KR20160009116A - 서브 미터링 기반의 빌딩 에너지 관리 방법 - Google Patents

Abstract

서브 미터링 기반의 빌딩 에너지 관리 방법이 제공된다. 본 빌딩 에너지 관리 방법에 따르면, 하루를 복수의 시간대로 구분하고, 현재 시간이 어느 시간대에 속하는지에 기초하여, 빌딩 에너지 관리를 수행하기 위한 동작 모드를 결정할 수 있게 되어, 빌딩 에너지 관리 장치는 현재 시간이 어떤 시간대인지를 파악하여 다양한 동작모드로 동작하게 됨으로써, 각각의 상황에 맞는 공조기의 동작을 자동으로 제어할 수 잇게 되어, 공조기에 사용되는 에너지를 최대한 절감할 수 있게 된다.

Description

서브 미터링 기반의 빌딩 에너지 관리 방법{Method for managing building energy based on submetering}

본 발명은 빌딩 에너지 관리 방법 및 이를 적용한 빌딩 에너지 관리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 다양한 시간대별로 공조기 동작을 제어하기 위한 서브 미터링 기반의 빌딩 에너지 관리 방법에 관한 것이다.

에너지 자원 수급의 해외 의존도가 높은 우리나라는 특히, 초고유가 시기임에도 수입에너지의 소비는 감소하지 않고, 여전히 증가하고 있다. 이러한 실정을 감안해볼 때, 에너지 소비 분야 중 건물분야의 에너지 절약에 대한 기술개발 및 적용은 매우 중요한 분야로 받아들여지고 있다.

건물에서의 효율적인 에너지 사용은 건물주는 물론 국가 기간 산업에도 직접적인 영향을 주는 중요한 요소로써, 이에 대한 기술개발 및 투자가 절실하다.

특히, 건물에서의 합리적이지 못한 에너지 사용은 건물 내 설비들의 비효율적인 운전 및 관리에도 연관성이 있다. 예를 들어, 여름철 전력수요의 20%가량이 건물의 총 부하 중에서 냉방부하의 몫이라는 결과는 냉방부하가 피크 전력과 전력예비율에 상당한 영향을 준다는 것을 알 수 있으며, 겨울철 또한 난방부하가 상당한 부분을 차지하고 있다. 이러한 건물에서의 에너지 절약 방법으로는 건축 계획적 접근방법과 에너지 사용기기 및 시스템의 운전효율을 향상시키는 설비적 접근 방법이 있다. 이러한 접근 방법 중 설비 분야에 있어서는 적절한 환경을 창조하는 것과 동시에 에너지 소비량이나 환경보전을 고려한 설계와 효율적인 설비 시스템의 운용이 요구되고 있다.

또한, 건물의 소유주 입장에서, 건물의 에너지 소비량은 금전적인 지출과 연결되므로 비효율적인 건물의 에너지 소비는 건물 소유주에게 상당한 금전적 부담을 주는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 건물에서 소비하는 에너지의 사용을 효율적이고 체계적으로 관리하는 것이 요구된다.

현재, 건물 자동화 시스템(BAS: Building Automation System)과 건물 에너지 관리 시스템(BEMS: Building Energy Management System or EMCS: Energy Management Control System)이나 최근 개발되고 있는 설비 성능 진단 시스템에서는 각종 센서를 통해 계측한 설비의 운전 데이터를 활용하여 설비의 성능 및 효율을 자동으로 계산하고 이를 다양한 그래프 형태로 설비 운영자에게 제공하고 있다. 그러나, 설비 효율 정보 및 그래프를 활용하여 설비의 효율 저하 여부를 판단하고, 효율 저하 시 이를 유발한 원인을 도출하는 것은 여전히 건물 관리자 또는 설비 운영자 개인의 몫으로 남아 있다.

따라서, 사용자들의 개입을 최소화 할 수 있는 자동화된 빌딩 에너지 관리 방법을 제공하기 위한 방안의 모색이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 하루를 복수의 시간대로 구분하고, 현재 시간이 어느 시간대에 속하는지에 기초하여, 빌딩 에너지 관리를 수행하기 위한 동작 모드를 결정하는 서브 미터링 기반의 빌딩 에너지 관리 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 빌딩 에너지 관리 시스템에 의한 빌딩 에너지 관리 방법은, 하루를 제1 시간대, 제2 시간대, 제3 시간대 및 제4 시간대로 구분하는 단계; 및 현재 시간이 제1 시간대, 제2 시간대, 제3 시간대 및 제4 시간대 중 어느 시간대에 속하는지에 기초하여, 빌딩 에너지 관리를 수행하기 위한 동작 모드를 결정하는 단계;를 포함한다.

그리고, 상기 제1 시간대는 퇴실 종료 시간부터 입실 시작 시간까지인 야간시간대이고, 상기 동작 모드를 결정하는 단계는, 현재 시간이 상기 제1 시간대일 경우, 사용자에 의해 설정된 하절기 기간 동안에는 외부의 공기가 실내로 유입되도록 제어하고 사용자에 의해 설정된 동절기 기간 동안에는 외부의 공기가 차단되도록 제어하는 제1 모드로 동작 모드를 결정할 수도 있다.

또한, 상기 제2 시간대는 입실 시작 시간으로부터 입실 종료시간까지인 입실 허용 시간대이고, 상기 동작 모드를 결정하는 단계는, 현재 시간이 상기 제2 시간대일 경우, 현재 외기 온도 및 현재 실내 온도를 이용하여, 상기 입실 종료 시간까지 실내온도가 제1 설정 온도에 도달하도록 공조기를 가동시키는 제2 모드로 동작 모드를 결정할 수도 있다.

그리고, 상기 동작 모드를 결정하는 단계는, 상기 현재 외기 온도 및 상기 현재 실내 온도를 이용하여, 실내 온도가 상기 제1 설정 온도까지 도달하는데 걸리는 제1 예상 시간을 산출하는 단계; 및 현재 시간이 상기 입실 종료 시간으로부터 상기 제1 예상시간을 뺀 시간에 도달한 경우, 상기 공조기의 가동을 시작시키는 단계;를 포함할 수도 있다.

또한, 상기 제3 시간대는 퇴실 시작 시간으로부터 퇴실 종료시간까지인 퇴실 허용 시간대이고, 상기 동작 모드를 결정하는 단계는, 현재 시간이 상기 제3 시간대일 경우, 현재 외기 온도 및 현재 실내 온도를 이용하여, 퇴실 종료 시간까지 실내온도가 제2 설정 온도에 도달하도록 공조기를 중단시키는 제3 모드로 동작 모드를 결정할 수도 있다.

그리고, 상기 동작 모드를 결정하는 단계는, 상기 현재 외기 온도 및 상기 현재 실내 온도를 이용하여, 실내 온도가 상기 제2 설정 온도까지 도달하는데 걸리는 제2 예상 시간을 산출하는 단계; 및 현재 시간이 상기 퇴실 종료 시간으로부터 상기 제2 예상 시간을 뺀 시간에 도달한 경우, 상기 공조기의 가동을 중단시키는 단계;를 포함할 수도 있다.

또한, 상기 제4 시간대는 입실 종료 시간으로부터 퇴실 시작 시간까지인 재실 시간대이고, 상기 동작 모드를 결정하는 단계는, 현재 시간이 상기 제4 시간대이고 실내 이산화탄소 농도가 설정값 이하인 경우, 외부 공기 유입을 감소시키도록 공조기를 동작시키는 제4 모드로 동작 모드를 결정할 수도 있다.

그리고, 상기 동작 모드를 결정하는 단계는, 현재 시간이 상기 제4 시간대이고 실내 엔탈피가 실외 엔탈피보다 높은 경우, 외부 공기 유입을 증가시키도록 공조기를 동작시키는 제5 모드로 동작 모드를 결정할 수도 있다.

또한, 상기 동작 모드를 결정하는 단계는, 현재 시간이 상기 제4 시간대이고 실내 이산화탄소 농도가 설정값 이상이고 실내 엔탈피가 실외 엔탈피보다 낮은 경우, 실내 온도가 제3 설정 온도로 유지되도록 공조기를 동작시키는 제6 모드로 동작모드를 결정할 수도 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른, 빌딩 에너지 관리 시스템은, 하루를 제1 시간대, 제2 시간대, 제3 시간대 및 제4 시간대로 구분하고, 현재 시간이 제1 시간대, 제2 시간대, 제3 시간대 및 제4 시간대 중 어느 시간대에 속하는지에 기초하여, 빌딩 에너지 관리를 수행하기 위한 동작 모드를 결정하는 빌딩 에너지 관리부; 및 상기 결정된 동작모드에 따라 공조기의 동작을 제어하는 빌딩 자동화부;를 포함할 수도 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 하루를 복수의 시간대로 구분하고, 현재 시간이 어느 시간대에 속하는지에 기초하여, 빌딩 에너지 관리를 수행하기 위한 동작 모드를 결정하는 빌딩 에너지 관리 방법 및 이를 적용한 빌딩 에너지 관리 시스템을 제공할 수 있게 되어, 빌딩 에너지 관리 장치는 현재 시간이 어떤 시간대인지를 파악하여 다양한 동작모드로 동작하게 됨으로써, 각각의 상황에 맞는 공조기의 동작을 자동으로 제어할 수 잇게 되어, 공조기에 사용되는 에너지를 최대한 절감할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 빌딩 에너지 관리 시스템의 구조를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 빌딩 관리를 위해 하루를 4가지 시간대로 나누는 방법에 대해 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 시간대 별로 서로 다른 동작 모드가 실행되는 빌딩 에너지 관리 방법을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 빌딩 에너지 관리 시스템(100)의 구조를 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 빌딩 에너지 관리부(110), 빌딩 자동화부(115), 제1 미터부(125), 및 제2 미터부(135)를 포함한다.

빌딩 에너지 관리부(110)는 관리 대상 빌딩 내에서 소요되는 전기, 가스 등의 다양한 에너지를 모니터링 및 관리한다. 구체적으로, 빌딩 에너지 관리부(110)는 건물별, 설비별 에너지원별 전력 사용량을 모니터링하는 모니터링 기능을 수행하고, 수집된 데이터들을 데이터베이스에 등록, 저장 및 삭제하는 데이터베이스 연동 기능을 수행한다.

또한, 빌딩 에너지 관리부(110)는 하루를 제1 시간대, 제2 시간대, 제3 시간대 및 제4 시간대로 구분하고, 현재 시간이 제1 시간대, 제2 시간대, 제3 시간대 및 제4 시간대 중 어느 시간대에 속하는지에 기초하여, 빌딩 에너지 관리를 수행하기 위한 동작 모드를 결정하게 된다.

여기에서, 하루를 4가지의 시간대로 나누는 것에 대해서는 도 2에 도시된 바와 같이 구분된다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 빌딩 관리를 위해 하루를 4가지 시간대로 나누는 방법에 대해 도시한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 빌딩 에너지 관리부(110)는 입실과 퇴실을 기준으로 하여 시간대를 설정할 수도 있다.

제1 시간대는 퇴실 종료 시간부터 입실 시작 시간까지를 나타내는 야간시간대이다. 제1 시간대는 빌딩이 거의 사용되지 않는 시간대로 공조기의 동작도 최소한으로 가동되거나 가동이 중지된다.

그리고, 제2 시간대는 입실 시작 시간으로부터 입실 종료시간까지인 입실 허용 시간대이다. 제2 시간대는 사람들이 빌딩에 입실하는 시간대로 적절한 시점에 공조기가 가동되어 실내 온도를 쾌적하게 맞춰 놓을 필요가 있는 시간대이다.

또한, 제3 시간대는 퇴실 시작 시간으로부터 퇴실 종료시간까지인 퇴실 허용 시간대이다. 제3 시간대는 사람들이 빌딩에서 퇴실하는 시간대로 적절한 시점에 공조기가 정지되어 마지막에 남는 사람들까지 고려하여 실내 온도를 적절히 조절할 필요가 있는 시간이다.

그리고, 제4 시간대는 입실 종료 시간으로부터 퇴실 시작 시간까지인 재실 시간대이다. 이와 같이, 제4 시간대는 사람들이 빌딩에 재실해 있는 시간으로, 공조기의 가동 비율이 높은 시간대이므로 이산화탄소 농도 및 엔탈피를 실외와 비교하여 적절하게 공조기를 가동시킬 필요가 있는 시간대이다.

빌딩 에너지 관리부(110)는 이와 같이 하루를 4가지 시간대로 구분으로 하여 공조기의 동작을 적절히 관리하게 된다.

빌딩 자동화부(115)는 빌딩 에너지 관리부(110)에 의해 결정된 동작모드에 따라 공조기(140)의 동작을 제어하게 된다. 또한, 빌딩 자동화부(115)는 빌딩 에너지 관리부(110)의 제어에 따라 빌딩에 포함된 전기 설비(120)와 기계 설비(130)를 제어하게 된다.

제1 미터부(125)는 전기 설비(120)의 에너지 소모량을 측정한다. 예를 들어, 제1 미터부(125)는 전기 설비에서 소요되는 전력량을 측정할 수도 있다.

제2 미터부(135)는 기계 설비(130)의 에너지 소모량을 측정한다. 예를 들어, 제2 미터부(135)는 기계 설비에서 소요되는 전력량을 측정할 수도 있다.

그리고, 제1 미터부(125)와 제2 미터부(135)는 측정된 에너지 소모량을 빌딩 에너지 관리부(110)로 전송한다. 그리고, 빌딩 에너지 관리부(110)는 제1 미터부(125)와 제2 미터부(135)로부터 수신된 에너지 소모량 정보를 기초로 전기 설비(120) 및 기계 설비(130)를 모니터링하게 된다.

공조기(140)는 건물 내부의 온도를 설정된 온도로 유지하기 위해 냉방 또는 난방을 하는 기능을 수행한다.

이와 같은 구조의 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 현재 시간이 제1 시간대, 제2 시간대, 제3 시간대 및 제4 시간대 중 어느 시간대에 속하는지에 기초하여, 빌딩 에너지 관리를 수행하기 위한 동작 모드를 결정하게 된다. 동작 모드들에 대해서는 이하에서 자세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 시간대 별로 서로 다른 동작 모드가 실행되는 빌딩 에너지 관리 방법을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.

먼저, 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 현재 시간이 제3 시간대인 재실 시간대인지 여부를 판단한다(S310). 그리고, 현재 시간이 재실 시간대가 아닌 경우(S310-N), 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 현재 시간이 제3 시간대인 퇴실 허용 시간대인지 판단한다(S320). 그리고, 현재 시간이 퇴실 허용 시간대가 아닌 경우(S320-N), 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 현재 시간이 제2 시간대인 입실 허용 시간대인지 판단한다(S330).

만약, 현재 시간이 야간 시간대인 제1 시간대일 경우(S330-N), 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 사용자에 의해 설정된 하절기 기간 동안에는 외부의 공기가 실내로 유입되도록 제어하고 사용자에 의해 설정된 동절기 기간 동안에는 외부의 공기가 차단되도록 제어하는 제1 모드로 동작 모드를 결정하게 된다(S333). 여기에서 제1 모드는 빌딩 에너지 관리 시스템(100)이 야간에 작동되는 모드로써, 공조기(140)는 미가동 상태이며, 사용자에 의해 설정된 하절기 기간 동안에는 외부의 공기가 실내로 유입되도록 제어하고 사용자에 의해 설정된 동절기 기간 동안에는 외부의 공기가 차단되도록 제어하는 모드이다. 이를 통해, 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 야간에 외부 공기를 이용하여 실내 온도를 적절히 조절할 수 있게 되어 에너지를 절감할 수 있게 된다.

이와 같이 제1 모드로 동작하기 위해, 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 현재 계절 정보, 실내온도 정보, 실외 온도 정보, 실내 설정온도 정보를 효용성 비교를 위한 관제점으로 설정한다. 그리고, 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 설비 코드, 공조기 기동 정지, 외기 댐퍼, 배기 댐퍼, 순환 댐퍼를 자동 제어를 위한 관제점으로 설정한다. 그리고, 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 최소 외기 도입 온도, 실내외 온도차, 감소율, 옵셋값, 온타임갭(On Time Gap) 시간, 오프타임갭(Off Time Gap) 시간을 제1 모드 제어를 위한 설정값으로 이용하게 된다.

만약, 현재 시간이 입실 허용 시간대인 제2 시간대일 경우(S330-Y), 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 현재 외기 온도 및 현재 실내 온도를 이용하여, 입실 종료 시간까지 실내온도가 제1 설정 온도에 도달하도록 공조기를 가동시키는 제2 모드로 동작 모드를 결정하게 된다(S336).

구체적으로, 제2 모드로 동작 모드가 결정된 경우, 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 현재 외기 온도 및 현재 실내 온도를 이용하여, 실내 온도가 제1 설정 온도까지 도달하는데 걸리는 제1 예상 시간을 산출한다. 여기에서, 제1 설정 온도는 실내가 쾌적하게 유지될 수 있는 온도이며, 예를 들어, 섭씨 26도가 될 수도 있다. 그리고, 제1 예상 시간은 공조기(140)가 가동된 상태에서 현재 실내 온도가 제1 설정 온도까지 도달하는데 걸리는 시간이다. 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 현재 외기온도, 현재 실내 온도, 및 공조기의 냉방/난방 능력을 이용하여 제1 예상 시간을 산출하게 된다.

그리고, 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 현재 시간이 입실 종료 시간으로부터 제1 예상시간을 뺀 시간에 도달한 경우, 공조기의 냉방 또는 난방을 가동시키기 시작한다. 예를 들어, 입실 종료 시간이 오전 9시이고, 제1 예상 시간이 2시간인 경우, 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 오전 9시에서 2시간을 뺀 시간인 오전 7시부터 공조기의 냉방 또는 난방을 가동시키기 시작하게 된다.

이와 같이 제2 모드로 동작하기 위해, 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 현재 계절 정보, 실내온도 정보, 실외 온도 정보, 제1 설정온도 정보를 제1 예상시간을산출하기 위한 관제점으로 설정한다. 그리고, 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 설비 코드, 공조기 기동 정지를 자동 제어를 위한 관제점으로 설정한다. 그리고, 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 제1 예상 시간, 스케줄, 냉방허용 변화치, 난방허용 변화치, 입실 시작 시간, 입실 종료 시간을 제2 모드 제어를 위한 설정값으로 이용하게 된다.

이와 같이, 제2 모드는 외기온도, 실내온도, 현재시간을 이용하여 빌딩 입실 시간 전에 쾌적한 공간온도를 맞추기 위한 최적의 시간인 제1 예상 시간을 계산하여 공조기를 기동하는 모드에 해당 되며, 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 제2 모드로 동작함으로써, 외부 환경을 고려하여 공조기(140)의 가동 시간을 예측 운영함으로써 정해진 매 시간에 공조기(140)를 기동하게 되는 경우보다 공조기(140) 가동 시간을 줄여 에너지 낭비를 줄일수 있다. 또한 초기 운전시 과부하로 인한 에너지(전력,유량) 소비도 최소화 할 수 있다.

만약, 현재 시간이 퇴실 허용 시간대인 제3 시간대일 경우(S320-Y), 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 현재 외기 온도 및 현재 실내 온도를 이용하여, 퇴실 종료 시간까지 실내온도가 제2 설정 온도에 도달하도록 공조기를 중단시키는 제3 모드로 동작 모드를 결정하게 된다(S339).

구체적으로, 제3 모드로 동작하게 되는 경우, 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 현재 외기 온도 및 현재 실내 온도를 이용하여, 실내 온도가 제2 설정 온도까지 도달하는데 걸리는 제2 예상 시간을 산출하게 된다. 여기에서, 제2 설정 온도는 공조기(140)가 중단되더라도 실내가 쾌적하게 유지될 수 있는 온도이며, 예를 들어, 섭씨 28도가 될 수도 있다. 그리고, 제2 예상 시간은 공조기(140)가 중단된 상태에서 현재 실내 온도가 제2 설정 온도까지 도달하는데 걸리는 시간이다. 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 현재 외기온도, 현재 실내 온도를 이용하여 제2 예상 시간을 산출하게 된다.

그 후에, 현재 시간이 퇴실 종료 시간으로부터 제2 예상 시간을 뺀 시간에 도달한 경우, 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 공조기(140)의 가동을 중단시키게 된다. 예를 들어, 퇴실 종료 시간이 22시 이고, 제2 예상 시간이 3시간인 경우, 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 22시에서 3시간을 뺀 시간인 19시부터 공조기의 냉방 또는 난방을 중단시키게 된다.

이와 같이 제3 모드로 동작하기 위해, 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 현재 계절 정보, 실내온도 정보, 실외 온도 정보, 제2 설정온도 정보를 제2 예상시간을산출하기 위한 관제점으로 설정한다. 그리고, 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 설비 코드, 공조기 기동 정지를 자동 제어를 위한 관제점으로 설정한다. 그리고, 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 건물 영향 계수(냉방 또는 난방), 외기 영향 계수(냉방 또는 난방), 제2 예상 시간, 스케줄, 냉방 허용 변화치, 난방 허용 변화치, 퇴실 시작 시간, 퇴실 종료 시간을 제3 모드 제어를 위한 설정값으로 이용하게 된다.

이와 같이, 제3 모드는 외기온도, 실내온도, 현재시간을 이용하여 빌딩 퇴실 시간 전에 공조기(140)의 기동 없이 쾌적한 공간온도를 맞추기 위한 최적의 시간인 제2 예상 시간을 계산하여 공조기(140)를 중단시키는 모드에 해당 되며, 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 제3 모드로 동작함으로써, 외부 환경을 고려하여 공조기(140)의 중단 시간을 예측 운영함으로써 정해진 매 시간에 공조기(140)를 중단/기동을 반복하게 되는 경우보다 공조기(140) 가동 시간을 줄여 에너지 낭비를 줄일수 있다.

반면, 현재 시간이 재실 시간대인 제4 시간대인 경우(S310-Y), 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 공조기(140)가 켜진 상태인지 여부를 확인하게 된다(S340). 만약, 공조기(140)가 켜진 상태인 경우(S340-Y), 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 실내 이산화탄소 농도가 설정값 이하인지 여부를 판단한다(S350). 여기에서, 설정값은 실내의 이산화탄소가 충분히 낮은 상태라서 외부의 공기가 유입되지 않아도 되는 상태의 이산화탄소 농도를 나타내며, 예를 들어, 설정값은 1000ppm의 이산화탄소 농도가 될 수도 있다.

따라서, 실내 이산화탄소 농도가 설정값 이하인 경우(S350-Y), 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 외부 공기 유입을 감소시키도록 공조기(140)를 동작시키는 제4 모드로 동작 모드를 결정하게 된다(S355). 또한, 제4 모드로 동작하는 경우, 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 실내 이산화탄소 농도가 낮아질수록 외부 공기 유입량이 낮아지도록 공조기(100)를 가동할 수도 있다. 이와 같이 이산화 탄소 농도가 충분히 낮은 경우, 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 외부 공기 유입을 적절히 차단시킴으로써 냉방 또는 난방의 효율을 증가시키고 에너지 소비를 절감할 수 있게 된다.

한편, 실내 이산화탄소 농도가 설정값이하가 아닌 경우(S350-N), 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 실내 엔탈피가 실외 엔탈피보다 높은지 여부를 판단한다(S360), 만약, 실내 엔탈피가 실외 엔탈피보다 높은 경우(S360-Y), 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 외부 공기 유입을 증가시키도록 공조기(140)를 동작시키는 제5 모드로 동작 모드를 결정하게 된다(S365). 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 제5 모드로 동작하는 경우, 실내 엔탈피가 실외 엔탈피보다 더욱 커질수록 외부 공기 유입을 증가시킬 수 있다. 그리고, 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 실내 엔탈피가 실외 엔탈피보다 특정값 이상 큰 경우, 공조기(140)의 냉방을 종료시키고 외부 공기를 최대한 유입시키게 된다.

이와 같이 제5 모드로 동작하기 위해, 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 환기 온도 정보, 환기 습도 정보, 외기 온도 정보, 외기 습도 정보, 실내온도 정보, 실내 설정온도 정보를 엔탈피를 산출하기 위한 관제점으로 설정한다. 그리고, 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 설비 코드, 냉방밸브, 외기 댐버, 배기 댐버, 순환 댐버를 자동 제어를 위한 관제점으로 설정한다. 그리고, 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 외기도입 엔탈피, 엔탈피 옵셋값, 최소 동작 시간을 제5 모드 제어를 위한 설정값으로 이용하게 된다.

이와 같이, 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 제5 모드를 실행함으로써, 실내 엔탈피가 실외 엔탈피보다 높은 경우, 외부 공기를 유입시켜 냉방을 수행하게 됨으로써 냉방에 소요되는 에너지를 절감할 수 있게 된다.

한편, 실내 엔탈피가 실외 엔탈피보다 높지 않은 경우(S360-N), 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 실내 온도가 제3 설정 온도로 유지되도록 공조기를 동작시키는 제6 모드로 동작모드를 결정하게 된다(S370). 제3 설정 온도는 실내가 쾌적하다고 느꺼지는 온도를 나타내며, 예를 들어 제3 설정 온도는 섭씨 26도가 될 수도 있다. 즉, 빌딩 에너지 관리 시스템(100)은 제6 모드로 동작할 경우 일반적인 동작 상태로 제3 설정 온도로 실내온도가 유지되도록 공조기를 동작시키게 된다.

이와 같은 과정을 통해, 빌딩 에너지 관리 장치(100)는 현재 시간이 어떤 시간대인지를 파악하여 다양한 동작모드로 동작하게 됨으로써, 각각의 상황에 맞는 공조기의 동작을 자동으로 제어할 수 잇게 되어, 공조기에 사용되는 에너지를 최대한 절감할 수 있게 된다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

100 : 빌딩 에너지 관리 시스템 110 : 빌딩 에너지 관리부
115 : 빌딩 자동화부 120 : 전기 설비
125 : 제1 미터부 130 : 기계 설비
135 : 제2 미터부 140 : 공조기

Claims (6)

1. 빌딩 에너지 관리 시스템에 의한 빌딩 에너지 관리 방법에 있어서,
   하루를 다수의 시간대로 구분하는 단계; 및
   현재 시간이 어느 시간대에 속하는지에 기초하여, 빌딩 에너지 관리를 수행하기 위한 동작 모드를 결정하는 단계;를 포함하는 빌딩 에너지 관리 방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   제1 시간대는 퇴실 종료 시간부터 입실 시작 시간까지인 야간시간대이고,
   상기 동작 모드를 결정하는 단계는,
   현재 시간이 상기 제1 시간대일 경우, 사용자에 의해 설정된 하절기 기간 동안에는 외부의 공기가 실내로 유입되도록 제어하고 사용자에 의해 설정된 동절기 기간 동안에는 외부의 공기가 차단되도록 제어하는 제1 모드로 동작 모드를 결정하는 것을 특징으로 하는 빌딩 에너지 관리 방법.
   
3. 제 1항에 있어서,
   제2 시간대는 입실 시작 시간으로부터 입실 종료시간까지인 입실 허용 시간대이고,
   상기 동작 모드를 결정하는 단계는,
   현재 시간이 상기 제2 시간대일 경우, 현재 외기 온도 및 현재 실내 온도를 이용하여, 상기 입실 종료 시간까지 실내온도가 제1 설정 온도에 도달하도록 공조기를 가동시키는 제2 모드로 동작 모드를 결정하는 것을 특징으로 하는 빌딩 에너지 관리 방법.
   
4. 제 1항에 있어서
   제3 시간대는 퇴실 시작 시간으로부터 퇴실 종료시간까지인 퇴실 허용 시간대이고,
   상기 동작 모드를 결정하는 단계는,
   현재 시간이 상기 제3 시간대일 경우, 현재 외기 온도 및 현재 실내 온도를 이용하여, 퇴실 종료 시간까지 실내온도가 제2 설정 온도에 도달하도록 공조기를 중단시키는 제3 모드로 동작 모드를 결정하는 것을 특징으로 하는 빌딩 에너지 관리 방법.
   
5. 제 1항에 있어서,
   제4 시간대는 입실 종료 시간으로부터 퇴실 시작 시간까지인 재실 시간대이고,
   상기 동작 모드를 결정하는 단계는,
   현재 시간이 상기 제4 시간대이고 실내 이산화탄소 농도가 설정값 이하인 경우, 외부 공기 유입을 감소시키도록 공조기를 동작시키는 제4 모드로 동작 모드를 결정하는 것을 특징으로 하는 빌딩 에너지 관리 방법.
   
6. 하루를 다수의 시간대로 구분하고, 현재 시간이 어느 시간대에 속하는지에 기초하여, 빌딩 에너지 관리를 수행하기 위한 동작 모드를 결정하는 빌딩 에너지 관리부; 및
   상기 결정된 동작모드에 따라 공조기의 동작을 제어하는 빌딩 자동화부;를 포함하는 빌딩 에너지 관리 시스템.
   

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