변경함으로써 설정되는 제1 중간 관계 다항 함수식과 대응되고,
    상기 제2 중간 관계 정보는 상기 제2 중간 정보를 이용하여 상기 기저 관계 다항 함수식의 상수항을 변경함으로써 설정되는 제2 중간 관계 다항 함수식과 대응되는,
    온도 변화량 예측 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 대상 관계 정보는 상기 제1 중간 관계 다항 함수식, 상기 제2 중간 관계 다항 함수식 및 상기 예측 시점에서의 구름양을 이용하여 상기 기저 관계 다항 함수식의 상수항을 변경함으로써 설정되는 대상 관계 다항 함수식과 대응되고,
    상기 대상 관계 다항 함수식의 상수항은 상기 제1 중간 관계 다항 함수식의 상수항과 상기 제2 중간 관계 다항 함수식의 상수항의 사이값인,
    온도 변화량 예측 방법.
  17. 컴퓨터에서 판독 가능한 명령을 저장하는 메모리; 및
    상기 명령을 실행하도록 구현되는 프로세서;를 포함하되,
    상기 프로세서는, 복수의 기저 정보를 수집하고, 상기 복수의 기저 정보에 기초하여 상기 대상 구역의 실내외 온도차와 상기 대상 구역의 온도 변화량 간의 기저 관계 정보를 산출하되,
    상기 복수의 기저 정보 각각은 심야 시간 구간에서의 상기 대상 구역의 실내외 온도차에 따른 상기 대상 구역의 온도 변화량의 정보이고,
    상기 심야 시간 구간은 상기 대상 구역의 활동 스케줄 정보, 일출 시간 및 일몰 시간 중 적어도 하나에 기초하여 설정되는,
    온도 변화량 예측 장치.
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